Что такое блокчейн и нода Биткоина?

Нода — это точка в сети, которая либо распределяет данные между другими нодами в сети, либо является конечной точкой сети. Типичная нода блокчейна может быть связана с несколькими другими узлами в сети.

В блокчейне нода обычно представляет собой устройство, такое как компьютер, ноутбук или сервер. Узлы блокчейна могут выполнять множество различных функций, например, подтверждать или отклонять блок транзакций. Узел также может сохранять и хранить историю транзакций внутри блока. Кроме того, он может распространять историю транзакций среди других узлов для хранения и использования в будущем.

Но что именно представляет собой блокчейн?

Как работает блокчейн?

Блокчейн — это, по сути, цифровая книга учета транзакций, и эта технология стала чрезвычайно популярной, поскольку считается, что она защищена от взлома. Помимо того, что блокчейн обеспечивает безопасную среду для финансовых операций, сеть блокчейн является саморегулируемой, что предотвращает несанкционированное вмешательство и манипуляции.

Всякий раз, когда в блокчейне происходит транзакция, запись о ней записывается и распространяется среди всех узлов сети. Транзакция записывается в блок. Блок может содержать записи миллионов различных финансовых операций.

Поскольку копия финансовой записи распространяется среди всех узлов сети, практически невозможно манипулировать записью финансовой транзакции. Это связано с тем, что для манипуляции необходимо изменить запись, хранящуюся на тысячах узлов. Теоретически, система поймает любую манипуляцию, поскольку несанкционированное изменение не будет соответствовать записи, хранящейся в сети.

Как финансовая транзакция регистрируется в сети блокчейн?

Благодаря децентрализованной природе сети блокчейн, система автоматически проверяет подлинность финансовой транзакции. На первом этапе транзакция аутентифицируется пользователем, который использует закрытый и открытый ключ для доступа к сети. На втором этапе создается блок, представляющий транзакцию. Затем запись о транзакции отправляется на каждый узел блокчейна в сети.

Как только транзакция согласована между пользователями, узел подтверждает транзакцию. Если большинство узлов подтверждают транзакцию, она добавляется в существующий блокчейн. Любые обновления также распространяются по сети, что завершает цикл транзакции.

Зачем нужны ноды блокчейна?

Нода блокчейна — это устройство в сети блокчейна, которое хранит копию транзакции в сети и может выполнять такие важные функции, как проверка и аутентификация транзакции.

В зависимости от конкретной роли ноды блокчейна, она может:

• Принимать или отклонять транзакцию.
• Удостоверять и управлять транзакцией.
• Хранить и шифровать информацию в блоке.
• Соединяться с другими узлами, выступая в качестве точки связи.

Роль узла (ноды) определенного типа может отличаться от роли другой ноды. Например, некоторые ноды запрограммированы на подтверждение транзакции, в то время как другие отвечают только за регистрацию транзакции. Иногда нода также делится данными с другими узлами.

Ноды также классифицируются в зависимости от их доступности. Онлайн-нода» — это узел, который постоянно посылает обновления в сеть. Он всегда активен. В отличие от него, «автономный узел» не всегда подключен к сети. При подключении эти автономные ноды должны загружать и обновлять копию бухгалтерской книги, чтобы оставаться синхронизированными с сетью.

Важно также помнить, что каждый узел имеет уникальный идентификатор, прикрепленный к его устройству. Этот уникальный идентификатор позволяет пользователям идентифицировать конкретную ноду в сети. Как хранители записей, ноды гарантируют, что каждый может получить доступ к записи транзакции без каких-либо ограничений. Пользователи могут легко отследить транзакцию в блокчейне по ее идентификатору.

В целом, ноды имеют решающее значение для сети блокчейн, поскольку без них блокчейн перестал бы существовать.

Как ноды помогают защитить блокчейн

Ноды помогают защитить блокчейн, поддерживая синхронизацию записей с последними транзакциями. Благодаря большому количеству нод хакеру практически невозможно внести изменения и остаться незамеченным. Данные надежно защищены, поскольку хакер не может удалить данные, скопированные на тысячах различных узлов.

Перебои в подаче электроэнергии, взломы и сбои системы не представляют угрозы, поскольку данные не ограничены каким-либо одним узлом. В случае возникновения проблемы доступность других нод гарантирует, что сеть продолжает работать в обычном режиме и пользователи могут получить доступ к необходимым ресурсам.

Сеть блокчейн может устоять и в условиях глобального кризиса. Фактически, вам нужна всего одна нода, чтобы поддерживать работоспособность всей блокчейн-сети. Даже если все до единой ноды выйдут из строя, вам понадобится только один узел для восстановления всей сети. С точки зрения эксплуатации, ноды являются основой блокчейна. Без ноды сеть не выживет.

