نود در ارز دیجیتال چیست؟ | انواع گره‌ها و نقش آن‌ها در شبکه

در دنیای ارزهای دیجیتال، مفاهیم متعددی برای حفظ ساختار غیرمتمرکز و امنیت شبکه‌ها به کار گرفته می‌شود که یکی از مهم‌ترین آن‌ها «نود» یا گره است. نودها (Nodes) به عنوان اجزای حیاتی شبکه‌های بلاکچینی، وظایف متعددی مانند تایید تراکنش‌ها، ذخیره‌سازی اطلاعات و مشارکت در فرآیند اجماع را بر عهده دارند. گره‌ها در بلاکچین انواع مختلفی دارند که هر کدام نقشی ویژه در حفظ پایداری و امنیت شبکه ایفا می‌کنند. در این مقاله، به بررسی مفهوم node، انواع آن و تاثیر آن‌ها بر عملکرد بلاکچین خواهیم پرداخت. همچنین به صورت مختصر بررسی می‌کنیم که چطور می‌توان یک نود در بلاکچین ساخت و در فرآیند اعتبارسنجی شبکه مشارکت داشت. اگر نمی‌دانید نود ارز دیجیتال چیست، با ما همراه باشید.

نود یا گره در ارز دیجیتال چیست؟

نود (Node) یا گره در ارز دیجیتال به هر دستگاه یا کامپیوتری اطلاق می‌شود که به یک شبکه بلاکچینی متصل است و به شبکه خدمت می‌رساند. نودهای یک شبکه با یکدیگر در تعامل هستند و به صورت غیر متمرکز، داده‌ها را پردازش، ذخیره و تایید می‌کنند. برای شناخت بهتر نودها، بهتر است ابتدا بدانیم که بلاکچین چیست. بلاکچین، یک نوع سیستم ذخیره‌سازی اطلاعات است که به جای این که داد‌ه‌ها را روی یک کامپیوتر مرکزی ذخیره کند، روی کامپیوترهای مختلف که به آن نود می‌گویند ذخیره می‌کند. کلمه غیر متمرکز نیز به همین علت برای بلاکچین استفاده می‌شود؛ زیرا مدیریت داده‌ها به جای یک کامپیوتر مرکزی، روی تعدادی زیادی کامپیوتر انجام می‌شود که به صورت غیر متمرکز در دنیا پخش شده‌اند.

نودها نقش اساسی در عملکرد بلاکچین دارند و بدون آن‌ها شبکه‌های غیر متمرکز قادر به ادامه فعالیت نخواهند بود. اکنون که می‌دانیم نود ارز دیجیتال چیست، می‌توانیم کاربردهای آن را در بلاکچین بررسی کنیم.

Node در بلاکچین به چه معناست؟

در بلاکچین، Node به عنوان نقطه‌ای در شبکه تعریف می‌شود که وظایف مختلفی مانند ذخیره‌سازی، پردازش و تایید اطلاعات را بر عهده دارد. بسته به نوع نود، برخی از آن‌ها یک نسخه کامل از دفتر کل بلاکچین را نگهداری می‌کنند و برخی دیگر تنها به بخشی از داده‌ها دسترسی دارند و وظایف کمتری بر عهده‌شان است. این نودها با برقراری ارتباط همتا‌به‌همتا با یکدیگر، ساختار غیر متمرکز بلاکچین را حفظ می‌کنند.

وظایف نود (گره) در شبکه‌های بلاکچینی چیست؟

نودهای بلاکچینی وظایف مختلفی دارند که شامل تایید تراکنش‌ها، ذخیره‌سازی اطلاعات، مشارکت در الگوریتم‌های اجماع و تامین امنیت شبکه می‌شود. بسته به نوع node (مانند نود کامل، نود استیکینگ و نود استخراج) سطح مشارکت آن‌ها در این فرآیندها متفاوت خواهد بود. وظایف نودها تضمین‌کننده عملکرد صحیح و شفافیت شبکه‌های بلاکچینی هستند.

به زبان ساده، بلاکچین را می‌توان به یک حیاط بزرگ تشبیه کرد که افراد زیادی (نودها) در آن ایستاده‌اند. این افراد، هر کدام یک دفترچه دارند و اطلاعاتی رویدادها را در آن یادداشت می‌کنند. هر زمان که یکی از این افراد داده جدیدی به دفترچه‌اش اضافه کند، به افرادی که در همسایگی‌اش قرار دارند خبر می‌دهد. سپس همسایه‌ها، در صورتی که داده صحیح باشد، داده جدید را به همسایه‌های خود خبر می‌دهند. به این صورت، پس از گذر زمان کوتاهی، تمام افراد حیاط داده جدید را در دفترچه خود یادداشت کرده‌اند.

