نود (Node) یا گره در بیت کوین و ارز دیجیتال چیست؟
نود (گره) ارز دیجیتال به موارد مختلفی تقسیم می‌شود. مثلا فول نود یکی از انواع نود بیت کوین است که ارزش بسیار بالایی هم دارد.
در این مقاله می‌خواهیم نودهای ارز دیجیتال، به‌ویژه نود بیت کوین را مورد بررسی قرار دهیم. شبکه‌های ارتباطی برای انتقال اطلاعات به Node ها یا گره‌ها احتیاج دارند، بلاک چین نیز از این قاعده مستثنی نیست. با این حال، انواع مختلفی از آنها در بلاک چین وجود داشته که هر کدام نقش‌ها و مسئولیت‌های متفاوتی دارند. به عنوان مثال می‌توان از انواع نود: کامل، استخراج و سبک وزن نام برد.
انواع مختلف Node در بلاک چین‌های ارز دیجیتال به منظور اعتبارسنجی تراکنش‌ها و انتقال داده‌ها در سرتاسر یک شبکه غیر متمرکز به کار می‌روند. در این خصوص می‌توان به نودهای استخراج بیت کوین، استیکینگ اتریوم و مستر نودها اشاره کرد. Node ها برای ارتباط ناشناس اطلاعات مربوط به هر تراکنش در بلاک چین‌های عمومی ضروری هستند. با این حال هر نوع نود ارز دیجیتال، مسئولیت‌های متفاوتی به عهده دارد.
در ادامه تلاش می‌کنیم نگاه عمیقی به دنیای نودهای ارز دیجیتال بیندازیم. به همین منظور در خصوص عملکردهای آنها و اینکه چرا آنها برای شبکه‌های بلاک چینی ضروری هستند، بحث خواهیم کرد. به علاوه، انواع مختلف آن را بررسی خواهیم کرد. ابتدا بیایید ببینیم بلاک چین چیست.
بلاک چین چیست؟
بلاک چین شکلی از فناوری دفتر کل توزیع شده (DLT) است. این دفتر کل برای ثبت مجموعه‌ای از تراکنش‌های در حال گسترش در داخل یک زنجیره، از رمزنگاری و علوم کامپیوتر استفاده می‌کند. به عنوان دو نوع رایج بلاک چین‌ها می‌توان به زنجیره‌های عمومی و خصوصی اشاره کرد. زنجیره‌های خصوصی، شبکه‌هایی مجاز و بسته هستند، در حالیکه بلاک چین‌های عمومی مانند بیت کوین و اتریوم، شبکه‌های غیر متمرکزی هستند که هیچ نقطه شکست واحدی ندارند.
از بلاک چین‌های عمومی غالباً به‌منظور ذخیره تراکنش‌های ارزهای دیجیتال به‌صورت غیر متمرکز استفاده می‌شود. از این رو، بلاک چین‌های عمومی به شبکه‌ای از نودها احتیاج دارند تا تراکنش‌ها را تایید کرده و اطلاعات مربوط به وضعیت بلاک چین را به سایر کاربران شبکه انتقال دهند. بلاک چین‌های عمومی تغییرناپذیر و شفاف هستند؛ هر کسی می‌تواند با استفاده از یک کاوشگر بلاک، تراکنش‌های عمومی بلاک چین را مشاهده کند.
همچنین تمام تراکنش‌های انجام شده روی این شبکه، برگشت‌ناپذیر هستند، زیرا تمام تراکنش‌هایی که روی بلاک چین‌های عمومی انجام می‌شوند، مانند یک زنجیره به یکدیگر مرتبط هستند. در یک بلاک چین عمومی بزرگ، مقدار زیادی انرژی محاسباتی برای دستکاری یک تراکنش مورد نیاز است. همچنین هرچه بلاک چین بزرگ‌تر باشد، حمله کردن یا هک کردن آن، به منابع بیشتری نیاز خواهد داشت.
نود بلاک چین چیست؟
در شبکه‌های محاسباتی و مخابراتی، هر نود نقطه پایان یک ارتباط، یا نقطه‌ای برای توزیع مجدد ارتباط است. نودها معمولا از یک دستگاه فیزیکی برای اتصال به شبکه استفاده می‌کنند. با این حال، نودهای «مجازی» به کاربران یک شبکه این امکان را می‌دهند تا بدون دستگاه فیزیکی نیز بتوانند به آن متصل شوند.
