نود بیت کوین

آنچه در این مقاله خواهید خواند

معرفی انواع نود بیت کوینچرا باید یک نود بیت کوین بسازیم؟آموزش نحوه تبدیل به فول نود در شبکه بیت کوینسخن پایانی

اگر تاکنون قصد داشتید که یک فول نود بیت کوین یا گره لایتنینگ (Lightning node) را نصب یا اجرا کنید اما انجام آن برایتان دشوار بوده، این مقاله می‌تواند برای شما مفید باشد. بیت کوین شامل شبکه‌ای از گره‌های کامل یا فول نودها (Full Node) است که هزاران نفر از سراسر جهان در کامپیوترهای خود آن‌ها را اجرا می‌کنند.

این گره ها بخش‌هایی اساسی برای اطمینان از تمرکز زدایی و امنیت Bitcoin محسوب می‌شوند. هر یک از نودها اطلاعات تراکنش ارسال شده بیت کوین را ذخیره می‌کنند. با این اطلاعات، Node نامبرده می‌تواند مستقلا اعتبار معاملات جدید را تأیید کند. در واقع شخصی که معامله را انجام داده و BTC را ارسال می‌کند، مدعی مالکیت این دارایی دیجیتال به حساب می‌آید. به علاوه، شبکه لایتنینگ بیت کوین یکی از آینده‌دارترین فناوری‌ها در این فضا است که معاملات BTC را به سطح جدیدی از مقیاس پذیری و سرعت سوق می‌دهد. خوشبختانه، برای آن دسته از افرادی که مایل‌اند کنترل بیشتری بر دارایی‌های خود داشته باشند، اجرای زیرساخت‌های مخفی بنیادی می‌تواند پروژه راحتی باشد.

در این مقاله نحوه راه‌اندازی گره بیت کوین و لایتنینگ را با استفاده از رسپی بلیتز (RaspiBlitz) بررسی خواهیم کرد که توسط کریستین روتزول (Christian Rotzoll) ایجاد شده و تحت پشتیبانی استارتاپ آلمانی فلومو قرار دارد. این استارتاپ همچنین میزبان هکاتون‌های (hackathon) شبکه Lightning در سراسر جهان است. اما در ابتدا باید با انواع نود بیت کوین آشنا شویم.

معرفی انواع نود بیت کوین

نودهای بیت کوین در واقع رایانه‌هایی هستند که به شبکه بیت کوین متصل شده و نرم افزار آن را اجرا کرده‌اند. این نودها در فرآیندهای مختلفی مانند گزارش، تایید، پردازش و ذخیره اطلاعات تراکنش‌های BTC شرکت می‌کنند. از میان سه نوع گره یا نود در بلاک چین بیت کوین می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

  • نود کامل (Full Node): این دسته از گره‌ها وظیفه تایید تراکنش‌ها و بلاک‌ها را بر عهده دارند و هم‌چنین باید روی تاریخچه و ترتیب ثبت شدن تراکنش‌ها به توافق برسند. فول نودها نسخه کامل بلاک چین را نگهداری کرده و همواره در اضافه شدن یا نشدن بلاک‌ها به آن تاثیرگذار خواهند بود. اما بر خلاف نودهای ماینر، این فول نودها امکان ارائه پیشنهاد اضافه شدن بلاک جدید را ندارند و در نتیجه پاداشی هم دریافت نخواهند کرد.
  • نود ماینر (Miner Node): این نودها تراکنش‌ها را در بلاک‌هایی قرار می‌دهند در شبکه بیت کوین قابل تایید باشد. هر زمان که بلاک استخراج شده توسط یک نود ماینر به بلاک چین اضافه شود، پاداشی به او تعلق خواهد گرفت. علاوه بر این، نودهای ماینر واحدهای تازه ایجاد شده BTC را هم وارد چرخه بازار می‌کنند. برای استخراج بیت کوین باید تبدیل به این نوع گره شوید.
  • نود سبک (Light nodes): این گره‌ها نسخه کم‌حجم‌تر بلاک چین بیت کوین را نگهداری می‌کنند. در نتیجه می‌توان آن‌ها روی دستگاه‌هایی مانند تلفن هوشمند اجرا کرد و تراکنش‌های بیت کوینی انجام داد.

