北大-区块链技术与应用6-BTC网络

一、网络层级

顶层是 application layer，运行着 BitCoin 和 Block chain 协议；底层是 network layer，运行着 P2P Overlay Network

比特币的 P2P 网络很简单，所有节点都是平等的，不像有的网络有 super node / master node

二、加入/离开网络

加入网络前，需要和 seed node（种子节点）联系，它会告知网络中的其他节点，节点之间通过 PCP 通信，有利于穿透防火墙；离开时不需要做任何操作，只需退出应用程序，其他节点会将一段时间未接收到消息的节点删除

比特币网络设计的原则是：simple, robust, but not efficient（简单、鲁棒，而不是高效）

三、等待上链的集合

每个节点维护一个邻居节点的集合，消息传播在网络中采取 flooding（泛洪）的方式。节点第一次听到某个消息的时候，把它传播给其他所有的邻居节点，并记录已收到该消息，下次再收到时就不会再次转发。邻居节点的选取是随机的，不考虑底层的拓扑结构，这样设计可以增强鲁棒性，但牺牲了效率

比特币系统中，每个节点需要维护一个等待上链（写入区块链）的集合。第一次听到某个交易的时候，把交易加入该集合，并把该交易转发给邻居节点，下次就不再转发。转发的前提是交易是合法的：签名合法，之前未被花过

如果同时有两个冲突的交易被广播到网络上，比如：A 转钱给 B，A 又转钱给 C（双花），以首先被写入到区块链上的交易为准，交易被写入到区块链中即被等待上链的集合删除

四、Best effort

比特币网络的传播属于 best effort（尽最大努力），一个交易发送到比特币网络上，不一定所有节点能收到，且顺序也不一定，节点也不一定按照规则传播