O que é um nó (node)?

Um nó é a base fundamental da tecnologia blockchain. Graças a eles podemos criar uma enorme rede de computadores interconectados que compartilham informações de forma segura, rápida e descentralizada, e nos permitem desfrutar de todas as vantagens da cadeia de blocos. 

ENa computação, um nó é, em geral, um ponto de conexão físico ou virtual onde você pode criar, enviar e receber todos os tipos de dados e informações. Assim, do ponto de vista do tecnologia blockchain e criptomoedas, os nós são os computadores que estão interligados à rede de uma criptomoeda, rodando o software responsável pela operação. 

Esses nós são conectados entre si por meio de uma rede ponto a ponto conhecida como vermelho ponto a ponto (P2P). O que significa que todos os nós operam da mesma maneira e são equivalentes entre si. Além disso, os nós podem se comunicar entre si para transmitir e compartilhar dados e informações através da referida rede. Dessa forma, os nós de uma rede blockchain podem orquestrar todas as informações necessárias para o seu funcionamento. 

Origem das redes distribuídas e interconectadas 

Bitcoin Foi a primeira criptomoeda a empregar uma rede de nós para operar descentralizada e autonomamente através do blockchain. No entanto, este não foi o primeiro a criar ou introduzir o conceito de nó de uma rede P2P. Devemos essa honra a Napster, desenvolvido em 1999 por empreendedores Sean Parker y Shawn fanning Nos Estados Unidos, eles foram os que popularizaram o conceito de rede massivamente distribuída entre os usuários. 

O Napster foi um projeto criado para permitir a troca e distribuição de música. Tudo o que os usuários precisam é baixar o software e entrar na rede. Isso foi amplamente aceito, atingindo mais de 26 milhões de usuários. Uma quantia incrível considerando que naquela época havia apenas 248 milhões de internautas. E, embora o Napster operasse centralmente, uma vez que tinha um servidor central para manter os assinantes online, os usuários do Napster podiam trocar seus arquivos de música sem intermediários, permitindo conexões diretas entre eles. Mas devido ao fato de que o Napster distribuía música sem pagamento de royalties, a plataforma acabou sendo encerrada. 

Posteriormente, o projeto SETI @ Home Ele foi o segundo a implementar a estrutura de nós na rede, a fim de realizar pesquisas e analisar dados de radiotelescópios, com o objetivo de buscar vida e inteligência extraterrestre. Este projeto foi desenvolvido da mesma maneira em 1999 e foi dirigido pelo laboratório Laboratório de Ciências Espaciais da Universidade da Califórnia, Estados Unidos. No SETI @ Home, qualquer usuário que tivesse um computador com conexão à Internet e estivesse interessado em realizar esse tipo de trabalho, poderia se conectar ao projeto simplesmente baixando e executando o software, que também era gratuito. Infelizmente, o projeto SETI @ Home parou de funcionar recentemente. 

Portanto, a maneira de operar este último projeto é a que tem maior semelhança e relação com o funcionamento atual das redes de nós nas blockchains Bitcoin e outras criptomoedas.

Como um nó Bitcoin funciona?

Qualquer pessoa que deseje ingressar e contribuir para a rede do sistema Bitcoin pode fazê-lo livremente baixando e instalando o software Bitcoin. Bitcoin Core no seu computador. Se você estiver interessado em fazer este processo, nós o convidamos a ver este artigo onde explicamos facilmente como você pode instalar um nó Bitcoin no seu computador em um tempo muito curto. 

Mas como funciona o nodo? A operação da rede peer Bitcoin começa com a construção do primeiro nó. Satoshi Nakamoto foi o primeiro a executar um nó Bitcoin, seguido por Hal Finney. Agora, neste ponto, com um único nó, não pode ser chamado de rede. Isso requer mais e mais nós para ingressar. Neste ponto, os computadores ou equipamentos de informática executam o software Bitcoin Core do sistema Bitcoin e começam a aderir.

A partir desse momento eles começam a sincronizar entre si e iniciam seu processo de operação e funcionamento, que continua se repetindo a cada novo nó adicionado à rede, trocando informações para que todos trabalhem de forma coordenada.

Dessa forma, o blockchain do Bitcoin opera como um sistema descentralizado. É por isso que os nós devem compartilhar e distribuir a responsabilidade de criar, armazenar e transmitir as informações dentro da rede. Não há níveis ou hierarquias, no blockchain Bitcoin todos os nós operam igualmente. 

Uma vez conectados, os nós podem realizar diferentes funções, como retransmissão ou armazenamento de dados ou serviços para operações de envio ou recebimento. Além de um serviço de mineração para criação de novos blocos, validação e confirmação de transações, entre outros.

Embora existam vários tipos de nós que desempenham funções diferentes uns dos outros, todos os nós interconectados são regidos pelas mesmas regras de protocolo de consenso estabelecidas. Na verdade, cada um chegará à sua própria conclusão sobre a validade de uma transação, independentemente dos outros nós. 

Da mesma forma, os nós na rede Bitcoin e na rede de outras criptomoedas podem ser aqueles pontos de conexão que retransmitem todas as informações que recebem, ou podem ser aquele ponto de comunicação final que armazena todos os dados. 

Atualmente, um nó requer um certo grau de capacidade e energia computacional, além de espaço de armazenamento suficiente. Por esse motivo, hoje em dia é comum muitos usuários investirem nos recursos de computação que desejam alocar para desempenhar o papel de nós.

