Định nghĩa của một nút có thể thay đổi tùy theo ngữ cảnh. Khi nói đến mạng máy tính hoặc viễn thông, các nút có thể hoạt động như một điểm phân phối lại hoặc là điểm cuối liên lạc. Thông thường, một nút bao gồm một thiết bị mạng vật lý, nhưng có một số trường hợp sử dụng các nút ảo.
Nút mạng là điểm mà tại đó tin nhắn có thể được tạo, nhận hoặc truyền đi. Sau đây chúng ta sẽ thảo luận về các loại nút Bitcoin khác nhau: nút đầy đủ, siêu nút, nút khai thác và máy khách SPV.
Nút Bitcoin
Đi sâu vào bối cảnh của các chuỗi khối - được thiết kế dưới dạng hệ thống phân tán - mạng lưới các nút máy tính là điều giúp Bitcoin có thể được sử dụng như một loại tiền kỹ thuật số ngang hàng phi tập trung (P2P). Do đó, nó có khả năng chống kiểm duyệt theo thiết kế và không yêu cầu người trung gian thực hiện giao dịch từ người dùng này sang người dùng khác (bất kể họ ở xa đến đâu trên thế giới).
Do đó, các nút blockchain chịu trách nhiệm hoạt động như một điểm liên lạc có thể thực hiện các chức năng khác nhau. Bất kỳ máy tính hoặc thiết bị nào kết nối với giao diện Bitcoin đều có thể được coi là một nút theo nghĩa là chúng giao tiếp với nhau bằng cách nào đó. Các nút này cũng có thể truyền thông tin về các giao dịch và khối trong mạng máy tính phân tán bằng cách sử dụng giao thức ngang hàng Bitcoin. Tuy nhiên, mỗi nút máy tính được xác định theo các chức năng cụ thể của nó, do đó có nhiều loại nút Bitcoin khác nhau.
Nút đầy đủ
Các nút đầy đủ là những nút thực sự hỗ trợ và cung cấp bảo mật cho Bitcoin và chúng không thể thiếu đối với mạng. Các nút này cũng có thể được gọi là các nút xác thực đầy đủ khi chúng tham gia vào quá trình xác minh các giao dịch và chặn theo các quy tắc đồng thuận của hệ thống. Ngoài ra, các nút đầy đủ có thể chuyển tiếp các giao dịch và khối mới sang blockchain.
Thông thường, một nút đầy đủ tải xuống một bản sao của chuỗi khối Bitcoin với mỗi khối và giao dịch, nhưng đây không phải là yêu cầu bắt buộc để được coi là một nút đầy đủ (thay vào đó có thể sử dụng một bản sao rút gọn của chuỗi khối).
Một nút Bitcoin đầy đủ có thể được thiết lập thông qua việc triển khai phần mềm khác nhau, nhưng nút Bitcoin được sử dụng và phổ biến nhất là Bitcoin Core. Đây là những yêu cầu tối thiểu để chạy nút đầy đủ Bitcoin Core:
Máy tính để bàn hoặc máy tính xách tay có phiên bản Windows, Mac OS X hoặc Linux mới nhất.
200GB dung lượng đĩa trống.
Bộ nhớ 2GB (RAM).
Kết nối internet tốc độ cao với tốc độ tải lên ít nhất 50 kB/s.
Kết nối không được đáp ứng hoặc kết nối có giới hạn tải lên cao. Các nút đầy đủ trực tuyến có thể đạt hoặc vượt quá mức sử dụng tải lên là 200 GB/tháng và mức sử dụng tải xuống là 20 GB/tháng. Bạn cũng sẽ cần tải xuống ~200GB khi lần đầu tiên khởi động nút đầy đủ của mình.
Nút đầy đủ của bạn phải chạy ít nhất 6 giờ một ngày. Còn tốt hơn nếu bạn chạy nó liên tục (24/7).
Nhiều tổ chức tình nguyện và người dùng đang chạy các nút Bitcoin đầy đủ như một cách để hỗ trợ hệ sinh thái Bitcoin. Tính đến năm 2022, có hơn 10.000 nút công khai chạy trên mạng Bitcoin. Lưu ý rằng con số này chỉ bao gồm các nút công khai, đề cập đến các nút Bitcoin có thể nhìn thấy và có thể truy cập được, được gọi là các nút nghe.
Bên cạnh các nút công khai, còn có nhiều nút ẩn khác không thể nhìn thấy được (các nút không nghe). Các nút này thường hoạt động phía sau tường lửa, thông qua các giao thức ẩn như Tor hoặc đơn giản vì chúng được định cấu hình để không lắng nghe kết nối.
