Определение узла может существенно различаться в зависимости от контекста, в котором он используется. Когда дело доходит до компьютерных сетей или телекоммуникаций, узлы могут использоваться для различных целей, выступая в качестве точки перераспределения или конечной точки связи. Обычно узел представляет собой физическое сетевое устройство, но в некоторых конкретных случаях используются виртуальные узлы.

Проще говоря, сетевой узел — это точка, в которой сообщение может быть сгенерировано, получено или передано. Соответственно, мы обсудим различные типы узлов Биткойна: полный узел, суперузел, узел-майнер и клиент SPV.

Узел Биткойн

Если рассматривать это в контексте, блокчейн, спроектированный как распределенная система, сеть компьютерных узлов позволяет использовать Биткойн в качестве нерегулируемой одноранговой (P2P) цифровой валюты благодаря своей конструкции и не требует посредника. для проведения транзакций между пользователями (независимо от географического расстояния в мире).

Таким образом, узлы блокчейна отвечают за работу в качестве точки связи, которая может выполнять различные функции. Любой компьютер или устройство, подключенное к интерфейсу Биткойн, можно считать узлом, поскольку они обычно каким-то образом взаимодействуют друг с другом. Эти узлы также могут передавать информацию о транзакциях и блоках в распределенной компьютерной сети с использованием однорангового протокола Биткойн. Однако каждый компьютерный узел определяется своими конкретными функциями, поэтому существуют разные типы узлов Биткойна.

Полный узел (Полный узел)

Полные узлы — это узлы, которые фактически поддерживают и обеспечивают безопасность Биткойна. Эти узлы незаменимы в сети. Эти узлы также называются узлами полного валидатора, поскольку они участвуют в процессе проверки транзакций и блоков перед принятием правил консенсуса системы. Полные узлы также могут передавать новые транзакции и блоки в блокчейн.

Обычно полный узел загружает копию блокчейна биткойнов с каждым блоком и транзакциями на нем, но это не является обязательным требованием для того, чтобы считаться полным узлом (можно использовать уменьшенную копию блокчейна).

Полный узел Биткойна можно настроить с помощью различных программных реализаций, но наиболее часто используемым и популярным является Bitcoin Core. Вот минимальные требования для запуска полного узла Bitcoin Core:

• Настольный или портативный компьютер с установленной последней версией Windows, Mac OS X или Linux.

• 200 ГБ свободного места на жестком диске.

• Память 2 ГБ (ОЗУ).

• Высокоскоростное подключение к Интернету с минимальной скоростью загрузки 50 Кбит/с.

• Неограниченное количество соединений или соединений с высокими лимитами загрузки. Полные узлы могут достигать или превышать использование загрузки в 200 ГБ/месяц и использование загрузки в 20 ГБ/месяц. Вам также потребуется загрузить около 200 ГБ при первом запуске полной ноды.

• Ваш полный узел должен работать не менее 6 часов в день. Еще лучше, если вы будете запускать его постоянно (24 часа в сутки, 7 дней в неделю).

Многие организации и пользователи-добровольцы используют полные узлы Биткойн как способ поддержки экосистемы Биткойн. В настоящее время в сети Биткойн работает около 9700 публичных узлов. Обратите внимание, что в это число входят только общедоступные узлы, которые являются видимыми и доступными узлами прослушивания Биткойна (также известными как узлы прослушивания).

Помимо общедоступных узлов, существует множество других скрытых узлов, которые невидимы (непрослушиваемые узлы). Эти узлы часто работают за брандмауэрами, через скрытые протоколы, такие как Tor, или просто потому, что они настроены на отказ от получения соединений.

Узел прослушивания (суперузел)

По сути, прослушивающий узел или суперузел — это полный узел, соединение с которым является общедоступным. Он обменивается данными и предоставляет информацию любому другому узлу, который решает установить с ним соединение. Таким образом, суперузел — это, по сути, точка перераспределения, которая может играть двойную роль: источника данных и моста связи.

Доверенный суперузел обычно работает круглосуточно и без выходных и имеет несколько установленных подключений. Этот узел передает историю блокчейна и данные транзакций на множество узлов по всему миру. По этой причине суперузлу может потребоваться больше вычислительной мощности и лучшее подключение к Интернету по сравнению со скрытым полным узлом.

Майнерский узел

Чтобы иметь возможность добывать биткойны в нынешней конкурентной ситуации, майнеры должны инвестировать в специализированное оборудование и программы для майнинга. Эти программы (программное обеспечение) для майнинга не связаны напрямую с Bitcoin Core и работают параллельно с добычей блоков Биткойн. Майнер может работать один (одиночный майнер) или в группе (майнер в пуле).

В то время как полные узлы одиночных майнеров используют свою собственную копию блокчейна, пулы майнеров работают вместе, каждый внося свои собственные вычислительные ресурсы (хеш-мощность). В пуле майнинга только администратору пула необходимо запустить полный узел, который можно назвать полным узлом майнера пула.

Облегченный клиент, также известный как клиент SPV. 

Облегченный клиент, также известный как клиент упрощенной проверки платежей (SPV), представляет собой клиент, который использует сеть Биткойн, но фактически не функционирует как полный узел. Таким образом, клиент SPV не способствует безопасности сети, поскольку он не хранит копию блокчейна и не участвует в процессе проверки и подтверждения транзакций.

Короче говоря, SPV — это метод, с помощью которого пользователи могут проверить, включены ли определенные транзакции в блок, без необходимости загружать все данные блока. Таким образом, клиент SPV полагается на информацию, предоставляемую другими полными узлами (суперузлами). Легкие клиенты выступают в качестве конечных точек связи и используются многими криптовалютными кошельками.

Клиентский узел и майнинговый узел

Важно отметить, что запуск полного узла — это не то же самое, что запуск полного узла майнинга. Хотя майнерам приходится инвестировать в дорогостоящее оборудование и программное обеспечение для майнинга, любой может запустить узел полной проверки. Кроме того, прежде чем пытаться добыть блок, майнерам необходимо собрать ожидающие транзакции, которые ранее были приняты полными узлами как действительные. Затем майнер генерирует блок-кандидат (с набором транзакций) и пытается добыть этот блок. Если майнер найдет допустимое решение для этого блока, он объявит об этом в сети, а другие полные узлы проверят достоверность блока. Таким образом, правила консенсуса определяются и гарантируются распределенной сетью проверяющих узлов, а не майнерами.

Заключить

Узлы Биткойн взаимодействуют друг с другом через сетевой протокол Биткойн P2P. Тем самым они обеспечивают целостность системы. Узел, который выйдет из строя или попытается передать неверную информацию, будет быстро распознан честными узлами и отключен от сети.

Несмотря на то, что запуск узла полной аутентификации не приносит финансового вознаграждения, он все равно поощряется, поскольку обеспечивает пользователям доверие, безопасность и конфиденциальность. Полные узлы гарантируют соблюдение правил. Они защищают блокчейн от атак и мошенничества (например, двойных расходов). Кроме того, полные узлы позволяют пользователям полностью контролировать свои средства, поскольку нет необходимости доверять их другим.