نود (node) یا گره در شبکه چیست و چه کاربردی دارد؟
انیس مسکینی
خیلی از افراد فعال در بازار رمزارزها تمرکز خود را تنها روی بحث‌های تحلیل تکنیکال و مالی در بازار کریپتو معطوف می‌کنند. آن‌ها معتقدند که برای سود کردن در بازار ارزهای دیجیتال نیازی به آشنایی با مفاهیم بلاکچین وجود ندارد. اما اگر از یک زاویه دیگر به‌ماجرا نگاه کنیم، اوضاع کاملا تغییر می‌کند. سازوکار یک شبکه بلاکچین در هموار کردن مسیر پیشرفت نقش بسزایی دارد. به‌عبارت دیگر تحلیل وضعیت شبکه بلاکچین به شما کمک می‌کند تا از نظر بنیادی اعتبار یک پروژه را بررسی کنید. یکی از مفاهیم مهم در ارتباط با بلاکچین، نود شبکه است. در این مطلب ضمن بررسی نقش نودها در شبکه بلاکچین، انواع آن‌ها را هم معرفی خواهیم کرد.
مفهوم یا گره در شبکه چیست؟
نود (Node) در زبان فارسی تحت عنوان گره ترجمه می‌شود. این مفهوم تنها مختص بازار کریپتو و شبکه بلاکچین نیست. بلکه اصطلاحی رایج در شبکه‌های مبتنی بر وب است. ما در اینجا روی مفهوم نود در شبکه بلاکچین تمرکز می‌کنیم. همانطور که می‌دانید شبکه‌های بلاکچین ارز دیجیتال به‌صورت غیرمتمرکز اداره می‌شوند. در اینجا باید گروهی در شبکه حضور داشته باشند که به‌جای نهاد متمرکز، مدیریت آن را به‌دست بگیرند.
اینجاست که پای نود شبکه به‌میان می‌آید. به زبان ساده نودها در یک بلاکچین، بخشی از ذی‌نفعان دفتر کل توزیع شده آن هستند که وظایف خاصی برای اداره شبکه را بر عهده می‌گیرند. اصلی‌ترین نقش نودها در بلاکچین، تایید و اعتبارسنجی تراکنش‌هاست. در واقع این نودها هستند که صحیح بودن یک تراکنش را با مکانیزم‌های خاصی بررسی و تایید می‌کنند.
معمولا هر یک از نودها در شبکه یک شناسه اختصاصی دارند که آن‌ها را از بقیه مجزا می‌کند. هر شبکه نیز برای تشویق نودها به فعالیت سالم، پاداش اختصاصی در نظر می‌گیرد. ناگفته نماند همانطور که در ازای فعالیت سالم، پاداش به نودها تعلق می‌گیرد، فعالیت مخرب نودها نیز با جرایم خاصی همراه است. مثلا در شبکه اتریوم هر نود باید حداقل 32 اتریوم را در شبکه استیک کند تا جواز فعالیت به‌عنوان ولیدیتور را بگیرد. در صورت اشتباه یا کوتاهی در انجام وظیفه، دارایی استیک شده نود ضبط و توقیف می‌شود.
نودها در شبکه چه عملکردی دارند؟
نود شبکه در واقع یک سیستم سخت افزاری است. افراد در سراسر دنیا با احراز شرایط خاصی می‌توانند ظرفیت سیستم سخت افزاری خود را در اختیار شبکه‌های بلاکچین عمومی ارز دیجیتال قرار دهند. سپس با توجه به نقشی که برایشان تعیین می‌شود، باید وظایف خود را دنبال کنند. به‌طور کلی در پاسخ به این سوال که نقش نودها در شبکه چیست، باید به چند نکته مهم اشاره کنیم:
- با استفاده از روش‌های تعیین شده در شبکه، داده‌ها را پردازش می‌کنند.
- ارتباط بین دستگاه‌های مختلف در شبکه بلاکچین را تسهیل می‌کنند.
- داده‌ها را به‌شیوه‌ای کارآمد ذخیره‌سازی می‌کنند.
