Узел является фундаментальной основой технологии блокчейн. Благодаря этому мы можем создать большую взаимосвязанную компьютерную сеть, которая обменивается информацией безопасным, быстрым и децентрализованным способом, а также позволяет нам пользоваться всеми преимуществами, которые может предложить нам технология блокчейна.

Любой компьютер или устройство, которое подключается к биткоину, считается узлом, потому что они каким-то образом взаимодействуют друг с другом. Эти узлы также могут передавать информацию о транзакциях и блоках внутри распределенной компьютерной сети с использованием однорангового протокола Биткоин.

Что такое узел?

Узел обычно представляет собой физический или виртуальный порт, где вы можете создавать, отправлять и получать все виды данных и информации. Таким образом, с точки зрения технологии блокчейна и криптовалют, узлы создаются всеми компьютерами, подключенными к сети криптовалюты, на которой работает программное обеспечение, отвечающее за все ее транзакции.

Эти узлы связаны друг с другом через одноранговую сеть, известную как P2P. Это означает, что все узлы работают одинаково и одинаково. Кроме того, узлы могут взаимодействовать друг с другом для передачи и обмена данными и информацией по указанной сети. Таким образом, узлы сети блокчейн могут организовать всю информацию, необходимую для ее работы.

Но узлы — это гораздо больше, чем программное обеспечение, которое заставляет сеть блокчейна работать. Существуют разные типы, каждый со своей функцией и назначением.

Происхождение распределенных и взаимосвязанных сетей.

Это была первая криптовалюта, использующая сеть узлов для децентрализованной и автономной работы через блокчейн Биткоин. Однако это был не первый человек, создавший или представивший концепцию узла из сети P2P. Этой честью мы обязаны Napster, который был разработан в 1999 году предпринимателями Шоном Паркером и Шоном Фаннингом.

Napster был проектом, созданным для обмена и распространения музыки. Все, что нужно вашим пользователям, это загрузить ваше программное обеспечение и присоединиться к сети. Это было широко признано и выросло до более чем 26 миллионов пользователей. Невероятная сумма, учитывая, что в то время было всего 248 миллионов пользователей Интернета. И хотя Napster работал централизованно, поскольку у него был центральный сервер для поддержания подписчиков в сети, пользователи Napster могли обмениваться музыкальными файлами без каких-либо посредников и разрешать прямое соединение между собой. Однако в конечном итоге платформа была закрыта из-за того, что Napster распространял музыку без выплаты гонораров.

Впоследствии проект SETI@Home стал вторым, реализовавшим структуру узла в сети для проведения исследований и анализа данных с радиотелескопов, направленных на поиск жизни и внеземного разума. Этот проект был аналогичным образом разработан в 1999 году, и им руководила лаборатория Лаборатории космических наук Калифорнийского университета, Соединенные Штаты Америки. В SETI @ Home любой пользователь, у которого есть компьютер с подключением к Интернету и заинтересованный в этом виде работы, может подключиться к проекту, загрузив и запустив программное обеспечение, которое также является бесплатным. К сожалению, недавно проект SETI @ Home перестал работать.

Таким образом, способ работы этого последнего проекта имеет наибольшее сходство и актуальность с текущим функционированием сетей узлов в блокчейнах биткоинов и других криптовалют.

Как работает узел

Работа одноранговой сети Биткоин начинается с удаления первого узла. Это действие было инициировано Сатоши Накамото, который первым запустил узел Биткоин, а затем Хэл Финни. На данный момент ее нельзя назвать сетью с одним узлом. Это требует, чтобы все больше и больше узлов присоединялись. В этот момент компьютеры или вычислительное оборудование, работающее под управлением программного обеспечения Bitcoin Core из системы Биткоин, начинают собираться вместе.

С этого момента они начинают синхронизироваться между собой и начинают свою работу и процессы эксплуатации. Процесс продолжает повторяться с каждым новым узлом, добавляемым в сеть, обмениваясь информацией, чтобы все они работали скоординировано. Таким образом, блокчейн Биткоин работает как децентрализованная система. Поэтому узлы должны делить и распределять ответственность за создание, хранение и передачу информации внутри сети. В блокчейне Биткоин нет уровней или иерархии, все узлы работают одинаково.

