La popolarità della tecnologia blockchain sta crescendo in tutto il mondo. Le aziende e gli individui in tutto il mondo stanno sfruttando la blockchain per vari scopi.
Che si tratti di criptovalute, IT o assistenza sanitaria, la blockchain sta spiegando le sue ali in ogni dimensione.
Tuttavia, questo concetto è ancora nuovo per la maggior parte della popolazione mondiale. Mentre molti hanno ancora due menti riguardo alla sicurezza e alla credibilità delle blockchain, altri vogliono esplorare di più il concetto.
Se sei interessato ad apprendere la tecnologia, la comprensione dei nodi blockchain è fondamentale. Se sei un’azienda o un appassionato di blockchain che desidera sviluppare una soluzione basata su blockchain sicura e conveniente, la conoscenza dei nodi blockchain ti aiuterà.
Quindi, comprendiamo in modo approfondito i nodi blockchain e i loro tipi.
Sommario:
Cos’è la Blockchain?
Una blockchain è un registro condiviso immutabile che memorizza le transazioni e tiene traccia delle risorse in una rete. È un database in cui i dati sono organizzati in blocchi anziché in righe e colonne, come si vede nei database tradizionali.
Il termine “blockchain” deriva da due parole: “blocco” e “catena”. Ogni transazione o record verificato in una rete blockchain viene aggiunto a un blocco con uno spazio definito. Se questo spazio viene riempito, i nuovi record verificati vengono aggiunti al blocco successivo allegato o “concatenato” al blocco precedente tramite crittografia.
La tecnologia Blockchain è stata inventata nel 2008 da Satoshi Nakamoto, la cui identità è sconosciuta.
I suoi elementi chiave sono:
- Decentralizzazione: Blockchain è un sistema decentralizzato che nessuna persona possiede e chiunque abbia il permesso può accedervi. Viene anche chiamata Distributed Ledger Technology (DLT) poiché è un libro mastro distribuito contenente record correlati e che consente agli utenti di archiviare, condividere ed eseguire transazioni peer-to-peer.
- Immutabilità: ogni record in una blockchain ha un timestamp per evitare manomissioni e doppi record. Se si verifica un errore in un record, è necessario aggiungere un nuovo record con una correzione in modo che entrambi i record siano visibili.
- Trasparenza: la maggior parte delle blockchain, ad eccezione di quelle private, sono open source senza autorità centrale. Quindi, chiunque può accedere al suo codice e suggerire modifiche, il che aumenta la fiducia reciproca e la trasparenza tra i membri della rete.
La tecnologia Blockchain è utilizzata in diversi settori, da quello bancario e finanziario all’IT, alla catena di approvvigionamento e all’assistenza sanitaria. Il suo utilizzo sta crescendo rapidamente e puoi anche vedere le aziende che utilizzano la tecnologia in videogiochi, contratti intelligenti, verifica dei documenti, pagamenti e altro ancora. Non è solo sicuro, conveniente e facile da usare, ma anche più veloce e preciso.
Cosa sono i nodi blockchain?
I nodi Blockchain sono dispositivi elettronici con un indirizzo IP e collegati a una rete blockchain tramite Internet. I nodi sono endpoint di comunicazione che consentono agli utenti di interagire con una blockchain.
I nodi consentono l’esecuzione di un sistema blockchain. È come un parco giochi dove tutto accade. Questo playground è costituito da più piattaforme blockchain che possono essere private, pubbliche o ibride.
Un nodo blockchain può svolgere diverse funzioni in base ai requisiti della blockchain. Alcuni dei compiti di base che può svolgere sono:
- Facilitare la comunicazione
- Accettare o rifiutare una transazione
- Elaborazione di una transazione
- Gestione delle transazioni
- Memorizzazione di blocchi legati alla crittografia
Perché hai bisogno di nodi blockchain?
La tecnologia Blockchain garantisce l’integrità dei dati e migliora la credibilità della rete. Per questo, lo stesso libro mastro è distribuito globalmente tra più sistemi.