- درباره عملکرد شبکه با استفاده از رای‌گیری تصمیم می‌گیرند.
- مسیر انتقال داده در شبکه را مشخص می‌کنند.
- امنیت شبکه بلاکچین را تامین می‌کنند.
- وضعیت و راندمان شبکه را مانیتور می‌کنند.
- رابط‌های کاربری برای برقراری تعامل بین کاربران شبکه فراهم می‌کنند.
- صحت و سقم تراکنش‌ها در شبکه را تایید می‌کنند.
مجموعه وظایف نود شبکه را بررسی کردیم. ممکن است در یک شبکه چند مورد از این وظایف بر عهده یک نود قرار داشته باشد. همچنین در برخی دیگر از بلاک‌چین‌ها تقسیم وظایف به‌‌گونه‌ای دیگر صورت می‌گیرد. پاداش‌هایی که به نودها پرداخت می‌شود نیز کاملا بر اساس وظایفی است که بر عهده می‌گیرد.
مکانیزم اجرای وظایف در شبکه‌ها مبتنی بر چارچوب آن‌هاست. این چارچوب در اصطلاح فنی تحت عنوان الگوریتم اجماع بلاکچین شناخته می‌شود. اثبات کار (PoW) و اثبات سهام (PoS) به‌عنوان دو مورد از معروف‌ترین الگوریتم‌های اجماع شناخته می‌شوند که به‌ترتیب در شبکه بیت کوین و اتریوم مورد استفاده قرار می‌گیرند.
یکی از نکات مهم درباره وظایف برخی از گره‌ها این است که باید همواره در شبکه آنلاین باشند. در غیر این صورت نمی‌توانند نقش خود را به‌رستی ایفا کنند. البته گره‌هایی هم هستند که به‌صورت آفلاین در شبکه فعالیت می‌کنند. آن‌ها تنها وظیفه دارند که در بازه‌های زمانی مشخصی، آخرین نسخه از دفتر کل توزیع شده را دانلود و ذخیره کنند.
انواع نود (Node) در شبکه
انواع نود شبکه را بر اساس وظایف و نقش‌هایی که در بلاک‌چین‌ها دارند، می‌توان در چند گروه دسته‌بندی کرد که عبارت‌اند از:
1. نود کامل (Full Node)
معمولا وقتی کلمه نود در بلاکچین استفاده می‌شود، منظور نود کامل است. نودهای کامل وظیقه ذخیره‌سازی سوابق داده‌های تراکنش‌های انجام شده در یک شبکه را بر عهده دارند. تقریبا در تمام شبکه‌های بلاکچین با الگوریتم‌های اجماع مختلف، حضور نودهای کامل شکل‌گیری سازوکار اعتبارسنجی تراکنش‌ها ضروری است.
ضمن این که هر بلاکچین برای اعمال به‌روزرسانی و تغییرات نیاز به فعالیت همه نودهای کامل در شبکه دارند. به‌همین دلیل نودهای کامل را می‌توان بالاترین سطح گره‌ها در بلاکچین دانست که نقش مدیریت را بر عهده دارند و باید همواره آنلاین باشند.
2. نود ماینر (Miner Node)
در شبکه‌هایی که از الگوریتم اجماع اثبات کار استفاده می‌کنند، با نودهای ماینر سروکار داریم. ماینرها وظیفه اعتبارسنجی و تایید تراکنش‌ها را بر عهده دارند. برای این منظور ماینرها باید دستگاه‌های سخت‌افزاری با توان پردازشی خاصی را تدارک ببینند و در اختیار شبکه قرار دهند.
توان پردازشی دستگاه‌ها صرف حل مسائل ریاضی پیچیده می‌شود. محل درآمد ماینرها از اضافه کردن بلوکهای جدید به زنجیره شبکه و همچنین دریافت کارمزد از تراکنش‌هاست. ماینرها هم به‌نوعی نقش نود کامل را در بلاکچین ایفا می‌کنند.
