Поглиблений посібник щодо типів блокчейн-вузлів

Популярність технології блокчейн зростає у всьому світі. Підприємства та окремі особи по всьому світу використовують блокчейн для різних цілей.

Незалежно від того, чи йдеться про криптовалюти, ІТ чи охорону здоров’я, блокчейн розправляє свої крила в усіх вимірах.

Однак ця концепція все ще нова для більшості населення світу. Незважаючи на те, що багато хто все ще сумніваються щодо безпеки та довіри до блокчейнів, інші хочуть глибше вивчити цю концепцію.

Якщо вам цікаво вивчити цю технологію, розуміння вузлів блокчейну має вирішальне значення. Якщо ви бізнесмен або ентузіаст блокчейну, який хоче розробити безпечне та доступне рішення на основі блокчейну, знання про вузли блокчейну вам допоможуть.

Отже, давайте детально розберемося з вузлами блокчейна та їх типами.

Що таке Blockchain?

Блокчейн — це незмінна спільна книга, яка зберігає транзакції та відстежує активи в мережі. Це база даних, у якій дані впорядковані в блоки, а не в рядки та стовпці, як у традиційних базах даних.

Термін «блокчейн» походить від двох слів — «блок» і «ланцюг». Кожна перевірена транзакція або запис у мережі блокчейн додається до блоку з визначеним простором. Якщо цей простір заповнено, нові перевірені записи додаються до наступного блоку, прикріпленого або «прив’язаного» до попереднього блоку за допомогою криптографії.

Технологія блокчейн була винайдена в 2008 році Сатоші Накамото, особа якого невідома.

Його ключові елементи:

  • Децентралізація: Blockchain — це децентралізована система, якою не володіє жодна особа, і будь-хто, хто має дозвіл, може отримати до неї доступ. Її також називають технологією розподіленої книги (DLT), оскільки це розподілена книга, яка містить пов’язані записи та дозволяє користувачам зберігати, обмінюватися та виконувати однорангові транзакції.
  • Незмінність: кожен запис у блокчейні має мітку часу, щоб уникнути підробки та подвійних записів. Якщо в записі є помилка, потрібно додати новий запис із виправленням, щоб обидва записи були видимими.
  • Прозорість: більшість блокчейнів, окрім приватних, мають відкритий вихідний код і не мають центральної влади. Отже, будь-хто може отримати доступ до його коду та запропонувати зміни, що підвищує взаємну довіру та прозорість між учасниками мережі.

Технологія блокчейн використовується в різних галузях, від банківської справи та фінансів до ІТ, ланцюга постачання та охорони здоров’я. Його використання швидко зростає, і ви також можете побачити компанії, які використовують цю технологію у відеоіграх, смарт-контрактах, перевірці документів, платежах тощо. Він не тільки безпечний, економічний і простий у використанні, але також швидший і точніший.

Що таке вузли блокчейну?

Вузли блокчейну — це електронні пристрої з IP-адресою, підключені до мережі блокчейну через Інтернет. Вузли — це кінцеві точки зв’язку, які дозволяють користувачам взаємодіяти з блокчейном.

Вузли забезпечують роботу системи блокчейн. Це як дитячий майданчик, де все відбувається. Цей ігровий майданчик складається з кількох блокчейн-платформ, які можуть бути приватними, публічними або гібридними.

Вузол блокчейну може виконувати різні функції залежно від вимог блокчейну. Деякі з основних завдань, які він може виконувати:

  • Полегшення спілкування
  • Прийняття або відхилення транзакції
  • Обробка транзакції
  • Управління транзакціями
  • Зберігання блоків, пов’язаних з криптографією

Навіщо потрібні вузли блокчейну?

Технологія блокчейн забезпечує цілісність даних і підвищує довіру до мережі. Для цього ту саму книгу розподіляють глобально між кількома системами.

  Як використовувати новий інструмент для знімків екрана Firefox

Оскільки кожен блок, що містить дані в блокчейні, підключений до наступного блоку за допомогою криптографії, якщо ви хочете змінити запис або блок, вам потрібно буде змінити всі наступні блоки. Це зроблено для підтримки точності та послідовності, оскільки кожен блок має хеш попереднього блоку.

Отже, уявіть, що мережа блокчейн обмежена одним місцем. Хакеру стане легше змінювати значення блоку та використовувати мережу. Ось чому блокчейн поширений по всьому світу без центрального центру, який би ним керував; таким чином була реалізована концепція децентралізації.

Крім того, кожна підключена система або вузол, розповсюджений по всьому світу, матиме одні й ті самі дані, щоб зберегти цілісність і точність даних мережі. Навіть якщо облікову книгу однієї системи буде змінено, інші системи, що містять цю книгу, залишаться незаплямованими та будуть служити доказом цілісності даних. Цей глобальний розподіл блокчейну між кількома вузлами також підвищує стійкість мережі до атак і стихійних лих, одночасно підвищуючи надійність.

