Un nodo è la base fondamentale della tecnologia blockchain. Grazie a questi possiamo creare una vasta rete di computer interconnessi che condividono le informazioni in modo sicuro, veloce e decentralizzato, oltre a permetterci di godere di tutti i vantaggi che la tecnologia blockchain può offrirci. 

En calcolare e calcolare 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 costituiti da tutti quelli computer che sono interconnessi alla rete di una criptovaluta, che eseguono il software responsabile di tutto il suo funzionamento

Questi nodi sono interconnessi tra loro tramite una rete di peer nota come rosso peer-to-peer (P2P). Ciò significa che tutti i nodi funzionano allo stesso modo e allo stesso modo 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. 

Ma i nodi sono molto più di un semplice software che fa funzionare la rete blockchain. Ne esistono di diversi tipi, ognuno con le proprie funzionalità e finalità. Per questo motivo, in questo nuovo articolo di Bit2Me Academy, ci dedicheremo a spiegare cosa sono questi nodi. Con questo sapremo quali funzioni svolgono e perché sono così importanti nella tecnologia blockchain.

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 in linea, gli utenti Napster potevano scambiare i propri file musicali senza intermediari. Ma a causa del fatto che Napster distribuiva musica senza pagamento di royalties, la piattaforma fu finalmente 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.

  • Napster uno dei primi servizi P2P al mondo
  • SETI @ HOME una rete P2P dedicata all'analisi dei dati del radiotelescopio

Come funziona un nodo Bitcoin?

Chiunque voglia unirsi e contribuire alla rete del sistema Bitcoin può farlo liberamente semplicemente scaricando e installando il software da Bitcoin Core sul tuo computer. Se sei interessato a fare questo processo, ti lascio questo articolo dove 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 il sollevamento del primo nodo. Questa azione è stata avviata da Satoshi Nakamoto, che è stato il primo a eseguire un nodo Bitcoin, seguito da Hal Finney. Ora, a questo punto con un singolo nodo non può essere chiamato rete. Ciò richiede che un numero sempre maggiore di nodi si unisca. A questo punto, i computer o le apparecchiature informatiche che eseguono il software Bitcoin Core del sistema Bitcoin iniziano a unirsi.

Da quel momento iniziano a sincronizzarsi tra loro e iniziano il loro funzionamento e processo di funzionamento. Il processo continua a ripetersi con ogni nuovo nodo aggiunto alla rete, scambiando informazioni in modo che funzionino tutti in modo coordinato. Pertanto la blockchain di Bitcoin funziona come un sistema decentralizzato. Questo è il motivo per cui i nodi devono condividere e distribuire la responsabilità di creare, archiviare 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 ad esempio la ritrasmissione o l'archiviazione dei dati o il servizio di 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. Tuttavia, tutti i nodi interconnessi sono governati dalle stesse regole del protocollo di consenso stabilito. In effetti, ognuno trarrà la 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 quelle apparecchiature informatiche o computer che implementano il client Bitcoin, l'essere più comune 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, trasmettendo anche le transazioni di altri utenti. Inoltre, aggiornano la blockchain ogni volta che viene generato un nuovo blocco, confermando preventivamente che sia conforme a tutte le regole di consenso stabilite nel sistema. Ad esempio, che la quantità di bitcoin generata come ricompensa sia corretta, che la dimensione del blocco non superi il limite di 1 MB, che le firme delle transazioni aggiunte siano valide, che non ci siano problemi di doppia spesa, tra gli altri. In caso di violazione di una di queste o di un'altra regola del protocollo, i full nodes rigetteranno immediatamente il blocco generato, garantendo la massima sicurezza ed integrità della rete.

Bitcoin Core è il software per i nodi Bitcoin completi

Supernodi

I superernodi, noti anche come nodi di ascolto, lo sono tutti quei nodi completi che operano sulla rete Bitcoin pubblicamente e apertamente. Attualmente si stima che ci siano circa 10.000 nodi pubblici conosciuti e distribuiti in tutto il mondo. 

Questi nodi operano come punto di comunicazione e interconnessione con altri nodi della rete. Qualsiasi nodo che desideri connettersi a un supernodo può farlo apertamente. Poiché generalmente questi 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. Ad esempio BTCMiner o un altro per estrarre bitcoin e generare nuovi blocchi all'interno della blockchain. Inoltre, i nodi di mining saranno anche incaricati di ricevere e trasmettere le transazioni effettuate sulla rete. 

Tuttavia, sebbene nel 2009 i bitcoin potessero essere estratti con una semplice CPU, oggi, e grazie all'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.

I minatori li coltivano tutti eseguendo il software di mining che li rende un nodo di mining sulla rete Bitcoin

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 alcune delle transazioni effettuate sono incluse o meno all'interno della blockchain. 

Quanto sai, Cryptonuta?

I nodi si rivelano fondamentali per il funzionamento della tecnologia blockchain?

Certo!

Poiché le reti blockchain sono reti P2P, ogni nodo che fa parte della rete è un'estensione vitale di essa. Non importa se si tratta di un nodo completo o di un nodo leggero, essere un nodo in una rete blockchain aggiunge sicurezza, resilienza e decentralizza ancora di più la rete. Detto questo, possiamo affermare con totale certezza che i nodi sono essenziali per il corretto funzionamento di una rete blockchain, e più ce ne sono, meglio è per detta rete.

Sicurezza e protezione della rete Bitcoin

Nodi completi o super nodi che sono in costante connessione con la 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. Ciò fornisce robustezza e sicurezza alla rete contro attacchi dannosi o errori di sistema. Perché se si verifica un'interruzione di corrente o un tentativo di pirateria informatica su uno dei nodi, tutti gli altri nodi rimanenti hanno il 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 masternode o nodi principali, che oltre a poter eseguire le funzioni dei nodi che abbiamo già accennato, può anche avere partecipazione 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. Questo per garantire la corretta partecipazione del nodo all'interno della blockchain.  

Le funzioni che a masternode dipendono e sono collegati al tipo di blockchain su cui verranno eseguiti. Pertanto, potranno partecipare a eventi di voto, eseguire operazioni di protocollo e rispettare tutte le regole stabilite all'interno di una blockchain. Possono anche offrire altre funzioni come la convalida o la trasmissione di transazioni. Allo stesso modo, questo tipo di nodo deve rimanere operativo in modo continuo e ininterrotto. E devono anche avere una buona capacità di elaborazione e spazio di archiviazione. 

Ci sono anche nodi di archiviazione dati come quelli che possiamo vedere in blockchain come Sia. Il ruolo di questi nodi è 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. E da lì carica i dati che desideri 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.