site logo

نود یا گره در شبکه‌ی بلاک‌چین و انواع آن

وبلاگ بلاک‌چین نود یا گره در شبکه‌ی بلاک‌چین و انواع آن
بلاک‌چین
23 آبان 1401
زمان مطالعه ۱۲ دقیقه

در دنیای رمزارزها، «بلاکچین» از اهمیت بالایی برخوردار است؛ زیرا تمامی رمزارزها در بستر بلاکچین کار می‌کنند. فناوری بلاکچین ویژگی‌های زیادی دارد که یکی از معروف‌ترین آن‌ها غیرمتمرکز بودن آن است. غیرمتمرکز بودن به این معنی است که مدیریت، کنترل و تامین امنیت شبکه بر عهده‌ی هیچ سازمان یا نهادی نیست. شاید بپرسید پس بلاکچین‌ها چگونه اداره می‌شوند؟ امنیت داده‌ها و دارایی کاربران را چه کسانی فراهم می‌کند؟ پاسخ این سوال بسیار جالب است؛ در واقع خود مردم مسئول مدیریت و کنترل شبکه هستند. اما مردم چگونه می‌توانند این شبکه را مدیریت و کنترل کنند؟ در این مقاله قصد داریم به بررسی این موضوع بپردازیم. پس اگر شما هم به این مباحث علاقه‌مندید تا انتهای مقاله همراه ما باشید.

نود یا گره چیست؟

بلاکچین‌های عمومی به عنوان بستری برای ثبت و ذخیره‌ی اطلاعات، یک ویژگی بسیار مهمی دارند. در این سیستم، هر کسی که بخواهد می‌تواند تبدیل به یک «نود» شود و در شبکه فعالیت کند. برای این کار کافیست کاربران با استفاده از یک رایانه به شبکه‌ی بلاکچین متصل شوند. البته نوع این رایانه برای هر بلاکچینی متفاوت است و کاربران برای تبدیل شدن به نود در شبکه، باید رایانه‌ی بلاکچین مورد نظر خود را تهیه کنند. نودها یا گره‌ها در واقع بخشی از اعضای بلاکچین هستند که تراکنش‌ها را تایید می‌کنند و ضامن غیرمتمرکز بودن شبکه هستند. هر‌چه تعداد نودها بیشتر باشد؛ زیرساخت شبکه‌ی بلاکچین قوی‌تر می‌شود و امنیت آن افزایش می‌یابد.
بعد از تبدیل شدن کاربران به نود، نسخه‌ای از تمام داده‌های شبکه بلاکچین در اختیار هر یک از آن‌ها قرار می‌گیرد. نودها با استفاده از این اطلاعات و داده‌ها، به اعتبار سنجی و تایید تراکنش‌ها می‌پردازند و به نوعی امنیت شبکه را فراهم می‌کنند. اگر نودها صحت و اعتبار تراکنش‌ها را تایید نکنند، هیچ تراکنشی انجام نمی‌شود. بنابراین نودها یکی از اصلی‌ترین مؤلفه‌های ساختار بلاکچین هستند.

انواع نودها

نودها انواع مختلفی دارند که هر کدام نقش خاصی را نیز ایفا می‌کنند. در ادامه به بررسی انواع نودها می‌پردازیم. در شبکه‌ی بلاکچینی، به طور کلی دو نوع نود وجود دارد: نود کامل‌ (Full Nodes) و نود سبک (Lightweight Nodes)

1. نود کامل (Full Node)

«فول نود» یا «نود کامل» یکی از انواع نودها است که نسخه‌ای از تمام اطلاعات بلاکچین را ذخیره می‌کند. این نودها، با استفاده از اطلاعات خود، تراکنش‌ها را به صورت کامل مورد اعتبار سنجی و تأیید قرار می‌دهند. فول نود‌ها بعد از بررسی صحت تراکنش‌های داخل بلاک‌ها، آن‌ها را به فول نودهای دیگر انتقال می‌دهند و به این ترتیب با سایر نود‌های شبکه در ارتباط هستند. فول نودها به این روش، صحت داده‌ها را مورد بررسی قرار داده  و  باعث تامین امنیت در شبکه می‌شوند. در واقع، این نودها اصلی‌ترین اعضای یک شبکه هستند و با افزایش تعداد آن‌ها، بر اعتبار و امنیت شبکه افزوده می‌شود.
فول نودها به دو دسته تقسیم می‌شوند:

