Ce este un nod Ethereum și cum funcționează

Care este importanța unui nod Ethereum în cadrul blockchain-ului și cum interacționează acesta cu ceilalți?

Ethereum nu este de fapt o criptomonedă, ci o rețea P2P descentralizată bazată pe un protocol de computer public și open-source. 

Criptomoneda sa nativă este Ether (ETH), deși este adesea numită după numele întregii rețele, care este Ethereum. 

Rețelele P2P, sau rețelele peer-to-peer, constau din noduri peer care comunică între ele prin Internet. Astfel, nodurile sunt constituenții fundamentali ai acestor rețele. 

Prin urmare, constituenții fundamentali ai Ethereum sunt nodurile sale, care formează rețeaua P2P și, evident, protocolul pe care se bazează. 

Pentru a face parte din rețeaua Ethereum P2P și pentru a interacționa cu alte noduri, un nod Ethereum trebuie să respecte protocolul său de bază la literă, care desigur trebuie să fie absolut identic pentru toate nodurile, sau va fi exclus din rețea. în sine. 

Funcționarea unui nod Ethereum

Nodurile Ethereum sunt computere, sau servere, conectate la Internet și pe care rulează un software special. 

Acest software în jargon se numește client de rețea și este absolut esențial pentru rularea unui nod. Tocmai acest software se conectează cu celelalte noduri din rețeaua P2P și care trebuie să respecte la litera protocolului Ethereum. 

Lucrul curios este că, deoarece protocolul este public și open source, oricine poate face un client de rețea pentru a rula un nod în rețeaua Ethereum. 

Important este ca clientul sa respecte toate regulile protocolului, pentru ca daca nu o face, nu va fi compatibil cu celelalte noduri, ajungand sa fie exclus a priori din reteaua in sine. 

În prezent, există doar 4 clienți care sunt cei mai folosiți, pentru că, deși sunt multe, majoritatea sunt folosite foarte puțin. 

Cu toate acestea, trebuie făcută o distincție între clienții consens și clienții de execuție. 

Clienții de execuție sunt nodurile așa-numitului „Execution Layer” (EL) al Ethereum, adică cele derivate din fostul protocol bazat pe Proof-of-Work (PoW). 

De departe cel mai utilizat client de execuție este istoricul Geth, care există de mult timp și este liderul incontestabil al rețelei bazate pe vechiul protocol. Acesta este urmat, dar cu procente mult mai mici, de Erigon, Nethermind și Besu. 

De când protocolul Ethereum a trecut la Proof-of-Stake (PoS) odată cu fuziunea din 15 septembrie, așa-numitul „Consensus Layer” (CL) a fost adăugat, cu diferiți clienți. 

În cazul clienților CL, există mai multă diversitate, cu Prysm la 42%, Lighthouse la 36% și Teku la 18%. Acesta este urmat de Nimbus cu doar 3%. 

Toate aceste software-uri sunt open source, liber și liber descărcate de toți. 

Ce fac nodurile de rețea

De-a lungul timpului, funcția nodurilor a evoluat. 

Inițial, au făcut totul, adică singurul software existent în rețeaua Ethereum erau nodurile. 

Cu alte cuvinte: 

• au asigurat și controlat blockchain-ul 
• au minat blocurile cu PoW 
• au verificat conformitatea tuturor blocurilor și tranzacțiilor cu protocolul
• au executat contracte inteligente
• au acționat ca portofele permițând trimiterea și primirea de jetoane. 

Cu toate acestea, în timp, au pierdut unele funcționalități. 

În special, ei au pierdut funcționalitatea pentru mine blocuri, deoarece era necesar un software mai eficient și mai rapid pentru a face acest lucru cu succes. Astfel, a fost dezvoltat software ad-hoc pentru minerit. 

Teoretic, pot fi folosite în continuare ca portofele, dar sunt foarte incomode. De fapt, până acum aproape toate portofelele utilizate pe scară largă nu sunt noduri. 

Faptul este că un nod trebuie securizați și verificați blockchain-ul, care este un fișier de aproape 350 GB în care au fost înregistrate toate tranzacțiile pe Ethereum din istorie, pe care un nod trebuie să le verifice unul câte unul. 

