نود (node) در بلاکچین چیست و چه کاربردی دارد؟
مفهوم نود (Node) یا گره در بلاک چین چیست؟
شبکه بلاک چین یک پلتفرم غیرمتمرکز است که هیچ شخص، شرکت و یا نهادی کنترل و نظارتی بر آن ندارد، اما نیاز است که امنیت آن از داخل شبکه بلاک چین تامین شود تا بتواند غیرمتمرکز باقی بماند. گره یا نود در بلاکچین بخشی از شبکه بلاک چین است که امنیت دادهها و سرمایه کاربران در این شبکه غیرمتمرکز را حفظ میکند.
اگر در زمینه ارزهای دیجیتال فعال هستید، یکی از اصطلاحاتی که زیاد با آن روبرو میشوید نود node است. اگر میخواهید بدانید این اصلیترین جزء شبکه بلاک چین یعنی نود چیست، با ما در توکن خان همراه باشید.
بلاک چین چیست؟
همانطور که گفته شد نود یکی از اجزای اصلی شبکه بلاک چین است، پس بهتر است در ابتدا به بررسی مفهوم بلاک چین پرداخته شود. بلاک و چین دو بخش کلمه بلاک چین blockchain هستند، این کلمات در زبان فارسی به معنی بلوک و زنجیره هستند، پس بلاک چین را میتوان زنجیرهای از بلوکها دانست. این زنجیرهها در واقع مکانی برای نگهداری و طبقهبندی اطلاعات در شبکه بدون امکان ایجاد تغییرات بر روی آنها هستند.
نود در بلاک چین چیست؟
هر سیستم کامپیوتری با اتصال به شبکه بلاک چین در نقش یک نود در بلاک چین حاضر میشود. از آنجا که این شبکه غیرمتمرکز است و از جایی در بیرون نظارت و کنترل نمیشود پس به یک واحد مرکزی نیاز دارد تا امنیت شبکه را تامین کند. این واحد مرکزی همان نودها یا گرهها هستند که علاوه بر تامین امنیت شبکه، به انجام تراکنشهای P2P در شبکه بلاک چین کمک میکنند. البته نودها دارای انواع مختلفی هستند و هر کدام نیز مسئول انجام کاری خاص هستند که در ادامه با انواع نود آشنا خواهید شد.
در تعریف نود به زبان ساده میتوان آن را کامپیوتری دانست که بلاک چین را روی سیستم خود اجرا میکند و با اتصال به اینترنت با دیگر کامپیوترها به اشتراک میگذارد. هر چه این کامپیوترها دارای تعداد بیشتری باشد، شبکه بلاک چین قدرت و سرعت بیشتری در تائید تراکنشها دارد و موجب بهبود مقیاس پذیری در شبکه بلاک چین میشود.
با توجه به این تعریف میتوان دریافت که در واقع این کاربران هستند که با اتصال کامپیوتر خود به شبکه بلاک چین در نقش یک نود عمل میکنند و برای این کار نیاز به تهیه یک سختافزار ویژه دارند.
پس از اتصال به شبکه بلاک چین، هر کدام از این گره یا نودها یک کپی از اطلاعات موجود در بلاک چین را در اختیار دارند و آن را در خود ثبت و ذخیره میکنند و همچنین به سایر نودها انتقال میدهند. این ثبت اطلاعات در نودها در واقع همان عملی است که با نام تائید تراکنشها در ارزهای دیجیتال و شبکه بلاک چین میشناسیم و این همان جواب سوال نود در ارز دیجیتال چیست، میباشد.
همانطور که میدانید در زمان انجام یک معامله ارزهای دیجیتال بین دو طرف، یک تراکنش شکل میگیرد. این تراکنش در شبکه بلاک چین دستهبندی میشود و در انتظار تائید قرار میگیرد. با ثبت آن در نودها این تراکنش تائید و معامله انجام میشود. پس وجود نود در بلاک چین به عنوان پایهای در شکلگیری این شبکه شناخته میشود.
هر نود دارای ویژگیها و هویتی خاص هستند و به این ترتیب از سایرین متمایز میشود. مشارکت نودها در شبکه بلاک چین را به همکاری و مشارکت در کار گروهی مورچهها تشبیه کرده اند.
