Het Bitcoin-protocol heeft regels die moeten worden gerespecteerd. Er is echter geen centrale autoriteit om ze uit te voeren. Omdat het een peer-to-peer-systeem is, houden gebruikers toezicht op deze taak via hun node.
In dit artikel leggen we alles uit wat je moet weten over Bitcoin-nodes.
Wat is een Bitcoin-node?
Een Bitcoin-node is een computer waarop de Bitcoin-software draait. Het slaat zijn eigen versie van de blockchain op en verspreidt transactiegegevens.
Alle nodes vertegenwoordigen dus het Bitcoin-netwerk zelf. Als u dus met Bitcoin wilt communiceren, of u nu een transactie wilt doen of wilt deelnemen aan mining, moet u een verbinding tot stand brengen met een knooppunt. Uw Bitcoin-portemonnee moet onder andere verbinding kunnen maken met een node om het bitcoinsaldo te kunnen raadplegen dat aan uw adressen is gekoppeld en om uw transacties uit te zenden.
Het aantal nodes op Bitcoin is onmogelijk precies te bepalen omdat de meeste daarvan onder Tor werken („The Onion Router”, een communicatienetwerk dat verkeer anonimiseert). Sommige schattingen liggen echter tussen de 40.000 en 150.000, verspreid over de hele wereld.
In eerste instantie was het Bitcoin-systeem zo ontworpen dat elke gebruiker zijn eigen node had. Als u bovendien de Bitcoin Core-client downloadt, beschikt u tegelijkertijd over een node en een geïntegreerde portemonnee.
Afgezien van dit Bitcoin Core-voorbeeld, wordt de node-functie tegenwoordig vaak onderscheiden van de portemonnee-functie. We kunnen ons dus afvragen wat de rol is van een onafhankelijk knooppunt?
Ten eerste slaat elk knooppunt zijn eigen versie van de blockchain op. Er is inderdaad geen centrale autoriteit op het gebied van Bitcoin die kan zorgen voor het bijhouden van de transactiegeschiedenis. Het zijn dan de nodes die verantwoordelijk zijn voor het downloaden van de blockchain van hun peers, het opslaan ervan, het up-to-date houden van de blockchain over de nieuwe blokken en het verspreiden van de informatie die daar is opgeslagen.
De tweede rol van Bitcoin-knooppunten is het verifiëren en uitzenden van transacties. Wanneer een node een nieuwe transactie ontvangt, controleert het of het voldoet aan de regels die het heeft opgesteld. Hij controleert met name of de UTXO-inputs tot zijn UTXO-set behoren, om er zeker van te zijn dat de uitgegeven munten legitiem zijn. Het controleert ook of de transactie voldoet aan de voorwaarden voor het uitgeven van de betreffende bitcoins. Als alles hem uitkomt, bewaart hij deze nieuwe transactie in zijn Mempool (Memory Pool) en zendt hij deze uit naar de andere nodes waarmee hij verbonden is. Dit verificatie- en verspreidingsproces wordt voortgezet met de volgende knooppunten.
De derde rol van Bitcoin-knooppunten is om de geldigheid van de blokken die door miners zijn gebouwd te controleren en deze onder hun collega's te verdelen. Ze zorgen ervoor dat elk blok geldig is. Ze controleren met name of ze voldoen aan het bewijs van de werkomstandigheden.
Ten slotte kan elk Bitcoin-knooppunt zijn eigen regels kiezen en een bepaald economisch gewicht afwegen op wijzigingen in het Bitcoin-protocol.
Wat is het verschil tussen een node en een minor?
Bitcoin-nodes en miners worden vaak met elkaar verward. Hun aard en rollen zijn echter heel verschillend.
In eerste instantie was Bitcoin ontworpen voor elk knooppunt om deel te nemen aan het mijnbouwproces. Toen Bitcoin begin 2010 werd gedownload, was de software inderdaad tegelijkertijd een node, een portemonnee en een miner.
Met de geleidelijke acceptatie van Bitcoin is mijnbouw steeds competitiever geworden tot het punt waarop het proces tegenwoordig bijna volledig geïndustrialiseerd is geworden. Tegenwoordig is de mijnbouwmoeilijkheid zo groot dat het bijna onmogelijk is om een Bitcoin-blok te minen met een conventionele computer. Het grootste deel van de mijnbouw wordt nu dus gedaan op speciale computers, ASICS genaamd, die specifiek zijn geoptimaliseerd voor Bitcoin-mining. Alle knooppunten houden zich daarom niet langer bezig met het mijnbouwproces. Voortaan is het dan nodig om een duidelijk onderscheid te maken tussen de rol van de knoop en de rol van de minderjarige.
De rol van het knooppunt is wat we in het vorige deel hebben beschreven:
Het slaat de blockchain op;
Het verifieert en verspreidt transacties;
Het controleert en verdeelt de blokken;
Het legt de regels van het protocol op.