نودهای بلاک چین به ارزهای دیجیتالی مانند بیت‌کوین اجازه می‌دهند تا به عنوان یک سیستم پرداخت غیر متمرکز و همتا به همتا عمل کنند. بدین ترتیب آنها امکان ایجاد یک شبکه بدون نقطه شکست و فاقد قدرت مرکزی را فراهم می‌آورند. شبکه‌ای از Node ها در یک بلاک چین، برای انتشار فعالیت‌های روی زنجیره به کار می‌روند. با این حال چندین نوع از آنها وجود دارد که می‌توانند در یک شبکه بلاک چین کار کنند. هر نوع نود، نقش متفاوتی را ایفا می‌کند و چندین مسئولیت به عهده دارد. به علاوه، عملکردهایی که هر نوع Node انجام می‌دهد بسته به کاربردهای ویژه یک شبکه بلاک چین خاص، می‌تواند متفاوت باشد.
همانطور که گفتیم بلاک چین به عنوان دفتر کل غیر متمرکز تراکنش‌ها عمل می‌کند. این دفتر کل در چندین دستگاه در سراسر شبکه توزیع شده است، به این معنی که همه این دستگاه‌ها یک کپی زمانی و کامل از لیست تراکنش‌ها را در اختیار دارند. این دستگاه‌ها، همان نودهای شبکه به‌حساب می‌آیند.
علاوه بر آن، Node ها به‌عنوان سرور عمل می‌کنند؛ یعنی یک رکورد شفاف و تغییرناپذیر از رویدادهایی که در سراسر شبکه بلاک چین منتشر می‌شود را ذخیره می‌کنند. به‌عنوان مثال با استفاده از این دفتر کل توزیع شده، نودهای بیت کوین می‌توانند در مورد اعتبار تراکنش‌ها به اجماع برسند. در ادامه برخی از برجسته‌ترین انواع نودهای ارز دیجیتال و نحوه عملکرد آنها را بررسی خواهیم کرد.
انواع نودهای ارز دیجیتال بیت کوین
برای درک بهتر نحوه عملکرد Node، بهتر است که به فناوری اساسی بزرگ‌ترین شبکه رایانه‌ای موجود، یعنی بلاک چین بیت کوین نگاهی بیندازیم. هر کدام از انواع مختلف نودهای بیت کوین، وظایف متفاوتی را در سراسر شبکه انجام می‌دهند. علاوه بر این، بسیاری از بلاک چین‌های دیگر نیز از ساختاری مشابه با ساختار نودهای بیت کوین استفاده می‌کنند.
نودهای کامل بیت کوین
یک نود کامل بیت کوین که به آن نود “بایگانی” نیز گفته می‌شود، موردی است که کل بلاک چین را میزبانی کرده و هر تراکنش را در پایگاه داده خود ذخیره می‌کند. همچنین Node های کامل، بلاک‌ها را تأیید و فرایند اجماع را در سراسر شبکه حفظ می‌کنند. به علاوه، برخی از نودهای کامل ارز دیجیتال بیت کوین، می‌توانند بلاک‌های تراکنش را به بلاک چین اضافه کنند. نوع کامل به نوع سبک‌وزن سرویس‌دهی می‌کند و آن را قادر می‌سازد تا تراکنش‌ها را بدون دانلود کل تاریخچه بلاک چین، در شبکه منتشر کنند.
نودهای هرس شده بیت کوین
نودهای هرس شده با حذف یا “هرس کردن” بلاک‌ها، فضای دیسک حافظه را خلوت‌تر می‌کنند. فرایند هرس کردن از قدیمی‌ترین بلاک‌ها آغاز می‌شود. پس از دانلود کامل بلاک چین، Node هرس شده تراکنش‌های قدیمی را حذف می‌کنند. این فرایند تا زمانی ادامه می‌یابد که فقط جدیدترین تراکنش‌ها باقی بمانند.
نودهای سبک وزن یا SPV بیت کوین
نودهای سبک وزن فقط «سربرگ بلاک» را دانلود می‌کنند. سربرگ‌های بلاک، خود ابرداده‌هایی مربوط به بلاک‌ها هستند. انواع سبک وزن به حداقل فضای ذخیره‌سازی نیاز دارند. این نودها برای تسهیل «اعتبارسنجی پرداخت ساده شده (SPV)»، به داده‌های ارائه شده از سوی نودهای کامل وابسته هستند.