حتی اگر عده‌ای از افراد هم‌دستی کنند و داده غلطی را به دفترچه خودشان اضافه کنند، هنوز باقی افراد هستند که این داده را نمی‌پذیرند و نمی‌گذارند این داده به باقی افراد سرایت کند. پس هر چه افراد بیشتری در حیاط باشند، یعنی تعداد نودها بیشتر باشد، این شبکه غیر متمرکزتر است و امکان تقلب در آن سخت‌تر خواهد بود.

تایید و ثبت تراکنش‌ها

یکی از وظایف اصلی نودها، بررسی صحت تراکنش‌ها و ثبت آن‌ها در بلاکچین است. نودها با استفاده از الگوریتم‌های رمزنگاری و قوانین اجماع به بررسی اعتبار یک شبکه می‌پردازند. به عنوان مثال تراکنشی رخ می‌دهد و سپهر ۱۰ بیت کوین برای اشکان می‌فرستد. پیش از نکمیل تراکنش، نودها بررسی می‌کنند که یک ۱۰ بیت کوین را قبلا سپهر خرج کرده است یا نه. ارزیابی نودها از شرایط رویداد یک تراکنش و حاصل اطمینان از عدم خرج دوباره کوین‌ها، از هرگونه تقلب و دستکاری در شبکه جلوگیری می‌کند. همچنین نودها بررسی می‌کنند که اطلاعات بلوک‌های قبلی بلاکچین دست‌نخورده باشند و در این زمینه نیز خطایی رخ نداده باشد. پس از تایید، این تراکنش‌ها به استخر حافظه اضافه می‌شوند تا ماینرها برای اضافه کردنشان به بلاکچین تلاش کنند. همچنین ممکن است بلاکچین از الگوریتم اجماع اثبات کار استفاده نکند و همان نود، پس از صحت‌سنجی، تراکنش را به بلاکچین اضافه کند و بلاک ساخته شده را به دیگر نودها اطلاع دهد.

ذخیره‌سازی اطلاعات بلاکچین

نودهای کامل نسخه‌ای از کل دفتر کل بلاکچین را ذخیره کرده و به حفظ یکپارچگی اطلاعات کمک می‌کنند. این ویژگی باعث می‌شود که بلاکچین در برابر تغییرات غیر مجاز مقاوم باشد و امکان بازیابی اطلاعات از طریق سایر نودها فراهم شود. زمانی که تمام نودها یک نسخه کامل از دفتر کل بلاکچین را داشته باشند، یک node خطاکار نمی‌تواند داده‌ای تقلبی به شبکه اضافه یا از آن کم کند؛ زیرا باقی نودها بررسی می‌کنند و اطلاعات غلط او را نمی‌پذیرند.

مشارکت در الگوریتم اجماع

برخی از نودها در فرآیند اجماع مشارکت دارند؛ یعنی در تصمیم‌گیری برای اضافه کردن بلاک‌های جدید به شبکه نقش ایفا می‌کنند. بسته به نوع بلاکچین، این فرآیند می‌تواند از طریق الگوریتم‌هایی مانند اثبات کار (PoW) یا اثبات سهام (PoS) انجام شود. مشارکت نودها در اجماع باعث جلوگیری از تراکنش‌های جعلی و تقلب در شبکه می‌شود. بلاکچین یک کار تیمی است! تمام نودها تصمیم می‌گیرند که یک بلوک جدید به بلاکچین اضافه شود یا نه. به این فرآیند «اجماع» گفته می‌شود؛ زیرا نودها باید برای اضافه کردن بلوک جدید باید توافق کنند و به اصطلاح، به «اجماع نظر» برسند.

تامین امنیت و پایداری شبکه

نودها با عدم تمرکز در یک نقطه و حضور در نقاط مختلف، امنیت شبکه را افزایش می‌دهند و از حملات مخرب مانند حمله ۵۱ درصدی جلوگیری می‌کنند. هرچه تعداد نودهای فعال در شبکه بیشتر باشد، تمرکززدایی بیشتر شده و امنیت و پایداری شبکه تقویت می‌شود. فرض کنید که یک بلاکچین ۲۰ نود دارد. اگر ۱۱ نود از این ۲۰ نود تصمیم بگیرند یک داده غلط را به بلاکچین اضافه کنند، چون دست بالا را دارند، می‌توانند حرف خود را به کرسی بنشانند. اما اگر همین شبکه ۱۰۰۰ نود داشته باشد، آن ۱۱ نود خطاکار در اقلیت قرار دارند و نمی‌توانند داده غلط خود را به بلاکچین اضافه کنند. به همین خاطر است که گفته می‌شود هر چه تعداد نودها بیشتر باشد، شبکه غیر متمرکزتر است و امنیت و پایداری بیشتری دارد و تقلب در آن سخت‌تر صورت می‌گیرد. البته لازم به ذکر است که از سخت‌ترین حملات سایبری دنیا، می‌توان به حملات ۵۱ درصدی اشاره کرد؛ زیرا تبدیل شدن به یک نود خطاکار در بلاکچین با بالاترین سطح امنیت اصلا ساده نیست!

