Popularność technologii blockchain rośnie na całym świecie. Firmy i osoby prywatne na całym świecie wykorzystują blockchain do różnych celów.
Niezależnie od tego, czy chodzi o kryptowaluty, IT czy opiekę zdrowotną, blockchain rozwija skrzydła w każdym wymiarze.
Jednak ta koncepcja jest wciąż nowa dla większości światowej populacji. Podczas gdy wiele osób wciąż ma dwa zdania w kwestii bezpieczeństwa i wiarygodności blockchainów, inni chcą bardziej zgłębić tę koncepcję.
Jeśli jesteś zainteresowany poznaniem technologii, zrozumienie węzłów blockchain jest kluczowe. Jeśli jesteś entuzjastą biznesu lub entuzjastą blockchain, który chce opracować bezpieczne i niedrogie rozwiązanie oparte na blockchain, wiedza o węzłach blockchain pomoże ci.
Zrozummy więc dogłębnie węzły blockchain i ich typy.
Spis treści:
Co to jest Blockchain?
Blockchain to niezmienna współdzielona księga przechowująca transakcje i śledząca zasoby w sieci. Jest to baza danych, w której dane są ułożone w bloki, a nie wiersze i kolumny, jak w tradycyjnych bazach danych.
Termin „blockchain” pochodzi od dwóch słów – „blok” i „łańcuch”. Każda zweryfikowana transakcja lub rekord w sieci blockchain jest dodawany do bloku ze zdefiniowaną przestrzenią. Jeśli to miejsce jest wypełnione, nowe zweryfikowane rekordy są dodawane do następnego bloku dołączonego lub „połączone” z poprzednim blokiem za pomocą kryptografii.
Technologia Blockchain została wynaleziona w 2008 roku przez Satoshi Nakamoto, którego tożsamość jest nieznana.
Jego kluczowe elementy to:
- Decentralizacja: Blockchain to zdecentralizowany system, którego żadna osoba nie jest właścicielem i każdy, kto ma do niego uprawnienia, może uzyskać do niego dostęp. Nazywana jest również technologią Distributed Ledger Technology (DLT), ponieważ jest to księga rozproszona zawierająca powiązane rekordy i umożliwiająca użytkownikom przechowywanie, udostępnianie i wykonywanie transakcji peer-to-peer.
- Niezmienność: Każdy rekord w łańcuchu bloków jest oznaczony znacznikiem czasu, aby uniknąć manipulacji i podwójnych rekordów. Jeśli w rekordzie jest błąd, należy dodać nowy rekord z poprawką, aby oba rekordy były widoczne.
- Przejrzystość: Większość łańcuchów bloków, z wyjątkiem prywatnych, jest open-source bez centralnego organu. Dzięki temu każdy może uzyskać dostęp do jego kodu i sugerować zmiany, co zwiększa wzajemne zaufanie i przejrzystość między członkami sieci.
Technologia Blockchain jest wykorzystywana w różnych branżach, od bankowości i finansów po IT, łańcuch dostaw i opiekę zdrowotną. Jego użycie szybko rośnie, a także można zobaczyć firmy korzystające z technologii w grach wideo, inteligentnych umowach, weryfikacji dokumentów, płatnościach i nie tylko. Jest nie tylko bezpieczny, opłacalny i łatwy w użyciu, ale także szybszy i dokładniejszy.
Czym są węzły blockchain?
Węzły Blockchain to urządzenia elektroniczne z adresem IP i podłączone do sieci blockchain za pośrednictwem Internetu. Węzły to punkty końcowe komunikacji, które umożliwiają użytkownikom interakcję z łańcuchem bloków.
Węzły umożliwiają wykonanie systemu blockchain. To jak plac zabaw, na którym wszystko się dzieje. Ten plac zabaw składa się z wielu platform blockchain, które mogą być prywatne, publiczne lub hybrydowe.
Węzeł blockchain może wykonywać różne funkcje w zależności od wymagań łańcucha bloków. Niektóre z podstawowych zadań, które może wykonywać, to:
- Ułatwienie komunikacji
- Akceptacja lub odrzucenie transakcji
- Przetwarzanie transakcji
- Zarządzanie transakcjami
- Przechowywanie bloków powiązanych z kryptografią
Dlaczego potrzebujesz węzłów blockchain?
Technologia Blockchain zapewnia integralność danych i zwiększa wiarygodność sieci. W tym celu ta sama księga jest dystrybuowana globalnie w wielu systemach.
