La definizione di nodo può variare a seconda del contesto. Quando si tratta di reti informatiche o di telecomunicazione, i nodi possono fungere sia da punto di ridistribuzione che da punto finale di comunicazione. Solitamente un nodo è costituito da un dispositivo di rete fisico, ma in alcuni casi vengono utilizzati nodi virtuali.
Un nodo di rete è un punto in cui un messaggio può essere creato, ricevuto o trasmesso. Di seguito discuteremo i diversi tipi di nodi Bitcoin: nodi completi, supernodi, nodi minatori e client SPV.
Nodi Bitcoin
Immergendoci nel contesto delle blockchain, che sono progettate come sistemi distribuiti, la rete di nodi informatici è ciò che rende possibile l'utilizzo di Bitcoin come valuta digitale peer-to-peer (P2P) decentralizzata. In quanto tale, è progettato per resistere alla censura e non richiede un intermediario per effettuare transazioni da utente a utente (non importa quanto siano distanti nel mondo).
Pertanto, i nodi blockchain hanno il compito di fungere da punto di comunicazione che può svolgere diverse funzioni. Qualsiasi computer o dispositivo che si connette all'interfaccia Bitcoin può essere considerato un nodo, nel senso che comunicano in qualche modo tra loro. Questi nodi sono anche in grado di trasmettere informazioni su transazioni e blocchi all'interno della rete distribuita di computer utilizzando il protocollo peer-to-peer Bitcoin. Tuttavia, ciascun nodo del computer è definito in base alle sue particolari funzioni, quindi esistono diversi tipi di nodi Bitcoin.
Nodi completi
I nodi completi sono quelli che supportano e forniscono realmente sicurezza a Bitcoin e sono indispensabili per la rete. Questi nodi possono anche essere definiti nodi di convalida completa poiché si impegnano nel processo di verifica delle transazioni e dei blocchi rispetto alle regole di consenso del sistema. Inoltre, i nodi completi sono in grado di trasmettere nuove transazioni e blocchi alla blockchain.
Di solito, un nodo completo scarica una copia della blockchain Bitcoin con ogni blocco e transazione, ma questo non è un requisito per essere considerato un nodo completo (è invece possibile utilizzare una copia ridotta della blockchain).
Un nodo Bitcoin completo può essere stabilito attraverso diverse implementazioni software, ma quella più utilizzata e popolare è Bitcoin Core. Questi sono i requisiti minimi per eseguire un nodo completo Bitcoin Core:
Desktop o laptop con una versione recente di Windows, Mac OS X o Linux.
200 GB di spazio libero su disco.
2 GB di memoria (RAM).
Connessione Internet ad alta velocità con velocità di upload di almeno 50 kB/s.
Una connessione illimitata o una connessione con limiti di upload elevati. I full node online possono raggiungere o superare un utilizzo in upload di 200 GB/mese e un utilizzo in download di 20 GB/mese. Dovrai anche scaricare ~ 200 GB quando avvii per la prima volta il tuo nodo completo.
Il tuo nodo completo dovrebbe funzionare almeno 6 ore al giorno. Ancora meglio se lo esegui continuamente (24 ore su 24, 7 giorni su 7).
Molte organizzazioni di volontariato e utenti gestiscono nodi Bitcoin completi come un modo per aiutare l'ecosistema Bitcoin. Nel 2022, ci sono più di 10.000 nodi pubblici in esecuzione sulla rete Bitcoin. Tieni presente che questo numero include solo i nodi pubblici, che si riferiscono ai nodi Bitcoin visibili e accessibili, noti come nodi di ascolto.
Oltre ai nodi pubblici, ci sono molti altri nodi nascosti che non sono visibili (nodi non in ascolto). Questi nodi solitamente operano dietro un firewall, attraverso protocolli nascosti come Tor, o semplicemente perché sono stati configurati per non ascoltare le connessioni.
Nodi di ascolto (supernodi)
Essenzialmente, un nodo di ascolto o super nodo è un nodo completo visibile pubblicamente. Comunica e fornisce informazioni a qualsiasi altro nodo che decida di stabilire una connessione con esso. Quindi, un super nodo è fondamentalmente un punto di ridistribuzione che può fungere sia da fonte di dati che da ponte di comunicazione.
Un supernodo affidabile in genere funziona 24 ore su 24, 7 giorni su 7 e ha diverse connessioni stabilite, trasmettendo la cronologia della blockchain e i dati delle transazioni a più nodi in tutto il mondo. Per questo motivo, un super nodo richiederà probabilmente più potenza di calcolo e una migliore connessione Internet rispetto a un nodo completo nascosto.
Nodi dei minatori
Per poter estrarre Bitcoin nell’attuale scenario competitivo, è necessario investire in hardware e programmi di mining specializzati. Questi programmi di mining (software) non sono direttamente correlati al Bitcoin Core e vengono eseguiti in parallelo per provare a estrarre i blocchi Bitcoin. Un minatore può scegliere di lavorare da solo (solo miner) o in gruppo (pool miner).
Mentre i full node dei singoli miner utilizzano la propria copia della blockchain, i pool miner lavorano insieme, ciascuno contribuendo alle proprie risorse computazionali (hashpower). In un pool minerario, solo l'amministratore del pool è tenuto a eseguire un nodo completo, che può essere definito nodo completo del minatore del pool.
Client leggeri o SPV
Conosciuti anche come client SPV (Simplified Payment Verification), i client leggeri sono quelli che utilizzano la rete Bitcoin ma non agiscono realmente come un nodo completo. Pertanto, i clienti SPV non contribuiscono alla sicurezza della rete perché non conservano una copia della blockchain e non partecipano al processo di verifica e validazione delle transazioni.
In breve, SPV è il metodo attraverso il quale un utente può verificare se alcune transazioni sono state incluse o meno in un blocco, senza dover scaricare i dati dell'intero blocco. Pertanto, i client SPV si affidano alle informazioni fornite da altri nodi completi (supernodi). I client leggeri funzionano come endpoint di comunicazione e sono utilizzati da molti portafogli di criptovaluta.
Client vs. Nodi minerari
È importante notare che l'esecuzione di un nodo completo non è la stessa cosa dell'esecuzione di un nodo di mining completo. Mentre i minatori devono investire in costosi hardware e software di mining, chiunque è in grado di eseguire un nodo di validazione completa.
Prima di tentare di estrarre un blocco, un minatore deve raccogliere le transazioni in sospeso precedentemente accettate come valide dai nodi completi. Successivamente, il minatore crea un blocco candidato (con un gruppo di transazioni) e prova a estrarre quel blocco. Se un minatore riesce a trovare una soluzione valida per il blocco candidato, la trasmette alla rete in modo che altri nodi completi possano verificare la validità del blocco. Pertanto, le regole di consenso sono determinate e garantite dalla rete distribuita di nodi di convalida e non dai minatori.
Pensieri conclusivi
I nodi Bitcoin comunicano tra loro attraverso il protocollo di rete Bitcoin P2P e, così facendo, garantiscono l’integrità del sistema. Un nodo che si comporta male o tenta di diffondere informazioni errate viene rapidamente riconosciuto dai nodi onesti e viene disconnesso dalla rete.
Nonostante il fatto che l’esecuzione di un nodo di validazione completa non fornisca ricompense finanziarie, è altamente raccomandata perché fornisce fiducia, sicurezza e privacy agli utenti. I nodi completi garantiscono che le regole vengano seguite. Proteggono la blockchain da attacchi e frodi (come la doppia spesa). Inoltre, un full node non ha bisogno di fidarsi degli altri e consente all’utente di avere il controllo totale dei propri soldi.