Визначення вузла (ноди) може сильно змінюватись в залежності від використовуваного контексту. Коли справа доходить до комп'ютерних або телекомунікаційних мереж, вузли можуть пропонувати різні цілі, діючи як точка перерозподілу, або як кінцева точка зв'язку. Зазвичай, вузол складається з фізичного мережевого пристрою, але є певні випадки, коли використовуються віртуальні вузли.

Простіше кажучи, мережевий вузол - це точка, в якій повідомлення можуть бути створені, отримані або передані. Тут ми обговоримо різні типи вузлів Біткойна: повні вузли (Full Nodes), супервузли (Super Nodes), майнер вузли (Miner Nodes) і SPV клієнт.


Bitcoin Вузли

Даввінг у контексті блокчейнів, розроблений як розподілена система з мережі комп'ютерних вузлів, це те, що дозволяє використовувати біткойн як децентралізовану однорангову (P2P) цифрову валюту, за своєю архітектурою стійкою до цензури, без потреби участі посередників під час обміну від користувача до користувача ( незалежно від того, наскільки вона далеко знаходиться).

Тому блокчейн вузли відповідають за те, що вони діють як точка зв'язку, яка може виконувати різні функції. Будь-який комп'ютер або пристрій, який підключається до інтерфейсу Біткойн, може розглядатися як вузол, в тому сенсі, що вони якимось чином обмінюються один з одним. Ці вузли також можуть передавати інформацію про транзакції та блоки, в розподіленій мережі комп'ютерів, з використанням Біткойн протоколу однорангової (P2P) мережі. Однак кожен обчислювальний вузол визначається відповідно до його конкретних функцій, тому існують різні типи Біткойн вузлів.


Повний Вузол

Повні вузли - це ті, які дійсно підтримують та забезпечують безпеку Bitcoin, і вони є незамінними для мережі. Ці вузли також називаються повними вузлами, що перевіряють (validating nodes), оскільки вони беруть участь у процесі перевірки транзакцій і блоків, всупереч консенсусу правилам системи. Повні вузли також можуть ретранслювати нові транзакції та блоки у блокчейні.

Як правило, повний вузол завантажує копію Біткойн блокчейна, з кожним блоком та транзакцією, але це не є обов'язковою вимогою до повного вузла (замість цього може використовуватися скорочена копія блокчейну).

Повний вузол Біткойна може бути встановлений за допомогою різних програмних імплементацій, але найчастіше використовуваним та популярним є Bitcoin Core. Це мінімальні вимоги для запуску повного вузла Bitcoin Core:

  • Портативний комп'ютер або ноутбук із новітньою версією Windows, Mac OS X чи Linux.

  • 200 ГБ вільного місця на диску.

  • 2GB оперативної пам'яті (RAM).

  • Високошвидкісне підключення до Інтернету зі швидкістю передачі щонайменше 50 кБ/с.

  • Безлімітне з'єднання або з'єднання з великим лімітом завантаження. Повні вузли можуть завантажувати 200 ГБ на місяць або більше, і завантаження використання складає - 20 ГБ на місяць. Вам також потрібно завантажити ~ 200 ГБ під час першого запуску свого повного вузла.

  • Ваш повний вузол повинен працювати щонайменше 6 годин на день. Ще краще, якщо він працюватиме цілодобово (24/7)

Багато добровільні організації та користувачі працюють з базовими вузлами Bitcoin, щоб допомогти Біткойн екосистемі. В даний час у мережі Bitcoin працює близько 9700 загальнодоступних вузлів. Зверніть увагу, що це число включає лише загальнодоступні вузли, які відносяться до вузлів відстеження Біткойна, які є видимими та доступними (aka. Listening nodes).

Крім загальнодоступних вузлів, існує багато інших прихованих вузлів, які не видно (не вузли, що відстежуються). Ці вузли зазвичай працюють у Файрвол через приховані протоколи, такі як Tor або просто тому, що вони налаштовані так, щоб з'єднання не відстежувалося.


