Що таке ноди в блокчейні?
Вузол — це точка в мережі, яка або розповсюджує дані іншим нодам у мережі, або є кінцевою точкою мережі. Звичайний блокчейн-вузол може бути з’єднаний з декількома іншими нодами в мережі.
У блокчейні вузол зазвичай є пристроєм, таким як комп’ютер, ноутбук або сервер. Блокчейн-ноди можуть виконувати багато різних функцій, як-от перевірка або відхилення блоку транзакцій. Вузол також може зберігати історію транзакцій у блоці. Так само він може поширювати історію транзакцій на інші ноди для зберігання та використання в майбутньому.
Але що таке блокчейн?
Як працює блокчейн?
Технологія блокчейну стала надзвичайно популярною, оскільки вважається, що вона захищена від несанкціонованого доступу. Крім забезпечення безпечного середовища для фінансових транзакцій, блокчейн-мережа саморегулює, що запобігає несанкціонованому втручанню та маніпуляціям.
Щоразу, коли транзакція відбувається в блокчейні, запис трансакції записується та розподіляється на кожен вузол мережі. Транзакція записується в блок. Блок може містити записи мільйонів різних фінансових транзакцій.
Оскільки копія фінансового рекорду поширюється на кожен нод мережі, керувати рекордом фінансової транзакції майже неможливо. Це пов’язано з тим, що особа, яка намагається виконати маніпуляцію, повинна змінити запис, що зберігається в тисячах нодів. Теоретично система ловить будь-які маніпуляції, оскільки несанкціонована зміна не відповідатиме запису, що зберігається в мережі.
Як відбувається реєстрація фінансових транзакцій у блокчейні?
Через децентралізований характер блокчейн-мережі система автоматично автентифікує фінансову трансакцію. На першому кроці транзакція автентифікується користувачем, який використовує приватний і відкритий ключ для доступу до мережі. На другому кроці створюється блок, який представляє трансакцію. Після цього запис трансакції надсилається до кожного вузла блокчейну в мережі.
Після узгодження трансакції між користувачем вузол перевірить трансакцію. Якщо більшість нодів перевіряють транзакцію, вона додається до наявного блокчейну. Будь-які оновлення також розповсюджуються по мережі, що завершує цикл транзакцій.
Навіщо нам потрібні ноди в блокчейні?
Блокчейн-вузол — це пристрій у мережі блокчейну, який зберігає копію транзакції в мережі та може виконувати основні функції, такі як перевірка та автентифікація транзакції.
Залежно від конкретної ролі блокчейну, він може:
- Прийняти або відхилити транзакцію.
- Перевіряйте трансакцію та керуйте нею.
- Зберігати та шифрувати інформацію в блоці.
- Зв’яжіться з іншими нодами, діючи як точка зв’язку.
Роль певного типу вузла може відрізнятися від ролі іншого вузла. Наприклад, певні ноди запрограмовані на перевірку транзакції, тоді як інші ноди несуть відповідальність лише за реєстрацію транзакції. Іноді вузол також передає дані іншим нодам.
Ноди також класифікуються на основі їхньої доступності. «Онлайн-нод» — це вузол, який постійно надсилає оновлення мережі. Він завжди активний. На відміну від цього, «офлайн-вузол» не завжди під’єднаний до мережі. При підключенні ці офлайн-ноди потрібні для завантаження та оновлення копії реєстру, щоб залишатися синхронізованим з мережею.
Важливо також пам’ятати, що кожен вузол має унікальний ідентифікатор, прив’язаний до свого пристрою. Цей унікальний ідентифікатор дає користувачам змогу ідентифікувати конкретний вузол у мережі. Як держатель записів, ноди гарантують, що кожен може отримати доступ до запису трансакції без жодних обмежень. Користувачі можуть легко відстежувати транзакцію в блокчейні за допомогою свого ідентифікаційного номера.
Загалом ноди мають вирішальне значення для блокчейн-мережі, оскільки без них блокчейн перестає існувати.
Як ноди допомагають захистити блокчейн
Ноди допомагають захистити блокчейн, тримаючи запис у синхронізації з останніми трансакціями. Через велику кількість нодів хакер практично не може вносити зміни та залишатися непоміченим. Дані захищені, оскільки хакер не може видалити дані, скопійовані в тисячах різних нодів.
Перебої в енергопостачанні, злами та збої системи не становлять загрози, оскільки дані не обмежуються жодними окремими вузлами. У разі виникнення проблеми доступність інших нодів гарантує, що мережа продовжує працювати як зазвичай, і користувачі можуть отримати доступ до необхідних ресурсів.
Мережа блокчейну також може витримати себе в глобальній кризі. Насправді вам потрібен лише один вузол, щоб працювати в блокчейні повністю. Навіть якщо кожен окремий вузол виходить в автономному режимі, для відновлення всієї мережі потрібен лише один вузол. З погляду операційної перспективи ноди є основою блокчейну. Без вузла мережа не виживе.
