O que são nodos no blockchain?

Um nodo é um ponto em uma rede que distribui dados para outros nodos na rede ou é um endpoint de uma rede. Um nodo blockchain típico pode ser interconectado a vários outros nodos em uma rede.

Em um blockchain, o nodo é geralmente um dispositivo, como um computador, laptop ou servidor. Os nodos de blockchain podem executar muitas funções diferentes, como validar ou rejeitar um bloco de transações. Um nodo também pode salvar e armazenar o histórico de transações em um bloco. Da mesma forma, ele pode distribuir o histórico de transações para outros nodos para proteção e referência futura.

Mas o que exatamente é blockchain? 

Como funciona o blockchain?

A tecnologia de blockchain tornou-se imensamente popular, pois acredita-se que seja à prova de adulteração. Além de oferecer um ambiente seguro para transações financeiras, uma rede blockchain é autorreguladora, o que impede intervenção e manipulação não autorizadas.

Sempre que uma transação ocorre em um blockchain, o registro da transação é registrado e distribuído para cada nodo na rede. A transação é registrada em um bloco. Um bloco pode conter registros de milhões de transações financeiras diferentes.

Como uma cópia do registro financeiro é distribuída para todos os nodos em uma rede, é quase impossível manipular o registro de uma transação financeira. Isso porque a pessoa que tenta a manipulação precisaria alterar o registro mantido em milhares de nodos. Em teoria, o sistema detectará qualquer manipulação, pois a alteração não autorizada não corresponderá ao registro mantido em toda a rede.

Como uma transação financeira é registrada em uma rede blockchain?

Devido à natureza descentralizada de uma rede blockchain, o sistema autentica automaticamente uma transação financeira. Na primeira etapa, a transação é autenticada pelo usuário, que emprega uma chave privada e pública para acessar a rede. Na segunda etapa, um bloco é criado, representando a transação. Subsequentemente, o registro da transação é enviado para cada nodo blockchain na rede.

Assim que a transação for acordada entre o usuário, o nodo validará a transação. Se a maioria dos nodos validar a transação, ela será adicionada ao blockchain existente. Todas as atualizações também são distribuídas pela rede, o que conclui o ciclo de transação.

Por que precisamos de nodos em um blockchain?

Um nodo blockchain é um dispositivo em uma rede blockchain, que mantém uma cópia da transação na rede e pode executar funções essenciais, como validar e autenticar uma transação.

Com base na função específica de um nodo blockchain, ele pode:

• Aceite ou rejeite uma transação.
• Valide e gerencie uma transação.
• Armazene e criptografe informações em um bloco.
• Conecte-se com outros nodos atuando como ponto de comunicação.

A função de um tipo específico de nodo pode ser diferente da de outro nodo. Por exemplo, certos nodos são programados para validar uma transação, enquanto outros nodos são responsáveis apenas por registrar a transação. Às vezes, um nodo também compartilha os dados com outros nodos.

Os nodos também são classificados com base em sua disponibilidade. Um “nó on-line” é aquele que envia continuamente atualizações para a rede. Ele está sempre ativo. Por outro lado, um “nó off-line” nem sempre está conectado à rede. Quando conectados, esses nodos off-line são necessários para baixar e atualizar uma cópia do livro de contabilidade para permanecer em sincronia com a rede.

Também é importante lembrar que cada nodo tem um identificador exclusivo anexado ao seu dispositivo. Essa ID exclusiva permite que os usuários identifiquem um nodo específico em uma rede. Como detentores de registros, os nodos garantem que todos possam acessar um registro de transação sem qualquer tipo de restrição. Os usuários podem rastrear facilmente uma transação no blockchain usando sua ID.

No geral, os nodos são críticos para uma rede blockchain, porque sem eles o blockchain deixaria de existir.

Como os nodos ajudam a proteger um blockchain

Os nodos ajudam a proteger o blockchain, mantendo o registro em sincronia com as transações mais recentes. Devido a um grande número de nodos, é praticamente impossível que um hacker faça alterações e permaneça sem ser detectado. Os dados são seguros porque um hacker não pode excluir dados copiados em milhares de nodos diferentes.

Quedas de energia, hackers e falhas do sistema não representam uma ameaça, pois os dados não estão limitados a nenhum nó único. Em caso de problema, a disponibilidade de outros nodos garante que a rede continue operando normalmente e que os usuários possam acessar os recursos necessários.

A rede blockchain também pode se sustentar em uma crise global. Na verdade, você só precisa de um nodo para manter todo um blockchain operacional. Mesmo que cada nodo fique off-line, você precisará de apenas um nodo para restaurar toda a rede. Do ponto de vista operacional, os nodos são a espinha dorsal do blockchain. Sem um nodo, a rede não sobreviverá.

