A csomópont definíciója kontextustól függően változhat. Ha számítógépes vagy távközlési hálózatokról van szó, akkor a csomópontok elosztási pontként vagy kommunikációs végpontként viselkedhetnek. Egy csomópont általában egy fizikai hálózati eszközből áll, de vannak olyan speciális esetek, ahol virtuális csomópontokat használnak.
Egy hálózati csomópont olyan pont, ahol üzeneteket lehet létrehozni, fogadni vagy továbbítani. Az alábbiakban a különböző Bitcoin csomópontokat tekintjük át: a teljes csomópontokat (full nodes), a szuper csomópontokat (super nodes), a bányász csomópontokat (miner nodes) és az SPV-klienseket.
Bitcoin csomópontok
A blokkláncok világában – amelyeket elosztott rendszerként hoztak létre – a számítógépes csomópontok hálózata teszi lehetővé, hogy a Bitcoint decentralizált, közvetítő nélküli (peer-to-peer – P2P) digitális valutaként használják. Mint ilyen, eredendően cenzúramentes, és nem igényel közvetítőt a felhasználók közötti tranzakciókhoz (bármilyen távol is legyenek egymástól).
Éppen ezért a blokklánc csomópontok feladata, hogy kommunikációs pontokként szolgáljanak, amelyek különböző funkciókat láthatnak el. Bármely számítógép vagy eszköz, amely a Bitcoin hálózati felületéhez kapcsolódik, csomópontnak tekinthető abban az értelemben, hogy valamilyen módon kommunikálnak egymással. Ezek a csomópontok a Bitcoin peer-to-peer protokollját használva tranzakciós és blokkinformációkat képesek továbbítani a számítógépek elosztott hálózatán belül. Ugyanakkor minden számítógépes csomópontot az általa ellátott funkciók alapján definiálnak, így különböző típusú Bitcoin csomópontokat határozhatunk meg.
Teljes csomópontok (Full Nodes)
A teljes csomópontok (full nodes) azok, amelyek igazán támogatják a Bitcoint és hozzájárulnak a biztonságához. Ők elengedhetetlenek a hálózat működéséhez. Ezeket a csomópontokat teljes validáló csomópontoknak is nevezik, mivel a rendszer konszenzusszabályainak megfelelően részt vesznek a tranzakciók és blokkok hitelesítésében. Emellett a teljes csomópontok képesek új tranzakciókat és blokkokat közvetíteni a blokklánc felé.
Egy teljes csomópont általában minden blokkal letölti a Bitcoin blokklánc egy példányát az összes blokkal és tranzakcióval, de ez nem követelmény ahhoz, hogy teljes csomópontnak minősüljön (ehelyett használhatja a blokklánc szűkített másolatát is).
Egy teljes Bitcoin csomópont több különböző telepítőszoftverrel is létrehozható, de a legtöbbet használt és legnépszerűbb program a Bitcoin Core. A Bitcoin Core full node üzemeltetésének minimumkövetelményei a következők:
a legújabb verziójú Windows, Mac OS X, vagy Linux operációs rendszert futtató asztali számítógép vagy laptop.
200GB szabad tárhely.
2 GB memória (RAM).
nagy sebességű internetkapcsolat legalább 50 kB/s feltöltési sebességgel.
méretlen vagy magas feltöltési korláttal rendelkező kapcsolat. Az online teljes csomópontok akár havi 200 GB vagy még nagyobb feltöltési és nagyjából 20 GB letöltési adatforgalmat generálhatnak. Emellett a teljes csomópont elindításakor körülbelül 200 GB adatot kell letölteni.
A teljes csomópontnak legalább napi 6 órán át működnie kell. Ha folyamatosan (éjjel-nappal) futtatják, az még jobb.
Sok önkéntes szervezet és felhasználó működtet teljes Bitcoin csomópontokat, hogy támogassa a Bitcoin ökoszisztémát. A 2018-as állapotok szerint nagyjából 9700 nyilvános csomópont működött a Bitcoin hálózaton. Vegyük figyelembe, hogy ez a szám csak a nyilvános csomópontokat tartalmazza. Ez a figyelő Bitcoin csomópontok megnevezése, amelyek láthatóak és hozzáférhetőek (ezek az úgynevezett Listening Node-ok).
A nyilvános csomópontokon kívül van sok rejtett csomópont, amelyek nem láthatók (nem figyelő csomópontok). Ezek a csomópontok általában tűzfalak mögött működnek, rejtett protokollokon keresztül – pl. Tor) –, vagy éppen azért, mert úgy állították be őket, hogy ne figyeljék a kapcsolatokat.
