Atkarībā no konteksta mezgla definīcija var atšķirties. Datoru vai telekomunikāciju tīklu jomā mezgli var darboties kā pārdales punkts vai kā sakaru galapunkts. Parasti mezgls sastāv no fiziskas tīkla ierīces, taču ir arī gadījumi, kad tiek izmantoti virtuāli mezgli.
Tīkla mezgls ir punkts, kur ziņojums tiek izveidots, saņemts vai pārraidīts. Šajā rakstā apskatīsim dažādu veidu Bitcoin mezglus: pilnos mezglus, virsmezglus, ieguves mezglus un SPV klientus.
Bitcoin mezgli
Pievēršoties blokķēdēm, kas ir veidotas kā decentralizētas sistēmas, – datoru mezglu tīkls ļauj izmantot Bitcoin kā decentralizētu vienādranga (P2P) digitālo valūtu. Tas pēc būtības ir noturīgs pret cenzūru un neparedz starpnieka iesaisti darījumos starp lietotājiem (neatkarīgi no tā, cik tālu tie atrodas viens no otra).
Tāpēc blokķēdes mezglu atbildība ir darboties kā sakaru punktam, kas var veikt dažādas funkcijas. Par mezglu var uzskatīt jebkuru datoru vai ierīci, kas savienoti ar Bitcoin saskarni, jo tie savstarpēji sazinās. Turklāt šie mezgli var arī pārraidīt decentralizētā datoru tīklā informāciju par darījumiem un blokiem, izmantojot Bitcoin vienādranga protokolu. Tomēr katrs datora mezgls tiek definēts atbilstoši tā konkrētajām funkcijām, tāpēc var izšķirt dažādu veidu Bitcoin mezglus.
Pilnie mezgli
Pilnie mezgli ir mezgli, kas patiesībā atbalsta un aizsargā Bitcoin tīklu, un tie ir neaizstājami. Šos mezglus varētu saukt arī par pilnībā validējošiem mezgliem, jo tie iesaistās darījumu un bloku verificēšanas procesā saskaņā ar sistēmas konsensa likumiem. Turklāt pilnie mezgli var arī pārraidīt blokķēdē jaunus darījumus un blokus.
Parasti pilnais mezgls lejuplādē Bitcoin blokķēdes kopiju ar visiem blokiem un darījumiem, taču tā pilnajam mezglam nav obligāta prasība (var izmantot arī samazinātu blokķēdes kopiju).
Pilnu Bitcoin mezglu var izveidot, izmantojot dažādus programmatūras risinājumus, taču visplašāk izmantotais un populārākais ir Bitcoin Core. Minimālās prasības, lai varētu darbināt Bitcoin Core pilno mezglu, ir šādas:
Stacionārais dators vai klēpjdators ar jaunāko Windows, Mac OS X vai Linux versiju.
200 GB brīvas vietas diskā.
2 GB atmiņas (RAM).
Ātrgaitas interneta savienojums ar augšupielādes ātrumu vismaz 50 kB/s.
Savienojums bez apjoma ierobežojuma vai ar augstu augšupielādes ierobežojumu. Tiešsaistes pilnie mezgli mēnesī var sasniegt vai pārsniegt 200 GB augšupielādes apjomu un 20 GB lejupielādes apjomu. Pirmoreiz palaižot savu pilno mezglu, būs nepieciešams arī veikt lejupielādi aptuveni 200 GB apjomā.
Pilnajam mezglam ir jādarbojas vismaz 6 stundas dienā. Vēl labāk, ja ir iespēja to darbināt bez pārtraukumiem (visu diennakti).
Daudzas brīvprātīgas organizācijas un lietotāji darbina pilnos Bitcoin mezglus, lai palīdzētu Bitcoin ekosistēmai. 2018. gadā Bitcoin tīklā darbojās aptuveni 9700 publiskie mezgli. Jāņem vērā, ka šis skaitlis ietver tikai publiskos mezglus, proti, "klausīšanās" Bitcoin mezglus, kas ir redzami un pieejami (t. s. "klausīšanās" mezgli jeb virsmezgli).
Papildus publiskajiem mezgliem ir arī daudz citu slēpto mezglu, kas nav redzami ("neklausīšanās" mezgli). Parasti šie mezgli darbojas aiz ugunsmūra, izmantojot slēptos protokolus, piemēram, Tor, vai vienkārši tāpēc, ka to konfigurācija nosaka, ka tie "neklausās" savienojumus.
