I nodi della rete Bitcoin (Bitcoin Nodes) sono responsabili della protezione e della manutenzione dell’infrastruttura di base della rete Bitcoin. È quindi fondamentale capire cosa sono i nodi, come funzionano e che ruolo giocano nella crescita della rete Bitcoin.
Se non ci fossero i nodi, il Bitcoin come lo conosciamo oggi sarebbe solo una teoria nota a pochi esperti di informatica. I nodi Bitcoin sono l’infrastruttura alla base della rete Bitcoin e sono responsabili della sua continua protezione e manutenzione. Tuttavia, nonostante l’importanza dei nodi nella rete Bitcoin, essi vengono spesso fraintesi o non compresi affatto anche da chi sfinisce esperto o appassionato della tematica.
A breve andremo ad approvondire non solo cosa sono i nodi Bitcoin, ma anche i vari tipi di nodi Bitcoin e il ruolo che ogni forma di nodo Bitcoin svolge nella rete Bitcoin.
Indice dei contenuti
Che cos’è Bitcoin
La moneta digitale nota come Bitcoin è ciò che la maggior parte delle persone intende quando parla di Bitcoin. Il Bitcoin, tuttavia, è molto di più:
- La rete Bitcoin è un gruppo di computer collegati in rete che condividono informazioni
- Bitcoin (scritto con la “B” maiuscola) è l’intera rete, i bitcoin (con la “b” minuscola o scritto con la sigla btc) sono la moneta che viaggia sulla rete.
- Bitcoin è un protocollo, ovvero un insieme di regole che disciplinano la condivisione delle informazioni sulla rete.
- Bitcoin è un software; è cioè un programma informatico che viene eseguito dai computer della rete per consentire loro di scambiare informazioni tra loro. Questo programma è a conoscenza delle regole che governano il protocollo.
Siccome è facile creare confusione utilizzando la stessa parola per indicare una serie di concetti diversi, anche se tutti collegati tra loro. Per l’articolo di oggi, ci riferiremo alle numerose applicazioni di “Bitcoin” utilizzando i seguenti termini:
- Il bitcoin, la criptovaluta che può essere acquistata, venduta e scambiata, è indicata con il simbolo BTC.
- Le regole del protocollo Bitcoin sono codificate in un linguaggio comprensibile ai computer e il software Bitcoin spiega tali regole. Ciò consente ai computer di interagire tra loro e di condividere informazioni sulle transazioni Bitcoin.
- Il termine “rete Bitcoin” si riferisce al sistema distribuito di computer collegati in rete, ognuno dei quali gestisce una propria copia del software Bitcoin.
Queste distinzioni offrono una valida base contestuale per discutere i vari tipi di nodi Bitcoin. Prima di approfondire l’argomento dei nodi Bitcoin in particolare, è importante avere una comprensione generale di cosa sono i nodi.
Cosa sono i nodi nella blockchain
Un nodo è, nella sua accezione più elementare, un punto di una rete. Un nodo può essere qualsiasi cosa, da un’automobile su una rete di autostrade a un collega di lavoro in una rete professionale. Ad esempio, un’automobile è un nodo di una rete di autostrade.
I nodi sono pezzi di hardware nell’ambito dell’informatica che sono collegati a una rete e hanno la capacità di inviare, elaborare e memorizzare informazioni. Hardware e software sono i due componenti che costituiscono un nodo.Il termine “hardware” si riferisce ai componenti tangibili (come microchip e processori) necessari per il funzionamento del software. Un insieme di istruzioni che possono essere salvate ed eseguite da un pezzo di hardware viene definito software.
Un esempio di nodo su Internet è il vostro dispositivo mobile, come uno smartphone. Le applicazioni sono pezzi di software in grado di connettersi a Internet e di fornirgli istruzioni sul tipo di informazioni da inviare, ricevere e conservare (come pagine web, messaggi di testo e indicazioni stradali). Le applicazioni che si eseguono (browser, app di messaggistica, mappe, ecc.) sono esempi di questo tipo di applicazioni. Queste informazioni e istruzioni vengono elaborate e salvate su pezzi fisici di hardware contenuti nel telefono e in altri computer collegati a Internet.
