گره یا نود چیست؟ معرفی انواع نود و نحوه ساخت گره در بلاکچین

یکی از ویژگی‌های جالب ارزهای دیجیتال ماهیت غیرمتمرکز بودن آن‌ها است. رمزارزها تراکنش‌ها را بدون دخالت هر نوع مقام مرکزی پردازش می‌کنند، یعنی نیازی به بانک یا واسطه ندارند. در عوض یک شبکه از گره‌های بلاکچین تراکنش‌ها را تایید کرده و شبکه را امن می‌کند. اما گره در بلاکچین چیست و چه نقشی دارد؟ تا انتها با ما برای پاسخ به این سوال همراه باشید.

گره یا نود چیست؟

یک گره بلاکچین یا نود، یک دستگاه و معمولا کامپیوتر است که در شبکه بلاکچین شرکت دارد. این دستگاه نرم‌افزار پروتکل بلاکچین را اجرا می‌کند که به آن اجازه می‌دهد به تایید تراکنش‌ها و امن نگه داشتن شبکه کمک کند.

گره‌های بلاکچین با یکدیگر در ارتباط هستند. هرچه تعداد نودها بیشتر باشد، شبکه غیرمتمرکزتر است. در اکثر بلاکچین‌ها، هر فردی می‌توان یک گره بسازد. اگر می‌خواهید یک نود را برای بیت کوین اجرا کنید، می‌توانید نرم‌افزار Bitcoin Core را روی یک کامپیوتر دانلود کنید.

البته این بین استثناهایی وجود دارد. بعضی بلاکچین‌ها مانند ریپل تنها اجازه به شرکت نودهای خاصی می‌دهند. گرچه، اکثر شبکه‌های بلاکچین عملکردی مانند بیت کوین دارند و به همه اجازه می‌دهند به شبکه بپیوندند.

یک گره بیت کوین چیست؟

نودها را باید ستون شبکه بیت کوین معرفی کنیم. این گره‌ها دائما بلاکچین را بررسی کرده و تاریخچه تراکنش را تکمیل می‌کنند تا جلوی دسترسی تراکنش‌های غیرمشروع و هر نوع تلاش برای دوبار خرج کردن بیت کوین را بگیرند.

هر کامپیوتری که نرم‌افزار بیت کوین را دانلود کند، به شبکه بیت کوین خواهد پیوست و یک گره نام می‌گیرد. محبوب‌ترین کلاینت و نرم‌افزار گره‌های کامل Bitcoin Core است که جدیدترین نسخه آن را می‌توان در صفحه گیت‌هاب (GitHub) پیدا کرد.

پس در پاسخ نود چیست باید بگوییم یک نود تاریخچه‌ کاملی از بلاکچین بیت کوین را نگه می‌دارد و شبیه به یک دفتر کل است. از طرفی در امنیت شبکه بیت کوین از طریق مکانیسم اجماع نقش دارد، چون گره‌ها هر تراکنشی را که از قوانین اجماع تخطی کنند، رد خواهند کرد.

شاید بپرسید تعداد نودهای بیت کوین چقدر است؟ ارزیابی تعداد دقیق گره‌های فعال بیت کوین سخت است، چون کاربران می‌توانند تصمیم بگیرند به‌صورت خصوصی به شبکه وصل شوند تا فاش نشوند یا مورد شمارش قرار نگیرند.

منابع گوناگون اعداد مختلفی را ذکر می‌کنند. بعضی از منابع محاسبه می‌کنند که بیش از 13 هزار گره بیت کوین وجود دارد. از سوی دیگر توسعه‌دهنده نرم‌افزار محبوب Bitcoin Core یعنی «Luke Dash Jr» در ژانویه 2021 تخمین زد تعداد گره‌های این نرم‌افزار حدود 83 هزار عدد بوده که البته با یک کاهش قابل توجه در سال 2022 به تقریبا 50 هزار رسیده است.

این داده‌ها با توجه به تعداد گره‌های فعال بیت کوین در اوج بازار گاوی سال 2017 که بیش از 200 هزار بود، هشداردهنده است. چون هرچه تعداد نودهای شبکه بیت کوین بیشتر فعال و در ارتباط باشند، شبکه قدرتمندتر و غیرمتمرکزتر است.