Ponieważ każdy blok zawierający dane w łańcuchu bloków jest połączony z kolejnym blokiem za pomocą kryptografii, jeśli chcesz zmienić rekord lub blok, będziesz musiał zmienić wszystkie kolejne bloki. Ma to na celu zachowanie dokładności i spójności, ponieważ każdy blok ma hash poprzedniego bloku.
Wyobraź sobie więc, że sieć blockchain jest ograniczona do jednego miejsca. Hakerowi łatwiej będzie modyfikować wartości bloków i wykorzystywać sieć. Właśnie dlatego blockchain jest dystrybuowany na całym świecie bez centralnego węzła, który nim administruje; stąd wdrożono koncepcję decentralizacji.
Co więcej, każdy połączony system lub węzeł rozproszony na całym świecie będzie współdzielić te same dane, aby zachować integralność i dokładność danych w sieci. Nawet jeśli księga jednego systemu zostanie zmodyfikowana, inne systemy zawierające tę księgę pozostaną nienaruszone i będą działać jako dowód integralności danych. Ta globalna dystrybucja łańcucha bloków między kilka węzłów zwiększa również odporność sieci na ataki i klęski żywiołowe, jednocześnie zwiększając wiarygodność.
Potrzebujesz węzłów łańcucha bloków do:
- Umożliwienie dostępu: węzły Blockchain umożliwiają użytkownikom łatwy dostęp do księgi blockchain. Pomoże Ci w bezproblemowej interakcji z siecią, dzięki czemu będziesz mógł przeglądać transakcje zachodzące w sieci, przeglądać szczegóły transakcji i weryfikować zapisy.
- Utrzymanie łańcucha bloków: węzły utrzymują sieć łańcucha bloków i pomagają jej się rozwijać. Każdy blok danych w łańcuchu bloków jest dodawany do pamięci węzła. Następnie węzły służą do dodawania nowych bloków do sieci i synchronizacji danych z zachowaniem kopii księgi. Aby ostatecznie zatwierdzić blok do dodania do łańcucha bloków, musi osiągnąć konsensus większości członków.
- Przetwarzanie transakcji: Kiedy transakcja ma miejsce w łańcuchu bloków, jest wysyłana do jego węzłów. Niektóre węzły uczestniczą w algorytmie konsensusu sieci na podstawie ich ról, podczas gdy inne są odpowiedzialne za prowadzenie zapisów.
Po otrzymaniu żądania transakcji węzeł może zaakceptować lub odrzucić transakcję. Może przechowywać te dane i wysyłać je z powrotem do równorzędnych sieci. Węzeł może również udostępniać dane innym węzłom w sieci, aby promować synchronizację.
Jak działają węzły blockchain?
Do tej pory dowiedzieliśmy się, że technologia blockchain utrzymuje integralność danych. Ale to, co naprawdę kryje się za zasłonami, jest tym, czego dowiemy się dalej.
Aby zachować integralność danych, wszyscy w sieci muszą wiedzieć, że każda transakcja jest prawidłowa i nie ma podwójnych rekordów ułatwiających jakiekolwiek oszustwa.
Ponieważ nie ma centralnego organu zarządzającego siecią, osiągnięcie konsensusu jest sposobem, w jaki członkowie mogą zweryfikować, czy transakcje są ważne, czy nie. Węzły sieciowe osiągają to wśród użytkowników i pomagają zabezpieczyć łańcuch bloków.
Konsensus może zawierać zestaw zasad działania łańcucha bloków i potwierdzania ważności danych. Ponieważ łańcuch bloków może być duży przy dużej liczbie systemów i użytkowników, wymagany jest algorytm konsensusu do weryfikacji informacji w blokach. Proof of Work (PoW) i Proof of Stake (PoS) to popularne algorytmy konsensusu, które opierają się na węzłach (pełnych węzłach) w celu egzekwowania reguł sieciowych i walidacji transakcji.
Przykład: Bitcoin używa algorytmu PoW. Każdy może pobrać łańcuch bloków Bitcoin i weryfikować bloki. Umożliwia to decentralizację sieci i zwiększa jej bezpieczeństwo. W tym blockchainie każdy może uruchomić węzły bitcoin ze stabilnym połączeniem internetowym i odpowiednim sprzętem.