Каковы типы нод в блокчейне?

Сети блокчейн могут содержать различные типы нод. К ним относятся полные ноды, легкие ноды, суперноды и lightning ноды. (Вы также можете встретить другие, такие как узлы власти VeChain, мастер-узлы, обрезанные узлы и узлы майнинга).

Ниже приведен краткий обзор некоторых наиболее важных типов узлов:

Полные ноды (Full node)

Полная нода содержит полную историю и информацию, относящуюся к каждому блоку с момента проведения первой транзакции на платформе. Полные ноды составляют основу блокчейна, поскольку они жизненно важны для завершения транзакции. Когда инициируется транзакция, каждый узел всей блокчейн-цепи проверяет и удостоверяет подлинность блока.

Излишне говорить, что на этих нодах хранится большое количество данных. Чтобы постоянно обрабатывать такой большой объем данных, ноде требуется огромная вычислительная мощность. В любой момент времени в экосистеме блокчейна могут работать тысячи полных узлов, работающих в тандеме. Полный узел обычно имеет специфические обязанности, которые отличают его от других нод сети.

Одной из их отличительных особенностей является проверка подлинности подписи в каждой транзакции блока. Чтобы подтвердить подлинность транзакции, нодапроверяет цифровую подпись. Цифровая подпись обычно представляет собой закрытый ключ, используемый отправителем.

Они также имеют право принимать или отклонять новые блоки и транзакции. Причин для отклонения транзакции может быть несколько. Блоки, которые неправильно отформатированы, будут отклонены. Аналогичным образом, дублирование записей и манипуляции в записях являются другими причинами для отклонения.

Запуск этих нод позволяет пользователям проверять входящие транзакции, не дожидаясь, пока их проверят другие. В некоторых случаях пользователи, проверяющие входящие транзакции, получают вознаграждение за свои усилия.

Легкие ноды (Light node)

Как следует из названия, легкие ноды содержат легкую или ограниченную информацию. Вместо того чтобы хранить полную информацию, легкий узел содержит информацию, относящуюся к определенному предыдущему блоку, к которому он подключен. Эта информация хранится в заголовке блока.

В отличие от некоторых других нод, легкие ноды не должны работать непрерывно. Обычно они представляют собой части программного обеспечения, которые подключаются к полным нодам для доступа к блокчейну, когда это необходимо. Фактически, легкие ноды используют полные узлы в качестве посредников для доступа к сети. Они также используют полные ноды для получения информации, такой как баланс счета и запрос последних заголовков.

Благодаря своей легковесности эти ноды не требуют большого объема памяти и ресурсов для работы. Вы можете запустить легкий узел на своем мобильном телефоне, поскольку 100 МБ дискового пространства при небольшой вычислительной мощности достаточно для его работы. Большинство легких нод могут синхронизироваться с сетью за считанные секунды.

Суперноды

Суперноды соединяют полные ноды и помогают распространять информацию по сети, чтобы каждый имел точные данные. Суперноды обеспечивают функциональность вне сети. Они предлагают услуги по проверке, авторизации, шлюзованию и поддержке. Помимо обычных операций, они также способствуют проведению голосований, соблюдению законов блокчейна и выполнению протокольных мероприятий.

Суперноды, как правило, всегда находятся в режиме онлайн. В отличие от других узлов, для их работы требуется гораздо больше энергии и ресурсов. Запуск суперузла означает, что вам придется иметь дело с техническим обслуживанием, электроэнергией, местом для хранения данных и памятью. В результате всех этих накладных расходов операторы суперузлов получают компенсацию в виде токенов и монет.

Не каждый может управлять супернодой. Запуск суперноды требует предварительных инвестиций в оборудование и предоставления залога в виде криптовалюты. На залог начисляются проценты, но залог может быть конфискован, если вы нарушите правила блокчейна.

Lightning ноды

Нода lightning — это нода в сети lightning. Между традиционными и lightning нодами есть несколько критических различий. Вместо того чтобы проверять каждую транзакцию в сети, лайтнинг нода проверяет транзакцию, непосредственно взаимодействуя с ней.

Нода лайтнинг также может взаимодействовать с другими нодами в одноранговой (P2P) сети. Основная функция этого узла — обмен деньгами с другими нодами lightning.

Что такое майнинговые ноды?

Каждая транзакция добавляется в блокчейн майнером. Майнеры также известны как майнинговые ноды. Каждая нода блокчейна имеет возможность стать майнером.

Существует огромный стимул стать майнером, добавляя и проверяя транзакции в блокчейн. Например, любая нода, которая добавляет транзакцию в блокчейн Биткойна, получает вознаграждение в размере 6,25 биткойна, что оценивается примерно в 300 000 долларов, исходя из курса Биткойна в 48 000 долларов.