Rispetto ad altre reti, come internet e i telefoni cellulari, la rete e i nodi di Bitcoin sono incredibilmente semplici. Mentre internet e i telefoni cellulari sono destinati a comunicare e memorizzare un’ampia varietà di informazioni, la rete e i nodi Bitcoin sono progettati solo per inviare e memorizzare dati che rappresentano le transazioni Bitcoin. Ciò è in contrasto con Internet e i telefoni cellulari, che sono progettati per trasmettere e memorizzare un’ampia gamma di informazioni.
Poiché la rete Bitcoin è ospitata su Internet, un nodo Bitcoin può essere considerato come un nodo Internet dal punto di vista tecnologico.
Cosa sono i nodi Bitcoin
I nodi Bitcoin sono macchine collegate alla rete Bitcoin che eseguono anche il software client Bitcoin. I nodi Bitcoin sono responsabili della convalida delle transazioni, della loro trasmissione, della loro elaborazione e della loro archiviazione.
Le transazioni effettuate con Bitcoin sono raggruppate e salvate in gruppi noti come blocchi. Il concetto di transazioni storiche conservate in blocchi separati e poi collegate tra loro è all’origine della parola “blockchain”. I nodi devono assicurarsi che le transazioni contenute in un blocco siano legittime prima che il blocco possa essere aggiunto alla blockchain.
Questa verifica comprende il controllo di elementi quali l’eventuale doppia spesa dello stesso Bitcoin e la determinazione del reale possesso del Bitcoin che il mittente sta cercando di inviare. Il termine “consenso” si riferisce al processo attraverso il quale tutti i nodi di una rete raggiungono un accordo sulla legittimità di un blocco (e delle transazioni che esso include) prima di aggiungerlo alla blockchain.
Poiché Bitcoin è un sistema di pagamento peer to peer (P2P), sulla rete Bitcoin non ci sono intermediari o mediatori per far rispettare le regole del consenso. Per questo motivo, è necessario che i nodi raggiungano un accordo tra loro.Questo avviene attraverso l’uso del software Bitcoin.
Il software Bitcoin include, oltre alle regole che governano il protocollo Bitcoin, una copia completa della blockchain che registra tutte le transazioni Bitcoin. Pertanto, quando un nodo scarica il software Bitcoin e si unisce alla rete Bitcoin, possiede la stessa cronologia delle transazioni di ogni altro nodo Bitcoin e opera sulla base dello stesso insieme di regole per la verifica delle transazioni che sono distribuite sulla rete Bitcoin.
Quando una nuova transazione viene trasmessa alla rete, ogni singolo nodo svolge il proprio lavoro per verificare se la transazione è autentica o meno. In modo simile, ogni volta che un nuovo blocco viene aggiunto alla blockchain, spetta a ogni singolo nodo decidere se includerlo o meno nel proprio libro mastro personale. Grazie a questa struttura, i nodi sono in grado di verificare le transazioni e i blocchi Bitcoin in modo affidabile.
In media, ogni blocco della rete Bitcoin contiene 2.000 transazioni.
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Quali sono le tipologie più comuni di nodi Bitcoin
La domanda “che ruolo ha il nodo nell’aggiungere blocchi alla blockchain?” è utile per capire i diversi tipi di nodi Bitcoin. Tenendo sempre ben presente che i nodi Bitcoin sono responsabili della trasmissione, della convalida, dell’elaborazione e dell’archiviazione delle transazioni in BTC, mentre i blocchi sono raccolte di transazioni in BTC che sono state convalidate.
- Full Nodes
Quando una transazione viene completata, viene raccolta da un nodo completo.- I nodi completi sono nodi che detengono l’intera blockchain e hanno la capacità di convalidare completamente tutte le regole della rete Bitcoin utilizzando un software sviluppato appositamente per Bitcoin.
- Un nodo completo esegue un controllo di convalida su una transazione confrontandola con i blocchi precedenti della blockchain e con le regole codificate nel software Bitcoin.
