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從零開始的比特幣全節點（五）：進階功能與生態整合

8 分鐘閱讀
從零開始的比特幣全節點（五）：進階功能與生態整合

系列導言

這是「從零開始的比特幣全節點」系列教程的最終篇。本篇將探討如何在全節點基礎上整合各種進階功能，打造完整的比特幣主權堆疊（Sovereign Stack）。

系列文章：

  1. 為什麼要運行全節點？
  2. 硬體選擇與環境準備
  3. Bitcoin Core 安裝與配置
  4. 節點安全與日常維護
  5. 進階功能與生態整合（本篇）

一、主權堆疊概覽

什麼是主權堆疊？

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主權堆疊（Sovereign Stack）：

┌─────────────────────────────────────┐
│         應用層                      │
│  BTCPay Server / Specter / Sparrow  │
├─────────────────────────────────────┤
│         錢包服務層                   │
│       Electrum Server               │
├─────────────────────────────────────┤
│         閃電網路層                   │
│     LND / Core Lightning / LDK      │
├─────────────────────────────────────┤
│         區塊鏈層                     │
│         Bitcoin Core                │
├─────────────────────────────────────┤
│         隱私層                       │
│           Tor                       │
└─────────────────────────────────────┘

本篇涵蓋的整合

組件 功能 難度
閃電網路 (LND) 快速支付 中
Electrum Server 錢包後端 中
mempool 區塊瀏覽器 中
BTCPay Server 商家支付 高
Specter Desktop 多簽錢包 低

二、閃電網路整合

2.1 前置需求

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# Bitcoin Core 配置需要添加：
# 編輯 ~/.bitcoin/bitcoin.conf

# ZMQ 端點（閃電網路需要）
zmqpubrawblock=tcp://127.0.0.1:28332
zmqpubrawtx=tcp://127.0.0.1:28333

# 交易索引（某些操作需要）
txindex=1

# 重啟 Bitcoin Core
sudo systemctl restart bitcoind

2.2 安裝 LND

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# 下載 LND
VERSION=0.17.0-beta
wget https://github.com/lightningnetwork/lnd/releases/download/v${VERSION}/lnd-linux-amd64-v${VERSION}.tar.gz

# 驗證（省略 GPG 步驟，實際使用時請驗證）
tar -xzf lnd-linux-amd64-v${VERSION}.tar.gz

# 安裝
sudo install -m 0755 -o root -g root -t /usr/local/bin lnd-linux-amd64-v${VERSION}/*

2.3 配置 LND

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# 建立配置目錄
mkdir -p ~/.lnd

# 建立配置文件
nano ~/.lnd/lnd.conf

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[Application Options]
# 節點別名
alias=MyNode

# 監聽地址
listen=0.0.0.0:9735

# RPC 監聽
rpclisten=localhost:10009

# 日誌等級
debuglevel=info

# 資料目錄
datadir=~/.lnd/data

# 日誌目錄
logdir=~/.lnd/logs

[Bitcoin]
# 使用比特幣主網
bitcoin.mainnet=true

# 使用 Bitcoin Core 後端
bitcoin.node=bitcoind

[Bitcoind]
# Bitcoin Core RPC 設定
bitcoind.rpchost=127.0.0.1
bitcoind.rpcuser=your_rpc_user
bitcoind.rpcpass=your_rpc_password

# ZMQ 端點
bitcoind.zmqpubrawblock=tcp://127.0.0.1:28332
bitcoind.zmqpubrawtx=tcp://127.0.0.1:28333

[Tor]
# 通過 Tor 運行
tor.active=true
tor.v3=true

2.4 啟動 LND

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# 首次啟動（前台）
lnd

# 另開終端，建立錢包
lncli create
# 按照提示設定密碼並備份種子詞

# 或者使用 systemd 服務
sudo nano /etc/systemd/system/lnd.service

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[Unit]
Description=LND Lightning Network Daemon
After=bitcoind.service
Requires=bitcoind.service

[Service]
Type=simple
User=bitcoin
ExecStart=/usr/local/bin/lnd
ExecStop=/usr/local/bin/lncli stop
Restart=on-failure
RestartSec=30

[Install]
WantedBy=multi-user.target

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# 啟用服務
sudo systemctl daemon-reload
sudo systemctl enable lnd
sudo systemctl start lnd

