نود در بلاکچین به چه معناست؟ آشنایی با انواع Node

بدون شک یکی از ویژگی‌های برجسته رمزارزها، غیرمتمرکز بودن آنهاست. تراکنش‌ها در دنیای کریپتو بدون هیچ مرجع مرکزی پردازش می‌شوند، به این معنا که به هیچ واسطه یا بانکی نیاز ندارند. در عوض، شبکه‌ای از گره‌های بلاکچین موسوم به نود، تراکنش‌ها را تایید و شبکه را ایمن می‌کنند.

در مهندسی نرم‌افزار، اصطلاح “گره” به یک جزء شبکه به هم پیوسته گسترده‌تر اشاره دارد. با این حال، در کریپتو، گره از اجزایی است که الگوریتم بلاکچین را برای تایید و احراز هویت هر تراکنش اجرا می‌کند. گره‌ها معمولاً سیستم‌های رایانه‌ای هستند که حاوی یک کپی از پروتکل اولیه بلاکچین و کل تاریخچه تراکنش‌های آن هستند. به دلیل تمرکززدایی، هر فردی می‌تواند یک گره را در هر نقطه از جهان اجرا کند. در ادامه این مقاله از مزدکس به مفهوم نود و انواع آن در شبکه های بلاکچین می‌پردازیم.

نود در بلاکچین چیست؟

نود جزء حیاتی یک شبکه بلاکچین است که می‌تواند یک کامپیوتر ویا سخت‌افزاری تخصصی باشد که اطلاعات و تراکنش‌ها را در دفتر کل توزیع شده (DLT) ردیابی می‌کند. هر گره، نرم‌افزار پروتکل بلاکچین را اجرا، تراکنش‌ها را پردازش و مشروعیت بلاک‌های اضافه شده را تایید می‌کند. علاوه بر این، گره‌ها دارای شناسه‌های منحصر به فردی هستند که آنها را از یکدیگر متمایز می‌کند.

در یک شبکه بلاکچینی، گره‌ها با یکدیگر ارتباط برقرار می‌کنند. هر چه تعداد گره‌های بیشتری به شبکه بپیوندند، شبکه غیرمتمرکزتر می‌شود. تمرکززدایی باعث می‌شود شبکه ایمن‌تر و کمتر مستعد تلاش‌های هک شود. 

برخلاف شبکه‌های متمرکز، شبکه‌های غیرمتمرکز توسط سرورهای مرکزی اداره نمی‌شوند. در عوض، آنها برای اداره عملیات خود به نودها متکی هستند. این کمک می‌کند تا رمزارزها به یک چشم‌انداز کاملاً مستقل تبدیل شده و یکپارچگی فلسفی مورد نظر خالق بیت‌کوین، ساتوشی ناکاموتو، حفظ شود.

اما هر گره عملکرد متفاوتی را انجام می‌دهد. بنابراین، انواع مختلفی از گره‌ها وجود دارند که موارد استفاده خاص و عملکردهای تخصصی را ارائه می‌دهند.

نود بلاکچین چگونه کار می‌کند؟

نقش اصلی یک نود بلاکچین، پخش و تایید تراکنش‌هاست. هنگامی که کاربر تراکنشی را ارسال می‌کند، توسط یک گره دریافت می‌شود که آن را در شبکه توزیع می‌کند. تمام گره‌های شبکه، تراکنش را بررسی کرده تا مطمئن شوند فرستنده وجوه را دارد و مجاز به ارسال آنهاست.

تراکنش نامعتبر تنها در صورتی می‌تواند تایید شود که 51% گره‌ها آن را تایید کنند. بنابراین در شبکه‌های بلاکچینی با هزاران گره، بسیار بعید است که یک بازیگر بد بتواند 51 درصد نودها را تصاحب کند. پس از اینکه تراکنش‌های جدید توسط گره‌ها تایید شد، آنها در بلاک‌ها گروه‌بندی می‌شوند. هر بلاک جدید با پیروی از قوانین مکانیسم اجماع آن به بلاکچین اضافه می‌شود که توسط گره‌هایی به نام گره‌های کامل (فول نود) اجرا می‌شود.

گره‌های بلاکچین و ماینرها

بسیاری از بلاکچین‌ها، از جمله بیت کوین، از فرایند استخراج برای اعتبارسنجی تراکنش‌های خود استفاده می‌کنند. این بلاکچین‌ها دارای نود و ماینر هستند. ماینر یک گره تخصصی است که دسته‌ای از تراکنش‌ها را تایید و در ازای آن پاداش رمزارزی دریافت می‌کند. اساساً، نودها و ماینرها بخش‌های مختلف فرآیند تراکنش را مدیریت می‌کنند.