- Se la transazione è legittima, il nodo completo la trasmette agli altri nodi a cui è collegato. Questi nodi partecipano allo stesso processo di verifica degli altri.
- Dopo che un numero sufficiente di nodi completi ha raggiunto il consenso sull’autenticità della transazione, questa viene aggiunta a un pool di altre transazioni valide.
Minatori nell’AD
- Miners
Le transazioni di questo pool vengono raccolte dai nodi di estrazione, noti anche come miner, che le compilano in blocchi.- I minatori utilizzano una variante del software Bitcoin preconfigurata con una serie di regole specializzate per la generazione dei blocchi e il loro invio alla rete Bitcoin. Queste regole riguardano dettagli come la dimensione massima di un blocco, il modo in cui le transazioni devono essere formattate e come i blocchi devono essere firmati.
- I minatori sono in costante competizione tra loro per produrre il blocco successivo.Quando un miner ritiene di aver costruito con successo un blocco legittimo, invia una trasmissione del blocco proposto agli altri nodi che compongono la rete Bitcoin.
- I nodi completi ottengono il blocco e poi, in modo analogo al modo in cui convalidano una singola transazione, convalidano il blocco stesso secondo le regole codificate nel software Bitcoin che stanno eseguendo.
- Se un nodo completo ritiene che un blocco sia legittimo, lo aggiunge alla propria copia della blockchain, lo trasmette alla rete Bitcoin e gli altri nodi si sottopongono alla stessa procedura di verifica.
- Il consenso si dice stabilito quando un numero sufficiente di nodi ha convalidato il blocco e lo ha aggiunto alle rispettive copie della blockchain. A questo punto le transazioni contenute nel blocco vengono elaborate, tutti i nodi convalidano e memorizzano la versione più recente della blockchain e i minatori iniziano la corsa per creare il blocco successivo.
- Light nodes
I Light Nodes sono computer che eseguono una versione personalizzata del software Bitcoin. Questo software mantiene, come suggerisce il nome, una versione ridotta della blockchain.- Questa particolare implementazione della blockchain include le intestazioni dei blocchi, che sono essenzialmente una serie di codici all’interno di ogni blocco che dichiarano “questo blocco è valido”.
- Ciò rende possibile ai nodi leggeri di unirsi alla rete Bitcoin e di condurre transazioni su di essa, senza la necessità di memorizzare la storia completa della rete. Tuttavia, ciò significa che i nodi leggeri non sono in grado di verificare autonomamente le regole della rete Bitcoin e, di conseguenza, devono connettersi ai nodi completi per ottenere i dati del blocco. Questa è un’implicazione importante.
- Il caso più diffuso di light nodes è rappresentato dai wallet mobili. La stragrande maggioranza dei telefoni cellulari, con una o due eccezioni degne di nota, non ha la potenza di elaborazione necessaria per gestire un nodo completo e certamente non ha la potenza di elaborazione sufficiente per gestire un miner. Tuttavia, hanno una capacità di elaborazione sufficiente a conservare una versione condensata della blockchain, che include dettagli sugli indirizzi dei wallet e sui saldi di BTC. Il vostro dispositivo mobile è considerato un nodo della rete Bitcoin se avete mai inviato o ricevuto bitcoin da esso.
Mining: Full nodes vs miner
I miner sono incentivati a generare e proporre blocchi validi perché il minatore il cui blocco viene inserito nella blockchain riceve una ricompensa. Questo incentiva i minatori a sviluppare e proporre blocchi validi.
La ricompensa per il blocco comprende i Bitcoin di nuovo conio già programmati nel software Bitcoin (BTC) e le commissioni di transazione pagate in Bitcoin per tutte le transazioni incluse nel blocco.
L’industria del mining è molto competitiva e costosa. Nel caso in cui un minatore invii un blocco non valido (ad esempio perché contiene transazioni fittizie), il blocco verrà rifiutato dagli altri nodi e il minatore non verrà pagato per il tempo e il denaro spesi per creare il blocco.Di conseguenza, i minatori hanno un incentivo finanziario a proporre solo blocchi validi.