گره بلاکچین چه کار می‌کند؟

حالا که متوجه شدید گره در بلاکچین چیست، باید نقش آن را توضیح دهیم. نقش‌ اصلی یک گره بلاکچین پخش و تایید تراکنش‌ها است. زمانی که یک کاربر یک تراکنش ثبت می‌کند، یک گره آن را دریافت کرده و برای سایر گره‌های شبکه پخش می‌کند.

تمام نودهای شبکه این تراکنش را بررسی می‌کنند تا مطمئن شوند فرستنده موجودی لازم را دارد و فرستادن آن را مورد تایید قرار می‌دهند. یک تراکنش غیرمعتبر تنها زمانی مورد تایید قرار می‌گیرد که 51 درصد گره‌ها آن را تایید کنند.

در شبکه بلاکچین با توجه به وجود صدها هزار گره، فوق‌العاده بعید است که فرد خرابکار بتواند کنترل بیش از 51 درصد گره‌ها را به دست بگیرد. زمانی که نودها تراکنش‌های جدید را تایید کنند، آن‌ها به داخل بلاک‌ها دسته‌بندی می‌شوند.

هر بلاک جدید به بلاکچین با پیروی از قوانین مکانیسم اجماع آن اضافه می‌شود که گره‌های منتخبی به اسم گره‌های کامل این قوانین را اجرا می‌کنند.

انواع گره در بلاکچین

حالا که جواب نود چیست را گرفتید، بهتر است با انواع گره‌ها در بلاکچین آشنا شوید. یک بلاکچین به تنهایی تمام انواع گره‌ها را ندارد. پیکربندی شبکه به نوع بلاکچین و نیازهای خاص آن بستگی دارد. انواع نودهای بلاکچین به شرح زیر هستند:

نودهای کامل آرشیوی (Archival full nodes)

گره‌های کامل آرشیوی (Archival full nodes) تمام محتوای بلاکچین را ذخیره می‌کنند، یعنی تمام تراکنش‌ها از اولین تا جدیدترین. این نوع گره باید مقدار حافظه در دسترس زیادی داشته باشد، چون بلاکچین می‌تواند فضای زیادی را موقع ذخیره‌سازی اشغال کند.

نودهای کامل تعدیل یافته (Pruned full node)

یک گره کامل تعدیل یافته (Pruned full node) محدودیت حافظه مشخص‌ شده‌ای دارد. این نود بلاکچین را دانلود کرده و سپس بلاک‌هایی را که از قدیمی‌ترین شروع می‌شوند، پاک می‌کند. این فرآیند تعدیل کردن نام دارد و بلاک‌ها کاملا پاک‌شده نیستند، چون متاداده و توالی آن‌ها باقی می‌ماند.

پس از تعدیل کردن، این گره جدیدترین تراکنش‌های بلاکچین را براساس محدودیت خود نگه می‌دارد. به‌عنوان مثال اگر محدودیت 1 گیگابایت باشد، یک گیگابایت از جدیدترین تراکنش‌ها را نگه خواهد داشت.

نودهای سبک (light node)

یک گره سبک (light node) تنها هدر بلاک را دانلود و ذخیره می‌کند. این گره چون تنها به اطلاعات ضروری توجه دارد، عملکرد آن وابسته به گره‌های کامل است و از آن برای پردازش سریع و ساده تراکنش‌ها استفاده می‌شود.

مسترنودها (masternode)

مستر نود یا گره مستر (masternode) نوعی گره کامل است که تراکنش‌ها را تایید می‌کند و سابقه‌ای از بلاک چین را نگه می‌دارد اما نمی‌تواند بلاک جدیدی را به بلاکچین اضافه کند.

نودهای استخراج (mining node)

یک گره ماینینگ یا استخراج (mining node) در فرآیند استخراج ارز دیجیتال شرکت می‌کند. گره‌های ماینینگ براساس مکانیسم اجماع بلاکچین انتخاب می‌شوند. به‌عنوان مثال در مکانیسم اثبات کار، اولین گره استخراج یک مساله ریاضی را حل می‌کند تا یک بلاک از تراکنش‌ها را تایید کند.

یک گره استخراج ممکن است از یک ماینر یا یک استخر استخراج تشکیل شده باشد که این استخر گروهی از ماینرها است که با یکدیگر کار می‌کنند.

نودهای مرجع (authority node)

یک گره مرجع (authority node) گره‌ای است که توسط سازمان یا جامعه‌ای مدیریت‌کننده یک بلاکچین انتخاب می‌شود. این گره در بلاکچین‌هایی پیدا می‌شود که نودها باید مورد بررسی قرار گیرند.