Вузли відстеження (Супер Вузли)

По суті, вузол відстеження або супервузол це той самий повний вузол, який є загальнодоступним. Він зв'язується та надає інформацію будь-якому іншому вузлу, який вирішує встановити з'єднання з ним. Отже, супервузол в основному є точкою перерозподілу, яка може діяти як джерело даних та як міст зв'язку.

Надійний супервузол зазвичай працює 24/7 і має кілька встановлених з'єднань, що передають історію блокчейну та дані транзакцій, на кілька вузлів по всьому світу. З цієї причини супервузол, ймовірно, вимагатиме більшої обчислювальної потужності та кращого інтернет-з'єднання порівняно з повним прихованим вузлом.


Майнери Вузлів

Щоб мати можливість конкурентоспроможно майнути Біткойн, на даний момент, потрібно забезпечити спеціалізованими апаратними пристроями та програмами. Ці програми (програмне забезпечення) не безпосередньо пов'язані з Bitcoin Core, а виконуються паралельно, намагаючись майнути блоки Біткойна. Майнер може вибрати, працювати самостійно (solo miner) чи групі (pool miner)

У той час як соло-майнери повних вузлів використовують свою власну копію блокчейна, пул майнери працюють разом, кожен з яких вносить свої власні обчислювальні ресурси (хеш потужність). У майнінг пулі тільки адміністратор пулу потрібний для запуску повного вузла, який може бути названий пул майнером повного вузла.


Легкі або SPV клієнти

Також відомий як Simplified Payment Verification (SPV), клієнти lightweight, це ті клієнти, які використовують мережу Bitcoin, але насправді не діють як повний вузол. Таким чином, клієнти SPV не роблять внесок у безпеку мережі, тому що вони не зберігають копію блокчейна і не беруть участь у процесі перевірки та підтвердження транзакцій.

Коротше кажучи, SPV - це метод, за допомогою якого користувач може перевірити, чи були якісь транзакції включені в блок чи ні, без необхідності завантажувати дані всього блоку. Таким чином, клієнти SPV покладаються на інформацію, надану іншими повними вузлами (супер вузлами). Клієнти lightweight працюють як кінцеві точки зв'язку і використовуються багатьма криптовалютними гаманцями.


Клієнт vs Майнінг Вузол

Важливо відзначити, що запуск повного вузла, це не те саме, що і запуск повного майнінг вузла. У той час як майнерам доводиться вкладатися в дороге обладнання та програмне забезпечення для майнінгу, кожен може запустити повний вузол, що перевіряє (validating). Більше того, перш ніж намагатися здобути блок, майнер має зібрати пендинг транзакції, які раніше були прийняті як дійсні для повних вузлів. Потім майнер створює блок-кандидат (з групою транзакцій) та намагається майнути цей блок. Якщо майнер зможе знайти правильне рішення цього блоку, він транслює їх у мережу, інші повні вузли перевірятимуть достовірність цього блока. Тому правила консенсусу визначаються і захищаються розподіленою мережею перевіряючих вузлів, а не майнерами.


Висновок

Вузли Біткойна взаємодіють один з одним через мережевий протокол Bitcoin P2P, тим самим вони гарантують цілісність системи. Вузол, який неправильно використовує або намагається поширювати неправильну інформацію, швидко розпізнається чесними вузлами та відключається від мережі.

Незважаючи на те, що запуск повного перевіряючого вузла не дає фінансових винагород, він настійно рекомендується, оскільки він забезпечує довіру, безпеку та конфіденційність для користувачів. Повні вузли забезпечують дотримання правил. Вони захищають блокчейн від атак та шахрайства (від такого як подвійне витрачання). Крім того, повний вузол не повинен довіряти іншим, і він дозволяє користувачеві повністю контролювати свої гроші.