1.1. نودهای تعدیل‌یافته (Pruned Nodes)

«نودهای تعدیل‌یافته» یا «هرس شده» یکی از زیرمجموعه‌های فول نودها هستند. این نودها، بسیاری از عملکردهای فول نودها را دارند، اما بر خلاف آن‌ها یک کپی کاملی از داده‌های بلاکچین را ذخیره نمی‌کنند. نودهای تعدیل یافته، تنها یک بخش محدودی از داده‌های بلاکچین را ذخیره و حفظ می‌کنند تا از آن‌ها برای اجرای فرآیندهای اعتبار سنجی و تأیید تراکنش‌ها استفاده‌ کنند. شاید این سوال برای شما پیش بیاید که چرا این نودها فقط یک قسمت از اطلاعات بلاکچین را ذخیره می‌کنند؟
بسیاری از شبکه‌های بلاکچین، ظرفیت حافظه‌ی معینی برای ذخیره‌سازی اطلاعات برای نود‌ها تعیین می‌کنند. به این ترتیب بعد از تکمیل شدن ظرفیت معین، این نودها ناچارند داده‌های موجود در بلاک‌های قدیمی را حذف کنند. البته هدرها و موقعیت بلاک‌ها را در زنجیره همچنان باقی می‌گذارند. زیرا در هدرها، اطلاعاتی از قبیل آدرس بلاک‌ها وجود دارد. در صورت نیاز به اطلاعات کامل و جزیی، تنها با ارایه‌ی آدرس بلاک مورد نظر به فول نودها می‌توان تمام اطلاعات مربوطه را از آن‌ها دریافت کرد.
بهتر است برای درک این موضوع یک مثال ملموس‌تری را خارج از فضای بلاکچین بررسی کنیم. تصور کنید که یک اپلیکیشنی با حافظه‌ی محدود، قرار است تمامی اطلاعات مربوط به خانه‌های یک شهر را در اختیار خریداران املاک قرار دهد. اما به دلیل ظرفیت محدود در ذخیره‌سازی اطلاعات، فقط آدرس خانه‌ها را ذخیره می‌کند و اطلاعات جزئی اعم از سال ساخت خانه، متراژ خانه، تعداد طبقات خانه و…. را ثبت نمی‌کند. اگر کاربری بخواهد به اطلاعات جزیی دست پیدا کند، این اپلیکیشن می‌تواند به بانک اطلاعاتی املاکی‌ها متصل شده و با ارائه‌ی آدرس خانه‌ی مورد نظر، تمامی اطلاعات جزیی خانه را به کاربر منتقل کند.

2.1. نودهای بایگانی (Archival Nodes)

«نودهای بایگانی» یا «آرشیوی» یکی دیگر از زیر مجموعه‌های فول نودها هستند. همانطور که از نام آن‌ها مشخص است، به بایگانی و ذخیره‌‌سازی اطلاعات می‌پردازند. این نودها یک نسخه کامل از تمام اطلاعات و داده‌های شبکه بلاکچین را ذخیره می‌کنند. بنابراین هیچ ظرفیت محدودی برای ذخیره‌سازی داده‌ها را ندارند. تنها تفاوت آن‌ها با نودهای تعدیل‌یافته، در ظرفیت ذخیره‌سازی اطلاعات است. اما شاید برای شما سوال پیش بیاید که تفاوت این نودها با فول نودها چیست؟ اگر هر دو نود، تمام اطلاعات بلاکچین را ذخیره می‌کنند پس چه تفاوتی با یکدیگر دارند؟

در واقع، هر اطلاعاتی که در یک فول نود یافت می‌شود، در نودهای بایگانی هم وجود دارد. اما نودهای بایگانی، کل تاریخچه‌ی بلاکچین مربوطه را نیز ذخیره می‌کنند. بنابراین، نودهای بایگانی امکان دسترسی سریع به اطلاعات در مقاطع زمانی مختلف را دارند. برای مثال اگر می‌خواهید از میزان موجودی یک حسابی در دوم اردیبهشت سال 1400 مطلع شوید، مسلما به نودهای بایگانی نیاز خواهید داشت.
نکته: نودهای بایگانی را می‌توان به دو دسته‌ی کلی تقسیم کرد؛ نودهایی که می‌توانند بلاک‌ها را به بلاکچین اضافه کنند و نودهایی که قادر به انجام این کار نیستند و صرفا ذخیره‌سازی داده‌ها را انجام می‌دهند.

