در بلاک چین ، اجزا متفاوتی وجود داشته که هر یک از آنها، نقش مهمی را برای اجرای عملیات در این بستر ایفا میکنند. گره جزئی از بلاک چین و کریپتو است که برای انجام عملیات ارزهای دیجیتال مطرح مانند بیت کوین و دوج کوین ، موردنیاز است. با افزایش توجه هر چه بیشتر به ارزهای دیجیتال از جمله بیتکوین، لازم است تا کاربران در مورد نحوه عملکرد گره بلاک چین آشنا شوند. در این مقاله میخواهیم به طور کامل با این جزء مهم آشنا شویم. با ما همراه باشید.
گره بلاکچین چیست؟
گره بلاک چین ، یک دستگاه یا برنامه تحت شبکه است و این دستگاهها برای دنبال کردن لجر گسترده ارزیابی شده و بهعنوان هاب ارتباطی برای وظایف مختلف شبکه، عمل میکنند. وظیفه اصلی گره بلاکچین، تأیید قانونی و صحیح بودن دسته بعدی تراکنشهای شبکه یا بلوک است. علاوه بر این، تخصیص یک شناسه منحصربهفرد به هر گره در شبکه باعث کمک به تشخیص سادهتر یک گره نسبت به گرههای دیگر میشود.
انواع گرهها
گرهها، بخش اساسی زیرساخت بلاکچین هستند و مسئول اعتبارسنجی تراکنشها و افزودن بلوکهای جدید به چین هستند. رایجترین گرههای بستر بلاک چین عبارتاند از:
گره کامل
گرههای کامل (Full Nodes)، مهمترین نوع گره در شبکه بلاک چین هستند، بهنحویکه باعث حفظ نسخهای کامل لجر بلاکچین میشوند. این گرهها نسخهای از هر تراکنش و بلوک را در شبکه دانلود و نگهداری کرده که این روند موجب راستیآزمایی جداگانه کل تاریخچه بلاکچین میشود. گرههای کامل، سنگ بنای شبکه بلاکچین هستند و نقشی اساسی برای حفظ یکپارچگی آن دارند.
گرههای کامل در یک شبکه همتا به همتا (P2P) عمل میکنند و میتوانند با گرههای دیگر جهت تضمین بهروز بودن و دقیق بودن سایر گرهها، ارتباط برقرار کنند. آنها تراکنشها و بلوکها را با بررسی مشکلات مختلف نظیر دو بار خرج کردن در بلاکچین (double spending) یا امضاهای نامعتبر (invalid signatures) پیش از اضافه کردن آنها به بلاکچین، راستیآزمایی میکنند. گرههای کاملاً عموماً توسط علاقهمندان ارزهای دیجیتال، توسعهدهندگان بلاکچین و سازمانهایی اجرا شده که به سطح بالایی از امنیت و کنترل نسبت به تراکنشهای بلاکچین خود، نیاز دارند.
گره سبک
گرههای سبک (Light nodes) یا گرههای SPV (تأیید پرداخت ساده)، نسخهای سبکتر از گرههای کامل هستند. این گرهها بر روی دستگاههایی با توان پردازشی و نگهداری محدود مانند موبایلها و تبلتها طراحیشدهاند. گرههای سبک، کل بلاکچین را دانلود نمیکند، بلکه بخش کوچکی از آن را که حاوی اطلاعات مرتبط با تراکنشهای آنها است، دانلود میکنند.
گرههای سبک برای اعتبارسنجی تراکنش و راستیآزمایی بلوک، وابسته به گرههای کامل هستند. این نوع گره بلاک چین ، با چندین گره کامل در شبکه وارد ارتباط شده تا اطلاعات موردنیاز جهت راستیآزمایی تراکنشهای خود را بهدست آورد. گرههای سبک، سریعتر و کاراتر از گرههای کامل هستند، ولی به دلیل اتکا به گرههای کامل، امنیت کمتری دارند.
گره ماینر
گرههای ماینر (Minder nodes) مسئول راستیآزمایی تراکنشها و افزودن بلوکهای تازه به بلاکچین هستند. این گرهها، محاسبات پیچیدهای را برای حل مسائل ریاضی انجام داده و میتوانند بلوکهای جدید را ایجاد کرده و پاداشها را به شکل ارز دیجیتال دریافت میکنند.
