۲۹ بهمن ۱۴۰۳ 
46 
بدون دیدگاه 
بلاکچین یکی از نوآورانه‌ترین فناوری‌های عصر دیجیتال است که تحولات عظیمی را در صنایع مختلف ایجاد کرده است. این فناوری بر اساس یک دفتر کل توزیع‌شده کار می‌کند که امنیت، شفافیت و غیرمتمرکز بودن را برای کاربران تضمین می‌کند. اما یکی از مفاهیم کلیدی که باعث عملکرد صحیح بلاکچین می‌شود، نود (Node) یا گره در بلاکچین است.
در این مقاله از صرافی ارز دیجتیال اکسیر به‌صورت جامع، به بررسی مفهوم نود در بلاکچین، انواع آن، عملکرد، مزایا، چالش‌ها و اهمیت آن در اکوسیستم بلاکچین خواهیم پرداخت.
نود (Node) یا گره در بلاک چین چیست؟
نود (Node) یا گره در بلاکچین، یک دستگاه یا کامپیوتر متصل به شبکه بلاکچین است که در پردازش، تأیید و ذخیره اطلاعات تراکنش‌ها نقش دارد. نودها، به‌عنوان اجزای اصلی شبکه، موجب غیرمتمرکز شدن، افزایش امنیت و تضمین صحت تراکنش‌ها می‌شوند.
هر نود، یک نسخه از دفتر کل بلاکچین را نگه می‌دارد و با سایر نودها ارتباط برقرار می‌کند تا اطمینان حاصل شود که تمام داده‌ها صحیح و هماهنگ هستند. بسته به نوع و عملکرد، نودها وظایف مختلفی دارند که در ادامه بررسی خواهیم کرد.
انواع نود (Node) در بلاکچین
بسته به نوع بلاکچین و نقش نودها، انواع مختلفی از نودها در شبکه وجود دارد. در اینجا رایج‌ترین انواع نودهای بلاکچین معرفی شده‌اند:
1.نودهای کامل بایگانی (Archival Full Nodes)
نودهای کامل بایگانی، کل دفترکل بلاکچین را از ابتدا تا آخرین تراکنش ذخیره می‌کنند. این نوع نود به حجم بالایی از حافظه نیاز دارد چرا که بلاکچین می‌تواند فضای زیادی را اشغال کند. نودهای کامل بایگانی، تمامی تراکنش‌ها را نگهداری کرده و به عنوان یک مرجع معتبر برای تأیید و اعتبارسنجی تراکنش‌ها عمل می‌کنند. این نودها در تضمین امنیت و تمامیت بلاکچین نقش اساسی دارند و به دو دسته اصلی تقسیم می‌شوند:
- نودهای تأییدکننده: تراکنش‌ها را بررسی و اعتبارسنجی می‌کنند.
- نودهای رله‌کننده: اطلاعات را بین نودهای دیگر به اشتراک می‌گذارند.
2.نودهای کامل هرس‌شده (Pruned Full Nodes)
نودهای کامل هرس‌شده یک حافظه محدود دارند. این نود (Node) یا گره در بلاک چین ابتدا بلاکچین را دانلود می‌کنند و سپس با شروع از قدیمی‌ترین بلوک‌ها، آن‌ها را حذف می‌کنند. این فرآیند به نام هرس کردن شناخته می‌شود. بلوک‌ها به‌طور کامل حذف نمی‌شوند بلکه متادیتا و ترتیب آن‌ها حفظ می‌شود. پس از هرس کردن، این نود تنها جدیدترین تراکنش‌های بلاکچین را تا حد حافظه مشخص نگه می‌دارد. به‌عنوان مثال، اگر حد حافظه 1 گیگابایت باشد، این نود جدیدترین یک گیگابایت از تراکنش‌ها را نگه می‌دارد و برای دستگاه‌هایی با فضای ذخیره‌سازی محدود مناسب‌اند.
3.نودهای سبک (Light Nodes)
نودهای سبک تنها هدر بلوک‌ها را دانلود و ذخیره می‌کنند. این نودها به‌دلیل ذخیره‌سازی داده‌های اساسی، به نودهای کامل برای عملکرد وابسته‌اند و برای پردازش تراکنش‌های سریع و ساده استفاده می‌شوند. نودهای سبک برای دستگاه‌هایی با منابع محدود مانند تلفن‌های همراه و تبلت‌ها مناسب هستند. این نودها در کیف پول‌های دیجیتال و اپلیکیشن‌های موبایل رایج هستند.