Quais são os tipos de nodos em um blockchain?

As redes blockchain podem conter vários tipos de nodos. Isso inclui nodos completos, nodos de luz, sobrenodos e nodos de raios. (Você também encontrará outros nodos, como nodos de autoridade VeChain, nodos mestre, nodos podados e nodos de mineração.)

Aqui está uma breve visão geral de alguns dos tipos mais importantes de nodos:

Nodos completos

Os nodos completos contêm o histórico completo e as informações relacionadas a cada bloco desde que a primeira transação ocorreu na plataforma. Os nodos completos formam a espinha dorsal de um blockchain porque são vitais para concluir a transação. Sempre que uma transação é iniciada, cada nodo em todo o blockchain verifica e autentica o bloco.

É desnecessário dizer que há muitos dados sobre esses nodos. Para processar continuamente uma quantidade tão grande de dados, o nodo requer enorme poder de computação. A qualquer momento, um ecossistema blockchain pode ter milhares de nodos completos trabalhando em conjunto. Esses nodos têm responsabilidades específicas que os tornam diferentes de outros na rede.

Um de seus recursos distintivos é validar a assinatura em cada transação em bloco. Para autenticar uma transação, o nodo verifica uma assinatura digital. A assinatura digital geralmente é a chave privada usada pelo remetente.

Eles também têm autoridade para aceitar ou rejeitar novos blocos e transações. Pode haver mais de um motivo para rejeitar uma transação. Os blocos formatados incorretamente serão rejeitados. Da mesma forma, entradas duplicadas e manipulação em registros são outros motivos para rejeição.

Executar esses nodos permite que os usuários validem transações de entrada sem esperar que outras pessoas as validem. Em alguns casos, os usuários que validam transações recebidas são recompensados por seus esforços.

Nodos claros

Como o nome sugere, os nodos claros contêm informações claras ou limitadas. Em vez de armazenar informações completas, um nodo de luz contém informações relacionadas a um bloco anterior específico ao qual está conectado. As informações são armazenadasem um cabeçalho de bloco .

Ao contrário de alguns outros nodos, os nodos claros não precisam ser executados continuamente. Eles geralmente são partes de software que se conectam a nodos completos para acessar o blockchain, quando necessário. Na verdade, os nodos claros usam nodos completos como intermediários para acessar a rede. Eles também usam nodos completos para obter informações, como o saldo da conta e solicitar os cabeçalhos mais recentes.

Devido às suas operações leves, esses nodos não exigem muito armazenamento e recursos para serem executados. Você pode executar um nodo de luz em seu celular, pois 100MB de espaço de armazenamento com baixa potência computacional é suficiente para justificar suas operações. A maioria dos nodos de luz pode sincronizar com a rede em questão de segundos.

Supernodos

Os nodos conectam nodos completos e ajudam a espalhar informações pela rede para garantir que todos tenham dados precisos. Os sobrenodos lidam com a funcionalidade off-chain. Eles oferecem validação, autorização, serviços de gateway e suporte. Além de suas operações normais, eles também facilitam eventos de votação, conformidade com as leis de blockchain e execução de eventos do protocolo.

Os sobrenodos geralmente estão sempre on-line. Ao contrário de outros nodos, eles também exigem muito mais energia e recursos para serem executados.Executar um nodo mestre significa que você precisa lidar com manutenção, eletricidade, espaço de armazenamento e memória. Como resultado de toda essa sobrecarga, os operadores de sobrenodos são compensados na forma de tokens e moedas.

Nem todo mundo pode executar um supernó. Executar um supernodo requer um investimento inicial em equipamentos e o fornecimento de garantia na forma de criptomoedas. O depósito de segurança recebe juros, mas a garantia pode ser confiscada se você violar as regras do blockchain.

Nodos Lightning

Um nodo de relâmpago é um nodoem uma rede de relâmpagos . Há algumas diferenças críticas entre os nodos tradicionais e os nodos de raios. Em vez de verificar cada transação na rede, o nodo de relâmpago valida a transação interagindo diretamente com ela.

Os nodos Lightning também podem interagir com outros nodos na rede peer-to-peer (P2P). A principal função deste nodo é trocar dinheiro com outros nodos de raios.

O que são nodos de mineração?

Cada transação é adicionada ao blockchain por um minerador. Os mineradores também são conhecidos como nodos de mineração. Cada nodo em um blockchain tem a opção de se tornar um minerador.

Há um grande incentivo para se tornar um minerador, adicionando e verificando uma transação em um blockchain. Por exemplo, qualquer nodo que adicione uma transação ao blockchain Bitcoin é recompensado com 6,25 bitcoins, avaliados em aproximadamente US$ 300.000 com base na taxa de Bitcoin de US$ 48.000.

