نودها (Nodes) و سوپرنودها (SuperNodes) چه هستند؟

این مطلب به بررسی اساس نظری مفاهیم نود (Node) و سوپرنود (SuperNode) پرداخته و درمورد طبقه بندی و ایمنی آن‌ها توضیح می‌دهد. حالا که پروژه‌‌های بلاکچین‌‌ ایجاد شده‌‌اند، ما چگونه می‌‌توانیم در آن‌ها شرکت کنیم و وظیفه نود‌‌ها و سوپرنود‌‌ها در شبکه بلاکچین‌‌ چیست؟

0 189

نود (گره) چیست؟

در مقوله بلاکچین‌‌، نود معمولا به رایانه‌‌ای اطلاق می‌‌شود که نرم‌‌افزاری از ارزهای رمزنگاری شده (مثل بیت کوین، اتریوم، مونرو و دیگر موارد) را برای شرکت در شبکه و بین همتایان، دانلود کرده ‌‌است.

بلاکچین‌‌ یک رمز ارز به عنوان معماری شبکه‌‌ای بین همتایان (همتا به همتا یا P2P) ساخته شده ‌‌است. واژه همتا به همتا یا P2P به معنای کامپیوترهایی است که در شبکه شرکت می‌‌کنند و با یکدیگر برابر هستند. این واژه جدید نیست و از نظر تاریخی، اولین استفاده گسترده از شبکه‌‌های P2P توسط شبکه اشتراک موسیقی Napster صورت گرفت.

با این که شبکه Napster چندان پیچیده نبوده (یک پروتکل اشتراک فایل)، در مقایسه با شبکه‌‌های بلاکچین‌‌ فعلی، اصول اساسی یکسانی دارد. به همین خاطر، قدیمی‌‌ترین شبکه P2P که بیانگر کار بلاکچین‌‌‌‌های فعلی باشد، شبکه SETI @ HOME است. SETI @ HOME شبکه کامپیوتری است که توسط SETI برای تحلیل داده‌‌های تلسکوپ رادیویی مستقر در جهان و به منظور تحلیل داده‌‌ها و جستجوی زندگی در کهکشان ساخته شد. مردم می‌‌توانند در این شبکه شرکت و نرم‌‌افزار آن را از وبسایت رسمی آن دانلود و اجرا کنند.

با این روش، مشخص شده که در شبکه‌‌های P2P، هر کامپیوتری که در شبکه شرکت می‌‌کند، نام نود را دریافت خواهد کرد. در شبکه، تمام نود‌‌ها مسئولیت فراهم کردن خدمات شبکه را به عهده دارند. این مسئله به خاطر ارتباط بین نود‌‌های شبکه است و امکان فعالیت را می‌‌دهد.

به این خاطر واژه شبکه بلاکچین‌‌ به مجموعه‌‌ای از نود‌‌ها اطلاق می‌‌شود که پروتکل P2P یک بلاکچین‌‌ را اجرا می‌‌کند. شبکه در تمامیت خود به صورت یک اتحادیه کامل، نامتمرکز و توزیع‌‌شده برای عملکرد کاربران هماهنگ یا همزمان می‌‌شود. این مسئله بیانگر انتقال و ارسال مداوم تراکنش‌‌های جهان به یکدیگر در درون این شبکه است. هر کامپیوتر درون این شبکه، نودی است که بلاکچین‌‌ کامل را دانلود کرده. با فراوان شدن این شبکه و همکاری افراد، بسته به گسترش آن، مقیاس پذیری هم ممکن خواهد شد.

به واسطه تمرکز زدایی بلاکچین‌‌، همه می‌‌توانند درون آن شرکت کنند. فقط باید به سادگی نرم‌‌افزار نود را از آن‌‌ها دانلود و اجرا کنند. معمولا کیف‌‌های اصلی هر پروژه، این عملکرد را ممکن می‌‌کند. در ابتدا، شبکه با پوشش بلاکچین‌‌ (pareo of the blockchain) کار خود را آغاز می‌‌کند تا هنگامی که با کل شبکه به هماهنگی یا همزمانی برسد. در این نقطه، نود به عملکرد کامل خود می‌‌رسد و نه تنها تراکنش‌‌ها را ممکن و تایید می‌‌کند، بلکه از تصویر بلاکچین‌‌ جهانی هم پشتیبانی می‌‌کند. به طور طبیعی، نود‌‌ها می‌‌توانند این اعمال را انجام دهند: مسیریابی، دیتابیس بلاکچین‌‌، استخراج و خدمات کیف.

