فول نود بیت کوین چیست؟ – نود کامل به زبان ساده

فول نود یا نود کامل

اجماع در شبکه‌های غیرمتمرکز و نیاز به انواع نودها

یکی از اصلی‌ترین ابداعات موجود در تکنولوژی بلاک چین مربوط به طراحی «الگوریتم‌های اجماع» (Consensus Algorithm) است. کاربران در سیستم‌های موجود به دنبال انتقال اطلاعات به یکدیگر یا ثبت تراکنش‌های مالی هستند. برای این که این کار عملی شود یا باید دو طرف یه یکدیگر اعتماد داشته باشند یا این‌که نهاد متمرکزی مثل بانک، اطلاعات دو طرف را داشته باشد و از این اطلاعات برای تایید انتقال اطلاعات و ثبت تراکنش‌ها استفاده کند. شبکه‌های بلاک چینی ادعا می‌کنند که می‌‌توانند این کار را بدون این که نودها به یکدیگر اعتماد داشته باشند و بدون حضور نهاد متمرکز انجام دهند.

فیلم آموزش بلاک‌چین – مقدماتی در فرادرس

کلیک کنید

در این سیستم اطلاعات تراکنش‌ها همگی با یک روش استاندارد تولید می‌شوند و کاربران فعال در شبکه همگی نسخه یکسانی از اطلاعات را دارند و می‌توانند با مراجعه به این اطلاعات، تراکنش‌های جدید را تایید و به شبکه اضافه کنند. با توجه به این که کاربران فعال در شبکه نیز همدیگر را نمی‌شناسند و به یکدیگر اعتماد ندارند، نیاز است که توافق بر روی اطلاعاتی که به شبکه وارد می‌شود توسط یک پروتکل از پیش تعریف شده انجام شود. در این حالت، اگر بیشتر کاربران از پروتکل تبعیت کنند اطلاعات درست در شبکه قرار می‌گیرد و در غیر این‌صورت اطلاعات نادرست در شبکه ثبت خواهد شد.

انواع نود در بلاک چین

فول نود یا نود کامل به دو دسته «فول نود هرس شده» (Pruned Full Node) و «فول نود بایگانی» (Archival Full Node) تقسیم می‌شود. فول نود بایگانی بر اساس این‌که فول نود قادر به اضافه کردن بلاک به شبکه است یا نه، به دو دسته «فول نودهای بایگانی اضافه کننده بلاک» (Nodes Which Can Add Blocks) و «فول نودهای مسترنود» (Masternodes) تقسیم می‌شوند. فول نودهای بایگانی اضافه کننده بلاک را نیز می‌توان در سه دسته «نودهای ماینر» (Miners or Mining Nodes)، «نودهای استیکینگ» (Stakers or Staking Nodes) و «نودهای مرجع» (Authority Nodes) بررسی کرد. در ادامه بخش به بررسی هر یک از انواع فول نودها می‌پردازیم.

انواع فول نود چیست ؟

فیلم آموزش نقش بلاکچین در وب ۳ در فرادرس

کلیک کنید

فول نود هرس شده چیست ؟

یکی از انواع نودها در شبکه‌های بلاک چینی، فول نود هرس شده است. در این نوع فول نود، کاربر نرم‌افزار فول نود شبکه بلاک چین را نصب می‌کند و بلاک‌ها را از ابتدای تشکیل بلاک چین دانلود می‌کند تا به حد تعیین شده برسد. پس از رسیدن به این نقطه، بلاک‌های قدیمی‌تر حذف می‌شوند و فقط هدر آن‌ها و محل قرارگیری آن‌ها در زنجیره حفظ می‌شود.

فرض کنید محدودیت اندازه برای نگهداری از دفتر کل شبکه بلاک چین 550 مگابایت در نظر گرفته شده است، در این حالت، فول نود هرس شده آخرین بلاک‌های ایجاد شده در بلاک چین را تا سقف ظرفیت در نظر گرفته شده ذخیره می‌کند و بلاک‌های قبلی را از حافظه خود پاک می‌‌کند اما قبل از این کار حتما باید تمام بلاک‌های قبلی دانلود و تایید شده باشند. این نودها از آن‌جا که کامل به حساب می‌آیند، می‌توانند در فرآیند اجماع شرکت کنند و تراکنش‌ها را تایید کنند.