این گره بلاک چین ، نیازمند نرمافزار و سختافزار خاص برای انجام محاسبات لازم جهت ماینینگ هستند. این گره عموماً توسط استخرهای ماینینگ بزرگ یا افرادی اجرا میشوند که از منابع لازم برای سرمایهگذاری در تجهیزات موردنیاز، برخوردار هستند. گرههای ماینر، نقشی حیاتی در شبکه بلاکچین داشته زیرا به تضمین انجام تراکنشهای جدید و افزودن آنها به بلاکچین در زمان مناسب و بهصورت امن، کمک میکنند.
گره استیکینگ
گرههای استیکینگ (Staking Nodes)، گرههایی هستند که در فرایند استیکینگ استفاده میشوند. برای شناخت مفهوم استیکینگ، ابتدا باید مکانیزم اجماع (consensus mechanism) شناخت. مکانیزم اجماع، فرایندی است که توسط شبکه بلاکچین برای تأیید و راستیآزمایی تراکنشها استفاده میشود. گره استیکینگ در مکانیزم اجماع اثبات سهام (PoS) استفاده میشود. در این مکانیزم، ولیدیتورها بهصورت تصادفی در شبکه انتخاب میشوند. PoS توسط برخی از بلاکچینها همچون اتریوم و کاردانو استفاده میشود. ولیدیتورها در PoS بهصورت تصادفی انتخاب میشوند.
مستر نود
مسترنودها (Masternodes) گرههایی هستند که بهازای کمک به شبکه، پاداش دریافت میکنند. این گرهها همیشه آنلاین هستند و برای تأمین امنیت شبکه بلاکچین استفاده میشوند. مسترنودها در مکانیزم اجماع اثبات سهام استفاده میشوند. مکانیزم اجماع PoS در ارزهای دیجیتالی همچون دش (Dash) و PIVX استفاده میشود. مسترنودها باید تعداد مشخصی از توکنها را در شبکه بلاکچین، قفل کنند. اگر آنها تعداد توکنهای لازم را قفل نکنند، نمیتوان آنها را گره نامید.
اهمیت گرهها در فناوری بلاک چین
در شکل زیر، به دلایل اهمیت گره بلاکچین اشاره شده است.
نحوه ایجاد گره در بلاک چین
برای ایجاد گره بلاکچین، باید سه مرحله زیر طی شوند:
- سختافزار مناسب گره را دریافت کنید. میتوانید یک گره را بر روی رایانه خود اجرا کنید، اما این موضوع بر عملکرد تأثیر میگذارد. بنابراین بسیاری از اپراتورهای گره، نودهای خود را در دستگاههای مخصوص اجرا میکنند.
- نرمافزار گره بلاکچین را دانلود کرده و آن را در دستگاه خود نصب کنید.
- نرمافزار را بهصورت روزانه اجرا کنید. نیازی به اجرای همه روزه آن نیست، اما ممکن است بلاکچین، الزامات حداقلی داشته باشد.
امنیت و حریم خصوصی گره بلاک چین
با افزایش شهرت گرهها، شناخت ریسکهای امنیتی و حریم خصوصی مرتبط با اجرای گره ضروری است. مهمترین ریسکهای اجرای گره عبارتاند از:
حملات بدافزار
گرهای که امنیت مناسبی ندارد، ممکن است در برابر حملات بدافزارها آسیبپذیر باشد. ممکن است از بدافزار برای سرقت دادههای حساس مانند کلیدهای اختصاصی استفاده شده و منجر به زیانهای مالی شود.
حملات DdoS
حملات گسترده رد سرویس (DDoS) باعث بیش بارگذاری یک گره با ترافیک شده و باعث اختلال و آسیب احتمالی بهکل شبکه میشود.
حملات بازآرایی چین
این حملات هنگامی رخ میدهند که یک گره در حال اجرای نسخه قدیمیتری از نرمافزار است و میتواند باعث بروز زیان مالی برای اپراتور گره شود.
ارائهکننده گره بلاکچین چیست؟
ارائهکنندگان خدمات گره بلاکچین، نقشی حیاتی در زیرساخت شبکههای بلاکچین ایفا کرده و سرویسهای مهمی را برای پشتیبانی از عملیات و نگهداری گره بلاک چین عرضه میکنند. ارائهکنندگان گره بلاکچین، واحدهای طرف سوم یا ارائهدهنده سرویسهایی هستند که خدمات زیرساختی مرتبط با پشتیبانی از شبکههای بلاکچین را عرضه کنند. آنها باعث تسهیل در استفاده، مدیریت و اجرای گرههای شبکه بلاکچین شده و افراد، کسبوکارها و توسعهدهندگان میتوانند با شبکههای بلاکچین بدون نیاز به تخصص فنی بالا یا سرمایهگذاری در زیرساخت، تعامل کنند. از جمله خدمات ارائهکنندگان سرویس گره بلاکچین، میتوان به اجرای گره، نگهداری و پایش، معیارهای امنیتی، مقیاسپذیری و انعطافپذیری در بلاکچین، اشاره کرد.
