O que s√£o os Nodes?
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O que s√£o os Nodes?

O que s√£o os Nodes?

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Publicado em Nov 29, 2018Atualizado em Aug 17, 2023
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A defini√ß√£o do que √© um node (n√≥) pode variar de acordo com o contexto usado. Quando se trata de redes de computadores ou de telecomunica√ß√Ķes, nodes oferecem propostas diferentes, agindo tanto como um ponto de redistribui√ß√£o ou um terminal de comunica√ß√£o. Normalmente, um node √© representado como dispositivo de uma rede f√≠sica, mas existem alguns casos espec√≠ficos em que nodes virtuais s√£o usados.

De forma simples, um node de rede é o ponto onde uma mensagem pode ser criada, recebida ou transmitida. Assim, discutiremos os diferentes tipos de nodes do Bitcoin: nodes completos, super nodes, nodes de mineração e de clientes SPV.


Os nodes do Bitcoin

Mergulhando no contexto das blockchains ‚Äď que s√£o desenhadas como sistemas distribu√≠dos ‚Äď uma rede de computadores √© o que torna poss√≠vel o uso do Bitcoin como uma moeda digital descentralizada Peer-to-Peer (P2P ou ponto-a-ponto) que √© resistente √† autoridades desde a concep√ß√£o e n√£o necessita de um intermedi√°rio para ser transacionada por usu√°rios (n√£o importa qual a dist√Ęncia entre eles).

Portanto, os nodes de uma rede blockchain s√£o respons√°veis por agir como um ponto de comunica√ß√£o que podem ter diferentes fun√ß√Ķes. Quaisquer computadores ou dispositivos que se conectem √† interface do Bitcoin, podem ser considerados nodes no sentido de que se comunicam entre si de alguma forma. Esses nodes tamb√©m s√£o capazes de transmitir informa√ß√Ķes √† respeito das transa√ß√Ķes e blocos dentro de uma rede de computadores ao usar o protocolo ponto-a-ponto do Bitcoin. Entretanto, cada computador √© definido de acordo com sua fun√ß√£o particular, ent√£o existem diferentes tipos de nodes dentro do Bitcoin.


Full nodes

Os full nodes s√£o aqueles que realmente d√£o suporte e seguran√ßa ao Bitcoin, sendo indispens√°veis √† rede. Esses nodes tamb√©m s√£o conhecidos como full validating nodes (n√≥s de valida√ß√£o total) j√° que entram no processo de verifica√ß√£o dos blocos e transa√ß√Ķes seguindo as regras do algoritmo de consenso. Os full nodes tamb√©m s√£o capazes de retransmitir novos blocos e transa√ß√Ķes para a blockchain.

Normalmente, um full node faz download de uma cópia da blockchain do Bitcoin contendo cada bloco e transação, mas isso não é um requisito para ser tornar um full node (uma cópia reduzida da blockchain pode ser usada no lugar da completa).

Um node do Bitcoin pode ser estabelecido por meio de diferentes implementa√ß√Ķes de software, mas a forma mais popular e usada √© o Bitcoin Core. Esses s√£o os requisitos m√≠nimos para rodar um full node de Bitcoin Core:

  • Computador de mesa ou notebook com a vers√£o mais recente do Windows, Mac OS X, ou Linux.

  • Espa√ßo livre no HD de 200GB.

  • 2GB de mem√≥ria (RAM)

  • Conex√£o de internet de alta velocidade e taxa de upload com pelo menos 50 kB/s.

  • Uma conex√£o de internet com alto limite de banda para uploads. Os full nodes podem chegar ou at√© ultrapassar a faixa dos 200GB/m√™s e download de 20GB/m√™s. E tamb√©m √© necess√°rio baixar ~200Gb assim que come√ßar o seu full node.

  • Um full node deve estar ativo por pelo menos 6 horas todos os dias. √Č melhor ainda se deix√°-lo rodando continuamente, 24 horas por dia, 7 dias por semana.


Algumas organiza√ß√Ķes volunt√°rias e usu√°rios est√£o rodando full nodes de Bitcoin como uma forma de ajudar o ecossistema. Atualmente, temos aproximadamente 9.700 nodes p√ļblicos rodando na rede. Note que esse n√ļmero s√≥ inclui os nodes p√ļblicos, que se referem ao nodes que est√£o listados como vis√≠veis e acess√≠veis (ou nodes recept√≠veis).

Al√©m dos nodes p√ļblicos, existem v√°rios outros que s√£o invis√≠veis (nodes n√£o recept√≠veis). Esses nodes usualmente operam por tr√°s de um firewall, por meio de protocolos como o Tor, ou simplesmente por que eles foram configurados para n√£o receber conex√Ķes.