Tipos de nós na rede Bitcoin

Como já mencionamos, no Bitcoin existem vários tipos de nós, e cada um deles executa funções específicas e diferentes. 

Nós completos 

São equipamentos de informática ou computadores que implementam o cliente Bitcoin, sendo o mais comum Bitcoin Coree armazene uma cópia exata, completa e atualizada da blockchain Bitcoin. Os nós completos são aqueles que aplicam todas as regras do protocolo Bitcoin e, portanto, são os que realmente fornecem robustez, segurança e estabilidade à rede. 

Os nós completos transmitem suas próprias transações, enquanto também transmitem as de outros usuários. Além disso, eles atualizam o blockchain cada vez que um novo bloco é gerado, confirmando previamente que ele está de acordo com as regras de consenso estabelecidas no sistema. Por exemplo, que a quantidade de bitcoins gerada como recompensa esteja correta, que o tamanho do bloco não exceda o tamanho limite, que as assinaturas das transações adicionadas sejam válidas, que não haja problemas de gasto duplo, entre outros.

Caso alguma dessas ou outra regra do protocolo seja violada, os full nodes rejeitarão imediatamente o bloco gerado, garantindo a máxima segurança e integridade da rede.

Supernós

Os supernós, também conhecidos como nós de escuta, são full nodes que operam na rede Bitcoin de forma pública e aberta. Atualmente, estima-se que existam cerca de 10.000 nodos públicos conhecidos e distribuídos mundialmente. 

Esses nós funcionam como um ponto de comunicação e interconexão com outros nós da rede. Qualquer nó que deseja se conectar a um supernó pode fazê-lo abertamente. Uma vez que geralmente operam de forma contínua e ininterrupta para transmitir dados e informações para vários pontos da rede.  

Nós de mineração

Os nós de mineração, como o próprio nome indica, são aqueles nós completos que, além de armazenar uma cópia completa da blockchain, também executar software de mineração ccom o objetivo de minerar bitcoins e gerar novos blocos dentro da blockchain. Além disso, os nós de mineração são responsáveis ​​por receber e transmitir as transações que são realizadas na rede. 

Embora em 2009 os bitcoins pudessem ser minerados com uma simples CPU, hoje em dia, e devido ao enorme dificuldade rede, são necessárias equipes especializadas para participar dessa atividade. Embora também existam novas modalidades como piscina de mineração que permitem unir o poder computacional de um grupo de mineradores, onde apenas o administrador do grupo de mineração executará o nó completo.

Nós claros

Nós leves, também conhecidos como nós de transmissão são aqueles que dependem de terceiros para realizar validações de transações na rede. Esses nós não exigem o armazenamento de uma cópia completa da blockchain, mas recebem as informações da blockchain dos supernós. 

Ao não baixar uma cópia completa do blockchain, os nós leves são executáveis ​​em dispositivos móveis, como telefones e tablets. E eles são usados ​​para executar os serviços de carteiras e bolsas para verificar se as transações feitas estão ou não incluídas no blockchain. 

Segurança e proteção da rede Bitcoin

Nós completos ou supernós que estão constantemente conectados à rede Bitcoin recebem, armazenam e transmitem continuamente todas as atualizações de blockchain. Cada vez que um bloco válido é gerado, esses nós atualizam e armazenam as novas informações.

Essa operação fornece robustez e segurança à rede contra ataques de agentes mal-intencionados ou falhas do sistema. Pois se ocorrer uma falha de energia ou uma tentativa de hacking em um dos nós, todos os outros têm um backup das informações atuais. Algo que seria impossível se estivéssemos falando de um servidor central. 

Assim, mesmo que uma grande parte da rede do nó sofra uma falha ou invasão, com apenas um nó intacto, a rede Bitcoin pode ser mantida operacional. Uma vez que isso permitiria recuperar todo o blockchain e as informações armazenadas nele. Portanto, quanto mais número de nós completos existir na rede Bitcoin, mais seguro e confiável será.

Nós em outras redes blockchain

Outras blockchain e criptomoedas como Dash o PIVX empregar masternodes o nós principais, que além de poder executar as funções dos nodos que já mencionamos, também podem participar de outros tipos de funções e serviços dentro de uma blockchain. Geralmente, para a execução desse tipo de nodo, é necessária a posse de uma certa quantidade de criptomoedas para garantir a correta participação do nodo dentro da blockchain.  

As funções que um masternode eles dependem e estão vinculados ao tipo de blockchain onde serão executados. Assim, eles poderão participar de eventos de votação, executar operações protocolares e cumprir todas as regras estabelecidas dentro de uma blockchain. Além disso, eles podem oferecer outras funções, como validação ou transmissão de transações. Da mesma forma, este tipo de nós deve permanecer operacional de forma contínua e ininterrupta. E também devem ter boa capacidade de processamento e espaço de armazenamento. 

Existem também nós de armazenamento de dados como os que podemos ver no blockchain como Tanto. A função desses nós é construir uma rede gigante de armazenamento de dados no estilo nuvem. Mas controlado inteiramente pelos contratos inteligentes da blockchain da Sia. Como resultado, os usuários Sia podem alugar espaço de armazenamento nesses nós de armazenamento. A partir daí, eles podem fazer upload dos dados que desejam de forma segura e totalmente descentralizada. 

Como você pode ver, o objetivo e a utilidade dos nós são variados. E tudo depende da infraestrutura e do desenvolvimento da rede da qual eles fazem parte.