La definizione di nodo può variare notevolmente a seconda del contesto in cui viene utilizzato. Quando si tratta di reti informatiche o di telecomunicazioni, i nodi possono servire a scopi diversi, sia come punto di ridistribuzione che come endpoint di comunicazione. In genere, un nodo è costituito da un dispositivo di rete fisico, ma esistono alcuni casi specifici in cui vengono utilizzati nodi virtuali.
In poche parole, un nodo di rete è un punto in cui un messaggio può essere creato, ricevuto o trasmesso. Successivamente, discuteremo i diversi tipi di nodi Bitcoin: nodi completi, super nodi, nodi di mining e client SPV.
Nodi di Bitcoin
Immergendosi nel contesto delle blockchain, che sono progettate come sistemi distribuiti, la rete di nodi informatici è ciò che rende possibile l'utilizzo di Bitcoin come valuta digitale peer-to-peer (P2P) decentralizzata resistente alla censura per progettazione, e non richiede un intermediario per effettuare transazioni da un utente a un altro (non importa quanto siano distanti nel mondo).
Pertanto, i nodi blockchain hanno il compito di fungere da punto di comunicazione in grado di svolgere diverse funzioni. Qualsiasi computer o dispositivo che si collega all'interfaccia Bitcoin può essere considerato un nodo, nel senso che comunica in qualche modo tra loro. Questi nodi possono anche trasmettere informazioni su transazioni e blocchi all'interno della rete distribuita di computer utilizzando il protocollo peer-to-peer di Bitcoin. Tuttavia, ciascun nodo del computer è definito in base alle sue particolari funzioni, motivo per cui esistono diversi tipi di nodi Bitcoin.
Nodi completi
I nodi completi sono quelli che effettivamente supportano e forniscono sicurezza a Bitcoin e sono essenziali per la rete. Questi nodi sono noti anche come nodi di convalida completa poiché sono coinvolti nel processo di verifica delle transazioni e dei blocchi rispetto alle regole di consenso del sistema. I nodi completi possono anche trasmettere nuove transazioni e blocchi alla blockchain.
In genere, un nodo completo scarica una copia della blockchain Bitcoin con ogni blocco e transazione, ma questo non è un requisito per essere considerato un nodo completo (è invece possibile utilizzare una copia ridotta della blockchain).
Un nodo completo Bitcoin può essere stabilito attraverso diverse implementazioni software, ma la più utilizzata e popolare è Bitcoin Core. Questi sono i requisiti minimi per eseguire un nodo completo Bitcoin Core:
Computer desktop o portatile che esegue una versione recente di Windows, Mac OS X o Linux.
200 GB di spazio libero su disco.
2 GB di memoria (RAM).
Connessione Internet ad alta velocità con velocità di upload di almeno 50 kB/s.
Una connessione illimitata o una connessione con limiti di carico elevati. I nodi completi possono raggiungere o superare i 200 GB/mese di utilizzo in caricamento e i 20 GB/mese di utilizzo in download. Dovrai anche scaricare ~200 GB quando avvii per la prima volta il tuo nodo completo.
Il tuo nodo completo deve funzionare almeno 6 ore al giorno. Ancora meglio se lo esegui continuamente (24 ore su 24, 7 giorni su 7).
Molte organizzazioni e utenti volontari utilizzano i nodi completi Bitcoin come un modo per aiutare l'ecosistema Bitcoin. Attualmente, ci sono circa 9.700 nodi pubblici in esecuzione sulla rete Bitcoin. Tieni presente che questo numero include solo i nodi pubblici, che si riferisce ai nodi Bitcoin in ascolto visibili e accessibili (noti anche come nodi in ascolto).
Oltre ai nodi pubblici, ci sono molti altri nodi nascosti che non sono visibili (nodi non ascoltati). Questi nodi tipicamente operano dietro un firewall, attraverso protocolli nascosti come Tor, o semplicemente perché sono stati configurati per non ascoltare le connessioni.
Nodi di ascolto (Supernodi)
Essenzialmente, un nodo listener o supernodo è un nodo completo visibile pubblicamente. Comunica e fornisce informazioni a qualsiasi altro nodo che decida di stabilire una connessione con esso. Pertanto, un supernodo è fondamentalmente un punto di ridistribuzione che può fungere sia da fonte di dati che da ponte di comunicazione.
Un supernodo affidabile in genere funziona 24 ore su 24, 7 giorni su 7 e ha più connessioni stabilite, trasmettendo la cronologia della blockchain e i dati delle transazioni a più nodi in tutto il mondo. Per questo motivo, un super nodo richiederà probabilmente più potenza di calcolo e una migliore connessione Internet rispetto a un nodo completo nascosto.
Nodi dei minatori
Per estrarre Bitcoin nell’attuale scenario competitivo, è necessario investire in hardware e software specializzati nel mining. Questi programmi di mining (software) non sono direttamente correlati a Bitcoin Core e funzionano in parallelo per testare ed estrarre blocchi Bitcoin. Un minatore può scegliere di lavorare da solo (Solo Miner) o in gruppo (Mining Pool).
Mentre i nodi completi dei minatori singoli utilizzano la propria copia della blockchain, i pool di mining lavorano insieme, ciascuno contribuendo con le proprie risorse computazionali (hashpower). In un pool minerario, solo l'amministratore del pool deve eseguire un nodo completo, che può essere definito nodo completo del pool minerario.
Clienti leggeri o clienti SPV
Conosciuti anche come client SPV (Simplified Payment Verification), i light client sono quelli che utilizzano la rete Bitcoin ma in realtà non agiscono come un nodo completo. Pertanto, i clienti SPV non contribuiscono alla sicurezza della rete perché non mantengono una copia della blockchain e non partecipano al processo di verifica e validazione delle transazioni.
In breve, SPV è il metodo con cui un utente può verificare se alcune transazioni sono state incluse o meno in un blocco, senza dover scaricare tutti i dati del blocco. Pertanto, i client SPV si affidano alle informazioni fornite da altri nodi completi (supernodi). I thin client funzionano come endpoint di comunicazione e sono utilizzati da molti portafogli di criptovaluta.
Nodi client e di mining
È importante notare che l'esecuzione di un nodo completo non è la stessa cosa dell'esecuzione di un nodo di mining completo. Mentre i minatori devono investire in costosi hardware e software di mining, chiunque può eseguire un nodo di validazione completo. Inoltre, prima di tentare di estrarre un blocco, un minatore deve raccogliere le transazioni in sospeso precedentemente accettate come valide dai nodi completi. Il minatore crea quindi un blocco candidato (con una serie di transazioni) e tenta di estrarre quel blocco. Se il miner riesce a trovare una soluzione valida per quel blocco, la trasmette alla rete e gli altri full node verificheranno la validità del blocco. Pertanto, le regole di consenso sono determinate e garantite dalla rete distribuita di nodi validatori e non dai miner.
Conclusione
I nodi Bitcoin comunicano tra loro tramite il protocollo di rete P2P di Bitcoin e così facendo garantiscono l'integrità del sistema. Un nodo che si comporta male o tenta di diffondere informazioni errate viene rapidamente riconosciuto dai nodi onesti e disconnesso dalla rete.
Nonostante il fatto che l’esecuzione di un nodo di validazione completo non fornisca vantaggi finanziari, è altamente consigliata perché fornisce fiducia, sicurezza e privacy agli utenti. I nodi completi garantiscono che le regole vengano seguite. Proteggono la blockchain da attacchi e frodi (come la doppia spesa). Inoltre, un nodo completo non ha bisogno di fidarsi degli altri e consente all'utente di avere il pieno controllo del proprio denaro.