نود (Node) یا گره و تاثیر آن در بلاکچین

بررسی و مفهوم نود (Node) یا گره

گره یا نود اگر در موضوعات رایانه و مخابراتی مطرح شود به معنای شبکه توزیع، نقطه تقاطع و یا نقطه ی پایان ارتباط است، اما نود در شبکه ی بلاکچین یک دفتر کل دیجیتال غیر متمرکز است که تراکنش های ارزهای رمزنگاری شده را از طریق یک سیستم یا کامپیوتر ثبت می کند و اطلاعات را در اختیارکاربران قرار می دهد، در واقع نودها پل ارتباطی هستند که در آن می شود پیامی را ایجاد، دریافت و یا ارسال کرد، نودها میتوانند اطلاعات تراکنش ها و بلاک ها را میان شبکه توزیع شده در رایانه منتقل کنند و هر کدام عملکرد منحصر بفرد خود را دارند و به صورت جدا جدا و غیرمتمرکز مورد استفاده قرار می گیرند. این گره ها در شبکه با یکدیگر ارتباط برقرار می کنند و اطلاعات مربوط به تراکنش ها و بلوک های جدید را انتقال می دهند، هر چه تعداد نودهای یک شبکه ی بلاکچین بیشتر باشد، میزان مقیاس پذیری آن نیز بیشتر می شود.

نودها در الگوریتم اجماع نیز نقش بسزایی دارند. هگامی که نود در شبکه بلاکچین تاییدیه ارسال می‌کند، الگوریتم اجماع صورت می گیرد. که دریافت این تاییدیه از نود یا همان الگوریتم اجماع، به دو روش اثبات کار (PoW) و اثبات سهام (PoS) انجام می‌شود.

وظایف اصلی نودها

۱- تطبیق و تائید اطلاعات و تراکنش ها با قوانین کلی شبکه بلاک چین

تائید اطلاعات و تراکنش ها وظیفه ای است که نودها میتوانند در شبکه انجام دهند اگر نودها بعد از تطبیق اطلاعات از درستی آنها مطمئن شدند، حداقل ۵۰ درصد نودهای شبکه باید تراکنش مورد نظر را تائید کند تا بتوانند اطلاعات را در بلوک های شبکه ی بلاکچین ثبت کنند.

۲- اشتراک‌گذاری اطلاعات

اشتراک گذاری نودها در بلاک چین باعث می شود که اگر هر نود به دلیلی از دسترس خارج شود، اطلاعات جدیدی که در زمان عدم دسترسی به آن بلاک وارد شبکه شده توسط نودهای دیگر دریافت، منتقل و به اشتراک گداشته می شود و باعث می شود تصویر کاملی از اطلاعات به در ستی شکل بگیرد و حفظ شود.

۳- ذخیره کپی از تمام اطلاعات موجود در شبکه بلاکچین

وظیفه اصلی نودها ذخیره اطلاعات، توزیع و ارائه بلاک ها است، از همه اطلاعات موجود در شبکه کپی می گیرد و از آنها نگهداری می کند، هدف از این کار برای جلوگیری از تحریف و دستکاری کردن داده ها است. همچنین در شبکه بلاکچین از سیستم همتا به همتا استفاده می شود و نودها میتوانند اطلاعات و تاریخچه بلاک را به‌طور کامل بررسی و ذخیره کنند و تراکنش ها را به‌صورت مستقیم به سایر نودها انتقال دهند.

انواع نودهای بلاکچین

نودها به دو دسته کلی در بلاکچین تقسیم می شوند: نود کامل (Full Node) و نود سبک (Lightweight Node)

نود کاملFull Node

فول نود، یکی از اجزای اصلی شبکه‌ی بلاکچین است. نود کامل، یک نسخه‌ی کامل از بلاکچین را دانلود کرده و مانند یک سرور مستقل عمل می‌کند، وظیفه این نودها بررسی و تائید تراکنش های ذخیره شده در بلاک چین و امنیت شبکه است.

• مزایای استفاده از نود کامل
• افزایش سرعت و امنیت شبکه
• حفظ امنیت سرمایه و دیتاها و حفظ حریم خصوصی
• توانایی ماین کردن بلاک ها و دریافت پاداش
• نودهای کامل نیز به دو دسته تقسیم می شوند

نود تعدیل یافته Pruned Nodes

نود تعدیل یافته نوعی از نودهای کامل هستند که اطلاعات شبکه را از اولین بلاک دانلود و ذخیره می کنند و زمانی که این بلاک ها ظرفیتشان پر شوند داده های قدیمی را حذف و تنها هدر و ترتیب قرار گیری بلاک ها را ذخیره می کنند، البته قبل از رسیدن به این وضعیت باید تمام داده های بلاک چین را بارگذاری و تائید و بررسی کند و از آنجایی که خود یک نود کامل است می تواند در اعتبار سنجی تراکنش ها و مسائل مربوط به اجماع شرکت کند.

نود آرشیوی Archival Node

نودهای آرشیوی یک سرور می باشد که داده های کل بلاکچین را در پایگاه داده های خود ذخیره می کند. نودهای آرشیوی به ۴ دسته تقسیم می شوند، آنهایی که می توانند بلاک جدید به شبکه اضافه کنند و آنهایی که قادر به اضافه کردن بلاک نیستند.

