Định nghĩa của một nút có thể thay đổi tùy theo ngữ cảnh. Trong bối cảnh mạng máy tính hoặc viễn thông, các nút có thể hoạt động như các điểm phân phối lại hoặc là điểm cuối truyền thông. Thông thường, các nút bao gồm các thiết bị mạng vật lý. Tuy nhiên, có một số trường hợp nhất định mà các nút ảo được sử dụng.

Các nút mạng là các điểm cho phép tạo, nhận hoặc gửi tin nhắn. Trong bài viết này, chúng ta sẽ thảo luận về các loại nút Bitcoin khác nhau: nút đầy đủ, siêu nút, nút khai thác và máy khách SPV.


Nút Bitcoin

Trong bối cảnh blockchain là một hệ thống phân tán, mạng lưới các nút máy tính là thành phần cho phép Bitcoin được sử dụng như một loại tiền kỹ thuật số ngang hàng phi tập trung (P2P). Do đó, Bitcoin được thiết kế để chống kiểm duyệt và không yêu cầu người trung gian giao dịch từ người dùng này sang người dùng khác (bất kể họ ở xa đến đâu trên thế giới).

Do đó, các nút blockchain đóng vai trò là điểm liên lạc có thể thực hiện nhiều chức năng khác nhau. Máy tính hoặc thiết bị được kết nối với giao diện Bitcoin có thể được coi là nút vì chúng giao tiếp với nhau. Các nút này cũng có thể gửi thông tin liên quan đến các giao dịch và khối trong mạng máy tính phân tán bằng giao thức ngang hàng của Bitcoin. Tuy nhiên, mỗi nút máy tính được xác định theo chức năng cụ thể của nó. Do đó, có nhiều loại nút Bitcoin khác nhau.

 

Nút đầy đủ

Các nút đầy đủ là các nút thực sự hỗ trợ và cung cấp bảo mật cho Bitcoin. Nút này rất cần thiết cho mạng. Nút này cũng có thể được coi là nút xác thực đầy đủ vì nó tham gia vào quá trình xác minh giao dịch và khối dựa trên các quy tắc đồng thuận của hệ thống. Ngoài ra, các nút đầy đủ có thể chuyển tiếp các giao dịch và khối mới sang blockchain. 

Thông thường, các nút đầy đủ tải xuống một bản sao của chuỗi khối Bitcoin với mỗi khối và giao dịch, nhưng đây không phải là yêu cầu để một nút được gọi là "nút đầy đủ" (thay vào đó có thể sử dụng bản sao rút gọn của chuỗi khối).

Các nút Bitcoin đầy đủ có thể được thiết lập thông qua việc triển khai phần mềm khác nhau, nhưng giải pháp thay thế phổ biến và được sử dụng rộng rãi nhất là Bitcoin Core. Dưới đây là các yêu cầu tối thiểu để chạy một nút Bitcoin Core đầy đủ:

  • Máy tính để bàn hoặc máy tính xách tay có phiên bản Windows, Mac OS mới nhất

  • Dung lượng đĩa trống 200 GB.

  • Bộ nhớ (RAM) 2 GB.

  • Kết nối internet tốc độ cao với tốc độ tải lên ít nhất 50 kB/giây.

  • Kết nối không được đáp ứng hoặc kết nối có giới hạn tải lên cao. Các nút đầy đủ trực tuyến có thể đạt hoặc vượt mức sử dụng tải lên 200 GB/tháng và mức sử dụng tải xuống 20 GB/tháng. Bạn cũng sẽ cần tải xuống ~200 GB khi bắt đầu nút đầy đủ đầu tiên của mình.

  • Nút đầy đủ của bạn sẽ chạy ít nhất 6 giờ mỗi ngày. Sẽ tốt hơn nếu bạn chạy nó liên tục (24/7).

Hầu hết các tổ chức và người dùng tình nguyện chạy các nút Bitcoin đầy đủ như một cách để hỗ trợ hệ sinh thái Bitcoin. Tính đến năm 2018, có khoảng 9.700 nút công khai chạy trên mạng Bitcoin. Xin lưu ý rằng con số này chỉ bao gồm các nút công khai, cụ thể là các nút Bitcoin có thể nhìn thấy và có thể truy cập được (còn gọi là các nút nghe). 

Ngoài các nút công khai, còn có nhiều nút ẩn khác không thể nhìn thấy được (các nút không nghe). Các nút này thường hoạt động đằng sau tường lửa, thông qua một giao thức ẩn như Tor hoặc đơn giản vì chúng được cấu hình để không "lắng nghe" các kết nối.


