Millised on erinevat tüüpi Bitcoini sõlmed? Kuidas Bitcoini võrku hooldatakse

Ilma Bitcoini sõlmedeta Bitcoin nagu me teame, oleks see mõiste, mida tunnevad vaid mõned arvutiteadlased.

Bitcoini sõlmed on Bitcoini võrgu alusinfrastruktuur, mis kindlustab ja hooldab seda. Kuid hoolimata nende tähtsusest saadakse Bitcoini sõlmedest sageli valesti aru või ei mõisteta neid üldse.

Selles artiklis uurime, mis on Bitcoini sõlmed, samuti erinevaid Bitcoini sõlmede tüüpe ja nende rolli Bitcoini võrgus.

Mis on Bitcoin?

Kui enamik inimesi ütleb "Bitcoin", viitavad nad Bitcoinile cryptocurrency. Kuid Bitcoin on midagi enamat:

• Bitcoin on võrk; see on omavahel ühendatud arvutite kogum, mis jagavad teavet.
• Bitcoin on protokoll; see on reeglite kogum, kuidas teavet võrgus jagada.
• Bitcoin on tarkvara; see on arvutiprogramm, mis tunneb protokollireegleid ja mida käitavad võrgus olevad arvutid, et nad saaksid omavahel infot jagada.

Sama sõna kasutamine erinevate (kuigi kindlasti seotud) asjade kirjeldamiseks võib tekitada segadust. Selle tüki huvides kasutame bitcoini erinevate kasutusviiside kohta järgmisi termineid:

• BTC kirjeldab Bitcoini krüptovaluutat, mida inimesed ostavad, müüvad ja vahetavad.
• Bitcoini tarkvara kirjeldab Bitcoini protokolli reegleid, mis on kodeeritud arvutitele arusaadavas keeles, võimaldades neil ühendada ja jagada teavet BTC tehingute kohta.
• Bitcoini võrk kirjeldab omavahel ühendatud arvutite võrku, millest igaüks töötab oma Bitcoini tarkvara versiooniga.

Need eristused pakuvad kasulikku konteksti erinevat tüüpi Bitcoini sõlmede selgitamiseks. Enne konkreetselt Bitcoini sõlmede üle arutlemist tasub lühidalt kõrgel tasemel arutada, mis sõlmed on.

Mis on sõlmed?

Üldiselt on sõlm punkt võrgus. Näiteks auto on kiirteede võrgu sõlm või töökaaslane professionaalse võrgu sõlm.

Arvutimaailmas on sõlmed arvutivõrku ühendatud seadmed, mis edastavad, töötlevad ja salvestavad teavet.

Sõlmed koosnevad kahest asjast: riist- ja tarkvarast. Riistvara on tarkvara käitamiseks vajalik füüsiline kraam – mikrokiibid, protsessorid jne. Tarkvara on juhiste kogum, mida saab riistvara salvestada ja käivitada.

Näiteks teie nutitelefon on Interneti-sõlm. Teie käitatavad rakendused (brauserid, sõnumsiderakendused, kaardid jne) on tarkvara osad, mis loovad Interneti-ühenduse ja annavad sellele juhiseid selle kohta, millist tüüpi teavet saata, vastu võtta ja salvestada (nt veebisaidid, tekstsõnumid ja juhised). ). Neid juhiseid ja teavet töödeldakse ja salvestatakse käegakatsutavatele riistvaraosadele, mis asuvad teie telefonis ja teistes Interneti-ühendusega arvutites.

Võrreldes Interneti ja mobiiltelefonidega on Bitcoini võrk ja Bitcoini sõlmed äärmiselt lihtsad. Kui Internet ja mobiiltelefonid on loodud igasuguse teabe edastamiseks ja salvestamiseks, siis Bitcoini võrk ja Bitcoini sõlmed on mõeldud üht tüüpi teabe edastamiseks ja salvestamiseks – BTC-tehinguid esindavad andmed.

Mis on Bitcoini sõlmed?

Bitcoini sõlmed on arvutid, mis töötavad Bitcoini tarkvara ja on ühendatud Bitcoini võrk. Bitcoini sõlmed kinnitavad, edastavad, töötlevad ja salvestavad BTC tehinguid.

BTC tehingud koondatakse ja salvestatakse rühmadesse, mida nimetatakse klotsid. Siin on termin blockchain pärineb – ajaloolised tehingud, mis on salvestatud omavahel lingitud plokkidesse. Enne ploki lisamist plokiahelasse peavad sõlmed kontrollima, kas ploki tehingud on kehtivad.

See kontrollimine hõlmab näiteks selliste asjade kontrollimist, kas sama BTC kulutati kaks korda või kas saatjal on tegelikult BTC, mida ta üritab saata. Protsessi, mille käigus üksikud sõlmed lepivad ühiselt kokku ploki (ja selles sisalduvate tehingute) kehtivuses enne selle lisamist plokiahelasse, nimetatakse üksmeel.

