Il protocollo Bitcoin ha delle regole che devono essere rispettate. Tuttavia, non esiste un'autorità centrale per eseguirli. Poiché si tratta di un sistema peer-to-peer, gli utenti supervisionano questa attività tramite il proprio nodo.
In questo articolo, spieghiamo tutto ciò che devi sapere sui nodi Bitcoin.
Cos'è un nodo Bitcoin?
Un nodo Bitcoin è un computer che esegue il software Bitcoin. Memorizza la propria versione della blockchain e distribuisce le informazioni sulle transazioni.
Tutti i nodi rappresentano quindi la rete Bitcoin stessa. Pertanto, quando si desidera interagire con Bitcoin, sia per effettuare una transazione che per partecipare al mining, è necessario stabilire una connessione con un nodo. Tra le altre cose, il tuo portafoglio Bitcoin deve essere in grado di connettersi a un nodo per consultare il saldo bitcoin associato ai tuoi indirizzi e per trasmettere le tue transazioni.
Il numero di nodi su Bitcoin è impossibile da determinare con precisione poiché la maggior parte di essi funziona con Tor («The Onion Router», una rete di comunicazione che rende anonimo il traffico). Tuttavia, alcune stime sono comprese tra 40.000 e 150.000, distribuite in tutto il mondo.
Inizialmente, il sistema Bitcoin è stato progettato in modo tale che ogni utente avesse il proprio nodo. Inoltre, se scarichi il client Bitcoin Core, avrai contemporaneamente un nodo e un portafoglio integrato.
A parte questo esempio di Bitcoin Core, oggi, la funzione del nodo è spesso differenziata dalla funzione del portafoglio. Quindi possiamo chiederci qual è il ruolo di un nodo indipendente?
Innanzitutto, ogni nodo memorizza la propria versione della blockchain. In effetti, non esiste un'autorità centrale su Bitcoin che possa occuparsi della conservazione della cronologia delle transazioni. Sono quindi i nodi che sono responsabili di scaricare la blockchain dai loro colleghi, archiviarla, mantenerla aggiornata sui nuovi blocchi e distribuire le informazioni ivi archiviate.
Il secondo ruolo dei nodi Bitcoin è verificare e trasmettere le transazioni. Quando un nodo riceve una nuova transazione, verifica che sia conforme alle regole che ha stabilito. In particolare, controlla che gli input UTXO appartengano al suo set UTXO, per assicurarsi che le monete spese siano legittime. Verifica inoltre che la transazione soddisfi le condizioni per la spesa dei bitcoin in questione. Se tutto gli va bene, conserva questa nuova transazione nel suo Mempool (Memory Pool) e la trasmette agli altri nodi con cui è connesso. Questo processo di verifica e diffusione continua con i seguenti nodi.
Il terzo ruolo dei nodi Bitcoin è verificare la validità dei blocchi creati dai minatori e distribuirli ai loro pari. Garantiscono che ogni blocco sia valido. In particolare, controllano che soddisfino la prova delle condizioni di lavoro.
Infine, ogni nodo Bitcoin può scegliere le proprie regole e grava un certo peso economico sulle modifiche del protocollo Bitcoin.
Qual è la differenza tra un nodo e un minore?
I nodi e i minatori di Bitcoin vengono spesso confusi tra loro. Tuttavia, la loro natura e i loro ruoli sono molto diversi.
Inizialmente, Bitcoin è stato progettato per consentire a ciascun nodo di partecipare al processo di mining. Infatti, quando Bitcoin è stato scaricato all'inizio degli anni 2010, il software era contemporaneamente un nodo, un portafoglio e un minatore.
Con l'adozione graduale di Bitcoin, il mining è diventato sempre più competitivo al punto che, oggi, il processo è diventato quasi interamente industrializzato. Oggi, la difficoltà di mining è così grande che è quasi impossibile minare un blocco Bitcoin con un computer convenzionale. Pertanto, la maggior parte del mining viene ora eseguita su computer speciali, chiamati ASICS, specificamente ottimizzati per il mining di Bitcoin. Pertanto, tutti i nodi non sono più coinvolti nel processo di mining. D'ora in poi, è quindi necessario distinguere chiaramente tra il ruolo del nodo e il ruolo del minore.
Il ruolo del nodo è quello che abbiamo dettagliato nella parte precedente:
Memorizza la blockchain;
verifica e diffonde le transazioni;
Controlla e distribuisce i blocchi;
Impone le regole del protocollo.
