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比特池塘 区块链技术 正文
Bitcoin Core同步全节点时,会把比特币诞生至今的完整区块链账本全部下载回来,然后独立、完整地校验一遍账本的内容。
$ W2 y9 ]. w& s4 g# m7 p从创世区块至今的区块链账本,很显然是很庞大的,我刚刚看了一眼,现在已经攒到342GiB了,其中纯区块文件(blkXXXXX.dat)占300GiB。
( V3 M* ?5 m& J' F4 X/ q# {* _
& E. q; Q2 u4 O( W) ]4 J但是,“区块链账本体积庞大”并不是全节点同步慢的唯一原因。. D" P5 Q+ B% ~4 U1 e2 T/ q4 c+ p8 N6 ]

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; {* j. M" d& Q: x比特币的区块链账本,实际上只登记了“交易记录”,并没有登记“账户余额状态”。UTXO集合实质上就是“账户余额状态”,它是每一个全节点在从头验证账本时自己独立捋出来的。
1 L6 C3 p3 \' g2 S6 E- i0 k(虽然比特币开发者很多年前就提出过UTXO commitment,但是时至今日也并没有付诸实践); @2 _* _2 s# l; G5 a
同步过程,其实就是在根据区块链账本的内容,对UTXO集合数据库进行查询和增删。UTXO数据库保存在chainstate目录里,它会承受大量的随机读写,对机械硬盘HDD)来说压力山大。这就是为什么用机械硬盘同步全节点速度非常慢,完全同步一次可能需要好几天甚至一个星期。
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我的电脑既有固态硬盘(SSD),又有机械硬盘(HDD)。
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HDD容量大,随机读写慢到令人发指;但是它便宜大碗,容量大,顺序读写性能也不太差。
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- E! D! z( H/ k. L* U0 y: tSSD随机读写性能完全秒杀机械硬盘,差了几个数量级;但是固态硬盘相对容量小、价格贵。
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+ m. d* H# h6 W) t如果你也是既有HDD,又有SSD,就可以让HDD和SSD互相取长补短了:
' n2 y1 w! S' g0 a! ^被高频随机读写、但占用空间不大的chainstate(UTXO集合数据库),放在SSD;占用空间极大,绝大多数时候顺序读写,而且下载完、验证过一次后就极少再次被读取的blocks(区块文件)等,就放在HDD
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4 a  c7 l- P  n5 H) o( q; O8 V9 |! l这里也要提一下,为什么不推荐启用区块修剪prune)呢?7 T( V4 |3 e$ s( n  H
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/ z( j- f& X5 K- P2 ^因为,启用修剪后,钱包的功能将大大受限,导入私钥/地址/钱包时,无法扫描历史区块,也就无法找回交易记录和历史。必须有完整的历史区块,才能完成扫描。
! |" ?; a- B% ]区块修剪,实际上和白皮书上的描述无关,就是直接删掉老区块文件。在验证区块链账本的过程中,只需要查询UTXO集合,并不需要回溯读取老区块文件,所以一个区块捋过一遍后就用不着了,删掉也不会影响验证工作继续进行。
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' W7 z2 [% S6 N; f' b( q' Z- H对于新创建的钱包,或者同步开始之前就已经加载的钱包来说,验证区块同时也在扫描区块内容、找出和钱包有关的交易,从而找回交易记录和最终余额;) \. o8 f  E- d4 r% [4 w
但是如果是后来导入的钱包,就需要回过头去扫描历史区块了,这个时候很显然不能无米之炊。7 J' J& ~, X3 ]( o! \$ b- B/ ~
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很显然扫描历史区块是个很笨,也慢到令人发指的办法。但是如果要达到秒速查询出结果,就需要占用更多硬盘空间来建立索引——Bitcoin Core自身是不包含这么多功能的,只有ElectrumX、Esplora等轻钱包服务器软件、区块浏览器软件才含有这些建立完善索引的功能。4 P7 Q( A+ [! K
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未来Bitcoin Core也应该会利用Neutrino轻钱包协议(BIP157/158)来达到一个折衷的效果:用多占几GB硬盘空间的代价,换来几分钟就可以扫完整条区块链账本的快速扫描。虽然还是远远达不到查询秒速返回结果,但是也不需要大量占用硬盘空间,可以说是一个很好的平衡。现在Bitcoin Core已经支持生成Neutrino的“区块过滤器索引”(block filter index)并支持作为服务端给Neutrino轻钱包提供服务,未来应该可以让全节点自带的钱包自己也享受到这个好处。
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5 r! ?$ f9 O0 r: M: b3 L, P之前楼主就折腾过用NTFS Junction,来把chainstate目录转移到SSD。楼主比较火星,其实很早以前(应该是从0.17开始)Bitcoin Core自身就有了blocksdir这个配置参数,这样就不用折腾NTFS Junction了。