نود‌‌ها، بخش‌‌های انفرادی بزرگترین ساختار داده‌‌ای که بلاکچین‌‌ است، محسوب می‌‌شوند. وقتی که مالکان نود به صورت داوطلبانه، منابع رایانشی خود را برای ذخیره‌‌سازی و تایید تراکنش‌‌ها به کار می‌‌گیرند، فرصت کسب پاداش و کارمزدهای تراکنش در همان ارز رمزنگاری شده را خواهند داشت.

پردازش این تراکنش‌‌ها ممکن است نیازمند میزان زیادی از ظرفیت رایانشی و پردازشی باشد و به این معنا است که قابلیت‌‌های معمولی یک کامپیوتر کافی نخواهد بود. به طور کلی، استخراج‌‌کنندگان حرفه‌‌ای تمایل به سرمایه گذاری در دستگاه‌‌های رایانشی بسیار قدرتمند با عنوان CPUها (واحدهای پردازش مرکزی) یا GPUها (واحدهای پردازش گرافیکی) برای پاسخگویی تقاضا برای نیروی پردازشی مورد نیاز برای تایید تراکنش‌‌ها و کسب پاداش متعاقب آن خواهند داشت.

نود می‌‌تواند یک نقطه انتهایی ارتباطی یا نقطه توزیع‌‌مجدد ارتباطی متصل کننده به دیگر نود‌‌ها باشد. هر نود درون شبکه به صورت مساوی در نظر گرفته می‌‌شود، هرچند برخی از نود‌‌های خاص نقش‌‌های متفاوتی در حمایت از شبکه دارند. به عنوان مثال تمام نود‌‌ها یک نسخه کامل از زنجیره بلاک‌‌ها را ذخیره نمی‌‌کنند یا تایید تراکنش‌‌ها را به عهده ندارند.

یک نود کامل، نسخه کاملی از زنجیره بلاک‌‌ها را دانلود کرده و تراکنش‌‌های جدید را بر اساس پروتکل توافقی ارز رمزنگاری شده مشخص یا توکن کاربردی، بررسی می‌‌کند. تمام نود‌‌ها از پروتکل توافقی مشابه استفاده می‌‌کنند تا با یکدیگر سازگار باقی بمانند. نودهای درون شبکه هستند که تراکنش‌‌ها را تایید و معتبر می‌‌کنند و آن‌‌ها را درون بلاک‌‌ها قرار می‌‌دهند. این نود‌‌ها همیشه به نتیجه شخصی خود درباره تایید اعتبار یک تراکنش و اضافه شدن یا نشدن آن به بلاک و همراه دیگر تراکنش‌‌ها می‌‌رسند و به رفتار دیگر نود‌‌ها توجهی ندارند.

وظایف اساسی یک نود چیست؟

وقتی که استخراج‌‌کننده یا کاربر با مکانیسمی از پروتکل سعی در اضافه کردن یک بلاک تراکنشی جدید به بلاکچین‌‌ می‌‌کند، این بلاک را به کل نود‌‌های شبکه اضافه کرده است. بر اساس مشروعیت بلاک (اعتبار امضا و تراکنش‌‌ها)، نود‌‌ها می‌‌توانند بلاک را تایید یا رد کنند. وقتی که یک نود، بلاک جدیدی از تراکنش‌‌ها را قبول می‌‌کند، آن را بر روی باقی بلاک‌‌های قبلی، ذخیره و حفظ کرده ‌‌است. به صورت خلاصه، یک نود چنین کاری انجام می‌‌دهد:

آن‌‌ها بررسی می‌‌کنند که آیا بلاک تراکنش‌‌ها معتبر بوده و آن را رد یا تایید می‌‌کند. سپس بلاک‌‌های تراکنشی را ذخیره می‌‌کند (در بخش تاریخچه تراکنشی بلاکچین‌‌). بعد انتقال و گسترش این تاریخچه تراکنشی به دیگر نود‌‌های احتمالی در زمینه هماهنگی یا همزمانی با بلاکچین‌‌ را داریم (آن‌‌ها باید در تاریخچه تراکنشی به روز شوند).

