Cos'è un nodo?

Un nodo è il fondamento fondamentale della tecnologia blockchain. Grazie a loro possiamo creare un'enorme rete di computer interconnessi che condividono informazioni in modo sicuro, veloce e decentralizzato, e ci permettono di godere di tutti i vantaggi della catena di blocchi. 

EIn informatica, un nodo è, in generale, a punto di connessione fisico o virtuale dove è possibile creare, inviare e ricevere tutti i tipi di dati e informazioni. Quindi, dal punto di vista di tecnologia blockchain (catena di blocchi) e criptovalute, i nodi sono i computer interconnessi alla rete di una criptovaluta, che eseguono il software responsabile dell'operazione. 

Questi nodi sono collegati tra loro tramite una rete peer-to-peer nota come rosso peer-to-peer (P2P). Ciò significa che tutti i nodi funzionano allo stesso modo e sono equivalenti tra loro. Inoltre, i nodi possono comunicare tra loro per trasmettere e condividere dati e informazioni attraverso detta rete. In questo modo i nodi di una rete blockchain possono orchestrare tutte le informazioni necessarie al suo funzionamento. 

Origine delle reti distribuite e interconnesse 

Bitcoin È stata la prima criptovaluta a utilizzare una rete di nodi per operare in modo decentralizzato e autonomo attraverso la blockchain. Tuttavia, questo non è stato il primo a creare o introdurre il concetto di nodo da una rete P2P. Dobbiamo questo onore a Napster, sviluppato nel 1999 da imprenditori Sean Parker y Shawn ventaglio negli Stati Uniti, che sono stati quelli che hanno reso popolare il concetto di rete distribuita in modo massiccio tra gli utenti. 

Napster era un progetto nato con lo scopo di permettere lo scambio e la distribuzione di musica. Tutto ciò di cui gli utenti avevano bisogno era scaricare il software e connettersi alla rete. Questo è stato ampiamente accettato, raggiungendo oltre 26 milioni di utenti. Una cifra incredibile considerando che a quel tempo c'erano solo 248 milioni di utenti Internet. E, sebbene Napster operasse centralmente, poiché aveva un server centrale per mantenere gli abbonati online, gli utenti Napster potevano scambiare i propri file musicali senza intermediari, consentendo connessioni dirette tra di loro. Ma a causa del fatto che Napster distribuiva musica senza pagamento di royalties, la piattaforma alla fine fu chiusa. 

Successivamente, il progetto SETI @ Home è stata la seconda a implementare la struttura dei nodi della rete, al fine di effettuare ricerche e analizzare i dati dei radiotelescopi, destinati alla ricerca della vita e dell'intelligenza extraterrestre. Questo progetto è stato sviluppato nello stesso modo nel 1999 ed è stato diretto dal laboratorio Laboratorio di scienze spaziali dall'Università della California, Stati Uniti. In SETI @ Home, qualsiasi utente che avesse un computer con connessione Internet, e che fosse interessato a svolgere questo tipo di lavoro, poteva connettersi al progetto semplicemente scaricando ed eseguendo il software, anch'esso gratuito. Purtroppo il progetto SETI @ Home ha smesso di funzionare Recentemente. 

Quindi, il modo di operare questo ultimo progetto è quello che ha la maggiore somiglianza e relazione con l'attuale funzionamento delle reti di nodi nelle blockchain di Bitcoin e altre criptovalute.

Come funziona un nodo Bitcoin?

Chiunque desideri aderire e contribuire alla rete del sistema Bitcoin può farlo liberamente scaricando e installando il software Bitcoin. Bitcoin Core sul tuo computer. Se sei interessato a fare questo processo, ti invitiamo a leggere questo articolo in cui spieghiamo facilmente come puoi installare un nodo Bitcoin sul tuo computer in brevissimo tempo. 

ma, come funziona il nodo? Il funzionamento della rete peer Bitcoin inizia con la costruzione del primo nodo. Satoshi Nakamoto è stato il primo a eseguire un nodo Bitcoin, seguito da Hal Finney. Ora, a questo punto, con un solo nodo, non si può chiamare rete. Ciò richiede l'unione di sempre più nodi. A questo punto, i computer o le apparecchiature informatiche eseguono il software Bitcoin Core del sistema Bitcoin e iniziano a unirsi.