مستر نودها
مستر نودها تراکنش‌ها را روی بلاک چین تایید و ثبت می‌کنند. آنها برخلاف انواع کامل، نمی‌توانند هیچ بلاکی را به بلاک چین اضافه کنند. با این حال مستر نودها نیز می‌توانند پاداش‌های شبکه را به‌دست آورند. همچنین مستر نودها، نقشی اساسی در برخی از مکانیزم‌های حاکمیتی روی زنجیره ایفا می‌کنند.
نودهای استخراج بیت کوین
نودهای استخراج مسئول ارزهای دیجیتال جدید تولید شده و انجام فعالیت‌های مورد نیاز جهت ایجاد بلاک‌های جدید هستند. این نودها می‌توانند همان نودهای کامل یا نودهای سبک وزن باشند. آنها اغلب برای استخراج تراکنش‌ها به مقدار انرژی قابل توجهی نیاز دارند. بسته به نوع مکانیزم اجماعی که در یک شبکه بلاک چین استفاده می‌شود، نودهای استخراج باید ثابت کنند که وظایف خاصی را انجام داده‌اند.
نودهای استیکینگ یا سهام داری
همانند نودهای ماینینگ، نودهای استیکینگ نیز تراکنش‌ها را در سراسر شبکه بلاک چین تایید کرده و بدین وسیله از مکانیزم اجماع مورد استفاده در شبکه پشتیبانی می‌کنند. مکانیزم اجماع اثبات سهام (PoS)، تأییدکنندگان را قادر می‌سازد تا با اعتبارسنجی تراکنش‌ها، پاداش کسب کنند. آنها برخلاف نودهای استخراج، به دستگاه‌های محاسباتی سنگین احتیاجی ندارند.
نودهای لایتنینگ ارز دیجیتال
شبکه لایتنینگ مجموعه‌ای از نودهای بیت کوین است که در راس بلاک چین این ارز دیجیتال قرار دارد. هدف شبکه لایتنینگ کاهش ازدحام در بلاک چین بیت کوین و کمک به انجام تراکنش‌های سریع‌تر با کارمزد کم‌تر است. نودهای لایتنینگ داده‌های تراکنش را از زنجیره اصلی بیت کوین می‌گیرند و آنها را قبل از بازگرداندن به زنجیره اصلی، اعتبارسنجی می‌کنند. بر این اساس، نودهای لایتنینگ بیت کوین تا حدودی باری که بر دوش سایر نودهای شبکه این ارز دیجیتال وجود دارد را سبک‌تر می‌کنند.
نودهای بلاک چین و مکانیزم‌های اجماع
مکانیزم اجماع یک پروتکل یا الگوریتم کامپیوتری است که نودها را قادر می‌سازد تا روی مقادیر داده‌ها و وضعیت یک شبکه با یکدیگر به توافق یا اجماع برسند. این مکانیزم دربردارنده مجموعه‌ای از متدولوژی‌ها بوده که اعتماد و عدم تمرکز را در یک شبکه کامپیوتری تسهیل می‌کنند. عملکرد Node ها در مکانیزم‌های اجماع مختلف، با یکدیگر تفاوت دارد. دو مورد از رایج‌ترین مکانیزم‌های اجماع شامل اثبات کار (PoW) و اثبات سهام (PoS) هستند.
مکانیزم اجماع اثبات کار (PoW)
اولین مکانیزم اجماعی که در بلاک چین‌ها مورد استفاده قرار گرفت، مکانیزم اثبات کار بود. نودهای استخراج بیت کوین از الگوریتم اجماع اثبات کار استفاده می‌کنند. مکانیزم اثبات کار برای صرف توان محاسباتی و رقابت برای حل کردن یک مسئله پیچیده ریاضیاتی، به نودهای استخراج نیاز دارد. هر استخراج‌کننده‌ای که این مسئله ریاضیاتی پیچیده را حل کند، این حق را به دست می‌آورد که یک بلاک جدید از تراکنش‌ها را به بلاک چین اضافه کند و برای انجام این کار پاداش بگیرد.
مکانیزم اجماع اثبات سهام (PoS)
مکانیزم اجماع اثبات سهام (PoS) به تاییدکنندگانی نیاز دارد که وجوه را برای ایمن‌سازی شبکه قفل کنند. این تأییدکنندگان بر اساس مقدار دارایی‌هایی که در شبکه سپرده‌گذاری کرده‌اند انتخاب می‌شوند. به عبارت دیگر توانایی نودها در تکمیل مسائل پیچیده ریاضی در این مکانیزم اهمیتی ندارد.