Які типи нодів у блокчейні?
Мережі блокчейну можуть містити різні типи нодів. До них належать повні ноди, світлові ноди, суперноди та блискавинні ноди. (Ви також зустрінете інші ноди, як-от кандидидидидидати з управлінням VeChain, головні ноди, очищені ноди та майнінг-ноди.)
Ось короткий огляд деяких із найважливіших типів нодів:
Повні ноди
Повні ноди містять повну історію та інформацію щодо кожного блоку з моменту проведення першої транзакції на платформі. Повні ноди формують основу блокчейну, оскільки вони дуже важливі для виконання транзакції. Щоразу, коли ініціюється транзакція, кожен окремий вузол у всьому блокчейні перевіряє та автентифікує блок.
Не варто говорити, що в цих вузлах є багато даних. Для постійної обробки такої великої кількості даних вузол вимагає величезної обчислювальної потужності. У будь-який момент екосистема блокчейну може мати тисячі повних нодів, які працюють у тандемі. Ці ноди мають певні обов’язки, які роблять їх відмінними від інших нодів у мережі.
Однією з їхніх відмінних функцій є перевірка підпису в кожній блок-транзакції. Для автентифікації транзакції вузол перевіряє цифровий підпис. Цифровий підпис зазвичай є приватним ключем, який використовує відправник.
Вони також мають право приймати або відхиляти нові блоки та транзакції. Може бути кілька причин відхилити транзакцію. Блоки з неправильним форматуванням буде відхилено. Так само дублікати записів і маніпуляції в записах є іншими причинами відхилення.
Запуск цих нодів дає користувачам змогу перевіряти вхідні транзакції, не чекаючи, поки їх перевірять інші. У деяких випадках користувачі, які перевіряють вхідні транзакції, отримують винагороду за свої зусилля.
Світлові ноди
Як випливає з назви, світлові ноди містять незначну або обмежену інформацію. Замість зберігання повної інформації світловий вузол містить інформацію, пов’язану з певним попереднім блоком, до якого він підключений. Інформація зберігається в заголовку блоку .
На відміну від інших нодів, світлі ноди не повинні працювати постійно. Зазвичай це елементи програмного забезпечення, які підключаються до повних нодів для доступу до блокчейну, коли це потрібно. Насправді, для доступу до мережі світлові ноди використовують повні ноди як посередники. Вони також використовують повні ноди для отримання інформації, як-от баланс акаунта та запит на останні заголовки.
Через легкі операції для роботи цих вузлів не потрібно багато місця для зберігання та ресурсів. Ви можете запустити світлий вузол на мобільному пристрої, оскільки для виправдання його операцій достатньо 100MB простору для зберігання з низькою обчислювальною потужністю. Більшість світлових вузлів можуть синхронізуватися з мережею за лічені секунди.
Суперноди
Supernodes підключають усі ноди та допомагають поширювати інформацію по всій мережі, щоб кожен мав точні дані. Суперноди працюють у офчейн-функції. Вони пропонують підтвердження, авторизацію, послуги шлюзу та підтримку. Крім звичайної діяльності, вони також полегшують проведення заходів із голосування, дотримання законів про блокчейн і проведення подій за протоколом.
Суперноди зазвичай в мережі. На відміну від інших нодів, для роботи їм також потрібно набагато більше енергії та ресурсів.Запуск майстер-нода означає, що вам потрібно працювати з технічним обслуговуванням, електрикою, простором для зберігання та пам’яттю. У результаті усіх цих накладних витрат оператори супернодів отримують компенсацію у вигляді токенів і монет.
Не всі можуть керувати надзвичайним нодом. Ведення суперноди вимагає попередньої інвестиції в обладнання та надання застави у вигляді криптовалюти. Заставний депозит отримує відсотки, але заставу може бути конфісковано, якщо ви порушите правила блокчейну.
Вузли Lightning
блискавичний вузол — це вузол блискавки. Існує кілька критичних відмінностей між традиційними нодами та блискавичними нодами. Замість перевірки кожної транзакції в мережі блискавичний вузол перевіряє транзакцію, безпосередньо взаємодіючи з нею.
Вузли Lightning також можуть взаємодіяти з іншими нодами в одноранговій мережі (P2P). Основна функція цього вузла — обмін грошей з іншими нодами блискавки.
Що таке майнінг-ноди?
Кожна транзакція додається до блокчейну майнером. Майнери також відомі як майнінг-ноди. Кожен вузол блокчейну має можливість стати майнером.
Є величезний стимул стати майнером, додавши та перевіривши трансакцію в блокчейні. Наприклад, будь-який вузол, який додає транзакцію до блокчейну Bitcoin, отримує винагороду в розмірі 6,25 біткоїна, що дорівнює приблизно $300 000 за ставкою Bitcoin у розмірі $48 000.
