Katere so različne vrste Bitcoin vozlišč? Kako se vzdržuje omrežje Bitcoin

Brez Bitcoin vozlišč, Bitcoin kot vemo, bi bil to le koncept, ki ga pozna nekaj računalniških znanstvenikov.

Bitcoin vozlišča so osnovna infrastruktura omrežja Bitcoin, ki ga varuje in vzdržuje. Toda kljub njihovi pomembnosti so vozlišča Bitcoin pogosto napačno razumljena ali sploh ne razumljena.

V tem članku bomo raziskali, kaj so vozlišča Bitcoin, pa tudi različne vrste vozlišč Bitcoin in njihovo vlogo v omrežju Bitcoin.

Kaj je Bitcoin?

Ko večina ljudi reče "Bitcoin", mislijo na Bitcoin cryptocurrency. Toda Bitcoin je več kot to:

• Bitcoin je omrežje; je zbirka medsebojno povezanih računalnikov, ki si izmenjujejo informacije.
• Bitcoin je protokol; je nabor pravil, kako se lahko delijo informacije v omrežju.
• Bitcoin je programska oprema; je računalniški program, ki pozna pravila protokola in ga poganjajo računalniki v omrežju, da lahko med seboj delijo informacije.

Uporaba iste besede za opis različnih (čeprav zagotovo povezanih) stvari lahko povzroči zmedo. Zavoljo tega dela bomo uporabili naslednje izraze za označevanje različnih uporab »Bitcoina«:

• BTC opisuje Bitcoin, kriptovaluto, s katero ljudje kupujejo, prodajajo in trgujejo.
• Bitcoin programska oprema opisuje pravila protokola Bitcoin, ki so kodirana v jezik, ki ga računalniki razumejo, kar jim omogoča uporabo za povezovanje in izmenjavo informacij o transakcijah BTC.
• Bitcoin omrežje opisuje omrežje med seboj povezanih računalnikov, od katerih vsak poganja svojo različico programske opreme Bitcoin.

Te razlike zagotavljajo koristen kontekst za razlago različnih vrst vozlišč Bitcoin. Preden konkretno razpravljamo o vozliščih Bitcoin, je vredno na kratko razpravljati na visoki ravni, kaj so vozlišča.

Kaj so vozlišča?

Na splošno je vozlišče točka v omrežju. Na primer, avto je vozlišče v omrežju avtocest ali delovni kolega vozlišče v poklicnem omrežju.

V svetu računalnikov so vozlišča naprave, povezane v računalniško omrežje, ki prenašajo, obdelujejo in shranjujejo informacije.

Vozlišča so sestavljena iz dveh stvari: strojne in programske opreme. Strojna oprema je fizična stvar – mikročipi, procesorji itd. – ki je potrebna za delovanje programske opreme. Programska oprema je nabor navodil, ki jih strojna oprema lahko shrani in izvaja.

Na primer, vaš pametni telefon je vozlišče v internetu. Aplikacije, ki jih izvajate (brskalniki, aplikacije za sporočanje, zemljevidi itd.), so deli programske opreme, ki se lahko povežejo z internetom in mu dajo navodila za pošiljanje, prejemanje in shranjevanje (kot so spletna mesta, besedilna sporočila in navodila) ). Ta navodila in deli informacij so obdelani in shranjeni na oprijemljivih delih strojne opreme, ki so v vašem telefonu in drugih računalnikih, povezanih z internetom.

V primerjavi z internetom in mobilnimi telefoni so Bitcoin omrežje in Bitcoin vozlišča izjemno preprosta. Medtem ko so internet in mobilni telefoni zasnovani za prenos in shranjevanje vseh vrst informacij, so omrežje Bitcoin in vozlišča Bitcoin zasnovana za prenos in shranjevanje ene vrste informacij – podatkov, ki predstavljajo transakcije BTC.

Kaj so Bitcoin vozlišča?

Bitcoin vozlišča so računalniki, ki delujejo Bitcoin programska oprema in so povezani z Bitcoin omrežje. Bitcoin vozlišča potrjujejo, oddajajo, obdelujejo in shranjujejo transakcije BTC.

Transakcije BTC so združene in shranjene v skupine, imenovane bloki. Tukaj je izraz blockchain prihaja iz—zgodovinske transakcije, shranjene v blokih, ki so med seboj povezani. Preden je blok dodan v verigo blokov, morajo vozlišča preveriti, ali so transakcije bloka veljavne.

To preverjanje vključuje preverjanje stvari, na primer, ali je bil isti BTC porabljen dvakrat ali ali ima pošiljatelj dejansko BTC, ki ga poskuša poslati. Postopek, pri katerem se posamezna vozlišča kolektivno dogovorijo o veljavnosti bloka (in transakcij, ki jih vsebuje), preden ga dodajo v verigo blokov, je znan kot soglasje.

