La définition d'un nœud peut varier considérablement selon le contexte dans lequel il est utilisé. Lorsqu'il s'agit de réseaux informatiques ou de télécommunications, les nœuds peuvent servir à différentes fins, soit en tant que point de redistribution, soit en tant que point final de communication. Généralement, un nœud est constitué d'un périphérique réseau physique, mais il existe des cas spécifiques où des nœuds virtuels sont utilisés.
En termes simples, un nœud de réseau est un point auquel un message peut être créé, reçu ou transmis. Ensuite, nous aborderons les différents types de nœuds Bitcoin : nœuds complets, super-nœuds, nœuds miniers et clients SPV.
Nœuds de Bitcoin
En plongeant dans le contexte des blockchains, conçues comme des systèmes distribués, le réseau de nœuds informatiques est ce qui permet au Bitcoin d'être utilisé comme une monnaie numérique décentralisée peer-to-peer (P2P) qui est de par sa conception résistante à la censure, et ne nécessite pas d'intermédiaire pour effectuer des transactions d'un utilisateur à un autre (quelle que soit leur distance dans le monde).
Par conséquent, les nœuds blockchain sont chargés d’agir comme un point de communication pouvant remplir différentes fonctions. Tout ordinateur ou appareil connecté à l’interface Bitcoin peut être considéré comme un nœud dans le sens où ils communiquent d’une manière ou d’une autre. Ces nœuds peuvent également transmettre des informations sur les transactions et les blocs au sein du réseau distribué d'ordinateurs en utilisant le protocole peer-to-peer de Bitcoin. Cependant, chaque nœud informatique est défini en fonction de ses fonctions particulières, c’est pourquoi il existe différents types de nœuds Bitcoin.
Nœuds complets
Les nœuds complets sont ceux qui prennent réellement en charge et assurent la sécurité de Bitcoin et sont essentiels au réseau. Ces nœuds sont également appelés nœuds de validation complète car ils sont impliqués dans le processus de vérification des transactions et des blocs par rapport aux règles de consensus du système. Les nœuds complets peuvent également diffuser de nouvelles transactions et blocs sur la blockchain.
En règle générale, un nœud complet télécharge une copie de la blockchain Bitcoin avec chaque bloc et transaction, mais ce n'est pas une exigence pour être considéré comme un nœud complet (une copie réduite de la blockchain peut être utilisée à la place).
Un nœud complet Bitcoin peut être établi via différentes implémentations logicielles, mais la plus utilisée et la plus populaire est Bitcoin Core. Voici la configuration minimale requise pour exécuter un nœud complet Bitcoin Core :
Ordinateur de bureau ou portable exécutant une version récente de Windows, Mac OS X ou Linux.
200 Go d'espace disque libre.
2 Go de mémoire (RAM).
Connexion Internet haut débit avec des vitesses de téléchargement d'au moins 50 Ko/s.
Une connexion non mesurée ou une connexion avec des limites de charge élevées. Les nœuds complets peuvent atteindre ou dépasser 200 Go/mois d'utilisation en téléchargement et 20 Go/mois d'utilisation en téléchargement. Vous devrez également télécharger environ 200 Go lorsque vous démarrerez pour la première fois votre nœud complet.
Votre nœud complet doit fonctionner au moins 6 heures par jour. C'est encore mieux si vous l'exécutez en continu (24h/24 et 7j/7).
De nombreuses organisations et utilisateurs bénévoles exécutent des nœuds complets Bitcoin afin d'aider l'écosystème Bitcoin. Actuellement, environ 9 700 nœuds publics fonctionnent sur le réseau Bitcoin. Notez que ce numéro n'inclut que les nœuds publics, qui font référence aux nœuds d'écoute Bitcoin visibles et accessibles (également appelés nœuds d'écoute).
En plus des nœuds publics, il existe de nombreux autres nœuds cachés qui ne sont pas visibles (nœuds inaudibles). Ces nœuds fonctionnent généralement derrière un pare-feu, via des protocoles cachés comme Tor, ou simplement parce qu'ils ont été configurés pour ne pas écouter les connexions.