Da quel momento iniziano a sincronizzarsi tra loro e iniziano il loro processo operativo e di funzionamento, che continua a ripetersi con ogni nuovo nodo aggiunto alla rete, scambiare informazioni in modo che tutti lavorino in modo coordinato.

In questo modo, la blockchain di Bitcoin funziona come un sistema decentralizzato. Per questo i nodi devono condividere e distribuire la responsabilità di creare, immagazzinare e trasmettere le informazioni all'interno della rete. Non ci sono livelli o gerarchie, nella blockchain di Bitcoin tutti i nodi funzionano allo stesso modo. 

Una volta connessi, i nodi possono svolgere diverse funzioni, come la ritrasmissione o l'archiviazione di dati o servizi per operazioni di invio o ricezione. Oltre a un servizio di mining per la creazione di nuovi blocchi, la convalida e la conferma delle transazioni, tra gli altri.

Sebbene esistano diversi tipi di nodi che svolgono funzioni diverse l'uno dall'altro, tutti i nodi interconnessi sono governati dalle stesse regole del protocollo di consenso stabilite. Ciascuno, infatti, giungerà alla propria conclusione sulla validità di una transazione, indipendentemente dagli altri nodi. 

Allo stesso modo, i nodi nella rete Bitcoin e nella rete di altre criptovalute possono essere quei punti di connessione che trasmettono tutte le informazioni che ricevono, oppure possono essere quel punto di comunicazione finale che memorizza tutti i dati. 

Attualmente, affinché un nodo funzioni correttamente, richiede un certo grado di capacità e potenza di calcolo, nonché spazio di archiviazione sufficiente. Pertanto, oggi è comune per molti utenti investire nelle risorse di elaborazione che desiderano allocare per svolgere il ruolo di nodi.

Tipi di nodi nella rete Bitcoin

Come abbiamo già accennato, in Bitcoin esistono diversi tipi di nodi, e ognuno di essi esegue funzioni specifiche e differenti. 

Nodi completi 

Sono apparecchiature informatiche o computer che implementano il client Bitcoin, essendo i più comuni Bitcoin Core e memorizzare una copia esatta, completa e aggiornata della blockchain di Bitcoin. I full node sono quelli che applicano tutte le regole del protocollo Bitcoin e, quindi, sono quelli che forniscono veramente robustezza, sicurezza e stabilità alla rete. 

I nodi completi trasmettono le proprie transazioni, mentre trasmetteranno anche quelle di altri utenti. Inoltre, aggiornano la blockchain ogni volta che viene generato un nuovo blocco, confermando preventivamente che sia conforme alle regole di consenso stabilite nel sistema. Ad esempio, che la quantità di bitcoin generati come ricompensa sia corretta, che la dimensione del blocco non superi la dimensione limite, che le firme delle transazioni aggiunte siano valide, che non ci siano problemi di doppia spesa, tra gli altri.

Se una di queste o un'altra regola del protocollo viene violata, i full node rifiuteranno immediatamente il blocco generato, garantendo la massima sicurezza e integrità della rete.

Supernodi

I superernodi, noti anche come nodi di ascolto, lo sono nodi completi che operano sulla rete Bitcoin in modo pubblico e aperto. Attualmente si stima che siano circa 10.000 i nodi pubblici conosciuti e distribuiti in tutto il mondo. 

Questi nodi funzionano come punto di comunicazione e interconnessione con altri nodi della rete. Qualsiasi nodo che voglia connettersi a un supernodo può farlo all'aperto. Poiché generalmente operano in modo continuo e ininterrotto per trasmettere dati e informazioni a vari punti della rete.  

