نود در شبکه بلاک چین یک کوین

نودها Nodes یا گره ها به عنوان یکی از مهم‌ترین و حیاتی‌ترین اعضای شبکه بلاک‌چین به شمار می‌روند. در کل به هر مشارکت کننده در شبکه یک کوین، نود گفته می شود. باید توجه داشته باشید که برای وجود یک بلاک‌چین، وجود نود الزامی می‌باشد که نود های بلاک چینی (Blockchain Nodes) نامیده می شوند.

مفهوم نود در شبکه بلاک چین – هر بلاک‌چین، از کنار هم قرار گرفتن بلاک‌هایی از داده به وجود آمده است. این بلاک‌های داده، همگی بر روی نودها ذخیره شده‌اند. در واقع هر نود در بلاک‌چین، به عنوان میزبان بلاک‌هایی از داده می‌باشد.

الگوریتم اجماع

فرایند گرفتن تایید از نود در بلاک چین را الگوریتم اجماع می‌گویند. این الگوریتم مراحل اعتبارسنجی و تایید تراکنش‌ها را شامل می‌شود و انجام آن بر عهده‌ی نودهاست. ساز و کار اجماع یکی از اصلی‌ترین ارکان امنیت شبکه بلاکچین است.

الگوریتم اجماع به دو صورت گواه اثبات کار و گواه اثبات سهام صورت می‌گیرد که در هر دو روش نودها نقش اصلی را ایفا می‌کنند.

گواه اثبات کار‌ (PoW): در این روش نودها با دانلود یک نسخه‌ی کلی از شبکه وارد آن ‌می‌شوند و می‌توانند در اعتبارسنجی و تایید تراکنش‌ها شرکت داشته باشند.
گواه اثبات سهام‌ (PoS): این شیوه با‌ توجه به میزان ارز ذخیره شده در کیف پول نودها انجام می‌شود. هر نود بسته به میزان ارزی که در کیف پول خود استیک می‌کند، می‌تواند تراکنش‌ها را تایید کند.

برای فهم کامل مقاله ( الگوریتم اثبات سهم PoS و اثبات کار PoW ) را مشاهده کنید.

انواع نودهای بلاک چینی در شبکه

به عنوان مثال پرینتر یا مودم می تواند نود در شبکه یک کامپیوتر باشد. نود انواع مختلفی دارد اما هر کدام از آنها دارای ویژگی یکسانی هستند. برای میزبانی کردن یک نود و یا اتصال ساده به آن سخت افزار خاصی مورد نیاز است. به عنوان مثال در بیت کوین دو نوع نود وجود دارد.

نود کامل (full nodes):

نود کامل که کپی بلاکچین را ذخیره می کند. و امنیت و صحت داده ها را بر روی بلاکچین با اعتبارسنجی داده ها تضمین می کند. نود کامل یک نسخه‌ی کلی از بلاکچین را دانلود و شبیه به یک سرور مرکزی عمل می‌کند. رایج‌ترین تهدید برای بلاک چین حمله ۵۱ درصد است که در آن حالت، بیش از نصف قدرت شبکه در انحصار یک نهاد قرار می‌گیرد. در حال حاضر، می‌‌توان گفت بلاکچین بیت کوین به‌دلیل تعداد بالای کاربرانش یا همان نودها، از حملات 51 درصد در امان است.

مزایای اجرا کردن نود کامل

اولین دلیل، و مهمترین فایده ی اجرا کردن نود کامل این است که به حفظ حریم خصوصی و امنیت سرمایه ی شما کمک می کند.

دومین دلیل، بالاتر بردن امنیت و سرعت شبکه بیت کوین است.

سومین دلیل، امن تر شدن کسب و کار خود شما است. اگر شما کسب و کاری داشته باشید که به طور مرتب مبالغ سنگینی از بیت کوین را ارسال یا دریافت می کنید، داشتن یک والت یا نود سبک کار عاقلانه ای نیست.

چهارمین دلیل، داشتن یک نود کامل به شما کمک می کند که تجربه ی ملموسی از حضور توی شبکه ی بیت کوین، کمک به ارتقای امنیت اون، انجام تراکنش و درک روند کار بلاک چین به دست بیاورید.