نودهایی که می‌توانند به شبکه بلاکچین، بلاک اضافه کنند:
نودهای ماینر(Miner Nodes)

احتمالا تا به حال در مورد دستگاه ماینر زیاد شنیده‌اید.ممکن است برای شما هم این سوال پیش بیاید که ماینر چیست؟ ماینرها رایانه‌های سخت‌افزاری خاصی با قدرت محاسباتی بسیار قوی هستند. کاربران با استفاده از ماینرها می‌توانند به شبکه‌ی بلاکچین متصل شوند و تبدیل به یک نود شوند. به این نودها که در نتیجه‌ی استفاده از دستگاه ماینر ایجاد می‌شوند، «نود ماینر» گفته می‌شود. در واقع، دستگاه ماینر منجر به ایجاد نودهای ماینر در شبکه‌ی بلاکچین می‌شود.
«نودهای ماینر» یا «استخراج‌کننده»، برخلاف نام خود چیزی استخراج نمی‌کنند؛ بلکه در ساخت بلاک و تایید تراکنش‌ها مشارکت دارند. این نودها، تراکنش‌ها را انتخاب و در یک بلاک جمع‌آوری می‌کنند؛ به این ترتیب  برای خود یک بلاک منحصر به‌فردی می‌سازند. برای افزودن این بلاک به شبکه‌ی بلاکچین، ماینرها وارد رقابت با یکدیگر می‌شوند. در این رقابت برای حل‌کردن یک معادله‌ی ریاضی، ماینرها باید مدام اعدادی را حدس بزنند تا بالاخره پاسخ را پیدا کنند. دستگاه‌های ماینر باید توان محاسباتی بسیار بالایی برای این کار داشته باشند تا بتوانند پاسخ را زودتر از رقبای خود پیدا کنند. اولین ماینری که پاسخ را پیدا کرد، به عنوان یک ماینر برنده در شبکه شناخته می‌شود و می‌تواند بلاک خود را به بلاکچین متصل کند. زمانی که بلاک به شبکه‌ی بلاکچین متصل می‌شود، ماینر چند عدد رمزارز بلاکچین مربوطه را به عنوان پاداش دریافت می‌کند. به این پاداش، «استخراج » می‌گویند.

نودهای سهام‌گذاری (Staking Nodes)

این نودها در تایید تراکنش‌ها و ساخت بلاک مشارکت دارند. کاربران با خرید رمزارز بومی یک بلاکچین و با قفل کردن آن در شبکه برای مدت مشخصی، به عنوان «نود سهام‌گذار» شناخته می‌شوند. به عبارتی دارایی خود را به عنوان وثیقه در گرو شبکه می‌گذارند تا بتوانند در امور بلاکچین مشارکت داشته باشند. سپس این نودها در یک قرعه‌کشی شرکت داده می‌شوند. در این قرعه‌کشی میزان دارایی نودها برایشان امتیاز محسوب می‌شود. در واقع، هر چه دارایی یک نود بیش‌تر باشد، شانس بیشتری هم برای برنده شدن دارد. هر نودی که برنده شود، می‌تواند به اعتبار سنجی و تایید تراکنش‌ها بپردازد و بلاک محتوی تراکنش‌ها را به شبکه‌ی بلاکچین اضافه کند. نودها علاوه بر دریافت پاداش برای ساخت بلاک جدید، کارمزد تراکنش‌ها را هم دریافت می‌کنند. به این روش که نودها با استفاده از دارایی قفل شده‌ی خود به تایید تراکنش‌ها می‌پردازند، اثبات سهام (PoS) گفته می‌شود.

نود‌های اعتباری (Authority Nodes)

«نودهای اعتباری»، نوع دیگری از فول نودها هستند که می‌توانند بلاک بسازند و آن را به شبکه‌ی بلاکچین اضافه کنند. در برخی از شبکه‌ها برای تبدیل شدن به نود، نیازی به تهیه‌ی دستگاه ماینر و یا خرید رمزارز شبکه وجود ندارد. در این شبکه‌های بلاکچینی، کاربران برای تبدیل شدن به نود فقط به اعتبار و شهرت نیاز دارند. از این رو، به آن‌ها نودهای اعتباری می‌گویند. انتخاب نودهای اعتباری در شبکه بلاکچین معمولا با مکانیزم رأی‌گیری صورت می‌گیرد. این نودها که به عنوان موجودیت‌های قابل اعتماد انتخاب می‌شوند، در تامین امنیت و به‌روز رسانی بلاکچین نقش مهمی ایفا می‌کنند.
نودهای اعتباری، تمام وظایفی که نودهای کامل بر عهده دارند را انجام می‌دهند. آن‌ها بر اساس میزان اعتبار خود، در تایید تراکنش‌ها شرکت می‌کنند و بلاک‌های جدیدی می‌سازند. در این روش که اثبات اعتبار (PoA) نامیده می‌شود، نودها برای مشارکت در امور شبکه باید صلاحیت و اعتبار خود را ثابت کنند.