Poiché ogni blocco contenente dati in una blockchain è connesso al blocco successivo tramite crittografia, se vuoi modificare un record o un blocco, dovrai modificare tutti i blocchi successivi. È fatto per mantenere la precisione e la coerenza perché ogni blocco ha l’hash del blocco precedente.
Quindi, immagina se una rete blockchain è confinata in un unico luogo. Diventerà più facile per un hacker modificare i valori di blocco e sfruttare la rete. Questo è il motivo per cui la blockchain è distribuita in tutto il mondo senza alcun hub centrale che la amministra; quindi, è stato implementato il concetto di decentramento.
Inoltre, ogni sistema connesso o nodo diffuso in tutto il mondo condividerà gli stessi dati al fine di preservare l’integrità e l’accuratezza dei dati della rete. Anche se il libro mastro di un sistema viene modificato, gli altri sistemi che lo contengono rimarranno intatti e fungeranno da prova dell’integrità dei dati. Questa distribuzione globale della blockchain tra diversi nodi migliora anche la resilienza della rete agli attacchi e alle calamità naturali, aumentando al contempo l’affidabilità.
Hai bisogno di nodi blockchain per:
- Abilitazione dell’accesso: i nodi Blockchain consentono agli utenti di accedere facilmente a un libro mastro blockchain. Ti aiuterà a interagire con la rete senza interruzioni in modo da poter visualizzare le transazioni che si verificano nella rete, vedere i dettagli della transazione e verificare i record.
- Mantenere la blockchain: i nodi mantengono una rete blockchain e la aiutano a crescere. Ogni blocco di dati nella blockchain viene aggiunto alla memoria di un nodo. Successivamente, i nodi vengono utilizzati per aggiungere nuovi blocchi alla rete e sincronizzare i dati, mantenendo la copia del libro mastro. Per approvare finalmente un blocco da aggiungere a una blockchain, deve ottenere il consenso della maggioranza dei membri.
- Elaborazione della transazione: quando una transazione avviene in una blockchain, viene inviata ai suoi nodi. Alcuni nodi partecipano all’algoritmo di consenso della rete in base ai loro ruoli, mentre altri sono responsabili della tenuta dei registri.
Dopo aver ricevuto una richiesta di transazione, il nodo può accettare o rifiutare la transazione. Può memorizzare questi dati e rispedirli ai peer della rete. Un nodo può anche condividere i dati con altri nodi nella rete per promuovere la sincronizzazione.
Come funzionano i nodi blockchain?
Finora, abbiamo appreso che la tecnologia blockchain mantiene l’integrità dei dati. Ma ciò che sta davvero dietro le quinte è ciò che impareremo dopo.
Per mantenere l’integrità dei dati, tutti nella rete devono sapere che ogni transazione è valida e non ci sono doppi record per facilitare qualsiasi imbroglione.
Poiché non esiste un’autorità centrale per gestire la rete, il raggiungimento del consenso è il modo in cui i membri possono verificare se le transazioni sono valide o meno. I nodi di rete raggiungono questo obiettivo tra gli utenti e aiutano a proteggere una blockchain.
Il consenso può avere una serie di regole per il funzionamento di una blockchain e confermare la validità dei dati. Poiché la blockchain può essere grande con un vasto numero di sistemi e utenti, è necessario un algoritmo di consenso per convalidare le informazioni nei blocchi. Proof of Work (PoW) e Proof of Stake (PoS) sono algoritmi di consenso popolari che si basano sui nodi (nodi completi) per applicare le regole di rete e convalidare le transazioni.
Esempio: Bitcoin utilizza l’algoritmo PoW. Chiunque può scaricare la blockchain di Bitcoin e verificare i blocchi. Ciò consente di decentralizzare la rete e aumenta la sua sicurezza. In questa blockchain, chiunque può eseguire nodi bitcoin con una connessione Internet stabile e hardware adeguato.
