آشنایی با فول نود (Full Node)

نود یا گره کامل (Full Node)، شاید اصطلاحاتی باشند که زیاد در مورد آنها شنیده‌اید. می‌توان گفت گره یا نود، کامپیوتری است که شبکه‌ای را با کامپیوترهای دیگر تشکیل می‌دهد؛ از قوانین پیروی می‌کند و اطلاعات را به اشتراک می‌گذارد.

در شبکه بیت کوین، گره‌ها (node) نقش بسیار مهمی را ایفا می‌کنند؛ در واقع می‌توان آنها را به‌عنوان «نگهبان» تصور کرد که دائماً بلاکچین بیت‌کوین را زیر نظر دارند تا تراکنش‌های معتبر بیت‌کوین را از تراکنش‌های غیرمعتبر تشخیص دهند. وظیفه اصلی آنها جلوگیری از تلاش برای دو بار خرج کردن (double-spend) بیت کوین‌هایی است که قبلاً در جاهای دیگر خرج شده‌اند. نودها را می‌توان به دو دسته فول نود (Full nodes) و لایت نود (lightweight nodes) تقسیم کرد.

در این مقاله، به بررسی فول نودها خواهیم پرداخت.

فول نود (Full Node) چیست؟

فول نود، کامپیوتری در شبکه همتا به همتای بیت‌کوین است که یک کپی از کل بلاکچین بیت‌کوین را میزبانی و همگام‌سازی می‌کند. اصطلاحات "نود" و "فول نود" اغلب به صورت مترادف استفاده می‌شوند، اما در واقع بین آنها تفاوت وجود دارد.

بر طبق تعریف Bitcoin Core: فول نود، برنامه‌ای است که به طور کامل تراکنش‌ها و بلوک‌ها را تأیید می‌کند. تقریباً تمام فول نودها نیز با پذیرش تراکنش‌ها و بلوک‌ها از سایر فول نودها، اعتبارسنجی تراکنش‌ها و بلوک‌ها و سپس انتقال آن‌ها به گره‌های کامل دیگر، از شبکه پشتیبانی می‌کنند.

اجماع در یک شبکه غیرمتمرکز با قوانینی تعریف می‌شود که بر اساس آن شبکه عمل می‌کند و اعتبار اطلاعات موجود در بلوک‌ها را تأیید می‌کند. حفظ اجماع بین نودها، تأیید تراکنش‌ها و رای گیری در مورد پیشنهادها همگی از وظایف اصلی فول نودها هستند.

انواع فول نود (Full Node)

گره تعدیل شده (Pruned nodes)

یکی از انواع فول نودها، گره تعدیل شده (Pruned nodes) می‌باشد، که بلوک‌ها را از ابتدای زنجیره دانلود می‌کند تا زمانی که به حد معینی برسد و سپس قدیمی ترین بلوک‌ها را حذف می‌کند. کلمه فارسی مناسب برای این نوع از نودها، "هرس" می‌باشد زیرا شاخه‌های درخت تصمیم حذف شده است؛ بنابراین فضای کمتری را در هارد دیسک اشغال می‌کند.

نودهای آرشیوی (Archival nodes) 

از سوی دیگر، نودهای بایگانی یا آرشیوی (Archival nodes)، کل بلاکچین را میزبانی می‌کنند و فضای هارد دیسک بسیار بیشتری را نسبت به گره تعدیل شده اشغال می‌کنند. همانطور که از شکل بالا مشخص است، خود این نود آرشیوی نیز به بخش‌های کوچکتری تقسیم بندی می‌شود که به آنها خواهیم پرداخت.

• گره‌های استخراج (Mining Nodes)

این گره‌ها که معمولاً به عنوان ماینرها شناخته می‌شوند، پازل‌های رمزنگاری پیچیده را در فرآیندی به نام «استخراج یا ماینینگ» حل می‌کنند. هدف هر ماینر این است که اولین گره‌ای باشد که یک بلوک جدید در بلاکچین ایجاد می‌کند. هنگامی که کل شبکه یک تراکنش را تأیید کرد، یک بلوک جدید به بلاکچین موجود اضافه می‌شود و ماینر برنده نیز پاداشی دریافت می‌کند. در وایت پیپر بیت کوین، ساتوشی از کلمه “node” به عنوان مترادف “miner” استفاده کرد، اما در طول سال‌ها این دو تعریف تا حدودی منشعب شدند. «ماینرها» از سخت‌افزار تخصصی ASIC برای افزودن بلاک‌ها به بلاکچین بیت کوین و دریافت پاداش برای انجام این کار استفاده می‌کنند. ASICها، مدارهای مجتمع خاصی هستند که برای موارد استفاده خاصی مانند استخراج بیت کوین طراحی شده‌اند.

• گره‌های استیکینگ (Staking Nodes)

مکانیزم اجماع مورد استفاده در اعتبار سنجی تراکنش‌های گره‌های سهامداری یا استیکینگ، اثبات سهام (Proof of Stake) می‌باشد. به منظور مشارکت در ایجاد، تایید و اعتبار سنجی بلوک‌ها، استیک کننده‌ها ملزم به نگهداری مقادیر مشخصی از کوین‌ها هستند.

علاوه بر کوین‌های سرمایه‌گذاری‌شده، الگوریتم‌های استیکینگ زمان در بلاکچین، تعداد کل سهامداران در بلاکچین، و همچنین یک عامل تصادفی را برای تعیین اعتبار یک بلوک در نظر می‌گیرند.

• گره‌های مرجع (Authority Nodes)

یکی دیگر از مدل‌های اجماع، اثبات اعتبار (Proof of Authority) می‌باشد که در راه‌اندازی‌ زنجیره‌های خصوصی محبوب‌تر است. گره‌های این مدل برای ایجاد و اعتبارسنجی بلوک‌های جدید در زنجیره بلوک تعیین شده‌اند.

• مسترنودها (Masternodes)

نوع دیگری از گره‌های کامل، مسترنودها هستند. مسترنودها علاوه بر ذخیره کل بلاکچین و اعتبارسنجی تراکنش‌ها، کل اکوسیستم خود را تثبیت و ایمن می‌کنند و ممکن است خدماتی مانند تراکنش‌های خصوصی و فوری، مدیریت خزانه‌داری و بودجه و همچنین رأی‌دهی حاکمیتی را ارائه دهند.

جمع‌بندی

گاهی اوقات اصطلاح‌های نود و فول نود به صورت مترادف استفاده می‌شوند، اما بین آنها تفاوت‌هایی وجود دارد که در این مقاله سعی شد با تعریف درستِ واژه فول نود یا همان نود کامل، به این مفهوم و تفاوتش با اصطلاح نود پرداخته شود. در ادامه نیز انواع نودهای کامل معرفی شد، که به دو دسته جداگانه تقسیم شدند. در انتها نیز به نودهای آرشیوی پرداختیم که شامل 4 دسته بودند که به صورت مختصر به آنها پرداختیم.