Вузли блокчейну потрібні для:

  • Надання доступу: вузли блокчейну дозволяють користувачам легко отримати доступ до книги блокчейну. Це допоможе вам безперешкодно взаємодіяти з мережею, щоб ви могли переглядати транзакції, що відбуваються в мережі, переглядати деталі транзакцій і перевіряти записи.
  • Підтримка блокчейну: вузли підтримують блокчейн-мережу та допомагають їй розвиватися. Кожен блок даних у блокчейні додається до сховища вузла. Далі вузли використовуються для додавання нових блоків до мережі та синхронізації даних, зберігаючи копію книги. Щоб остаточно схвалити блок, який буде доданий до блокчейну, необхідно досягти консенсусу більшості учасників.
  • Обробка транзакцій: коли транзакція відбувається в блокчейні, вона надсилається до її вузлів. Деякі вузли беруть участь в алгоритмі консенсусу мережі на основі своїх ролей, тоді як інші відповідають за ведення записів.

Отримавши запит на транзакцію, вузол може прийняти або відхилити транзакцію. Він може зберігати ці дані та надсилати їх назад до однорангових мереж. Вузол також може ділитися даними з іншими вузлами в мережі для сприяння синхронізації.

Як працюють вузли блокчейну?

Наразі ми дізналися, що технологія блокчейн підтримує цілісність даних. Але те, що насправді залишається за лаштунками, ми дізнаємося далі.

Щоб зберегти цілісність даних, кожен у мережі повинен знати, що кожна транзакція дійсна і немає подвійних записів, які сприяють будь-якому обману.

Оскільки немає центрального органу для керування мережею, досягнення консенсусу є способом, яким учасники можуть перевірити, чи транзакції дійсні чи ні. Вузли мережі досягають цього серед користувачів і допомагають захистити блокчейн.

Консенсус може мати набір правил для роботи блокчейну та підтвердження достовірності даних. Оскільки блокчейн може бути великим із великою кількістю систем і користувачів, для перевірки інформації в блоках потрібен консенсусний алгоритм. Proof of Work (PoW) і Proof of Stake (PoS) — це популярні консенсусні алгоритми, які покладаються на вузли (повні вузли) для забезпечення дотримання правил мережі та перевірки транзакцій.

Приклад: Bitcoin використовує алгоритм PoW. Кожен може завантажувати блокчейн біткойн і перевіряти блоки. Це дозволяє децентралізувати мережу та підвищує її безпеку. У цьому блокчейні будь-хто може запускати біткойн-вузли зі стабільним підключенням до Інтернету та належним обладнанням.

Типи вузлів Blockchain

Існують різні типи вузлів, що забезпечують різну функціональність. Навіть користувачів, які взаємодіють з мережею блокчейн, можна назвати вузлами. Однак не кожен пристрій у мережі блокчейн є вузлом і виконує однакові функції.

  Як відновити назавжди видалені файли з Google Photos

Вузли в мережі блокчейн класифікуються залежно від їхніх ролей і вимог блокчейну. Наприклад, вузол можна використовувати для ведення записів транзакцій, тоді як інші вузли можуть не виконувати це завдання.

Блокчейн може мати різні вузли для користувачів, клієнтів, постачальників послуг та інших.

Давайте розглянемо різні типи блокчейн-вузлів.

#1. Повні вузли

Повні вузли відповідають за підтримку всіх записів транзакцій у мережі блокчейн. Вони розглядаються як сервери блокчейну, де зберігаються та обслуговуються дані.

Існує кілька моделей управління блокчейном, під які можуть входити повні вузли. Якщо в блокчейн потрібно внести якісь покращення, більшість повних вузлів повинні бути до цього готові. Отже, можна зробити висновок, що повним вузлам надається право голосу для внесення будь-яких змін у блокчейн.

Однак певні сценарії також можуть виникнути, коли зміна не впроваджується навіть після того, як більшість повних вузлів погоджується на зміну. Це може статися, коли необхідно прийняти важливе рішення.

Наприклад, близько 52% повних вузлів погоджуються на зміну, але 48% ні (що є досить близьким числом). У такому випадку може статися жорсткий форк криптовалюти, коли блокчейн буде розділений навпіл, і дія буде несумісною з попередніми версіями. Коли це станеться, новостворений блокчейн працюватиме на основі змін, запропонованих більшістю повних вузлів, тоді як старий блокчейн продовжує працювати, як і раніше.

Є два типи повних вузлів:

Обрізані повні вузли

Вирізаним вузлам надається певний обсяг пам’яті для зберігання даних. Це означає, що можна додати будь-яку кількість блоків, але повний вузол може зберігати лише обмежену кількість блоків.

Для підтримки реєстру скорочені вузли можуть продовжувати завантажувати блок, доки він не досягне вказаного ліміту. Після досягнення ліміту вузол починає видаляти найстаріші блоки та звільняти місце для нових, щоб зберегти розмір блокчейну. Тим не менш, він не видаляє старі блоки повністю, оскільки їх послідовність і метадані все ще записуються в блокчейні, дотримуючись ключових принципів технології блокчейну.

