منظور از گره یا نود در بلاک چین و ارز دیجیتال چیست؟

انواع گره ارز دیجیتال بلاک چین بیت کوین شامل فول نود (Full Node)، سوپر نود (SuperNode)، ماینر نود (Miner Node) و کلاینت SPV را بررسی می‌کنیم.

تعریف Node ممکن است بسته به زمینه و بافتار مورد بررسی متفاوت باشد. در حوزه کامپیوتر یا شبکه‌های مخابراتی، یک گره می‌تواند به عنوان یک نقطه توزیع مجدد یا یک نقطه پایانی ارتباط (Communication Endpoint) عمل کند. عموما یک نود شامل یک دستگاه شبکه فیزیکی است، اما در برخی از موارد از گره‌های مجازی نیز استفاده می‌شود.

تعریف نود در بلاک چین ارز دیجیتال چیست؟

یک نود یا گره شبکه‌ای مبتنی بر فناوری بلاک چین در واقع نقطه‌ای است که در آن پیام‌ها قابلیت ساخت، دریافت یا انتقال را دارند. در این مطلب، درباره انواع مختلف گره های ارز دیجیتال بیت کوین شامل فول نود (Full Node)، سوپر نود (SuperNode)، ماینر نود (Miner Node) و کلاینت SPV صحبت می‌کنیم.

گره ارز دیجیتال بیت کوین

در حوزه بلاک چین‌ها که به عنوان سیستمی توزیع‌شده طراحی شده‌اند، شبکه‌ای از نودهای کامپیوتری در واقع همان چیزی است که استفاده از بیت کوین به‌عنوان یک ارز دیجیتال P2P غیر متمرکز را امکان‌پذیر می‌سازد. به همین خاطر، این شبکه از نظر طراحی در برابر سانسور مقاوم بوده و به یک واسط برای انتقال از یک کاربر به کاربر دیگر (صرف‌نظر از فاصله آن‌ها در دنیا)، نیاز ندارد.

از این رو، نودهای بلاک چین وظیفه عمل کردن به‌عنوان یک نقطه ارتباطی که عملکردهای مختلفی را باید انجام دهند، برعهده دارند. هر کامپیوتر یا دستگاهی که به اینترفیس بیت کوین متصل شود، به خاطر ارتباط با دیگر نودها به‌عنوان یک گره تلقی می‌شود. این گره‌ها همچنین با استفاده از پروتکل همتابه‌همتای بیت کوین، قادر به انتقال اطلاعات مربوط به تراکنش‌ها و بلاک‌ها درون این شبکه توزیع‌شده از کامیپوترها هستند. با این وجود، هر نود بلاک چین کامپیوتری بسته به عملیات خاص خودش تعریف می‌شود و به همین خاطر انواع مختلف گره های ارز دیجیتال بیت کوین وجود دارد.

فول نود

فول نودها یا همان گره‌های کامل، نودهایی هستند که واقعا از شبکه بیت کوین محافظت کرده و امنیت آن را تامین می‌کنند و البته عضو جدانشدنی این شبکه هم محسوب می‌شوند. این گره‌ها همچنین به خاطر مشارکت در فرآیند تایید تراکنش‌ها و بلاک‌ها بر اساس قوانین اجماع سیستم، با عنوان «نودهای اعتبارسنجی کامل (Fully Validating Nodes)» نیز شناخته می‌شوند. فول نودها قادر به انتقال تراکنش‌ها و بلوک‌های جدید به درون بلاک چین نیز هستند.

یک فول نود ارز دیجیتال عموما یک کپی از بلاک چین بیت کوین شامل تمام بلوک‌ها و تراکنش‌ها را دانلود می‌کند، اما این ویژگی برای تبدیل شدن به یک گره کامل ضروری نیست (می‌توان در عوض از یک کپی ساده و خردشده بلاک چین استفاده کرد).