3. نود استیکینگ (Staking Node)
نودهای استیکینگ در شبکه‌های با الگوریتم اجماع اثبات سهام حضور دارند. معمولا در این شبکه‌ها هر یک از نودها باید تعدادی از توکن بومی بلاکچین را در شبکه قفل کنند. به این فرآیند اصطلاحا استیکینگ گفته می‌شود.
در ادامه بسته مکانیزم شبکه به‌طور تصادفی، بر اساس رای‌گیری یا طبق میزان توکن‌های قفل شده، نودها برای اعتبارسنجی تراکنش‌ها و ثبت آن‌ها در دفتر کل توزیع شده انتخاب می‌شوند. مدل انتخاب نودها در یک شبکه نقش تعیین کننده‌ای در تمرکززدایی و همچنین ایجاد انگیزه برای فعالیت گره‌های بیشتر دارد. این نودها هم از محل اضافه کردن بلوکهای جدید و کارمزد تراکنش‌ها درآمد کسب می‌کنند.
4. مسترنود (Master Node)
یکی دیگر از انواع نود شبکه، مسترنود است. این گره‌ها صرفا وظیفه تایید و ثبت تراکنش‌ها در دفتر کل توزیع شده را بر عهده دارند و امکان اضافه کردن بلوکهای جدید به زنجیره برای آن‌ها فراهم نیست. ضمن اینکه بسته به نوع شبکه ممکن است وظایف دیگری نیز داشته باشند. دش (Dash) اولین شبکه بلاکچین که مسترنود را در مکانیزم اداره خود تعریف کرد.
5. نود لایت (Light Node)
یکی از چالش‌های جدی در بلاکچین، موضوع مقیاس‌پذیری است. بلاک‌چین‌ها معمولا راه‌ها مختلفی را برای پردازش سریع‌تر تراکنش‌ها امتحان می‌کنند. در برخی از شبکه‌ها از نود لایت برای افزایش مقیاس پذیری در بلاکچین استفاده می‌شود. این گره‌ها به‌جای دانلود و ذخیره کل سوابق بلاکچین، صرفا اطلاعات موجود در بلاک هدر یک زنجیره را ثبت و ذخیره می‌کنند. این موضوع باعث صرفه‌جویی قابل توجه در زمان و فضای ذخیره سازی مورد نیاز برای نودها می‌شود.
6. نود لایتنینگ (Lightning Node)
در برخی دیگر از شبکه‌ها برای حل مشکل مقیاس‌پذیری به‌سراغ نود لایتنینگ می‌روند. این نودها در زمان اوج ترافیک تراکنش‌ها در یک شبکه وارد عمل می‌شوند. وظیفه آن‌ها برقراری ارتباط بین شبکه با یک بلاکچین دیگر در خارج از شبکه اصلی است.
به‌این ترتیب بار بخشی از تراکنش‌ها به خارج از زنجیره اصلی منتقل می‌شود. این موضوع امکان پردازش تراکنش‌ها را در زمان کوتاه‌تر و با هزینه کمتر در زمان اوج ترافیک فراهم می‌کند. پس از آن وقتی ترافیک کاهش پیدا کرد، نود شبکه لایتنینگ تراکنش‌ها را به زنجیره اصلی منتقل می‌کنند.
نود، اساس بلاکچین
در این مقاله با مفهوم نود شبکه در کریپتوکارنسی آشنا شدیم. از نظر تئوری یک نود به‌تنهایی می‌تواند شبکه بلاکچین را به‌صورت کامل راه‌اندازی و مدیریت کند. اما در این شرایط همه چیز کاملا متمرکز می‌شود. این موضوع یک شبکه بلاکچین را در برابر حملات هکری و مشکلات دیگر کاملا آسیب پذیر می‌کند.
بنابراین هر چه تعداد نودها در یک شبکه افزایش پیدا کند، امنیت آن ارتقا می‌یابد. در پایان لازم است تاکید کنیم اگر قصد دارید به‌عنوان نود در شبکه‌ای فعالیت کنید، حتما قوانین و پاداش‌های آن را به‌دقت بررسی کنید. پس از آن درباره ادامه فعالیت تصمیم بگیرید.
