在接头什么是轻客户端之前，让我们先从说清楚什么是客户端开始。计较机科学中的客户端是毗连随处事器的硬件或软件的一部门。譬喻，internet 欣赏器是一个毗连到网站的处事器以请求其内容的客户端。在区块链的语境中，客户端是以点对点的方法毗连到其他客户端的软件。因为所有这些客户端都彼此通信，所以它们形成了一个网络，个中每个客户端都是一个节点。这就是为什么节点这个术语也被用来取代客户端的原因。 轻客户端是生态系统中的要害要素。它们辅佐用户以安详和去中心化的方法会见并与区块链交互，而无需同步整个区块链。在本文中，我将用简朴的语言表明什么是轻客户端，什么不是，以及它从何而来。
由于轻客户端需要发送多个请求来执行简朴的操纵，因此所需的总体网络带宽高于全节点的带宽。另一方面，所需的资源和存储量比全节点的资源和存储量低几个数量级，同时实现了很是高的安详级别。只需要约莫 100MB 的存储空间和较低的计较本领，轻节点就可以在移动设备上运行！这意味着手机可以以去中心化的方法会见区块链。
此刻，回到我们的轻客户端。作为起点，轻客户端需要下载区块链的区块头。轻客户端不需要为它对全节点的每个请求去信任全节点。这是因为区块头包括一个名为 Merkle 树根的信息。Merkle 树根就是区块链上有账户余额和智能合约存储的所有信息的指纹。假如有任何微小的信息改变，这个指纹也会改变。假设大大都矿工都是厚道的，那么区块头和他们所包括的指纹就被认为是有效的。轻客户端大概需要从全节点请求信息，譬喻特定帐户的余额。轻客户端知道每个区块的指纹，就可以验证全节点给出的谜底是否与其拥有的指纹匹配。这是一个强有力的东西，可以在事先不知情的环境下证明信息的真实性。
轻客户端或轻节点是毗连到全节点与区块链交互的软件。与全节点对应节点差异，轻节点不需要运行 24/7 或读写区块链上的大量信息。事实上，轻客户端并不直接与区块链交互，而是利用全节点作为中介。轻客户端依赖于全节点去执行很多操纵，从请求最新的区块头到请求帐户中的余额。
此刻，组织和小我私家运行全节点是因为他们的业务需要。想想矿工、区块欣赏器、生意业务所。小我私家用户大概但愿运行全节点，因为这是与区块链交互的最安详方法。在一个更小的范畴内，他们也大概是纯粹的利他主义来辅佐网络。7*24 小时全天候的运行一个全节点需要精采的常识和资源程度，大大都用户不肯意投资是可以领略的。除了矿工，没有什么内置的鼓励来运行一个全节点，尽量这部门基本设施对网络至关重要。
· 普通用户利用全节点、轻节点或受信任的长途节点在网络上发送生意业务。
· 全节点从网络上的对等节点吸收生意业务，查抄这些生意业务的有效性，并将它们广播到网络。
轻客户端的挑战
在的案例中，已往只有一种范例的节点，此刻称为全节点。这个软件认真验证和转播网络上的生意业务和区块。由于无信任情况（开放的互联网）和区块链的性质，每个全节点需要下载并验证每个区块，所以就是在每个区块中验证每一笔生意业务。
将来，轻客户端会遍布各地。 — Marty McFly
轻客户端很是适合主流应用，譬喻发送一些生意业务和验证帐户余额。对轻客户端的主要品评是，轻客户端不能直接辅佐网络。它们不验证除本身需要的信息以外的任何其他信息，也不从网络向其他对等节点提供或转播信息，它们利用来自全节点的资源，，而不提供任何的回报。
“我们的方针是建设一个兼容差异水平‘轻’的协议，从险些不存储任何内容的客户端到险些存储所有内容的客户端。”
轻客户端协议的设计方法答允它们以最小信任的方法与全节点交互。这是一个需要领略的要害方面，因此让我们回首一下以太坊区块链的基本常识：