همانطور که قبلاً توضیح داده شد، این فرآیند با گره‌هایی که تراکنش‌ها را تایید می کنند شروع می‌شود. ماینرها برای کسب حق تایید تراکنش‌ها با یکدیگر رقابت می‌کنند. روشی که آنها برای اینکار در پیش می‌گیرند به مکانیسم اجماع بلاکچین بستگی دارد. در متداول‌ترین روش، که به عنوان اثبات کار (PoW) شناخته می‌شود، ماینرها در حل معادلات ریاضی رقابت می‌کنند.

ماینر برنده، تراکنش‌ها را در یک بلاک جمع و آنها را تایید می‌کند. سپس بلاک را در شبکه منتشر می‌کند تا توسط سایر نودها بررسی شود. هر گره اعتبار هر بلاک را بررسی کرده و سپس بلاک تایید شده را به زنجیره ای از بلاک‌ها (بلاکچین) اضافه می‌کند.

از آنجایی که تمام بلاکچین‌ها از استخراج استفاده نمی‌کنند، مکانیسم‌های اجماع دیگری  برای تعیین اعتبار تراکنش‌ها وجود دارد. به‌عنوان مثال، اثبات سهام (PoS) مستلزم آن است که شرکت کنندگان ارز دیجیتال خود را به عنوان وثیقه قفل کنند تا به بخشی از فرآیند اجماع بدل شوند.

انواع  نود در بلاکچین

گره‌های بلاکچین اهداف متفاوتی داشته و سطوح مختلفی از مشارکت در شبکه را عهده‌دار هستند. برخی گره‌ها وظایف کلی را انجام می‌دهند، در حالی که برخی دیگر عملکردهای خاصی مانند ذخیره اطلاعات در دفتر کل توزیع شده یا اضافه کردن بلاک‌ها را بر عهده  دارند. در ادامه لیستی از انواع مختلف گره‌های بلاکچین را مشاهده می‌کنید:

• فول نود آرشیو گر
• فول نود تعدیل یافته
• لایت نود
• مستر نود
• ماینینگ نود
• نود مرجع
• استیکینگ نود
• لایتنینگ نود

فول نود آرشیو گر (Archival full nodes)

یک گره کامل آرشیو گر، کل دفتر بلاکچین را ذخیره می‌کند (تمام تراکنش‌ها از ابتدا تا جدیدترین). این نوع گره باید مقدار زیادی حافظه در دسترس داشته باشد زیرا بلاکچین‌ها می‌توانند فضای کمی را اشغال کنند.

فول نود تعدیل یافته (Pruned full nodes)

یک گره کامل تعدیل یافته دارای محدودیت حافظه تنظیم است. این نود، بلاکچین را دانلود و سپس بلاک‌های قدیمی‌تر را حذف می‌کند. این فرآیند به عنوان هرس شناخته می‌شود و بلاک‌ها به طور کامل حذف نمی‌شوند زیرا متادیتا و دنباله آنها باقی می‌ماند. پس از این فرآیند، این گره آخرین تراکنش بلاکچین را تا سقف خود نگه می‌دارد. به عنوان مثال، اگر محدودیت سایز 1 گیگابایت باشد، آخرین گیگابایت تراکنش را در خود جای می‌دهد.

لایت نود (Light nodes)

لایت نود یا  گره‌های سبک، حاوی داده‌هایی از کل تاریخچه یک بلاکچین نیستند. در عوض، آنها فقط مجموعه‌ای جزئی از داده‌ها را ذخیره می‌کنند و همچنان از صحت تراکنش‌ها اطمینان می‌دهند. بسیاری از آنها به‌عنوان کیف‌پول‌های رمزنگاری عمل می‌کنند. لایت نودها به گره‌های کامل متصل می‌شوند و به‌عنوان پلی بین کیف پول و بلاکچین عمل می‌کنند. این یک رویکرد ساده برای خرید، فروش و معامله ارزهای دیجیتال در یک صرافی از طریق بلاکچین است.

مستر نود (Masternodes)

مستر نودها شبیه گره‌های کامل هستند. با این حال، آنها صرفاً برای اعتبارسنجی و ذخیره تراکنش‌ها استفاده می‌شوند و نمی‌توانند بلاک‌های جدید را به بلاکچین اضافه کنند. مسترنودها در ازای اعتبارسنجی تراکنش‌ها در قالب ارز دیجیتال بومی بلاکچین، پاداش دریافت می‌کنند. آنها اغلب بر اساس یک سیستم مبتنی بر وثیقه، به نام استیکینگ عمل می‌کنند. مسترنودها با نودهای معمولی متفاوت هستند و نقش مهمی در حاکمیت بلاکچین بر عهده دارند. با این حال، به دلیل فعالیت مداوم آنها، نسبت به نودهای پایه به برق و فضای ذخیره‌سازی بیشتری نیاز دارند.

ماینینگ نود (Mining node)

ماینینگ نود گره‌ای است که در فرآیند استخراج ارز دیجیتال مشارکت دارد. گره‌های ماینینگ بر اساس مکانیزم اجماع بلاکچین (به عنوان مثال اثبات کار) انتخاب می‌شوند. اولین ماینینگ نودی که یک مسئله ریاضی را حل کند، یک بلاک تراکنش را تایید می‌کند. یک ماینینگ نود ممکن است از یک ماینر یا یک استخر استخراج که گروهی از ماینرها با هم کار می‌کنند، تشکیل شده باشد.