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% v( {) m0 S' _" T/ K' O啰嗦那么多,下面就说怎么迁移过去。+ S8 v+ ^' [7 w* u! n: ]

: C! f& T  a+ d4 S- ]9 g首先,如果你还不知道全节点的数据目录在哪,那就先打开调试窗口或节点窗口,调到“信息”这一页,记下数据目录路径。然后,把Bitcoin Core正常关闭,当然,一定要等他完全收拾好。- l: d9 S4 t! U
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如果Bitcoin Core比0.17版还旧,先升级,至少升级到0.17.0.1。升级完后先启动Bitcoin Core,可能会有一个转换过程,转完了再正常关闭。
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打开钱包数据目录,把blocks目录移动出去。
- \* D& d6 m) u5 N' v( V比如钱包数据目录是D:\Bitcoin,原先blocks目录的位置是D:\Bitcoin\blocks,现在把blocks目录移动到D:\BitcoinBlocks\blocks。) F, k' q$ o$ ^  {3 m
因为这是在同一个盘内移动,不需要复制文件内容数据,所以应该是瞬间完成的。  n7 w1 X3 P' Z* e
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移动完后,把原先在HDD(D盘)上的数据目录移动到SSD(S盘)上,比如从D:\Bitcoin移动到S:\Bitcoin。因为最大的区块数据已经不在里面了,所以要复制的数据量只有几GB,移动应该很快,最多几十秒就能完成。
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! T8 B/ a* P) D9 Q6 @! J注意blocks目录里应该会有一个index目录,先在位于SSD的新的钱包数据目录里新建一个文件夹blocks,然后把index也移动到新的blocks目录里。
* q) Z/ c/ f& M/ I) t; m' W比如,如果之前已经把区块数据移动到D:\BitcoinBlocks\blocks,那打开D:\BitcoinBlocks\blocks后就会发现里面还有一个index目录(D:\BitcoinBlocks\blocks\index),把它也移动到SSD即可(移动到S:\Bitcoin\blocks\index)
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修改开始菜单里Bitcoin Core快捷方式的属性,加入启动参数,改成类似这样:
) j, h* V5 ^3 a! _5 e( I"C:\Program Files\Bitcoin\bitcoin-qt.exe" -blocksdir="D:\BitcoinBlocks" -datadir="S:\Bitcoin"
1 p8 q- B3 b$ `其中,-blocksdir指定了区块存储是在HDD上,-datadir指定了数据目录(包含chainstate目录)在SSD上。6 B. y9 L! w3 g5 l, Y
不过,(这也是之前的帖子我没考虑到的)我不太推荐修改快捷方式这个办法,因为未来升级Bitcoin Core的时候,安装向导可能会重建快捷方式,然后这里的启动参数就都没了,会回到默认状态。
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( F! R, |+ h3 ~; i& Z或者,除了修改快捷方式,还可以修改bitcoin.conf配置文件(直接用记事本,别启动Bitcoin Core!),加入这一条:5 x# b3 d5 p: c
blocksdir=D:\BitcoinBlocks5 t. \  C3 t4 S/ t
(如果配置文件同时包括测试网和主网的配置信息,注意[main]下面是主网的配置;[test]下面是测试网的配置;[regtest]则不是测试网,而是跑在本地的“回归测试模式”的配置)4 P* |9 K: W5 S- W4 I  O3 a0 ^
这样就把区块存储目录指向了HDD。/ `; R1 ~. `1 w2 r
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然后WIN+R输入regedit,确定,打开注册表编辑器,定位到HKEY_CURRENT_USER\SOFTWARE\Bitcoin\Bitcoin-Qt,把字符串值strDataDir的数值修改为:
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9 l  r6 z7 U8 q1 X这样就把数据目录指向了SSD。% ]; T% X6 a' M
哎……之前真是糗大了,我居然在帖子里忘记写数据目录的事情,其实我自己操作时很显然是绕不过这一步的,我当时也这么用了好久了。如果忘记修改数据目录的位置,很容易就会导致之前下载好的blk00000.dat等区块文件被覆盖破坏掉,然后就是悲催地需要从头重新同步。对此我也脑补过一个补救办法,但是后来尝试发现这个补救办法其实并不怎么靠谱。3 R7 H, N. x, w3 X2 ^) n
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搞定了,现在可以启动Bitcoin Core全节点了。% [! ]& x8 M7 X+ p
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