Ker je Bitcoin a plačilni sistem peer-to-peer, nima posrednikov ali posrednikov za uveljavljanje pravil soglasja v omrežju Bitcoin. Zato morajo vozlišča doseči soglasje med seboj. To počnejo s programsko opremo Bitcoin.

Poleg pravil protokola Bitcoin programska oprema Bitcoin vsebuje popolno kopijo verige blokov Bitcoin. Torej, ko vozlišče prenese programsko opremo Bitcoin in se poveže z omrežjem Bitcoin, ima isto zgodovino transakcij in deluje po istem nizu pravil za preverjanje transakcij kot vsako drugo vozlišče Bitcoin. Na ta način, ko se nova transakcija oddaja v omrežje, vsako posamezno vozlišče opravi svoje delo, da preveri veljavnost transakcije.

Podobno, ko se nov blok oddaja v omrežje, se vsako vozlišče odloči, ali ga bo dodalo v svojo kopijo verige blokov ali ne. Ta zasnova vozliščem omogoča nezaupljivo preverjanje transakcij in blokov BTC.

Vrste Bitcoin vozlišč

Koristen okvir za razumevanje različnih vrst vozlišč Bitcoin je, kakšno vlogo ima vozlišče pri dodajanju blokov v verigo blokov?

Glavne vrste Bitcoin vozlišča

Ne pozabite, vozlišča Bitcoin oddajajo, potrjujejo, obdelujejo in shranjujejo transakcije BTC – in bloki so zbirke veljavnih transakcij BTC.

Polno vozlišče

Ko pride do transakcije, jo prevzame celotno vozlišče. Polna vozlišča shrani celotno verigo blokov in lahko v celoti preveri vsa pravila omrežja Bitcoin z uporabo programske opreme Bitcoin. Polno vozlišče preveri veljavnost transakcije glede na zgodovino verige blokov in nabor pravil, kodiranih v programski opremi Bitcoin.

Če je transakcija veljavna, jo celotno vozlišče oddaja drugim vozliščem, s katerimi je povezano. Ta vozlišča gredo skozi isti postopek preverjanja. Ko se zadostno število polnih vozlišč strinja, da je transakcija veljavna, se doda v skupino drugih veljavnih transakcij.

Rudarji

Rudarstvo vozlišča ali rudarji poberejo transakcije iz tega bazena in jih pakirajo v bloke.

Rudarji zagnati različico programske opreme Bitcoin, ki vsebuje posebna pravila za ustvarjanje in predlaganje blokov v omrežju Bitcoin. To vključuje stvari, na primer, kako velik je lahko blok, kako oblikovati transakcije in kako podpisati blok.

Rudarji tekmujejo med seboj v tekmi za ustvarjanje naslednjega bloka. Ko rudar misli, da je ustvaril veljaven blok, predlagani blok odda drugim vozliščem v omrežju Bitcoin.

Polna vozlišča prevzamejo blok in na podoben način, kot preverjajo posamezno transakcijo, preverijo veljavnost bloka v skladu s pravili, kodiranimi v programski opremi Bitcoin, ki jo izvajajo. Če polno vozlišče meni, da je blok veljaven, doda blok svoji ustrezni kopiji verige blokov, ga odda v omrežje Bitcoin in druga vozlišča gredo skozi isti postopek preverjanja.

Ko zadostno število vozlišč potrdi blok in ga doda svoji kopiji verige blokov, je doseženo soglasje. Na tej točki se transakcije v bloku obdelajo, vsa vozlišča preverijo in shranijo posodobljeno različico verige blokov, rudarji pa začnejo tekmo za ustvarjanje naslednjega bloka.

Rudarjenje: Polna vozlišča proti rudarjem

Rudarji so spodbujeni, da ustvarijo in predlagajo veljavne bloke, ker rudar, katerega blok je dodan v verigo blokov, prejme nagrado. to nagrada za blok je sestavljen iz na novo kovanih BTC, vnaprej programiranih v programski opremi Bitcoin, in provizij, denominiranih v BTC, za vse transakcije v bloku.

Rudarjenje je konkurenčno in drago. Če rudar predlaga neveljaven blok (na primer z lažnimi transakcijami), druga vozlišča blok zavrnejo, rudar pa ni nagrajen za čas in denar, porabljen za ustvarjanje bloka. Zato so rudarji spodbujeni, da predlagajo samo veljavne bloke.

Ključna razlika med polnimi vozlišči in rudarji je, da lahko rudarji predlagajo nove bloke omrežju Bitcoin, polna vozlišča pa ne. Z razširitvijo lahko rudarji prejmejo nagrade za bloke, polna vozlišča pa ne.