Nœuds d'écoute (Supernodes)
Essentiellement, un nœud d’écoute ou un super-nœud est un nœud complet visible publiquement. Il communique et fournit des informations à tout autre nœud qui décide d'établir une connexion avec lui. Par conséquent, un super-nœud est essentiellement un point de redistribution qui peut servir à la fois de source de données et de pont de communication.
Un super-nœud de confiance fonctionne généralement 24 heures sur 24 et 7 jours sur 7 et dispose de plusieurs connexions établies, transmettant l'historique de la blockchain et les données de transaction à plusieurs nœuds dans le monde. Pour cette raison, un super nœud nécessitera probablement plus de puissance de calcul et une meilleure connexion Internet par rapport à un nœud complet caché.
Nœuds des mineurs
Afin d’exploiter des Bitcoins dans le scénario concurrentiel actuel, il faut investir dans du matériel et des logiciels de minage spécialisés. Ces programmes (logiciels) de minage ne sont pas directement liés à Bitcoin Core et s'exécutent en parallèle pour tester et miner des blocs Bitcoin. Un mineur peut choisir de travailler seul (Solo Miner) ou en groupe (Mining Pool).
Alors que les nœuds complets des mineurs solo utilisent leur propre copie de la blockchain, les pools miniers travaillent ensemble, chacun apportant ses propres ressources de calcul (hashpower). Dans un pool de minage, seul l'administrateur du pool doit exécuter un nœud complet, qui peut être appelé nœud complet du pool de minage.
Clients légers ou clients SPV
Également connus sous le nom de clients SPV (Simplified Payment Verification), les clients légers sont ceux qui utilisent le réseau Bitcoin mais n’agissent pas réellement comme un nœud complet. Par conséquent, les clients SPV ne contribuent pas à la sécurité du réseau car ils ne conservent pas de copie de la blockchain et ne participent pas au processus de vérification et de validation des transactions.
En bref, SPV est la méthode par laquelle un utilisateur peut vérifier si certaines transactions ont été incluses ou non dans un bloc, sans avoir à télécharger l'intégralité des données du bloc. Par conséquent, les clients SPV s'appuient sur les informations fournies par d'autres nœuds complets (supernodes). Les clients légers fonctionnent comme des points de terminaison de communication et sont utilisés par de nombreux portefeuilles de crypto-monnaie.
Client vs nœuds miniers
Il est important de noter que l’exécution d’un nœud complet n’est pas la même chose que l’exécution d’un nœud d’exploration de données complet. Alors que les mineurs doivent investir dans du matériel et des logiciels miniers coûteux, n’importe qui peut exécuter un nœud de validation complet. De plus, avant de tenter d'exploiter un bloc, un mineur doit collecter les transactions en attente qui étaient auparavant acceptées comme valides par les nœuds complets. Le mineur crée ensuite un bloc candidat (avec un ensemble de transactions) et tente d'exploiter ce bloc. Si le mineur parvient à trouver une solution valable pour ce bloc, il la diffuse sur le réseau et les autres nœuds complets vérifieront la validité du bloc. Par conséquent, les règles de consensus sont déterminées et assurées par le réseau distribué de nœuds validateurs et non par les mineurs.
conclusion
Les nœuds Bitcoin communiquent entre eux via le protocole réseau P2P de Bitcoin et garantissent ainsi l'intégrité du système. Un nœud qui se comporte mal ou tente de diffuser des informations incorrectes est rapidement reconnu par les nœuds honnêtes et déconnecté du réseau.
Bien que l’exécution d’un nœud de validation complet n’apporte pas de récompense financière, il est fortement recommandé car il assure la confiance, la sécurité et la confidentialité des utilisateurs. Les nœuds complets garantissent que les règles sont respectées. Ils protègent la blockchain contre les attaques et la fraude (comme les doubles dépenses). De plus, un nœud complet n’a pas besoin de faire confiance aux autres et permet à l’utilisateur de contrôler totalement son argent.