Определение того, что такое узел, может варьироваться в зависимости от используемого контекста. Когда дело доходит до компьютерных или телекоммуникационных сетей, узлы предлагают разные предложения, выступая либо в качестве точки перераспределения, либо в качестве терминала связи. Обычно узел представляет собой устройство в физической сети, но в некоторых конкретных случаях используются виртуальные узлы.

Проще говоря, сетевой узел — это точка, где сообщение может быть создано, получено или передано. Поэтому мы обсудим различные типы узлов Биткойна: полные узлы, суперузлы, узлы майнинга и клиентские узлы SPV.


Узлы ОС делают Bitcoin

Если погрузиться в контекст блокчейнов, которые спроектированы как распределенные системы, то компьютерная сеть — это то, что позволяет использовать Биткойн в качестве одноранговой (P2P или одноранговой) децентрализованной цифровой валюты, устойчивой к властям. с момента зарождения и не требует посредника для совершения транзакций пользователями (независимо от расстояния между ними).

Таким образом, узлы сети блокчейн отвечают за работу в качестве точки связи, которая может иметь разные функции. Любые компьютеры или устройства, подключающиеся к интерфейсу Биткойн, можно считать узлами в том смысле, что они каким-то образом взаимодействуют друг с другом. Эти узлы также способны передавать информацию о транзакциях и блоках внутри компьютерной сети при использовании однорангового протокола Биткойн. Однако каждый компьютер определяется в соответствии со своей конкретной функцией, поэтому в Биткойне существуют разные типы узлов.


Полные узлы

Полные узлы — это те, которые действительно обеспечивают поддержку и безопасность Биткойна, поскольку они необходимы для сети. Эти узлы также известны как узлы полной проверки, поскольку они участвуют в процессе проверки блоков и транзакций в соответствии с правилами алгоритма консенсуса. Полные узлы также способны передавать новые блоки и транзакции в блокчейн.

Обычно полный узел загружает копию блокчейна Биткойн, содержащую каждый блок и транзакцию, но это не является обязательным требованием для того, чтобы стать полным узлом (вместо полной можно использовать уменьшенную копию блокчейна).

Узел Биткойн может быть создан с помощью различных программных реализаций, но наиболее популярным и используемым способом является Bitcoin Core. Вот минимальные требования для запуска полного узла Bitcoin Core:

  • Настольный компьютер или ноутбук под управлением последней версии Windows, Mac OS X или Linux.

  • 200 ГБ свободного места на HD-диске.

  • 2 ГБ памяти (ОЗУ)

  • Высокоскоростное подключение к Интернету и скорость загрузки не менее 50 кБ/с.

  • Интернет-соединение с высоким пределом пропускной способности для загрузки. Полные узлы могут достигать или даже превышать диапазон загрузки 200 ГБ/месяц и 20 ГБ/месяц. И вам также необходимо загрузить ~ 200 ГБ после запуска полного узла.

  • Полный узел должен быть активен не менее 6 часов каждый день. Еще лучше, если вы оставите его включенным непрерывно, 24 часа в сутки, 7 дней в неделю.


Некоторые добровольные организации и пользователи используют полные узлы Биткойн, чтобы помочь экосистеме. В настоящее время в сети работает около 9700 общедоступных узлов. Обратите внимание, что это число включает только общедоступные узлы, то есть узлы, которые указаны как видимые и доступные (или восприимчивые узлы).

Помимо общедоступных узлов, есть несколько других, которые являются невидимыми (неприемлемые узлы). Эти узлы обычно работают за брандмауэром, через такие протоколы, как Tor, или просто потому, что они настроены на отказ от получения соединений.


Nodes receptíveis (суперузлы)

По сути, узел-получатель или суперузел — это полный узел, который общедоступен. Он связывается и доставляет информацию любому другому узлу, который устанавливает взаимное соединение. Следовательно, суперузел — это, по сути, точка перераспределения, которая может функционировать как источник информации и мост связи одновременно.

Доверенный суперузел обычно работает каждый день и имеет несколько установленных соединений, передающих информацию и транзакции блокчейна на множество узлов по всему миру. По этой причине суперузел, вероятно, потребует большей вычислительной мощности и подключения к Интернету, чем полный узел, который остается скрытым.


Узлы майнинга

Чтобы иметь возможность добывать биткойны в нынешнем очень конкурентном сценарии, заинтересованным сторонам необходимо инвестировать в специализированное оборудование и программы для этой цели. Эти программы (программное обеспечение) для майнинга не связаны напрямую с Bitcoin Core и должны запускаться параллельно, чтобы попытаться добыть блоки Биткойн. Майнер может работать в одиночку (одиночный майнер) или в группах, известных как майнинг-пулы.

В то время как отдельные майнеры полных узлов используют свою собственную копию блокчейна, майнеры пула работают вместе, каждый вносит свою индивидуальную вычислительную мощность (хеш-мощность). В пуле майнинга только администратор должен выполнить требование запуска полного узла, известного как полный узел майнера пула.


Легкие клиенты или клиенты SPV

Облегченные клиенты, более известные как клиенты упрощенной проверки платежей или SPV, — это те, которые используют сеть Биткойн, но не действуют как полные узлы. Таким образом, клиенты SPV не способствуют сетевой безопасности просто потому, что у них нет копии блокчейна и они не участвуют в процессе проверки и проверки транзакций.

Короче говоря, SPV — это метод, с помощью которого данный участник может проверить, были ли некоторые транзакции включены в блок, без необходимости загрузки полной информации о нем. Таким образом, клиенты SPV зависят от информации, предоставляемой другими полными узлами (суперузлами). Легкие клиенты функционируют как коммуникационные терминалы и используются несколькими криптовалютными кошельками.


Клиенты против узлов майнинга

Важно отметить, что запуск обычного полного узла — это не то же самое, что запуск полного узла для майнинга. Хотя майнерам приходится инвестировать в чрезвычайно дорогие компьютерные комплектующие и программы, любой может запустить простой полный узел. Кроме того, прежде чем попытаться добыть блок, майнеру необходимо собрать ряд ожидающих транзакций, которые ранее были приняты полными узлами как действительные. Затем майнер создает блок-кандидат (с группой транзакций) и пытается добыть этот блок. Если майнеру удается найти правильное решение математического доказательства этого блока, он передает его в сеть, а другие полные узлы проверяют достоверность этого блока. Таким образом, правила консенсуса определяются и защищаются распределенной сетью проверенных блоков, а не майнерами.


Заключительные соображения

Узлы Биткойна взаимодействуют друг с другом через сетевой протокол P2P и тем самым гарантируют целостность системы. Узел, который действует нечестно или пытается распространить неверную информацию, быстро обнаруживается честными людьми и в конечном итоге отключается от сети.

Несмотря на то, что запуск полной ноды с проверкой не несет никакого финансового вознаграждения, настоятельно рекомендуется предпринять это действие, чтобы обеспечить доверие, безопасность и конфиденциальность для всех пользователей сети. Полные узлы гарантируют, что правила всегда соблюдаются. Они защищают блокчейн от атак и мошенничества (например, двойных расходов). Кроме того, полный узел не требует доверия другим и позволяет пользователю полностью контролировать свои деньги.