Подробное руководство: что такое узлы (ноды) и их значение в индустрии блокчейн

Внедрение блокчейна, децентрализованного публичного реестра, стало важнейшей частью так называемой Биткоин-революции. Используя децентрализованную систему, каждый может напрямую взаимодействовать друг с другом. Однако это также означало, что сообществу Биткоина необходимо участвовать в поддержании работы сети. Важной частью этого является управление узлами сети.

Децентрализация криптовалюты является ключевым компонентом, который помог ей стать жизнеспособной альтернативой традиционной финансовой системе. Вместо управления одной компанией, Биткоин и большинство других сетей управляются сообществом пользователей.

Они осуществляют надзор, обеспечивая бесперебойную работу сети. Эти верификаторы следят за тем, чтобы никто не мошенничал в сети. Кроме того, это служит напоминанием о том, что покупки являются окончательными и не могут быть отменены.

Они делают это, предоставляя вычислительную мощность своих компьютеров. Биткоин и другие устоявшиеся блокчейн-сети по-прежнему полагаются на механизм доказательства работы для обеспечения своей деятельности. Это зависит от вычислительной мощности для проверки транзакций, создания новой валюты и вознаграждения участников.

Полная копия блокчейна хранится на каждом узле. Таким образом, он действует как глобальная система учета. Любой желающий может получить доступ к журналам транзакций сети в любое время. Это означает, что все транзакции могут быть проверены на достоверность.

Данные о транзакциях передаются между узлами сети. В конечном счете, они способствуют объединению этих пользователей блокчейна. Здесь действует алгоритм консенсуса. Узлы функционируют как справочник. Сетевые узлы - это места, где информация создается, получается и передается.

Функции узлов:

По умолчанию любой новый блок транзакций транслируется каждым майнером, выполняющим операцию, всем узлам сети. Узлы могут принимать или отклонять блок на основе его подлинности (подписей и транзакций). С другой стороны, узел сохраняет и хранит новый блок транзакций, как только его получает. Если кратко, узлы выполняют следующее:

Узлы принимают или отклоняют блок транзакций в зависимости от его легитимности. Узлы сохраняют и хранят блоки транзакций (хранение истории блокчейна).

Другие узлы, которым необходима синхронизация с блокчейном, получают эту историю транзакций от других узлов, которые транслируют и распространяют её (необходимо обновление истории транзакций).

Майнер и узел - это разные вещи

При майнинге майнер должен запускать полный узел для выбора легитимных транзакций для включения в новый блок. Полные узлы должны определять, какие предлагаемые транзакции являются справедливыми на основе текущей истории транзакций блокчейна (т.е. достаточны ли все задействованные балансы для проведения предлагаемой транзакции). Без полного узла это невозможно. Следовательно, майнер всегда является полноценным узлом. Однако узел не всегда является майнером одновременно. Вместо генерации новых транзакций устройство может функционировать как полный узел, получая, храня и транслируя все данные транзакций. В этом случае он действует больше как каталог, тогда как майнер делает то же самое, но также пытается создавать новые блоки транзакций.

Различные типы узлов блокчейна:

В сети блокчейн существуют различные типы узлов. К ним относятся полные узлы, легкие узлы, суперузлы и молниеносные узлы.

Полные узлы

Полный узел содержит всю информацию о каждой транзакции, которая когда-либо происходила на платформе, начиная с самого первого созданного блока. Поскольку полные узлы необходимы для завершения транзакции, они составляют основу блокчейна. Проверка от узла к узлу обеспечивает доверие к каждой транзакции в блокчейне.

Неудивительно, что на этих узлах хранится много данных. Для непрерывной обработки такого большого объема данных требуется огромная вычислительная мощность. В экосистеме блокчейна в любой момент времени могут одновременно работать тысячи полных узлов. Эти узлы отличаются от остальной сети тем, что им поручены специализированные задачи.

Одной из их уникальных характеристик является то, что каждая транзакция блока подтверждается подписью. Для проверки транзакции узел проверяет цифровую подпись отправителя. Цифровая подпись обычно генерируется с помощью закрытого ключа отправителя.

Также в их руках находится принятие или отклонение новых блоков и транзакций. Отклонение транзакции может происходить по разным причинам. Неправильно отформатированные блоки будут отброшены. Другой причиной для отклонения являются множественные записи или измененные данные.

Входящие транзакции могут быть проверены путем запуска этих узлов без ожидания проверки другими. Пользователи, проверяющие входящие транзакции, иногда получают вознаграждение за свои услуги.

Легкие узлы:

Легкие узлы, как следует из названия, по сути являются облегченными. В отличие от хранения всего блокчейна, легкий узел хранит информацию только о предыдущем блоке, с которым он связан. Данные содержатся в заголовке блока.

Узлы, подобные легким узлам, не должны работать постоянно. Обычно это программное обеспечение, которое подключается к полным узлам для доступа к блокчейну. Как оказалось, легкие узлы используют полные узлы в качестве посредников для подключения к интернету. Также можно получить доступ к информации, такой как баланс счета и последние заголовки, используя полные узлы.

Эти узлы не требуют большого объема хранилища или ресурсов для функционирования из-за их скромной активности. Вы можете запустить легкий узел на своем смартфоне, если у вас есть 100 МБ свободного места и минимальная вычислительная мощность. Большинству легких узлов требуется всего несколько секунд для полной синхронизации с системой, в которой они находятся.

Суперузлы:

Суперузлы служат связующим звеном между полными узлами и помогают распространять корректные данные по сети. Внесетевая функциональность обрабатывается через суперузлы. Они предоставляют услуги проверки, авторизации, шлюза и поддержки. Голосование, соблюдение законодательства блокчейна и реализация протокольных событий - это лишь некоторые из других предоставляемых ими услуг.

Большинство суперузлов находятся онлайн постоянно. Они также потребляют гораздо больше энергии и ресурсов, чем другие узлы. Поддержание контроллерного узла связано с решением проблем питания, хранения и памяти. В результате операторы суперузлов получают вознаграждение в виде токенов и монет в качестве компенсации.

Суперузел подходит не для всех. Для запуска суперузла требуются первоначальные инвестиции в оборудование и криптовалютное обеспечение. Если вы нарушите правила блокчейна, ваш страховой депозит будет возвращен, но обеспечение будет конфисковано.

Молниеносные узлы:

В сети Lightning молниеносный узел является одним из узлов. Традиционно узлы отличаются от молниеносных узлов несколькими ключевыми способами. Молниеносный узел проверяет подлинность транзакции, немедленно взаимодействуя с ней.

Узлы в одноранговой (P2P) сети также могут общаться между собой. Основная функция этого узла - обмен деньгами с другими молниеносными узлами.

Вам следует запустить свой собственный узел блокчейна, если вы хотите полного контроля над своим узлом и полного соответствия стандартам блокчейна.

Создание и трансляция транзакций при работе с узлом просты и безопасны. Безопасность пользователя может быть дополнительно усилена за счет отделения конфиденциальных данных от внешних подключений. Начинающие пользователи и те, кто впервые запускает узел, могут использовать провайдера блокчейн-узлов, чтобы сделать процедуру проще и менее затратной по времени.