طبقه بندی نود در بلاک چین
حال که از اهمیت نود در بلاک چین آگاه شدید، بهتر است با انواع نودها در بلاک چین آشنا شوید. به طور کلی نودها در دو دسته اصلی طبقهبندی میشوند که نودهای کامل و نودهای سبک نام دارند. نودهای کامل خود دارای چند نوع مختلف است که در ادامه با وظایف هر یک از آنها آشنا خواهید شد.
نود کامل (Full nodes)
فول نود جزء اصلی شبکه بلاک چین است و در نبود آن، دیگر بلاک چین کارایی خود را از دست میدهد. مسئول اصلی تامین امنیت شبکه بلاک چین و تائید تراکنشها همین بخش است و میتوان آن را به یک سرور مرکزی شبیه دانست.
این بخش از بلاک چین در رایگیریهای شبکه بلاک چین شرکت میکند. در واقع این رایگیریها قبل از انجام هر گونه تغییری در شبکه بلاک چین برگزار میشود و با توافق بیشتر از 50 درصد آراء که توسط نودهای کامل داده میشود، تغییرات اعمال میشوند.
در صورتی که بیشتر از 50 درصد نودهای کامل مخالف با انجام تغییر موردنظر باشند، تغییری رخ نخواهد داد و اصطلاحا هارد فورک اتفاق میافتد. این بدین معنی است که یا این تغییر با موافقت نودها اعمال میشود و یا این تغییر با انشعاب بلاک چین اتفاق میافتد. پس این نودهای کامل میتوانند موجب ایجاد هارد فورکها نیز باشند.
نودهای سبک (SPV)
نود سبک انتخابی عمل میکند و آخرین بلاک در زنجیره را برای ثبت و تائید، بررسی و دانلود میکند. در نتیجه این نودها یک نسخه کامل از اطلاعات شبکه را کپی و ذخیره نمیکنند و نیازمند زیر ساخت خاص و منابع زیادی نیز نیستند. SPV در واقع کوتاه شده عبارت Simple Payment Verification به معنای نود تائید پرداخت ساده است و آن را با نام Lightweight node به معنی نود سبک نیز میشناسند.
نودهای سبک، کاربران عادی بلاک چین هستند و نقشی در تامین امنیت شبکه بلاک چین ندارند و در واقع امنیت را فدای سهولت میکنند. نودهای سبک نیازمند اطلاعات فول نودها هستند و در فرآیند روزمره ارزهای دیجیتال بسیار استفاده میشوند.
انواع نود کامل در بلاک چین
گفتیم که اصلیترین بخش شبکه بلاک چین فول نودها یا گرههای کامل هستند، این نودهای کامل خود دارای چند نوع متفاوت هستند که فعالیتی خاص را انجام میدهند و شامل موارد زیر هستند.
نود کامل تعدیل یافته (Pruned Full Node)
این نوع از فول نود، به این ترتیب عمل میکنند که پس از پر شدن حافظهشان و رسیدن اطلاعات به یک مقدار معین، شروع به حذف اطلاعات قدیمیتر میکنند. در واقع علت انجام این عمل این است که ذخیره اطلاعات در شبکه بلاک چین نیازمند فضای خالی زیادی در هارد دیسکها است و با حذف دادههای قدیمی این فضای خالی در اختیار بلاکهای جدید قرار میگیرد. این نودها از آنجا که خود یک نود کامل هستند در تائید اعتبار تراکنشها و اجماع همکاری میکنند.
نود کامل آرشیوی (Archival Full Node)
نود یا گرههای بایگانی یکی از انواع دیگر نود کامل، در واقع پایگاه داده شبکه بلاک چین هستند. این نودها بر خلاف نود کامل تعدیل یافته نسخهای کامل از اطلاعات شبکه بلاک چین را در خود نگهداری و حفظ میکند و ظرفیت نامحدودی برای ذخیره دارند.
نودهای آرشیوی ممکن است تنها فضایی برای ذخیره دادهها باشند و یا ممکن است بتوانند بلاک جدید نیز به شبکه اضافه کنند. ایجاد هماهنگی و تائید تراکنشها از وظایف این نودها در شبکه بلاک چین است.
