Care sunt diferitele tipuri de noduri Bitcoin? Cum este întreținută rețeaua Bitcoin

Fără noduri Bitcoin, Bitcoin după cum știm, ar fi doar un concept cunoscut de câțiva informaticieni.

Nodurile Bitcoin sunt infrastructura de bază a rețelei Bitcoin, securizarea și întreținerea acesteia. Dar, în ciuda importanței lor, nodurile Bitcoin sunt adesea înțelese greșit sau nu sunt înțelese deloc.

În acest articol, vom explora ce sunt nodurile Bitcoin, precum și diferitele tipuri de noduri Bitcoin și rolul lor în rețeaua Bitcoin.

Ce este Bitcoin?

Când majoritatea oamenilor spun „Bitcoin”, se referă la Bitcoin cryptocurrency. Dar Bitcoin este mai mult decât atât:

• Bitcoin este o rețea; este o colecție de computere interconectate care partajează informații.
• Bitcoin este un protocol; este un set de reguli pentru modul în care informațiile pot fi partajate în rețea.
• Bitcoin este un software; este un program de calculator care cunoaște regulile de protocol și este rulat de computere din rețea, astfel încât acestea să poată partaja informații între ele.

Folosirea aceluiași cuvânt pentru a descrie lucruri diferite (deși cu siguranță legate) poate fi confuză. De dragul acestei piese, vom folosi următorii termeni pentru a ne referi la diferitele utilizări ale „Bitcoin”:

• BTC descrie Bitcoin criptomoneda, pe care oamenii o cumpără, vând și comercializează.
• Software Bitcoin descrie regulile protocolului Bitcoin care sunt codificate într-o limbă pe care computerele îl înțeleg, permițându-le să le folosească pentru a se conecta și a partaja informații despre tranzacțiile BTC.
• Rețeaua Bitcoin descrie rețeaua de computere interconectate, fiecare dintre acestea rulând propria versiune a software-ului Bitcoin.

Aceste diferențieri oferă un context util pentru explicarea diferitelor tipuri de noduri Bitcoin. Înainte de a discuta în mod specific nodurile Bitcoin, merită să discutăm pe scurt, la nivel înalt, ce sunt nodurile.

Ce sunt nodurile?

În general, un nod este un punct dintr-o rețea. De exemplu, o mașină este un nod pe o rețea de autostrăzi, sau un coleg de muncă este un nod într-o rețea profesională.

În lumea computerelor, nodurile sunt dispozitive conectate la o rețea de calculatoare care transmit, procesează și stochează informații.

Nodurile constau din două lucruri: hardware și software. Hardware-ul reprezintă elementele fizice - microcipuri, procesoare etc. - necesare pentru a rula software-ul. Software-ul este un set de instrucțiuni care pot fi stocate și rulate de hardware.

De exemplu, smartphone-ul tău este un nod pe internet. Aplicațiile pe care le rulați (browsere, aplicații de mesagerie, hărți etc.) sunt componente de software care se pot conecta la internet și îi pot oferi instrucțiuni pentru ce tip de informații să trimită, să primească și să stocheze (cum ar fi site-uri web, mesaje text și indicații de orientare). ). Aceste instrucțiuni și informații sunt procesate și stocate pe componente hardware tangibile care se află în interiorul telefonului dvs. și în alte computere conectate la internet.

În comparație cu internetul și telefoanele mobile, rețeaua Bitcoin și nodurile Bitcoin sunt extrem de simple. În timp ce internetul și telefoanele mobile sunt concepute pentru a transmite și stoca tot felul de informații, rețeaua Bitcoin și nodurile Bitcoin sunt concepute pentru a transmite și stoca un tip de informații - date reprezentând tranzacții BTC.

Ce sunt nodurile Bitcoin?

Nodurile Bitcoin sunt computere care rulează Software Bitcoin și sunt conectate la Rețeaua Bitcoin. Nodurile Bitcoin validează, difuzează, procesează și stochează tranzacțiile BTC.

Tranzacțiile BTC sunt grupate și stocate în grupuri numite blocuri. Aici este termenul blockchain provine din — tranzacții istorice stocate în blocuri care sunt legate între ele. Înainte ca un bloc să fie adăugat în blockchain, nodurile trebuie să verifice dacă tranzacțiile blocului sunt valide.

Această verificare implică verificarea unor lucruri precum dacă același BTC a fost cheltuit de două ori sau dacă un expeditor are de fapt codul BTC pe care încearcă să îl trimită. Procesul prin care nodurile individuale convin în mod colectiv asupra validității unui bloc (și a tranzacțiilor pe care le conține) înainte de a-l adăuga la blockchain este cunoscut ca consens.