بر همین اساس، مکانیزم اثبات سهام، در مقایسه با مدل قبلی، به توان محاسباتی بسیار کم‌تری نیاز دارد. این مکانیزم یک گزینه جایگزین مقرون به‌صرفه برای مکانیزم اجماع اثبات کار به حساب می‌آید. با این وجود نودهای فعال در مکانیزم اثبات سهام پاداش بلاک دریافت نمی‌کنند. بلکه آنها در ازای تعامل با شبکه، پاداش‌های تراکنش و پاداش‌های سهامداری دریافت خواهند کرد. لازم به‌ذکر که در حال حاضر تغییرات جدیدی روی مدل اثبات سهام در شبکه‌های مختلف بلاک چین اعمال شده است. ورژن‌های جدید این مکانیزم در تلاش هستند تا ساختاری سریع‌تر و مقرون به‌صرفه‌تر را برای بلاک چین‌ها و نودهای ارز دیجیتال فراهم آورند.
مسئولیت نودهای ارز دیجیتال
بلاک چین‌های مختلف برای هر کدام از انواع نودهای موجود در شبکه، مسئولیت‌های متفاوتی را در نظر گرفته‌اند. البته برخی از مسئولیت‌های کلیدی در شبکه‌های مختلف با یکدیگر یکسان هستند. یکی از عملکردهای کلیدی نودهای ارز دیجیتال، تأیید و یا رد کردن تراکنش‌ها با توجه به اعتبار آن‌هاست. نودها همچنین بلاک‌هایی از تراکنش‌ها را ذخیره می‌کنند که به صورت رمزنگاری شده به یکدیگر مرتبط هستند. علاوه بر این، آنها برای همه کاربران فعال در شبکه به عنوان یک نقطه ارتباطی عمل می‌کنند. در نتیجه کاربران از طريق یک Node می‌توانند درون بلاک چین به جستجو بپردازند و به داده‌های موجود در سرتاسر بلاک چین دسترسی پیدا کنند.
اجرای یک نود کامل بیت کوین
نودهای کامل امنیت شبکه بیت کوین را فراهم می‌کنند. این نوع از نودهای ارز دیجیتال، تراکنش‌ها را اعتبارسنجی کرده و سپس آنها را به بلاک چین اصلی می‌فرستند. برای اجرای یک نود کامل بیت کوین، به پهنای باند وسیع و منابع عظیم محاسباتی نیاز دارید. به‌منظور تبدیل شدن به یک نود بیت کوین باید منابع محاسباتی خود را با شبکه به اشتراک بگذارید. برای شروع، نرم افزار Bitcoin Core را از سایت رسمی بیت کوین دانلود کنید. در گذشته نودهای کامل بیت کوین مجبور بودند کل بلاک چین را دانلود کنند، چیزی که حدودا ۳۵۰ گیگابایت از فضای حافظه آنها را اشغال می‌کرد. در حال حاضر به لطف Node های هرس، نودهای کامل بیت کوین می‌توانند بدون نیاز به این حجم عظیم دانلود نیز اجرا شوند. به عبارت دیگر، امروزه نودهای کامل تنها 7 گیگابایت از فضای دیسک خود را بدین منظور اختصاص می‌دهند.
برای اجرای نرم افزار Bitcoin Core سیستم عامل کامپیوتر شما باید ویندوز (ورژن جدید)، مک او اس ایکس (Mac OS X) و یا لینوکس باشد. علاوه بر این، به 200 گیگابایت فضای خالی دیسک و 2 گیگابایت رم نیاز خواهید داشت. همچنین استفاده از یک اینترنت پرسرعت با حداقل سرعت آپلود 50 کیلوبایت در ثانیه ضروری است. برای تبدیل شدن به یک نود کامل بیت کوین لازم است روزانه حداقل شش ساعت فعالیت داشته باشید. هرچند حالت ایده‌آل این است که بتوانید نود ارز دیجیتال خود را به صورت شبانه روزی اجرا کنید.
نودهای ارز دیجیتال اتریوم
سه نوع نود اتریوم وجود دارد: نود لایت، نود کامل و نود بایگانی. هر کدام از نودهای ارز دیجیتال اتریوم، به روشی مشابه با نودهای بیت کوین عمل می‌کنند. با این حال نودهای بیت کوین به قدرت محاسباتی بیشتری نیاز دارند. علاوه بر این، اتریوم در حال انتقال به یک مدل متفاوت اثبات سهام است. به این ترتیب، شرایط تبدیل شدن به یک نود اتریوم در آینده تغییر خواهد کرد.