4.مسترنودها (Masternodes)
مسترنودها نوعی از نودهای کامل هستند که تراکنش‌ها را تایید و دفترکل بلاکچین را نگهداری می‌کنند اما نمی‌توانند بلوک‌های جدید به بلاکچین اضافه کنند. مسترنودها وظایف مهمی همچون مدیریت تراکنش‌ها و حفظ امنیت شبکه را بر عهده دارند. معمولاً در شبکه‌هایی مانند Dash، Zcoin و PIVX استفاده می‌شوند و برای اجرای مسترنود، کاربران باید مقدار مشخصی از ارز دیجیتال را به‌عنوان وثیقه قفل کنند.
5.نودهای ماینر (Mining Nodes)
نودهای ماینر در فرآیند استخراج ارزهای دیجیتال شرکت می‌کنند. این نودها بر اساس مکانیزم اجماع بلاکچین انتخاب می‌شوند. به‌عنوان مثال، در بلاکچین های با الگوریتم اثبات کار (Proof of Work)، مانند بیت‌کوین و اتریوم کلاسیک رایج هستند. نودهای ماینر ممکن است شامل یک ماینر یا یک استخر استخراج (Mining Pool) باشند که گروهی از ماینرها با هم همکاری می‌کنند.
6.نودهای مرجع (Authority Nodes)
نودهای مرجع توسط سازمان یا جامعه‌ای که بلاکچین را مدیریت می‌کنند، انتخاب می‌شوند. این نودها در بلاک‌چین‌هایی که نیاز به فرآیند تایید دارند، یافت می‌شوند. به‌عنوان مثال، بلاک‌چین‌هایی که از سیستم اثبات اعتبار (Proof of Authority) استفاده می‌کنند، تنها از نودهای تاییدشده‌ای استفاده می‌کنند که اطلاعات هویتی خود را ارائه داده‌اند. در شبکه‌هایی مانند VeChain و XRP Ledger یافت می‌شوند.
7.نودهای استیکینگ (Staking Nodes)
نود (Node) یا گره در بلاک چین استیکینگ به عنوان وثیقه، ارزهای دیجیتال را قفل می‌کنند که این فرآیند به نام استیکینگ شناخته می‌شود. بلاک‌چین‌هایی که از سیستم اثبات سهام (Proof of Stake) استفاده می‌کنند، نودهای استیکینگ را برای تایید بلوک‌های تراکنش‌ها انتخاب می‌کنند. نودهای استیکینگ ممکن است شامل یک کاربر یا یک استخر استیکینگ باشند که گروهی از کاربران ارزهای دیجیتال خود را برای افزایش شانس تایید بلوک‌ها به اشتراک می‌گذارند. نمونه‌های معروف: اتریوم 2.0، کاردانو، پولکادات.
8.نودهای لایتنینگ (Lightning Nodes)
نودهای لایتنینگ یک شبکه جداگانه برای کاربران ایجاد می‌کنند تا به‌صورت خارج از زنجیره (Off-Chain) متصل شوند و تراکنش‌ها را پردازش کنند. این تراکنش‌ها سپس به بلاکچین اصلی ارسال می‌شوند. نودهای لایتنینگ برای شبکه‌های بلاک‌چینی که با تراکم و هزینه‌های بالای تراکنش مواجه هستند، مفید هستند و تراکنش‌های کم‌هزینه و سریع را امکان‌پذیر می‌کنند.
عملکرد نودها در بلاکچین چگونه است؟
نودها در بلاکچین نقش‌های متعددی دارند که در ادامه به بررسی برخی از مهم‌ترین آن‌ها می‌پردازیم:
تأیید و اعتبارسنجی تراکنش‌ها: یکی از اصلی‌ترین وظایف نودها، تایید تراکنش‌ها است. نودها با بررسی اطلاعات تراکنش‌ها، اطمینان حاصل می‌کنند که تراکنش‌ها معتبر و صحیح هستند. این فرآیند به جلوگیری از تقلب و دو برابر خرج کردن (Double Spending) کمک می‌کند.
ایجاد بلوک‌های جدید: نودهای ماینر و معتبرساز وظیفه ایجاد بلوک‌های جدید را بر عهده دارند. این نودها با حل مسائل ریاضی یا استفاده از سهام خود، بلوک‌های جدیدی را به زنجیره بلاکچین اضافه می‌کنند.
نگهداری و ذخیره‌سازی اطلاعات: نودهای کامل با نگهداری یک نسخه کامل از بلاکچین، به‌عنوان مرجع معتبری برای سایر نودها عمل می‌کنند. این نودها اطلاعات تمامی تراکنش‌ها و بلوک‌ها را از زمان شروع بلاکچین ذخیره می‌کنند و در صورت نیاز، این اطلاعات را در اختیار سایر نودها قرار می‌دهند.