چند نوع نود در بلاکچین وجود دارد؟

نودها در بلاکچین انواع مختلفی دارند که هرکدام وظایف خاصی را بر عهده می‌گیرند. برخی از آن‌ها مسئول ذخیره‌سازی کامل داده‌ها هستند، در حالی که برخی دیگر برای افزایش سرعت و امنیت شبکه فعالیت می‌کنند. در ادامه، مهم‌ترین انواع نودهای بلاکچینی معرفی می‌شوند.

نود کامل (Full Node)

نودهای کامل تمامی داده‌های بلاکچین را ذخیره کرده و به بررسی، تایید و پخش تراکنش‌ها (اطلاع‌رسانی تراکنش‌ها به نودهای دیگر) کمک می‌کنند. این نودها نقش کلیدی در حفظ یکپارچگی و امنیت شبکه دارند. ساخت یک نود کامل، بهترین و امن‌ترین شیوه برای برقراری ارتباط با بلاکچین است. اگر بخواهید کیف پول ارز دیجیتال مخصوص به خودتان را داشته باشید و به کیف پول‌های ساخته شده توسط دیگران اعتماد نکنید؛ می‌توانید یک نود کامل روی کامپیوترتان اجرا کنید و مستقیما با بلاکچین ارتباط برقرار کنید. همچنین با انجام این کار به غیر متمرکزتر کردن شبکه کمک می‌کنید؛ زیرا نود شما هم مشغول به صحت‌سنجی تراکنش‌ها و بلاک‌ها می‌شود. همچنین با داشتن یک node کامل، می‌توانید داده‌های لحظه‌ای بلاکچین را از جمله قیمت ارز دیجیتال مشاهده کنید. فراموش نکنید که داده‌های قیمتی از منابع واسطه به دست می‌آیند و به صورت ذاتی در بلاکچین وجود ندارند.

طبق مستندات رسمی بیت‌کوین، تعریف نود کامل به شرح زیر است: «نود کامل برنامه‌ای است که تراکنش‌ها و بلاک‌ها را به‌طور کامل اعتبارسنجی می‌کند. به این صورت که تراکنش‌ها و بلاک‌ها را از سایر نودهای کامل دریافت کرده، آن‌ها را اعتبارسنجی می‌کنند و سپس به نودهای دیگر ارسال می‌کنند.»

نود کامل تعدیل‌یافته (Pruned Full Node)

این نوع نود همان وظایف نود کامل را دارد، اما برای صرفه‌جویی در فضای ذخیره‌سازی، فقط بخشی از اطلاعات را نگه می‌دارد؛ یا ممکن است داده‌های قدیمی‌تر را در خود نگه ندارد. یکی از تکنیک‌هایی که این نوع نود برای کاهش فضای ذخیره‌سازی استفاده می‌کند، ذخیره‌سازی هدر (Header) بلاک به جای کل بلاک است. هدر بلاک شامل خلاصه‌ای از بلاک‌های پیشین به صورت هش (Hash) است؛ و با صحت‌سنجی آن می‌توان بررسی کرد که در داده‌های گذشته تغییراتی صورت نگرفته است؛ بدون این که تک به تک داده‌های پیشین را بررسی کرد.

نود کامل بایگانی (Archival Full Node)

این نودها مانند نودهای کامل، نسخه‌ای کامل از تمامی داده‌های بلاکچین را از ابتدای شبکه تاکنون ذخیره می‌کنند. کلمه نود بایگانی، بیشتر برای بلاکچین اتریوم استفاده می‌شود و نودهای کامل بایگانی اطلاعاتی از قبیل قراردادهای هوشمند و دارایی‌های هر آدرس را از ابتدای بلاکچین ذخیره می‌کنند. اگر می‌خواهید یک برنامه غیر متمرکز بسازید، بهتر است از نود کامل بایگانی استفاده کنید تا سرعت برنامه شما بالا برود.