فول نود بایگانی چیست ؟

انواع فول نود بایگانی

تا اینجا می‌دانیم که فول نود بایگانی چیست و همان‌طور که در بخش قبل گفته شد، این نوع از فول نودها شایع‌ترین فول نودها هستند که بر اساس توانایی آن‌ها به اضافه کردن یا نکردن بلاک به شبکه به دودسته تقسیم می‌شوند. در دسته اول که قادر به اضافه کردن بلاک به بلاک چین هستند نیز بر اساس الگوریتم اجماع موجود و کارکردهای پروتکل چند دسته فول نود وجود دارد. در این بخش می‌خواهیم به بررسی این نوع از فول نودها بپردازیم.

فول نود ماینر

فول نود استیکر

هدف نهایی اثبات سهام این است که براساس مجموعه‌ای از قوانین از پیش تعریف شده و شانس، نفر بعدی واجد شرایط ایجاد بلاک را انتخاب کند. عواملی مانند سن سکه‌ها (مدت زمانی که سکه‌ها قفل شده‌اند)، تعداد سکه‌های فول ماینر و نسبت تعداد سکه‌های فول نود به کل سکه‌های قفل شده توسط سایر فول‌ نودهای شبکه، شانس استیکر برای برنده شدن در این قرعه‌کشی را تعیین می‌کنند. در استیکینگ به هیچ دستگاه گران قیمتی برای استخراج نیاز نیست و آنلاین نگه داشتن دائمی کیف پول کافی است.

فول نود مرجع

در بخش‌های قبلی در مورد فول نودهایی صبحت کردیم که بدون اجازه گرفتن از کسی به شبکه اضافه می‌شوند و فعالیت‌های تعریف شده را انجام می‌دهند. ماهیت غیرمتمرکز بلاک چین این امکان را برای کاربران ایجاد می‌‌کند اما این رویکرد دارای اشکالاتی در گسترش مقیاس‌پذیر ی شبکه است. راه‌حل این مساله، استفاده از سطحی از تمرکز برای به دست آوردن سرعت بالا در ثبت تراکنش‌ها است. الگوریتم‌های اجماعی مانند «اثبات سهام نمایندگی شده» (Delegated Proof of Stake)، «تحمل خطای بیزانسی نمایندگی شده» (Delegated Byzantine Fault Tolerance) و «اثبات مرجعیت» (Proof of Authority) از جمله الگوریتم‌های مطرح در این حوزه هستند.

شبکه‌هایی که از این الگوریتم‌ها استفاده می‌کنند، تعداد  ثابتی از فول نودهای مرجع را برای شبکه تعریف می‌کنند که وظیفه آن‌ها همانند سایر فول نودها ایجاد و اعتبارسنجی بلاک‌ها و در عین حال توزیع اطلاعات برای کاربران در شبکه است. این که چه تعداد فول نود مرجع در یک شبکه فعالیت کند و چه کسی این فول نودها را اداره کند توسط کامیونیتی شبکه تعیین می‌شود یا در برخی موارد تیم توسعه‌دهنده آن را تعیین می‌کند. تمام مشارکت‌کنندگانی که به عنوان یک فول نود مرجع انتخاب نشده‌‌اند، لایت نودها را اجرا می‌کنند و برای فعالیت خود نیاز به داده‌‌های منتشر شده از فول نودهای مرجع دارند.

فیلم آموزش ارزهای دیجیتال و سرمایه‌گذاری – مقدماتی در فرادرس

کلیک کنید

فول نود مسترنود

فول نودهای ماینر، استیکر و مرجع، فول نودهایی هستند که برای اضافه کردن بلاک به شبکه استفاده می‌شوند و در عین حال با داشتن تاریخچه تراکنش‌های بلاک چین می‌توانند تراکنش‌ها و بلاک‌ها را در شبکه تایید کنند. در مقایسه با آن‌ها، «مسترنود» (Masternode) قادر به اضافه کردن بلاک به بلاک چین نیست و تنها هدف آن نگهداری از اطلاعات تراکنش‌ها و تایید صحت آن‌ها است. مسترنودها با اجرای فول نود خود، ایمنی شبکه را تامین می‌کنند و در عین حال سهمی از پاداش شبکه را به دست می‌آورند.

