Визначення ноди може змінюватись залежно від контексту. Коли мова йде про комп'ютерні або телекомунікаційні мережі, ноди можуть діяти або як точка перерозподілу, або як кінцева точка зв'язку. Зазвичай, нода складається з фізичного мережевого пристрою, але в деяких випадках використовуються віртуальні ноди.
Мережева нода – це точка, де повідомлення може бути створено, отримано чи передано. У статті ми обговоримо різні типи нод в Bitcoin: повні ноди, суперноди, майнер-ноди та клієнти SPV.
Bitcoin ноди
Занурюючись у контекст блокчейнів, які розроблені як розподілені системи, можна сказати, що мережа комп'ютерних нод дозволяє використовувати Bitcoin як децентралізовану peer-to-peer (P2P) цифрову валюту. Таким чином, він створений, щоб бути стійким до цензури та не вимагати посередника для транзакцій від користувача до користувача (незалежно від того, наскільки далеко вони знаходяться у світі).
А блокчейн-ноди виступають як точка зв'язку, яка може виконувати різні функції. Будь-який комп'ютер чи пристрій, що підключається до інтерфейсу Bitcoin, можна розглядати як ноду у тому сенсі, що вони якимось чином взаємодіють один з одним. Ці ноди також можуть передавати інформацію про транзакції та блоки у розподіленій мережі комп'ютерів з використанням peer-to-peer протоколу Bitcoin. Однак кожна комп'ютерна нода визначається відповідно до своїх конкретних функцій, тому існують різні типи Bitcoin нод.
Повні ноди
Повні ноди – це ті, які дійсно підтримують і забезпечують безпеку Bitcoin, і вони є необхідними для мережі. Ці ноди також можна назвати нодами повного циклу валідації, оскільки вони беруть участь у процесі перевірки транзакцій та блоків на відповідність правилам консенсусу системи. Крім того, повні ноди можуть передавати нові транзакції та блоки у блокчейн.
Зазвичай повна нода завантажує копію блокчейну Bitcoin з кожним блоком і транзакцією, але це не є обов'язковою умовою для того, щоб вважатися повною нодою (замість цього може використовуватися зменшена копія блокчейну).
Повноцінну ноду можна створити за допомогою різних програмних реалізацій, але найбільш поширеною та популярною є Bitcoin Core. Ось мінімальні вимоги для запуску повної ноди Bitcoin Core:
Десктопний комп'ютер або ноутбук із останньою версією Windows, Mac OS X або Linux.
200 ГБ вільного місця на диску.
2 ГБ пам'яті (RAM).
Високошвидкісне інтернет-з'єднання зі швидкістю відвантаження щонайменше 50 КБ/с.
Необмежене з'єднання або з'єднання з високими лімітами відвантаження. Повні онлайн-ноди можуть відвантажувати 200 ГБ на місяць та завантажувати 20 ГБ на місяць. Вам також потрібно завантажити приблизно 200 ГБ при першому запуску повної ноди.
Ваша повна нода повинна працювати мінімум 6 годин на день. Ще краще, якщо нода буде працювати постійно (24/7).
Багато волонтерських організацій та користувачів використовують повні Bitcoin ноди, щоб допомогти екосистемі Bitcoin. Станом на 2022 рік у мережі Bitcoin працює більше 10 000 публічних нод. Зверніть увагу, що це число враховує лише публічні ноди, які відносяться до відкритих нод Bitcoin, які є видимими та доступними (listening nodes).
Крім публічних нод, є багато інших прихованих нод, яких не видно. Ці ноди зазвичай працюють із брандмауером через приховані протоколи, такі як Tor, або просто тому, що вони були налаштовані так, щоб з'єднання не можливо було "прослухати".
Відкриті ноди (суперноди)
По суті, супернода – це повноцінна публічна нода. Вона спілкується та надає інформацію будь-якій іншій ноді, яка вирішує встановити з нею з'єднання. Отже, супернода – це, по суті, точка перерозподілу, яка може виступати як джерело даних, і як комунікаційний міст.
Надійна супернода зазвичай працює цілодобово та має кілька встановлених з'єднань, що передають блокчейн-історію та дані транзакцій кільком нодам по всьому світу. Тому суперноді, ймовірно, знадобиться більше обчислювальної потужності та краще підключення до інтернету в порівнянні з повною нодою, яка прихована.
Майнер-ноди
Щоб мати змогу майнити Bitcoin у поточному конкурентному середовищі, необхідно інвестувати в спеціалізоване обладнання та програми для майнінгу. Ці майнінг-програми (програмне забезпечення) не мають прямого відношення до Bitcoin Core і виконуються паралельно, щоб майнити блоки Bitcoin. Майнер може працювати окремо (соло-майнер) або в групах (пул-майнер).
Поки повні ноди соло-майнерів використовують свою власну копію блокчейну, пул-майнери працюють разом, кожен з яких робить свій внесок у свої власні обчислювальні ресурси (хеш-потужність). У майнінг-пулі тільки адміністратор пулу повинен запускати повну ноду, яку можна назвати повним нодою майнер-пулу.
Легкі або SPV клієнти
Також відомі як клієнти спрощеної перевірки платежів (SPV), легкі клієнти – це ті, які використовують мережу Bitcoin, але насправді не діють як повна нода. Таким чином, клієнти SPV не сприяють безпеці мережі, оскільки вони не зберігають копію блокчейну та не беруть участь у процесі перевірки та підтвердження транзакцій.
SPV – це метод, за допомогою якого користувач може перевірити, були певні транзакції додані в блок чи ні, без необхідності завантаження всіх даних блоку. Таким чином, клієнти SPV покладаються на інформацію, яку надають інші повні ноди (суперноди). Легкі клієнти працюють як кінцеві точки зв'язку та використовуються багатьма криптовалютними гаманцями.
Клієнт та майнінг-ноди
Важливо відзначити, що запуск повної ноди це не те саме, що запуск повної майнінг-ноди. Хоча майнерам доводиться інвестувати кошти в дороге обладнання та програмне забезпечення для майнінгу, будь-хто може запустити ноду з повним циклом валідації.
Перш ніж намагатися видобути блок, майнеру необхідно зібрати очікуючі транзакції, які раніше були визнані дійсними повними нодами. Потім майнер створює блок-кандидат (з групою транзакцій) та намагається видобути цей блок. Якщо майнеру вдається знайти дійсне рішення для свого блоку-кандидата, він передає його в мережу, щоб інші повні ноди могли перевірити достовірність блоку. Отже, правила консенсусу визначаються та захищаються розподіленою мережею валідуючих нод, а не майнерами.
Підсумки
Bitcoin ноди взаємодіють одна з одною через мережевий P2P-протокол Bitcoin і таким чином гарантують цілісність системи. Нода, яка намагається здійснювати шахрайські дії або поширювати неправильну інформацію, швидко розпізнається чесними нодами та відключається від мережі.
Незважаючи на те, що запуск ноди повного циклу валідації не приносить фінансової винагороди, ця дія настійно рекомендується, оскільки вона забезпечує довіру, безпеку та конфіденційність користувачів. Повні ноди гарантують дотримання правил. Вони захищають блокчейн від атак та шахрайства (наприклад, від подвійних витрат). Крім того, повній ноді не потрібно довіряти іншим, і вона дозволяє користувачеві повністю контролювати свої гроші.