Nodi di data mining

Nodi mining, Come il nome suggerisce, sono quei nodi completi che, oltre a memorizzare una copia completa della blockchain, anche eseguire il software di mining ccon lo scopo di estrarre bitcoin e generare nuovi blocchi all'interno della blockchain. Inoltre, i nodi minerari sono incaricati di ricevere e trasmettere le transazioni che vengono effettuate nella rete. 

Sebbene nel 2009 i bitcoin potessero essere estratti con una semplice CPU, al giorno d'oggi, ea causa dell'enorme difficoltà rete, hai bisogno di team specializzati per impegnarti in questa attività. Sebbene ci siano anche nuove modalità come piscina mineraria che consentono di mettere in comune la potenza di calcolo di un gruppo di miner, dove solo l'amministratore del gruppo di mining eseguirà l'intero nodo.

Nodi leggeri

Nodi leggeri, noti anche come nodi di trasmissione Sono quelli che dipendono da una terza parte per effettuare le validazioni delle transazioni in rete. Questi nodi non richiedono di memorizzare una copia completa della blockchain, ma invece ricevono le informazioni della blockchain dai supernodi. 

Non scaricando una copia completa della blockchain, i nodi sottili sono eseguibili su dispositivi mobili come telefoni e tablet. E vengono utilizzati per eseguire servizi portafogli e portamonete per verificare se le transazioni effettuate sono incluse o meno nella blockchain. 

Sicurezza e protezione della rete Bitcoin

I nodi completi o supernodi che sono costantemente connessi alla rete Bitcoin ricevono, archiviano e trasmettono continuamente tutti gli aggiornamenti blockchain. Ogni volta che viene generato un blocco valido, questi nodi aggiornano e memorizzano le nuove informazioni.

Questa operazione fornisce robustezza e sicurezza alla rete contro gli attacchi di attori malintenzionati o errori di sistema. Poiché se si verifica un'interruzione di corrente o un tentativo di hacking in uno dei nodi, tutti gli altri hanno un backup delle informazioni correnti. Qualcosa che sarebbe impossibile se stessimo parlando di un server centrale. 

Pertanto, anche se gran parte della rete di nodi subisce un guasto o un hacking, con un solo nodo che rimane intatto, la rete Bitcoin può essere mantenuta operativa. Poiché ciò consentirebbe di recuperare tutta la blockchain e le informazioni in essa contenute. Quindi maggiore è il numero di nodi completi sulla rete Bitcoin, più sarà sicuro e affidabile.

Nodi in altre reti blockchain

Altre blockchain e criptovalute come Dash o PivX impiegano masternodes o nodi principali, che oltre a poter eseguire le funzioni dei nodi che abbiamo già citato, possono anche partecipare ad altri tipi di funzioni e servizi all'interno di una blockchain. Generalmente, per l'esecuzione di questo tipo di nodi, è richiesto il possesso di una certa quantità di criptovalute per garantire la corretta partecipazione del nodo all'interno della blockchain.  

Le funzioni che a masternode dipendono e sono legati al tipo di blockchain in cui verranno eseguiti. Potranno così partecipare a eventi di voto, eseguire operazioni di protocollo e rispettare tutte le regole stabilite all'interno di una blockchain. Inoltre, possono offrire altre funzioni come la convalida o la trasmissione di transazioni. Allo stesso modo, questo tipo di nodi deve rimanere operativo in modo continuo e senza interruzioni. Inoltre, devono avere una buona capacità di elaborazione e spazio di archiviazione. 

Ci sono anche nodi di archiviazione dati come quelli che possiamo vedere nella blockchain come Sia. La funzione di questi nodi è quella di costruire una gigantesca rete di archiviazione dati in stile cloud. Ma controllato interamente dagli smart contract della blockchain Sia. Di conseguenza, gli utenti Sia possono affittare spazio di archiviazione su questi nodi di archiviazione. Da lì, possono caricare i dati che desiderano in modo sicuro e completamente decentralizzato. 

Come puoi vedere, lo scopo e l'utilità dei nodi sono vari. E tutto dipende dall'infrastruttura e dallo sviluppo della rete di cui fanno parte.