توجه داشته باشید مسترنود برای شبکه با الگوریتم اثبات سهام است. در اثبات کار فول نودهای غیرماینر نیز همانند مسترنودها برای تایید تراکنش‌ها استفاده می‌شوند منتها پاداشی برای فعالیت آن‌ها وجود ندارد. برای ایجاد مسترنود در اثبات سهام باید مبلغ مشخصی از سکه‌های شبکه به عنوان وثیقه قفل شود. مسترنودها باید 7 روز هفته و به صورت 24 ساعته آنلاین باشند. میزان پاداش مسترنودها نیز بسته به شبکه متفاوت است. ارز دیجیتال «دش» (DASH) از جمله ارزهایی است که از مسترنودها برای تایید تراکنش‌ها و حفظ حریم خصوصی کاربران استفاده می‌کند.

لایت نود چیست ؟

تا اینجا فهمیدیم که فول نود چیست و انواع فول نود چه کاربردی دارد. «لایت نود» (Light Node)، «نود سبک‌وزن» (Lightweight Node) یا نود تایید پرداخت سریع» (Simple Payment Verification | SPV) دسته دوم نودها در بلاک چین است که برای عملیات‌های روزانه کریپتو مورد استفاده قرار می‌گیرد. این نودها برای اتصال به بلاک چین به فول نودها وابسته هستند و با دریافت اطلاعات از آن‌‌ها می‌توانند در شبکه تعامل داشته باشند. لایت نودها کپی بلاک چین را ذخیره نمی‌کنند و برای همین وضعیت آخرین بلاک را از نودهای کامل می‌گیرند و تراکنش خود را برای اجرا به شبکه می‌فرستند.

با در نظر گرفتن این ویژگی‌ها می‌توان گفت اجرای لایت نود به دستگاه با توان محاسباتی بالا نیاز ندارد و این حسنی برای آن است. اما برای به دست آوردن این راحتی، امنیت لایت نود نادیده گرفته شده است چرا که لایت نودها از نظر اطلاعاتی کاملا وابسته به فول نودها هستند. در واقع می‌توان گفت لایت نودها همان کیف پول‌های ارز دیجیتال هستند که تنها بخشی از اطلاعات شبکه را ذخیره می‌کنند و به همین دلیل برای کاربردهای کاربران عادی مورد استفاده قرار می‌گیرند.

تاثیر فورک بر نودهای شبکه چیست ؟

«فورک» (Fork) فرآیند اعمال تغییرات در شبکه‌های بلاک چینی است که با تغییر در نرم‌افزار شبکه انجام می‌شود. فورک‌ها بر اساس این‌که با پروتکل فعلی سازگار هستند یا نه، به دو نوع «سافت فورک» (Soft Fork) و «هارد فورک» (Hard Fork) تقسیم می‌شوند. پروپوزال‌های طراحی شده برای شبکه درصورتی که توسط بیش از 51 درصد فول نودها مورد پذیرش قرار گیرند، به شبکه اعمال می‌شوند. اگر تغییر در پروتکل و نرم‌افزار شبکه به‌گونه‌ای باشد که همه کاربرانی که نرم‌افزار خود را به‌روز نکرده‌اند نیز تا مدت زمان معینی بتوانند در شبکه فعالیت کنند به آن سافت فورک گفته می‌شود.

فیلم آموزش بلاک‌چین – مقدماتی در فرادرس

کلیک کنید

در سافت فورک نودها می‌‌توانند بدون به‌روزرسانی نرم‌افزارهای خود به کار خود ادامه دهند اما بهتر است نرم‌افزار را به‌روزکنند تا کل شبکه از مزایای به‌روزرسانی جدید بهره‌مند شوند. برخی از به‌روزرسانی‌ها به گونه‌ای هستند که با اعمال آن‌ها، امکان فعالیت در شبکه با نرم‌افزارها و پروتکل‌های قبلی وجود ندارد. به این روش اعمال به‌روزرسانی، هاردفورک گفته می‌شود و در آن تمامی فول نودها باید برای فعالیت در شبکه نرم‌افزارهای خود را به‌روز کنند. در صورتی که عده‌ای از کاربران مخالف استفاده از پروتکل جدید باشند می‌توانند با پروتکل قدیم به کار خود ادامه بدهند که در این صورت شبکه به دو شبکه مجزا تقسیم می‌شود.