De rol van de miner is om transacties te selecteren die wachten op bevestiging in de mempool, er een kandidaatblok mee samen te stellen en te zoeken naar nonces waarmee het blok gevalideerd kan worden. De minderjarige moet dus verbonden zijn met een knooppunt, of anders zelf. In het laatste geval spreken we van een „mining-node”.
Op het gebied van hardware heeft een Bitcoin-node enige opslagcapaciteit nodig, maar het kan op lichtgewicht machines draaien. Het is zelfs mogelijk om een Bitcoin-node te laten draaien op een microcomputer zoals een Raspberry Pi. Het is daarom niet nodig om te investeren in dure computers om uw eigen node te laten draaien.
Bovendien levert het runnen van een Bitcoin-node, in tegenstelling tot mining, geen financieel voordeel op. In het artikel van volgende week leg ik de voordelen van het zelf knopen van een knoop uit.
Wat zijn de verschillende soorten Bitcoin-nodes?
In grote lijnen zijn er twee verschillende soorten Bitcoin-knooppunten. Elk beantwoordt bepaalde problemen en heeft zijn eigen voor- en nadelen.
Het eerste type knooppunt is de volledige node (in het Engels een „full node”). Het verifieert en onderhoudt sindsdien de volledige Bitcoin-blockchain Het genesisblok. Met het volledige knooppunt kunnen alle Bitcoin-transacties onafhankelijk worden geverifieerd. Het biedt dus alle verificatiegaranties aan de gebruiker.
Het genesisblok is het eerste blok dat op Bitcoin wordt gedolven. Het werd op 3 januari 2009 opgericht door Satoshi Nakamoto.
Het tweede type knooppunt is het lichtgewicht knooppunt, dat een SPV-knooppunt wordt genoemd voor” Vereenvoudigde betalingsverificatie ”. Deze systemen slaan alleen block-headers op, maar ze slaan geen transacties op en verifiëren ze niet. Ze zijn dus veel lichter dan een volledig knooppunt en kunnen worden gebruikt op machines met nog beperktere stroom- en opslagruimte, zoals een smartphone bijvoorbeeld. Een lichtgewicht knooppunt is noodzakelijkerwijs afhankelijk van volledige knopen. Het is niet volledig onafhankelijk en biedt niet hetzelfde niveau van vertrouwen.
Sommige maken ook onderscheid tussen gesnoeide knopen (in het Engels „Pruned Node”). Een gesnoeid knooppunt is eigenlijk een compleet knooppunt, met dit verschil dat het de blockchain slechts tot een bepaalde opslaglimiet houdt. Snoeien is een parameter die kan worden bepaald om oude blokken geleidelijk te verwijderen, na ze te hebben gecontroleerd, zodat alleen de meest recente blokken behouden blijven. Als u echt beperkt bent in uw opslagcapaciteit, kan dit een aantrekkelijke optie zijn die meer garanties biedt dan een eenvoudig SPV-knooppunt.
Hoe stel je eenvoudig je eigen Bitcoin-node in?
De bekendste Bitcoin-node-client is Bitcoin Core, software die rechtstreeks afstamt van de Bitcoin-software die Satoshi Nakamoto in 2009 heeft geleverd. Met Bitcoin Core kunt u een compleet Bitcoin-knooppunt en een geïntegreerde portemonnee rechtstreeks op uw pc hebben.
Bitcoin Core blijft echter beperkt in de mogelijkheden die het biedt. Er zijn dus talloze andere implementaties waarmee u uw Bitcoin-node eenvoudig kunt installeren en gebruiken, met extra opties. Hier zijn enkele voorbeelden van implementaties:
Elk van deze implementaties heeft zijn eigen kenmerken. Dus ik raad je aan om hun opties te bestuderen voordat je de jouwe kiest.
Aangezien een Bitcoin-node altijd online moet blijven, is het vaak het beste om uw node op volledig daarvoor bestemde hardware te installeren. Je kunt je verschillende wallets via Tor met je node verbinden met behulp van een indexer zoals Electrum Rust Server of Fulcrum. Deze tools zijn over het algemeen geïntegreerd in de implementatie.
Conclusie
Bitcoin-nodes zijn computers waarop het protocol wordt uitgevoerd. Ze moeten de blockchain opslaan, Bitcoin-transacties verifiëren en uitzenden, en de nieuwe blokken verifiëren en uitzenden.
Er zijn twee hoofdtypen Bitcoin-knooppunten:
Volledige nodes die de volledige blockchain opslaan;
Lichtknooppunten (SPV) die alleen blokkoppen opslaan.
In het artikel van volgende week geven we je 6 redenen waarom je je eigen Bitcoin-node zou moeten runnen. We bekijken wat de prikkels zijn om als gebruiker je eigen node te runnen.
.png)
