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手把手教妳搭建比特幣衛星接收節點

原文: /building-your-own-bitcoin-satellite-node-6061d3c93e7

比特幣區塊鏈實際上是壹個賬本,所以需要將全部交易信息包含在賬本內,從而體現每個比特幣的所有權。賬本需要在節點之間相互廣播,以達到分布式備份賬本的目的,這是比特幣的關鍵特征。目前,節點廣播幾乎完全依賴互聯網,這給比特幣帶來了潛在的「單點故障」問題,降低了整個網絡的穩健性和安全性。

例如,海底光纜出現故障,或受政策影響的針對性斷網都可能導致大範圍的網絡斷連,從而影響該地區比特幣節點的同步,損害比特幣的可用性。

同步衛星的出現,減少了比特幣對互聯網的依賴,使節點同步可以通過接收衛星信號的形式完成。只需要壹個衛星天線和壹個接收器,就可以接收從衛星傳來的區塊數據,保持節點同步。同時,這也降低了運行節點的成本,在某些欠發達地區,網絡連接費用高昂,使用衛星同步區塊數據可以省下網費,讓更多人有機會運行節點,從而提高比特幣的覆蓋率。

國外早有大神自制了衛星接收節點,本文將其整理成簡略教程,供大家參考。

首先調節三腳架高低。

然後將衛星盤連接到三腳架上,並調節方位和高低。

然後將高頻頭安裝到高頻頭支架上。

如果壹切順利,妳的衛星天線應該是這樣的。

使用 F 轉接頭將 SDR 連接到高頻頭電源上,然後使用同軸電纜將高頻頭也連接到電源上。連接前需要確認電源與 SDR 是匹配的,否則錯誤的電源將損壞 SDR。

Blockstream 為所需軟件提供了預建的二進制文件。

打開「終端」後,輸入

回車輸入密碼,密碼是安裝時設置的。然後可以看到待更新列表,輸入 y,回車。

升級結束後,重啟。

在「終端」中,輸入

回車後屏幕出現 Is this ok [y/N],輸入 y,回車。

完成後,將 Blockstream Satellite 在 Github 的庫克隆到本地,創建壹個項目。

首先要創建衛星接收器,輸入如下命令:

安裝好後開始克隆 Github 庫

去剛才克隆好的文件夾

現在我們已經準備好所有 gr-framer GNUradio 模組需要的軟件了,開始執行安裝腳本:

輸入密碼

創建 gr-framers

恭喜,妳已經安裝了 gr-framers GNUradio!

現在開始執行 Blockstream GNUradio 安裝腳本:

創建 Blockstream 模組

現在已經安裝好 Blockstream 模組了。

我們需要設置 PYTHONPATH 和 LD_LIBRARY_PATH,來讓接收器正常工作:

到這裏,所有關於 GNUradio 的設置都已經完成了!

安裝相關軟件:

安裝 FIBRE 相關軟件

現在,克隆 FIBRE 庫:

然後去克隆的文件夾:

開始創建:

現在創建 FIBRE

(此處可以添加 -jn 來加速編譯,其中 n 是 cpu 核心數。如果妳是四核處理器,就輸入命令 make -j4)

已完成創建

完成後,開始安裝:

FIBRE 安裝好了

FIBRE 已經安裝好了!妳現在可以開始同步,或者將已經同步好的節點復制過來。

到此為止,妳已經準備好前期工作,下面開始對齊衛星盤。

Blockstream 目前有 5 顆衛星,確定妳所在地區被哪壹顆所覆蓋。

可在 Blockstram 官網 查詢:

本文選擇的是 Galaxy 18 衛星。

官網也有對齊工具,妳可以輸入妳的地址或經緯度,它會告訴妳如何調整天線的高度、方位和極性。這裏是 對齊工具 。

為了得到壹個 Galaxy 18 大概的可視化方位,我用了 SatellitePointer 這個 App。

確保在視線的 30 度之內沒有建築、樹、或其他遮擋物。理想的視線是這樣的:

視線越好,妳接收的信號也就越好。

當妳已經確定好衛星盤的擺放地點,妳可以開始設置方位和高度。

信號質量與高度角密切相關,所以把高度角調節得越準確越好。

當妳覺得高度已經調好了,就可以開始設置高頻頭的方位了。

設置高頻頭極性有點難辦。我用了 SatellitePointer 這個 App 來幫助設置。我把手機的頂邊貼近高頻頭底部的平邊(圖中紅線處),然後看 App 中的指示:

雖然高頻頭上也有角度器,但是我覺得 App 更方便。

在啟動接收器之前,妳需要確定衛星的頻率,並將其輸入 rx_gui.py 文件。之前的教程裏已經說過如何查詢頻率了。我使用的 Galaxy 18 衛星的頻率是 12022.85 MHz。

要計算輸入到 rx_gui.py 的頻率,需要用衛星頻率減去妳高頻頭的 LO 頻率。本文使用的高頻頭 LO 頻率為 10750 MHz,因此最後的結果是 1272.85 MHz。

需要將 MHz 轉化為 Hz,最後結果是 1272850000 Hz。

現在妳可以將頻率和增益(設為 40 即可)寫入文件中,然後運行。

rx_gui.py 文件在 Blockstream 庫的 satellite/grc 文件夾中。

當妳運行 rx_gui.py 時,會彈出壹個窗口。我們需要用到 FLL In 這個選項卡。

圖形顯示波動很大,刷新很快。要解決這個問題,妳可以設置壹下 average 參數,設為 15 即可。

緩慢地左右旋轉衛星盤,觀察 FLL In 的變化。我同樣用了之前的 App 來幫助尋找方位。

如果妳成功了,妳會看到如下所示的圖表。

現在妳需要調整方位(左右)、高度(上下)和高頻頭的極性,來讓信號更好。最後會得到如下所示的圖表。

要確認妳的信號是好的,妳可以到 Abs PMF Out 選項卡,看壹下有沒有峰值。

妳也可以到 Costas Sym Out 選項卡去看散點圖。

最後,「終端」會顯示:

恭喜!妳成功對齊了衛星盤!

輸入指令:

可以在 debug.log 文件中看到有沒有成功接收區塊,如果妳看到如下的信息:

那麽就已經成功了!

現在,妳可以斷網,試著只通過衛星來接收區塊。

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