فول نود بیت کوین چیست ؟

بیت کوین اولین ارز دیجیتال بازار است که بالاترین ارزش را در میان تمامی رمزارزها به خود اختصاص داده است. این بلاک چین از الگوریتم اجماع اثبات کار استفاده می‌کند بنابراین، فول نودهای فعال در آن را می‌توان به دو شکل فول نود ماینر و فول نود بایگانی در نظر گرفت. مشابه آن‌چه در بخش انواع فول نود چیست گفته شد، فول نودهای بایگانی وظیفه دانلود و نگهداری از تاریخچه تراکنش‌ها و تایید تراکنش‌ها و بلاک‌ها را بر عهده دارند. فول نودهای ماینر علاوه بر این، وظیفه ایجاد بلاک‌های جدید را در طی رقابت ماینیگ برعهده دارند.

مزایای راه‌اندازی فول نود چیست ؟

مهم‌ترین دلایل انجام این کار به صورت زیر است.

• تامین امنیت شبکه با داشتن تاریخچه اطلاعات و تایید تراکنش‌ها و بلاک‌های ساخته شده توسط ماینرها
• ایجاد یک کیف پول امن برای خود کاربر که به صورت مستقیم در شبکه بلاک چین فعالیت می‌کند
• دسترسی به اطلاعات دست اول در شبکه و استفاده از آن‌ها برای ترید و سرمایه‌گذاری آگاهانه
• تجزیه و تحلیل اطلاعات خام شبکه و فروش آن‌ها به سایر کاربران بازار

فول نود بیت کوین در واقع یک نرم‌افزار است که بر روی سیستم با سرعت اینترنت بالا و حافظه مناسب نصب شده است و به طور دائم به ارسال و دریافت اطلاعات می‌پردازد. مصرف انرژی این سیستم پایین است و همانند ماینرها انرژی زیادی مصرف نمی‌کند.

سیستم مورد نیاز فول نود بیت کوین چیست ؟

فیلم آموزش ارزهای دیجیتال و سرمایه‌گذاری – مقدماتی در فرادرس

کلیک کنید

یکی دیکر از مهم‌ترین منابع مورد نیاز برای راه‌اندازی فول نود بیت کوین، اینترنت با پهنای باند بالا است. هر فول نود بیت کوین به صورت ماهانه حدود 200 گیگابایت داده در شبکه آپلود می‌کند و میزان دانلود آن نیز به حدود 20 گیگابایت می‌رسد. در ابتدای امر نیز برای دریافت اطلاعات گذشته و نرم‌افزارها، نیاز به دانلود حدود 340 گیگابایت داده است. به جز در زمان دانلود اولیه و تایید بلاک‌ها که انرژی زیادی از سیستم می‌گیرد، در سایر زمان‌ها می‌توان از سیستم فول نود برای مقاصد دیگر نیز استفاده کرد. هر فول نود به صورت روزانه حداقل باید 6 ساعت در شبکه فعال باشد و بهترین حالت آن هم فعالیت به صورت پیوسته است.

راه‌اندازی فول نود بیت کوین

نرم‌افزار بیت کوین کور دو نسخه دارد. نسخه «Bitcoin Core GU» برای آماتورها و نسخه «Bitcoin Core daemon» برای افراد حرفه‌ای و برنامه‌نویس‌ها مناسبت‌تر است. می‌توان هر دو این نسخه‌ها را در سیستم نصب کرد اما باید دایرکتوری آن‌ها متفاوت باشد. یکی از این نسخه‌ها را انتخاب و نرم‌افزار را نصب می‌کنیم. پس از نصب نرم‌افزار، از قسمت جستجوی ویندوز، عبارت «Bitcoin core» را جستجو کنید تا به نرم‌افزار نصب شده دسترسی داشته باشید بر روی آن کلیک کنید تا پنجره مربوط به نرم‌افزار باز شود.