پنجمین دلیل، بدون داشتن یک نود کامل، شما نمی توانید بلاک ها رو ماین کنید و در ازای این کار بیت کوین جایزه بگیرید.

نقطه ضعف این کار هم استفاده نسبتا زیاد از پهنای باند و منابع سخت افزاری سیستم شما است و این که حجم بلاک چین بیت کوین در حال حاضر حدود 300 گیگابایت است و هر روز هم به حجمش اضافه می شود.

ایجاد تغییرات در شبکه نود کامل

همچنین برای ایجاد تغییرات در شبکه، نود کامل باید در رأی‌گیری‌ها شرکت کند. برای ایجاد هر تغییر در بستر بلاکچین باید بیش از 50 درصد نودهای کامل با آن تغییر موافقت کنند. در صورتی که 51 درصد آن‌ها مخالف تغییر موردنظر باشند؛ این تغییر رخ نخواهد داد.

هارد فورک (Hard Fork)

در این حالت، بلاکچین برای ایجاد تغییرات جدید باید انشعاب پیدا کند که اصطلاحاً به آن “هارد فورک” گفته می‌شود. در نتیجه، عامل ایجاد هارد فورک‌ها نیز نودهای کامل هستند.

سافت فورک (Soft Fork)

یکی دیگر از روش‌‌های ایجاد تغییر در بلاکچین، سافت ‌فورک‌ها هستند. سافت ‌فورک نرم‌تر از هارد ‌فورک برخورد می‌کند و گره‌ها را مجبور به آپدیت فوری نرم‌افزار نمی‌کند.

انواع نودهای کامل

• تعدیل یافته
• آرشیوی

نود تعدیل یافته (Pruned nodes)

یکی از انواع نودهای کامل است که این نود دانلود بلاک‌ها را از ابتدا شروع می‌کند و زمانی که به محدوده مشخصی برسد، قدیمی‌ترین بلاک‌ها را حذف می‌کند و فقط هدرها و موقعیت زنجیره را باقی می‌گذارد.

آرشیوی (Archival nodes)

تفاوت نود تعدیل یافته و نود آرشیوی، به مقدار فضایی بر می‌گردد که از هارد درایو سرور یا کامپیوتر شخصی شما اشغال می‌کنند. نود های بلاک چینی آرشیوی را می‌توان به چندین زیرمجموعه تقسیم کرد؛ نودهایی که می‌توانند بلاک‌ها را به بلاک چین اضافه کنند و نودهایی که قادر به انجام این کار نیستند.

انواع نود آرشیوی

• مسترنودها (Masternodes)
• نودهای استخراج (Mining nodes)
• نودهای استیکینگ (staking nodes)
• نودهای مرجع (Authority Nodes)

مسترنودها (Masternodes)

مستر نود (Masternode) یک گره کامل رمزارزی یا همان کیف پول نرم افزاری یک رمز است که یک نسخه کامل از بلاک چین را ذخیره و بروزرسانی می‌کند. درست مثل گره‌های کامل بیت کوین که همیشه فعال هستند.

سرمایه گذاران رمزارزی می‌توانند با مدیریت یک مسترنود درآمد هفتگی یا ماهانه مناسبی داشته باشند. بنابراین اگر روی رمزارزی که از مستر نود پشتیبانی می‌کند سرمایه گذاری کرده اید، بهتر است در مورد شرایط و میزان درآمد مستر نود شدن در شبکه آن تحقیق کرده و از این روش مناسب برای کسب درآمد بیشتر استفاده کنید.

اطلاعات بیشتر در مورد مسترنودها (Masternodes) در سایت رسمی masternodes.com

نودهای استخراج (Mining nodes)

وظیفه اصلی استخراج کنندگان (Miner)، تایید صحت تراکنش های شناور بیت کوین، قرار دادن آن ها در یک بلاک جدید و استخراج آن بلاک با صرف توان محاسباتی بسیار زیاد برای به دست آوردن یک هش منحصر به فرد صحیح می باشد. استخراج کنندگان برای این عملیات هیچ نیازی به دانستن اطلاعات کل تراکنش های بیت کوین ندارند و تنها با دانستن بخشی از اطلاعات بلاک قبلی می توانند صحت تراکنش های جدید را تایید کرده و بلاک های جدید را استخراج کنند.

