Mitkä ovat erityyppiset Bitcoin-solmut? Kuinka Bitcoin-verkkoa ylläpidetään

Ilman Bitcoin-solmuja, Bitcoin kuten tiedämme, se olisi vain muutamien tietojenkäsittelytieteilijöiden tuntema käsite.

Bitcoin-solmut ovat Bitcoin-verkon taustalla oleva infrastruktuuri, joka suojaa ja ylläpitää sitä. Mutta tärkeydestä huolimatta Bitcoin-solmut ymmärretään usein väärin tai niitä ei ymmärretä ollenkaan.

Tässä artikkelissa tutkimme, mitä Bitcoin-solmut ovat, sekä erilaisia ​​Bitcoin-solmutyyppejä ja niiden roolia Bitcoin-verkostossa.

Mitä Bitcoin?

Kun useimmat ihmiset sanovat "Bitcoin", he viittaavat Bitcoiniin kryptovaluutta. Mutta Bitcoin on enemmän kuin se:

• Bitcoin on verkko; se on kokoelma toisiinsa kytkettyjä tietokoneita, jotka jakavat tietoja.
• Bitcoin on protokolla; se on joukko sääntöjä siitä, kuinka tietoa voidaan jakaa verkossa.
• Bitcoin on ohjelmisto; Se on tietokoneohjelma, joka tuntee protokollasäännöt ja jota verkon tietokoneet ajavat, jotta ne voivat jakaa tietoja keskenään.

Saman sanan käyttäminen eri (vaikkakin toisiinsa liittyvien) asioiden kuvaamiseen voi olla hämmentävää. Tämän kappaleen vuoksi käytämme seuraavia termejä viittaamaan "Bitcoinin" erilaisiin käyttötarkoituksiin:

• BTC kuvaa Bitcoinia kryptovaluuttana, jota ihmiset ostavat, myyvät ja käyvät kauppaa.
• Bitcoin-ohjelmisto kuvailee Bitcoin-protokollasäännöt, jotka on koodattu kielelle, jota tietokoneet ymmärtävät ja joiden avulla ne voivat muodostaa yhteyden ja jakaa tietoa BTC-tapahtumista.
• Bitcoin-verkko kuvaa toisiinsa yhdistettyjen tietokoneiden verkkoa, joista jokaisella on oma versio Bitcoin-ohjelmistosta.

Nämä erot tarjoavat hyödyllistä kontekstia erityyppisten Bitcoin-solmujen selittämiseen. Ennen kuin puhutaan erityisesti Bitcoin-solmuista, kannattaa lyhyesti keskustella korkealla tasolla, mitä solmut ovat.

Mitä solmut ovat?

Yleensä solmu on piste verkossa. Esimerkiksi auto on solmu valtatieverkostossa tai työkaveri solmu ammattiverkostossa.

Tietokonemaailmassa solmut ovat tietokoneverkkoon kytkettyjä laitteita, jotka lähettävät, käsittelevät ja tallentavat tietoa.

Solmut koostuvat kahdesta asiasta: laitteistosta ja ohjelmistosta. Laitteisto on fyysistä tavaraa - mikrosirut, prosessorit jne. - joita tarvitaan ohjelmiston käyttämiseen. Ohjelmisto on joukko ohjeita, jotka voidaan tallentaa ja suorittaa laitteistolla.

Esimerkiksi älypuhelimesi on solmu Internetissä. Käyttämäsi sovellukset (selaimet, viestisovellukset, kartat jne.) ovat ohjelmiston osia, jotka voivat muodostaa yhteyden Internetiin ja antaa sille ohjeita lähettämistä, vastaanottamista ja tallentamista varten (kuten verkkosivustoja, tekstiviestejä ja ohjeita) ). Nämä ohjeet ja tiedot käsitellään ja tallennetaan konkreettisille laitteistoille, jotka ovat puhelimesi sisällä ja muissa Internetiin yhdistetyissä tietokoneissa.