# 解鎖錢包（每次重啟後需要）
lncli unlock

2.5 基本 LND 操作

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# 查看節點資訊
lncli getinfo

# 生成新地址（充值）
lncli newaddress p2wkh

# 查看餘額
lncli walletbalance

# 連接節點
lncli connect <pubkey>@<host>:<port>

# 開啟通道
lncli openchannel --node_key=<pubkey> --local_amt=100000

# 查看通道
lncli listchannels

# 創建 invoice
lncli addinvoice --amt=1000 --memo="test payment"

# 支付 invoice
lncli payinvoice <payment_request>

三、Electrum Server

3.1 為什麼需要 Electrum Server？

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直接使用 Bitcoin Core RPC：
└── 只能查詢本機錢包，功能有限

使用公共 Electrum 伺服器：
└── 隱私洩漏！伺服器知道你的所有地址

使用自己的 Electrum Server：
├── 完全私密
├── 支援 Electrum、Sparrow 等錢包
└── 查詢任意地址

3.2 安裝 Electrs（推薦）

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# 安裝 Rust
curl --proto '=https' --tlsv1.2 -sSf https://sh.rustup.rs | sh
source ~/.cargo/env

# 安裝依賴
sudo apt install clang cmake build-essential

# 下載 electrs
git clone https://github.com/romanz/electrs
cd electrs

# 編譯（需要一些時間）
cargo build --locked --release

# 安裝
sudo install -m 0755 target/release/electrs /usr/local/bin/

3.3 配置 Electrs

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# 建立配置目錄
mkdir -p ~/.electrs

# 建立配置文件
nano ~/.electrs/config.toml

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# Electrs 配置

# Bitcoin Core 數據目錄
daemon_dir = "/mnt/bitcoin/bitcoind"

# Electrs 數據目錄
db_dir = "/mnt/bitcoin/electrs"

# Bitcoin Core RPC
daemon_rpc_addr = "127.0.0.1:8332"

# 認證
auth = "your_rpc_user:your_rpc_password"

# Electrum RPC 監聽
electrum_rpc_addr = "0.0.0.0:50001"

# 日誌等級
log_filters = "INFO"

# 網路
network = "bitcoin"

3.4 首次索引

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# 首次運行需要建立索引（可能需要數小時）
electrs --conf ~/.electrs/config.toml

# 監控進度
# 完成後會顯示 "serving Electrum requests"

3.5 Electrs Systemd 服務

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sudo nano /etc/systemd/system/electrs.service

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[Unit]
Description=Electrs Electrum Server
After=bitcoind.service
Requires=bitcoind.service

[Service]
Type=simple
User=bitcoin
ExecStart=/usr/local/bin/electrs --conf /home/bitcoin/.electrs/config.toml
Restart=on-failure
RestartSec=30

[Install]
WantedBy=multi-user.target

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sudo systemctl daemon-reload
sudo systemctl enable electrs
sudo systemctl start electrs

3.6 連接錢包

Electrum 錢包：

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工具 → 網路 → 伺服器
輸入：your-node-ip:50001
取消勾選「選擇自動伺服器」

Sparrow 錢包：

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檔案 → 偏好設定 → 伺服器
選擇「Private Electrum Server」
輸入：your-node-ip:50001

四、Mempool 區塊瀏覽器

4.1 安裝 mempool

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# 安裝依賴
sudo apt install mariadb-server mariadb-client nginx

# 安裝 Node.js
curl -fsSL https://deb.nodesource.com/setup_20.x | sudo -E bash -
sudo apt install nodejs

# 下載 mempool
git clone https://github.com/mempool/mempool.git
cd mempool

4.2 設定資料庫

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# 進入 MariaDB
sudo mysql -u root

# 建立資料庫和用戶
CREATE DATABASE mempool;
CREATE USER 'mempool'@'localhost' IDENTIFIED BY 'mempool_password';
GRANT ALL PRIVILEGES ON mempool.* TO 'mempool'@'localhost';
FLUSH PRIVILEGES;
EXIT;

4.3 配置後端

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cd backend

# 安裝依賴
npm install

# 複製配置範本
cp mempool-config.sample.json mempool-config.json

# 編輯配置
nano mempool-config.json

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{
  "MEMPOOL": {
    "NETWORK": "mainnet",
    "BACKEND": "electrum",
    "HTTP_PORT": 8999,
    "SPAWN_CLUSTER_PROCS": 0,
    "API_URL_PREFIX": "/api/v1/"
  },
  "CORE_RPC": {
    "HOST": "127.0.0.1",
    "PORT": 8332,
    "USERNAME": "your_rpc_user",
    "PASSWORD": "your_rpc_password"
  },
  "ELECTRUM": {
    "HOST": "127.0.0.1",
    "PORT": 50001,
    "TLS_ENABLED": false
  },
  "DATABASE": {
    "ENABLED": true,
    "HOST": "127.0.0.1",
    "PORT": 3306,
    "DATABASE": "mempool",
    "USERNAME": "mempool",
    "PASSWORD": "mempool_password"
  }
}

