โหนด Bitcoin ประเภทต่าง ๆ มีอะไรบ้าง? วิธีการรักษาเครือข่าย Bitcoin

หากไม่มีโหนด Bitcoin Bitcoin อย่างที่เรารู้ว่ามันจะเป็นแนวคิดที่นักวิทยาศาสตร์คอมพิวเตอร์เพียงไม่กี่คนรู้จักเท่านั้น

โหนด Bitcoin เป็นโครงสร้างพื้นฐานพื้นฐานของเครือข่าย Bitcoin รักษาความปลอดภัยและบำรุงรักษา แต่ถึงแม้จะมีความสำคัญ โหนด Bitcoin มักถูกเข้าใจผิดหรือไม่เข้าใจเลย

ในบทความนี้ เราจะมาสำรวจว่าโหนด Bitcoin คืออะไร รวมถึงโหนด Bitcoin ประเภทต่างๆ และบทบาทของโหนดในเครือข่าย Bitcoin

Bitcoin คืออะไร?

เมื่อคนส่วนใหญ่พูดว่า “Bitcoin” พวกเขากำลังหมายถึง Bitcoin the cryptocurrency. แต่ Bitcoin เป็นมากกว่านั้น:

• Bitcoin เป็นเครือข่าย; เป็นชุดของคอมพิวเตอร์ที่เชื่อมต่อถึงกันซึ่งใช้ข้อมูลร่วมกัน
• Bitcoin เป็นโปรโตคอล; มันเป็นชุดของกฎสำหรับวิธีการแบ่งปันข้อมูลบนเครือข่าย
• Bitcoin เป็นซอฟต์แวร์; เป็นโปรแกรมคอมพิวเตอร์ที่รู้กฎโปรโตคอลและดำเนินการโดยคอมพิวเตอร์ในเครือข่ายเพื่อให้สามารถแบ่งปันข้อมูลระหว่างกันได้

การใช้คำเดียวกันเพื่ออธิบายสิ่งต่าง ๆ (แม้ว่าจะเกี่ยวข้องกันอย่างแน่นอน) อาจทำให้สับสนได้ เพื่อประโยชน์ของงานชิ้นนี้ เราจะใช้คำศัพท์ต่อไปนี้เพื่ออ้างถึงการใช้ “Bitcoin” แบบต่างๆ:

• BTC อธิบาย Bitcoin สกุลเงินดิจิตอลที่ผู้คนซื้อ ขาย และแลกเปลี่ยน
• ซอฟต์แวร์ Bitcoin อธิบายกฎโปรโตคอล Bitcoin ที่เข้ารหัสเป็นภาษาที่คอมพิวเตอร์เข้าใจ อนุญาตให้ใช้ในการเชื่อมต่อและแบ่งปันข้อมูลเกี่ยวกับธุรกรรม BTC
• เครือข่าย Bitcoin อธิบายเครือข่ายของคอมพิวเตอร์ที่เชื่อมต่อถึงกัน ซึ่งแต่ละเครื่องมีซอฟต์แวร์ Bitcoin เวอร์ชันของตัวเอง

ความแตกต่างเหล่านี้ให้บริบทที่เป็นประโยชน์ในการอธิบายโหนด Bitcoin ประเภทต่างๆ ก่อนที่จะพูดถึงโหนด Bitcoin โดยเฉพาะ ควรพูดคุยสั้น ๆ ในระดับสูงว่าโหนดคืออะไร

โหนดคืออะไร?

โดยทั่วไป โหนดคือจุดบนเครือข่าย ตัวอย่างเช่น รถยนต์คือโหนดบนเครือข่ายทางหลวง หรือโหนดของเพื่อนร่วมงานในเครือข่ายมืออาชีพ

ในโลกของคอมพิวเตอร์ โหนดคืออุปกรณ์ที่เชื่อมต่อกับเครือข่ายคอมพิวเตอร์ที่ส่ง ประมวลผล และจัดเก็บข้อมูล

โหนดประกอบด้วยสองสิ่ง: ฮาร์ดแวร์และซอฟต์แวร์ ฮาร์ดแวร์เป็นสิ่งที่มีอยู่จริง เช่น ไมโครชิป โปรเซสเซอร์ ฯลฯ ที่จำเป็นสำหรับการใช้งานซอฟต์แวร์ ซอฟต์แวร์คือชุดคำสั่งที่สามารถจัดเก็บและเรียกใช้โดยฮาร์ดแวร์