Kuna Bitcoin on a peer-to-peer maksesüsteem, sellel ei ole vahendajaid ega vahendajaid, kes Bitcoini võrgus konsensuse reegleid jõustaksid. Seetõttu peavad sõlmed saavutama omavahelise konsensuse. Nad teevad seda Bitcoini tarkvara abil.

Lisaks Bitcoini protokolli reeglitele sisaldab Bitcoini tarkvara Bitcoini plokiahela täielikku koopiat. Seega, kui sõlm laadib alla Bitcoini tarkvara ja loob ühenduse Bitcoini võrguga, on sellel sama tehinguajalugu ja see toimib samade tehingute kontrollimise reeglite alusel nagu iga teine ​​Bitcoini sõlm. Nii teeb iga sõlm uue tehingu võrku levitamisel oma tööd tehingu kehtivuse kontrollimiseks.

Samamoodi, kui võrku edastatakse uus plokk, otsustab iga sõlm, kas lisada see oma plokiahela koopiasse või mitte. See disain võimaldab sõlmedel usaldusväärselt kontrollida BTC tehinguid ja plokke.

Bitcoini sõlmede tüübid

Kasulik raamistik erinevate Bitcoini sõlmetüüpide mõistmiseks on millist rolli mängib sõlm plokiahelasse plokkide lisamisel?

Bitcoini sõlme peamised tüübid

Pidage meeles, et Bitcoini sõlmed edastavad, kinnitavad, töötlevad ja salvestavad BTC-tehinguid – ja plokid on kehtivate BTC-tehingute kogumid.

Täielik sõlm

Kui tehing toimub, võtab selle üles täissõlm. Täielikud sõlmed salvestab kogu plokiahela ja saab Bitcoini tarkvara abil täielikult kontrollida kõiki Bitcoini võrgu reegleid. Täissõlm kontrollib tehingu kehtivust plokiahela ajaloo ja Bitcoini tarkvarasse kodeeritud reeglite komplekti suhtes.

Kui tehing on kehtiv, edastab täissõlm selle teistele sõlmedele, millega see on ühendatud. Need sõlmed läbivad sama kinnitusprotsessi. Kui piisav arv täissõlmesid nõustub, et tehing on kehtiv, lisatakse see muude kehtivate tehingute kogumisse.

Kaevurid

Kaevandamine sõlmed ehk kaevandajad koguvad tehingud sellest kogumist ja pakivad need plokkidesse.

Kaevurid käivitage Bitcoini tarkvara versioon, mis sisaldab Bitcoini võrku plokkide loomise ja pakkumise erireegleid. See hõlmab selliseid asju nagu plokkide suurus, tehingute vormindamine ja ploki allkirjastamine.

Kaevurid võistlevad üksteisega võidujooksus, et luua järgmine plokk. Kui kaevandaja arvab, et on loonud kehtiva ploki, edastab ta pakutud ploki teistele Bitcoini võrgu sõlmedele.

Täissõlmed võtavad ploki üles ja sarnaselt ühe tehingu valideerimisega kontrollivad nad ploki kehtivust vastavalt nende kasutatavas Bitcoini tarkvaras kodeeritud reeglitele. Kui täissõlm peab plokki kehtivaks, lisab ta ploki oma vastavale plokiahela koopiale, edastab selle Bitcoini võrku ja teised sõlmed läbivad sama kinnitusprotsessi.

Kui piisav arv sõlme kinnitab ploki ja lisab selle oma plokiahela koopiasse, jõutakse konsensusele. Sel hetkel töödeldakse ploki tehinguid, kõik sõlmed kontrollivad ja salvestavad plokiahela värskendatud versiooni ning kaevurid alustavad võidujooksu järgmise ploki loomise nimel.

Kaevandamine: täissõlmed vs kaevurid

Kaevureid motiveeritakse looma ja välja pakkuma kehtivaid plokke, sest kaevandaja, kelle plokk plokiahelasse lisatakse, saab tasu. See blokeeri tasu koosneb äsja vermitud BTC-st, mis on eelnevalt programmeeritud Bitcoini tarkvarasse, pluss BTC-des nomineeritud tasud kõigi blokis sisalduvate tehingute eest.

Kaevandamine on konkurentsivõimeline ja kallis. Kui kaevandaja pakub välja kehtetu ploki (nt valetehingute korral), lükkavad teised sõlmed ploki tagasi ning kaevandajat ei premeerita ploki loomisele kulutatud aja ja raha eest. Seetõttu on kaevurid motiveeritud pakkuma ainult kehtivaid plokke.

Peamine erinevus täissõlmede ja kaevurite vahel on see, et kaevurid saavad Bitcoini võrku uusi plokke pakkuda ja täissõlmed ei saa. Laiemalt saavad kaevurid saada plokipreemiaid, samas kui täissõlmed ei saa.

