Definicja węzła może się znacznie różnić w zależności od kontekstu, w którym jest używana. Jeśli chodzi o sieci komputerowe lub telekomunikację, węzły mogą być wykorzystywane do różnych celów, pełniąc funkcję punktu redystrybucji lub końcowego punktu komunikacyjnego. Zwykle węzeł jest fizycznym urządzeniem sieciowym, ale w niektórych szczególnych przypadkach używane są węzły wirtualne.
Mówiąc najprościej, węzeł sieci to punkt, w którym można wygenerować, odebrać lub przesłać wiadomość. W związku z tym omówimy różne typy węzłów Bitcoin: pełny węzeł, super węzeł, węzeł górniczy i klient SPV.
Węzeł Bitcoin
Ujmując to w kontekście, blockchain – zaprojektowany jako system rozproszony – sieć węzłów komputerowych umożliwia używanie Bitcoina jako nieuregulowanej waluty cyfrowej do przeglądania peer-to-peer (P2P) dzięki swojej konstrukcji i bez potrzeby pośrednik w przeprowadzaniu transakcji pomiędzy użytkownikami (niezależnie od odległości geograficznej na świecie).
Dlatego węzły blockchain odpowiadają za pełnienie roli punktu komunikacyjnego, który może pełnić różne funkcje. Każdy komputer lub urządzenie podłączone do interfejsu Bitcoin można uznać za węzeł, ponieważ zazwyczaj w jakiś sposób komunikują się ze sobą. Węzły te mogą również przesyłać informacje o transakcjach i blokach w rozproszonej sieci komputerowej za pomocą protokołu Bitcoin peer-to-peer. Jednak każdy węzeł komputera jest zdefiniowany przez jego specyficzne funkcje, dlatego istnieją różne typy węzłów Bitcoin.
Pełny węzeł (Pełny węzeł)
Pełne węzły to węzły, które faktycznie obsługują i zapewniają bezpieczeństwo Bitcoin. Węzły te są niezbędne w sieci. Węzły te nazywane są także węzłami pełnego walidatora, ponieważ uczestniczą w procesie weryfikacji transakcji i bloków przed przyjęciem reguł konsensusu systemu. Pełne węzły mogą również przekazywać nowe transakcje i bloki do łańcucha bloków.
Zazwyczaj pełny węzeł pobiera kopię łańcucha bloków bitcoin z każdym blokiem i transakcjami, ale nie jest to wymóg, aby można go było uznać za pełny węzeł (można zastąpić zmniejszoną kopię łańcucha bloków).
Pełny węzeł Bitcoin można skonfigurować za pomocą różnych implementacji oprogramowania, ale najczęściej używanym i popularnym jest Bitcoin Core. Oto minimalne wymagania do uruchomienia pełnego węzła Bitcoin Core:
Komputer stacjonarny lub laptop z zainstalowaną najnowszą wersją systemu Windows, Mac OS X lub Linux.
200 GB wolnego miejsca na dysku twardym.
2 GB pamięci (RAM).
Szybkie łącze internetowe z minimalną prędkością wysyłania 50 kB/s.
Nieograniczone połączenia lub połączenia z wysokimi limitami przesyłania. Pełne węzły mogą osiągnąć lub przekroczyć wykorzystanie przesyłania wynoszące 200 GB/miesiąc i wykorzystanie pobierania wynoszące 20 GB/miesiąc. Przy pierwszym uruchomieniu pełnego węzła będziesz także musiał pobrać około 200 GB.
Twój pełny węzeł powinien działać co najmniej 6 godzin dziennie. Jeszcze lepiej, jeśli uruchamiasz go w sposób ciągły (24 godziny na dobę, 7 dni w tygodniu)
Wiele organizacji i użytkowników-wolontariuszy korzysta z pełnych węzłów Bitcoin, aby wspierać ekosystem Bitcoin. Obecnie w sieci Bitcoin działa około 9700 węzłów publicznych. Należy pamiętać, że liczba ta obejmuje tylko węzły publiczne, które są widocznymi i dostępnymi węzłami nasłuchującymi Bitcoin (znanymi również jako węzły nasłuchujące).
Oprócz węzłów publicznych istnieje wiele innych ukrytych węzłów, które nie są widoczne (węzły nienasłuchujące). Węzły te często działają za zaporami ogniowymi, poprzez ukryte protokoły, takie jak Tor, lub po prostu dlatego, że są skonfigurowane tak, aby nie akceptowały połączeń.