ตัวอย่างเช่น สมาร์ทโฟนของคุณเป็นโหนดบนอินเทอร์เน็ต แอพที่คุณใช้งาน (เบราว์เซอร์ แอพส่งข้อความ แผนที่ ฯลฯ) เป็นซอฟต์แวร์ชิ้นหนึ่งที่สามารถเชื่อมต่ออินเทอร์เน็ตและให้คำแนะนำเกี่ยวกับประเภทของข้อมูลที่จะส่ง รับ และจัดเก็บ (เช่น เว็บไซต์ ข้อความ และเส้นทาง ). คำแนะนำและชิ้นส่วนของข้อมูลเหล่านี้ได้รับการประมวลผลและเก็บไว้ในชิ้นส่วนของฮาร์ดแวร์ที่จับต้องได้ซึ่งอยู่ภายในโทรศัพท์ของคุณและคอมพิวเตอร์เครื่องอื่นๆ ที่เชื่อมต่อกับอินเทอร์เน็ต

เมื่อเทียบกับอินเทอร์เน็ตและโทรศัพท์มือถือ เครือข่าย Bitcoin และโหนด Bitcoin นั้นง่ายมาก ในขณะที่อินเทอร์เน็ตและโทรศัพท์มือถือได้รับการออกแบบมาเพื่อส่งและจัดเก็บข้อมูลทุกประเภท เครือข่าย Bitcoin และโหนด Bitcoin ได้รับการออกแบบมาเพื่อส่งและจัดเก็บข้อมูลประเภทหนึ่ง ซึ่งแสดงถึงธุรกรรม BTC

โหนด Bitcoin คืออะไร?

โหนด Bitcoin เป็นคอมพิวเตอร์ที่ทำงาน ซอฟต์แวร์ Bitcoin และเชื่อมต่อกับ เครือข่าย Bitcoin. โหนด Bitcoin ตรวจสอบ ออกอากาศ ประมวลผลและจัดเก็บธุรกรรม BTC

ธุรกรรม BTC จะถูกแบทช์และจัดเก็บเป็นกลุ่มที่เรียกว่า บล็อก. นี่คือที่คำว่า blockchain มาจาก—ธุรกรรมในอดีตที่จัดเก็บไว้ในบล็อกที่เชื่อมโยงเข้าด้วยกัน ก่อนที่จะเพิ่มบล็อกในบล็อกเชน โหนดต้องตรวจสอบว่าธุรกรรมของบล็อกนั้นถูกต้อง

การตรวจสอบนี้เกี่ยวข้องกับการตรวจสอบสิ่งต่าง ๆ เช่น มีการใช้ BTC เดียวกันสองครั้งหรือว่าผู้ส่งมี BTC ที่พวกเขาพยายามส่งจริงหรือไม่ กระบวนการของแต่ละโหนดร่วมกันยอมรับความถูกต้องของบล็อก (และธุรกรรมที่มีอยู่) ก่อนที่จะเพิ่มลงใน blockchain เรียกว่า เอกฉันท์.

เพราะ Bitcoin คือ a ระบบการชำระเงินแบบเพียร์ทูเพียร์ไม่มีคนกลางหรือคนกลางในการบังคับใช้กฎฉันทามติบนเครือข่าย Bitcoin ดังนั้นโหนดจะต้องบรรลุฉันทามติระหว่างกัน พวกเขาทำเช่นนี้โดยใช้ซอฟต์แวร์ Bitcoin

นอกเหนือจากกฎโปรโตคอล Bitcoin แล้ว ซอฟต์แวร์ Bitcoin ยังมีสำเนาของ Bitcoin blockchain ฉบับสมบูรณ์ ดังนั้น เมื่อโหนดดาวน์โหลดซอฟต์แวร์ Bitcoin และเชื่อมต่อกับเครือข่าย Bitcoin โหนดจะมีประวัติการทำธุรกรรมเดียวกันและทำงานตามกฎชุดเดียวกันสำหรับการตรวจสอบธุรกรรมเหมือนกับโหนด Bitcoin อื่นๆ ด้วยวิธีนี้ เมื่อมีการถ่ายทอดธุรกรรมใหม่ไปยังเครือข่าย แต่ละโหนดจะทำงานของตัวเองเพื่อตรวจสอบความถูกต้องของธุรกรรม

