比特币矿池

 全节点：一直在线

　　　　在本地硬盘上维护完整的区块链信息

　　　　在内存里维护UTXO集合，以便快速检验交易的正确性

　　　　监听比特币网络上的交易信息，验证每个交易的合法性

　　　　决定哪些交易会被打包到区块里

　　　　监听别的矿工挖出来的区块，验证其合法性

　　　　挖矿：决定沿着哪条链挖下去，当出现等长的分叉的时候选择哪一个分叉

轻节点:不是一直在线

　　　　不用保存整个区块链，只要保存每个区块的块头

　　　　不用保存全部交易，只保存于自己相关的交易

　　　　无法检验大多数交易的合法性，只能检验与自己相关的交易的非法性

　　　　无法检验网上发布的区块的正确性（不保存交易）

　　　　可以检验挖矿的难度（保存块头）

　　　　只能检测哪个是最长链，不知道哪个是最长合法链

 

挖矿的安全基础：一是密码学基础，二是共识机制。前者是建立再后者的基础之上。倘若矿工不遵守公识，对非法交易等视而不见，再多加密算法也无用。

挖矿设备：CPU-->GPU-->ASIC（专用集成电路  Application Specific Integrated Circuit）

由通用趋于专用化，最初的普通计算机设备，到专于计算功能的设备，再到仅用来挖矿的设备

专用于挖矿的芯片迭代速度较快，往往当出现计算机突然上涨的情况，可能是新型芯片投入使用。因此可能芯片厂商完成芯片后，先自己挖矿，由于计算力优势，赚取一波红利后再出售给矿工。

矿池：pool

挖矿本身具有memoryless的特点，当新的区块被挖出来后，其他正在计算的矿机相应的计算结果就会作废，因此一个矿机可能一两年才能挖出一个区块来，导致矿工的收入极不稳定。因此，演化出矿池的概念。矿池由矿主(pool manager)来管理，矿主给手下的矿工分布任务，出块后给矿工分红，自己收取管理费用。矿工的任务是计算哈希值，矿主进行发布区块，验证管理等一系列顶层操作。

为了解决吃大锅饭现象的矿工不作为现象，矿主需要矿工提供工作量证明。矿工在给定的nonce范围内计算哈希值，当计算出与目标target相似的目标值时，将其提供给矿主作为proof of work，矿主收到提交值后，仅能将其作为工作量证明，别无他用，最后出块时，根据手下矿工提交的近似值按比例分配奖励。矿池的出现使得原本的个人矿工很难获得一大笔奖励，变成定期获得一小笔奖励。

对于矿工可能的安全因素，因为要计算的区块包含收款方即为矿池，因此矿工不可能私自盗窃区块或者提交不符的近似值。由于miner被分配到各自的nonce尝试范围，因此若有恶意miner计算出目标值后，故意不提交给矿池，尽管他自己也无法获得该出块奖励，但是这可能是来自矿池间的恶意竞争。

矿池的出现更容易造成恶意的集群的攻击。由于矿工只负责底层的计算工作，因此矿池顶部对区块进行的一系列操作对miner是不可见的，矿主可能让一群不明真相的矿工来完成自己的攻击，例如51%攻击。值得注意的是，51%并非实际发动攻击的必要因素。本身出块等等操作都是概率问题，51%只是必然攻击成功的数字。本身矿池的计算力比例就在不断地浮动中。

 

中国矿池占总矿池的绝大比例