Definicja węzła może się znacznie różnić w zależności od użytego kontekstu. Jeśli chodzi o sieci komputerowe lub telekomunikacyjne, węzły mogą spełniać różne cele, pełniąc funkcję punktu redystrybucji lub punktu końcowego komunikacji. Zwykle węzeł składa się z fizycznego urządzenia sieciowego, ale w niektórych przypadkach używane są węzły wirtualne.

Mówiąc najprościej, węzeł sieci to punkt, w którym można tworzyć, odbierać i przesyłać wiadomości. Tutaj omówimy różne typy węzłów Bitcoin: pełne węzły, super węzły, węzły górnicze i klient SPV.


Węzły Bitcoin

Nurkowanie w kontekście blockchainów, które zaprojektowano jako rozproszony system sieci węzłów komputerowych, pozwala na używanie Bitcoina jako zdecentralizowanej waluty cyfrowej typu peer-to-peer (P2P), która z założenia jest odporna na cenzurę, bez potrzeba pośredników podczas wymiany między użytkownikami (bez względu na odległość).

Węzły Blockchain odpowiadają zatem za pełnienie roli punktu komunikacji, który może pełnić różne funkcje. Każdy komputer lub urządzenie, które łączy się z interfejsem Bitcoin, można uznać za węzeł w tym sensie, że komunikują się ze sobą w jakiś sposób. Węzły te mogą również przesyłać informacje o transakcjach i blokach w rozproszonej sieci komputerów przy użyciu protokołu sieciowego Bitcoin peer-to-peer (P2P). Jednakże każdy węzeł obliczeniowy jest zdefiniowany zgodnie z jego specyficznymi funkcjami, dlatego istnieją różne typy węzłów Bitcoin.


Pełny węzeł

Pełne węzły to te, które faktycznie obsługują i zabezpieczają Bitcoin i są niezbędne w sieci. Węzły te nazywane są także węzłami pełnej walidacji, ponieważ uczestniczą w procesie walidacji transakcji i bloków, wbrew zasadom konsensusu systemu. Pełne węzły mogą również przekazywać nowe transakcje i bloki w łańcuchu bloków

Zwykle pełny węzeł pobiera kopię łańcucha bloków Bitcoin przy każdym bloku i transakcji, ale nie jest to wymagane w przypadku pełnego węzła (zamiast tego można użyć skróconej kopii łańcucha bloków).

Pełny węzeł Bitcoin można zainstalować przy użyciu różnych implementacji oprogramowania, ale najczęściej używanym i popularnym jest Bitcoin Core. Oto minimalne wymagania do uruchomienia pełnego węzła Bitcoin Core:

  • Laptop lub laptop z najnowszą wersją systemu Windows, Mac OS X lub Linux.

  • 200 GB wolnego miejsca na dysku.

  • 2 GB pamięci o dostępie swobodnym (RAM).n

  • Szybkie łącze internetowe o przepustowości co najmniej 50 kB/s.

  • Nielimitowane połączenie lub połączenie z dużym limitem pobierania. Pełne węzły mogą pobierać 200 GB miesięcznie lub więcej, a zużycie pobierania wynosi 20 GB miesięcznie. Będziesz także musiał pobrać ~200 GB przy pierwszym uruchomieniu pełnego węzła.

  • Twój pełny węzeł powinien działać co najmniej 6 godzin dziennie. Jeszcze lepiej, jeśli działa przez całą dobę (24 godziny na dobę, 7 dni w tygodniu)

Wiele organizacji wolontariackich i użytkowników współpracuje z węzłami rdzenia Bitcoin, aby pomóc ekosystemowi Bitcoin. Obecnie w sieci Bitcoin działa około 9700 węzłów publicznych. Należy pamiętać, że liczba ta obejmuje tylko węzły publiczne, które odnoszą się do węzłów śledzących Bitcoin, które są widoczne i dostępne (tzw. węzły nasłuchujące).

Oprócz węzłów publicznych istnieje wiele innych ukrytych węzłów, które nie są widoczne (węzły nieśledzone). Węzły te zazwyczaj działają w zaporze sieciowej za pośrednictwem ukrytych protokołów, takich jak Tor, lub po prostu dlatego, że są skonfigurowane tak, aby nie monitorować połączenia.