نودهای مرجع (Authority Nodes)

نودهای مرجع از اجزای اساسی در دستیابی به اجماع و مدیریت شبکه در بسیاری از بلاکچین‌ها هستند. این نودها با تایید تراکنش‌ها، ایجاد بلاک‌ها و مشارکت در مکانیزم‌های اجماع، نقش کلیدی در حفظ یکپارچگی و امنیت شبکه ایفا می‌کنند. علاوه بر این، مشارکت آن‌ها در تصمیمات حاکمیتی به تمرکززدایی و پایداری شبکه کمک می‌کند. در شبکه‌هایی که سطح دسترسی و اعمال تغییر برای نودهای مختلف متغیر است (مانند بلاکچین‌های خصوصی یا غیر عمومی) این نودها سطح دست‌رسی و نظر دهی بالاتری از نودهای دیگر دارند.

نودهای استخراج (Mining Nodes)

نودهای ماینینگ در الگوریتم اثبات کار (PoW) شرکت کرده و با حل مسائل پیچیده ریاضی، بلاک‌های جدید را به بلاکچین اضافه می‌کنند. این نودها در شبکه‌هایی مانند بیت‌کوین وجود دارند. به عنوان مثال، شما می‌توانید به عنوان یک فول نود به شبکه بیت کوین متصل شوید و صرفا به برای تامین امنیت شبکه، به صحت‌سنجی بلاکچین بپردازید و برای این کار پاداش مالی نگیرید. اما می‌توانید همین node را به دستگاه‌های استخراج متصل کنید تا علاوه بر صحت‌سنجی، به پیدا کردن بلاک‌های جدید نیز کمک کنید و در این راستا پاداش مالی دریافت کنید. در حالت دوم، شما یک نود استخراج ارز دیجیتال هستید.

نودهای مستر (Master Nodes)

مسترنودها مانند نودهای کامل هستند با این تفاوت که چند وظیفه ویژه‌تر را نیز برعهده دارند. این واژه بیشتر برای بلاکچین DASH به کار می‌رود. این بلاکچین ترکیبی از دو لایه است؛ لایه یک که با الگوریتم اجماع اثبات کار فعالیت می‌کند و نودهای استخراج در آن وجود دارند؛ و لایه دوم که با روش اجماع Proof of Service فعالیت می‌کند. نودهای این لایه مسترنود نامیده می‌شوند و مقداری ارز دیجیتال دش را به عنوان وثیقه قرار می‌دهند و وظیفه انجام بخشی از محاسبات بلاکچین و تصمیم‌گیری‌های حاکمیتی را بر دوش دارند.

نودهای استیکینگ (Staking Nodes)

در الگوریتم اثبات سهام (PoS) و مدل‌های مشابه، نودهای استیکینگ وظیفه تایید تراکنش‌ها و اجرای قراردادهای هوشمند را بر عهده دارند. این نودها که ولیدیتور نیز نامیده می‌شوند، مقداری ارز دیجیتال بومی شبکه را (به عنوان مثال اتریوم) در شبکه قفل می‌کنند؛ سپس به صحت‌سنجی تراکنش‌ها و اجرای قراردادهای هوشمند می‌پردازند. این نودها عملکردی مانند نودهای استخراج دارند، با این تفاوت که برای اضافه کردن بلوک‌های جدید به توان پردازشی نیاز ندارند. مدل اجماع در این روش به این شکل است که نودهای استیکینگ یا ولیدیتور، بلاک ساخته شده را به شبکه ارائه می‌دهند. سپس شبکه بسته به پروتکل خود، یکی از ولیدیتورها را انتخاب می‌کند و بلاکی که او ساخته را معتبر اعلام می‌کند. در صورتی که باقی ولیدیتورها تشخیص دهند که این بلاک دستکاری شده یا خطا دارد، شبکه، آن ولیدیتور را با از بین بردن دارایی‌ای که قفل کرده جریمه می‌کند. در واقع قفل کردن دارایی یک روش برای اثبات حسن نیت ولیدیتور است. پس هر چه میزان قفل کردن دارایی بیشتر باشد، هزینه تقلب کردن بالاتر می‌رود و شبکه امن‌تر می‌شود.

نودهای سبک (Light Nodes)

این نودها شبیه نودهای تعدیل‌یافته هستند و برای کاربرانی طراحی شده‌اند که نیازی به ذخیره‌سازی کل بلاکچین ندارند. آن‌ها فقط داده‌های ضروری را از نودهای کامل دریافت کرده و برای ساخت کیف پول‌های دیجیتال و اپلیکیشن‌های سبک مفید هستند. در صورتی که این نودها نیاز به داده‌های دیگری داشته باشند که خودشان ندارند، با فول نودهای شبکه تعامل می‌کنند و داده موردنیازشان را دریافت می‌کنند.

