ノードの定義は、コンテキストによって異なる場合があります。コンピュータネットワークまたは通信ネットワークに関しては、ノードは再配布ポイントまたは通信エンドポイントとして機能します。通常、ノードは物理ネットワークデバイスで構成されますが、仮想ノードが使用される場合もあります。
ネットワークノードは、メッセージを作成、受信、または送信できるポイントです。ここでは、フルノード、スーパーノード、マイナーノード、およびSPVクライアントのさまざまなタイプのBitcoinのノードについて説明します。
Bitcoinノード
分散システムとして設計されたブロックチェーンのコンテキストに飛び込むと、コンピュータノードのネットワークは、Bitcoinを分散型ピアツーピア (P2P) デジタル通貨として使用することを可能にするものです。そのため、設計上検閲に強く、ユーザーからユーザーへの取引に仲介者を必要としません (ユーザーが世界中にどれほど離れていても)。
したがって、ブロックチェーンノードは、異なる機能を実行する可能性のある通信ポイントとして機能する責任があります。Bitcoinインターフェイスに接続するコンピュータまたはデバイスは、何らかの形で相互に通信するという意味で、ノードと見なすことができます。これらのノードは、Bitcoinのピアツーピアプロトコルを使用して、コンピュータの分散ネットワーク内のトランザクションおよびブロックに関する情報を送信することもできます。ただし、各コンピュータノードはその特定の機能に従って定義されるため、Bitcoinノードにはさまざまな種類があります。
フルノード
フルノードは、Bitcoinを真の意味でサポートし、セキュリティを提供するノードとして、ネットワークに不可欠です。これらのノードは、システムのコンセンサスルールに照らしてトランザクションとブロックを検証するプロセスに従事するため、完全な検証ノードと呼ばれることもあります。また、フルノードは新しいトランザクションとブロックをブロックチェーンにリレーすることができます。
通常、フルノードはすべてのブロックとトランザクションでBitcoinブロックチェーンのコピーをダウンロードしますが、これはフルノードと見なされるための要件ではありません (代わりにブロックチェーンを縮小したコピーを使用することができます)。
Bitcoinフルノードは、さまざまなソフトウェア実装によって確立することができますが、最も使用される人気のノードはBitcoin Coreです。Bitcoin Coreフルノードを実行するための最小要件は次のとおりです:
最新バージョンの Windows、Mac OS X、または Linuxを搭載したデスクトップまたはノートPC
200GBの空きディスク容量
2GBのメモリ (RAM)
少なくとも50KB/sのアップロード速度を備えた高速なインターネット接続環境
従量制課金接続またはアップロード制限の高いインターネット接続環境オンラインのフルノードは、200 GB/月のアップロード使用量と20GB/月のダウンロード使用量に達するか、またはそれを超えることがあります。また、最初にフルノードを起動する際には、最大200GBをダウンロードする必要があります。
フルノードは、少なくとも1日6時間実行する必要があります。あなたがそれを連続的に (24時間365日) 実行する場合、さらに効果的です。
多くのボランティア組織とユーザーは、Bitcoinエコシステムを支援する方法として、Bitcoinフルノードを実行しています。2018年現在、Bitcoinネットワーク上では約9,700のパブリックノードが実行されています。この数字は、確認可能で、アクセス可能なパブリックノードの数だけを含んでいます。パブリックノードは、別名リスニングノードとも言います。
パブリックノード以外にも、目に見えない他の多くの隠しノード (リスニングしていないノード) が存在します。通常、これらのノードはTorのような隠しプロトコルを介して、、または単に接続しないように設定されているため、ファイアウォールの内側で動作しています。
リスニングノード (スーパーノード)
基本的に、リスニングノードまたはスーパーノードは、パブリックに表示されるフルノードです。これは、接続を確立することを決定した他のノードと通信し、情報を提供します。したがって、スーパーノードは基本的に、データソースと通信ブリッジの両方として機能する再配布ポイントです。
信頼性の高いスーパーノードは通常、24時間365日稼働し、いくつかの確立された接続を持ち、ブロックチェーンの履歴とトランザクションデータを世界中の複数のノードに送信します。そのため、スーパーノードは、非表示になっているフルノードと比較して、おそらくより多くの計算能力とより良いインターネット接続を必要とします。
マイナーノード
現在の競争シナリオでBitcoinsをマイニングできるようにするには、特殊なマイニングハードウェアとプログラムに投資する必要があります。これらのマイニングプログラム (ソフトウェア) は、Bitcoin Coreとは直接関連しておらず、Bitcoinブロックをマイニングするために並行して実行されます。マイナーは、単独で作業するか (ソロマイナー)、またはグループで作業するか (プールマイナー) を選択することができます。
ソロマイナーのフルノードはブロックチェーンの独自のコピーを利用しますが、プールマイナーは協力して作業し、それぞれが独自の計算リソース (ハッシュパワー)に貢献します。マイニングプールでは、プールの管理者のみがフルノード (プールマイナーのフルノードと呼ぶことができます) を実行する必要があります。
軽量または SPV クライアント
簡易決済検証 (SPV) クライアントとも呼ばれる軽量クライアントは、Bitcoinネットワークを利用するが、実際にはフルノードとして機能しないクライアントです。したがって、SPVクライアントは、ブロックチェーンのコピーを保持せず、トランザクションの検証と検証のプロセスに参加しないため、ネットワークのセキュリティには貢献しません。
要するに、SPVは、ブロックチェーンのデータ全体をダウンロードせずに、ユーザーがブロックにトランザクションが含まれているかどうかをユーザーが確認できる方法です。したがって、SPV クライアントは、他のフルノード (スーパーノード) によって提供される情報に依存します。軽量クライアントは通信エンドポイントとして機能し、多くの仮想通貨ウォレットで使用されています。
クライアントノードとマイニングノード
フルノードの実行は、フルマイニングノードの実行と同じではないことに注意することが重要です。マイナーは高価なマイニングハードウェアとソフトウェアに投資する必要がありますが、誰でも完全に検証可能なノードを実行することができます。
ブロックをマイニングしようとする前に、マイナーは、以前にフルノードによって有効として受け入れられた保留中のトランザクションを収集する必要があります。次に、マイナーは候補ブロックを (トランザクションのグループとともに) 作成し、そのブロックをマイニングしようとします。マイナーが候補ブロックの有効なソリューションを見つけることができた場合、他のフルノードがブロックの有効性を検証できるように、それをネットワークにブロードキャストします。したがって、コンセンサスルールは、マイナーではなく、検証ノードの分散ネットワークによって決定され、保護されます。
まとめ
Bitcoinノードは、Bitcoin P2Pネットワークプロトコルを介して相互に通信し、そうすることによってシステムの整合性を保証します。誤った動作をしたり、誤った情報を伝播しようとしたノードは、正直なノードによってすぐに認識され、ネットワークから切断されます。
完全に検証するノードを実行しても金銭的な報酬は得られませんが、ユーザーに信頼、セキュリティ、プライバシーを提供するため、強くお勧めします。フルノードは、ルールが守られていることを確認します。ブロックチェーンを攻撃や詐欺 (二重支払) から保護します。さらに、フルノードは他人を信頼する必要はなく、ユーザーは自分のお金を完全に管理することができます。