Intenzivnost virov rudarjenja pomeni, da morajo rudarji uporabljati specializirano, zmogljivo strojno opremo, zasnovano posebej za ustvarjanje in predlaganje novih blokov. Nasprotno pa lahko polna vozlišča delujejo na večini prenosnikov in celo na Raspberry Pi.

To nas pripelje do tretjega in zadnjega primarnega tipa Bitcoin vozlišča – svetlobnih vozlišč.

Svetlobni vozli

Svetlobni vozli zagnati posebno različico programske opreme Bitcoin, ki shranjuje, kot že ime pove, lahko različico verige blokov. Ta različica verige blokov vsebuje glave blokov, ki so kode v vsakem bloku, ki v bistvu pravijo "ta blok je veljaven". To omogoča lahkim vozliščem, da se povežejo in opravljajo transakcije v omrežju Bitcoin, ne da bi bilo treba shranjevati celotno zgodovino.

Pomembno pa je, da to pomeni, da lahka vozlišča ne morejo neodvisno preveriti pravil omrežja Bitcoin in se morajo zato povezati s polnimi vozlišči, da dobijo podatke o bloku.

Mobilne denarnice so najpogostejši primer lahkih vozlišč. Večina mobilnih telefonov (z eno ali dvema izjemama) niso dovolj zmogljivi za zagon polnega vozlišča in prav gotovo niso dovolj zmogljivi za zagon rudarja. So pa dovolj zmogljivi, da shranijo stisnjeno različico verige blokov z informacijami o denarnicah in naslovih BTC. Če ste poslali ali prejeli BTC iz svojega telefona, je vaša naprava vozlišče v omrežju Bitcoin!

Druge vrste Bitcoin vozlišč

Polna vozlišča, rudarji in lahka vozlišča so glavne vrste Bitcoin vozlišč. Vendar pa obstajajo nekatere druge vrste vozlišč, ki se pogosto omenjajo in upravičujejo opise.

• ⚡ Vozlišča strele: Lightning je omrežje, zgrajeno na vrhu omrežja Bitcoin, tako da lahko ljudje hitreje in ceneje opravljajo transakcije BTC. Vozlišča strele usklajujejo to dejavnost.
• ?️ Arhivska vozlišča: Znana tudi kot polna arhivska vozlišča, so arhivska vozlišča sinonim za polna vozlišča; shranijo celotno kopijo verige blokov in lahko preverijo vsa pravila omrežja Bitcoin. Razlikovanje izhaja iz dejstva, da ljudje včasih celotna vozlišča razdelijo na dve vrsti – arhivska vozlišča in obrezana vozlišča.
• ✂️ Obrezani vozli: Odrezana vozlišča shranjujejo celotno zgodovino verige blokov do določene velikosti. Ko je ta omejitev velikosti dosežena, začnejo brisati ali obrezovati prejšnje bloke, tako da lahko shranijo polne različice novih blokov. Obrezana vozlišča so manjša od polnih vozlišč, vendar večja od svetlih vozlišč.
• ⛏️ Vozlišča rudarskega bazena: Vozlišča rudarskega bazena usmerjajo rudarsko dejavnost skupin rudarjev, tako da lahko združijo vire za rudarjenje novih blokov. Ko vozlišče rudarskega bazena ustvari blok, ki je dodan v verigo blokov, vozlišče razdeli nagrado za blok rudarjem sorazmerno z njihovo količino virov. Rudarji imajo radi rudarske bazene, ker to pomeni, da so plačani dosledneje. Na primer, namesto da bi dobili 10 BTC vsakih 100 blokov, bi lahko dobili 1 BTC vsakih 10 blokov.

Povzetek

Bitcoin vozlišča so računalniki, povezani z omrežjem Bitcoin, ki poganjajo programsko opremo Bitcoin za oddajanje, potrjevanje, obdelavo in shranjevanje transakcij in blokov BTC. Obstajajo tri glavne vrste Bitcoin vozlišč.

• Polna vozlišča nezaupljivo preverjanje transakcij in blokov, da bi dosegli soglasje o zgodovini transakcij. Na ta način se polna vozlišča na koncu odločijo, kateri bloki bodo dodani bloku.
• Rudarji organizirajo transakcije v bloke, ki jih nato predlagajo omrežju Bitcoin. Če je blok rudarja dodan v verigo blokov, rudar prejme nagrado za blok. Na ta način rudarji olajšajo vstop novonastalih BTC v obtok.
• Svetlobni vozli shranite skrajšano različico verige blokov Bitcoin s povezovanjem s polnimi vozlišči. Na ta način lahka vozlišča omogočajo transakcije BTC na napravah z nizko porabo energije, kot so mobilni telefoni.

Želite biti strokovnjak za kripto? Pridobite najboljše od Decrypt naravnost v vaš nabiralnik.

Pridobite največje kripto novice + tedenske preglede in še več!