Rodzaje węzłów Blockchain
Istnieją różne typy węzłów zapewniających różne funkcje. Nawet użytkowników wchodzących w interakcję z siecią blockchain można nazwać węzłami. Jednak nie każde urządzenie w sieci blockchain jest węzłem i spełnia tę samą funkcję.
Węzły w sieci blockchain są klasyfikowane w zależności od ich ról i wymagań blockchain. Na przykład węzeł może służyć do przechowywania rekordów transakcji, podczas gdy inne węzły mogą nie wykonywać tego zadania.
Łańcuch bloków może mieć różne węzły dla użytkowników, klientów, dostawców usług i innych.
Przyjrzyjmy się różnym typom węzłów łańcucha bloków.
#1. Pełne węzły
Pełne węzły są odpowiedzialne za utrzymanie wszystkich zapisów transakcji w sieci blockchain. Są one uważane za serwery łańcucha bloków, na których przechowywane i utrzymywane są dane.
Istnieje kilka modeli zarządzania łańcuchem bloków, którym mogą podlegać pełne węzły. Jeśli w łańcuchu bloków trzeba wprowadzić jakieś ulepszenia, większość pełnych węzłów musi być na to gotowa. Można więc wywnioskować, że pełne węzły otrzymują prawo głosu w celu wprowadzenia jakichkolwiek zmian w łańcuchu bloków.
Jednak pewne scenariusze mogą również zaistnieć, gdy zmiana nie zostanie wdrożona, nawet jeśli większość pełnych węzłów zgodzi się na zmianę. Może się to zdarzyć, gdy trzeba podjąć ważną decyzję.
Na przykład około 52% pełnych węzłów zgadza się na zmianę, ale 48% nie (co jest wystarczającą liczbą). W takim przypadku może dojść do twardego forka kryptowalutowego, w którym blockchain zostanie podzielony na pół, a akcja nie będzie kompatybilna wstecz. Kiedy tak się stanie, nowo utworzony blockchain będzie działał w oparciu o zmiany sugerowane przez większość pełnych węzłów, podczas gdy stary blockchain będzie działał tak jak poprzednio.
Istnieją dwa rodzaje pełnych węzłów:
Przycięte pełne węzły
Oczyszczone węzły otrzymują określoną pojemność pamięci do przechowywania danych. Oznacza to, że można dodać dowolną liczbę bloków, ale pełny węzeł może przechowywać tylko ograniczoną liczbę bloków.
Aby utrzymać księgę, przycięte węzły mogą pobierać blok, aż osiągnie określony limit. Po osiągnięciu limitu węzeł zaczyna usuwać najstarsze bloki i robić miejsce na nowe, aby zachować rozmiar łańcucha bloków. Niemniej jednak nie usuwa całkowicie starych bloków, ponieważ ich sekwencja i metadane są nadal rejestrowane w blockchain, zgodnie z kluczowymi zasadami technologii Blockchain.
Archiwalne pełne węzły
Pełne węzły tego typu są powszechnie spotykane w sieci blockchain. Archiwalne pełne węzły zachowują cały łańcuch bloków i różnią się od przyciętych pełnych węzłów pod względem pojemności pamięci. Te węzły są różnych typów:
- Węzły górnicze: Potrzebujesz pewnych węzłów do dużych obliczeń i rozwiązywania skomplikowanych funkcji matematycznych w celu weryfikacji rekordów. Wymaga to dużej mocy obliczeniowej i zużywa dużą ilość energii w procesie. Węzły Miner są idealne do procesu kopania, który obejmuje algorytmy konsensusu, takie jak Proof of Work.
- Węzły uprawnień: każdy może zostać członkiem lub węzłem w publicznym łańcuchu bloków, synchronizując dane łańcucha bloków w swoich systemach. Ale w niektórych przypadkach łańcuch bloków musi być administrowany, a dane muszą być zabezpieczone. W tym miejscu w grę wchodzą węzły autorytetu. Służą do autoryzacji innych węzłów chcących dołączyć do sieci blockchain. Mogą również zdefiniować uprawnienia dostępu innych węzłów, jeśli chcą uzyskać dostęp do określonego kanału danych.
- Masternody: Są to pełne węzły bez zasilania, aby dodać nowy blok do sieci. Służą do prowadzenia księgi rachunkowej i weryfikacji transakcji.