نودهای لایتنینگ (Lightning Nodes)

نودهای لایتنینگ، در شبکه لایه دوم بیت‌کوین که لایتنینگ نام دارد فعالیت کرده و امکان انجام تراکنش‌های سریع و ارزان را خارج از زنجیره اصلی فراهم می‌کنند. این تراکنش‌ها در لحظه انجام می‌شوند و کارمزدهایی به کوچکی چند ساتوشی (مثلا ۱۰ تومان) دارند. این نودها میان یکدیگر کانال پرداخت ایجاد می‌کنند و به جای این که تمام تراکنش‌های کانال را به شبکه اصلی اضافه کنند، صرفا زمان باز کردن و بستن کانال، موجودی آدرس‌های دو طرف کانال را به شبکه اصلی اطلاع می‌دهند.

فرض کنید سپهر و اشکان دو نود لایتنینگ هستند و یک کانال میان خودشان ایجاد می‌کنند. به جای این که تمام تراکنش‌های میان خود را به شبکه اصلی اضافه کنند، داده‌های تراکنش را میان خودشان ثبت و مدیریت می‌کنند. سپس زمانی که کانال را ببندند، موجودی جدید خود را به شبکه اصلی اعلام می‌کنند و کانال بسته می‌شود. تسویه حساب‌ها در این روش در زمان باز و بسته کردن کانال انجام می‌شود و هر تبادلی که میان سپهر و اشکان است، توسط خود آن‌ها مدیریت می‌شود. در این روش از تکنیک‌های چند امضایی استفاده می‌شود تا دو طرف کانال امکان تقلب نداشته باشند.

سوپر نودها (Super Nodes)

سوپر نود یک گره در شبکه‌های همتا به همتا (P2P) است که مانند یک واسطه عمل می‌کند و ارتباطات بین گره‌های دیگر را مدیریت و تسهیل می‌کند. این گره مسئول دریافت، پردازش و انتقال داده‌ها به سایر گره‌ها است، به‌طوری که دیگر گره‌های شبکه نیازی به انجام مستقیم این وظایف نداشته باشند. سوپرنودها با کاهش بار پردازشی گره‌های عادی، باعث بهبود عملکرد شبکه و افزایش سرعت انتقال اطلاعات می‌شوند. این ساختار کمک می‌کند تا شبکه به صورت غیرمتمرکز باقی بماند، بدون اینکه هر گره مجبور باشد تمام بار ارتباطات را بر دوش بکشد.

عبارت سوپرنود کاربرد کمتری در دنیای بلاکچین‌ها دارد؛ زیرا یکی از اهداف فناوری بلاکچین، غیر متمرکز سازی و ایجاد برابری میان گره‌ها است.

چگونه یک نود در شبکه بلاکچین راه‌اندازی کنیم؟

اگر زیبایی‌های دنیای بلاکچین به اندازه کافی چشمان شما را برق انداخته است، وقت آن است که آستین بالا بزنید و بخشی از شبکه شوید! برای این کار می‌توانید یک نود روی کامپیوتر خانگی‌تان پیاده‌سازی کنید. میزان هزینه و پیچیدگی فنی این فرآیند بسته به بلاکچینی است که می‌خواهید در آن فعالیت کنید. در ادامه، نحوه ساخت یک نود کامل بیت کوین را به صورت خلاصه توضیح داده‌ایم.

بررسی نیازمندی‌های سخت‌افزاری و نرم‌افزاری

نودها در بلاکچین‌های مختلف، وظیفه‌های مختلفی دارند. به عنوان مثال نودهای استخراج به توان پردازشی بالا نیاز دارند و نودهای کامل، به فضای ذخیره سازی اطلاعات نیاز دارند. همچنین اکثر نودها به یک اینترنت پایدار با سرعت معقول نیاز دارند. به عنوان مثال برای ساخت یک نود کامل در شبکه بیت کوین، به تجهیزات زیر نیاز خواهید داشت:

• یک کامپیوتر رزبری پای (Raspberry Pi) با حداقل ۲ گیگ رم.
• یک کارت حافظه حداقل ۱۶ گیگ، برای این که به عنوان حافظه داخلی کامپیوتر رزبری پای استفاده شود.
• یک هارد اکسترنال با ظرفیت بالای ۱ ترابایت، برای ذخیره‌سازی داده‌های بلاکچین.
• برق پایدار، برای روشن نگه داشتن کامپیوتر رزبری پای.
• یک نمایشگر و کابل HDMI برای استفاده از محیط گرافیکی رزبری پای.
• کیبورد و ماوس، برای اتصال به رزبری پای.
• اینترنت با سرعت مناسب و بدون قطعی. یک نود در شبکه بیت کوین ماهانه حدود ۲۲۰ گیگ داده را از طریق اینترنت آپلود و دانلود می‌کند. پس حتما محدودیت‌های حجمی اینترنت خود را پیش از روشن کردن نود بررسی کنید.
• اگر می‌خواهید از شبکه تور استفاده کنید، مطمئن شوید که این شبکه توسط ارائه دهنده اینترنت شما محدود نشده باشد.