نود‌هایی که نمی‌توانند بلاک بسازند:
مستر نودها (Masternodes)

«مستر نودها»، نوع دیگری از فول نودها هستند که مانند آن‌ها یک نسخه‌ی کاملی از داده‌های بلاکچین را ذخیره می‌کنند. اما این نودها، توانایی ساخت بلاک و افزودن آن به شبکه را ندارند. مستر نودها با حفظ سابقه‌ی معاملات، به اعتبارسنجی تراکنش‌ها می‌پردازند و در به روز رسانی شبکه شرکت می‌کنند. آن‌ها به ازای تایید اعتبار تراکنش‌ها و تامین امنیت بلاکچین، پاداش دریافت می‌کنند. مستر نودها علاوه بر اعتبارسنجی تراکنش‌ها، به انجام فعالیت‌های دیگری از جمله رای‌گیری، رعایت قوانین بلاکچین و ….کمک می‌کنند.
کاربران برای تبدیل شدن به مستر نود، باید مقدار مشخصی از رمزارز بومی بلاکچین مورد نظر را خریداری کنند. سپس این رمزارزها را باید برای مدت مشخصی در شبکه قفل کنند؛ و به عبارتی دارایی خود را در گرو شبکه بگذارند. لازم به ذکر است که یک مستر نود باید در هفت روز هفته به صورت شبانه روزی آنلاین باشد. از این رو، این نودها انرژی زیادی مصرف می‌کنند.

2.نودهای سبک (Lightweight Nodes)

«نودهای سبک»، برخلاف فول نودها یک نسخه‌ی کاملی از داده‌های بلاکچین را ذخیره نمی‌کنند. این نودها فقط بخشی از اطلاعات بلاک‌ها را ذخیره می‌کنند و از نظر اندازه کوچک‌تر هستند. به همین دلیل، به آن‌ها نودهای سبک می‌گویند. این نودها به جای ذخیره‌ی کل تاریخچه‌ی تراکنش‌های بلاکچین، فقط هدرهای بلاک‌ها را ذخیره می‌کنند. از این رو، برای فعالیت‌هایی که نیاز به اطلاعات کامل دارند به فول نودها رجوع می‌کنند و اطلاعات مورد نیاز خود را از آن‌ها درخواست می‌کنند.
این نودها همچنین با نام Simple Payment Verification یا به اختصار (SPV) به معنی تایید پرداخت ساده، نیز شناخته می‌شوند. تایید پرداخت ساده به این معنی است که؛ نودهای سبک تراکنش‌های موجود در یک بلاک را بدون نیاز به دانلود کل بلاکچین و بررسی آن تأیید می‌کند. بنابراین این نودها در تامین امنیت شبکه عملکرد چندان موفقی ندارند. اجرا و نگهداری نودهای سبک وزن آسان است، اما تا زمانی که به یک گره کامل متصل نباشند، کار نخواهند کرد.

در مجموع، در فناوری بلاکچین، وجود نودها از هر نوعی که باشد بسیار مهم و حیاتی است. هر چه تعداد نودها در یک بلاکچین زیاد باشد، شبکه امن‌تر و غیرمتمرکز تر خواهد بود. در واقع، می‌توان گفت که امنیت دلیل اصلی بقا و پیشرفت یک بلاکچین است. از این رو، کاربران هنگام فعالیت در یک بلاکچین ابتدا امنیت آن ‌را مورد بررسی قرار می‌دهند. بنابراین بدون حضور نود‌ها، شبکه‌ی بلاکچینی قادر به ادامه‌ی فعالیت نخواهد بود.

نود یا گره چیست؟
انواع نودها
دیدگاهتان را بنویسید (0 نظر)
ایمیل
نام و نام خانوادگی
متن