نود چیست؟‌ منظور از گره (Node) در بلاک چین چیست؟

منظور از گره در شبکه و بلاک چین، هر دستگاه دیجیتالی است که به آن شبکه و بلاک چین متصل باشد. برای مثال یک رایانه یا تلفن همراه یک گره است. حتما در حین خواندن مطالب در مورد ارزهای دیجیتال یا شبکه بارها با کلمه‌ «گره» مواجه شده‌اید و احتمالا به خوبی مفهوم آن را نمی‌دانید. تعریف گره در کاربردهای گوناگون می‌تواند با یکدیگر متفاوت باشد.

برای مثال وقتی در بحث شبکه‌‌های کامپیوتری یا ارتباطی از گره صحبت می‌کنیم، منظورمان نقاطی است که مسئولیت توزیع مجدد یک سیگنال یا ایجاد ارتباط را برعهده دارند. این گره‌ها معمولا از یک دستگاه فیزیکی تشکیل می‌شوند ولی در بعضی مواقع از گره‌های مجازی هم برای پیش‌برد کار کمک گرفته می‌شود.

به عبارت دیگر، منظور از یک گره در شبکه نقطه‌ای است که در آنجا می‌توان یک پیام را ایجاد کرد، دریافت کرد یا به جای دیگر انتقال داد. در دنیای بلاک چین هم مفهوم گره مفهومی مشابه است که در ادامه با جزئیات بیشتری در مورد آن صحبت می‌کنیم. همچنین انواع مختلف این گره‌ها را نیز برایتان طبقه‌بندی خواهیم کرد تا بهتر بتوانید آن‌ها را درک کنید.

تعریف گره در بلاک چین

در بلاک چین منظور از «گره» (Node) همان دستگاه‌هایی هستند که به نوعی به شبکه‌ متصل هستند. همان‌طور که گفتیم این گره‌ها انواع مختلفی دارند که در ادامه به آن‌ها اشاره می‌کنیم ولی در هرصورت همه‌ آن‌ها یک ویژگی مشترک دارند. این ویژگی مشترک این است که شما برای میزبانی یا اتصال به آن‌ها نیاز به یک سخت‌افزار مخصوص دارید.

یکی از نکات مثبت بلاک چین که باعث محبوبیت آن در بین کاربران شد این است که به شکل یک سیستم توزیع‌شده طراحی شده بود. این سیستم طبق اصول شبکه‌های «همتابه‌همتا» (Peer to Peer) ساخته شده و برای همین در بسیاری از این شبکه‌ها خبری از سرورهای اختصاصی یا نهادی که مسئول بررسی درستی کارها باشد، نیست.

در عوض این خود کاربران یا گره‌های شبکه هستند که این مسئولیت را برعهده دارند. برای همین از آنجایی که همه‌ کاربران بلاک چین در تامین امنیت و یکپارچکی شبکه نقش دارند، درواقع مسئولیت خطیر تامین امنیت کل شبکه نیز در اختیار آن‌هاست.

انواع گره در بیت کوین

برای درک بهتر موضوع و آشنایی با انواع گره‌ها بیایید بلاک چین بیت کوین را در نظر بگیریم. گره‌های بیت کوین را می‌توان به چهار نوع تقسیم کرد که در بخش‌های بعدی هرکدام را به‌صورت خلاصه معرفی می‌کنیم.

 گره‌های کامل

«گره‌های کامل» (Full Nodes) گره‌هایی هستند که مسئولیت اصلی پشتیبانی و تأمین امنیت بیت کوین را برعهده دارند به‌‎طوری‌که ادامه‌ حیات بلاک چین بدون این گره‌ها غیرممکن است. به این گره‌ها می‌توان لقب گره‌های تأییدکننده را هم داد زیرا مسئولیت تأیید تراکنش‌ها و بلاک‌های جدید را نیز برعهده دارند. به عبارت دیگر این گره‌ها درستی تراکنش‌ها و بلاک‌ها را بررسی و درصورت قانونی  بودن آن‌ها را تأیید می‌کنند. همچنین گره‌های کامل بعد از تأیید تراکنش‌ها و بلاک‌ها، آن‌ها را به کل شبکه ارسال می‌کنند تا گره‌های دیگر نیز خود را با آن به‌روزرسانی نمایند.

گره‌های کامل، معمولا یک نسخه از بلاک چین بیت کوین را با پردازش هر بلاک یا تراکنش جدید دانلود می‌کنند. با‌این‌حال انجام این کار ضرورتی ندارد زیرا این گره‌ها می‌توانند از یک نسخه‌ سبک‌تر از همان بلاک چین هم استفاده کنند.

برای اینکه تبدیل به یک گره کامل در شبکه‌ بلاک چین شوید می‌توانید از نرم‌افزارهای مختلفی استفاده کنید که مهم‌ترین و محبوب‌ترین آن‌ها Bitcoin Core است. به همین منظور رایانه‌ شما باید دارای مشخصات زیر باشد:

• رایانه‌ شخصی یا لپ‌تاپ که یکی از نسخه‌های جدید سیستم‌عامل‌های ویندوز، مک یا لینوکس روی آن نصب شده باشد.
• ۲۰۰ گیگابایت فضای ذخیره‌سازی خالی روی هارد
• ۲ گیگابایت رم
• اتصال به اینترنت پرسرعت

همچنین باید به این نکته توجه داشته باشید که گره‌های کامل آنلاین می‌توانند تا ۲۰۰ گیگابایت در ماه از حجم اینترنت شما را مصرف کنند. علاوه بر این باید در زمان اولین اجرای گره کامل، ۲۰۰ گیگابایت هم دانلود کنید. ضمن اینکه رایانه‌ شما باید حداقل ۶ ساعت در روز روشن بماند ولی بهتر است که ۲۴ ساعت شبانه‌روز و ۷ روز هفته این اتفاق بیفتد.

