Die Definition von Knoten ist in vielen Fällen unterschiedlich. Wenn es um Computer oder Kommunikationsnetzwerke geht, bezieht sich ein Knoten häufig auf einen Umverteilungspunkt oder ein Kommunikationsterminal. Normalerweise besteht ein Knoten aus physischen Netzwerkgeräten, virtuelle Knoten sind jedoch ganz anders.

Vereinfacht gesagt kann ein Netzwerkknoten Informationen erzeugen, empfangen oder übertragen. Dementsprechend werden wir die verschiedenen Arten von Bitcoin-Netzwerkknoten besprechen: Vollknoten, Superknoten, Mining-Knoten und SPV-Benutzer.


Bitcoin-Knoten

Durch eine eingehendere Betrachtung des Blockchain-Artikels ermöglichen die Knoten des Computernetzwerks aufgrund seiner verteilten Systemeigenschaften, dass Bitcoin wie eine dezentrale digitale Peer-to-Peer-Währung (P2P) funktioniert. Ebenso ist Bitcoin zensurfrei, was bedeutet, dass für Übertragungen zwischen Benutzern keine Mittelsmänner erforderlich sind, die Garantien bieten (egal wie weit die Benutzer voneinander entfernt sind).

Daher ist der Knoten der Blockchain wie ein Kommunikationsknoten, der verschiedene Funktionen erfüllt. Jeder Computer oder jedes andere Gerät, das mit dem Bitcoin-Netzwerk verbunden ist, kann als Knoten des Bitcoin-Netzwerks betrachtet werden. Gleichzeitig können diese Knoten auch Transaktionen über das Punkt-zu-Punkt-Protokoll von Bitcoin übertragen. Informationen blockieren. Allerdings ist jeder Computerknoten entsprechend seiner spezifischen Funktion definiert, sodass es im Bitcoin-Netzwerk viele verschiedene Arten von Knoten gibt.


Vollständiger Knoten

Vollständige Knoten sind diejenigen Knoten, die das Bitcoin-Netzwerk wirklich unterstützen und sichern und vom Netzwerk unabhängig sind. Sie beteiligen sich auch an der Bestätigung von Transaktionsinformationen und Blockinformationen. Ebenso können Vollknoten dem Blockchain-Netzwerk neue Blockinformationen hinzufügen.

Normalerweise lädt ein vollständiger Knoten eine vollständige Kopie der Bitcoin-Blockchain-Netzwerkinformationen herunter, dies ist jedoch keine zwingende Anforderung (manchmal wird eine verkürzte Kopie heruntergeladen).

Die Einrichtung eines Bitcoin-Vollknotens kann durch die Installation verschiedener Software erfolgen, die am häufigsten verwendete Software ist jedoch Bitcoin Core. Im Folgenden sind die Grundvoraussetzungen für den Betrieb eines Bitcoin-Core-Vollknotens aufgeführt:

  • Ein Desktop- oder Laptop-Computer mit Windows-, Mac OS X- oder Linux-Betriebssystem

  • 200 GB freier Speicherplatz

  • 2 GB RAM

  • Bandbreite mit einer Upload-Geschwindigkeit von mindestens 50 kB/s

  • Eine Internetverbindung ohne Upload-Beschränkungen oder hohe Upload-Obergrenzen. Jeden Monat kann der vollständige Knoten nicht weniger als 200 GB an Informationen hochladen und nicht weniger als 20 GB an Informationen herunterladen. Wenn Sie einen vollständigen Knoten zum ersten Mal ausführen, müssen etwa 200 GB Text heruntergeladen werden

  • Die Betriebszeit des gesamten Knotens beträgt mindestens 6 Stunden pro Tag, vorzugsweise 7 x 24 Stunden im Betriebsmodus

Viele freiwillige Organisationen und Benutzer fungieren als vollständige Knotenpunkte des Bitcoin-Netzwerks, um die ökologische Entwicklung von Bitcoin zu unterstützen. Wie im Jahr 2018 liefen im Bitcoin-Netzwerk etwa mehr als 9.700 öffentliche Knoten. Beachten Sie, dass diese Nummer nur für öffentliche Knoten gilt, also für die Knoten, die sichtbar sind.

Zusätzlich zu den öffentlichen Knoten gibt es viele versteckte Knoten, die nicht sichtbar sind, oft durch versteckte Protokolle wie Tor oder einfach, weil sie so konfiguriert sind, dass sie nicht beworben werden und nur hinter Firewalls laufen.