Nút nghe (siêu nút)

Về cơ bản, các nút nghe hoặc siêu nút là các nút đầy đủ được hiển thị công khai. Các nút này giao tiếp và cung cấp thông tin cho các nút khác quyết định thiết lập kết nối với chúng. Do đó, siêu nút là các điểm phân phối lại có chức năng như nguồn dữ liệu cũng như cầu nối liên lạc. 

Các siêu nút đáng tin cậy thường chạy 24/7 và có nhiều kết nối, đồng thời gửi lịch sử chuỗi khối và dữ liệu giao dịch đến nhiều nút trên khắp thế giới. Do đó, các siêu nút có thể sẽ yêu cầu nhiều sức mạnh tính toán hơn và kết nối Internet tốt hơn so với các nút đầy đủ ẩn.


Công cụ khai thác nút

Để khai thác Bitcoin trong môi trường cạnh tranh ngày nay, người ta phải đầu tư vào phần cứng và chương trình khai thác chuyên dụng. Chương trình (phần mềm) khai thác này không liên quan trực tiếp đến Bitcoin Core và được thực thi song song với việc khai thác các khối Bitcoin. Người khai thác có thể chọn làm việc một mình (thợ khai thác solo) hoặc trong một nhóm (thợ khai thác chung). 

Nút đầy đủ của người khai thác đơn lẻ sử dụng bản sao chuỗi khối của chính nó, trong khi các công cụ khai thác kết hợp làm việc cùng nhau và mỗi người khai thác đóng góp tài nguyên (sức mạnh băm). Trong nhóm khai thác, chỉ quản trị viên nhóm mới được chạy các nút đầy đủ. Các nút này có thể được gọi là các nút khai thác đầy đủ kết hợp.


Máy khách nhẹ hoặc SPV

Ứng dụng khách hạng nhẹ, còn được gọi là ứng dụng khách Xác minh thanh toán đơn giản hóa (SPV), là các nút sử dụng mạng Bitcoin nhưng không thực sự hoạt động như các nút đầy đủ. Do đó, khách hàng SPV không góp phần đảm bảo an ninh mạng vì họ không lưu trữ bản sao của blockchain và không tham gia vào quá trình xác minh và xác thực giao dịch. 

Nói tóm lại, thông qua phương pháp SPV, người dùng có thể kiểm tra xem một giao dịch cụ thể có được bao gồm trong một khối hay không mà không cần phải tải xuống toàn bộ dữ liệu khối. Bằng cách đó, máy khách SPV dựa vào thông tin được cung cấp bởi các nút đầy đủ khác (siêu nút). Ứng dụng khách nhẹ đóng vai trò là điểm cuối liên lạc và được sử dụng bởi nhiều ví tiền điện tử khác nhau.


Nút klien so với khai thác

Xin lưu ý rằng việc chạy một nút đầy đủ không giống như chạy một nút khai thác đầy đủ. Người khai thác phải đầu tư vào phần cứng và phần mềm khai thác đắt tiền, trong khi bất kỳ ai cũng có thể chạy nút xác thực đầy đủ. 

Trước khi cố gắng khai thác một khối, người khai thác phải thu thập các giao dịch đang chờ xử lý mà trước đó nút đầy đủ coi là hợp lệ. Tiếp theo, người khai thác tạo một khối ứng cử viên (với một nhóm giao dịch) và cố gắng khai thác khối đó. Nếu người khai thác tìm được giải pháp hợp lệ cho khối ứng cử viên của mình, anh ta sẽ phát nó lên mạng để các nút đầy đủ khác có thể xác minh tính hợp lệ của khối. Do đó, các quy tắc đồng thuận được xác định và bảo mật bởi một mạng lưới phân phối gồm các nút xác thực chứ không phải bởi các thợ mỏ.


Đóng cửa

Các nút bitcoin giao tiếp với nhau thông qua giao thức mạng Bitcoin P2P. Bằng cách này, họ đảm bảo tính toàn vẹn của hệ thống. Các nút hoạt động sai hoặc cố gắng truyền bá thông tin sai lệch sẽ nhanh chóng bị các nút trung thực nhận ra và bị ngắt kết nối khỏi mạng.

Mặc dù việc chạy một nút xác thực đầy đủ không mang lại lợi ích về mặt tài chính nhưng nó rất được khuyến khích vì nó mang lại sự tin cậy, bảo mật và quyền riêng tư cho người dùng. Các nút đầy đủ đảm bảo rằng các quy tắc được tuân thủ. Các nút này bảo vệ blockchain khỏi các cuộc tấn công và gian lận (chẳng hạn như chi tiêu gấp đôi). Ngoài ra, các nút đầy đủ không cần phải tin cậy vào các nút khác. Điều này cho phép người dùng có toàn quyền kiểm soát tiền của họ.