O que é um pruned node ou nó podado?

Nós podados ou pruned nodes, são um tipo de nó completo que nos permite tirar proveito da sua enorme segurança, mas reduzindo os seus requisitos de armazenamento da blockchain para que possamos executá-los em praticamente qualquer dispositivo. 

Los nós de Bitcoin são a base do seu funcionamento, mantendo uma cópia do blockchain e executam as várias tarefas necessárias para o funcionamento da rede, mas um problema com eles é que consomem muito espaço de armazenamento. Esta situação impossibilitou muitas pessoas de terem um nó, quer pelo espaço em disco que ocupavam, quer pela velocidade de ligação à Internet necessária para o iniciar. Com esse problema em mente, nasceram nós podados.

Os nós podados ou pruned nodes, são um tipo de nó que executa quase todas as funções de um nó completo. Na verdade, a sua única exceção é que os pruned nodes não têm uma cópia completa da blockchain. Por outras palavras, os nós podados mantêm apenas uma parte substancial da blockchain, usando-a para realizar os seus processos de verificação como qualquer outro nó completo.

Agora, por que forma criados os pruned nodes? Como funcionam? E o mais importante, é melhor um pruned node ou um nó completo? Se tiver essas e outras perguntas, continue a ler e a aprender connosco para obter as respostas que procura.

Pruned nodes Por que foram criados?

Bitcoin tem uma base de dados chamada blockchain que atualmente ocupa mais de 290 GB e está a crescer a cada minuto. Nesta base de dados, todas as transações de Bitcoin são encontradas, da primeira à última. Estamos a falar de mais de uma década de transações, desde que a primeira transação foi feita em janeiro de 2009, e a rede nunca parou de funcionar.

Um problema que Bitcoin experimentou por vários anos é o crescimento acelerado do tamanho da sua blockchain. O registo da blockchain passou de algumas dezenas de megabytes no seu primeiro ano para centenas de Gigabytes na atualidade.

Além disso, à medida que mais e mais pessoas continuam a usar Bitcoin, mais operações acontecem e a sua blockchain continua a crescer em tamanho.

A situação tornou-se rapidamente num problema, visto que muitas pessoas não conseguiam simplesmente manter uma cópia inteira da blockchain na sua posse. E tudo porque o espaço de armazenamento simplesmente excedeu a sua capacidade. Na verdade, hoje a blockchain ocupa tanto espaço de armazenamento quanto um disco rígido médio com um valor de cerca de € 35. Pode não parecer muito, mas para milhões de usuários em todo o mundo, especialmente em países com economias menores, isso significa muito dinheiro.

Diante desta situação, foram criados os nós podados, com os quais se pode descarregar a blockchain para iniciar o seu processo de verificação e ao final do download uma parte menor é simplesmente armazenada. Um processo que certamente não compromete a capacidade de verificação do nó e que nos oferece a possibilidade de ter um nó completo para realizar as nossas operações de forma mais segura.

Agora, com certeza pergunta se esta situação só pode ser vista em Bitcoin. A realidade é que toda a blockchain e até mesmo outras tecnologias baseadas em DAGy DLT têm o mesmo problema. Por exemplo em Ethereum também é possível nós podados, algo especialmente útil considerando que a sua blockchain cresce a passos gigantes em comparação com Bitcoin, já tocando em 5000 GB.

Como funciona um nó podado?

Agora, como é possível "podar" uma blockchain e o que exatamente significa podar? Pois bem, quando falamos sobre "podar", queremos dizer reduzir o tamanho da blockchain a um ponto onde podemos criar um registo confiável com um determinado tamanho.

Imagine que a blockchain é uma árvore enorme onde os seus galhos e folhas estão todos relacionados uns com os outros, do mais novo ao mais antigo. Esta relação permite rastrear todas as operações da blockchain de uma forma coordenada temporalmente, desde a mais recente até à sua gênese ou raiz. No entanto, esta árvore é gigantesca e não pode armazená-la na sua totalidade.

Diante deste problema, decide que está interessado apenas nos últimos ramos e nas suas informações para ter uma cópia reduzida, mas igualmente válida, de toda a árvore original. Portanto, decide podar os seus últimos ramos e usá-los para criar uma árvore de cópias que seguirá a sua história a partir desse ponto específico. Em suma, criou uma árvore filha (uma cópia da blockchain), cujas folhas iniciais corroboram a história da árvore pai (blockchain original) e continua a sua história a partir desse ponto (a árvore original e a sua cópia serão exatamente as mesmas do ponto da poda).