Öffentlicher Knoten (Superknoten)

Im Wesentlichen ist ein öffentlicher Knoten oder ein Superknoten ein sichtbarer vollständiger Knoten. Er kommuniziert und überträgt Daten mit anderen Knoten. Daher ist ein Superknoten ein Umverteilungspunkt und spielt die Rolle einer Datenquelle und Kommunikationsbrücke.

Ein zuverlässiger Superknoten übermittelt in der Regel rund um die Uhr die historischen Informationen und Transaktionsdaten der Blockchain an Knoten auf der ganzen Welt. Aus diesem Grund benötigt ein Superknoten mehr Rechenleistung und bessere Netzwerkverbindungen als ein versteckter Vollknoten.


Bergbauknoten

Um in einem zunehmend wettbewerbsintensiven Umfeld Bitcoin schürfen zu können, ist es notwendig, in spezielle Mining-Hardware und -Programme zu investieren. Diese Mining-Programme (Software) stehen nicht in direktem Zusammenhang mit Bitcoin Core, sie werden parallel zu Bitcoin Core geschürft. Ein Miner kann entweder alleine schürfen oder einem Mining-Pool beitreten.

Die vollständigen Knoten einzelner Miner nutzen ihre eigenen Kopien der Blockdaten, während die Miner des Mining-Pools zusammenarbeiten und jeder seine eigene Rechenleistung beisteuern kann. In einem Mining-Pool muss nur der Administrator des Mining-Pools als vollständiger Knoten ausgeführt werden, der als vollständiger Knoten des gesamten Mining-Pools angesehen werden kann.


Lightweight- oder SPV-Benutzer

Diese leichtgewichtigen Benutzer werden auch als SPV-Benutzer (Simple Payment Verification) bezeichnet und nutzen das Bitcoin-Netzwerk, sind jedoch keine vollständigen Knoten. SPV-Benutzer tragen nicht zur Netzwerksicherheit bei, da sie keine Kopien von Blockchain-Informationen speichern und nicht an der Überprüfung von Transaktionsinformationen teilnehmen.

Einfach ausgedrückt ist SPV eine Möglichkeit, Transaktionsinformationen anzuzeigen, ohne eine Kopie der gesamten Blockchain-Informationen herunterzuladen. Daher verlassen sich SPV-Benutzer bei der Bereitstellung von Informationen auf andere vollständige Knoten (Superknoten). Diese leichtgewichtigen Benutzer ähneln Kommunikationsterminals und werden auch von vielen Geldbörsen für digitale Währungen verwendet.


Benutzer vs. Mining-Knoten

Es ist erwähnenswert, dass es einen Unterschied zwischen dem Betrieb eines vollständigen Knotens und dem Betrieb eines vollständigen Mining-Knotens gibt. Jeder kann ein vollwertiger Mining-Knoten werden, indem er in spezielle Mining-Hardware und -Software investiert.

Bevor ein Miner versucht, einen Block zu schürfen, muss er Transaktionsinformationen sammeln, die zuvor von vollständigen Knoten bestätigt wurden. Dann müssen Sie einen alternativen Block (mit einer Reihe von Transaktionsinformationen) erstellen und gleichzeitig versuchen, ihn zu schürfen. Wenn ein Miner den Hash dieses Kandidatenblocks erfolgreich findet, veröffentlicht er ihn im gesamten Netzwerk, damit andere Knoten seine Authentizität überprüfen können. Daher werden die Genauigkeit und Sicherheit dieser Konsensregel gemeinsam von den Knoten im gesamten Netzwerk und nicht nur von den Minern aufrechterhalten.


Abschluss

Bitcoin-Knoten kommunizieren untereinander über das Peer-to-Peer-Netzwerkprotokoll von Bitcoin und überprüfen so die Integrität des Systems. Wenn ein Knoten falsche Informationen verbreiten möchte, wird er von diesen treuen Knoten schnell identifiziert und vom Netzwerk getrennt.

Für den Betrieb eines vollständigen Knotens gibt es keine finanziellen Vorteile, aber er wird dennoch dringend empfohlen, da er den Benutzern Integrität, Sicherheit und Datenschutz bietet. Full Nodes sorgen für die reibungslose Ausführung von Regeln. Sie schützen die Blockchain vor Angriffen. Darüber hinaus muss ein Full Node anderen Personen nicht vertrauen, sodass Benutzer 100 % Kontrolle über ihr Eigentum haben.