Nodes receptíveis (super nodes)

Essencialmente, um node receptivo ou super node √© um¬†full node que est√° publicamente vis√≠vel.¬†Ele se comunica e entrega informa√ß√Ķes para qualquer outro node que estabele√ßa uma conex√£o m√ļtua. Consequentemente, o super node √© basicamente um¬†ponto de redistribui√ß√£o¬†que pode funcionar como¬†fonte de informa√ß√Ķes¬†e¬†ponte de comunica√ß√£o¬†ao mesmo tempo.

Um super node confi√°vel normalmente roda todos os dias e tem v√°rias conex√Ķes estabelecidas, transmitindo as informa√ß√Ķes e transa√ß√Ķes da blockchain para v√°rios nodes ao redor do globo. Por essa raz√£o, um super node vai provavelmente requisitar um poder computacional e conex√£o √† internet de maior capacidade ao contr√°rio do full node que permanece escondido.


Nodes de mineração

Para conseguir minerar Bitcoins no cenário atual que é muito competitivo, o interessado precisa investir em equipamento e programas especializados para tal objetivo. Esses programas de mineração (software) não estão diretamente relacionados ao Bitcoin Core e devem ser executados de forma paralela para tentar minerar blocos do Bitcoin. Um minerador pode escolher trabalhar sozinho (minerador solitário) ou em grupos conhecidos como miner pools (piscinas de mineração).

Enquanto os mineradores solit√°rios de full nodes usam uma c√≥pia pr√≥pria da blockchain, pool miners trabalham juntos, cada um contribuindo com seu poder computacional individual (hashpower). Numa mining pool, s√≥ o administrador dela precisa atender ao requisito de rodar um full node ‚Äď conhecido como pool miner's full node.


Clientes lightweight ou SPV

Mais conhecido como clientes de Verifica√ß√£o Simples de Pagamento (Simplified Payment Verification) ou SPV, os clientes lightweight (leves) s√£o aqueles que fazem o uso da rede Bitcoin, mas n√£o agem como full nodes. Portanto, clientes SPV n√£o contribuem para a seguran√ßa da rede simplesmente porque n√£o t√™m uma c√≥pia da blockchain e n√£o fazem parte do processo de verifica√ß√£o e valida√ß√£o de transa√ß√Ķes.

De forma curta, SPV √© o m√©todo pelo qual determinado participante pode checar se algumas transa√ß√Ķes foram inclu√≠das ou n√£o em algum bloco, sem precisar baixar as informa√ß√Ķes totais do mesmo. Logo, clientes SPV dependem da informa√ß√£o fornecida por outros full nodes (super nodes). Os clientes lightweight funcionam como terminais de comunica√ß√£o e s√£o usados por v√°rias carteiras de criptomoedas.


Clientes vs nodes de mineração

√Č importante notar que rodar um full node normal n√£o √© a mesma coisa que rodar um full node de minera√ß√£o. Enquanto mineradores precisam investir em pe√ßas e programas de computador extremamente caros, qualquer pessoa consegue rodar um simples full node. Mais ainda, antes de tentar minerar um bloco, o minerador precisa juntar um n√ļmero de transa√ß√Ķes pendentes que foram previamente aceitas como v√°lidas pelos full nodes. Depois, o minerador cria um bloco candidato (com um grupo de transa√ß√Ķes) e tenta minerar esse bloco. Se o minerador conseguir encontrar uma solu√ß√£o v√°lida para a prova matem√°tica desse bloco, ele transmite-o para a rede e os outros full nodes fazem a verifica√ß√£o da validade desse bloco. Portanto, as regras de consenso s√£o determinadas e protegidas pela rede distribu√≠da de blocos validados e n√£o pelos mineradores.


Considera√ß√Ķes finais

Os nodes do Bitcoin comunicam-se entre si pelo protocolo P2P da rede e, ao faz√™-lo, garantem a integridade do sistema. Um node que age de forma desonesta ou tenta propagar informa√ß√Ķes incorretas √© rapidamente descoberto pelos honestos e acaba sendo desconectado da rede.

Apesar do fato de que rodar um full node de validação não tem nenhuma recompensa financeira, é altamente recomendável tomar essa atitude com intuito de proporcionar confiança, segurança e privacidade para todos os usuários da rede. Os full nodes garantem que as regras estão sendo sempre seguidas. Eles protegem a blockchain contra ataques e fraudes (como o duplo gasto). Em adição, um full node não precisa confiar em outros e permite ao usuário total controle do seu dinheiro.

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