Węzły śledzące (superwęzły)

Zasadniczo węzeł lub superwęzeł śledzący to to samo, co pełny węzeł, który jest publicznie dostępny. Komunikuje się i dostarcza informacji każdemu innemu węzłowi, który zdecyduje się z nim połączyć. Dlatego superwęzeł jest w zasadzie punktem redystrybucji, który może działać zarówno jako źródło danych, jak i pomost komunikacyjny.

Zaufany superwęzeł zazwyczaj działa 24 godziny na dobę, 7 dni w tygodniu i ma wiele ustanowionych połączeń przekazujących historię blockchain i dane transakcyjne do wielu węzłów na całym świecie. Z tego powodu superwęzeł będzie prawdopodobnie wymagał większej mocy obliczeniowej i lepszego połączenia internetowego w porównaniu do całkowicie ukrytego węzła.


Górnicy węzłów

Aby móc wydobywać Bitcoin w sposób konkurencyjny, w tej chwili trzeba zaopatrzyć się w specjalistyczny sprzęt i programy. Te programy (oprogramowanie) nie są bezpośrednio połączone z Bitcoin Core, ale działają równolegle, próbując wydobywać bloki Bitcoin. Górnik może wybrać pracę samodzielną (górnik solo) lub w grupie (górnik basenowy) 

Podczas gdy samotni górnicy zajmujący się pełnymi węzłami korzystają z własnej kopii łańcucha bloków, górnicy korzystający z puli współpracują ze sobą, każdy wnosząc własną moc obliczeniową. W przypadku puli wydobywczej do uruchomienia pełnego węzła wymagany jest tylko administrator puli, co można nazwać eksploratorem pełnego węzła.


Lekkie lub SPV Klienci

Klienci uproszczeni, znani również jako uproszczona weryfikacja płatności (SPV), to ci klienci, którzy korzystają z sieci Bitcoin, ale w rzeczywistości nie działają jako pełny węzeł. Tym samym klienci SPV nie przyczyniają się do bezpieczeństwa sieci, ponieważ nie przechowują kopii blockchainu i nie uczestniczą w procesie weryfikacji i potwierdzania transakcji.

Krótko mówiąc, SPV to metoda, dzięki której użytkownik może sprawdzić, czy w bloku znalazły się jakieś transakcje, czy nie, bez konieczności pobierania danych całego bloku. Klienci SPV korzystają zatem z informacji dostarczanych przez inne pełne węzły (superwęzły). Klienci uproszczeni działają jako punkty końcowe komunikacji i są używani przez wiele portfeli kryptowalut.


Klient a węzeł wydobywczy

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 walidujący. Co więcej, przed próbą wydobycia bloku górnik musi zebrać oczekujące transakcje, które wcześniej zostały zaakceptowane jako ważne przez pełne węzły. Następnie górnik tworzy blok kandydujący (z grupą transakcji) i próbuje wydobyć ten blok. Jeśli górnikowi uda się znaleźć prawidłowe rozwiązanie dla tego bloku, wyemituje je do sieci, a pozostałe pełne węzły sprawdzą ważność tego bloku. Dlatego reguły konsensusu są określane i chronione przez rozproszoną sieć węzłów weryfikujących, a nie przez górników.


Wniosek

Węzły Bitcoin komunikują się ze sobą poprzez protokół sieciowy Bitcoin P2P, gwarantując w ten sposób integralność systemu. Węzeł, który niewłaściwie wykorzystuje lub próbuje rozpowszechniać nieprawidłowe informacje, jest szybko rozpoznawany przez uczciwe węzły i odłączany od sieci.

Chociaż prowadzenie pełnego węzła sprawdzającego nie wiąże się z żadnymi korzyściami finansowymi, jest ono zdecydowanie zalecane, ponieważ zapewnia użytkownikom zaufanie, bezpieczeństwo i prywatność. Pełne węzły wymuszają reguły. Chronią blockchain przed atakami i oszustwami (takimi jak podwójne wydatki). Dodatkowo pełny węzeł nie musi ufać innym i pozwala użytkownikowi mieć pełną kontrolę nad swoimi pieniędzmi.