طبقه‌‌بندی نود‌‌ها

در شبکه‌‌های بلاکچین‌‌، به صورت سنتی سه نوع نود داریم که کاربردهای مختلفی برای شبکه ایجاد می‌‌کنند. این سه نوع نود شامل موارد زیر هستند:

نود‌‌های برادکست (Broadcast): این نود‌‌ها فقط تراکنش‌‌ها را توزیع و اطلاعات بلاکچین‌‌ را از شخص سومی دریافت می‌‌کنند. آن‌‌ها از چیزی که قوی‌‌ترین نیروی استخراجی را ایجاد می‌‌کند تبعیت کرده و به عنوان کیف‌‌های سبک شناخته می‌‌شوند. این کیف‌‌ها به طور گسترده در تلفن‌‌های همراه یا از سوی افرادی که نمی‌‌خواهند کل بلاکچین‌‌ را دانلود کنند، مورد استفاده قرار می‌‌گیرند.

نود‌‌های کامل: هنگامی که یک نرم‌‌افزار کامل نودی مثل Bitcoin Core را دانلود می‌‌کنید و کیف ایمنی هم دارید، نسخه‌‌ای از بلاکچین‌‌ را دانلود کرده‌‌اید و تبدیل به یک نود در شبکه بیت کوین خواهید شد. پس تراکنش‌‌های خود را توزیع خواهید کرد، آن را به باقی شبکه منتقل می‌‌کنید و تایید می‌‌کنید که قوانین توافقی محقق شده‌‌اند.

نود‌‌های استخراج: استخراج‌‌کنندگان الزاما یک نسخه از زنجیره بلاک‌‌ها و همچنین نرم‌‌افزار عملیاتی دلخواه خود (مثل BTCMiner, CGMiner) را دارند. این نود‌‌ها علاوه بر استخراج بیت کوین و سپس کمک به ساخت بلاک‌‌های جدید، تراکنش‌‌های جدید را توزیع و منتقل می‌‌کنند.

نود‌‌ها چقدر ایمن و مطمئن هستند؟

نود‌‌ها می‌‌توانند آنلاین یا آفلاین باشند. نود‌‌های آنلاین دریافت‌‌کننده، ذخیره‌‌کننده و منتقل‌‌کننده تمام بلاک‌‌های قبلی تراکنش‌‌ها به دیگر نودها هستند و ممکن است با آن‌‌ها متصل هم نباشند. هنگامی که یک نود آفلاین دوباره آنلاین می‌‌شود، در ابتدا با دانلود تمام بلاک‌‌های اضافه‌‌شده به بلاکچین‌‌ از زمان قطع ارتباطش، با باقی بلاکچین‌‌ همراه می‌‌شود. این فرایند معمولا با عنوان هماهنگی یا همزمان‌‌سازی با بلاکچین‌‌ شناخته می‌‌شود.

از نظر تئوری، یک بلاکچین‌‌ کامل می‌‌تواند در یک نود تکی اجرا شود اما فقط در یک دستگاه ذخیره شده و نسبت به شرایطی مثل قطع برق، هکرها یا اختلالات سیستمی، شدیدا آسیب‌‌پذیر خواهد بود. هر چقدر که نود‌‌های کامل بیشتری در بلاکچین‌‌ فعال باشند، در صورت وقوع چنین حوادثی ظرفیت و احتمال بازیابی بالاتر خواهد رفت. هنگامی که داده‌‌های بلاکچین‌‌ در چندین دستگاه‌‌ها توزیع شود، پاک کردن یا دستکاری کل آن‌‌ها بسیار دشوار خواهد شد. حتی اگر تعداد زیادی از نود‌‌ها به طور ناگهانی سقوط کنند و به واسطه یک بحران جهانی، غیرقابل دسترسی شوند، از نظر تئوری یک نود هم می‌‌تواند کل زنجیره بلاک‌‌ها را به صورت فعال و دارای عملکرد، حفظ کند. و حتی اگر ارتباط تمام نود‌‌ها قطع شود، فقط به یک نود دارای تاریخچه کامل بلاکچین‌‌ نیاز خواهد بود تا آنلاین شده و تمام داده‌‌ها را بار دیگر قابل دسترسی کند.