چرا باید یک نود بیت کوین بسازیم؟

چرا باید گره بیت کوین بسازیم و آن را اجرا کنیم؟ راه‌اندازی این نودها نه تنها یک تجربه تقویتی و یاری کننده برای سلامت شبکه BTC است، بلکه به نفع آن دسته از کاربرانی که آن‌ها را اجرا می‌کنند نیز هست. یکی از مزایای اصلی Bitcoin این است که کاربران برای هولد یا پرداخت‌های خود نیازی به مراجعه یا اعتماد به بانک‌های واسطه مانند ولز فارگو (Wells Fargo) ندارند. از این رو، در دستورالعمل‌های RaspiBlitz چنین آورده شده است:

نه از گره شما استفاده می‌کنیم و نه از قوانین شما!

در راستای این امر، اجرای یک گره، بخش اصلی خودحاکمیت و استقلال مالی است. کاربرانی که چنین نودهایی را اجرا می‌کنند، بر صحت آن‌ها نیز اعتماد دارند. چراکه با دانستن این اطلاعات هیچ نیازی ندارند که به شخص دیگری اعتماد کنند و بدین گونه در دام کلاهبرداران نخواهند افتاد. اگر یک کاربر پرداخت‌های BTC را بپذیرد اما نود مختص خود را اجرا نکند، یعنی به اطلاعات پرداختی گره فرد دیگری اطمینان دارد. البته باید توجه داشت که این داده‌ها قابل جعل هستند. توسعه‌دهندگان بیت کوین تصور می‌کنند که اجرای این نودها اهمیت بسیاری دارد، زیرا افراد زیادی کار خود را صرف سهولت اجرای Node ها کرده‌اند. یکی از کارآفرینان بیت کوین به نام چیمزی چوزا (Chimezie Chuza) در این خصوص گفته:

چرا شما قصد دارید از کامپیوتر شخص دیگری به عنوان منبع قابل اعتماد استفاده کنید؟

آموزش نحوه تبدیل به فول نود در شبکه بیت کوین

گره‌های لایتنینگ در رتبه بالای فول نود بیت کوین هستند و به عنوان لایه دومی برای پرداخت‌های سریعتر اجرا می‌شوند. این نودها کاربران را جهت خرید و فروش بیت کوین به شیوه‌ای سریعتر و کارمزدهای پایین‌تر به شبکه لایتنینگ متصل می‌کنند. با اینکه شبکه نامبرده هنوز جدید است و حالت آزمایشی دارد، اما بسیاری از کاربران و توسعه‌دهندگان با آغوش باز از Bitcoin استقبال کرده و از آن استفاده می‌کنند. کاری که قرار است در این مقاله انجام دهیم تنها اجرای نود بیت کوین نیست بلکه، قصد داریم با کمک رسپی بلیتز، یک نود Lightning را نیز نصب کنیم.

ابزار و نرم افزارهای لازم

RaspiBlitz یک نرم‌افزار تخصصی است که به‌صورت خودکار بسیاری از مراحل ایجاد نود را انجام می‌دهد و در ساخت گره‌های مختص کاربران به آن‌ها کمک می‌کند. پس از راه‌اندازی نود، نرم‌افزار رسپی بلیتز یک رابط گرافیکی برای استفاده از آن (مثلا برای پرداخت) اجرا می‌کند. این نرم‌افزار مجموعه‌ای از دستورالعمل‌های دقیقی را هم ارائه می‌دهد که در این مقاله ما قصد داریم جهت فعال کردن گره‌های BTC و لایتنینگ،  آن‌ها را با جدیت دنبال کنیم. اولین مرحله برای ساخت و ایجاد نود بیت کوین، خریداری تجهیزات و نرم‌افزارهای مورد نیاز است. در قسمت زیر به برخی از آن‌ها اشاره می‌کنیم:

  • رزبری پای (Raspberry Pi): این نرم‌افزار در واقع یک رایانه جیبی است که نود Lightning را تقویت می‌کند. (کامپیوترها مطمئنا از زمان اولین رایانه جهان یعنی انیاک – ENIAC تاکنون رشد زیادی داشته‌اند.)
  • پاور یا منبع تغذیه (Power supply): مدل USB-C, 5V, >=3A
  • حافظه یا مکان ذخیره‌سازی (Storage): کارت حافظه MicroSD card جهت نگهداری نرم‌افزار رسپی بلیتز و یک هارد دیسک SSD با ظرفیت 1 ترابایت برای ذخیره‌سازی تمام داده‌های بیت کوین.

نکته: داده‌های زیادی وجود دارند و اگر گره مورد نظر بتواند مدت طولانی کار کند، رشد زیادی در پی خواهد داشت.