نود کامل سرمایهگذار (Staking Nodes)
نود کامل استیکینگ یا سهامگذار تنها در شبکه بلاک چین با اجماع اثبات سهام POS وجود دارند. وظیفه این نودها همان فرآیند استیکینگ است که برای کسب درآمد و پاداش از ارزهای دیجیتال POS در مقابل ماینینگ در مورد ارزهای دیجیتال POW به کار میرود. بر خلاف ماینینگ که به تامین تجهیزات و صرف هزینه نیازمند است، نودهای استیکینگ تنها نیازمند یک کیف پول دیجیتال و نگهداری توکن شبکه بلاک چین در این کیف پول آنلاین هستند. شاید این سوال برای شما پیش بیاید که پاداش نود در ذخیره سازی چیست؟
در این فرآیند کاربران با خرید توکنهای بومی شبکه بلاک چین و نگهداری و سهامداری آنها به ایجاد و اضافه کردن بلاک در شبکه بلاک چین میپردازند. هر چه کاربر، تعداد بیشتری توکن خریداری و نگهداری کند، شانس بیشتری در ایجاد بلاک جدید و تائید تراکنشها و دریافت پاداش دارد.
نود کامل مرجع (Autority Nodes)
شبکههای بلاک چینی مانند بیت کوین هیچ محدودیتی در تعداد نودها ندارد و هر کاربری که تجهیزات مناسب را فراهم کند، میتواند به عنوان یک نود در شبکه به تائید تراکنشها و ایجاد بلاک جدید مشغول شود. اما شبکههای بلاک چینی هم وجود دارند که تنها به تعداد مشخصی از نودها اجازه فعالیت میدهند. نود مرجع در این شبکه بلاک چین معنا پیدا میکند و تمام مسئولیتهای نود کامل را بر عهده میگیرد، این نود با مکانیسم رایگیری انتخاب میشود.
مسترنود (Master nodes)
مستر نودها آن دسته از نودهای کامل هستند که نمیتوانند بلاک جدید به زنجیره شبکه اضافه کنند و وظیفه آنها نگهداری سابقه و تائید اعتبار تراکنشها است. این نودها در مقابل تامین امنیت شبکه بلاک چین پاداش دریافت میکنند. به این ترتیب که مقداری معین از توکن اختصاصی شبکه بلاک چین را خریداری و نگهداری میکنند و باید در 7 روز هفته به صورت شبانهروزی آنلاین باشند.
سوپرنود (SUPER NODE)
یکی از انواع فول نودها که وظیفه برقراری ارتباط بین دو نود و انتقال اطلاعات را برعهده دارد، با نام سوپر نود شناخته میشود. این نودها یک کانال ارتباطی و یک کانون توزیع هستند که باید فعالیت مستمر 24 ساعته داشته باشند و به اینترنت پر سرعت نیاز دارند.
نود ماینینگ چیست؟
در دنیای ارزهای دیجیتال و بلاک چین یک نوع نود با نام نود ماینینگ یا نود استخراجکننده (Miner Node) نیز وجود دارد. نود ماینینگ همان ماینرها هستند که با آنها در استخراج یا ماینینگ ارزهای دیجیتال آشنا شده اید و شاید از نزدیک شاهد آنها بوده اید. این نوع نود میتواند یک نود کامل آرشیوی یا نود سبک باشد و تنها در شبکه بلاک چین با الگوریتم اجماع اثبات کار وجود دارد.
نود ماینینگ یا همان دستگاه ماینر تراکنش موردنظر خود در شبکه بلاک چین را انتخاب و با انجام محاسبات پیچیده و دشوار ریاضی آن را تائید و ثبت میکند. آنها برای ایجاد بلاک جدید یا همان استخراج، کل دادههای شبکه بلاک چین را نمیگیرند و تنها با گرفتن یک بلاک و تائید تراکنش آن، بلاک جدیدی ایجاد میکنند. این نودها در مقابل استخراج و ایجاد بلاک جدید پاداش میگیرند و کارمزد نیز دریافت میکنند.