Klausīšanās mezgli (virsmezgli)
Būtībā klausīšanās mezgls jeb supermezgls ir pilnais mezgls, kas ir publiski redzams. Tas komunicē un sniedz informāciju jebkuram citam mezglam, kas nolemj izveidot ar to savienojumu. Līdz ar to supermezgls būtībā ir pārdales punkts, kas var darboties gan kā datu avots, gan kā sakaru tilts.
Uzticams supermezgls parasti darbojas bez pārtraukumiem, un tam ir izveidoti vairāki savienojumi, kas pārraida blokķēdes vēsturi un darījumu datus vairākiem mezgliem visā pasaulē. Šī iemesla dēļ virsmezglam varētu būt nepieciešama lielāka skaitļošanas jauda un labāks interneta savienojums, salīdzinot ar slēptu pilno mezglu.
Ieguvēju mezgli
Lai varētu veikt Bitcoin ieguvi pašreizējos konkurences apstākļos, ir jāiegulda līdzekļi specializētā ieguves aparatūrā un programmās. Šīs ieguves programmas (programmatūra) nav tieši saistītas ar Bitcoin Core un tiek izpildītas paralēli, mēģinot iegūt Bitcoin blokus. Ieguvējs var izvēlēties strādāt viens pats (kā individuālais ieguvējs) vai grupā (kā fonda ieguvējs).
Individuālo ieguvēju pilnie mezgli izmanto savu blokķēdes kopiju, bet fonda ieguvēji strādā kopā, un katrs no tiem nodrošina savus skaitļošanas resursus (jaukšanas jaudu). Ieguves fondā pilnais mezgls ir jādarbina tikai fonda administratoram – to var saukt par fonda ieguvēja pilno mezglu.
Vieglie jeb SPV klienti
Vieglie klienti, ko mēdz saukt par vienkāršotās maksājumu verifikācijas (SPV) klientiem, ir tie, kas izmanto Bitcoin tīklu, taču faktiski nedarbojas kā pilnie mezgli. Tādējādi SPV klienti neveicina tīkla drošību, jo tie neglabā blokķēdes kopiju un nepiedalās darījumu verificēšanā un validēšanā.
Īsumā – SPV ir veids, kā lietotājs var pārbaudīt, vai blokā ir iekļauti konkrēti darījumi, bez nepieciešamības lejuplādēt visus bloka datus. Tādējādi SPV klienti izmanto citu pilno mezglu (virsmezglu) nodrošināto informāciju. Vieglie klienti darbojas kā sakaru galapunkti, un tos izmanto daudzi kriptovalūtu maki.
Klienti un ieguves mezgli
Ir svarīgi saprast, ka darbināt pilno mezglu vai pilno ieguves mezglu nav viens un tas pats. Lai gan ieguvējiem ir jāiegulda līdzekļi dārgā ieguves aparatūrā un programmatūrā, jebkurš var darbināt pilnībā validējošu mezglu.
Pirms mēģināt iegūt bloku, ieguvējam ir jāapkopo neapstiprinātie darījumi, kurus pilnie mezgli ir atzinuši par derīgiem. Pēc tam ieguvējs izveido potenciālo bloku (ar darījumu kopumu) un cenšas iegūt šo bloku. Ja ieguvējam izdodas atrast derīgu risinājumu savam potenciālajam blokam, tas pārraida šo bloku tīklā, lai arī pārējie pilnie mezgli varētu verificēt šī bloka derīgumu. Tādējādi konsensa noteikumus nosaka un aizsargā validējošo mezglu decentralizētais tīkls, nevis ieguvēji.
Noslēgumā
Bitcoin mezgli savstarpēji sazinās, izmantojot Bitcoin P2P tīkla protokolu, tādējādi garantējot sistēmas integritāti. Ja mezgls rīkojas negodprātīgi vai cenšas izplatīt nepareizu informāciju, godīgie mezgli to drīz vien pamana un atvieno attiecīgo mezglu no tīkla.
Neraugoties uz faktu, ka par pilnībā validējoša mezgla darbināšanu netiek piešķirta nekāda finansiāla atlīdzība, tā ir ļoti ieteicama prakse, jo veicina lietotāju uzticēšanos, drošību un privātumu. Pilnie mezgli nodrošina noteikumu ievērošanu. Tie aizsargā blokķēdi pret uzbrukumiem un krāpniecisku darbību (piemēram, dubultiem tēriņiem). Turklāt pilnajiem mezgliem nav jāuzticas citiem, un tie ļauj lietotājam saglabāt pilnu kontroli pār savu naudu.