انتخاب بلاکچین مناسب برای اجرای نود

حال باید بلاکچینی که می‌خواهید در آن یک نود بسازید را انتخاب کنید. اگر شبکه‌ای با الگوریتم اجماع سهام یا PoS انتخاب می‌کنید، باید مقدار زیادی کوین بومی آن شبکه را در زنجیره قفل کنید. انجام این کار به منابع مالی بالایی نیاز دارد. به عنوان مثال یک نود استیکینگ در شبکه اتریوم باید حداقل ۳۲ اتریوم در شبکه قفل کند. راه کم‌هزینه‌تر، پیوستن به یک استخر استیکینگ است. ولیدیتورهای (نودهای استیکینگ در شبکه اتریوم ولیدیتور نامیده می‌شوند) مختلفی هستند که به شما امکان مشارکت می‌دهند؛ به این معنی که می‌توانید با میزان کمتری اتریوم، به استخر آن ولیدیتور بپیوندید. در این روش ولیدیتور ساخت و مدیریت نود را بر عهده دارد و شما در تامین مالی او نقش کمکی ایفا می‌کنید.

اگر می‌خواهید یک نود در شبکه‌ای با الگوریتم اجماع اثبات کار باشید، می‌توانید در نقش یک نود استخراج یا یک نود کامل ظاهر شوید. نود استخراج معمولا هزینه‌بر است و نیاز به خرید دستگاه‌های پرتوان دارد. اما به سادگی و با داشتن یک کامپیوتر با نیازهای سخت‌افزاری سبک، می‌توانید یک node کامل باشید و صرفا به صحت‌سنجی بلاکچین کمک کنید و یکی از هزاران نفری باشید که امنیت بلاکچین را تامین می‌کنند.

دانلود و اجرای نرم‌افزار نود

پس از تهیه نیازهای سخت‌افزاری، وقت آن است که نرم‌افزار نود را روی کامپیوترتان نصب کنید. به عنوان مثال برای ساخت یک نود کامل بیت کوین، می‌توانید مستقیما نرم‌افزار اصلی آن را که بیت کوین کور (Bitcoin Core) نامیده می‌شود دانلود و اجرا کنید.

همچنین روش‌های غیر مستقیمی نیز توسعه یافته‌اند که ساخت و مدیریت یک نود بیت کوین را برای کاربران ساده کرده‌اند. به عنوان مثال می‌توانید سیستم عامل UmbrelOS را روی رزبری پای نصب کنید. این سیستم عامل یک توزیع لینوکس با تمرکز بر ساخت یک سرور خانگی است. پس از نصب این سیستم عامل، می‌توانید به فروشگاه نرم‌افزاری آن بروید و Bitcoin Node را نصب کنید. این نرم‌افزار تمام پیچیدگی‌های فنی ساخت یک نود بیت کوین را ساده کرده است و به راحتی می‌توانید آن را نصب و اجرا کنید.

اتصال نود به شبکه و همگام‌سازی بلاکچین

پس از نصب Bitcoin Node روی رزبری پای، می‌توانید آن را اجرا کنید. با اجرا کردن نود، نرم‌افزار شروع به دانلود بلاکچین و ذخیره‌سازی آن روی هارد اکسترنال می‌کند. دانلود بلاکچین ممکن است بسته به سرعت اینترنت شما چندین روز طول بکشد. پس از دانلود یک نسخه از بلاکچین، نود شما با شبکه همگام می‌شود و می‌توانید به انواع داده‌های مختلف روی شبکه دسترسی داشته باشید. همچنین، این نود می‌تواند به عنوان کیف پول شما عمل کند؛ و دیگر نیاز ندارید برای نگهداری بیت کوین‌هایتان از کیف پول‌های ساخت شرکت‌های دیگر استفاده کنید. استفاده از نود و کیف پول شخصی، حریم خصوصی شما را بالا می‌برد.