افزایش امنیت شبکه: نود (Node) یا گره در بلاک چین با مشارکت در تایید تراکنش‌ها و ایجاد بلوک‌های جدید، به افزایش امنیت شبکه بلاکچین کمک می‌کنند. با افزایش تعداد نودها، احتمال موفقیت حملات مخرب کاهش می‌یابد و شبکه بلاکچین قوی‌تر و مقاوم‌تر می‌شود.
تسهیل در اجماع و تصمیم‌گیری: نودهای ماینر و استیکینگ در فرآیند اجماع و ایجاد بلوک‌های جدید نقش دارند.
کاهش هزینه و افزایش سرعت تراکنش‌ها: نودهای لایتنینگ، کارمزدها را کاهش داده و سرعت پردازش را افزایش می‌دهند.
چالش‌ها و مشکلات نودهای بلاکچین
نودها با چالش‌ها و مشکلات متعددی مواجه هستند که در ادامه به بررسی برخی از مهم‌ترین آن‌ها می‌پردازیم.
🔴مصرف انرژی بالا
یکی از بزرگترین چالش‌های نودها، به‌ویژه نودهای ماینر، مصرف انرژی بالا است. الگوریتم‌های اثبات کار (Proof of Work) که در بلاک‌چین‌هایی مانند بیت‌کوین استفاده می‌شوند، نیازمند قدرت محاسباتی زیادی هستند. این امر منجر به مصرف بالای انرژی می‌شود که نه تنها هزینه‌های اقتصادی زیادی دارد، بلکه تأثیرات زیست‌محیطی نیز به دنبال دارد. این مشکل به‌طور خاص در کشورهایی که هزینه برق بالاست، بیشتر به چشم می‌آید.
🔴نیاز به فضای ذخیره‌سازی زیاد
نودهای کامل بایگانی که کل بلاکچین را از ابتدا تا آخرین تراکنش ذخیره می‌کنند، به فضای ذخیره‌سازی زیادی نیاز دارند. با گذشت زمان و افزایش تعداد تراکنش‌ها و بلوک‌ها، حجم بلاکچین به‌طور مداوم افزایش می‌یابد. این موضوع می‌تواند به محدودیت‌هایی در نگهداری داده‌ها منجر شود و هزینه‌های مربوط به تهیه و نگهداری تجهیزات ذخیره‌سازی را افزایش دهد.
🔴پیچیدگی فنی و هزینه های نگهداری
راه‌اندازی و نگهداری نودها نیاز به دانش فنی و تخصص بالایی دارد. این موضوع می‌تواند برای افراد عادی یا کسب‌وکارهای کوچک چالش‌برانگیز باشد و موجب محدودیت در مشارکت آن‌ها در شبکه بلاکچین شود. علاوه بر این، نودها باید به‌طور مداوم به‌روز رسانی شوند و مشکلات فنی آن‌ها حل شود که این امر نیازمند زمان و منابع اضافی است.
🔴 تاخیر در پردازش تراکنش‌ها
یکی دیگر از چالش‌های نود (Node) یا گره در بلاک چین تاخیر در پردازش تراکنش‌ها است. با افزایش تعداد کاربران و تراکنش‌ها در شبکه‌های بلاکچین، تاخیر در پردازش تراکنش‌ها نیز افزایش می‌یابد. این مشکل به‌ویژه در شبکه‌هایی که از الگوریتم‌های اثبات کار استفاده می‌کنند، بیشتر به چشم می‌آید. تراکم شبکه و سرعت پایین پردازش تراکنش‌ها می‌تواند به کاهش کارایی و افزایش هزینه‌های تراکنش‌ها منجر شود.
سخن پایانی
نودها یا گره‌ها اجزای اساسی و ضروری در شبکه بلاکچین هستند که وظایف مختلفی از جمله تایید تراکنش‌ها، ایجاد بلوک‌های جدید و نگهداری اطلاعات را بر عهده دارند. با وجود چالش‌ها و مشکلاتی که نودها با آن مواجه هستند، نقش آن‌ها در تضمین امنیت و عملکرد صحیح بلاکچین غیرقابل‌انکار است. با درک بهتر از نقش و عملکرد نودها، می‌توان به‌طور مؤثرتری از این فناوری بهره‌برداری کرد و از مزایای آن در صنایع مختلف استفاده نمود.
با وجود چالش‌هایی مانند مصرف انرژی، نیاز به فضای ذخیره‌سازی و پیچیدگی فنی، استفاده از فناوری‌های جدید مانند اثبات سهام (PoS) و شبکه لایتنینگ، می‌تواند باعث بهبود عملکرد و کاهش هزینه‌ها شود.
منابع:
نظرات کاربران