ในทำนองเดียวกัน เมื่อบล็อกใหม่ออกอากาศไปยังเครือข่าย แต่ละโหนดจะตัดสินใจว่าจะเพิ่มบล็อกนั้นในสำเนาของบล็อกเชนหรือไม่ การออกแบบนี้ช่วยให้โหนดตรวจสอบธุรกรรมและบล็อก BTC ได้อย่างน่าเชื่อถือ

ประเภทของโหนด Bitcoin

กรอบที่เป็นประโยชน์สำหรับการทำความเข้าใจโหนด Bitcoin ประเภทต่างๆ คือ โหนดมีบทบาทอย่างไรในการเพิ่มบล็อคให้กับบล็อคเชน?

โหนด Bitcoin ประเภทหลัก

โปรดจำไว้ว่าโหนด Bitcoin ออกอากาศ ตรวจสอบ ประมวลผล และจัดเก็บธุรกรรม BTC และบล็อกคือชุดของธุรกรรม BTC ที่ถูกต้อง

โหนดเต็ม

เมื่อมีการทำธุรกรรมเกิดขึ้น โหนดแบบเต็มจะรับมัน โหนดเต็ม เก็บบล็อกเชนทั้งหมดและสามารถตรวจสอบกฎทั้งหมดของเครือข่าย Bitcoin โดยใช้ซอฟต์แวร์ Bitcoin โหนดแบบเต็มจะตรวจสอบความถูกต้องของธุรกรรมกับประวัติบล็อคเชนและชุดของกฎที่เข้ารหัสในซอฟต์แวร์ Bitcoin

หากธุรกรรมถูกต้อง โหนดเต็มจะออกอากาศไปยังโหนดอื่นที่เชื่อมต่ออยู่ โหนดเหล่านี้ต้องผ่านกระบวนการตรวจสอบเดียวกัน เมื่อโหนดเต็มจำนวนเพียงพอยอมรับว่าธุรกรรมถูกต้อง จะถูกเพิ่มลงในกลุ่มของธุรกรรมที่ถูกต้องอื่นๆ

คนงานเหมือง

การทำเหมืองแร่ โหนด หรือนักขุด รับธุรกรรมจากพูลนี้และรวมเป็นบล็อก

คนงานเหมือง เรียกใช้ซอฟต์แวร์ Bitcoin เวอร์ชันหนึ่งที่มีกฎพิเศษสำหรับการสร้างและเสนอบล็อกให้กับเครือข่าย Bitcoin ซึ่งรวมถึงสิ่งต่างๆ เช่น ขนาดของบล็อก วิธีจัดรูปแบบธุรกรรม และวิธีลงชื่อในบล็อก

นักขุดแข่งขันกันเองเพื่อสร้างบล็อกต่อไป เมื่อนักขุดคิดว่ามันได้สร้างบล็อกที่ถูกต้องแล้ว มันจะเผยแพร่บล็อกที่เสนอไปยังโหนดอื่น ๆ ในเครือข่าย Bitcoin

โหนดแบบเต็มจะรับบล็อกและในลักษณะเดียวกันกับวิธีตรวจสอบธุรกรรมเดียว พวกเขาตรวจสอบความถูกต้องของบล็อกตามกฎที่เข้ารหัสในซอฟต์แวร์ Bitcoin ที่พวกเขากำลังใช้งานอยู่ หากโหนดเต็มเห็นว่าบล็อกถูกต้อง บล็อกนั้นจะเพิ่มบล็อกนั้นไปยังสำเนาของบล็อกเชนที่เกี่ยวข้อง ออกอากาศไปยังเครือข่าย Bitcoin และโหนดอื่น ๆ จะต้องผ่านกระบวนการตรวจสอบเดียวกัน

เมื่อจำนวนโหนดที่เพียงพอตรวจสอบความถูกต้องของบล็อกและเพิ่มลงในสำเนาของบล็อกเชน ข้อตกลงก็มาถึง ณ จุดนี้ ธุรกรรมในบล็อกจะได้รับการประมวลผล โหนดทั้งหมดตรวจสอบและจัดเก็บบล็อกเชนเวอร์ชันที่อัปเดต และผู้ขุดจะเริ่มการแข่งขันเพื่อสร้างบล็อกถัดไป

