Все, что вам нужно знать о сетевых узлах Биткойн

17:19 02.03.2019
/
143
/
Автор статьи: Алекс Зорин
/

Сеть Bitcoin часто рекламируется как одна из самых революционных форм децентрализованных технологий, которую когда-либо видел мир. Но для его децентрализации необходима глобально распределенная сеть подключенных компьютеров или узлов.

Это звучит достаточно просто, но нет единого типа узлов. При этом каждый тип узлов играет свою роль в правильном функционировании сети блокчейна. В этой статье мы разберем различные типы узлов и то, что они делают.

Знай свои узлы

Вообще говоря, узел — это часть компьютерного оборудования, подключенного к сети. В контексте Интернета и вашей семьи ваш телефон — это узел, ваш ноутбук — это узел, ваш маршрутизатор — это узел, и эта запылившаяся беспроводная IP-камера, — это тоже узел. Узлы могут принимать разные формы и размеры. Каждый из них играет различную, но жизненно важную роль в функционировании вашего домашнего хозяйства.

В случае блокчейна биткойнов существует четыре основных типа узлов: полные узлы, супер узлы, легкие узлы и узлы майнинга. Полные, супер и легкие узлы выполняют аналогичные функции, тогда как майнинг-узлы выполняют совершенно другую функцию.

Прежде чем углубляться в то, что представляют собой эти узлы и что они делают, лучше всего принять, что блокчейн — это, по сути, книга или список транзакций. Все типы узлов каким-то образом способствуют созданию или поддержанию этого списка.

Майнинг-узлы

Много написано о том, что такое майнинг и как он работает, но ради этой статьи представьте себе майнинг-узлы просто как узлы, которые производят блоки для блокчейна.

Эти майнинг-узлы подтверждают блоки, которые должны быть помещены в «список», в процессе, известном как «майнинг». Когда люди говорят о сети Биткойн, особенно в контексте ее энергопотребления, они часто ссылаются на сеть майнеров и машин ASIC (специализированных устройств).

Майнинг-узлы на самом деле не несут ответственности за поддержание блокчейна, они только отвечают за создание блоков для добавления в него. После создания этих блоков они отправляются по сети на полные узлы, которые проверяют их и добавляют в блокчейн.

Полные и Супер Узлы

Как следует из их названия, полные узлы отвечают за хранение и распространение копий всей книги блокчейна. Как таковые, они играют жизненно важную роль в сети, поскольку они являются отправной точкой для проверки истории блокчейна.

Полный узел может проверять транзакции вплоть до первичного блока. На момент публикации весь блокчейн биткоина занимал 200 ГБ. По некоторым оценкам, в сети Биткойн насчитывается более 10 000 действующих полных узлов.

Эти узлы затем распространяют блокчейн на все другие узлы в сети, чтобы обеспечить поддержание наиболее надежного блокчейна. Чем больше узлов, тем более децентрализована сеть и тем сложнее ее взломать.

В зависимости от количества входящих и исходящих соединений, которые имеют полный узел, его также можно назвать суперузлом или прослушивающим узлом.

Супер узлы обычно работают круглосуточно, чтобы помочь соединить другие полные узлы друг с другом и распределить блокчейн по всей сети. 

Они служат в качестве передатчика информации и перераспределения, чтобы гарантировать, что у каждого есть правильная копия блокчейна.

Легкие узлы

Легкие узлы — или тонкие узлы — выполняют функцию, аналогичную полным узлам, но вместо того, чтобы хранить полную копию блокчейна, они содержат только ее часть.

Легкие узлы загружают только заголовок блока предыдущих транзакций, чтобы подтвердить достоверность цепочки блоков и передать эту информацию другим узлам. 

Заголовок блока представляет собой сводку данного блока, он включает в себя информацию о предыдущем блоке, к которому он был хэширован, время его майнинга и уникальный идентификационный номер, называемый одноразовым номером.

Вообще говоря, легкие узлы соединяются с родительским узлом, обычно полным узлом; который поддерживает полную копию блокчейна. 

Поскольку легкие узлы хранят меньше блокчейна и не помогают распространять большие объемы данных по сети, они не должны быть такими мощными и их намного дешевле содержать и обслуживать, чем полные или супер узлы.

Тем не менее, если полный узел взломан и содержит неправильную копию блокчейна, легкие узлы могут служить для отклонения этой цепочки блоков как ложной и выдачи подтверждения полному узлу правильной цепочки блоков, которую он должен поддерживать. 

Думайте о группе легких узлов как о группе поддерживающих друзей, помогающих сохранить полный узел на праведном пути.

Использование легких узлов помогает еще больше децентрализовать сеть блокчейнов и распределить настоящую бухгалтерскую книгу на большее расстояние по более низкой стоимости по сравнению с полными узлами.

Валидация не является консенсусом

Узлы проверяют блокчейн, следуя ряду правил. Когда вся сеть следует этим правилам, все узлы должны помочь создать одну и ту же цепочку блоков. 

Следует отметить, что проверка на самом деле происходит до того, как майнится блок; проверка не одно и тоже что консенсус. Консенсус достигается, когда узлы майнинга договариваются о порядке транзакций, а не о том, какие транзакции действительны.

Представьте, что у меня есть 1BTC и я передаю 0.25BTC моей коллеге Людмиле. В настоящее время у нее в кошельке 0,25BTC. Чтобы подтвердить это, сеть Биткойн «попросит» полные узлы подтвердить, что у меня достаточно монет и сколько у Людмилы будет после транзакции. 

После того, как транзакция будет считаться действительной, майнеры зафиксируют транзакцию, чтобы добавить ее в блок и проверить с помощью доказательства работы — по крайней мере, в случае Биткойна. Но как это происходит, это совсем другая история, которую стоит изучить.

Это, конечно, очень упрощенный взгляд на узлы; структура сети может стать намного более сложной. Но теперь, когда вы освоили основы того, какие узлы составляют сеть блокчейнов Биткойн, почему бы не прочитать о том, как работает доказательство участия или майнинг-пулы?

Наверх