Verrattuna Internetiin ja matkapuhelimiin Bitcoin-verkko ja Bitcoin-solmut ovat erittäin yksinkertaisia. Internet ja matkapuhelimet on suunniteltu lähettämään ja tallentamaan kaikenlaista tietoa, kun taas Bitcoin-verkko ja Bitcoin-solmut on suunniteltu lähettämään ja tallentamaan yhden tyyppistä tietoa – dataa, joka edustaa BTC-tapahtumia.

Mitä ovat Bitcoin-solmut?

Bitcoin-solmut ovat tietokoneita, jotka toimivat Bitcoin-ohjelmisto ja ovat yhteydessä Bitcoin-verkko. Bitcoin-solmut validoivat, lähettävät, käsittelevät ja tallentavat BTC-tapahtumia.

BTC-tapahtumat kootaan ja tallennetaan ryhmiin nimeltä lohkot. Tässä on termi blockchain tulee – historialliset tapahtumat, jotka on tallennettu lohkoihin, jotka on linkitetty toisiinsa. Ennen kuin lohko lisätään lohkoketjuun, solmujen on varmistettava, että lohkon tapahtumat ovat kelvollisia.

Tämä tarkistus sisältää esimerkiksi sen tarkistamisen, onko sama BTC käytetty kahdesti vai onko lähettäjällä todella BTC, jota he yrittävät lähettää. Prosessi, jossa yksittäiset solmut sopivat kollektiivisesti lohkon (ja sen sisältämien tapahtumien) pätevyydestä ennen sen lisäämistä lohkoketjuun, tunnetaan nimellä yksimielisyys.

Koska Bitcoin on a vertaismaksujärjestelmä, sillä ei ole välittäjiä tai välikäsiä konsensussääntöjen noudattamiseksi Bitcoin-verkossa. Siksi solmujen on päästävä yksimielisyyteen keskenään. He tekevät tämän käyttämällä Bitcoin-ohjelmistoa.

Bitcoin-protokollasääntöjen lisäksi Bitcoin-ohjelmisto sisältää täydellisen kopion Bitcoin-lohkoketjusta. Joten kun solmu lataa Bitcoin-ohjelmiston ja muodostaa yhteyden Bitcoin-verkkoon, sillä on sama tapahtumahistoria ja se toimii samojen sääntöjen mukaan tapahtumien varmentamisessa kuin kaikki muut Bitcoin-solmut. Tällä tavalla, kun uusi tapahtuma lähetetään verkkoon, jokainen yksittäinen solmu tekee oman työnsä tarkistaakseen tapahtuman kelvollisuuden.

Vastaavasti, kun uusi lohko lähetetään verkkoon, kukin solmu päättää, lisätäänkö se lohkoketjunsa kopioon vai ei. Tämä suunnittelu mahdollistaa solmujen luotettavan todentamisen BTC-tapahtumat ja lohkot.

Bitcoin-solmutyypit

Hyödyllinen kehys eri Bitcoin-solmutyyppien ymmärtämiseen on, mikä rooli solmulla on lohkojen lisäämisessä lohkoketjuun?

Bitcoin-solmun päätyypit

Muista, että Bitcoin-solmut lähettävät, vahvistavat, käsittelevät ja tallentavat BTC-tapahtumia – ja lohkot ovat kelvollisten BTC-tapahtumien kokoelmia.

Täysi solmu

Kun tapahtuma tapahtuu, täysi solmu poimii sen. Täydet solmut tallentaa koko lohkoketjun ja voi täysin tarkistaa kaikki Bitcoin-verkon säännöt käyttämällä Bitcoin-ohjelmistoa. Täysi solmu tarkistaa tapahtuman kelpoisuuden lohkoketjuhistoriaa ja Bitcoin-ohjelmistoon koodattuja sääntöjä vastaan.

Jos tapahtuma on kelvollinen, koko solmu lähettää sen muille solmuille, joihin se on yhteydessä. Nämä solmut käyvät läpi saman vahvistusprosessin. Kun riittävä määrä täydellisiä solmuja hyväksyy tapahtuman olevan kelvollinen, se lisätään muiden kelvollisten tapahtumien joukkoon.

kaivostyöläisten

kaivos- solmut tai kaivostyöntekijät poimivat tapahtumat tästä poolista ja pakkaavat ne lohkoihin.

kaivostyöläisten käyttää Bitcoin-ohjelmiston versiota, joka sisältää erityiset säännöt lohkojen luomiseksi ja ehdottamiseksi Bitcoin-verkkoon. Tämä sisältää asioita, kuten kuinka suuri lohko voi olla, kuinka tapahtumat muotoillaan ja kuinka lohko allekirjoitetaan.

