Що таке ноди у криптовалютах і навіщо вони потрібні

Ті, хто робить перші кроки у світі криптовалют, спочатку стикаються з безліччю незрозумілих термінів. Важливо вивчити їх, щоб вигідно використовувати можливості нових цифрових активів.

Редакція MC.today з’ясувала, що таке ноди у криптовалютах, які функції вони виконують та як заробити на нодах.

Що таке ноди у криптовалютах?

Простими словами, нода – це будь-який комп’ютер у мережі системи блокчейн. Але використовувати як її свій домашній ПК не дуже зручно. По-перше, потрібний доступ 24/7 до інтернету, по-друге, надійне джерело безперебійного живлення. Тому правильніше сказати, що нода – це сервер із спеціальним програмним забезпеченням, який підключений до блокчейн-мережі криптовалюти.

Термін походить від англійського слова nodus , що означає вузол. Через це ноди також називають мережевими вузлами. Мережеві вузли – основа кожного блокчейну. Вони постійно “спілкуються” один з одним за протоколом P2P, або peer-to-peer, що означає “від рівного до рівного” . Це дозволяє створити децентралізовану мережу, в якій немає виділених серверів та центрального керуючого органу.

Функції нод у блокчейні

Будь-яка криптовалютна система не може існувати без нод. Але щоб краще зрозуміти їхнє призначення, потрібно згадати як працює блокчейн. У дослівному перекладі це безперервний ланцюжок блоків, у кожному з яких записано певну дію. Ланцюжок неможливо розірвати, оскільки кожен наступний блок містить частину даних попереднього. 

Щоразу, коли у блокчейні відбувається транзакція, запис про неї відправляється у кожну ноду мережі. Один блок може зберігати дані про мільйони транзакцій. Тому підробити дані практично неможливо. Адже для цього доведеться одночасно змінити записи на тисячах нод. А завдання мережевих вузлів і полягає в тому, щоб виконувати їх перевірку та підтвердження.

Таким чином, з одного боку, ноди – це стражники блокчейну, які забезпечують його безпеку. З іншого боку – обліковці, які виконують головний принцип: зробив роботу – отримай винагороду. Залежно від своєї ролі, вони можуть приймати або відхиляти транзакції, шифрувати та зберігати інформацію в блоці, зв’язуватися з іншими блоками. Чим більше нод у мережі, тим складніше її «обдурити» і тим вища її стійкість.

Види та особливості нод

Мережеві вузли мають різну функціональність. Їх ділять на повні та полегшені, майстерноди, ноди майнінгу та ноди ставок. Мастерноди є лише у тих мережах, де це передбачено їхньою структурою. У Біткоїні, наприклад, їх немає. Разом з тим вони існують у криптовалютах Dash , NEM , Syscoin , Nodetrade та багатьох інших.

«Чому ж так вийшло?» – запитайте ви. Справа в тому, що Біткоїн знеособлений, але не анонімний. Хоч і невідомо, кому належить конкретна адреса, взаємозв’язки між адресами теоретично можна простежити. Тому варто засвітити одну адресу, наприклад оплатити з неї авіаквитки, і можна по ланцюжку отримати всі ваші адреси і дізнатися про всі перекази.

Вирішення цієї проблеми знайшов програміст з Арізони Еван Даффілд. Він запропонував ввести в мережу блокчейна новий клас пристроїв – міксери. Ідея в тому, що відправник грошей переказує їх не безпосередньо одержувачу, а ноді-міксеру. Та дробить платіж на випадкові частини, перемішує з грошима інших клієнтів і від свого імені пересилає одержувачу. В результаті дуже складно зрозуміти, хто та кому що переказав.

Даффілд запропонував працюючий код розробникам біткоїну, але не зустрів у них підтримки. Тоді Еван втілив свій задум у першій анонімній криптовалюті, яку назвав Darkcoin , а пізніше перейменував на Dash . Так, у криптовалютах з’явилися нові ноди, які ми називаємо майстернодами.