در پنجره اول باز شده می‌توانید دایرکتوری مورد نظر خود برای نصب نرم‌افزار بیت کوین و ذخیره اطلاعات شبکه را تعیین کنید. توجه داشته باشید که محل انتخاب شده باید ظرفیت مناسب برای نگهداری داده‌‌های بلاک چین بیت کوین را داشته باشد. پس از انتخاب دایرکتوری و زدن گزینه «OK» پنجره مربوط به تعامل نرم‌افزار با فایروال باز می‌شود که در این پنجره باید تیک مربوط به هر دو گزینه «Private Networks» و «Public Networks» را انتخاب کنید و سپس با کلیک بر روی گزینه «Allow Access» وارد مرحله بعدی شوید.

دانلود بلاک اولیه برای فول نود بیت کوین

پس از انجام مرحله قبل، نوبت به اجرای فرآیند «دانلود بلاک اولیه» (Initial block download) می‌رسد که در آن، بلاک‌های تاریخچه شبکه توسط فول نود بیت کوین دانلود و اعتبارسنجی می‌شود. فرآیند دانلود بلاک اولیه زمان‌بر است و به چند روز زمان نیاز دارد. در طی این فرآیند شبکه و CPU کامپیوتر به شدت درگیر خواهند بود. درگیری CPU به خاطر تایید بلاک‌های دانلود شده است که نیاز به محاسبات ریاضی دارد.

آیا اجرای فول نود بیت کوین سودآور است ؟

فول نود به دسته‌ای از نودها گفته می‌شود که وظیفه آن‌ها نگهداری تاریخچه اطلاعات تراکنش‌های شبکه، تایید صحت تراکنش‌های ارسال شده از سوی کاربران و تایید درستی بلاک ایجاد شده توسط ماینرها است. فول نودها برای انجام این کار به یک دستگاه کامپیوتر معمولی و ارتباط اینترنتی نیاز دارند. فول نود بیت کوین نقشی در استخراج ارزهای دیجیتال ندارد و به همین دلیل پاداش مستقیمی از شبکه دریافت نمی‌کند و اجرای فول نود بیت کوین سودآور نیست. البته فول نودها به اطلاعات لحظه‌ای شبکه دسترسی دارند و می‌توانند از این اطلاعات برای کسب درآمد استفاده کنند.

فول نود لایتنینگ بیت کوین چیست ؟

«شبکه لایتنینگ» (Lightning Network) یک روش افزایش مقیاس‌پذیری در شبکه‌های بلاک چینی است که به طور خاص بر روی شبکه بیت کوین فعال است. نودهای فعال در شبکه لایتنینگ،دو نقش اصلی پایش بلاک چین اصلی دارنده توکن‌ها و تعامل با سایر نودهای شبکه لایتنینگ برای اجرای تراکنش‌ها را بر عهده دارند.

فیلم آموزش بلاک‌چین – مقدماتی در فرادرس

کلیک کنید

بنابراین، در لایتنینگ ما با دو شبکه همتا به همتا نودهای بیت کوین و نودهای لایتنینگ روبه‌ور هستیم. شبکه همتا به همتای بیت کوین، محل انجام تراکنش‌ها در شبکه لایتینیگ است و مسئولیت نودهای لایتنینگ انتقال پول بین سایر نودهای لایتنینگ است. انجام این کار به وسیله کانال‌های لایتنینگ انجام می‌شود.

نودهای لایتنینگ، مسئول نگهداری خط سیر تراکنش‌ها و دارایی‌های کاربران در داخل کانال‌ها هستند. استفاده از کانال، مشابه این است که شما به یک شهربازی بروید و کارت بانکی خود را که حاوی میزان مشخصی پول است به عنوان وثیقه در اختیار مسئول شهربازی قرار دهید. از آن پس شما می‌توانید تا سقف مجاز دارایی کارت بانکی خود، از هر دستگاهی که می‌خواهید استفاده کنید. در این شرایط مسئولین شهربازی فعالیت‌های شما را ثبت می‌کنند اما به ازای هر فعالیت هزینه را از کارت شما برداشت نمی‌کنند. آن‌ها صبر می‌کنند تا کار شما تمام شود و پس از آن‌ همه هزینه‌ها را به صورت یکجا از کارت بانکی شما برداشت می‌کنند.