Il ruolo del miner è selezionare le transazioni in attesa di conferma nel mempool, creare con esso un blocco candidato e cercare i nonces che consentano la convalida del blocco. Pertanto, il minore deve essere connesso a un nodo, oppure esserlo lui stesso. In quest'ultimo caso si parla di «nodo minerario».
In termini di hardware, un nodo Bitcoin richiede una certa capacità di archiviazione, ma può funzionare su macchine leggere. È anche possibile eseguire un nodo Bitcoin su un microcomputer come un Raspberry Pi. Non è quindi necessario investire in computer costosi per far funzionare il proprio nodo.
Inoltre, a differenza del mining, la gestione di un nodo Bitcoin non comporta alcun vantaggio pecuniario. Spiegherò i vantaggi di fare il proprio nodo nell'articolo della prossima settimana.
Quali sono i diversi tipi di nodi Bitcoin?
In generale, esistono due diversi tipi di nodi Bitcoin. Ognuno risponde a determinati problemi e presenta i propri vantaggi e svantaggi.
Il primo tipo di nodo è il nodo completo (in inglese un «nodo completo»). Da allora verifica e mantiene l'intera blockchain di Bitcoin Il blocco della genesi. Il nodo completo consente di verificare tutte le transazioni Bitcoin in modo indipendente. Fornisce quindi tutte le garanzie di verifica al suo utente.
Il blocco genesis è il primo blocco estratto su Bitcoin. È stato creato il 3 gennaio 2009 da Satoshi Nakamoto.
Il secondo tipo di nodo è il nodo leggero, chiamato nodo SPV per» Verifica semplificata dei pagamenti ». Questi sistemi memorizzano solo le intestazioni dei blocchi, ma non memorizzano e verificano le transazioni. Pertanto, sono molto più leggeri di un nodo completo e possono essere utilizzati su macchine con alimentazione e spazio di archiviazione ancora più limitati, come ad esempio uno smartphone. Un nodo leggero dipende necessariamente dai nodi completi. Non è completamente indipendente e non offre lo stesso livello di fiducia.
Alcuni distinguono anche tra nodi eliminati (in inglese «Pruned Node»). Un nodo ridotto è in realtà un nodo completo, con la differenza che mantiene la blockchain solo fino a un determinato limite di dimensione di archiviazione. La potatura è un parametro che può essere determinato per rimuovere gradualmente i vecchi blocchi, dopo averli controllati, in modo da conservare solo i blocchi più recenti. Se siete davvero limitati in termini di capacità di archiviazione, questa può essere un'opzione interessante che offre più garanzie rispetto a un semplice nodo SPV.
Come configurare facilmente il tuo nodo Bitcoin?
Il client Bitcoin node più famoso è Bitcoin Core, un software che discende direttamente dal software Bitcoin fornito da Satoshi Nakamoto nel 2009. Bitcoin Core ti consente di avere un nodo Bitcoin completo e un portafoglio integrato, direttamente sul tuo PC.
Tuttavia, Bitcoin Core rimane limitato nelle opzioni che offre. Quindi ci sono numerose altre implementazioni che ti consentono di installare e utilizzare il tuo nodo Bitcoin in modo semplice, con opzioni aggiuntive. Ecco alcuni esempi di implementazioni:
Ognuna di queste implementazioni ha le proprie caratteristiche. Quindi ti consiglio di studiare le loro opzioni prima di scegliere la tua.
Poiché un nodo Bitcoin dovrebbe rimanere sempre online, spesso è meglio installare il nodo su hardware completamente dedicato. Puoi connettere i tuoi vari portafogli al tuo nodo tramite Tor usando un indicizzatore come Electrs (Electrum Rust Server) o Fulcrum. Questi strumenti sono generalmente integrati nell'implementazione.
Conclusione
I nodi Bitcoin sono computer che eseguono il protocollo. Devono archiviare la blockchain, verificare e trasmettere le transazioni Bitcoin e verificare e trasmettere i nuovi blocchi.
Esistono due tipi principali di nodi Bitcoin:
Nodi completi che memorizzano l'intera blockchain;
Light Node (SPV) che memorizzano solo le intestazioni dei blocchi.
Nell'articolo della prossima settimana, ti forniremo 6 motivi per cui dovresti gestire il tuo nodo Bitcoin. Vedremo quali sono gli incentivi per gestire il tuo nodo come utente.
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