Через цю потенційно вигідну можливість багато майнерів хочуть додати транзакцію. Тому програмне забезпечення для блокчейну Bitcoin пропонує математичну головоломку для вирішення кожного майнінгового вузла. Той, хто вирішує задачу, отримує можливість додати транзакцію.
Звичайно, це не зовсім так просто. Але цей приклад повинен надати вам огляд того, що таке майнінг-ноди, і чому майнери витрачають значний час і енергію, щоб додати транзакції до блокчейну. Важливо також пам’ятати, що винагороди майнінгу відрізняються залежно від типу платформи блокчейну.
Вузли Bitcoin у порівнянні з нодами Ethereum у порівнянні з нодами Cardano
Вузол Bitcoin є частиною блокчейну Bitcoin. Згідно з останніми даними, є понад 11 500 нодів Bitcoin, і кількість збільшується щомісяця.
Важливо зазначити, що немає точного способу підрахунку точної кількості нодів Bitcoin, оскільки багато нодів неактивні, і багато з них працюють приватно. Використання вузла Bitcoin може підвищити безпеку та підвищити конфіденційність.
Вузли Ethereum дуже схожі на ноди Bitcoin. Експерти вважають, що кількість нодів Ethereum перевищила кількість нодів Bitcoin. Для роботи вузла Ethereum необхідні певні адміністративні навички.
Ви можете запустити вузол у швидкому, повному або світлому режимі. Щоб запустити клієнт Ethereum на HDD (жорсткому диску), потрібно мати принаймні 8MB пропускної здатності, 4GB оперативної пам’яті та CPU з 2 ядрами. Для порівняння, вам може знадобитися менше потужності для запуску повного вузла Bitcoin.
Кардано-ноди також набувають популярності. Це ноди вищого рівня, які лежать в основі мережі Cardano, топологія яких дещо відрізняється від Ethereum і Bitcoin, оскільки вона не зберігає копію транзакцій у кожному ноді. Натомість система призначає лідера серед колекції нодів, що в кінцевому підсумку перевіряє та перевіряє транзакцію.
Як запустити вузол
Як ви, можливо, вже вгадали, запуск вузла на різних платформах має різні процедури та системні вимоги. Щоб спростити процес, коротко розкажіть, як запустити вузол в одній із найпопулярніших блокчейн-мереж, Bitcoin. У цьому прикладі ви дізнаєтеся, як працює вузол на таких платформах.
Щоб запустити вузол Bitcoin, вам знадобиться ноутбук або настільний комп’ютер із останньою версією Windows, Mac OS X або Linux. Комп’ютер повинен мати принаймні 2 ГБ вільного місця на диску та 2 ГБ оперативної пам’яті. Система повинна мати доступ до широкосмугового інтернет-з’єднання зі швидкістю не менше 400KB. Крім того, ви повинні дозволити ноді працювати щонайменше шість годин на день.
Ви можете запустити Bitcoin Core на вашому локальному пристрої, який має мінімальні вимоги, зазначені вище. Для цього потрібно налаштувати основного клієнта Bitcoin. Синхронізація з блокчейном може тривати кілька днів.
Інший варіант — запустити вузол у хмарі. Після налаштування акаунта за допомогою Google Cloud або AWS завантажте Bitcoin Core і налаштуйте налаштування порту на своєму комп’ютері. Є різні способи запуску вузла Bitcoin, як-от попереднє налаштування вузлів Bitcoin, які можна підключити до свого комп’ютера.
Що таке провайдер блокчейну?
Ви можете встановити вузол самостійно, але технічні труднощі можуть перешкодити вашому прогресу. Одним із способів вирішення проблеми є отримання допомоги від провайдера блокчейн-нод. Ці блокчейн як сервісні компанії пропонують необхідну інфраструктуру, ресурси та технології для запуску вашого вузла на різних платформах.
Постачальник виконує всі обов’язки вузла. Виходячи з ваших вимог, ви можете вибрати мережу на свій вибір для запуску вузла.
Під час вибору провайдера блокчейн-нода необхідно враховувати ціну аутсорсингу роботи нода порівняно з самостійним виконанням. Ви повинні переконатися, що постачальник пропонує певний тип гарантії безпеки, оскільки падіння безпеки може мати серйозні фінансові наслідки. Крім того, зверніть увагу на історію провайдера нодів і переконайтеся, що сервіс добре інтегрується з вашим продуктом.
Підсумки
Використання вузла блокчейну — це, можливо, єдиний спосіб забезпечити повний контроль над вузлом і дотримання правил блокчейну.
Під час роботи вузла легко створювати та транслювати транзакції без шкоди для приватної інформації. Користувачі також можуть підвищити безпеку, зберігаючи свої приватні ключі окремо від зовнішніх підключень. Щоб весь процес був зручним для користувача та займав менше часу, початківці та люди, які вперше використовують ноду, можуть вибрати провайдера блокчейн-нода.