4.4 配置前端

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cd ../frontend

# 安裝依賴
npm install

# 複製配置
cp mempool-frontend-config.sample.json mempool-frontend-config.json

# 編輯配置（通常預設即可）
nano mempool-frontend-config.json

# 建構前端
npm run build

4.5 配置 Nginx

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sudo nano /etc/nginx/sites-available/mempool

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server {
    listen 80;
    server_name _;

    root /path/to/mempool/frontend/dist/mempool/browser;
    index index.html;

    location / {
        try_files $uri $uri/ /index.html;
    }

    location /api/ {
        proxy_pass http://127.0.0.1:8999/api/;
    }
}

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sudo ln -s /etc/nginx/sites-available/mempool /etc/nginx/sites-enabled/
sudo nginx -t
sudo systemctl reload nginx

4.6 啟動 Mempool

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# 後端
cd backend
npm run start

# 使用 PM2 管理（推薦）
sudo npm install -g pm2
pm2 start npm --name "mempool-backend" -- run start
pm2 save
pm2 startup

訪問 http://your-node-ip 即可使用私有區塊瀏覽器。

五、BTCPay Server

5.1 使用 Docker 安裝

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# 安裝 Docker
curl -fsSL https://get.docker.com -o get-docker.sh
sudo sh get-docker.sh
sudo usermod -aG docker bitcoin

# 下載 BTCPay Server
git clone https://github.com/btcpayserver/btcpayserver-docker
cd btcpayserver-docker

# 設定環境變數
export BTCPAY_HOST="btcpay.your-domain.com"
export NBITCOIN_NETWORK="mainnet"
export BTCPAYGEN_CRYPTO1="btc"
export BTCPAYGEN_LIGHTNING="lnd"
export BTCPAYGEN_REVERSEPROXY="nginx"
export BTCPAY_ENABLE_SSH=true

# 啟動
./btcpay-setup.sh -i

5.2 連接外部 Bitcoin Core

如果要使用已有的 Bitcoin Core 而非 Docker 內建的：

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# 設定環境變數
export BTCPAYGEN_EXCLUDE_FRAGMENTS="bitcoin"
export BTCPAY_BTCRPCHOST="host.docker.internal"
export BTCPAY_BTCRPCPORT="8332"
export BTCPAY_BTCRPCUSER="your_rpc_user"
export BTCPAY_BTCRPCPASSWORD="your_rpc_password"

# 重新設定
./btcpay-setup.sh -i

5.3 基本 BTCPay 設定

  1. 訪問 https://btcpay.your-domain.com
  2. 建立帳號
  3. 建立商店
  4. 設定錢包（連接硬體錢包或 xpub）
  5. 設定閃電網路（連接 LND）

六、Specter Desktop

6.1 安裝 Specter

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# 使用 pip 安裝
pip3 install cryptoadvance.specter

# 或使用預編譯版本
wget https://github.com/cryptoadvance/specter-desktop/releases/download/v2.0.0/specter_desktop-v2.0.0-x86_64-linux-gnu.tar.gz
tar -xzf specter_desktop-*.tar.gz
sudo mv specter* /usr/local/bin/

6.2 啟動 Specter

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# 啟動（預設連接本地 Bitcoin Core）
specter server

# 指定 RPC 設定
specter server --rpc-user your_user --rpc-password your_password

訪問 http://127.0.0.1:25441 使用 Web 介面。

6.3 Specter 功能

  • 多簽錢包設定：支援多種硬體錢包
  • PSBT 簽名：部分簽名交易
  • Coin Control：UTXO 管理
  • 地址驗證：在硬體錢包上顯示地址

七、Tor 隱藏服務整合

7.1 為所有服務設定 Tor

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# 編輯 Tor 配置
sudo nano /etc/tor/torrc

# 添加隱藏服務
HiddenServiceDir /var/lib/tor/bitcoin-service/
HiddenServicePort 8333 127.0.0.1:8333

HiddenServiceDir /var/lib/tor/electrs-service/
HiddenServicePort 50001 127.0.0.1:50001