مزیتهای استفاده از ارائهکننده گره بلاک چین
استفاده از سرویس ارائهکنندگان گره بلاکچین، مزیتهای زیادی برای توسعهدهندگان، کسبوکارها و سایر ذینفعانی دارد که به دنبال بهرهمندی از شبکههای بلاکچین هستند.
برخی از مزیتهای کلیدی آنها عبارتاند از:
قابلیت دسترسی به شبکههای بلاکچین
ارائهکنندگان گره با ارائه پلتفرمها و سرویسهای کاربرپسند بلاکچین و تسهیل فرایند استفاده و مدیریت گرههای بلاک چین ، باعث تسهیل دسترسی به شبکههای بلاکچین میشوند. این قابلیت دسترسی باعث کمتر شدن مانع جهت ورود توسعهدهندگان و کسبوکارها شده و آنها میتوانند در اکوسیستمهای بلاکچین مشارکت کنند.
صرفه اقتصادی در مقایسه با اجرای گرههای کریپتویی مستقل
اجرای گرههای مستقل بلاکچین پرهزینه بوده و نیازمند استفاده از منابع گستردهای است و ازاینرو، سرمایهگذاری قابلتوجه در حوزه سختافزار، نرمافزار و پهنای باند ضروری است. کاربران با استفاده از سرویسهای ارائهکنندگان گره، میتوانند از راهکارهای مقرونبهصرفه بدون نیاز به صرف هزینه قابلتوجه جهت مدیریت گرههای کریپتویی، بهره ببرند.
مقیاسپذیری و انعطافپذیری در اجرای گره کریپتویی
ارائهکنندگان گره، راهکارهای مقیاسپذیری را عرضه کرده که متناسب با نیازهای فزاینده شبکههای بلاکچین هستند. مقیاسپذیری و انعطافپذیری باعث توانمندسازی توسعهدهندگان و کسبوکارها منطبق با الزامات متغیر، مدیریت حجم فزاینده تراکنشها و پشتیبانی از رشد اپلیکیشنهای بلاکچین آنها میشود.
کلام پایانی
گره بلاکچین، اهمیت بسیار زیادی در اجرای عملیات شبکه بلاکچین دارد، زیرا باعث حفظ اعتماد مشارکتکنندگان و یکپارچگی و اصالت دادهها میشود. بیشتر شبکههای بلاکچین از مشوقهای پولی مانند ماینینگ یا استیکینگ برای ایجاد انگیزه در کاربران جهت اجرای گرههای کامل استفاده میکنند. در این مقاله، علاوه بر معرفی گره، انواع گرههای بلاک چین را معرفی کرده و به اهمیت آنها در بلاکچین اشاره کردیم.
سوالات متداول
گره بلاک چین چیست؟
گره بلاکچین، یک دستگاه یا اپلیکیشین سخت افزاری است. این گره به شبکه بلاکچین متصل است و باعث حفظ امنیت شبکه و اجماع آن می شود. گره ها، تراکنش ها را اعتبار سنجی کرده و داده ها را راستی آزمایی می کنند. گره ها با گره های دیگر در شبکه، ارتباط برقرار می کنند.
نقش گره در شبکه بلاکچین چیست؟
گره ها موجب حفظ امنیت و اجماع شبکه می شوند. آنها تراکنش ها را اعتبارسنجی و داده ها را راستی آزمایی می کنند. گره ها، موجب تضمین توافق درباره وضعیت بلاکچین می شوند.
چگونه اپراتورهای گره، پاداش دریافت می کنند؟
اپراتورهای گره، از طریق پاداش های بلوک، پاداش دریافت می کنند. همچنین آنها می توانند از کارمزدهای تراکنش، پاداش دریافت کنند. پاداش های بلوک در ازای راستی آزمایی موفق بلوک تراکنش ها، اعطا می شوند. کارمزدهای تراکنش توسط کاربران پرداخت می شوند.
چه مواردی برای اجرای گره بلاکچین مورد نیاز است؟
علاوه بر سخت افزار و نرم افزار، اجرای یک گره بلاک چین نیازمند دانش فنی است. این فرآیند نیازمند توان محاسباتی و فضای ذخیره قابل توجه است. ابزارها و سرویس های متنوعی برای ستاپ گره وجود دارند. از جمله نرم افزارهای شاخص گره، می توان به بیت کوین کور، اتریوم و هایپرلجر فابریک اشاره کرد.