Pentru că Bitcoin este un sistem de plată peer-to-peer, nu are intermediari sau intermediari care să aplice reguli de consens în rețeaua Bitcoin. Prin urmare, nodurile trebuie să ajungă la un consens între ele. Ei fac acest lucru folosind software-ul Bitcoin.

Pe lângă regulile protocolului Bitcoin, software-ul Bitcoin conține o copie completă a blockchain-ului Bitcoin. Deci, atunci când un nod descarcă software-ul Bitcoin și se conectează la rețeaua Bitcoin, are același istoric de tranzacții și funcționează în baza aceluiași set de reguli pentru verificarea tranzacțiilor ca orice alt nod Bitcoin. În acest fel, atunci când o nouă tranzacție este difuzată în rețea, fiecare nod individual își face treaba pentru a verifica validitatea unei tranzacții.

În mod similar, atunci când un nou bloc este difuzat în rețea, fiecare nod decide dacă îl adaugă sau nu la copia sa a blockchain-ului. Acest design permite nodurilor să verifice fără încredere tranzacțiile și blocurile BTC.

Tipuri de noduri Bitcoin

Un cadru util pentru înțelegerea diferitelor tipuri de noduri Bitcoin este, ce rol joacă nodul în adăugarea de blocuri la blockchain?

Principalele tipuri de nod Bitcoin

Amintiți-vă, nodurile Bitcoin difuzează, validează, procesează și stochează tranzacții BTC – iar blocurile sunt colecții de tranzacții BTC valide.

Nod complet

Când are loc o tranzacție, un nod plin o preia. Noduri pline stocați întregul blockchain și puteți verifica pe deplin toate regulile rețelei Bitcoin folosind software-ul Bitcoin. Un nod complet verifică validitatea tranzacției în raport cu istoricul blockchain și cu setul de reguli codificate în software-ul Bitcoin.

Dacă tranzacția este validă, nodul complet o difuzează către alte noduri la care este conectat. Aceste noduri trec prin același proces de verificare. Odată ce un număr suficient de noduri complete sunt de acord că tranzacția este validă, aceasta este adăugată la un grup de alte tranzacții valide.

minerii

Minerit nodurile sau minerii preiau tranzacțiile din acest pool și le împachetează în blocuri.

minerii rulați o versiune a software-ului Bitcoin care conține reguli speciale pentru crearea și propunerea de blocuri în rețeaua Bitcoin. Aceasta include lucruri precum cât de mare poate fi un bloc, cum să formatați tranzacțiile și cum să semnați un bloc.

Minerii concurează unul împotriva celuilalt într-o cursă pentru a crea următorul bloc. Odată ce un miner crede că a creat un bloc valid, acesta transmite blocul propus către alte noduri din rețeaua Bitcoin.

Nodurile complete preiau blocul și, într-un mod similar cu modul în care validează o singură tranzacție, verifică validitatea blocului conform regulilor codificate în software-ul Bitcoin pe care îl rulează. Dacă un nod complet consideră un bloc valid, acesta adaugă blocul la respectiva copie a blockchain-ului, îl difuzează în rețeaua Bitcoin și alte noduri trec prin același proces de verificare.

Odată ce un număr suficient de noduri validează blocul și îl adaugă la copia lor a blockchain-ului, se ajunge la consens. În acest moment, tranzacțiile din bloc sunt procesate, toate nodurile verifică și stochează versiunea actualizată a blockchain-ului, iar minerii încep cursa pentru a crea următorul bloc.

Exploatare: noduri complete vs mineri

Minerii sunt stimulați să creeze și să propună blocuri valide deoarece minerul al cărui bloc este adăugat în blockchain primește o recompensă. Acest recompensă bloc constă din BTC proaspăt bătuți, preprogramați în software-ul Bitcoin, plus comisioane denominate în BTC pentru toate tranzacțiile conținute în bloc.

Mineritul este competitiv și costisitor. Dacă un miner propune un bloc invalid (de exemplu, cu tranzacții false), blocul este respins de alte noduri și minerul nu este recompensat pentru timpul și banii cheltuiți pentru a crea blocul. Prin urmare, minerii sunt stimulați să propună numai blocuri valide.

O diferență cheie între nodurile complete și mineri este că minerii pot propune noi blocuri rețelei Bitcoin, iar nodurile complete nu pot. Prin extensie, minerii pot primi recompense de bloc, în timp ce nodurile complete nu pot.

