La definición de nodo puede variar según el contexto. Cuando se trata de redes informáticas o de telecomunicaciones, los nodos pueden actuar como punto de redistribución o como punto final de comunicación. Normalmente, un nodo consta de un dispositivo de red físico, pero hay algunos casos en los que se utilizan nodos virtuales.
Un nodo de red es un punto donde se puede crear, recibir o transmitir un mensaje. En este documento analizaremos los diferentes tipos de nodos de Bitcoin: nodos completos, supernodos, nodos mineros y clientes SPV.
Nodos de Bitcoin
Sumergiéndonos en el contexto de las cadenas de bloques, que están diseñadas como sistemas distribuidos, la red de nodos informáticos es lo que hace posible que Bitcoin se utilice como moneda digital descentralizada de igual a igual (P2P). Como tal, es resistente a la censura por diseño y no requiere que un intermediario realice transacciones de un usuario a otro (sin importar cuán distantes estén en el mundo).
Por tanto, los nodos blockchain se encargan de actuar como un punto de comunicación que puede realizar diferentes funciones. Cualquier computadora o dispositivo que se conecte a la interfaz de Bitcoin puede considerarse un nodo en el sentido de que se comunican de alguna manera entre sí. Estos nodos también pueden transmitir información sobre transacciones y bloques dentro de la red distribuida de computadoras utilizando el protocolo peer-to-peer de Bitcoin. Sin embargo, cada nodo informático se define según sus funciones particulares, por lo que existen diferentes tipos de nodos Bitcoin.
Nodos completos
Los nodos completos son los que realmente respaldan y brindan seguridad a Bitcoin, y son indispensables para la red. Estos nodos también pueden denominarse nodos de validación total, ya que participan en el proceso de verificar transacciones y bloques según las reglas de consenso del sistema. Además, los nodos completos pueden transmitir nuevas transacciones y bloques a la cadena de bloques.
Por lo general, un nodo completo descarga una copia de la cadena de bloques de Bitcoin con cada bloque y transacción, pero esto no es un requisito para ser considerado un nodo completo (en su lugar, se puede usar una copia reducida de la cadena de bloques).
Se puede establecer un nodo Bitcoin completo a través de diferentes implementaciones de software, pero la más utilizada y popular es Bitcoin Core. Estos son los requisitos mínimos para ejecutar un nodo completo de Bitcoin Core:
Computadora de escritorio o portátil con una versión reciente de Windows, Mac OS X o Linux.
200 GB de espacio libre en disco.
2 GB de memoria (RAM).
Conexión a Internet de alta velocidad con velocidades de carga de al menos 50 kB/s.
Una conexión no medida o una conexión con límites de carga altos. Los nodos completos en línea pueden alcanzar o superar un uso de carga de 200 GB/mes y un uso de descarga de 20 GB/mes. También necesitarás descargar ~200 GB cuando inicies tu nodo completo por primera vez.
Su nodo completo debería funcionar al menos 6 horas al día. Aún mejor si lo ejecuta continuamente (24 horas al día, 7 días a la semana).
Muchas organizaciones de voluntarios y usuarios están ejecutando nodos Bitcoin completos como una forma de ayudar al ecosistema Bitcoin. En 2022, hay más de 10.000 nodos públicos ejecutándose en la red Bitcoin. Tenga en cuenta que este número solo incluye los nodos públicos, que se refieren a los nodos de Bitcoin que son visibles y accesibles, conocidos como nodos de escucha.
Además de los nodos públicos, hay muchos otros nodos ocultos que no son visibles (nodos que no escuchan). Estos nodos suelen operar detrás de un firewall, a través de protocolos ocultos como Tor, o simplemente porque fueron configurados para no escuchar conexiones.
Nodos de escucha (supernodos)
Básicamente, un nodo de escucha o supernodo es un nodo completo que es visible públicamente. Se comunica y proporciona información a cualquier otro nodo que decida establecer conexión con él. Por lo tanto, un supernodo es básicamente un punto de redistribución que puede actuar como fuente de datos y como puente de comunicación.
Un supernodo confiable generalmente funciona las 24 horas del día, los 7 días de la semana y tiene varias conexiones establecidas, transmitiendo el historial de blockchain y los datos de transacciones a múltiples nodos en todo el mundo. Por esa razón, un supernodo probablemente requerirá más potencia computacional y una mejor conexión a Internet en comparación con un nodo completo que esté oculto.
Nodos de mineros
Para poder extraer Bitcoins en el escenario competitivo actual, es necesario invertir en hardware y programas de minería especializados. Estos programas (software) de minería no están directamente relacionados con Bitcoin Core y se ejecutan en paralelo para intentar extraer bloques de Bitcoin. Un minero puede optar por trabajar solo (minero en solitario) o en grupos (minero de grupo).
Mientras que los nodos completos de los mineros individuales hacen uso de su propia copia de la cadena de bloques, los mineros del grupo trabajan juntos, cada uno contribuyendo a sus propios recursos computacionales (hashpower). En un grupo de minería, solo se requiere que el administrador del grupo ejecute un nodo completo, al que se puede hacer referencia como nodo completo de un minero de grupo.
Clientes ligeros o SPV
También conocidos como clientes de Verificación de Pago Simplificada (SPV), los clientes ligeros son los que hacen uso de la red Bitcoin pero en realidad no actúan como un nodo completo. Por lo tanto, los clientes SPV no contribuyen a la seguridad de la red porque no guardan una copia de la blockchain y no participan en el proceso de verificación y validación de transacciones.
En resumen, SPV es el método mediante el cual un usuario puede verificar si algunas transacciones se incluyeron o no en un bloque, sin tener que descargar todos los datos del bloque. Por tanto, los clientes SPV dependen de la información proporcionada por otros nodos completos (supernodos). Los clientes livianos funcionan como puntos finales de comunicación y son utilizados por muchas billeteras de criptomonedas.
Cliente versus nodos mineros
Es importante tener en cuenta que ejecutar un nodo completo no es lo mismo que ejecutar un nodo de minería completo. Si bien los mineros tienen que invertir en costosos hardware y software de minería, cualquiera puede ejecutar un nodo de validación completa.
Antes de intentar minar un bloque, un minero necesita recopilar las transacciones pendientes que previamente fueron aceptadas como válidas por todos los nodos. A continuación, el minero crea un bloque candidato (con un grupo de transacciones) e intenta extraer ese bloque. Si un minero logra encontrar una solución válida para su bloque candidato, la transmite a la red para que otros nodos completos puedan verificar la validez del bloque. Por lo tanto, las reglas de consenso están determinadas y aseguradas por la red distribuida de nodos de validación y no por los mineros.
Pensamientos finales
Los nodos de Bitcoin se comunican entre sí a través del protocolo de red Bitcoin P2P y, al hacerlo, garantizan la integridad del sistema. Un nodo que se comporta mal o intenta propagar información incorrecta es rápidamente reconocido por los nodos honestos y se desconecta de la red.
A pesar de que ejecutar un nodo de validación completa no proporciona recompensas financieras, es muy recomendable porque brinda confianza, seguridad y privacidad a los usuarios. Los nodos completos garantizan que se sigan las reglas. Protegen la cadena de bloques contra ataques y fraudes (como el doble gasto). Además, un nodo completo no necesita confiar en otros y permite al usuario tener el control total de su dinero.