Из-за такой потенциально прибыльной возможности многие майнеры хотят добавить транзакцию. Поэтому программное обеспечение блокчейна Bitcoin предлагает каждому майнинговому узлу решить математическую головоломку. Тот, кто решит головоломку, получает возможность добавить транзакцию.

Конечно, все не так просто. Но этот пример должен дать вам представление о том, что такое майнинговые ноды и почему майнеры тратят много времени и энергии на добавление транзакций в блокчейн. Важно также помнить, что вознаграждение за майнинг различается в зависимости от типа платформы блокчейна.

Нода Биткойна vs нода Ethereum vs нода Cardano

Нода Биткойна — это часть сети Биткойна. По последним данным, существует более 11 500 нод Биткойна, и это число растет с каждым месяцем.

Важно отметить, что не существует точного метода подсчета точного количества нод Биткойна, поскольку многие узлы неактивны, и многие из них работают в частном порядке. Запуск ноды Bitcoin может повысить безопасность и укрепить конфиденциальность.

Ноды Ethereum очень похожи на Bitcoin. По оценкам экспертов, количество нод Ethereum превысило количество нод Bitcoin. Запуск ноды Ethereum требует определенных навыков администрирования.

Вы можете запустить узел в быстром, полном или легком режиме. Чтобы запустить клиент Ethereum на HDD (жестком диске), необходимо иметь скорость интернета не менее 8 МБит, оперативную память 4 ГБ и процессор с 2 ядрами. Для сравнения, для запуска полноценного узла Bitcoin вам потребуется меньше мощности.

Ноды Cardano также набирают популярность. Это узлы верхнего уровня, на которых базируется сеть Cardano, топология которой несколько отличается от Ethereum и Bitcoin, поскольку она не хранит копии транзакций на каждой ноде. Вместо этого система назначает лидера среди множества нод, который в конечном итоге проверяет и подтверждает транзакцию.

Как запустить ноду

Как вы уже, наверное, догадались, запуск ноды на разных платформах имеет разные процедуры и системные требования. Чтобы упростить задачу, вот краткий обзор того, как запустить ноду на одной из самых популярных блокчейн-сетей — Bitcoin. Этот пример даст вам некоторое представление о том, как запускается нода на таких платформах.

Чтобы запустить ноду Bitcoin, вам понадобится ноутбук или настольный компьютер, на котором установлена последняя версия Windows, Mac OS X или Linux. Компьютер должен иметь не менее 2 ГБ свободного дискового пространства и 2 ГБ оперативной памяти. Система должна иметь доступ к широкополосному интернет-соединению со скоростью не менее 400 КБит. Кроме того, вы должны позволять ноде работать не менее шести часов в день.

Вы можете запустить Bitcoin Core на локальной машине, обладающей минимальными требованиями, указанными выше. Для этого вам нужно будет настроить клиент Bitcoin Core. Синхронизация с блокчейном может занять несколько дней.

Другой вариант — запустить ноду в облаке. После создания учетной записи в Google Cloud или AWS загрузите Bitcoin Core и настройте параметры порта на своем компьютере. Существуют и другие способы запуска ноды Bitcoin, например, предварительная настройка нод Bitcoin, которые вы можете подключить к своему компьютеру.

Что такое поставщик ноды блокчейна?

Вы можете установить узел самостоятельно, но технические трудности могут помешать вашему прогрессу. Один из способов решить эту проблему — обратиться за помощью к провайдеру блокчейн-ноды. Эти компании, предоставляющие блокчейн-услуги, предлагают необходимую инфраструктуру, ресурсы и технологии для запуска вашей ноды на различных платформах.

Провайдер берет на себя все обязанности ноды. Исходя из ваших требований, вы можете выбрать сеть по своему усмотрению для запуска.

При выборе поставщика ноды blockchain необходимо учитывать стоимость аутсорсинга работы узла по сравнению с тем, чтобы делать это самостоятельно. Вы должны убедиться, что провайдер предлагает определенную гарантию безопасности — ведь нарушение безопасности может иметь серьезные финансовые последствия. Кроме того, обратите внимание на послужной список поставщика нод и убедитесь, что сервис хорошо интегрируется с вашим продуктом.

Итог

Запуск ноды блокчейна — это, пожалуй, единственный способ обеспечить полный контроль над нодой и соблюдение правил блокчейна.

Управляя нодой, легко создавать и транслировать транзакции без ущерба для частной информации. Пользователи также могут повысить уровень безопасности, храня свои приватные ключи отдельно от внешних соединений. Новички и те, кто только начинает управлять узлом, могут выбрать поставщика нод блокчейна, чтобы весь процесс был удобным и не занимал много времени.