HiddenServiceDir /var/lib/tor/lnd-service/
HiddenServicePort 9735 127.0.0.1:9735

HiddenServiceDir /var/lib/tor/mempool-service/
HiddenServicePort 80 127.0.0.1:80

# 重啟 Tor
sudo systemctl restart tor

# 獲取 .onion 地址
sudo cat /var/lib/tor/*/hostname

7.2 遠端安全訪問

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# 通過 Tor 連接 Electrum
electrum --oneserver --server your-onion-address.onion:50001:t

# 通過 Tor 訪問 mempool
# 在 Tor Browser 中訪問 your-onion-address.onion

八、節點套裝方案

如果手動設定太複雜，可以考慮使用預配置的節點套裝：

Umbrel

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# 安裝 Umbrel
curl -L https://umbrel.sh | bash

# 訪問 http://umbrel.local
# 通過 App Store 安裝各種應用

Start9

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# Start9 提供預裝系統
# 下載 ISO 或購買預裝硬體
# https://start9.com

RaspiBlitz

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# 專為 Raspberry Pi 設計
git clone https://github.com/rootzoll/raspiblitz.git
cd raspiblitz
# 按照說明安裝

九、維護和監控

統一狀態檢查腳本

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#!/bin/bash
# 儲存為 /home/bitcoin/stack-status.sh

echo "╔════════════════════════════════════════╗"
echo "║      Bitcoin Sovereign Stack Status     ║"
echo "╚════════════════════════════════════════╝"
echo ""

# Bitcoin Core
echo "【Bitcoin Core】"
if systemctl is-active --quiet bitcoind; then
    BLOCKS=$(bitcoin-cli getblockcount 2>/dev/null)
    CONN=$(bitcoin-cli getconnectioncount 2>/dev/null)
    echo "  狀態: 運行中 ✓"
    echo "  區塊: $BLOCKS"
    echo "  連接: $CONN"
else
    echo "  狀態: 已停止 ✗"
fi
echo ""

# LND
echo "【LND】"
if systemctl is-active --quiet lnd; then
    ALIAS=$(lncli getinfo 2>/dev/null | jq -r '.alias')
    CHANNELS=$(lncli listchannels 2>/dev/null | jq '.channels | length')
    echo "  狀態: 運行中 ✓"
    echo "  別名: $ALIAS"
    echo "  通道: $CHANNELS"
else
    echo "  狀態: 已停止 ✗"
fi
echo ""

# Electrs
echo "【Electrs】"
if systemctl is-active --quiet electrs; then
    echo "  狀態: 運行中 ✓"
else
    echo "  狀態: 已停止 ✗"
fi
echo ""

# Mempool
echo "【Mempool】"
if pm2 show mempool-backend &>/dev/null; then
    echo "  狀態: 運行中 ✓"
else
    echo "  狀態: 已停止 ✗"
fi
echo ""

# Tor
echo "【Tor】"
if systemctl is-active --quiet tor; then
    echo "  狀態: 運行中 ✓"
else
    echo "  狀態: 已停止 ✗"
fi
echo ""

# 系統資源
echo "【系統資源】"
echo "  CPU: $(top -bn1 | grep "Cpu(s)" | awk '{print $2}')%"
echo "  記憶體: $(free -h | awk '/^Mem:/ {print $3 "/" $2}')"
echo "  磁碟: $(df -h /mnt/bitcoin | awk 'NR==2 {print $3 "/" $2}')"

十、總結與下一步

完成的主權堆疊

恭喜！完成本系列後，你擁有了：

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✅ Bitcoin Core 全節點
   └── 獨立驗證所有交易

✅ LND 閃電網路節點
   └── 即時支付能力

✅ Electrum Server
   └── 私密錢包後端

✅ Mempool 區塊瀏覽器
   └── 私密交易查詢

✅ Tor 整合
   └── 網路層隱私

✅ 完整備份和監控
   └── 持續運營能力

進階學習方向

  1. 閃電網路進階
    • 路由優化
    • 流動性管理
    • Loop In/Out
  2. 隱私技術
    • CoinJoin
    • PayJoin
    • Silent Payments
  3. 多重簽名
    • 2-of-3 設定
    • 分散式密鑰管理
    • 繼承規劃
  4. 開發
    • Bitcoin Script
    • LN 應用開發
    • BTCPay 整合

參考資料

系列完結

感謝你跟隨這個系列教程！運行自己的比特幣全節點是實踐密碼龐克精神的重要一步。

“Cypherpunks write code.” — Eric Hughes

現在，你不只是使用比特幣，你是比特幣網路的一部分。

# 標籤

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密碼學使自由和隱私再次偉大。Cryptography makes freedom and privacy great again.

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