یک گره کامل بیت کوین را می‌توان از طریق پیاده‌سازی‌های نرم‌افزاری مختلف ایجاد کرد، اما نرم‌افزار Bitcoin Core از جمله محبوب‌ترین و پر استفاده‌ترین برنامه‌هاست. نیازمندی‌های حداقلی اجرای یک فول نود بیت کوین کور عبارتند از:

• دسکتاپ یا لپتاپ مجهز به آخرین نسخه ویندوز، مک یا لینوکس
• 200 گیگابایت فضای خالی دیسک
• 2 گیگابایت حافظه رم (RAM)
• اتصال اینترنت پر سرعت دارای سرعت آپلود حداقل 50 کیلوبایت/ثانیه
• اتصال نامحدود یا اتصال دارای محدودیت آپلود بالا. میزان آپلود فول نودهای آنلاین ممکن است از 200 گیگابایت و مقدار دانلود نیز از 20 گیگابایت در ماه فراتر رود. همچنین در هنگام اجرای گره کامل ارز دیجیتال برای اولین بار، به دانلود تقریبا 200 گیگابایت نیاز دارید.
• فول نود شما باید حداقل 6 ساعت در روز یا در شرایط بهتر، به صورت 24/7 کار کند.

بسیاری از کاربران و سازمان‌های داوطلب با هدف کمک به اکوسیستم بیت کوین فول نود این ارز دیجیتال را اجرا می‌کنند. تا سال 2018، تقریبا 9,700 نود عمومی روی شبکه بیت کوین فعال بوده است. این تعداد، تنها گره‌های عمومی یعنی نودهای لیسنینگ (Listening Nodes) که در دسترس و قابل مشاهده هستند را شامل می‌شود.

در کنار گره‌ های عمومی بلاک چین یک سری نود مخفی غیر قابل مشاهده ارز دیجیتال (Non-listening Nodes) نیز وجود دارد. این نودها عوما پشت فایر وال‌ها و از طریق پروتکل‌های مخفی مانند تور (Tor) فعالیت کرده یا صرفا تنظیمات خود را روی حالت غیرقابل مشاهده قرار داده‌اند.

گره های لیسنینگ (سوپر نودها) ارز دیجیتال

یک نود لیسنینگ یا سوپر نود اساسا یک گره کامل است که قابلیت مشاهده عمومی آن وجود دارد. این نوع گره به برقراری ارتباط و تهیه اطلاعات برای دیگر نودهایی که درصدد ایجاد ارتباط با آن هستند، می‌پردازد. سوپر نود در اصل یک نقطه توزیع مجدد است که ممکن است به‌عنوان هر دوی منبع داده و پل ارتباطی عمل کند.

یک سوپر نود قابل اطمینان عموما به صورت 24/7 اجرا می‌شود و با داشتن چندین اتصال پایدار، به انتقال تاریخچه بلاک چین و داده‌های تراکنش‌ها به دیگر نودهای سراسر دنیا می‌پردازد. به همین خاطر، یک سوپر نود در مقایسه با یک فول نود پنهان، نیازمند قدرت محاسباتی بیشتر و اتصال اینترنت بهتر خواهد بود.

نودهای ماینرها

افراد برای استخراج بیت کوین در فضای رقابتی امروز، نیازمند سرمایه گذاری در برنامه‌ها و سخت‌افزارهای تخصصی ماینینگ هستند. این برنامه‌های ماینینگ (نرم‌افزارها) مستقیما به نرم‌افزار بیت کوین کور مرتبط نبوده و موازی با آن در جهت تلاش برای استخراج بلاک‌های بیت کوین اجرا می‌شوند. ماینرها به دو صورت انفرادی (سولو) یا گروهی (در یک استخر) به فعالیت می‌پردازند.