Isto é exatamente o que o cliente Bitcoin faz. Ou seja, descarrega a árvore inteira (a blockchain original), verifica para saber se o download está correto e armazena apenas a parte que lhe interessa, descartando o resto. A blockchain que agora armazenou no seu computador é uma árvore filha, uma cópia parcial da blockchain original e, a partir desse ponto, a sua cópia e a blockchain original serão exatamente iguais e igualmente válidas.

Árvores Merkle e Merkle Root, a tesoura de poda para a blockchain

Agora, por que nos referimos à blockchain como uma árvore neste caso, quando sempre falamos sobre ela ser uma cadeia? A razão é que a estrutura que torna possível “podar” uma blockchain são as árvores merkle e a merkle root.

Em primeiro lugar, as Árvores Merkle são uma estrutura básica na formação dos blocos e do hash associado aos mesmos. Lembre-se de que o propósito de uma árvore merkle é sintetizar e relacionar grandes quantidades de informações através do uso de funções criptográficas. Este processo de síntese criptográfica ao final lança a chamada Merkle Root, um hash único e irrepetível cuja origem parte do relacionamento de todas essas informações. Graças a este sistema é possível fazer as transações de um bloco Bitcoin intrinsecamente relacionado a esse bloco.

Esta estruturação também mantém os blocos de ums blockchain juntos. Isso graças ao facto de que a Merkle Root é um dos dados básicos usados ​​para vincular criptograficamente os blocos. Na verdade, a Merkle Root de cada novo bloco tem uma relação muito próxima e determinística com os blocos anteriores. Ou seja, cada nova Merkle Root num bloco reafirma e valida o histórico dos blocos anteriores. Dessa forma, qualquer alteração, por mínima que seja, acaba invalidando toda a história.

Dito isso, podemos ver de uma forma mais simples o que um nó podado no Bitcoin faz, basta descarregar a blockchain, verificar se as Merkle Root estão corretas e, no ponto especificado, cortar a blockchain para gerar uma cópia. A partir desse ponto de corte, a Merkle Root segue a sua evolução normal, a mesma que a blockchain original completa, só que no nosso caso temos uma cópia menor e mais manuseável da mesma.

Como podemos criar o nosso próprio nó podado?

Se está à procura de criar o seu próprio nó podado para ter uma wallet através de um nó que oferece suporte adicional à segurança das suas transações, isso é fácil de fazer. A forma mais fácil é usar o software Bitcoin Core que tem essa funcionalidade desde a versão 0.11. Também pode usar ElectrumX por spesmilo, que é uma reimplementação do Electrum Server e é compatível com pruning (ou poda de blockchain). Fora desses dois softwares, não recomendamos usar nada que use poda. Isto ocorre porque muitos desenvolvimentos não são cuidadosos com esse recurso.

Finalmente, é importante notar que um nó podado deve ter pelo menos 2 Gigabytes de armazenamento para a cópia da blockchain, que é um espaço razoável e lhe dará a capacidade de verificar muitas informações com o seu nó sem grande esforço. 

Nós podados ou nós completos Qual é o melhor?

A realidade é que, a nível de segurança, um nó podado com pelo menos 2 GB e um nó completo não têm grandes diferenças. Ambos os nós são igualmente seguros e isso é bom para todos. O que é diferente em si são as possibilidades de validação de transações a qualquer momento na blockchain. Lembre-se de que um nó podado tem um histórico limitado, enquanto o nó completo tem a cópia inteira da blockchain. Isso, no entanto, não o impede de usar outros nós completos para verificar as informações. Portanto, não pode ser visto como uma fraqueza perigosa.

Onde há uma diferença é que um nó completo pode servir como ponto de partida para outros nós mais novos na rede. Pode até ser a gênese da rede caso algo muito ruim aconteça. Estas são duas tarefas que um nó podado não pode fazer por razões óbvias: pois não tem o histórico completo da blockchain, então não pode sincronizar da sua gênese para outros nós, e não pode reiniciar a rede do seu ponto de origem no caso de ser necessário.

Dito isso, os dois nós são excelentes, mas recomendamos que se deseja um nó para uso pessoal (mesmo que seja para mineração) e não deseja dedicar muitos recursos a ele, um nó podado será suficiente para si e ao mesmo tempo ajudará a rede na sua segurança. Se, por outro lado, tem os recursos para executar um nó completo, vá em frente. Com isso, não só terá um nó extremamente seguro, mas também ajudará a rede a manter a sua segurança e descentralização. Em qualquer caso, a decisão entre um nó podado e um nó completo é baseada nos recursos que pode ter para instalar um.