• Повні ноди (Full Nodes) – формують основу блокчейна та містять інформацію про кожен блок із часу виникнення платформи. Наприклад, повні ноди мережі біткоїну містять весь блокчейн BTC, який важить близько 350 Гб. Для обробки такої кількості даних потрібна велика обчислювальна потужність.
  До того ж повна нода має бути цілодобово підключена до мережі, інакше дані її архіву перестануть бути актуальними. Саме повні ноди перевіряють блоки, транзакції та цифрові підписи. У разі порушення правил вони відхиляють проведення операції, що забезпечує безпеку мережі.
• Полегшені ноди (Light Nodes) – гаманці, які завантажують не весь ланцюжок блоків, а лише її частину. На противагу повним нодам не можуть самі перевіряти законність транзакцій та блоків. Для перевірки даних їм доводиться звертатись до повних вузлів мережі.
• Майстерноди (Masternodes) – схожі на повні ноди, але на відміну від останніх виконують додаткові функції та приносять дохід. Їхня мета – вести облік транзакцій, перевіряти блоки та забезпечувати анонімність користувачів. Це досягається за рахунок дроблення транзакції на кілька частин та пересилання між користувачами.
  Як правило, для запуску майстерноди вимагають заблокувати певну суму як заставу. Наприклад, для криптовалюти Dash мінімальний депозит становить 1000 DashCoins за ціною одного коїна в 39$. У той же час майстернода валюти Dash може приносити власнику до $900 щомісяця.
• Ноди майнінгу (Mining Nodes) можуть бути повними або полегшеними, але завжди працюють у криптовалютах на основі алгоритму Proof-of-Work, що в перекладі означає «доказ роботи». Обладнання майнера вирішує криптографічне завдання, яке перед ним ставить блокчейн. Її рішення дозволяє додати новий блок у ланцюжок блокчейну.
  Доказом виконаної роботи є унікальне значення коду – хеш. Коли майнер його знаходить, він пересилає хеш іншим нодам мережі на перевірку. Вони верифікують хеш на відповідність поставленому завданню. І тільки після цього майнер може додати новий блок до блокчейну і отримати за цю винагороду.
• Ноди ставок (Staking Node) – повні ноди у криптовалютах з алгоритмом роботи Proof-of-Stake, або «доказ володіння». Отримують винагороду не за складні обчислення, як ноди майнінгу, а за володіння певною сумою у валюті блокчейну. Як і інші ноди, перевіряють транзакції та верифікують нові блоки. Крім цього дозволяють заробити за допомогою так званого стейкінгу, про який ми поговоримо нижче.

Як встановити повну ноду біткоїну?

Припустимо, ви вирішили встановити повну ноду. Для початку потрібно відкрити сайт bitcoin.org та завантажити клієнт Bitcoin Core . Сам клієнт важить лише 17 Мб. Але оголошення на сторінці завантаження відразу попереджає, що бажано перевірити швидкість свого підключення та місце на диску, оскільки синхронізація займе час і призведе до завантаження великої кількості даних.

Щоб повна нода знаходилася на зв’язку з мережею, потрібен відкритий порт 8333 та широкосмугове підключення до інтернету. Обсяг трафіку для повних вузлів зазвичай становить 20 або більше Гб на місяць. А при першому запуску вузла – близько 350 Гб . Докладніші інструкції для Windows10 можна знайти тут . Додамо, що повну ноду можна розгорнути і на звичайному персональному комп’ютері, і в віртуальному сервері. Крім того, можна придбати спеціалізований фізичний пристрій.

Чи одержують власники нод винагороду за свою роботу?

Це залежить від вибору криптовалюти. У біткоїні, наприклад, заробляють лише майнери. У криптовалютах типу Dash та NEM винагороду отримують власники майстернод. Але для цього потрібно купити заставні монети, які є не у всіх трейдерів-початківців.

Частково цю проблему вирішують так звані хостинги майстернод. Вони збирають гроші багатьох користувачів, піднімают на них майстерноду, а дохід ділять за вкладеними коштами. Приклади таких хостингів – Node40 , MasternodeMe , Dashmasternode .

Крім того, є ціла низка блокчейнів, які оплачують роботу повних нод. Участь у них може зацікавити новачків, оскільки це фактично майнінг без особливих вкладень та ризику. Ось неповний список таких проектів: IDENA , Cyber , Ardor , NXT та Pocket Network .