این کار باعث می‌شود که تعداد تراکنش‌ها کاهش یابد که منجر به افزایش مقیاس‌پذیری و کاهش هزینه‌ها می‌شود. اصلی‌ترین تفاوت بین نودهای بیت کوین و نودهای لایتنیگ این است که نودهای بیت کوین باید تمامی تراکنش‌های شبکه بیت کوین را تایید کنند اما نودهای لایتینینگ تنها اعتبار تراکنش‌هایی که به طور مستقیم با آن‌ها در ارتباط هستند را بررسی می‌‌کنند. دروازه ورود به شبکه لایتینینگ نود آن است. برای انجام هرکاری در شبکه لاتنینگ نیاز است که نود آن اجرا شود. اجرای نودهای لایتنینگ به شما این امکان را می‌دهد که پرداخت‌های سریع، ارزان و خصوصی را در شبکه‌های کند مثل بیت کوین تجربه کنید.

برای دسترسی به شبکه اصلی لایتنینگ نیز همانند بیت کوین دو روش وجود دارد. روش اصلی راه‌اندازی یک فول نود شبکه لایتنینگ است که به شما امکان ثبت مستقیم تراکنش‌ها را می‌دهد. روش دوم استفاده از کیف پول لایتنینگ است که به صورت یک لایت نود عمل می‌کند و امکان ایجاد کانال‌های پرداخت را بین کاربران مختلف فراهم می‌‌کند.

تفاوت نود و ماینر چیست ؟

«نود» به تمام کاربرانی که از شبکه‌های بلاک چینی استفاده می‌‌کنند اطلاق می‌شود. بنابراین، ماینرها دسته‌ای از نودها در شبکه‌های با الگوریتم اجماع اثبات کار هستند که با شرکت در رقابت استخراج، به دنبال پیدا کردن جواب معادله بلاک و اضافه کردن آن به شبکه هستند. ماینر برنده بلاک را به شبکه اضافه می‌کند و در ازای آن پاداش دریافت می‌کند. تمامی ماینرها فول نود هستند و اطلاعات کلیه تراکنش‌های شبکه را در اختیار دارند و به همین دلیل در فرآیند تایید تراکنش‌های کاربران و تایید بلاک ایجاد شده توسط ماینر برنده دخیل هستند.

تفاوت فول نود و ماینر بیت کوین چیست ؟

فول نود بیت کوین به دسته‌ای از کاربران فعال در شبکه بیت کوین گفته می‌شود که تاریخچه تراکنش‌های شبکه را در اختیار دارند و با استفاده از آن‌ها صحت اطلاعات ثبت شده در تراکنش‌های کاربران و همچنین اعتبار بلاک معرفی شده توسط ماینرها را تایید می‌کنند. ماینرها علاوه بر اینکه فعالیت‌های مربوط به فول نودها را انجام می‌‌دهند، در فرآیند ایجاد بلاک اطلاعاتی جدید و استخراج ارز دیجیتال نیز نقش آفرینی می‌کنند. بنابراین هر ماینری یک فول نود بیت کوین است اما هر فول نودی لزوما ماینر نیست.

جمع‌بندی

کاربران فعال در شبکه بلاک چین را نود می‌نامند که هر کدام از آن‌ّا وظایف خاص و تعریف شده‌ای دارند. فول نودها مهم‌ترین نودهای شبکه‌ّای بلاک چینی هستند چرا که امنیت اطلاعات ثبت شده در تراکنش‌ها برعهده آن‌‌ها است. فول نودها به طور عام و فول نود بیت کوین به طور خاص وطیفه نگهداری اطلاعات تراکنش‌ها، تایید تراکنش‌های کاربران و تایید بلاک‌های ایجاد شده توسط ماینرها یا اعتبارسج‌ها را بر عهده دارند. فول نودها برای انجام این فعالیت پاداشی از شبکه دریافت نمی‌کنند اما می‌ةوانند به طور مستقیم و با استفاده از اطلاعات در دسترس به کسب درآمد بپردازند.

در این مقاله سوالات مهمی مانند فول نود چیست و انواع فول نود چیست پاسخ داده شد. در کنار آن پاسخ سوالاتی چون فول نود بیت کوین چیست و فول نود لایتنینگ بیت کوین چیست مورد بحث و بررسی قرار گرفت و طریقه ایجاد فول نود بیت کوین در ویندوز آموزش داده شد.