比特币全节点同步太慢？无节点可验证支付的SPV机制

比特币自问世以来就被诟病浪费电力资源，但其强大的算力是必经的过程，很难找到更好的替代品。

随着它出现的时间越来越长，越来越多的人参与到其底层技术区块链的交易中。 分布式账本的内部容量正在迅速扩大。 中本聪设定的 1MB 区块存储容量限制了交易处理流程和交易速度。

因此，下载整个账本就成了一件令人头疼的事情。 难道我们不能下载整个账本，只找到与我们相关的部分吗？ 换句话说，找到一个过滤器，将无用的东西拒之门外。

因此比特币交易慢，SPV机制应运而生。

01 SPV机构

SPV的全称是“Simplified Payment Verification”。 其目的是验证交易的存在性，而不是验证交易的合法性。 这需要两个步骤。 第一步是确认交易支付是否被验证，第二步是计算确认次数。

中本聪在他的论文中提到了这个概念

仍然可以在不运行所有节点的情况下验证交易。 用户只需要将所有区块数据保存在最长链中即可。

一般而言：

如果小黑转比特币给大白，大白怎么知道交易已经完成？ 在去中心化系统中寻找证人是不可能的。

按照传统的方式，大白需要下载所有的区块链账本，找到小黑的账户，先查看之前有没有这个比特币，有没有给大白转钱的记录。 就像迈出第一步一样，大白的储量就会爆发。

每个比特币的区块容量为1MB，区块头只有80KB。 因此，您只需下载区块头即可，节省大量空间。

什么是区块头和区块体？

对比区块头和人头，人头存储区块头信息，如哈希值、时间戳等； 区块体类似于整个人体，存储着区块的详细数据，比如具体的交易信息。 块头包含在块体中。

也就是说，虽然一个区块有hash值，但是下载了这个区块后，大白仍然不知道这笔交易记录在哪个区块中。此时，需要带着交易ID到所有节点去检查交易是否存在ID存在，在哪个区块。

02 SPV支付验证流程

咦，万一矿工和小黑联手坑大白怎么办？

这时候，SPV机制就要投入使用了。

如果矿工说黑子转身，他就没有转身。 然后，为了破解这个谎言，他必须伪造更多的交易来获得与他自己的区块相同的哈希值。 但是，由于哈希的技术性，很难得到与原始数据相同的哈希值。

综上所述，SPV的整个交易流程如下：

第一步是确认交易支付是否已经过验证。

首先计算待验证支付的交易哈希值比特币交易慢，将区块头保存在区块链网络本地，然后从区块链中获取待验证支付对应的默克尔树哈希认证路径。

比较得到的哈希值和自己的哈希值是否一致。 如果匹配，则证明付款是真实有效的。

第二步是验证获得了多少确认。 根据区块的位置，确定支付的确认金额。

完成这两个步骤后，交易支付验证就完成了。

03 总结

SPV机制不仅节省了存储空间，减少了P2P网络带宽的浪费，普通用户无需下载完整数据即可操作，同时也为审计带来了极大的便利。

但是，由于 SPV 没有完整的区块数据，它无法验证交易不存在。 这种情况很容易导致双花，随机链接节点也可能被网络攻击。