การขุด: โหนดเต็มเทียบกับผู้ขุด

ผู้ขุดจะได้รับแรงจูงใจในการสร้างและเสนอบล็อกที่ถูกต้อง เนื่องจากผู้ขุดที่มีการเพิ่มบล็อกในบล็อกเชนจะได้รับรางวัล นี้ บล็อกรางวัล ประกอบด้วย BTC ที่เพิ่งสร้างใหม่ที่ตั้งโปรแกรมไว้ล่วงหน้าในซอฟต์แวร์ Bitcoin รวมทั้งค่าธรรมเนียมที่เป็นสกุลเงิน BTC สำหรับธุรกรรมทั้งหมดที่อยู่ในบล็อก

การขุดมีการแข่งขันสูงและมีราคาแพง หากผู้ขุดเสนอบล็อกที่ไม่ถูกต้อง (เช่น มีธุรกรรมที่เป็นเท็จ) บล็อกนั้นจะถูกปฏิเสธโดยโหนดอื่นและผู้ขุดจะไม่ได้รับรางวัลสำหรับเวลาและเงินที่ใช้ในการสร้างบล็อก ดังนั้น นักขุดจึงถูกจูงใจให้เสนอบล็อคที่ถูกต้องเท่านั้น

ข้อแตกต่างที่สำคัญระหว่างโหนดเต็มและนักขุดคือ นักขุดสามารถเสนอบล็อกใหม่ให้กับเครือข่าย Bitcoin และโหนดแบบเต็มไม่สามารถทำได้ ผู้ขุดสามารถรับรางวัลบล็อกได้ในขณะที่โหนดเต็มไม่สามารถทำได้

ความเข้มข้นของทรัพยากรในการขุดหมายความว่าผู้ขุดต้องใช้ฮาร์ดแวร์ที่เชี่ยวชาญและทรงพลังซึ่งออกแบบมาโดยเฉพาะเพื่อสร้างและเสนอบล็อกใหม่ ในทางตรงกันข้าม โหนดเต็มสามารถทำงานบนแล็ปท็อปส่วนใหญ่ได้ และแม้กระทั่ง a ราสเบอร์รี่ Pi.

สิ่งนี้นำเราไปสู่โหนด Bitcoin ประเภทที่สามและขั้นสุดท้าย—โหนดแสง

โหนดแสง

โหนดแสง เรียกใช้ซอฟต์แวร์ Bitcoin เวอร์ชันพิเศษที่จัดเก็บ blockchain เวอร์ชันที่มีน้ำหนักเบาตามชื่อ บล็อกเชนเวอร์ชันนี้มีส่วนหัวของบล็อก ซึ่งเป็นรหัสในแต่ละบล็อกที่ระบุว่า "บล็อกนี้ถูกต้อง" ซึ่งช่วยให้โหนดแสงสามารถเชื่อมต่อและทำธุรกรรมบนเครือข่าย Bitcoin ได้โดยไม่จำเป็นต้องเก็บประวัติทั้งหมด

อย่างไรก็ตาม ที่สำคัญ นี่หมายความว่าไลท์โหนดไม่สามารถตรวจสอบกฎเครือข่าย Bitcoin ได้อย่างอิสระ ดังนั้นจึงต้องเชื่อมต่อกับโหนดแบบเต็มเพื่อรับข้อมูลบล็อก

กระเป๋าเงินมือถือเป็นตัวอย่างที่พบบ่อยที่สุดของโหนดแสง โทรศัพท์มือถือส่วนใหญ่ (โดยมีข้อยกเว้นหนึ่งหรือสองข้อ) ไม่มีประสิทธิภาพเพียงพอที่จะเรียกใช้โหนดแบบเต็ม และไม่มีประสิทธิภาพเพียงพอที่จะเรียกใช้คนงานเหมืองได้อย่างแน่นอน แต่มีประสิทธิภาพเพียงพอที่จะจัดเก็บ blockchain เวอร์ชันบีบอัดด้วยข้อมูลเกี่ยวกับ wallets ที่อยู่ในยอดคงเหลือ BTC หากคุณส่งหรือรับ BTC จากโทรศัพท์ของคุณ อุปกรณ์ของคุณจะเป็นโหนดบนเครือข่าย Bitcoin!