AD
I miner hanno la possibilità di proporre nuovi blocchi alla rete Bitcoin, mentre i nodi completi no. Questa è una delle principali distinzioni tra minatori e nodi completi.Come estensione logica di questa idea, i minatori hanno diritto a guadagnare ricompense per i blocchi, mentre i nodi completi no.
Poiché l’attività di mining utilizza una quantità significativa di risorse, i minatori devono utilizzare hardware specializzato e ad alta potenza, sviluppato appositamente per costruire e proporre nuovi blocchi. I nodi completi, invece, sono in grado di funzionare praticamente su qualsiasi computer portatile e persino su un Raspberry Pi.
Quali sono gli altri tipi di nodi Bitcoin
Le tre varietà principali di nodi Bitcoin sono note come nodi completi, minatori e nodi lite. Tuttavia, esistono alcuni tipi aggiuntivi di nodi che vengono comunemente discussi e che meritano una definizione.ANNUNCIO
- Lightning nodes
Lightning Network (LN) è una rete sviluppata in aggiunta alla rete Bitcoin per consentire agli utenti di effettuare transazioni Bitcoin più rapidamente e a costi inferiori. Queste attività sono coordinate dai nodi lightning. - Archive nodes
Conosciuti anche come nodi di archiviazione completi, i nodi di archivio sono la stessa cosa dei nodi completi; memorizzano una copia completa della blockchain e sono in grado di convalidare tutte le regole della rete Bitcoin. I nodi completi sono noti anche come nodi di archivio completi. La distinzione viene fatta perché alcuni individui dividono i nodi interi in due categorie: nodi archiviati e nodi tagliati.Ecco come nasce la divisione. - Pruned nodes
I Pruned nodes sono nodi la cui storia della blockchain è stata troncata in una certa misura a causa dei limiti di capacità di archiviazione. Quando raggiungono questo limite di dimensioni, iniziano a rimuovere o a potare i blocchi più vecchi per fare spazio alle versioni complete dei nuovi blocchi, in modo da poterli memorizzare. I nodi sottoposti a potatura sono più compatti dei nodi completi, ma sono comunque più grandi dei nodi leggeri. - Mining pool nodes
I nodi del pool di mining sono responsabili del coordinamento delle attività di estrazione di gruppi di minatori in modo che possano combinare le loro risorse e estrarre nuovi blocchi. Quando un nodo del pool di mining genera un blocco che viene aggiunto alla blockchain, il nodo divide la ricompensa del blocco tra i minatori in modo proporzionale alla quantità di risorse di cui ciascun minatore dispone. I minatori apprezzano i mining pool perché aumentano la probabilità di essere ricompensati spesso. Ad esempio, invece di ottenere 10 Bitcoin ogni 100 blocchi, possono ottenere 1 Bitcoin ogni 10 blocchi.
In sintesi
I nodi Bitcoin sono computer collegati alla rete Bitcoin che eseguono il software Bitcoin per trasmettere, convalidare, elaborare e memorizzare transazioni e blocchi Bitcoin.I nodi Bitcoin sono anche responsabili della memorizzazione dei blocchi. Esistono tre tipi principali di nodi utilizzati con Bitcoin.
- Per giungere a un accordo sulla storia delle transazioni, i nodi completi eseguono una convalida senza fiducia dei blocchi e delle transazioni. In questo modo, i nodi completi sono in ultima analisi responsabili di determinare quali blocchi vengono aggiunti al blocco.
- I miner raccolgono le transazioni dei singoli utenti in blocchi, che poi sottopongono alla rete Bitcoin per la verifica.La ricompensa del blocco viene assegnata al minatore che ha contribuito al blocco quando questo viene inserito nella blockchain. I minatori rendono possibile l’entrata in circolazione di nuovi Bitcoin attraverso questo processo.
- Grazie alle loro connessioni con i nodi completi, i nodi leggeri sono in grado di mantenere una versione più condensata della blockchain di Bitcoin. In questo modo, i nodi leggeri rendono possibile la partecipazione alle transazioni Bitcoin da parte di dispositivi a basso consumo, come i telefoni cellulari.