  • وسایل و ابزارآلات محافظتی (Protective gear): یک قاب مناسب برای SSD موجب می‌شود که اطلاعات درب رابر ضربه و نوسانات ایمن باشند. یک محفظه هیت سینک (heatsink) برای Raspberry Pi، مانع گرم شدن بیش از حد آن می‌شود.
  • نمایشگر ال‌سی‌دی 3.5 اینچی (8 سانتی متری) رزبری پای، اتصال یا کانکشن GPIO، کنترلر تاچ XPT2046: پس از راه‌اندازی، این صفحه نمایش مقداری از اطلاعات گره را همانند آدرس مورد استفاده برای اتصال به نودهای دیگر، نشان می‌دهد. این یک قطعه کلیدی است که رسپی بلیتز را از سایر Node های دیگر لاتیتینگ جدا می‌کند. این نودها از لحاظ اعتبارسنجی معاملات بسیار قدرتمند بوده، اما از نظر فیزیکی نیز ضعیف و شکننده هستند.

دستورالعمل‌های اولیه شامل یک‌سری ابزارهای محافظ است تا از خراب شدن یا از بین رفتن نود بیت کوین جلوگیری شود. هر چقدر که میزان پردازش Raspberry Pi بیشتر باشد، احتمال بیشتری برای گرم‌شدن بیش از اندازه آن وجود دارد که می‌تواند آسیب دائمی به سخت‌افزار وارد کند. از این رو، خنک نگه داشتن آن ضروری است. راهنمای رسپی بلیتز توصیه می‌کند تا Pi خود را در یک جعبه هیت سینک قرار دهید که گرما را به خود جذب می‌کند.

هیت سینک

کیس یا قابی را برای محافظت از هارد دیسک در نظر بگیرید. هارد درایو خارجی را وصل کنید تا تمام داده‌های BTC را در خود ذخیره کند. سپس صفحه نمایش LCD را در قسمت بالا وصل کنید. اکنون پوسته خارجی نود آماده است اما هنوز خود گره به طور کامل تکمیل نشده است.

نحوه نصب و اجرای نود بیت کوین

اکنون زمان نصب تمام نرم‌افزارهای لازم فرا رسیده است. ابتدا، گره بیت کوین بایستی با استفاده از نرم‌افزار رسمی رسپی بلیتز بارگذاری شود، زیرا تمام گزینه‌های نود را دارا بوده و روی صفحه نمایش نشان می‌دهد. این نرم‌افزار باید در SD کارت که یک کارت حافظه کوچک مربع شکل (به اندازه یک لوبیا) است، نوشته شود. RaspiBlitz در دستورالعمل‌های خود نحوه انجام این کار را با جزئیات توضیح می‌دهد. پس از انجام این امر و به محض قرار گرفتن منبع تغذیه، Pi به شکل تصویر زیر درمی‌آید.

نصب نود Bitcoin

اکنون باید Raspberry Pi را به کمک برنامه رسپی بلیتز کنترل کنیم. اما چگونه؟ هیج ماوس یا صفحه کلیدی وجود ندارد. از این رو، باید بدانید که کنترل یک Pi از راه دور و با استفاده از Secure Shell یا پوسته امن (SSH) میسر خواهد بود. شما می‌توانید با کمک SSH به Pi متصل شوید (حتی از طریق یک لپتاپ جداگانه در اتاق دیگر) و برای انجام آنچه که می‌خواهید دستوراتی را ارسال کنید.

در واقع این امر به وسیله خط فرمان (command line) انجام می‌شود که یک روش فنی برای کنترل کامپیوتر از طریق ارسال دستورات متنی است. اگر شما توسعه‌دهنده نیستید، نیازی به نگرانی نیست. تنها باید از خط فرمان برای ارسال یک دستور استفاده کنید. جهت بهره گرفتن از SSH به بخش خط فرمان موجود در کامپیوتر خود بروید. در صورتی که از مکان دقیق آن آگاهی ندارید، در آموزش و راهنمای سیستم عامل خود به دنبال آن بگردید. با بارگذاری نرم‌افزار RaspiBlitz، یک فرمان در رزبری پای برای شما به نمایش در می‌آید:

ssh admin@192.168.1.3

دستور مربوطه را در خط فرمان وارد کنید. با استفاده از آن، ما به نوعی توانایی کنترل از راه دور دستگاه را خواهیم داشت. با آغاز کار، RaspiBlitz طی یک سری مراحل برای راه‌اندازی خود اقدام می‌کند. ایجاد رمزهای عبوری که هر یک از قسمت‌های مختلف نود را کنترل می‌کند، احتمالا مهمترین مرحله عملیات محسوب می‌شود. این رمزها را حتما یادداشت کرده و در جای امنی ذخیره کنید، خصوصا اگر در گره خود مقداری بیت کوین را نگه‌داری می‌کنید.

