百万TPS之路——BCH网络各节点如何参与UTXO证明（二）

第0章介绍

前两篇文章讲了UTXO是什么，UTXO数据库的生成机制，以及UTXO证明的设计。 本文介绍 BCH 网络中的各个节点如何使用 UTXO 证明。

第一章 当前BCH网络节点分类

比特币网络节点主要有四大功能，第一是钱包； 二是挖矿； 三是维护区块链文件； 四是维护网络路由。

我们根据不同的维护功能将比特币现金网络节点分为三类。 第一类是挖矿节点； 第二类是不参与挖矿的全节点； 第三类是SPV节点。

挖矿节点是生产区块的节点。 它们的主要功能包括：

1 验证所有交易和区块；

2 维护完整的区块链文件，包括生产新区块、铸造新币、打包新交易，当然还有维护新区块头；

3. 维护一个完整的UTXO（在本地意味着UTXO不会被用于上传和下载）；

4 旅行钱包功能；

5 提供区块文件上传上传功能，广播交易功能。

一个挖矿节点是一个真正的全节点（fullnode），它包含了比特币网络的所有功能。 他们的“物理实体”是利用服务器运行节点软件和比特币abc等矿池软件，运行大量的矿机来竞争获得生产区块的机会。 挖矿节点有利可图，同时运营成本也非常高。

不参与挖矿的全节点的主要功能是，除了可以不参与挖矿节点的情况下出块外，它与挖矿节点是一样的。 包括：

1 验证所有交易和区块；

2 维护完整的区块链文件，不包括生产区块；

3 在本地维护完整的UTXO；

4 钱包功能；

5 提供区块文件上传上传功能，广播交易等路由功能。

为了区分挖矿节点，挖矿节点称为挖矿节点，没有挖矿功能的称为完整区块链节点。

一个完整的区块链节点的“物理实体”是运行在服务器或普通电脑上的bitcoin abc/bitcoin unlimited等节点软件。

SPV节点的主要功能有：

1个钱包功能；

2 付款验证。 通过完整的区块链节点和本地区块头验证交易功能。

SPV节点的“物理实体”一般是安装在手机或电脑上的钱包软件，比如breadwallet，以及APP，比如Bitai。

第二章 挖矿节点负责产生UTXO证明

本文假设使用硬分叉部署 UTXO 证明，并将 UTXO 证明添加到区块头中。

挖矿节点会根据完整的区块链文件在本地特定高度构建一个完整的UTXO数据库，并维护这个高度为100的“UTXO区块链”。每产生一个新的区块比特币网络的所有节点，就会产生对应的UTXO区块，并将“UTXO证明”填入新挖出的区块头。

挖矿节点还负责验证其他挖矿节点广播的“UTXO 区块链”。 如果其他矿工节点发送了一个假的 UTXO 区块，这个矿工产生的区块必须被隔离在一起。

挖矿节点还提供UTXO区块的广播、下载、上传等路由服务。

挖矿节点应向 SPV 节点提供 UTXO 查询服务。

第 3 章 全区块链节点负责验证和路由 UTXO 证明

除了全区块链节点不能自行产生UTXO区块链外，其他功能与挖矿节点相同。

他们的 UTXO 区块链可能以两种方式组成。 第一种是直接从当前区块文件回溯，在本地构建完整的UTXO区块链，根据本地构建的“UTXO Proof”与下载区块中的“UTXO Proof”进行对比，构建完整的UTXO区块链标头来验证 UTXO 区块链。

另一种方式是直接从挖矿节点下载UTXO区块链比特币网络的所有节点，并在本地构建一个“UTXO证明”，与区块头中的“UTXO证明”进行比对，验证UTXO区块链。

第四章SPV节点下​​载特定的UTXO和UTXO路径以及UTXO证明

在下一篇文章中，我将全面介绍目前SPV节点的工作原理以及如何使用UTXO区块链来改进SPV节点。

SPV 节点需要在本地下载并保证所有区块头。 SPV节点使用UTXO区块链是从挖矿节点和完整的区块链节点申请UTXO和需要验证的交易的UTXO路径，然后在本地构建“UTXO证明”，然后结合区块头中的“UTXO证明”来完成支付验证，这其实非常接近于“交易验证”。

在下一篇文章中，我将全面介绍“交易验证”和“支付验证”。

第五章结论

我们依靠 UTXO 证明技术来完成 BitcoinCash 的无限扩容。