نکات نگهداری و به‌روزرسانی نود

برای نگهداری و به‌روزرسانی یک نود بلاکچین، لازم است که نرم‌افزار نود به‌طور مرتب به آخرین نسخه بروزرسانی شود تا از بهبودهای امنیتی، رفع باگ‌ها و سازگاری با تغییرات شبکه بهره‌مند شود. همچنین بهتر است موارد زیر را در نظر داشته باشید:

• مطمئن شوید که فضای ذخیره‌سازی کافی برای افزایش حجم بلاکچین در دسترس نرم‌افزار است.
• حفظ اتصال پایدار به اینترنت، به عملکرد بهینه نود کمک می‌کند. مجبور نیستید ۲۴ ساعت شبانه‌روز به شبکه متصل باشید، اما برای مفید بودن در شبکه بهتر است اوقات متصل بودن خود را افزایش دهید.
• برای امنیت بیشتر، توصیه می‌شود که نود روی یک سرور ایزوله اجرا شود، مانند استفاده از یک کامپیوتر رزبری پای و از فایروال و VPN یا Tor برای جلوگیری از افشای اطلاعات IP استفاده گردد.
• بهتر است به صورت دوره‌ای از داده‌های node نسخه پشتیبان تهیه شود تا در صورت خرابی سیستم، امکان بازیابی وجود داشته باشد.
• اگر از کیف پول نود به عنوان محلی برای مدیریت ارزهای دیجیتالتان استفاده می‌کنید، حتما از عبارت بازیابی یا کلید خصوصی خود یک کپی روی کاغذ داشته باشید، تا اگر به هر علت نود دچار مشکل شد و دسترسی به آن نداشتید، دارایی‌هایتان از طریق یک کیف پول دیگر قابل بازیابی باشند.

مزایا و معایب اجرای نود

اجرای یک نود در شبکه بلاکچین مزایای متعددی دارد، از جمله افزایش امنیت و غیر متمرکز سازی شبکه، مشارکت در تایید تراکنش‌ها و داشتن کنترل کامل بر داده‌ها بدون وابستگی به شخص ثالث (مانند یک کیف پول). با این‌ حال، این کار معایبی نیز دارد، مانند نیاز به سخت‌افزار مناسب، مصرف برق، هزینه‌های نگهداری و به‌روزرسانی مداوم نرم‌افزار و پرداخت هزینه اشتراک اینترنت. در بلاکچین‌هایی مانند بیت‌کوین، اجرای یک فول نود نیازمند فضای ذخیره‌سازی و پهنای باند قابل توجهی است که ممکن است برای کاربران عادی در دسترس نباشد. به عنوان مثال استفاده از یک هارد با ظرفیت حداقل یک ترابایت برای دانلود بلاکچین بیت کوین توصیه شده است.

نقش نودها در امنیت شبکه بلاکچین

نودها نقش کلیدی در تامین امنیت شبکه بلاکچین ایفا می‌کنند؛ زیرا آنها تراکنش‌ها را اعتبارسنجی کرده و از تقلب و حملات مخربی مانند حمله ۵۱ درصدی جلوگیری می‌کنند. هرچه تعداد نودهای معتبر در یک شبکه بیشتر باشد، حمله به شبکه دشوارتر خواهد شد، زیرا توزیع گسترده نودها باعث افزایش مقاومت در برابر سانسور و حملات می‌شود. بلاکچین را یک دفترچه فرض کنید که داده‌هایی در آن ثبت شده است. هر چه افراد بیشتری یک کپی از این دفترچه داشته باشند، اضافه یا حذف کردن تقلبی داده‌ها در دفترچه مشکل‌تر خواهد بود.

نودهای کامل با ذخیره‌سازی تمام تاریخچه تراکنش‌ها و اجرای قوانین پروتکل، از ایجاد تراکنش‌های نامعتبر در بلاکچین محافظت می‌کنند. به این ترتیب، وجود تعداد زیادی نود در شبکه، یکپارچگی و اعتمادپذیری بلاکچین را تضمین می‌کند.

ارتباط الگوریتم اجماع و گره در بلاک چین

الگوریتم اجماع و نودها ارتباطی نزدیک دارند، زیرا نودها مسئول اجرای این الگوریتم برای تایید تراکنش‌ها و تولید بلاک‌های جدید هستند. بسته به نوع بلاکچین، از الگوریتم‌های اجماع مختلفی مانند اثبات کار (PoW)، اثبات سهام (PoS) و مدل‌های ترکیبی استفاده می‌شود که نقش نودها را در فرآیند تایید تغییر می‌دهد. در الگوریتم PoW، ماینرها به عنوان نودهای استخراج، توان پردازشی خود را برای حل مسئله ریاضی پیدا کردن هش معتبر به کار می‌گیرند؛ در حالی که در الگوریتم PoS، نودها بر اساس میزان دارایی استیک‌شده خود در تایید بلاک‌ها مشارکت دارند. انتخاب نوع الگوریتم اجماع بر تمرکززدایی، امنیت و سرعت پردازش تراکنش‌های شبکه تاثیر مستقیم می‌گذارد. پس اگر تصمیم دارید که یک نود به بلاکچین اضافه کنید، ابتدا بررسی کنید که نودها در بلاکچین مورد نظرتان دقیقا چه نقشی ایفا می‌کنند و آیا برای پذیرش این نقش آمادگی دارید یا خیر.

