A definição de um nó pode variar significativamente dependendo do contexto em que é utilizado. Quando se trata de redes de computadores ou de telecomunicações, os nós podem servir a diferentes finalidades, seja como ponto de redistribuição ou ponto final de comunicação. Normalmente, um nó consiste em um dispositivo de rede físico, mas há alguns casos específicos em que nós virtuais são usados.

Simplificando, um nó de rede é um ponto no qual uma mensagem pode ser criada, recebida ou transmitida. A seguir, discutiremos os diferentes tipos de nós Bitcoin: nós completos, supernós, nós de mineração e clientes SPV.


Nós de Bitcoin

Quando você se aprofunda no contexto dos blockchains, que são projetados como sistemas distribuídos, a rede de nós de computação é o que torna possível o uso do Bitcoin como uma moeda digital descentralizada ponto a ponto (P2P), resistente à censura por design e que não requer um intermediário para realizar transações de um usuário para outro (não importa quão distantes eles estejam no mundo).

Portanto, os nós da blockchain são responsáveis ​​por atuar como um ponto de comunicação que pode desempenhar diferentes funções. Qualquer computador ou dispositivo que se conecte à interface do Bitcoin pode ser considerado um nó, no sentido de que se comunicam entre si de alguma forma. Esses nós também podem transmitir informações sobre transações e blocos dentro da rede distribuída de computadores usando o protocolo ponto a ponto do Bitcoin. No entanto, cada nó de computador é definido de acordo com suas funções específicas, razão pela qual existem diferentes tipos de nós do Bitcoin.


Nós completos

Os nós completos são aqueles que realmente suportam e fornecem segurança para o Bitcoin e são indispensáveis ​​à rede. Esses nós também são conhecidos como nós validadores completos, pois estão envolvidos no processo de verificação de transações e blocos em relação às regras de consenso do sistema. Os nós completos também podem transmitir novas transações e blocos para a blockchain.

Normalmente, um nó completo baixa uma cópia do blockchain do Bitcoin com cada bloco e transação, mas isso não é um requisito para ser considerado um nó completo (uma cópia reduzida do blockchain pode ser usada).

Um nó completo de Bitcoin pode ser configurado por meio de diversas implementações de software, mas o mais utilizado e popular é o Bitcoin Core. Estes são os requisitos mínimos para executar um nó completo de Bitcoin Core:

  • Computador desktop ou laptop com uma versão recente do Windows, Mac OS X ou Linux.

  • 200 GB de espaço livre em disco.

  • 2GB de memoria (RAM).

  • Conexão de Internet de alta velocidade com velocidades de upload de pelo menos 50 kB/s.

  • Uma conexão ilimitada ou com altos limites de upload. Nós completos podem atingir ou exceder 200 GB/mês de uso de upload e 20 GB/mês de uso de download. Você também precisará baixar cerca de 200 GB ao iniciar seu nó completo pela primeira vez.

  • Seu nó completo deve rodar pelo menos 6 horas por dia. É ainda melhor se você o executar continuamente (24 horas por dia, 7 dias por semana).


Muitas organizações e usuários voluntários estão executando nós completos de Bitcoin como forma de apoiar o ecossistema Bitcoin. Atualmente, existem aproximadamente 9.700 nós públicos em execução na rede Bitcoin. Observe que esse número inclui apenas nós públicos, que se referem aos nós de escuta de Bitcoin visíveis e acessíveis (também conhecidos como nós de escuta).

Além dos nós públicos, existem muitos outros nós ocultos que não são visíveis (nós com cancelamento de ruído). Esses nós normalmente operam atrás de um firewall, por meio de protocolos ocultos como o Tor, ou simplesmente porque foram configurados para não escutar conexões.


Nós de escuta (supernós)

Essencialmente, um nó de escuta ou supernó é um nó completo e publicamente visível. Ele se comunica e fornece informações a qualquer outro nó que opte por se conectar a ele. Portanto, um supernó é basicamente um ponto de redistribuição que pode atuar tanto como fonte de dados quanto como ponte de comunicação.

Um supernó confiável normalmente opera 24 horas por dia, 7 dias por semana, e possui múltiplas conexões estabelecidas, transmitindo o histórico da blockchain e dados de transações para múltiplos nós ao redor do mundo. Por esse motivo, um supernó provavelmente exigirá mais poder computacional e uma melhor conexão de internet em comparação com um nó completo oculto.


Nós dos mineradores

Para minerar Bitcoins no cenário competitivo atual, é necessário investir em hardware e software de mineração especializados. Esses programas (softwares) de mineração não estão diretamente relacionados ao Bitcoin Core e são executados em paralelo para testar e minerar blocos de Bitcoin. Um minerador pode optar por trabalhar sozinho (minerador solo) ou em grupos (pools de mineração).

Enquanto os nós completos de mineradores solo executam sua própria cópia da blockchain, os pools de mineração trabalham em conjunto, cada um contribuindo com seus próprios recursos computacionais (poder de hash). Em um pool de mineração, apenas o administrador do pool precisa executar um nó completo, o que é chamado de nó completo do pool de mineração.


Clientes ligeros o Clientes SPV 

Também conhecidos como clientes de Verificação Simplificada de Pagamentos (SPV), os clientes leves são aqueles que utilizam a rede Bitcoin, mas não atuam como um nó completo. Portanto, os clientes SPV não contribuem para a segurança da rede, pois não mantêm uma cópia da blockchain e não participam do processo de verificação e validação de transações.

Em resumo, SPV é o método pelo qual um usuário pode verificar se determinadas transações foram incluídas em um bloco sem precisar baixar todos os dados do bloco. Portanto, os clientes SPV dependem de informações fornecidas por outros nós completos (supernós). Clientes leves atuam como pontos de comunicação e são usados ​​por muitas carteiras de criptomoedas.


Cliente vs. Nós de Mineração

É importante observar que executar um nó completo não é o mesmo que executar um nó de mineração completo. Embora os mineradores precisem investir em hardware e software de mineração caros, qualquer pessoa pode executar um nó validador completo. Além disso, antes de tentar minerar um bloco, o minerador deve coletar as transações pendentes que foram previamente aceitas como válidas pelos nós completos. O minerador então cria um bloco candidato (com um conjunto de transações) e tenta minerar esse bloco. Se o minerador conseguir encontrar uma solução válida para esse bloco, ele a transmite para a rede, e outros nós completos verificarão a validade do bloco. Portanto, as regras de consenso são determinadas e aplicadas pela rede distribuída de nós validadores, não pelos mineradores.


Conclusão

Os nós do Bitcoin se comunicam entre si por meio do protocolo de rede P2P do Bitcoin, garantindo a integridade do sistema. Um nó que se comporta mal ou tenta espalhar informações incorretas é rapidamente reconhecido por nós honestos e desconectado da rede.

Embora executar um nó validador completo não ofereça recompensas financeiras, é altamente recomendado, pois proporciona confiança, segurança e privacidade aos usuários. Os nós completos garantem que as regras sejam seguidas. Eles protegem o blockchain de ataques e fraudes (como gastos duplos). Além disso, um nó completo não exige confiança em terceiros e permite que os usuários tenham controle total sobre seus fundos.