Węzeł nasłuchujący (superwęzeł)
Zasadniczo węzeł nasłuchujący lub superwęzeł to pełny węzeł, którego połączenie jest publiczne. Komunikuje się i dostarcza informacji każdemu innemu węzłowi, który zdecyduje się nawiązać z nim połączenie. Dlatego superwęzeł jest zasadniczo punktem redystrybucji, który może pełnić podwójną rolę jako źródło danych i pomost komunikacyjny.
Zaufany superwęzeł zazwyczaj działa 24 godziny na dobę, 7 dni w tygodniu i ma kilka nawiązanych połączeń. Węzeł ten przesyła historię blockchain i dane transakcyjne do wielu węzłów na całym świecie. Z tego powodu superwęzeł może potrzebować większej mocy obliczeniowej i lepszego połączenia internetowego w porównaniu z ukrytym pełnym węzłem.
Węzeł górniczy
Aby móc wydobywać Bitcoin w obecnej sytuacji konkurencyjnej, górnicy muszą inwestować w specjalistyczny sprzęt i programy wydobywcze. Te programy wydobywcze (oprogramowanie) nie są bezpośrednio powiązane z Bitcoin Core i działają równolegle z wydobywaniem bloków Bitcoin. Górnik może wybrać pracę samotną (górnik solo) lub w grupie (górnik basenowy).
Podczas gdy pełne węzły koparki solo korzystają z własnej kopii łańcucha bloków, pule koparek współpracują ze sobą, a każda z nich wnosi własne zasoby obliczeniowe (moc mieszającą). W puli wydobywczej tylko administrator puli musi uruchomić pełny węzeł – który można nazwać pełnym węzłem wydobywczym puli.
Klient lekki, znany również jako klient SPV
Klient lekki, znany również jako klient uproszczonej weryfikacji płatności (SPV), to klient, który wykorzystuje sieć Bitcoin, ale w rzeczywistości nie działa jako pełny węzeł. Dlatego klient SPV nie przyczynia się do bezpieczeństwa sieci, ponieważ nie przechowuje kopii blockchainu i nie uczestniczy w procesie weryfikacji i walidacji transakcji.
Krótko mówiąc, SPV to metoda, dzięki której użytkownicy mogą sprawdzić, czy określone transakcje znajdują się w bloku, bez konieczności pobierania danych całego bloku. Dlatego klient SPV opiera się na informacjach dostarczanych przez inne pełne węzły (superwęzły). Lekkie klienty działają jako punkty końcowe komunikacji i są używane przez wiele portfeli kryptowalut.
Węzeł kliencki i węzeł górniczy
Należy pamiętać, że uruchomienie pełnego węzła to nie to samo, co uruchomienie pełnego węzła wydobywczego. Chociaż górnicy muszą inwestować w kosztowny sprzęt i oprogramowanie wydobywcze, każdy może uruchomić pełny węzeł walidacyjny. Co więcej, przed próbą wydobycia bloku górnicy muszą zebrać oczekujące transakcje, które zostały wcześniej zaakceptowane jako ważne przez pełne węzły. Następnie górnik generuje blok kandydujący (z zestawem transakcji) i próbuje wydobyć ten blok. Jeśli górnik znajdzie prawidłowe rozwiązanie dla tego bloku, ogłosi to w sieci, a inne pełne węzły zweryfikują ważność bloku. Dlatego zasady konsensusu są ustalane i gwarantowane przez rozproszoną sieć węzłów weryfikujących, a nie przez górników.
Zakończyć
Węzły Bitcoin komunikują się ze sobą za pośrednictwem protokołu sieciowego Bitcoin P2P, zapewniając w ten sposób integralność systemu. Węzeł, który ulegnie awarii lub spróbuje przesłać nieprawidłowe informacje, zostanie szybko rozpoznany przez uczciwe węzły i zostanie odłączony od sieci.
Pomimo faktu, że prowadzenie węzła pełnego uwierzytelniania nie wiąże się z wynagrodzeniem finansowym, nadal jest ono zalecane, ponieważ zapewnia użytkownikom zaufanie, bezpieczeństwo i prywatność. Pełne węzły zapewniają przestrzeganie reguł. Chronią blockchain przed atakami i oszustwami (takimi jak podwójne wydatki). Dodatkowo pełne węzły pozwalają użytkownikom mieć pełną kontrolę nad swoimi środkami, ponieważ nie ma konieczności powierzania ich innym osobom.