همگام‌سازی گره بیت کوین

اکنون که مراحل نصب به درستی انجام گرفته، زمان همگام سازی گره فرا رسیده است. به عبارت دیگر، وقت آن است که نود را وارد عرصه کنیم تا بتواند با گره‌های دیگر در شبکه BTC ارتباط برقرار کند. هر نود قوانین راهنمای بیت کوین را ذخیره و اجرا کرده و هر یک از معاملات BTC را با تاریخ ثبت می‌کند. از آنجایی که حداقل 657،000 بلاک را در خود جای داده است، بارگیری آن مدتی طول می‌کشد.

بدیهی است که اطلاعات زیادی وجود دارند که نمی‌توان به آن‌ها اعتماد کرد. با وجود یک گره کامل، دیگر نیازی نیست که به دیگران یا اطلاعات شک‌برانگیز اعتماد کنید. با دانش کافی از تاریخچه بلاک چین، لازم نیست کاربری که نود را اجرا می‌کند نگران عدم پرداخت موفقیت‌آمیز دارایی خود باشد.

تنظیم و نصب گره بیت کوین

RaspiBlitz شامل مجموعه کاملی از گزینه‌های مختلف است که می‌توانید با آن‌ها مشغول شوید. اگر وارد رزبری پای خود شوید (با کمک SSH در کامپیوتر)، یک صفحه نمایش گرافیکی در کامپیوتر شما ظاهر می‌شود:

رابط کاربری RaspiBlitz

در قسمت زیر برخی از گزینه‌های قابل اجرا در هنگام فعالیت RaspiBlitz آورده شده است:

  • راه‌اندازی کیف پول بیت کوین لایتنینگ والت: برای انجام پرداخت‌های Lightning. به یاد داشته باشید که شبکه لایتنینگ هنوز در مرحله آزمایشی قرار دارد. پیشنهاد توسعه‌دهندگان این است که افراد تنها با مقدادیر کمی از Bitcoin آن را مورد آزمایش قرار دهند.
  • برای امنیت بیشتر پرداخت‌ها از گره بیت کوین استفاده کنید: گره خود را به والت بیت کوین متصل کنید. بدین ترتیب، اعتبارسنجی معاملات شخصی راحت‌تر می‌شود که این امر یکی از مزیت‌های مهم استفاده از نود است. RaspiBlitz تاکنون به کیف پول های لایتنینگ همانند زئوس (Zeus) و زپ (Zap) متصل شده است.
  • پرداخت های روتینگ یا مسیریابی (Routing): برخی از علاقه‌مندان به Bitcoin Lightning، گره‌های خود را به عنوان “نودهای روتینگ” ایجاد کرده‌اند که به عبور پرداخت‌های لایتنینگ در شبکه کمک می‌کنند. RaspiBlitz ابزارهای مختلفی را ایجاد می‌کند که از میان آن‌ها می‌توان به لوپ (Loop) لایتنینگ لبز و صفحه نمایشی که میزان کارمزد نود را در زمان مسیریابی نشان می‌دهد، اشاره کرد.
  • پرداخت‌های حریم خصوصی: برای پرداخت‌های مربوط به گره‌های خصوصی، نود شما می‌تواند مستقیما به جوین مارکت (JoinMarket) متصل شده و به افزایش حریم خصوصی ارزهای دیجیتال کمک کند.

لازم به ذکر است که RaspiBlitz علاوه بر دستورالعمل‌هایی که در زمینه نصب و اجرای نود ارائه می‌دهد، راهنماهای بیشتری در زمینه نحوه کار با گره بیت کوین نیز دارد که می‌توانید برای ادامه راه از آن‌ها کمک بگیرید.

سخن پایانی

نودهای بیت کوین در اصل اعضای شبکه آن هستند که هر کدام نقش خاص خودش را ایفا کرده و هر چقدر تعدادشان بیشتر شود، تمرکز زدایی و امنیت شبکه Bitcoin هم بیشتر خواهد شد. البته تامین امنیت شبکه بر عهده نودهای کامل و نودهای ماینر است؛ زیرا آن‌ها وظیفه تایید تراکنش‌ها و رسیدن به توافق در مورد سلامت بلاک‌های جدید را بر عهده دارند. در نتیجه افزایش تعداد این دسته از نودها از اهمیت بسیار بالاتری برخوردار است.

یکی دیگر از روش‌های راه‌اندازی فول نود بیت کوین استفاده از نرم افزار بیت کوین کور (Bitcoin Core) است که قبلا در مقاله‌ای به طور کامل آن را آموزش داده‌ایم.

تهیه شده در بیت 24