Tipi di nodi Blockchain
Esistono diversi tipi di nodi che forniscono funzionalità diverse. Anche gli utenti che interagiscono con una rete blockchain possono essere chiamati nodi. Tuttavia, non tutti i dispositivi in una rete blockchain sono nodi e svolgono la stessa funzione.
I nodi in una rete blockchain sono classificati in base ai loro ruoli e ai requisiti della blockchain. Ad esempio, un nodo può essere utilizzato per mantenere i record delle transazioni mentre altri nodi potrebbero non eseguire questa attività.
Una blockchain può avere diversi nodi per utenti, clienti, fornitori di servizi e altri.
Diamo un’occhiata ai diversi tipi di nodi blockchain.
# 1. Nodi completi
I nodi completi sono responsabili del mantenimento dell’intero record di transazione in una rete blockchain. Sono considerati i server della blockchain in cui i dati vengono archiviati e mantenuti.
Esistono diversi modelli di governance di una blockchain in cui possono rientrare i nodi completi. Se ci sono miglioramenti da apportare a una blockchain, la maggior parte dei nodi completi deve essere pronta per questo. Quindi, si può concludere che ai nodi completi viene concesso il potere di voto per apportare modifiche a una blockchain.
Tuttavia, alcuni scenari possono verificarsi anche quando una modifica non viene implementata anche dopo che la maggior parte dei nodi completi ha accettato la modifica. Può succedere quando è necessario prendere una decisione importante.
Ad esempio, circa il 52% dei nodi completi accetta una modifica, ma il 48% no (che è un numero abbastanza vicino). In tal caso, potrebbe verificarsi un fork di criptovaluta hard in cui la blockchain sarebbe divisa a metà e l’azione non è compatibile con le versioni precedenti. Quando ciò accadrà, la blockchain appena creata funzionerà in base alle modifiche suggerite dalla maggior parte dei full node, mentre la vecchia blockchain continuerà a funzionare come prima.
Esistono due tipi di nodi completi:
Nodi completi potati
Ai nodi sfoltiti viene assegnata una capacità di memoria specifica per archiviare i dati. Ciò significa che è possibile aggiungere un numero qualsiasi di blocchi, ma un nodo completo può memorizzare solo un numero limitato di blocchi.
Per mantenere il registro, i nodi eliminati possono continuare a scaricare il blocco finché non raggiunge il limite specificato. Una volta raggiunto il limite, il nodo inizia a cancellare i blocchi più vecchi e a fare spazio a quelli nuovi per mantenere le dimensioni della blockchain. Tuttavia, non elimina completamente i vecchi blocchi poiché la loro sequenza e i metadati sono ancora registrati nella blockchain, aderendo ai principi chiave della tecnologia Blockchain.
Nodi completi di archiviazione
I nodi completi di questo tipo si trovano comunemente in una rete blockchain. I full node di archiviazione mantengono la blockchain completa e differiscono dai full node eliminati in termini di capacità di memoria. Questi nodi sono di diversi tipi:
- Nodi minatori: sono necessari determinati nodi per calcoli elevati e per risolvere complicate funzioni matematiche al fine di verificare i record. Ciò richiede un’elevata potenza di calcolo e consuma un’elevata quantità di energia nel processo. I nodi Miner sono perfetti per il processo di mining, che coinvolge algoritmi di consenso come Proof of Work.
- Nodi di autorità: chiunque può diventare un membro o un nodo in una blockchain pubblica sincronizzando i dati blockchain nei propri sistemi. Ma in alcuni casi, la blockchain deve essere amministrata e i dati devono essere protetti. È qui che entrano in gioco i nodi di autorità. Sono utilizzati per autorizzare altri nodi che desiderano entrare a far parte di una rete blockchain. Possono anche definire i permessi di accesso di altri nodi se vogliono accedere a un canale dati specifico.
- Masternodes: sono nodi completi senza il potere di aggiungere un nuovo blocco alla rete. Sono utilizzati per mantenere il libro mastro e verificare le transazioni.