Kaivosmiehet kilpailevat toisiaan vastaan ​​kilpailussa luodakseen seuraavan lohkon. Kun kaivosmies luulee luoneensa kelvollisen lohkon, se lähettää ehdotetun lohkon muille Bitcoin-verkon solmuille.

Täydelliset solmut poimivat lohkon ja samalla tavalla kuin ne vahvistavat yksittäisen tapahtuman, ne varmistavat lohkon kelvollisuuden käyttämiensä Bitcoin-ohjelmistoon koodattujen sääntöjen mukaisesti. Jos täysi solmu pitää lohkoa kelvollisena, se lisää lohkon vastaavaan lohkoketjun kopioonsa, lähettää sen Bitcoin-verkkoon ja muut solmut käyvät läpi saman varmennusprosessin.

Kun riittävä määrä solmuja vahvistaa lohkon ja lisää sen lohkoketjunsa kopioonsa, päästään yksimielisyyteen. Tässä vaiheessa lohkon tapahtumat käsitellään, kaikki solmut tarkistavat ja tallentavat lohkoketjun päivitetyn version, ja kaivostyöntekijät aloittavat kilpailun seuraavan lohkon luomiseksi.

Kaivostoiminta: Täysi solmut vs kaivostyöläiset

Kaivostyöntekijöitä kannustetaan luomaan ja ehdottamaan kelvollisia lohkoja, koska kaivostyöntekijä, jonka lohko lisätään lohkoketjuun, saa palkinnon. Tämä estää palkkion koostuu äskettäin lyödystä BTC:stä, joka on esiohjelmoitu Bitcoin-ohjelmistoon, sekä BTC-määräiset maksut kaikista lohkon sisältämistä tapahtumista.

Kaivostoiminta on kilpailukykyistä ja kallista. Jos kaivosmies ehdottaa virheellistä lohkoa (esimerkiksi väärillä tapahtumilla), muut solmut hylkäävät lohkon, eikä kaivostyöntekijä saa palkkiota lohkon luomiseen käytetystä ajasta ja rahasta. Siksi kaivostyöläisiä kannustetaan ehdottamaan vain kelvollisia lohkoja.

Keskeinen ero täydellisten solmujen ja kaivostyöntekijöiden välillä on, että kaivostyöntekijät voivat ehdottaa uusia lohkoja Bitcoin-verkkoon, kun taas täydet solmut eivät voi. Kaivostyöntekijät voivat saada lohkopalkkioita, kun taas täydet solmut eivät.

Kaivostoiminnan resurssiintensiivisyys tarkoittaa, että kaivostyöntekijöiden on käytettävä erikoistuneita, tehokkaita laitteita, jotka on suunniteltu erityisesti luomaan ja ehdottamaan uusia lohkoja. Sitä vastoin täydet solmut voivat toimia useimmissa kannettavissa tietokoneissa, ja jopa a Raspberry Pi.

Tämä vie meidät kolmanteen ja viimeiseen ensisijaiseen Bitcoin-solmun tyyppiin - kevytsolmuihin.

Kevyet solmut

Kevyet solmut käyttää erityistä versiota Bitcoin-ohjelmistosta, joka tallentaa, kuten nimestä voi päätellä, kevyen version lohkoketjusta. Tämä lohkoketjun versio sisältää lohkootsikot, jotka ovat jokaisessa lohkossa olevia koodeja, jotka periaatteessa sanovat "tämä lohko on kelvollinen". Tämän ansiosta kevytsolmut voivat muodostaa yhteyden Bitcoin-verkkoon ja käydä siinä ilman tarvetta tallentaa sen koko historiaa.