به‌عنوان مثال بلاکچین‌هایی که از یک سیستم اثبات اعتبار استفاده می‌کنند، تنها گره‌هایی را که اپراتورهای گره اجرا می‌کنند، مورد تایید قرار می‌دهند. این اپراتورها اطلاعات تشخیص‌دهنده را فراهم می‌کنند.

نودهای استیکینگ (staking node)

یک گره استیکینگ (staking node) دارایی ارزهای دیجیتال را به‌عنوان ضمانت قفل می‌کند که این فرآیند به اسم استیکینگ شناخته می‌شود. بلاکچینی که از سیستم اثبات سهام استفاده می‌کند، گره‌های استیکینگ را برای تایید بلاک‌های تراکنش‌ها انتخاب می‌کند.

یک گره استیکینگ ممکن است از یک کاربر یا یک استخر استیکینگ تشکیل شده باشد که گروه بزرگی از کاربرانی است که ارزهای دیجیتال خود را در یک استخر قرار می‌دهند تا فرصت بهتری برای انتخاب شدن جهت تایید بلاک‌ها داشته باشند.

نودهای لایتنینگ (lightning node)

یک گره لایتنیگ (lightning node) شبکه جداگانه‌ای را ایجاد می‌کند تا کاربران خارج از بلاکچین به آن وصل شوند، بنابراین انجام تراکنش‌های خارج از زنجیره امکان‌پذیر می‌شود. تراکنش‌ها پردازش شده و سپس در بلاکچین اصلی ثبت می‌شوند.

گره‌های لایتنینگ در شبکه‌های شلوغ بلاکچین بسیار مفید هستند، یعنی شبکه‌هایی که کارمزد تراکنش‌هایشان بالا است و سرعت پردازش آهسته‌ای دارند. این گروه‌ها اجازه به تایید با هزینه کم و تقریبا فوری تراکنش‌ها می‌دهند.

نحوه ساخت گره در بلاکچین

برای ایجاد یک گره در بلاکچین تنها سه مرحله ساده نیاز است:

مرحله اول ساخت گره در بلاکچین: راه اندازی سخت افزار مناسب گره. شما می‌توانید یک گره در کامپیوتر خود راه اندازی کنید، اما این کار بر عملکرد آن تاثیر می‌گذارد، بنابراین بسیاری از اپراتورها، گره‌های خود را بر روی دستگاه‌های اختصاصی اجرا می‌کنند.

مرحله دوم ساخت گره در بلاکچین: دانلود و نصب نرم‌افزار گره بلاکچین روی دستگاه

مرحله سوم ساخت گره در بلاکچین: اجرای هر روزه نرم‌افزار، نیازی به اجرای 24 ساعته آن نیست.

از مهم‌ترین عوامل در راه اندازی یک گره بلاک چین، سخت افزار و اتصال اینترنت است. شما به دستگاهی با حافظه کافی نیاز دارید، به خصوص اگر قصد اجرای یک گره کامل آرشیوی (Archival full nodes) را دارید که تمام بلاکچین را ذخیره می‌کند. گره‌های بلاک چین نیز مقدار قابل توجهی داده واطلاعات بارگزاری می‌کنند، بنابراین از محدودیت‌های آپلود و سرعت اینترنت مطمئن باشد تا از بروز هر گونه مشکل جلوگیری کنید.

نودها نقش کلیدی در امنیت بلاکچین ایفا می‌کنند، بنابراین راه اندازی گره در هر پروژه که بر بستر کریپتو است یک گزینه عالی برای حفظ امنیت آن است.

آیا یک کیف پول یک گره در بلاکچین است؟

گره‌های کامل ممکن است کیف پولی برای ذخیره کوین داشته باشند و از تاییدسازی تراکنش‌های شبکه بیت کوین پشتیبانی کنند. به‌عنوان مثال سازمانی که بیت کوین را می‌پذیرد، ممکن است بخواهد تراکنش‌ها را سریع‌تر تایید کند و منتظر نماند تا ماینری آن را در بلاکچین قرار دهد. ماینرها نیز گره‌های کامل هستند.

شبکه اتریوم چه تعداد گره دارد؟

براساس آخرین داده‌های سایت etherscan.io در حدود 7130 گره در شبکه اتریوم وجود دارند.