با اینکه فول نودهای ماینرهای انفرادی تنها از کپی بلاک چین شخصی خود استفاده می‌کنند، اما ماینرهای درون یک استخر با یکدیگر کار کرده و هر کدام منابع محاسباتی خود را به اشتراک می‌گذارند. در یک استخر ماینینگ، تنها مدیر استخر ملزم به اجرای گره کامل ارز دیجیتال است، که به آن «فول نود ماینر استخر» می‌گویند.

کلاینت سبک یا SPV

کلاینت‌های سبک (Lightweight) که با نام “Simplified Payment Verification” یا «تایید پرداخت ساده‌شده» نیز شناخته می‌شوند، نودهایی هستند که از شبکه بیت کوین استفاده کرده، اما واقعا به‌عنوان یک گره کامل این ارز دیجیتال عمل نمی‌کنند. به همین دلیل، کلاینت‌های SPV به‌خاطر عدم نگهداری یک کپی از بلاک چین و عدم مشارکت در فرآیند تایید و تصدیق تراکنش‌ها، در حفاظت از شبکه نقشی ندارند.

به طور خلاصه، SPV روشی است که بدون نیاز به دانلود کل داده‌های بلاک‌ها، امکان بررسی قرار گرفتن تراکنش‌ها در یک بلاک را برای یک کاربر مهیا می‌کند. از این رو، کلاینت‌های SPV به اطلاعات تهیه‌شده توسط دیگر گره‌های کامل (سوپر نودها) متکی هستند. کلاینت‌های سبک به‌عنوان یک نقطه ارتباطی عمل کرده و توسط بسیاری از کیف پول‌های ارز دیجیتال مورد استفاده قرار می‌گیرند.

مقابسه کلاینت با نود ماینینگ ارز دیجیتال

شایان ذکر است که اجرای یک فول نود مشابه اجرای یک گره ماینینگ کامل نیست. با اینکه ماینرها نیازمند سرمایه گذاری در نرم‌افزار و سخت‌افزارهای استخراج گران هستند، اما هر کسی می‌تواند یک نود اعتبارسنجی کامل را اجرا کند.

پیش از اقدام به استخراج یک بلاک، یک ماینر باید تراکنش‌های در انتظاری که پیشتر توسط گره های فول بلاک چین به‌عنوان تراکنش معتبر پذیرش شده‌اند را جمع‌آوری کند. در مرحله بعد، این ماینر یک بلاک کاندید (به همراه گروهی از تراکنش‌ها) را ساخته و اقدام به استخراج آن بلاک می‌کند. اگر ماینری موفق به پیدا کردن یک جواب معتبر برای بلاک کاندید خود شود، آن را در شبکه پخش می‌کند تا دیگر فول نودها نیز اعتبار آن را تایید کنند. به همین دلیل، قوانین اجماع توسط شبکه‌ای توزیع‌شده از گره‌های اعتبارسنج و نه ماینرها تعیین و محافظت می‌شود.

جمع‌بندی

نودهای بیت کوین از طریق پروتکل شبکه P2P این ارز دیجیتال با دیگر ارتباط برقرار کرده و با ادامه آن، تمامیت این سیستم را تضمین می‌کنند. گره‌ای که رفتار نادرست یا سعی در انتشار اطلاعات غلط دارد، سریعا توسط نودهای درست‌کار شناسایی شده و ارتباط خود را با شبکه از دست می‌دهد.

علی‌رغم اینکه اجرای نودهای اعتبارسنجی کامل هیچ پاداش مالی ایجاد نمی‌کند، اما اجرای آن‌ها به خاطر ایجاد اعتماد، امنیت و حریم شخصی برای کاربران بسیار توصیه شده است. گره‌های کامل از پیروی از قوانین اطمینان حاصل می‌کنند. این نودها به محافظت از بلاک چین در برابر حملات و تقلب (مانند دابل اسپیندینگ) می‌پردازند. علاوه بر این، یگ گره کامل ارز دیجیتال نیازمند اعتماد به دیگران نیست و به کابران اجازه می‌دهد تا کنترل کامل پول خود را در اختیار داشته باشند.

منبع: Binance Academy