چرا نودهای ارز دیجیتال مهم هستند؟
یکی از بزرگ‌ترین مزایای فناوری بلاک چین، تضمین یکپارچگی داده‌ها است. توزیع دفتر کل روی تعداد زیادی کامپیوتر در سراسر جهان، موجب «افزایش امنیت»، «تمرکز زدایی» و «شفافیت بالا» را برای بلاک چین‌ها می‌شود.
نودها برای این شبکه غیر متمرکز متشکل از سیستم‌های محاسباتی ضروری هستند. چرا که در هر لحظه وضعیت بلاک چین را به سراسر شبکه مخابره می‌کنند. اگر یکی از نودها داده‌های نادرستی منتشر کند، شبکه می‌تواند به سرعت آن را شناسایی کرده و تهدید ایجاد شده را به حداقل برساند.
نودها باعث می‌شوند که تراکنش‌های بلاک چین تغییر ناپذیر و تا حد زیادی غیر قابل تردید باشند. بدون وجود نودها، بلاک چین‌ها چیزی بیش از پایگاه‌هایی برای داده‌های پیچیده و غیرقابل اعتماد نخواهند بود. علاوه بر این، نودها به شبکه‌های بلاک چین اجازه می‌دهند که غیر متمرکز باشند؛ یعنی بدون نیاز به یک مقام مرکزی یا واسطه اجرا شوند. حتی اگر کل یک منطقه یا یک کشور نابود شود، باقی ماندن یک نود می‌تواند منجر به بقای کل بلاک چین شود. نودهای ارز دیجیتال، تمامی کاربران شبکه را قادر می‌سازند تا داده‌های زنجیره‌ای را از طریق کاوشگر بلاک مشاهده کنند. بدون وجود نودها، داده‌های تراکنش در بلاک چین‌های عمومی برای کل شبکه قابل مشاهده نخواهند بود.
سخن پایانی درباره نود ارز دیجیتال
نودها یک عنصر حیاتی در شبکه‌های بلاک چین به‌حساب می‌آیند. آنها کمک می‌کنند تا اطمینان حاصل شود که کل شبکه به درستی کار کرده و همه کاربران از قوانین پیروی می‌کنند. اگر یک Node با انتشار اطلاعات نادرست به‌طور مخرب یا غیر صادقانه عمل کند، بقیه شبکه می‌توانند فورا آن را شناسایی کرده و از شبکه حذفش کنند.
علاوه بر این، نودها از حملات و «هزینه‌های مضاعف» جلوگیری می‌کنند. هزینه‌های مضاعف زمانی اتفاق می‌افتند که یک تراکنش تقلبی در تلاش برای فریب دادن شبکه، دائما تکرار شود. نودها به غیر متمرکز بودن شبکه کمک می‌کنند و به بلاک چین اجازه می‌دهند تا توسط افراد یا گروه‌های ناشناس اداره شود. همچنین، ایجاد انگیزه‌های اقتصادی به‌منظور افزایش دقت و رفتار صادقانه کاربران، بر عهده آن‌هاست است.
Node ها از طریق استخراج و پاداش‌دهی، این انگیزه‌های مالی را فراهم می‌کنند. فعالیت به عنوان یک نود می‌تواند سود بالایی برای شما به‌همراه داشته باشد، هرچند تهیه سخت افزار مناسب برای اجرای یک نود ارز دیجیتال، بودجه زیادی می‌طلبد، به‌علاوه اینکه باید هزینه‌های انرژی را نیز در نظر بگیرید. هزینه‌های انرژی به‌طور چشمگیری در مناطق مختلف با یکدیگر متفاوت است. فارغ از این‌ها، اجرای یک گره ارز دیجیتال به دانش فنی عمیقی در حوزه‌های برنامه نویسی کامپیوتر و فناوری بلاک چین نیاز دارد. در این مقاله سعی کردیم شما را با مقوله Node ارز دیجیتال آشنا کنیم. همچنین در خصوص اجرای یک نود کامل بیت کوین به طور مفصل توضیح دادیم. امیدواریم این مطلب به افزایش درک شما از ساختار بلاک چین‌ها کمک کرده باشد.
نظرات کاربران (0 نظر)