مسترنودها (Master Nodes)

مستر نودها نمی‌توانند یک بلاک را به شبکه بلاک‌چین اضافه کنند. هدف تشکیل از مستر نودها ذخیره تراکنش و اعتبار سنجی در شبکه بلاکچین است، گاهی اوقات یک کیف پول نرم افزاری میتواند مستر نود باشد.

نودهای استخراج یا ماینینگ (Mining Nodes)

نود‌های استخراج با استفاده از توان محاسباتی دستگاه‌های ماینینگ یک معادله ریاضی رمزنگاری شده را حل می‌کنند. اولین شخصی که جواب را پیدا و حل می‌کند، اطلاعات خود را به بلاک چین میفرستد تا توسط نود‌های کامل موجود در شبکه تأیید و بررسی شود. پس از ایجاد اجماع بر سر درستی داده‌ها، ماینر می‌تواند یک بلاک جدید به بلاک چین اضافه کند. نود‌های ماینینگ علاوه بر پاداش استخراج، برای انجام تراکنش‌های شبکه نیز کارمزد دریافت می‌کنند.

نودهای استیکینگ (Staking Nodes)

در این مکانیسم، مجموعه‌ای از پیش تعیین شده از قوانین و شانس تعیین می‌کند که چه کسی بلاک بعدی را ایجاد و پاداش را دریافت می‌کند. این نودها جایگزین مناسبی به جای استخراج بلاک ها هستند و هزینه و انرژی بسیار کمتری هم نیاز دارند، نود‌های استیکینگ برخلاف نود‌های ماینینگ نیازی به تجهیزات گران‌قیمت ندارند فقط کافی است تا کیف پول ارز دیجیتال خود را به صورت بیست و چهار ساعته آنلاین نگه دارند.

نودهای مرجع (Authority Nodes)

در سیستم هایی که از این نودها استفاده میشود تیم توسعه مقدار ثابت و مشخصی از نودهای مرجع را تعیین میکنند و آنها مجاز به فعالیت و ثبت بلاک هستند و نودهای بلاکچینی مرجع در کنار وظیفه ایجاد و اعتبارسنجی بلاک‌ها باید همزمان اطلاعات را نیز در اختیار کاربران شبکه قرار دهند.

نود سبک Lightweight Nodes

نودهای سبک متکی به نودهای کامل هستند که این نودها همان کاربران عادی شبکه هستند که تراکنش ها را انجام می دهند و برای انجام تراکنشهای خود یک کپی از زنجیره را ذخیره نمی کنند فقط وضعیت فعلی بلاک آخر را شناسایی می کنند و تراکنش ها را برای پردازش انتقال می دهند و از آنجایی که نودهای SPV یک نسخه از بلاک چین را ذخیره نمیکنند نیاز به فضای زیادی ندارند و در امنیت شبکه نیز نقشی ندارند. نود‌های سبک تمامی کیف پول‌های درون شبکه بلاک چین هستند که تنها هدر بلاک‌های مربوط به دارایی‌های خود را نگهداری می‌کنند.

سوپرنود (SUPER NODE)

سوپرنودها در واقع فول نودهایی هستند که برای عموم قابل مشاهده است. زمانی که یک نود بخواهد با نود دیگری ارتباط برقرار کند، فرآیند ایجاد اطلاعات و برقراری این ارتباط، برعهده‌ی سوپر نودها است. بنابراین یک سوپر نود یک نقطه توزیع مجدد است که هم به عنوان پایگاه داده و هم به عنوان یک پل ارتباطی در شبکه عمل می‌کند.

یکی از انواع نود بلاکچین، سوپر نود است. این نودها فول نودهایی هستند که برای عموم قابل مشاهده هستند. این نودها به ارتباط و تبادل اطلاعات با دیگر نودهایی می‌پردازند که قصد ارتباط با آنها را دارند.

یک سوپرنود که Listening Node نیز نامیده می‌شود، معمولاً به صورت بیست و چهار ساعته آنلاین هستند و چندین اتصال ثبت‌شده دارد. همچنین به انتقال تاریخچه بلاکچین و داده‌های تراکنش‌ها به نودهای دیگر در سراسر جهان می‌پردازد. به همین دلیل این نودها نسبت به نودهای مخفی نیاز به توان عملیاتی بالاتر و اتصال به اینترنت بهتری دارند.

نودهای لایتنینگ (Lightning Nodes)

این نوع از نودها برای ارتباط بین کاربران خارج از شبکه می باشند و با این کار، سرعت شبکه را به شدت افزایش می دهد، کارمزد این نودها بسیار کم است و در واقع عملکرد این نودها به اینصورت است که با ایجاد یک بسترپرداختی بین دو کاربر، از حجم تراکنش های شبکه کم می کنند. لایتنینگ نودها سعی دارند تراکنش ها را با بیشترین سرعت و کم‌ترین کارمزد ثبت کنند و زمان انتظار تائید برای تراکنش ها را نیز کاهش دهند.

منبع : نود (Node) یا گره و تاثیر آن در بلاکچین