Intensitatea resurselor mineritului înseamnă că minerii trebuie să folosească hardware specializat, puternic, conceput special pentru a crea și a propune noi blocuri. În schimb, nodurile complete pot rula pe majoritatea laptopurilor și chiar și pe a Raspberry Pi.

Acest lucru ne duce la al treilea și ultimul tip primar de nod Bitcoin - nodurile ușoare.

Noduri de lumină

Noduri de lumină rulați o versiune specială a software-ului Bitcoin care stochează, după cum sugerează și numele, o versiune ușoară a blockchain-ului. Această versiune a blockchain-ului conține antete de bloc, care sunt coduri în fiecare bloc care spun practic „acest bloc este valid”. Acest lucru permite nodurilor ușoare să se conecteze și să tranzacționeze pe rețeaua Bitcoin, fără a fi nevoie să-și stocheze istoricul complet.

Important, totuși, aceasta înseamnă că nodurile ușoare nu pot verifica în mod independent regulile rețelei Bitcoin și, prin urmare, trebuie să se conecteze la nodurile complete pentru a obține datele blocului.

Portofelele mobile sunt cel mai comun exemplu de noduri ușoare. Majoritatea telefoanelor mobile (cu una sau două excepții) nu sunt suficient de puternice pentru a rula un nod complet și, cu siguranță, nu sunt suficient de puternice pentru a rula un miner. Dar sunt suficient de puternice pentru a stoca o versiune comprimată a blockchain-ului cu informații despre soldurile BTC care se adresează portofelelor. Dacă ați trimis sau primit BTC de pe telefon, dispozitivul dvs. este un nod în rețeaua Bitcoin!

Alte tipuri de noduri Bitcoin

Nodurile complete, minerii și nodurile ușoare sunt principalele tipuri de noduri Bitcoin. Cu toate acestea, există și alte tipuri de noduri care sunt menționate frecvent și care justifică descrieri.

• ⚡ Noduri de fulger: fulger este o rețea construită pe deasupra rețelei Bitcoin, astfel încât oamenii să poată tranzacționa BTC mai rapid și mai ieftin. Nodurile fulgerului coordonează această activitate.
• 🗄️ Archive nodes: Cunoscuți și ca noduri de arhivă completă, nodurile de arhivă sunt sinonime cu nodurile complete; ei stochează o copie completă a blockchain-ului și pot verifica toate regulile rețelei Bitcoin. Diferențierea provine din faptul că uneori oamenii împart nodurile pline în două tipuri — noduri de arhivă și noduri tăiate.
• ✂️ Noduri tăiate: Nodurile tăiate stochează întregul istoric blockchain până la o anumită dimensiune. Odată ce această limită de dimensiune este îndeplinită, ei încep să șteargă sau să tundă blocurile anterioare, astfel încât să poată stoca versiuni complete ale blocurilor noi. Nodurile tăiate sunt mai mici decât nodurile pline, dar mai mari decât nodurile ușoare.
• ⛏️ Noduri de minerit: Nodurile de minerit orchestrează activitatea de minerit de la grupuri de mineri, astfel încât aceștia să poată pune în comun resurse pentru a extrage noi blocuri. Atunci când un nod de grup de minerit creează un bloc care este adăugat la lanțul de blocuri, nodul distribuie recompensa de bloc minerilor proporțional cu cantitatea lor de resurse. Minerilor le place piscinele miniere pentru că înseamnă că sunt plătiți mai constant. De exemplu, în loc să obțină 10 BTC la fiecare 100 de blocuri, ar putea obține 1 BTC la fiecare 10 blocuri.

Rezumat

Nodurile Bitcoin sunt computere conectate la rețeaua Bitcoin care rulează software Bitcoin pentru a difuza, valida, procesa și stoca tranzacții și blocuri BTC. Există trei tipuri principale de noduri Bitcoin.

• Noduri pline validați fără încredere tranzacțiile și blocurile pentru a obține un consens asupra istoricului tranzacțiilor. În acest fel, nodurile complete decid în cele din urmă care blocuri sunt adăugate la bloc.
• minerii organizează tranzacțiile în blocuri pe care apoi le propun rețelei Bitcoin. Dacă blocul unui miner este adăugat la blockchain, minerul primește recompensa de bloc. În acest fel, minerii facilitează intrarea în circulație a BTC nou bătuți.
• Noduri de lumină stocați o versiune redusă a blockchain-ului Bitcoin prin conectarea la noduri complete. În acest fel, nodurile ușoare permit tranzacții BTC pe dispozitive cu putere redusă, cum ar fi telefoanele mobile.