Определение узла (ноды), может сильно варьироваться в зависимости от используемого контекста. Когда дело доходит до компьютерных или телекоммуникационных сетей, узлы могут предлагать различные цели, действуя либо как точка перераспределения, либо как конечная точка связи. Обычно узел состоит из физического сетевого устройства, но есть определенные случаи, когда используются виртуальные узлы.

Проще говоря, сетевой узел - это точка, в которой сообщения могут быть созданы, получены или переданы. Здесь мы обсудим различные типы узлов Биткойна: полные узлы (Full Nodes), суперузлы (Super Nodes), майнер узлы (Miner Nodes) и SPV клиент.

Bitcoin Узлы

Даввинг в контексте блокчейнов, который разработан как распределенная система из сети компьютерных узлов, это то, что позволяет использовать биткойн как децентрализованную одноранговую (P2P) цифровую валюту, по своей архитектуре устойчивой к цензуре, без потребности участия посредников во время обмена от пользователя к пользователю (независимо от того, насколько он далеко находится).

Поэтому блокчейн узлы несут ответственность за то, что они действуют как точка связи, которая может выполнять разные функции. Любой компьютер или устройство, которое подключается к Биткойн интерфейсу, может рассматриваться как узел, в том смысле, что они каким-то образом обмениваются друг с другом. Эти узлы также могут передавать информацию о транзакциях и блоках, в распределенной сети компьютеров, с использованием Биткойн протокола одноранговой (P2P) сети. Однако каждый вычислительный узел определяется в соответствии с его конкретными функциями, поэтому существуют различные типы Биткойн узлов.

Полный Узел

Полные узлы - это те, которые действительно поддерживают и обеспечивают безопасность Bitcoin, и они незаменимы для сети. Эти узлы также называются полными проверяющими узлами (validating nodes), поскольку они участвуют в процессе проверки транзакций и блоков, вопреки консенсус правилам системы. Полные узлы также могут ретранслировать новые транзакции и блоки в блокчейне

Как правило, полный узел загружает копию Биткойн блокчейна, с каждым блоком и транзакцией, но это не является обязательным требованием к полному узлу (вместо этого может использоваться сокращенная копия блокчейна).

Полный узел Биткойна может быть установлен с помощью различных программных имплементаций, но наиболее часто используемым и популярным является Bitcoin Core. Это минимальные требования для запуска полного узла Bitcoin Core:

• Портативный компьютер или ноутбук с новейшей версией Windows, Mac OS X или Linux.

• 200 ГБ свободного места на диске.

• 2GB оперативной памяти (RAM).

• Высокоскоростное подключение к Интернету со скоростью передачи не менее 50 кБ/с.

• Безлимитное соединение или соединение с большим лимитом загрузки. Полные узлы могут загружать 200 ГБ в месяц или больше и загрузка использования составляет - 20 ГБ в месяц. Вам также потребуется загрузить ~ 200 ГБ при первом запуске своего полного узла.

• Ваш полный узел должен работать не менее 6 часов в день. Еще лучше, если он будет работать круглосуточно (24/7)

Многие добровольные организации и пользователи, работают с базовыми узлами Bitcoin, чтобы помочь Биткойн экосистеме. В настоящее время в сети Bitcoin работает около 9 700 общедоступных узлов. Обратите внимание, что это число включает только общедоступные узлы, которые относятся к узлам отслеживания Биткойна, которые являются видимыми и доступными (aka. Listening nodes).

Помимо общедоступных узлов, существует много других скрытых узлов, которые не видны (не отслеживаемые узлы). Эти узлы обычно работают в Файрвол через скрытые протоколы, такие как Tor или просто потому, что они настроены так, чтобы не отслеживалось соединение.

Узлы отслеживания (Супер Узлы)

По сути, узел отслеживания или суперузел это тот же полный узел, который является общедоступным. Он связывается и предоставляет информацию любому другому узлу, который решает установить соединение с ним. Следовательно, суперузел в основном является точкой перераспределения, которая может действовать как источник данных и как мост связи.

Надежный суперузел обычно работает 24/7 и имеет несколько установленных соединений, передающих историю блокчейна и данные транзакций, на несколько узлов по всему миру. По этой причине суперузел, вероятно, потребует большей вычислительной мощности и лучшего интернет-соединения по сравнению с полным скрытым узлом.

Майнеры Узлов

Чтобы иметь возможность конкурентоспособно майнить Биткойн, в данный момент, нужно обеспечиться специализированными аппаратные устройствами и программами. Эти программы (программное обеспечение) не напрямую связаны с Bitcoin Core, а выполняются параллельно, в попытках майнить блоки Биткойна. Майнер может выбрать, работать самостоятельно (solo miner) или в группе (pool miner)

В то время как соло-майнеры полных узлов используют свою собственную копию блокчейна, пул майнеры работают вместе, каждый из которых вносит свои собственные вычислительные ресурсы (хеш мощность). В майнинг пуле только администратору пула требуется запуск полного узла, который может быть назван пул майнером полного узла.

Lightweight или SPV Clients

Также известный как Simplified Payment Verification (SPV), клиенты lightweight, это те клиенты, которые используют сеть Bitcoin, но на самом деле не действуют как полный узел. Таким образом, клиенты SPV не вносят вклад в безопасность сети, потому что они не хранят копию блокчейна и не участвуют в процессе проверки и подтверждения транзакций.

Короче говоря, SPV - это метод, посредством которого, пользователь может проверить, были ли какие-либо транзакции включены в блок или нет, без необходимости загружать данные всего блока. Таким образом, клиенты SPV полагаются на информацию, предоставленную другими полными узлами (супер узлами). Клиенты lightweight работают как конечные точки связи и используются многими криптовалютными кошельками.

Клиент vs Майнинг Узел

Важно отметить, что запуск полного узла, это не то же самое, что и запуск полного майнинг узла. В то время как майнерам приходится вкладываться в дорогостоящее оборудование и программное обеспечение для майнинга, каждый может запустить полный проверяющий (validating) узел. Более того, прежде чем пытаться добыть блок, майнер должен собрать пендинг транзакции, которые ранее были приняты как действительные для полных узлов. Затем майнер создает блок-кандидат (с группой транзакций) и пытается майнить этот блок. Если майнер сумеет найти правильное решение для этого блока, он транслирует его в сеть, а остальные полные узлы будут проверять достоверность этого блока. Поэтому, правила консенсуса определяются и защищаются распределенной сетью проверяющих узлов, а не майнерами.

Заключение

Узлы Биткойна взаимодействуют друг с другом через сетевой протокол Bitcoin P2P, и тем самым они гарантируют целостность системы. Узел, который неправильно использует или пытается распространять неверную информацию, быстро распознается честными узлами и отключается от сети.

Несмотря на то, что запуск полного проверяющего узла не дает финансовых вознаграждений, он настоятельно рекомендуется, поскольку он обеспечивает доверие, безопасность и конфиденциальность для пользователей. Полные узлы обеспечивают соблюдение правил. Они защищают блокчейн от атак и мошенничества ( от такого как, двойное расходование). Кроме того, полный узел не должен доверять другим, и он позволяет пользователю полностью контролировать свои деньги.