Nút nghe (Siêu nút)
Về cơ bản, nút nghe hoặc siêu nút là nút đầy đủ được hiển thị công khai. Nó giao tiếp và cung cấp thông tin cho bất kỳ nút nào khác quyết định thiết lập kết nối với nó. Do đó, siêu nút về cơ bản là một điểm phân phối lại có thể đóng vai trò vừa là nguồn dữ liệu vừa là cầu nối liên lạc.
Một siêu nút đáng tin cậy thường chạy 24/7 và có một số kết nối được thiết lập, truyền lịch sử chuỗi khối và dữ liệu giao dịch đến nhiều nút trên khắp thế giới. Vì lý do đó, một siêu nút có thể sẽ yêu cầu nhiều sức mạnh tính toán hơn và kết nối Internet tốt hơn khi so sánh với một nút đầy đủ bị ẩn.
Nút thợ mỏ
Để có thể khai thác Bitcoin trong bối cảnh cạnh tranh hiện nay, người ta phải đầu tư vào phần cứng và chương trình khai thác chuyên dụng. Các chương trình (phần mềm) khai thác này không liên quan trực tiếp đến Bitcoin Core và được thực thi song song để thử và khai thác các khối Bitcoin. Người khai thác có thể chọn làm việc một mình (thợ khai thác solo) hoặc theo nhóm (thợ đào nhóm).
Trong khi các nút đầy đủ của thợ mỏ solo sử dụng bản sao chuỗi khối của riêng họ, thì thợ mỏ nhóm làm việc cùng nhau, mỗi người đóng góp vào tài nguyên tính toán của riêng mình (sức mạnh băm). Trong nhóm khai thác, chỉ quản trị viên của nhóm được yêu cầu chạy nút đầy đủ - nút này có thể được gọi là nút đầy đủ của thợ mỏ nhóm.
Máy khách hạng nhẹ hoặc SPV
Còn được gọi là ứng dụng khách Xác minh thanh toán đơn giản (SPV), ứng dụng khách hạng nhẹ là những ứng dụng sử dụng mạng Bitcoin nhưng không thực sự hoạt động như một nút đầy đủ. Do đó, các máy khách SPV không đóng góp vào sự bảo mật của mạng vì chúng không giữ bản sao của blockchain và không tham gia vào quá trình xác minh và xác nhận giao dịch.
Nói tóm lại, SPV là phương pháp mà qua đó người dùng có thể kiểm tra xem một số giao dịch có được đưa vào một khối hay không mà không cần phải tải xuống toàn bộ dữ liệu khối. Do đó, máy khách SPV dựa vào thông tin được cung cấp bởi các nút đầy đủ khác (siêu nút). Các máy khách nhẹ hoạt động như điểm cuối liên lạc và được nhiều ví tiền điện tử sử dụng.
Máy khách và nút khai thác
Điều quan trọng cần lưu ý là việc chạy một nút đầy đủ không giống như chạy một nút khai thác đầy đủ. Trong khi các thợ đào phải đầu tư vào phần cứng và phần mềm khai thác đắt tiền thì bất kỳ ai cũng có thể chạy một nút xác thực đầy đủ.
Trước khi cố gắng khai thác một khối, người khai thác cần thu thập các giao dịch đang chờ xử lý trước đó đã được các nút đầy đủ chấp nhận là hợp lệ. Tiếp theo, người khai thác tạo một khối ứng cử viên (với một nhóm giao dịch) và cố gắng khai thác khối đó. Nếu người khai thác tìm được giải pháp hợp lệ cho khối ứng viên của mình, họ sẽ phát giải pháp đó lên mạng để các nút đầy đủ khác có thể xác minh tính hợp lệ của khối. Do đó, các quy tắc đồng thuận được xác định và bảo mật bởi mạng phân tán gồm các nút xác thực chứ không phải bởi các thợ mỏ.
Bớt tư tưởng
Các nút Bitcoin giao tiếp với nhau thông qua giao thức mạng Bitcoin P2P và bằng cách đó, chúng đảm bảo tính toàn vẹn của hệ thống. Một nút hoạt động sai hoặc cố gắng truyền thông tin không chính xác sẽ nhanh chóng được các nút trung thực nhận ra và bị ngắt kết nối khỏi mạng.
Mặc dù thực tế là việc chạy một nút xác thực đầy đủ không mang lại phần thưởng tài chính nhưng nó rất được khuyến khích vì nó mang lại sự tin cậy, bảo mật và quyền riêng tư cho người dùng. Các nút đầy đủ đảm bảo rằng các quy tắc đang được tuân thủ. Chúng bảo vệ blockchain khỏi các cuộc tấn công và gian lận (chẳng hạn như chi tiêu gấp đôi). Ngoài ra, một nút đầy đủ không cần phải tin tưởng người khác và nó cho phép người dùng có toàn quyền kiểm soát tiền của mình.
