Що таке ноди (вузли)?

Термін «вузел» активно використовується в інформаційних технологіях. Так, наприклад, для комп'ютерних або телекомунікаційних мереж, це або точка перерозподілу інформації, або кінцева точка зв'язку. Практично завжди - фізичний пристрій, але в деяких випадках, можливо використання і віртуальних.

В контексті криптовалютних мереж, ситуація не сильно змінюється. Нода - точка, в якій створюються, передаються або приймаються різні повідомлення. І в залежності від того, над чим кожна окремо взята нода в основному працює, вони і класифікуються в подальшому.

Вузли та блокчейн Біткоін

Дана криптовалютна мережа позиціонується як розподілена Р2Р мережа, що складається з окремих рівноправних нод. Це гарантує високу стійкість до зовнішніх впливів і внутрішньої цензури. Вузлом ж можна вважати кожен комп'ютер, який підключився до цієї мережі. Але незважаючи на те, що у всіх них права апріорі однакові, вони можуть виконувати різні завдання. Тут багато що залежить не тільки від мети власника, а й конкретних параметрів комп'ютера.

Повний вузел

Машина, яка забезпечує безпеку мережі і підтримує її функціонування. Саме на них зберігається повна і адекватна копія всього блокчейна. І саме вони зайняті перевіркою відповідності нової інформації і тому, щоб вона логічно і послідовно походила від вже наявної.

Однак це - досить складне завдання, оскільки потребує постійний зв'язок з усіма машинами мережі і отримання будь-якої інформації про її зміни. Так що без відповідності певним технічним моментам, комп'ютер не може вважатися повною нодою. Cлід враховувати наведені параметри:

  • Остання версія поширеної операційної системи Windows, Mac OS X або Linux.
  • 200 Гігабайт вільного дискового простору.
  • 2Гб оперативної пам'яті.
  • Швидкість інтернету - не менше 50 кБ/с
  • Безлімітне з'єднання, або з'єднання з дуже великим лімітом
  • Великий час безперервної роботи. Мінімум - 6 годин на добу, але краще - 24/7

На даний момент, до блокчейну Біткоін підключено близько 9700 таких повних вузлів. Втім, при підрахунку враховувалися тільки загальнодоступні вузли - «Listening nodes», до яких може в будь-який момент звернутися будь-який інший комп'ютер, щоб отримати адекватну копію стану блокчейна. Але ж існують ще й приховані вузли, що працюють точно так же, тільки не відслідковуються при пошуку. Вони , як правило, працюють або через якийсь Файрвол, або через анонімізатор, типу Tor. І навіть незважаючи на те, що «достукатись» до них вкрай складно - саме вони відповідають за стабільність всієї системи.

Супер-вузел

Оптимальний стан повної ноди. До них можуть звертатися інші комп'ютери для отримання повної і адекватної копії інформації, що міститься в блокчейні. Це вимагає хорошого каналу зв'язку і безперебійної роботи. Крім того, бажана наявність декількох постійних з'єднань, що забезпечують додаткову пропускну здатність. Та й обчислювальна потужність такого супер-вузла повинна бути значною.

Вузел-майнер

Машина, на якій встановлено програмне забезпечення, що дозволяє майнити біткоіни. Ці програми вбудовуються поверх Bitcoin Core і працюють паралельно з нею. Можуть діяти як поодинці, так і в складі групи (пул майнерів). Другий варіант ефективніше, оскільки кожна машина вносить частину своєї обчислювальної потужності в загальний процес, а потім - отримує відсоток від нагороди, рівний відсотку внесеної потужності. Теж можуть бути повними вузлами. Наприклад, адміністратор майнінг-пула - завжди повна нода.

Lightweight або SPV вузли

Головна особливість - вони не зберігають у себе всю інформацію про стан мережі блокчейн. Але можуть посилати запити, щоб підтверджувати або стверджувати транзакції. Протокол «Simplified Payment Verification» дозволяє дізнатися - чи були включені дані про проведену транзакцію в блок, без необхідності завантажувати цей самий блок. Очевидно, що такі Ноди безпосередньо залежать від супер-вузлів або повних нод. І саме такими є більшість користувачів мережі блокчейн.

Різниця між майнінг-нодою і повною нодою

При достатній обчислювальній потужності і відповідних параметрах, будь-який супер-вузол може займатися одночасно і майнінгом, і верифікацією інформації. Однак більшості користувачів доводиться вибирати щось одне. Проблема в тому, що майнінг забирає багато часу і ресурсів - як мінімум, необхідно зібрати всі дані про свіжі проведені транзакції, а потім - вирахувати хеш нового блоку. Часу на подальшу валідацію і перевірку банально не залишається. Проте, навіть не дивлячись на те, що повні ноди не приносять такої ж винагороди, як ноди-майнери, хтось все одно повинен їх тримати - інакше вся система стане куди більш вразливою перед сторонніми атаками.

Висновок

Якщо всі вузли, підключені до блокчейну, працюють за встановленими правилами, приносять користь і не порушують основні протоколи - система працює швидко і чітко. Якщо ж нода поставляє неперевірену або недостовірну інформацію - її відсікають від глобальної мережі.

Саме відповідність загальним правилам, а також - алгоритми консенсусу, призводять до того, що мережа, що складається з самих різних вузлів з однаковими правами, продовжує працювати. Так, у неї є деякі недоліки, проте технології блокчейна постійно вдосконалюються.