امنیت و حریم خصوصی نود در بلاک چین

نودها به علت مشارکت مستقیم در پردازش تراکنش‌ها و ذخیره‌سازی داده‌ها، نیاز به تدابیر امنیتی قوی دارند تا از حملات سایبری، هک و سرقت اطلاعات محافظت شوند. از مهم‌ترین تهدیدات امنیتی برای نودها می‌توان به حملات DDoS و نشت اطلاعات IP اشاره کرد. اما یک نوع حمله دیگر نیز در سطح شبکه وجود دارد که بلاکچین‌های مختلف راهکارهای متنوعی برای مقابله با آن در نظر گرفته‌اند: حمله سیبیل (Sybil Attack).

Sybil Attack نوعی حمله در شبکه است که در آن یک نفر، مدیریت چندین نود را بر عهده می‌گیرد و غیر متمرکز بودن شبکه را کاهش می‌دهد. فرض کنید در شبکه‌ای که ۱۰ نود دارد، فردی ۱۵ نود دیگر را وارد شبکه کند؛ به طوری که آن ۱۰ نود اولیه ندانند این ۱۵ node جدید، همه تحت اختیار یک نفر است. حال این فرد، که دست بالا را از نظر تعداد دارد، می‌تواند داده‌ها را دستکاری کند و امنیت شبکه را کاهش دهد. الگوریتم‌های اجماع مختلف، به نحو‌های مختلفی راهکارهایی برای جلوگیری از این دست حمله‌ها ارائه داده‌اند.

علاوه بر این، بسیاری از نودها از تکنیک‌هایی مانند استفاده از تور (Tor)، وی‌پی‌ان و رمزنگاری پیشرفته برای افزایش حریم خصوصی و امنیت بهره می‌برند. همچنین، اجرای یک نود به طور امن نیازمند به‌روزرسانی‌های مداوم، استفاده از فایروال‌ها و پیروی از پروتکل‌های امنیتی سخت‌گیرانه است تا احتمال نفوذهای مخرب به حداقل برسد.

آینده نودها در بلاکچین

با پیشرفت فناوری بلاکچین، نودها نیز دستخوش تغییرات و بهینه‌سازی‌های قابل توجهی خواهند شد. بهبود روش‌های مقیاس‌پذیری، مانند شاردینگ (Sharding) و نودهای سبک (Light Nodes)، می‌تواند نیاز به سخت‌افزارهای قدرتمند را کاهش داده و مشارکت کاربران بیشتری را در اجرای نودها امکان‌پذیر کند. همچنین، ظهور فناوری‌هایی مانند بلاکچین‌های لایه ۲ و اثبات سهام نمایندگی‌شده (DPoS) ممکن است نقش نودهای سنتی را تغییر داده و مدل‌های جدیدتری برای تامین امنیت و اجماع ارائه دهد. به عنوان مثال بلاکچین سولانا از روشی جدید به نام اثبات تاریخ یا PoH استفاده می‌کند که با کمک آن، ارتباطات میان نودها سریع‌تر شده و تایید تراکنش‌ها با سرعت بیشتری انجام می‌شود.

در آینده انتظار می‌رود الگوریتم‌های نوآورانه‌تر، موجب پیشرفت فناوری بلاکچین شود و این پیشرفت به کاهش هزینه‌های ساخت نود در شبکه کمک کند. با کاهش هزینه‌ها، افراد بیشتری تمایل به ساخت نود پیدا می‌کنند و این امر در مجموع غیرمتمرکز بودن شبکه‌ها را افزایش خواهد داد.

جمع‌بندی

نودها، ستون فقرات بلاکچین محسوب می‌شوند و بدون آن‌ها، شبکه‌های غیرمتمرکز کارایی خود را از دست خواهند داد. بسته به نوع و وظایف، برخی از نودها تمام داده‌های بلاکچین را ذخیره و پردازش می‌کنند، در حالی که برخی دیگر صرفا به تایید تراکنش‌ها یا تسهیل ارتباطات بین گره‌های دیگر می‌پردازند. هرچه تعداد نودهای فعال در یک شبکه بیشتر باشد، آن شبکه غیر متمرکزتر، امن‌تر و مقاوم‌تر در برابر حملات خواهد بود. با درک بهتر نقش نودها، می‌توان اهمیت مشارکت در شبکه‌های بلاکچینی را بیشتر درک کرد و به توسعه آن‌ها کمک نمود.

سوالات متداول

منابع: bitpanda