Kaevandamise ressursimahukus tähendab, et kaevurid peavad kasutama spetsiaalset võimsat riistvara, mis on spetsiaalselt loodud uute plokkide loomiseks ja välja pakkumiseks. Seevastu täissõlmed võivad töötada enamikus sülearvutites ja isegi a Raspberry Pi.

See viib meid Bitcoini sõlme kolmanda ja viimase esmase tüübi – kergete sõlmede – juurde.

Kerged sõlmed

Kerged sõlmed käitage Bitcoini tarkvara spetsiaalset versiooni, mis salvestab, nagu nimigi ütleb, plokiahela kerge versiooni. See plokiahela versioon sisaldab plokipäiseid, mis on iga ploki koodid, mis põhimõtteliselt ütlevad "see plokk on kehtiv". See võimaldab kergetel sõlmedel Bitcoini võrguga ühenduse luua ja sellega tehinguid teha, ilma et oleks vaja salvestada selle kogu ajalugu.

Oluline on aga see, et kerged sõlmed ei saa iseseisvalt Bitcoini võrgureegleid kontrollida ja seetõttu peavad nad plokiandmete saamiseks ühenduse looma täissõlmedega.

Mobiilsed rahakotid on kergete sõlmede kõige levinum näide. Enamik mobiiltelefone (ühe või kahe erandiga) ei ole piisavalt võimsad täissõlme käitamiseks ega ole kindlasti piisavalt võimsad kaevurite käitamiseks. Kuid need on piisavalt võimsad, et salvestada plokiahela tihendatud versiooni koos teabega rahakottide aadressi BTC saldode kohta. Kui olete oma telefonist BTC-d saatnud või vastu võtnud, on teie seade Bitcoini võrgu sõlm!

Muud tüüpi Bitcoini sõlmed

Täissõlmed, kaevurid ja kerged sõlmed on Bitcoini sõlmede peamised tüübid. Siiski on ka mõnda muud tüüpi sõlme, mida sageli mainitakse ja mis nõuavad kirjeldusi.

• ⚡ Välgusõlmed: välk on võrk, mis on ehitatud Bitcoini võrgu peale, et inimesed saaksid BTC-ga kiiremini ja odavamalt tehinguid teha. Välgusõlmed koordineerivad seda tegevust.
• 🗄️ Archive nodes: Tuntud ka kui täielikud arhiivisõlmed, on arhiivisõlmed täissõlmede sünonüümid; nad salvestavad plokiahela täieliku koopia ja saavad kontrollida kõiki Bitcoini võrgureegleid. Erinevus tuleneb asjaolust, et inimesed jagavad mõnikord täissõlmed kahte tüüpi: arhiivisõlmed ja kärbitud sõlmed.
• ✂️ Kärbitud sõlmed: Kärbitud sõlmed salvestavad kogu plokiahela ajaloo kuni teatud suuruseni. Kui see suuruse piirang on täidetud, hakkavad nad varasemaid plokke kustutama või kärpima, et saaksid salvestada uute plokkide täisversioone. Kärbitud sõlmed on väiksemad kui täissõlmed, kuid suuremad kui kerged sõlmed.
• ⛏️ Kaevandusbasseini sõlmed: Kaevandusbasseini sõlmed juhivad kaevandustegevust kaevurite rühmadelt, et nad saaksid koondada ressursse uute plokkide kaevandamiseks. Kui kaevanduskogumi sõlm loob ploki, mis lisatakse plokiahelasse, jagab sõlm kaevurite plokitasu proportsionaalselt nende ressursside hulgaga. Kaevuritele meeldivad kaevandusbasseinid, sest see tähendab, et neile makstakse järjepidevamalt. Näiteks selle asemel, et saada 10 BTC iga 100 ploki kohta, võiksid nad saada 1 BTC iga 10 ploki kohta.

kokkuvõte

Bitcoini sõlmed on Bitcoini võrku ühendatud arvutid, mis käitavad Bitcoini tarkvara, et edastada, kinnitada, töödelda ja salvestada BTC tehinguid ja plokke. Bitcoini sõlmesid on kolm peamist tüüpi.

• Täielikud sõlmed tehingute ja blokkide usaldusväärsuse kinnitamine, et saavutada konsensus tehingute ajaloo osas. Sel viisil otsustavad täissõlmed lõpuks, millised plokid plokki lisatakse.
• Kaevurid korraldada tehingud plokkideks, mida nad seejärel Bitcoini võrgustikule pakuvad. Kui plokiahelasse lisatakse kaevandaja plokk, saab kaevandaja plokipreemia. Sel viisil hõlbustavad kaevurid äsja vermitud BTC ringlusse tulekut.
• Kerged sõlmed salvestage Bitcoini plokiahela vähendatud versioon, ühendades need täissõlmedega. Sel viisil võimaldavad kerged sõlmed BTC-tehinguid väikese võimsusega seadmetes, näiteks mobiiltelefonides.