نودهای مرجع (Authority Nodes)

نودهای مرجع معمولاً در بلاکچین‌های دارای فرآیندهای بررسی برای انتخاب گره استفاده می‌شوند. این گره‌ها توسط جامعه یا مدیران بلاکچین انتخاب می‌شوند. نودهای مرجع معمولاً در بلاکچین‌های خصوصی یا نیمه متمرکز که به عنوان بلاکچین های مجاز نیز شناخته می‌شوند، استفاده می‌شوند.

استیکینگ نود (Staking nodes)

نود استیکینگ، ارزهای دیجیتال را به عنوان وثیقه قفل می‌کند، که به عنوان استیک شناخته می‌شود. بلاکچین‌هایی که از سیستم اثبات سهام (PoS) بهره می‌برند، گره‌های استیکینگ را برای تایید بلاک‌های تراکنش انتخاب می‌کنند. یک گره استیکینگ ممکن است از یک کاربر یا یک استخر سهام تشکیل شده باشد، آنها گروهی از کاربران هستند که وجوه رمزنگاری خود را تجمیع کرده تا شانس خود را برای انتخاب شدن برای تایید بلاک‌ها افزایش دهند.

لایتنینگ نود (Lightning nodes)

گره لایتنینگ یک شبکه مجزا برای اتصال کاربران به بلاکچین ایجاد کرده و انجام تراکنش خارج از زنجیره اصلی را امکان‌پذیر می‌کند. سپس تراکنش‌ها پردازش شده به بلاکچین اصلی ارسال می‌شوند. گره‌های لایتنینگ در شبکه‌های بلاکچین متراکم با پردازش کند و کارمزد بالا (مانند بیت کوین) مفید هستند. این گره‌ها امکان تراکنش‌های کم هزینه و تقریباً آنی را فراهم می‌کنند.

نحوه ایجاد گره در بلاکچین

راه‌اندازی یک نود بلاکچین ساده‌تر از آن چیزی است که فکر می‌کنید. برای اینکار فقط سه مرحله وجود دارد:

• سخت افزار نود مناسب را مهیا کنید. شما می توانید یک گره را در رایانه خود راه‌اندازی کنید، اما این کار می‌تواند بر عملکرد رایانه شما تاثیر منفی بگذارد، بنابراین بسیاری از اپراتورهای نود، گره‌های خود را بر روی دستگاه‌های اختصاصی اجرا می کنند.
• نرم‌افزار نود بلاکچین را دانلود و بر روی دستگاه خود نصب کنید.
• نرم‌افزار را هر روز اجرا کنید. شما نیازی به اجرای آن در تمام طول روز ندارید.

مهم‌ترین عوامل در راه‌اندازی یک نود بلاکچین، سخت‌افزار و اتصال اینترنت مناسب است. علاوه بر این، شما به دستگاهی با حافظه کافی نیاز دارید، به خصوص اگر قصد دارید یک فول نود آرشیوگر را اجرا کنید که کل بلاکچین را ذخیره می‌کند. گره‌های بلاکچین مقدار قابل توجهی داده را آپلود می‌کنند، بنابراین محدودیت‌های آپلود را در طرح اینترنت خود بررسی کنید.

همچنین مطمئن شوید سیستم شما می تواند حداقل شش ساعت در روز بدون وقفه کار کند. بسیاری از سیستم‌عامل‌ها و مدل‌های رایانه‌ای برای صرفه‌جویی در مصرف انرژی وارد حالت «کم مصرف» یا «خواب» می‌شوند.

کلام آخر

گره‌های بلاکچین، ماینر نیستند. اکثر گره‌ها به طور کلی تراکنش‌ها را تایید می‌کنند، در حالی که گره‌های پیشرفته می‌توانند بلاک‌های جدید را به دفتر کل بلاکچین اضافه کنند. ماینرهای بلاکچین، نهادها یا سازمان‌هایی هستند که قدرت محاسباتی را از طریق نرم‌افزارهای تخصصی و کامپیوترهای سخت‌افزاری به شبکه بلاکچین می‌دهند. از آنجایی که ماینرها در تایید تراکنش و محاسبات پیشرفته مشارکت دارند، می‌توان گفت که همه ماینرها گره هستند، اما همه گره‌ها ماینر نیستند.

اجرای یک گره می‌تواند راهی عالی برای مشارکت در بلاکچین ارز دیجیتال باشد، به خصوص اگر به‌عنوان یک ماینر یا اعتبارسنج به دنبال پاداش هستید. با این حال، ماینینگ، استیکینگ، و گره‌ها همگی به نرم‌افزار پیشرفته و دانش فنی برای اجرا نیاز دارند.