به علاوه، نود‌‌ها امنیت را به خاطر اندازه و تعداد بزرگش به شبکه اضافه می‌‌کنند. نود‌‌ها همچنین به حملات رایانه‌‌ای حساس هستند که می‌‌تواند عملکرد آن‌‌ها را تغییر دهد. به عنوان مثال، یک پایرت (دزد) می‌‌تواند امنیت نرم‌‌افزار را مورد سوال قرار دهد و بدون تغییر داده‌‌های بلاکچین‌‌، سودهای نود‌‌ها را جابجا کند و صاحبان آن‌‌ها را به هم بریزد! حملات دزدی آدرس، نوعی از حملات هستند که بیشترین وقوع در این نوع نرم‌‌افزار را دارند و به همین خاطر است که توسعه‌‌دهندگان توصیه می‌‌کنند نسخه به‌‌روزرسانی‌‌شده نرم‌‌افزار بلاکچین‌‌ را استفاده کنید.

برخی از این ضعف‌‌های امنیتی را می‌‌توان با کمی دانش کامپیوتری یا استفاده از ابزارهای نرم‌‌افزاری که مکانیسم‌‌های امنیتی برای جدا کردن نرم‌‌افزار بلاکچین‌‌ از باقی سیستم‌‌های کامپیوتری‌‌مان را دارند، به سادگی کرد. در بین این ابزار، می‌‌توان به این موارد اشاره کرد:

استفاده از نرم‌‌افزار توسعه‌‌دهنده یا رسمی همراه با سابقه طولانی و اثبات شده. کلیدهای خصوصی امنیتی، کلیدهای حفظی و هر گونه اطلاعات مناسب برای فعالیت ما در بلاکچین‌‌. از کامپیوترها یا تجهیزات الکترونیکی فقط و به صورت اختصاصی برای فعالیت‌‌های استخراجی‌‌مان استفاده کنیم. از سیستم‌‌های MAC (کنترل اجباری دسترسی) یا سیستم‌‌های مناسبی که اجازه استفاده از نرم‌‌افزار بلاکچین‌‌ ما را با حداقل مجوزها می‌‌دهند یا OS و باقی سیستم‌‌های API استفاده کنید.

نود‌‌های اصلی چه هستند؟

نود‌‌های اصلی، ویژگی‌‌های منحصر به فرد برخی از بلاکچین‌‌‌‌های فعلی هستند. نود‌‌های اصلی معمولا نسبت به نود‌‌های معمولی، تجهیزات بیشتری به همراه دارند. به علاوه تایید اعتبار، ذخیره‌‌سازی و انتقال تراکنش‌‌ها، گاهی اوقات نود‌‌های اصلی سبب تسهیل دیگر رویدادهای زنجیره بلاک، بسته به ماهیت آن‌‌ها می‌‌شوند. مثلا رویدادهای رای‌‌دهی، اجرای عملیات پروتکل و سازگاری با قوانین بلاکچین‌‌ از این دست موارد هستند. نود‌‌های اصلی به طور کلی همیشه آنلاین هستند (شبانه‌‌روزی) و حافظه بسیار بیشتری نسبت به نود‌‌های معمولی ارائه می‌‌کنند. از آنجایی که سازش یک نود اصلی معمولا نیازمند منابع بسیار بیشتری است (مثل برق، زمان کار، نگهداری، فضای ذخیره و حافظه)، این سازش به طور کلی پرداختی در قالب سود فراهم می‌‌کند.

هرچند با توجه به ویژگی‌‌های پیچیده نود‌‌های اصلی، همه نمی‌‌توانند از آن‌‌ها استفاده کنند. قدرت کنترل یک نود اصلی می‌‌تواند در جهت نادرستی به کار گرفته شود و به همین خاطر نیازمند وثیقه میزان قابل توجهی ارز رمزنگاری شده خواهد بود. این مسئله برای هنگام نقض قوانین بلاکچین‌‌ از سوی نود اصلی کاربرد دارد. نرخ بهره میزبانی یک نود اصلی بر روی سپرده امنیتی شما محاسبه می‌‌شود. این پول به سود مالک نود اصلی بستگی دارد که با درصد تمام تراکنش‌‌ها و عملیات‌‌های انجام‌‌شده توسط نود ‌‌اصلی محاسبه می‌‌گردد. پروژه‌‌هایی مثل دش و اتریوم از نود‌‌های اصلی در ساختار خود استفاده کرده‌‌اند.

شاید از این مطالب هم خوشتان بیاید.

ارسال پاسخ

آدرس ایمیل شما منتشر نخواهد شد.