Initial Block Download

同步統計

IBD 三個階段：

階段 1：下載區塊頭（Headers-First）
┌─────────────────────────────────────────────────────────────┐
│ 1. 連接到節點                                               │
│ 2. 發送 getheaders 消息                                     │
│ 3. 接收區塊頭（每次最多 2000 個）                           │
│ 4. 驗證區塊頭（PoW、連接性）                                │
│ 5. 構建區塊頭鏈                                             │
│ 6. 識別最長有效鏈                                           │
│                                                             │
│ 速度：幾分鐘                                                 │
│ 數據：~60 MB                                                 │
└─────────────────────────────────────────────────────────────┘

階段 2：下載區塊
┌─────────────────────────────────────────────────────────────┐
│ 1. 根據區塊頭鏈請求區塊                                     │
│ 2. 並行下載（從多個節點）                                   │
│ 3. 驗證區塊（交易、Merkle 根）                              │
│ 4. 更新 UTXO 集                                             │
│ 5. 存儲區塊到磁盤                                           │
│                                                             │
│ 速度：主要瓶頸                                               │
│ 數據：~600 GB                                                │
└─────────────────────────────────────────────────────────────┘

階段 3：趕上最新
┌─────────────────────────────────────────────────────────────┐
│ 1. 切換到正常同步模式                                       │
│ 2. 接收新區塊公告                                           │
│ 3. 下載並驗證新區塊                                         │
│ 4. 維護 mempool                                             │
│                                                             │
│ IBD 完成！                                                   │
└─────────────────────────────────────────────────────────────┘

# bitcoin.conf - IBD 優化配置

# 增加數據庫緩存（更快的 UTXO 操作）
# 預設 450 MB，建議 IBD 期間增加
dbcache=4096

# 增加連接數（更多下載源）
maxconnections=50

# 增加下載緩衝區
maxreceivebuffer=10000
maxsendbuffer=10000

# 禁用錢包（減少 I/O）
disablewallet=1

# 不監聽入站連接（專注下載）
listen=0

# 使用多個 DNS 種子
dnsseed=1

# 可選：指定高速節點
addnode=fast-node-1.example.com
addnode=fast-node-2.example.com

# 啟動 IBD 優化的 bitcoind
bitcoind -dbcache=4096 -maxconnections=50 -listen=0

# 監控同步進度
watch -n 10 'bitcoin-cli getblockchaininfo | jq "{
  blocks: .blocks,
  headers: .headers,
  progress: .verificationprogress,
  size_gb: (.size_on_disk / 1073741824)
}"'

# 預估完成時間
bitcoin-cli getblockchaininfo | jq '.verificationprogress * 100'

AssumeValid 加速：

工作原理：
├── 跳過特定區塊高度之前的簽名驗證
├── 仍然驗證區塊結構、Merkle 根、UTXO
└── 假設這些區塊的簽名是有效的

預設配置：
├── 硬編碼在 Bitcoin Core 中
├── 每個版本更新
└── 指向數月前的區塊

效果：
├── IBD 速度提升 ~60%
├── 主要節省 CPU 時間
└── 不影響安全性（仍驗證 PoW）

禁用（完全驗證）：
bitcoind -assumevalid=0

自定義：
bitcoind -assumevalid=區塊哈希

AssumeUTXO 快速啟動（v24.0+）：

┌─────────────────────────────────────────────────────────────┐
│ 傳統 IBD                    │ AssumeUTXO                   │
├─────────────────────────────────────────────────────────────┤
│ 從創世區塊開始              │ 從 UTXO 快照開始             │
│ 下載所有區塊                │ 載入預計算 UTXO 集           │
│ 驗證所有交易                │ 幾分鐘內可用                  │
│ 幾小時到幾天                │ 後台繼續驗證                  │
└─────────────────────────────────────────────────────────────┘

使用流程：
1. 下載 UTXO 快照（幾 GB）
2. 載入快照
   bitcoin-cli loadtxoutset /path/to/utxo.dat
3. 立即開始使用（追趕最新區塊）
4. 後台驗證歷史區塊

快照內容：
├── UTXO 集序列化數據
├── 區塊高度和哈希
└── 雜湊承諾（用於驗證）

# bitcoin.conf - 修剪模式

# 保留最少 550 MB（硬下限）
prune=550

# 或指定保留更多空間（MB）
prune=10000  # 10 GB

# 修剪模式的 IBD：
# ├── 仍需下載所有區塊（驗證需要）
# ├── 驗證後刪除舊區塊
# ├── 只保留最新的 N MB
# └── 同步時間略短（減少寫入）

# 查看同步狀態
bitcoin-cli getblockchaininfo

# 輸出重點字段
{
  "blocks": 750000,              # 已驗證區塊
  "headers": 800000,             # 已下載區塊頭
  "verificationprogress": 0.95,  # 驗證進度 (0-1)
  "initialblockdownload": true,  # 是否在 IBD 中
  "size_on_disk": 500000000000   # 磁盤使用
}

# 監控腳本
#!/bin/bash
while true; do
    INFO=$(bitcoin-cli getblockchaininfo)
    BLOCKS=$(echo $INFO | jq '.blocks')
    HEADERS=$(echo $INFO | jq '.headers')
    PROGRESS=$(echo $INFO | jq '.verificationprogress * 100')
    SIZE=$(echo $INFO | jq '.size_on_disk / 1073741824')
    IBD=$(echo $INFO | jq '.initialblockdownload')

    echo "$(date): Blocks=$BLOCKS/$HEADERS Progress=${PROGRESS}% Size=${SIZE}GB IBD=$IBD"
    sleep 60
done

# 查看網路流量
bitcoin-cli getnettotals | jq '{
  recv_gb: (.totalbytesrecv / 1073741824),
  sent_gb: (.totalbytessent / 1073741824)
}'

常見問題和解決方案：

1. 同步緩慢
   原因：
   ├── HDD 而非 SSD
   ├── dbcache 設置過低
   ├── 連接節點少
   └── 網路頻寬不足

   解決：
   ├── 使用 SSD
   ├── 增加 dbcache=4096
   ├── 增加 maxconnections
   └── 添加高速節點

2. 節點卡住
   原因：
   ├── 連接到慢節點
   ├── 磁盤空間不足
   └── 內存不足

   解決：
   ├── 重啟節點
   ├── 清理磁盤空間
   └── 增加內存或減少 dbcache

3. "Not enough peers"
   解決：
   ├── 檢查防火牆
   ├── 添加 addnode
   └── 等待節點發現

4. 驗證錯誤
   解決：
   ├── 可能是數據損壞
   └── 使用 -reindex-chainstate

# 重建索引（數據損壞時）
bitcoind -reindex

# 只重建鏈狀態
bitcoind -reindex-chainstate

# 查看 debug.log 診斷
tail -f ~/.bitcoin/debug.log | grep -E "UpdateTip|progress|Error"

# 檢查連接
bitcoin-cli getpeerinfo | jq '.[].subver' | sort | uniq -c