Deci, de-a lungul timpului, nodurile au ajuns să facă în principal două lucruri: pe de o parte, păzesc și verifică blockchain-ul sau registrul tranzacțiilor, iar pe de altă parte, execută instrucțiunile conținute în contractele inteligente. 

Trecerea la PoS

Îmbina, odată cu trecerea la PoS, a schimbat lucrurile. 

De fapt, abandonarea PoW a eliminat nevoia de a extrage blocuri, așa că minerii Ethereum pur și simplu au dispărut sau s-au mutat în alte blockchain-uri încă bazate pe PoW. 

Dar, până când minerii nu mai erau cei care creau blocurile cu tranzacții de adăugat la blockchain, a trebuit să fie creat alt software pentru a valida blocurile. 

Un astfel de software sunt noii clienți Consensus Layer, și anume Prysm, Lighthouse, Teku și Nimbus. 

Aceste noduri CL validează blocurile acum pe care minerii nu le mai fac. 

Cu toate acestea, PoS se bazează pe miza, astfel încât nodurile CL dețin și jetoane ETH puse în miză. 

Stratul de consens se bazează pe un nou blockchain, numit Beacon Chain și bazat pe PoS, pe care jetoanele ETH pot fi mizate pe nodurile relevante, astfel încât să se poată face PoS. Vechiul nivel de execuție folosește vechiul blockchain bazat pe PoW, dar fără blocuri noi adăugate, deoarece tranzacțiile sunt acum înregistrate doar pe noul lanț Beacon. 

Configurarea unui nod Ethereum

Funcționarea unui nod este relativ simplă. De fapt, odată instalat, clientul trebuie pur și simplu lăsat să lucreze conectat la Internet. 

Cu toate acestea, instalarea nu este o chestiune banală. 

În primul rând, când clientul este instalat, acesta trebuie să descarce întregul blockchain și să verifice totul, tranzacție cu tranzacție. Acest proces se dovedește a fi deosebit de lung. 

De asemenea, odată ce este instalat, trebuie configurat astfel încât să se poată conecta la alte noduri, altfel se dovedește a fi exclus efectiv din rețeaua P2P. 

Acesta din urmă este un proces tehnic care necesită un minim de expertiză. Astfel, nu este potrivit pentru cei care fac doar primii pași în acest domeniu, nu în ultimul rând pentru că necesită abilități IT și sisteme. 

Este și mai complicat în cazul unui nod CL, deoarece, din moment ce trebuie să păzească cel puțin 32 ETH în miza, face problema de securitate și mai relevantă. 

Securitate

Securitatea unui nod este crucială pentru a-i permite să funcționeze corect, deoarece are un portofel încorporat, iar în cazul nodurilor CL deține ETH în staking. 

Singura problemă majoră în cazul unei breșe este eventuala furt de fonduri, deoarece chiar dacă ar fi atacată sau spartă întreaga rețea nu ar fi afectată. 

Deoarece pot fi supuse furtului de fonduri, este esențial un nivel ridicat de protecție a mașinilor și rețelelor pe care rulează. 

O problemă ceva mai complicată este cea a securității rețelei P2P. 

Deoarece aceasta se bazează pe propriile noduri, dacă multe dintre ele ar fi încălcate, rețeaua în sine ar putea avea probleme. Posibila încălcare a unui singur nod, sau a unui număr limitat de noduri, nu creează probleme majore pentru rețea, dar dacă sunt încălcate multe problemele ar putea fi și foarte grave. 

Acesta este motivul pentru care ar fi necesar ca mai mulți clienți să fie folosiți în permanență, deoarece în cazul în care unul are un bug sau o vulnerabilitate, este dificil pentru ceilalți clienți să-i aibă și pe aceștia. 

În ceea ce privește nivelul de execuție, Geth este acum atât de bine dovedit încât pare puțin probabil să aibă probleme serioase. Chiar și așa, este totuși util că există și alți clienți de folosit în cazul ipotetic al unei probleme în Geth. 

În schimb, în ​​cazul clienților pentru Stratul de Consens, treaba este diferită, deoarece aceștia sunt de fapt într-unul de doar câteva luni.