نودهای استیکینگ (staking nodes)

استیکینگ ارز دیجیتال را می‌توان راهکاری جایگزین برای استخراج دانست. یکی از مهمترین مزیت‌های این روش در مقایسه با ماینینگ هزینه به مراتب کمتر است، به طوری که بدون نیاز به پرداخت هزینه‌های گزاف برای خرید سیستم‌های کامپیوتری قدرتمند یا اسیک‌ها و همچنین تحمل مخارج بالای استفاده از برق زیاد، به طور رایگان ارز دیجیتال به دست خواهید آورد.

اطلاعات بیشتر در مورد نودهای استیکینگ (staking nodes) در سایت رسمی staking.com

نودهای مرجع (Authority Nodes)

شبکه‌هایی که از چنین الگوریتم‌هایی استفاده می‌کنند، لازم است که یک مقدار ثابت از نود های بلاک چینی مرجع را تعیین کنند. این که این نودها چه تعداد باشند و یا چه کسانی باشند، با رای گیری توسط اجتماع تعیین می‌شود و یا تیم توسعه آن را تعریف می‌کند.

همه مشارکت کنندگانی که به عنوان نود مرجع تعیین نشده‌اند، به مدیریت نود های بلاک چینی سبک خواهند پرداخت که این نودها برای توانایی عملکرد بر روی بلاک چین متکی بر داده‌های گزارش شده هستند.

نود سبک (lightweight nodes):

نود سبک که به هر کاربر مشارکت کننده گفته می شود. نود سبک یا SPV که به آن Lightweight node نیز گفته می‌شود؛ در فرایند روزمره‌ی رمزارزها مورد استفاده قرار می‌گیرد و متکی به نودهای کامل است.

نود سبک “Simplified Payment Verification” به معنای نود تایید پرداخت ساده، منابع زیادی نیاز ندارد و سهولت کار را جایگزین امنیت کرده است.

تعریفی ساده تر از نود

نود را می‌توان به زبان دیگری نیز معنی کرد؛ یک کامپیوتر که نرم‌افزار بلاکچین را بر روی سیستم خود پیاده می‌کند و از طریق اینترنت به سایر کامپیوترهای مانند خود متصل می‌شود. هر‌چه تعداد این کامپیوترها بیشتر باشد؛ زیرساخت شبکه بلاکچین قوی‌تر می‌شود و میزان مقیاس‌پذیری آن افزایش می‌یابد.

وظایف نودها در شبکه

نودها، دیتای بلاک‌چین را ذخیره، توزیع و ارائه می‌نمایند. از این رو اساساً عملکرد هر بلاک‌چینی مبتنی بر فعالیت و حضور نودها می‌باشد.

• نود صلاحیت و درستی بلاک را در تراکنش تایید یا رد می کند.
• نود تاریخچه تراکنش‌های بلاک‌چین را ذخیره می کند.
• نود تاریخچه تراکنش‌ها را به دیگر نودهای موجود در درون شبکه ارسال می کند.

تطبیق تراکنش با قوانین بیت کوین

برای این که صحیح بودن یک تراکنش مشخص شود در شبکه بیت کوین قوانینی تعریف شده است و اما نودها جوری طراحی شده اند که وقتی تراکنشی وارد شبکه می شود صحت سنجی انجام دهند و اگر اطلاعات درست باشد تراکنش در شبکه بلاک چین ثبت شود.

اشتراک اطلاعات

اصلی‌ترین و مهم‌ترین کاری که یک نود انجام می‌دهد. صحت‌سنجی و مخابره‌ی اطلاعات تراکنش‌های خود است و به شبکه کمک می‌کند تا تصویر کاملی تشکیل دهد و اطلاعات ناقص نباشد.

ذخیره یک کپی از تمام تراکنش‌های تایید شده

تراکنش های تایید شده به صورت یک فایل به نام بلاک چین درآمده و در آن تثبیت می‌شوند. هر نود یک کپی از فایل های تراکنش‌های صحیح که با قوانین بیت کوین همخوانی دارد را دارا می باشد.

سوالات متداول