وظایف اصلی نود در بلاکچین چیست؟
تا این بخش از مقاله حتما متوجه شدید که نود چیست node و با انواع نودها و وظایف نود در بلاک چین نیز آشنا شدید. در واقع نود در بلاک چین دو وظیفه اصلی دارد که بهتر است با آنها بیشتر آشنا شوید. این دو به ترتیب زیر هستند:
انجام الگوریتم اجماع در بلاکچین
الگوریتم اجماع همان فرایند تائید تراکنش است که مسئولیت آن بر عهده نود در بلاک چین است. در هنگامی که شما مقداری رمزارز را از کیف پول خود به کیف پول شخص دیگری انتقال میدهید در واقع یک تراکنش ایجاد کرده اید که باید مدت زمانی را برای تائید و انجام آن منتظر بمانید.
سازوکار این تائید تراکنش یا الگوریتم اجماع در واقع از مهمترین و اساسیترین امور برای تامین امنیت شبکه بلاک چین است. این سازوکار در شبکه بلاک چین به دو صورت انجام میشود که یکی اجماع اثبات کار Proof of Work و دیگری اجماع اثبات سهام Proof of Stake است. اولین روش همان است که در فرآیند استخراج یا ماینینگ اتفاق میافتد و دومی همان است که در فرآیند استیکینگ اتفاق میافتد.
حفظ بلاکچین از حملات ۵۱ درصد
در حملات 51 درصد به شبکه بلاک چین که جزو حملات رایج است، مهاجمان میتوانند با در دست گرفتن توان پردازش شبکه به مقدار بیشتر از 50 درصد، شبکه را دچار مشکل کنند. همانطور که میدانید در بلاک چین چیزی با نام سرور مرکزی موجود نیست پس مهاجمان برای در دست گرفتن توان پردازشی شبکه، باید به نودهای کاربران دسترسی پیدا کنند.
هر چه تعداد این نودها در شبکه بلاک چین بیشتر باشد احتمال وقوع این حمله نیز کم میشود زیرا در این صورت مهاجمان به نیرو، زمان و هزینه بیشتری احتیاج دارند. با این توصیف بلاک چین بیت کوین از این حملات در امان است چون تعداد نودهای بسیار زیادی دارد.
سخن آخر
محبوبیت و توسعه فناوری بلاک چین به سرعت در حال افزایش است، به صورتی که جای خود را در تمام ابعاد زندگی از جمله فناوری اطلاعات، امنیت دیجیتال، مراقبتهای بهداشتی و سرگرمی باز کرده است. این فناوری بیشتر از 13 سال پیش ایجاد شد تا سیستم مالی مرکزی مبتنی بر بانکها را متحول کند و یک سیستم غیرمتمرکز جایگزین آن کند.
نود در بلاک چین یک عنصر اساسی هر دفترکل غیرمتمرکز است و به همین دلیل کسب اطلاعات از آن بسیار مهم است. تعرف نود در بلاک چین از شبکهای به شبکه دیگر بسته به نوع و اهداف آنها متفات است، اما در پاسخ پرسش نود چیست؟ باید گفت به طور کلی نود یا گره، یک دستگاه الکترونیکی است که بخشی از شبکه بلاک چین است و برای خود یک آدرس IP است.
برخلاف تصور غلط رایج، همه گره ها عملکرد یکسانی را انجام نمی دهند. به عنوان مثال، برخی از گره ها به ذخیره سوابق تراکنش اختصاص داده شده اند، در حالی که برخی دیگر نمیتوانند هیچ سابقهای را نگه دارند.
مطالب زیر را حتما مطالعه کنید
بررسی رفتار توابع View و Pure در سالیدیتی Solidity
توابع Payable در قراردادهای هوشمند Solidity
سالیدیتی Solidity چیست؟
سطح دسترسی Visibility در سالیدیتی Solidity
توابع Function در سالیدیتی Solidity
انواع حافظه در قرارداد هوشمند سالیدیتی
8 دیدگاه
به گفتگوی ما بپیوندید و دیدگاه خود را با ما در میان بگذارید.
مقاله خیلی عالی بود و درس جدیدی برای ما ارائه کرد
ممنون از همه اعضای گروه توکن خان
این مطلب حرف نداشت
بازم درمورد این موضوع مطلب بزارین
واقعا ارزش وقت گذاشتن داشت
چه مطلب خوبی
احسنت عالی بود
مطلبتون بسیار مفید بود
مطلب به درد بخوری بود