โหนด Bitcoin ประเภทอื่นๆ

โหนดแบบเต็ม ตัวขุด และโหนดแสงเป็นโหนดประเภทหลักของ Bitcoin อย่างไรก็ตาม มีโหนดประเภทอื่นๆ ที่กล่าวถึงบ่อยๆ และรับประกันคำอธิบาย

• ⚡ โหนดสายฟ้า: ฟ้าแลบ เป็นเครือข่ายที่สร้างขึ้นบนเครือข่าย Bitcoin เพื่อให้ผู้คนสามารถทำธุรกรรม BTC ได้เร็วขึ้นและถูกกว่า โหนดสายฟ้าประสานงานกิจกรรมนี้
• 🗄️ โหนดที่เก็บถาวร: หรือที่เรียกว่าโหนดเก็บถาวรแบบเต็ม โหนดเก็บถาวรมีความหมายเหมือนกันกับโหนดแบบเต็ม พวกเขาเก็บสำเนาบล็อกเชนฉบับสมบูรณ์และสามารถตรวจสอบกฎเครือข่าย Bitcoin ทั้งหมดได้ ความแตกต่างเกิดขึ้นจากข้อเท็จจริงที่ว่าบางครั้งผู้คนแบ่งโหนดแบบเต็มออกเป็นสองประเภท ได้แก่ โหนดที่เก็บถาวรและโหนดที่ถูกตัดออก
• ✂️ โหนดที่ถูกตัด: โหนดที่ถูกตัดแต่งจะเก็บประวัติบล็อคเชนแบบเต็มจนถึงขนาดที่แน่นอน เมื่อถึงขีดจำกัดขนาดนี้ พวกเขาจะเริ่มลบหรือตัดบล็อกก่อนหน้าเพื่อให้สามารถเก็บบล็อกเวอร์ชันใหม่ทั้งหมดได้ โหนดที่ตัดแล้วมีขนาดเล็กกว่าโหนดเต็ม แต่ใหญ่กว่าโหนดที่เบา
• ⛏️โหนดพูลการขุด: โหนดพูลการขุดจัดการกิจกรรมการขุดจากกลุ่มนักขุดเพื่อให้สามารถรวมทรัพยากรเพื่อขุดบล็อกใหม่ เมื่อโหนดพูลการขุดสร้างบล็อกที่เพิ่มเข้าไปในบล็อคเชน โหนดจะแจกจ่ายรางวัลบล็อกให้กับผู้ขุดตามสัดส่วนของปริมาณทรัพยากรของพวกเขา นักขุดชอบกลุ่มการขุดเพราะมันหมายความว่าพวกเขาได้รับเงินอย่างสม่ำเสมอมากขึ้น ตัวอย่างเช่น แทนที่จะได้รับ 10 BTC ทุกๆ 100 บล็อก พวกเขาจะได้รับ 1 BTC ทุกๆ 10 บล็อก

สรุป

โหนด Bitcoin เป็นคอมพิวเตอร์ที่เชื่อมต่อกับเครือข่าย Bitcoin ที่ใช้ซอฟต์แวร์ Bitcoin เพื่อออกอากาศ ตรวจสอบ ประมวลผล และจัดเก็บธุรกรรมและบล็อก BTC โหนด Bitcoin มีสามประเภทหลัก

• โหนดเต็ม ตรวจสอบธุรกรรมและการบล็อกอย่างไม่ไว้วางใจเพื่อให้ได้ฉันทามติเกี่ยวกับประวัติการทำธุรกรรม ด้วยวิธีนี้ ในที่สุดโหนดแบบเต็มจะตัดสินว่าบล็อกใดจะถูกเพิ่มลงในบล็อก
• คนงานเหมือง จัดระเบียบธุรกรรมเป็นบล็อกที่พวกเขาเสนอให้กับเครือข่าย Bitcoin หากบล็อกของผู้ขุดถูกเพิ่มเข้าไปในบล็อคเชน นักขุดจะได้รับรางวัลบล็อก ด้วยวิธีนี้ ผู้ขุดจะอำนวยความสะดวกให้ BTC ที่เพิ่งสร้างใหม่เข้ามาหมุนเวียน
• โหนดแสง จัดเก็บ Bitcoin blockchain เวอร์ชันที่ตัดทอนลงโดยเชื่อมต่อกับโหนดแบบเต็ม ด้วยวิธีนี้ไลท์โหนดอนุญาตให้ทำธุรกรรม BTC บนอุปกรณ์ที่ใช้พลังงานต่ำเช่นโทรศัพท์มือถือ