Tärkeää on kuitenkin se, että kevytsolmut eivät voi itsenäisesti tarkistaa Bitcoin-verkkosääntöjä ja siksi niiden on muodostettava yhteys täydellisiin solmuihin saadakseen lohkotiedot.

Mobiililompakot ovat yleisin esimerkki kevyistä solmuista. Useimmat matkapuhelimet (yhtä tai kahta poikkeusta lukuun ottamatta). Mutta ne ovat tarpeeksi tehokkaita tallentamaan lohkoketjun pakatun version, jossa on tietoja lompakoista, jotka osoittavat BTC-saldoja. Jos olet lähettänyt tai vastaanottanut BTC:n puhelimestasi, laitteesi on solmu Bitcoin-verkossa!

Muuntyyppiset Bitcoin-solmut

Täysisolmut, kaivostyöntekijät ja kevyet solmut ovat Bitcoin-solmujen päätyyppejä. On kuitenkin joitakin muita solmutyyppejä, jotka mainitaan usein ja jotka vaativat kuvauksia.

• ⚡ Salamasolmut: salama on Bitcoin-verkon päälle rakennettu verkko, jotta ihmiset voivat käydä BTC:tä nopeammin ja halvemmalla. Salamasolmut koordinoivat tätä toimintaa.
• 🗄️ Arkiston solmut: Arkiston solmut tunnetaan myös täydellisinä arkistointisolmuina, ja ne ovat synonyymejä täydellisille solmuille. he tallentavat täyden kopion lohkoketjusta ja voivat tarkistaa kaikki Bitcoin-verkkosäännöt. Ero johtuu siitä, että ihmiset jakavat joskus täydet solmut kahteen tyyppiin: arkistosolmuihin ja karsittuihin solmuihin.
• ✂️ Karsineet solmut: Leikatut solmut tallentavat koko lohkoketjuhistorian tiettyyn kokoon asti. Kun tämä kokorajoitus saavutetaan, he alkavat poistaa tai karsia aiempia lohkoja, jotta he voivat tallentaa uusien lohkojen täysversiot. Leikatut solmut ovat pienempiä kuin täydet solmut, mutta suurempia kuin kevyet solmut.
• ⛏️ Kaivosaltaan solmut: Kaivospoolisolmut ohjaavat kaivostoimintaa kaivostyöryhmiltä, ​​jotta he voivat yhdistää resursseja uusien lohkojen louhimiseen. Kun kaivospooli solmu luo lohkon, joka lisätään lohkoketjuun, solmu jakaa lohkopalkkion kaivostyöntekijöille suhteessa heidän resurssien määrään. Kaivostyöläiset pitävät kaivosaltaista, koska se tarkoittaa, että heille maksetaan johdonmukaisemmin. Esimerkiksi sen sijaan, että he saisivat 10 BTC:tä 100 lohkoa kohden, he voisivat saada 1 BTC:n joka 10. lohko.

Yhteenveto

Bitcoin-solmut ovat Bitcoin-verkkoon kytkettyjä tietokoneita, jotka käyttävät Bitcoin-ohjelmistoa BTC-tapahtumien ja -lohkojen lähettämiseksi, validoimiseksi, käsittelemiseksi ja tallentamiseksi. Bitcoin-solmuja on kolme päätyyppiä.

• Täydet solmut vahvistaa tapahtumat ja lohkot luotettavasti, jotta saavutetaan yksimielisyys tapahtumahistoriasta. Tällä tavalla täydet solmut päättävät lopulta, mitkä lohkot lisätään lohkoon.
• kaivostyöläisten järjestää tapahtumat lohkoiksi, joita he sitten ehdottavat Bitcoin-verkostolle. Jos kaivostyöntekijä lisätään lohkoketjuun, kaivostyöntekijä saa lohkopalkkion. Tällä tavalla kaivostyöläiset helpottavat äskettäin lyödyn BTC:n tuloa liikkeelle.
• Kevyet solmut tallentaa pienennetyn version Bitcoin-lohkoketjusta yhdistämällä täydellisiin solmuihin. Tällä tavalla kevyet solmut mahdollistavat BTC-tapahtumat pienitehoisissa laitteissa, kuten matkapuhelimissa.