— PIP, Parity Light Protocol（https://wiki.parity.io/The-Parity-Light-Protocol-%28PIP%29）
Parity Ethereum 和 Geth 这两个最受接待的以太坊客户端，本日都可以在一台中等功率的条记本电脑上运行。然而，下载和验证整个区块链的区块是需要时间和资源的。譬喻，此刻需要利用 SSD 来完全同步以太坊区块链。HDD 无法跟上每秒所需的输入/输出操纵。
与全节点对比，轻客户端提供了更好的最终用户体验，同时答允最终用户以去中心化的和安详的方法会见区块链。要害是要找到一种鼓励小我私家和机构的方法去运行全节点、处事轻节点、处罚处事坏数据的恶意全节点。使轻客户端可一连成长的一种要领是让他们对全节点发出的每个请求执行小额付出。在不久的未来，轻客户端将在以太坊分片中饰演重要脚色，让验证节点快速同步差异的分片。轻客户端还可用于陈诉恶意参加者（验证节点或 plasma 权限）。轻客户端对全节点的鼓励是一个活泼的研究规模，因为鼓励是生态系统不变的要害。
总之，在短期内，轻客户端将成为去中心化应用措施的主干，这对用户友好的漫衍式生态系统来说是一个很是好的动静。
像 Infura 这样的公司致力于运行全节点，并免费提供应那些需要它们的人。抽象出同步一个全节点的贫苦，答允任何用户轻松地会见区块链。这样的办理方案有助于让更多用户可以或许会见以太坊。然而，尽量这一办法是对生态系统的一个重大增补，但它代表了一其中心化的单一失败点，与去中心化的区块链理念南辕北辙。直到几个月前，钱包开拓商还没有其他选择。
· 矿工是毗连到特定软件的全节点。他们像一个普通的全节点一样从网络上吸收和验证生意业务，可是会特别投入大量的精神来寻找问题的办理方案，才会被答允生成下一个区块。矿工利用的全节点通过应该将哪个区块添加到区块链并构建在其上告竣共鸣。任安在其上构建了至少 10 个块的块都被认为是安详的，因为它包括的生意业务被还原的概率很是低。
因为只需要一个全节点的一小部门信息，所以一个轻节点可以更快地与区块链同步。今朝，将整个以太坊主网区块链同步，轻客户端约莫只需要一个小时，但节点同步高出几秒对任何应用措施来说都太多了。为轻客户端开拓的办理方案可以快速与区块链顶部同步，尽量这些办理方案凡是需要衡量。今朝，轻客户端在其代码中内置了一个可信的区块链查抄点。正因为如此，客户端只需要下载最新的区块头文件，就可以在几秒钟内实现同步。轻客户端用户信任客户端开拓人员集成有效的查抄点。这种折衷被认为是可以接管的，因为用户已经需要信任客户端实现的开拓人员。为了以去中心化的方法快速执行同步，Parity Technologie 今朝开拓了一种替代办理方案，答允轻客户端以与全节点雷同的方法执行扭曲同步（https://wiki.parity.io/Warp-Sync）。
因此，大大都与区块链交互的用户，不管是否自愿，城市利用一其中心的基本设施。最风行的软件钱包默认依赖于第三方托管的节点。这些客户端毗连到长途节点，并以非暗码验证的方法完全信任其响应。它的努力方面显然是加强了用户体验，因为这些钱包的用户不需要运行本身的节点。可是，它们被迫信任第三方节点。默认环境下，Metamask、MyEtherWallet 和 MyCrypto 毗连到长途节点，但假如用户愿意，仍然答允他们毗连到本身的当地节点。这不是 Jaxx 或 Exodus 钱包的环境，它们默认毗连到长途节点，而没有毗连到用户本身的当地节点的选项。这里没有提到移动钱包，因为移动电话无法运行全节点。
轻量级替代方案：轻客户端
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