- Nodi di staking: questi nodi convalidano le transazioni in una rete blockchain e sono responsabili del mantenimento dell’algoritmo di consenso. Nel famoso algoritmo – Proof of Stake (PoS), i nodi di staking vengono utilizzati per puntare o investire i propri soldi e verificare la transazione. Se riescono a convalidare la transazione, riceveranno in cambio dei premi.
I nodi di staking vengono selezionati in base a regole definite come il tempo trascorso sulla rete blockchain. Questi nodi completi non richiedono una potenza di calcolo elevata.
#2. Nodi di luce
I nodi leggeri vengono utilizzati per archiviare i dati e fornire solo le informazioni necessarie per facilitare le attività quotidiane o consentire transazioni più veloci. Questi nodi sono anche noti come nodi SPV (Simplified Payment Verification). Questi nodi non convalidano i blocchi; invece, memorizzano solo le intestazioni dei blocchi.
#3. Supernodi
I super nodi vengono utilizzati per eseguire determinate attività speciali e sono implementati in alcune blockchain. Può essere utilizzato per impostare o mantenere le regole di una blockchain, implementare una modifica nel protocollo, ecc.
#4. Nodi di illuminazione
I nodi di illuminazione creano un individuo con un utente, spingendo tutte le transazioni sulla blockchain principale. Ciò facilita le transazioni istantanee riducendo al contempo i costi coinvolti nella transazione poiché il carico sulla rete viene ridotto.
Questi tipi di nodi sono stati creati per risolvere il problema della congestione della rete blockchain che ritarda le transazioni.
Domande frequenti
Come configurare un nodo completo?
Risposta: per configurare un nodo completo, dovrai eseguire questi passaggi:
1. Seleziona una rete blockchain, come Bitcoin, Ethereum, ecc.
2. Ottieni il software e l’hardware necessari per eseguire la blockchain scelta. Puoi trovare le informazioni online. L’hardware di cui hai bisogno potrebbe coinvolgere un sistema più piccolo come Raspberry Pi.
3. Configurare tutto l’hardware e il software.
Come eseguire un nodo completo?
Risposta: I passaggi per eseguire un nodo completo sono:
1. Ospita un nodo su un servizio basato su cloud come Google Cloud, Amazon Web Services (AWS), DigitalOcean, ecc.
2. Eseguire il nodo sul dispositivo con RAM e spazio di archiviazione sufficienti.
3. Puoi anche creare una soluzione “node-in-a-box” o utilizzare una soluzione dedicata.
4. Continua a monitorare e mantenere il tuo nodo per assicurarti che funzioni bene e sia sicuro.
Ospitare un nodo blockchain è redditizio?
Risposta: Sì, puoi realizzare profitti ospitando un nodo in una rete blockchain. Ma dipenderà dal tipo di nodo che scegli di ospitare.
Ospitare un nodo di staking potrebbe essere redditizio. Può diventare la tua fonte di reddito passivo. Più ci investi, maggiori saranno i tuoi profitti.
Se scegli di ospitare masternode, guadagnerai per il servizio che fornisci. Tuttavia, richiederà un investimento iniziale per il tuo masternode.
Qual è il numero di nodi che una macchina può eseguire?
Risposta: Il numero di nodi che puoi eseguire su una macchina dipende dalle sue capacità hardware. Puoi eseguire solo una singola istanza di portafoglio in una volta sola in una macchina. Tuttavia, puoi aumentarlo utilizzando macchine virtuali. E se utilizzi un server privato virtuale (VPS), non superare l’80-85% del limite di risorse del server disponibile. In caso contrario, potresti essere limitato o limitato dal fornitore di servizi.
Conclusione
La conoscenza dei nodi blockchain e dei loro tipi può aiutarti a creare applicazioni convenienti, sicure e più veloci per risolvere i punti deboli dei tuoi clienti. Pertanto, se sei un’azienda o un individuo che desidera esplorare la tecnologia blockchain, questo articolo ti aiuterà a comprendere i nodi blockchain e la loro importanza.