- Węzły tyczenia: te węzły weryfikują transakcje w sieci blockchain i są odpowiedzialne za utrzymanie algorytmu konsensusu. W słynnym algorytmie – Proof of Stake (PoS), węzły obstawiania służą do obstawiania lub inwestowania swoich pieniędzy i weryfikacji transakcji. Jeśli uda im się zweryfikować transakcję, dostaną w zamian nagrody.
Węzły tyczenia są wybierane na podstawie zdefiniowanych reguł, takich jak czas spędzony w sieci blockchain. Te pełne węzły nie wymagają dużej mocy obliczeniowej.
#2. Węzły świetlne
Węzły lekkie służą do przechowywania danych i dostarczają tylko wymaganych informacji, aby ułatwić codzienne zadania lub umożliwić szybsze transakcje. Węzły te są również znane jako węzły Uproszczonej Weryfikacji Płatności (SPV). Te węzły nie sprawdzają poprawności bloków; zamiast tego przechowują tylko nagłówki bloków.
#3. Superwęzły
Superwęzły służą do wykonywania określonych zadań specjalnych i są zaimplementowane w niektórych łańcuchach bloków. Może być używany do ustawiania lub utrzymywania reguł łańcucha bloków, wprowadzania zmian w protokole itp.
#4. Węzły oświetleniowe
Węzły oświetleniowe budują jednostkę z użytkownikiem, przenosząc wszystkie transakcje do głównego łańcucha bloków. Ułatwia to natychmiastowe transakcje, jednocześnie zmniejszając koszty związane z transakcją, ponieważ zmniejsza się obciążenie sieci.
Tego typu węzły zostały stworzone, aby rozwiązać problem przeciążenia sieci blockchain, który opóźnia transakcje.
Często zadawane pytania
Jak skonfigurować pełny węzeł?
Odpowiedź: Aby skonfigurować pełny węzeł, musisz wykonać następujące kroki:
1. Wybierz sieć blockchain, taką jak Bitcoin, Ethereum itp.
2. Uzyskaj oprogramowanie i sprzęt wymagane do uruchomienia wybranego łańcucha bloków. Możesz znaleźć to informacje w Internecie. Potrzebny sprzęt może obejmować mniejszy system, taki jak Raspberry Pi.
3. Skonfiguruj cały sprzęt i oprogramowanie.
Jak uruchomić pełny węzeł?
Odpowiedź: Kroki do uruchomienia pełnego węzła to:
1. Hostuj węzeł w usłudze opartej na chmurze, takiej jak Google Cloud, Amazon Web Services (AWS), DigitalOcean itp.
2. Uruchom węzeł na swoim urządzeniu z wystarczającą ilością pamięci RAM i miejsca do przechowywania.
3. Możesz również zbudować rozwiązanie typu „node-in-a-box” lub skorzystać z dedykowanego rozwiązania.
4. Monitoruj i utrzymuj swój węzeł, aby upewnić się, że działa dobrze i jest bezpieczny.
Czy hosting węzła blockchain jest opłacalny?
Odpowiedź: Tak, możesz zarabiać, hostując węzeł w sieci blockchain. Ale będzie to zależeć od typu węzła, który wybierzesz do hostowania.
Hostowanie węzła do stakowania może być opłacalne. Może stać się Twoim źródłem pasywnego dochodu. Im więcej w nią zainwestujesz, tym większe będą Twoje zyski.
Jeśli zdecydujesz się na hostowanie masternodów, zarobisz za świadczoną usługę. Będzie to jednak wymagało pewnej początkowej inwestycji w twój masternode.
Jaka jest liczba węzłów, które może uruchomić maszyna?
Odpowiedź: Liczba węzłów, które można uruchomić na maszynie, zależy od jej możliwości sprzętowych. Możesz uruchomić tylko jedną instancję portfela za jednym razem na maszynie. Możesz go jednak zwiększyć, korzystając z maszyn wirtualnych. A jeśli korzystasz z wirtualnego serwera prywatnego (VPS), nie przekraczaj 80-85% dostępnego limitu zasobów serwera. W przeciwnym razie możesz być ograniczony lub ograniczony przez dostawcę usług.
Wniosek
Znajomość węzłów łańcucha bloków i ich typów może pomóc w tworzeniu opłacalnych, bezpiecznych i szybszych aplikacji do rozwiązywania problemów klientów. Tak więc, jeśli jesteś firmą lub osobą, która chce poznać technologię blockchain, ten artykuł pomoże ci zrozumieć węzły blockchain i ich znaczenie.