Figyelő csomópontok (super nodes)
Egy szuper csomópont (vagy listening node) lényegében egy teljes csomópont, amely nyilvánosan látható. Kommunikál és információkat ad minden olyan csomópontnak, amely úgy dönt, hogy kapcsolatba lép vele. Ezért a szuper csomópont alapvetően egy újraelosztási pont, amely adatforrásként és kommunikációs hídként is szolgálhat.
Egy megbízható szuper csomópont általában éjjel-nappal fut, és számos létrehozott kapcsolattal rendelkezik, amelyek a blokklánc előzményeket és tranzakciós adatokat a világ számos pontján több csomópont felé is továbbítják. Ezért egy szuper csomópontnak valószínűleg nagyobb számítási teljesítményre és jobb internet kapcsolatra van szüksége, mint egy teljes, de rejtett csomópontnak.
Bányász csomópontok
Annak érdekében, hogy hatékonyan lehessen bányászni a bitcoinokat a jelenlegi versenypiacon is, folyamatosan be kell fektetni speciális bányászati hardverekbe és programokba. Ezek a bányászati programok (szoftverek) nem kapcsolódnak közvetlenül a Bitcoin Core-hoz. Párhuzamosan futtatják őket, hogy még több Bitcoin blokkot bányászhassanak ki. A bányász választhat, hogy egyedül (Solo-Miner) vagy csoportban (Pool-Miner) szeretne dolgozni.
Míg az egyéni bányászok teljes csomópontjai a blokklánc saját másolatát használják, addig a pool bányászok összedolgoznak a saját számítási erőforrásaik (hash power) hozzáadásával. Egy bányász poolban csak a pool rendszergazdájának kell teljes csomópontot működtetnie – amelyet a pool bányász teljes csomópontjának nevezhetünk.
Könnyű (lightweight) vagy SPV-kliensek
Az SPV-kliensek (Simplified Payment Verification, egyszerűsített fizetési ellenőrzés), más néven könnyű (lightweight) kliensek a Bitcoin hálózatot használják, de nem teljes csomópontként viselkednek. Ezért az SPV-kliensek nem járulnak hozzá a hálózat biztonságához, mert nem tartanak másolatot a blokkláncból és nem vesznek részt a tranzakciók ellenőrzési és validálási folyamatában.
Röviden: az SPV az a módszer, amellyel a felhasználó ellenőrizheti, hogy egy blokk tartalmaz-e bizonyos tranzakciókat vagy sem, mindezt anélkül, hogy a teljes blokkadatállományt letöltené. Ezért az SPV-kliensek a teljes (szuper) csomópontoktól kapott információkra támaszkodnak. A könnyű (lightweight) kliensek kommunikációs végpontként működnek, és számos kriptovaluta-tárca használja őket.
Kliens vs. bányász csomópontok
Fontos megjegyeznünk, hogy egy teljes csomópont működtetése nem ugyanaz, mint egy teljes bányász csomópont üzemeltetése. Egy teljes validáló csomópontot bárki képes működtetni, míg a bányászoknak drága bányászhardvert és -szoftvert kell venniük.
Mielőtt megpróbálna blokkot bányászni, a bányásznak függőben lévő tranzakciókat kell gyűjtenie, amelyeket a teljes csomópontok előzőleg érvényes tranzakcióként elfogadtak. Ezután a bányász létrehoz egy jelölt blokkot (egy tranzakciócsoporttal), és megpróbálja kibányászni azt. Ha a bányásznak sikerül megfelelő megoldást találnia a jelölt blokkjára, akkor elküldi azt a hálózatra, és a többi teljes csomópont ellenőrzi a blokk érvényességét. Ezért a konszenzus szabályait nem a bányászok, hanem az érvényesítési csomópontok elosztott hálózata határozza meg és biztosítja.
Záró gondolatok
A Bitcoin csomópontok a Bitcoin P2P hálózati protokollon keresztül kommunikálnak egymással, és ezzel garantálják a rendszer egységét. A helyesen működő csomópontok gyorsan felismerik azt a csomópontot, amelyik rosszul viselkedik vagy helytelen információt próbál terjeszteni, és rögtön leválasztják a hálózatról.
Igaz, a teljes validáló csomópont működtetése nem jár pénzügyi előnyökkel, mégis erősen ajánlott, mivel bizalmat, biztonságot és adatvédelmet biztosít a felhasználók számára. A teljes csomópontok biztosítják a szabályok betartását. Megvédik a blokkláncot a támadásoktól és a csalásoktól (például a dupla költéstől). Ezenkívül a teljes csomópontnak nem kell másokban bíznia, és lehetővé teszi a felhasználó számára, hogy teljes ellenőrzést gyakoroljon a pénze felett.