Архівні повні вузли

Повні вузли цього типу зазвичай зустрічаються в мережі блокчейн. Архівні повні вузли підтримують повний блокчейн, і вони відрізняються від скорочених повних вузлів з точки зору об’єму пам’яті. Ці вузли бувають різних типів:

  • Вузли майнера: вам потрібні певні вузли для великих обчислень і вирішення складних математичних функцій для перевірки записів. Це вимагає великої обчислювальної потужності та споживає велику кількість енергії в процесі. Вузли майнера ідеально підходять для процесу майнінгу, який включає консенсусні алгоритми, такі як Proof of Work.
  • Вузли повноважень: будь-хто може стати учасником або вузлом загальнодоступного блокчейну шляхом синхронізації даних блокчейну у своїх системах. Але в деяких випадках блокчейн потрібно адмініструвати, а дані мають бути захищені. Тут вступають у гру вузли повноважень. Вони використовуються для авторизації інших вузлів, які хочуть приєднатися до мережі блокчейн. Вони також можуть визначати права доступу інших вузлів, якщо хочуть отримати доступ до певного каналу даних.
  • Мастерноди: це повні вузли, які не мають можливості додати новий блок до мережі. Вони використовуються для ведення бухгалтерської книги та перевірки транзакцій.
  • Вузли ставки: ці вузли перевіряють транзакції в мережі блокчейн і відповідають за підтримку алгоритму консенсусу. У відомому алгоритмі – Proof of Stake (PoS) вузли стекінгу використовуються, щоб робити ставки або інвестувати свої гроші та перевіряти транзакцію. Якщо вони успішно підтвердять транзакцію, вони отримають винагороду.

Вузли ставки вибираються на основі визначених правил, наприклад, часу, проведеного в мережі блокчейн. Ці повні вузли не потребують великої обчислювальної потужності.

  12 надійних послуг хостингу електронної пошти для малого та великого бізнесу

#2. Світлові вузли

Легкі вузли використовуються для зберігання даних і надання лише необхідної інформації для полегшення щоденних завдань або забезпечення швидших транзакцій. Ці вузли також відомі як вузли спрощеної перевірки платежів (SPV). Ці вузли не перевіряють блоки; замість цього вони просто зберігають заголовки блоків.

#3. Супер вузли

Супервузли використовуються для виконання певних спеціальних завдань і реалізовані в деяких блокчейнах. Його можна використовувати для встановлення або підтримки правил блокчейну, внесення змін у протокол тощо.

#4. Вузли освітлення

Вузли освітлення будують індивідуум із користувачем, переміщуючи всі транзакції в основний блокчейн. Це полегшує миттєві транзакції, одночасно зменшуючи витрати, пов’язані з транзакцією, оскільки навантаження на мережу зменшується.

Ці типи вузлів були створені, щоб вирішити проблему перевантаження мережі блокчейну, яка затримує транзакції.

поширені запитання

Як налаштувати повний вузол?

Відповідь: Щоб налаштувати повний вузол, вам потрібно буде виконати наступні дії:
1. Виберіть мережу блокчейну, наприклад Bitcoin, Ethereum тощо.
2. Отримайте програмне та апаратне забезпечення, необхідні для запуску вибраного блокчейну. Ви можете знайти інформацію про це в Інтернеті. Обладнання, яке вам потрібно, може включати меншу систему, як-от Raspberry Pi.
3. Налаштуйте все апаратне та програмне забезпечення.

Як запустити повний вузол?

Відповідь: кроки для запуску повного вузла:
1. Розмістіть вузол у хмарному сервісі, такому як Google Cloud, Amazon Web Services (AWS), DigitalOcean тощо.
2. Запустіть вузол на своєму пристрої з достатньою кількістю оперативної пам’яті та місця для зберігання.
3. Ви також можете створити рішення «вузол у коробці» або використати спеціальне рішення.
4. Продовжуйте контролювати та обслуговувати свій вузол, щоб переконатися, що він працює добре та безпечно.

Чи вигідно розміщувати блокчейн-вузол?

Відповідь: Так, ви можете отримувати прибуток, розміщуючи вузол у мережі блокчейн. Але це залежатиме від типу вузла, який ви виберете для розміщення.
Розміщення стекінгу може бути прибутковим. Це може стати вашим джерелом пасивного доходу. Чим більше ви в нього інвестуєте, тим більше буде ваш прибуток.
Якщо ви вирішите розмістити майстерноди, ви отримуватимете прибуток за надані послуги. Однак для цього знадобляться деякі початкові інвестиції у вашу майстерноду.

Яку кількість вузлів може запустити машина?

Відповідь: кількість вузлів, які можна запустити на машині, залежить від її апаратних можливостей. Ви можете одночасно запустити лише один екземпляр гаманця на машині. Однак ви можете збільшити його за допомогою віртуальних машин. І якщо ви використовуєте віртуальний приватний сервер (VPS), не перевищуйте 80-85% ліміту доступних ресурсів сервера. В іншому випадку постачальник послуг може обмежити вас.

Висновок

Знання вузлів блокчейну та їх типів може допомогти вам створити економічно ефективні, безпечні та швидші програми для вирішення проблемних моментів ваших клієнтів. Таким чином, якщо ви бізнесмен або окрема особа, яка хоче вивчити технологію блокчейн, ця стаття допоможе вам зрозуміти вузли блокчейну та їх важливість.