Навіщо запускати повну ноду, якщо з неї не отримаєш гроші?

1. Надійність . Повні ноди запускають ентузіасти, які хочуть, щоб мережа зростала та розвивалася. Тим самим підвищується надійність всього ланцюжка. Адже чим більше нод, тим складніше зловмисникам обдурити мережу.
2. Безпека . У цьому зацікавлені ті, хто проводить багато транзакцій та піклується про їхню безпеку. Довіряючи верифікацію своїх транзакцій комусь іншому, вони мінімально, але все ж таки ризикують. А власна повна нода дає повний контроль за особистими фінансами.
3. Престиж . Власники повних нод можуть брати участь у голосуваннях щодо суттєвих змін блокчейну. Іноді їх результатом стає хардфорк, коли замість однієї з’являється дві монети з різними характеристиками. Так, наприклад, Bitcoin Cash відокремився від біткоїну 1 серпня 2017 року.

Неповні ноди марні? А навіщо вони тоді потрібні?

Неповні ноди мають важливу перевагу: вони займають менше місця. Для їх встановлення не потрібен виділений сервер, цілком достатньо смартфона. Як правило, неповні ноди виконують функцію переказу коштів. При цьому вони одержують інформацію з повних вузлів. Так що гаманець на вашому смартфоні – це також неповна нода.

Я відкрив web-інтерфейс якогось криптосервісу і увійшов до свого гаманця. Я запустив ноду?

Тільки в тому випадку, якщо програма встановлена ​​на ПК або смартфон. У випадку з веб-сервісами нода запускається на стороні сервера, а ви лише бачите інформацію з нього на екрані.

Майнери теж мають свою ноду?

Без ноди майнінг був би неможливим. Адже як обчислити нові блоки ланцюжка блокчейна, якщо не знаєш поточний стан цього ланцюжка та параметри наступного блоку. Отримати ці дані можна від повної ноди, де зберігається весь архів транзакцій. Тому всі майнери – це повні або полегшені ноди. Перші дізнаються про поточний стан ланцюжка зі свого архіву. А останнім доводиться отримувати інформацію від інших повних нод у криптомережі.

Як заробити на нодах?

З квітня 2022 року прибутковість видобутку біткоїну, Ethereum та інших монет неухильно знижується слідом за їх курсом. На додачу до цього, 15 вересня в мережі платформи Ethereum відбулося історичне «злиття». Одна з найпопулярніших криптовалютів перейшла на алгоритм Proof-of-Stake , що зробило її майнінг на відеокартах практично неможливим.

Станом на жовтень 2022 року більшості майнерів Ethereum довелося перейти на інші токени, що посилило конкуренцію та зробило працю криптошахтерів збитковою. В цих умовах варто звернути увагу на альтернативні способи заробітку на «крипті». До них, наприклад, належать тестнети – чернові версії криптовалютних проектів, за тестування яких розробники платять усім охочим .

З їх допомогою автори проектів перевіряють працездатність системи, знаходять у ній слабкі місця та вносять корективи до програмного коду. А користувачі отримують реальні гроші, або токени проекту. При цьому від них не потрібно нічого, крім зусиль та часу. Прикладом служить тест криптобіржі Uniswap, учасники якого отримали по 5 тисяч коінів UNI. Сьогодні це приблизно $28000.

Ще одна заміна звичайному майнінгу – стейкінг , або отримання пасивного заробітку від зберігання криптомонет . Він можливий у блокчейнах з алгоритмом Proof of Stake, або «підтвердження частки», таких, наприклад, як Ethereum 2.0, BitDAO, Cardano, Tezos та інші. Користувач встановлює спеціальне ПЗ та синхронізує з блокчейном криптовалюти. Після цього залишається покласти в гаманець певну кількість монет цієї валюти, за зберігання яких система нараховує винагороду.

Чим більше монет у гаманці, тим більша нагорода. Щоправда, як і у випадку з майстернодами, знадобляться серйозні інвестиції. Так створення ноди ставок у блокчейн-платформі Tezos коштує близько $15.000. Вихід у об’єднаннях інвесторів, які називають пулами. Вони пропонують різний, іноді досить привабливий, відсоток використання коштів у своїх нодах ставок.