Devido a essa oportunidade potencialmente lucrativa, muitos mineradores querem adicionar uma transação. Portanto, o software blockchain Bitcoin oferece um quebra-cabeça matemático para cada nodo de mineração resolver. Quem resolver o quebra-cabeça terá a oportunidade de adicionar a transação.

Claro, não é tão simples assim. Mas este exemplo deve fornecer uma visão geral do que são os nodos de mineração e por que os mineradores gastam tempo e energia consideráveis para adicionar transações ao blockchain. Também é importante lembrar que as recompensas de mineração diferem, dependendo do tipo de plataforma blockchain.

Nodos de Bitcoin vs. Nodos de Ethereum vs. Nodos de Cardano

Um nodo Bitcoin faz parte do blockchain Bitcoin. De acordo com dados recentes, há mais de 11.500 nodos de Bitcoin, e o número aumenta a cada mês.

É importante observar que não há um método definitivo de contagem do número exato de nodos Bitcoin, porque muitos nodos estão inativos e muitos deles operam de forma privada. Executar um nodo Bitcoin pode aumentar a segurança e reforçar a privacidade.

Os nodos Ethereum são muito semelhantes aos nodos Bitcoin. Especialistas estimam que o número de nodos Ethereum excedeu o número de nodos Bitcoin. A execução de um nodo Ethereum requer certas habilidades administrativas.

Você pode executar o nodo no modo rápido, completo ou leve. Para executar um cliente Ethereum no HDD (unidade de disco rígido), você deve ter pelo menos 8MB de largura de banda, 4GB de RAM e uma CPU com 2 núcleos. Em comparação, você pode precisar de menos energia para executar um nodo Bitcoin completo.

Os nodos cardano também estão ganhando popularidade. Esses são os nodos de alto nível que sustentam a rede Cardano, cuja topologia é um pouco diferente do Ethereum e Bitcoin porque não armazena uma cópia das transações em cada nodo. Em vez disso, o sistema nomeia um líder entre uma coleção de nodos, que, em última análise, verifica e valida uma transação.

Como executar um nodo

Como você já deve ter adivinhado, executar um nodo em diferentes plataformas tem diferentes procedimentos e requisitos do sistema. Para facilitar as coisas, aqui está uma breve visão geral de como executar um nodo em uma das redes blockchain mais populares, Bitcoin. Este exemplo dará uma ideia de como o nodo é executado nessas plataformas.

Para executar um nodo Bitcoin, você precisará de um laptop ou desktop que esteja executando uma versão recente do Windows, Mac OS X ou Linux. O computador deve ter pelo menos 2 GB de espaço livre em disco e 2 GB de RAM. O sistema deve ter acesso a uma conexão de banda larga à Internet com uma velocidade de pelo menos 400KB. Além disso, você deve deixar seu nodo executar pelo menos seis horas por dia.

Você pode executar o Bitcoin Core em sua máquina local com os requisitos mínimos especificados acima. Para fazer isso, você precisará configurar o cliente Bitcoin Core. Pode levar alguns dias para sincronizar com o blockchain.

Outra opção é executar o nodo na nuvem. Depois de configurar uma conta com Google Cloud ou AWS, baixe o Bitcoin Core e defina a configuração da porta em seu computador. Há vários outros métodos para executar um nodo Bitcoin, como pré-configurar nodos Bitcoin que você pode conectar ao seu computador.

O que é um provedor de nodos de blockchain?

Você mesmo pode instalar o nodo, mas dificuldades técnicas podem dificultar seu progresso. Uma maneira de resolver o problema é obter assistência de um provedor de nodos blockchain. Essas empresas blockchain como serviço oferecem a infraestrutura, os recursos e a tecnologia necessários para executar seu nodo em uma variedade de plataformas.

O provedor lida com todas as responsabilidades do nodo. Com base em seus requisitos, você pode selecionar uma rede de sua escolha para executar um nodo.

Ao selecionar um provedor de nodo blockchain, é necessário considerar o preço de terceirizar a operação de um nodo em comparação com fazer isso você mesmo. Você deve garantir que o provedor ofereça algum tipo de garantia de segurança, pois um lapso na segurança pode ter graves consequências financeiras. Além disso, preste atenção ao histórico do provedor do nodo e certifique-se de que o serviço se integre bem ao seu produto.

Conclusão

Executar um nodo blockchain talvez seja a única maneira de garantir que você tenha controle total do seu nodo e que esteja seguindo as regras do blockchain.

Ao executar um nodo, é fácil criar e transmitir transações sem comprometer informações privadas. Os usuários também podem melhorar a segurança mantendo suas chaves privadas separadas de conexões externas. Os iniciantes e as pessoas novas na execução de um nodo podem escolher um provedor de nodo blockchain para garantir que todo o processo seja fácil de usar e menos demorado.