После подключения узлы могут выполнять различные функции. Например, повторная передача или хранение отправки или получения данных или услуг. А также сервис майнинга для создания новых блоков, проверки и подтверждения транзакций, среди прочего. Хотя существует несколько видов узлов, выполняющих разные функции. Однако все взаимосвязанные узлы регулируются одними и теми же встроенными правилами консенсусного протокола. По сути, независимо от других узлов, каждый сделает свой вывод о действительности транзакции.

Точно так же узлы в сети Биткоин и других криптовалютных сетях могут быть портами, которые передают всю полученную информацию, или они могут быть последней точкой связи, в которой хранятся все данные.
Сегодня для правильной работы узла требуется определенный уровень вычислительной мощности и емкости, а также достаточно места для хранения. Поэтому в настоящее время многие пользователи обычно вкладывают средства в вычислительные ресурсы, которые они хотят выделить для выполнения роли узла.

Типы узлов в сети Биткоин

Как мы упоминали ранее, в Биткоине существует несколько типов узлов, каждый из которых выполняет определенные и разные функции.

Полные узлы

Это компьютерное оборудование или компьютеры, которые реализуют биткоин-клиент, наиболее распространенное биткоин-ядро, и хранят полную, завершенную и актуальную копию биткоин-блокчейна. Полные узлы — это те, которые реализуют все правила протокола Биткоин и, как таковые, действительно обеспечивают надежность, безопасность и стабильность сети.

Полные узлы пересылают свои собственные транзакции, а также транзакции других пользователей. Кроме того, каждый раз, когда создается новый блок, они обновляют блокчейн и подтверждают, что он соответствует всем правилам консенсуса, ранее созданным в системе. Например, сумма биткоинов, сгенерированных в качестве вознаграждения, указана правильно, размер блока не превышает лимита в 1 МБ, подписи добавленных транзакций действительны, проблема двойного расходования отсутствует. Если какое-либо из этих или любое другое правило протокола будет нарушено, полные узлы немедленно отклонят сгенерированный блок, обеспечив максимальную безопасность и целостность сети.

Программное обеспечение Bitcoin Core для рук является дополнительной функцией Биткоин.

Суперузлы

Суперузлы, также известные как прослушивающие узлы, — это все эти полные узлы, которые публично и публично работают в сети Биткоин. По оценкам, в настоящее время по всему миру насчитывается около 10 000 известных и распределенных общедоступных узлов.

Эти узлы работают как точка связи и взаимосвязи с другими узлами в сети. Любой узел, желающий подключиться к суперузлу, может сделать это явно. Как правило, они используются для передачи данных и информации в различные точки сети, так как работают непрерывно и бесперебойно.

Узлы майнинга

Узлы майнинга, как следует из названия, представляют собой полные узлы, на которых работает программное обеспечение для майнинга, а также хранится точная копия блокчейна. Например, BTC Miner или что-то еще используется для добычи биткоинов и создания новых блоков в блокчейне. Узлы майнинга также будут нести ответственность за прием и передачу транзакций, выполняемых в сети.

Однако если в 2009 году биткоины можно было добывать с помощью простого процессора, то сегодня из-за огромных сетевых трудностей эта деятельность требует участия групп экспертов. Хотя есть и более новые методы, такие как пул майнинга, которые позволяют объединить вычислительную мощность группы майнеров, где только менеджер группы майнинга будет управлять всем узлом.

Легкие узлы

Легкие узлы, также известные как широковещательные узлы, — это узлы, которые зависят от третьей стороны для выполнения проверки транзакций в сети. Эти узлы не требуют хранения точной копии блокчейна, вместо этого они получают информацию о блокчейне от суперузлов.

Не загружая точную копию блокчейна, облегченные узлы можно запускать на мобильных устройствах, таких как телефоны и планшеты. И они используются для запуска кошелька и служб кошелька, чтобы проверить, включены ли некоторые сделанные транзакции в блокчейн.