بسیاری از کاربران و سازمان‌ها به‌صورت داوطلبانه به عنوان یک گره کامل مشغول فعالیت هستند تا بدین ترتیب به اکوسیستم بیت کوین کمکی کرده باشند.

ابر گره‌ها

نوع دیگر از گره‌های بیت کوین «گره‌های شنونده» (Listening nodes) یا «ابرگره‌ها» (Super nodes) هستند. درواقع ابرگره‌ها همان گره‌های کامل هستند که به‌صورت عمومی قابل مشاهده‌اند. به عبارت دیگر این نوع گره‌ها حاضرند به هر گره دیگر که قصد ارتباط و انتقال اطلاعات را داشته باشند، متصل شده و خواسته‌های آن‌ها را برآورده کنند. برای همین ابرگره‌ها را می‌توان به عنوان یک نقطه‌ توزیع مجدد هم تصور کرد که هم نقش پل ارتباطی را دارد و هم یک منبع اطلاعاتی است.

ابرگره‌های قابل اعتماد معمولا در تمام طول شبانه‌روز و هفت روز هفته فعال هستند و در هرلحظه هم چندین ارتباط با دیگر گره‌ها دارند. این گره‌ها در جریان این ارتباط تاریخچه‌ بلاک چین و داده‌های مربوط به تراکنش را به گره‌های مختلف در سرتاسر جهان مخابره می‌کنند. به همین دلیل یک ابرگره معمولا به قدرت سخت‌افزاری بیشتر و سرعت اینترنت بالاتری نسبت به گره‌های کامل مخفی نیاز دارد.

گره های ماینر

در شرایط فعلی که رقابت بر سر استخراج بیت کوین به‌شدت رونق دارد، شخص یا سازمانی که قصد استخراج این رمزارز را داشته باشد باید ابتدا سخت‌افزار استخراج قوی و نرم‌افزارهای مخصوص این کار را تهیه کند. این نرم‌افزارهای استخراج مستقیما با Bitcoin Core ارتباطی ندارند. به عبارت دیگر این نرم‌افزارها به‌صورت موازی با Bitcoin Core کار می‌کنند و تلاش دارند تا بلاک‌های جدیدی برای بیت کوین استخراج نمایند. هر شخص یا سازمانی که قصد استخراج بیت کوین را دارد می‌تواند یا به تنهایی این کار را انجام دهد یا به‌صورت گروهی استخراج کند.

در استخراج انفرادی گره‌ کامل شخص استخراج‌کننده از بلاک چینی که خودش در اختیار دارد استفاده می‌کند، درحالی‌که در استخراج گروهی، استخراج‌کنندگان با یکدیگر همکاری دارند. این همکاری یعنی هرکدام مقداری از قدرت سخت‌افزاری مورد نیاز برای استخراج را تأمین می‌کنند. در استخراج گروهی که به آن «استخر استخراج» (Mining Pool) هم گفته می‌شود تنها مدیر استخر لازم است که حتما یک گره کامل باشد.

گره‌های سبک

«گره‌های سبک» (Lightweight nodes) که به آن‌ها گره‌های «تأیید پرداخت ساده» (Simplified Payment Verification) می‌گویند، گره‌هایی هستند که از شبکه‌ بیت کوین استفاده کرده ولی شبیه گره‌های کامل عمل نمی‌کنند. به عبارت دیگر گره‌های سبک به دلیل نداشتن یک نسخه از بلاک چین و عدم شرکت در تأیید تراکنش‌ها و بلاک‌های جدید، نقشی در تأمین امنیت شبکه ندارند.

در کل می‌توان گره‌های سبک را گره‌هایی در نظر گرفت که در آن کاربران تنها امکان بررسی ثبت شدن تراکنش‌ها در بلاک را بدون نیاز به دانلود کامل بلاک چین دارند. برای همین گره‌های سبک به اطلاعاتی که از دیگر گره‌ها دریافت می‌کنند وابسته هستند. از گره‌های سبک بیشتر به عنوان نقطه‌ ارتباطی استفاده می‌شود و هم‌اکنون بسیاری از کیف پول‌های دیجیتال از خدمات آن‌ها استفاده می‌کنند.

سخن پایانی

گره‌های بیت کوین از طریق شبکه‌ همتابه‌همتای بیت کوین با یکدیگر ارتباط دارند. این کار باعث می‌شود که یکپارچکی و اعتبار سیستم همواره حفظ شود. اگر یک گره بخواهد اطلاعات اشتباه به دیگر گره‌ها ارسال کند یا اقدام به کارهای غیرقانونی بکند، به‌سرعت دیگر گره‌ها آن را تشخیص داده و اتصال آن گره را از شبکه قطع می‌کنند.

علاوه بر این، با اینکه فعالیت به عنوان یک گره تأیید‌کننده به خودی‌ خود هیچ پاداش مالی ندارد ولی به‌خاطر اطمینان، امنیت و حریم خصوصی که برای کاربران ایجاد می‌کند، به‌شدت توسط فعالان این حوزه پیشنهاد می‌شود. گره‌های کامل تضمین می‌کنند که قوانین بلاک چین به درستی درحال اجرا هستند. این گره‌ها کل شبکه را از خطرات احتمالی مثل حملات خرابکارانه محافظت می‌کنند.

درک مفهوم گره در شبکه‌ بلاک چین جزو یکی از مفاهیم بنیادین این فناوری است که در این مقاله سعی کردیم با زبانی ساده به شرح آن بپردازیم.