Padziļināta rokasgrāmata par blokķēdes mezglu veidiem

Blockchain tehnoloģijas popularitāte pieaug visā pasaulē. Uzņēmumi un privātpersonas visā pasaulē izmanto blokķēdi dažādiem mērķiem.

Neatkarīgi no tā, vai tās ir kriptovalūtas, IT vai veselības aprūpe, blokķēde izpleš savus spārnus visās dimensijās.

Tomēr šī koncepcija joprojām ir jauna lielākajai daļai pasaules iedzīvotāju. Lai gan daudzi joprojām ir divējādi par blokķēžu drošību un uzticamību, citi vēlas izpētīt šo koncepciju vairāk.

Ja jūs interesē apgūt šo tehnoloģiju, ļoti svarīgi ir izprast blokķēdes mezglus. Ja esat bizness vai blokķēdes entuziasts, kas vēlas izstrādāt drošu un pieejamu uz blokķēdes balstītu risinājumu, zināšanas par blokķēdes mezgliem jums palīdzēs.

Tātad, padziļināti izpratīsim blokķēdes mezglus un to veidus.

Kas ir Blockchain?

Blokķēde ir nemainīga dalīta virsgrāmata, kurā tiek glabāti darījumi un izsekoti aktīvi tīklā. Tā ir datu bāze, kurā dati ir sakārtoti blokos, nevis rindās un kolonnās, kā tas ir redzams tradicionālajās datubāzēs.

Termins „blokķēde“ ir atvasināts no diviem vārdiem – „bloks“ un „ķēde“. Katrs pārbaudītais darījums vai ieraksts blokķēdes tīklā tiek pievienots blokam ar noteiktu vietu. Ja šī vieta ir aizpildīta, jauni pārbaudītie ieraksti tiek pievienoti nākamajam blokam, kas pievienots vai “saķēdēts” iepriekšējam blokam, izmantojot kriptogrāfiju.

Blockchain tehnoloģiju 2008. gadā izgudroja Satoši Nakamoto, kura identitāte nav zināma.

Tās galvenie elementi ir:

  • Decentralizācija: Blockchain ir decentralizēta sistēma, kas nepieder nevienai personai, un tai var piekļūt ikviens, kam ir atļauja. To sauc arī par sadalīto virsgrāmatu tehnoloģiju (DLT), jo tā ir izplatīta virsgrāmata, kurā ir saistīti ieraksti un kas ļauj lietotājiem uzglabāt, koplietot un veikt vienādranga darījumus.
  • Nemaināmība: katram ierakstam blokķēdē ir laikspiedols, lai izvairītos no manipulācijām un dubultiem ierakstiem. Ja ierakstā ir kļūda, ir jāpievieno jauns ieraksts ar labojumu, lai būtu redzami abi ieraksti.
  • Pārredzamība: lielākā daļa blokķēžu, izņemot privātās, ir atvērtā pirmkoda bez centrālās iestādes. Tādējādi ikviens var piekļūt tā kodam un ieteikt izmaiņas, kas palielina tīkla dalībnieku savstarpējo uzticēšanos un pārredzamību.

Blockchain tehnoloģija tiek izmantota dažādās nozarēs, sākot no banku un finanšu līdz IT, piegādes ķēdes un veselības aprūpei. Tās lietojums strauji pieaug, un jūs varat arī redzēt uzņēmumus, kas izmanto tehnoloģiju videospēlēs, viedos līgumos, dokumentu pārbaudē, maksājumos un citās jomās. Tas ir ne tikai drošs, rentabls un viegli lietojams, bet arī ātrāks un precīzāks.

Kas ir blokķēdes mezgli?

Blockchain mezgli ir elektroniskas ierīces ar IP adresi un ir savienotas ar blokķēdes tīklu, izmantojot internetu. Mezgli ir saziņas galapunkti, kas lietotājiem ļauj mijiedarboties ar blokķēdi.

Mezgli ļauj izpildīt blokķēdes sistēmu. Tas ir kā rotaļu laukums, kur notiek viss. Šis rotaļu laukums sastāv no vairākām blokķēdes platformām, kas var būt privātas, publiskas vai hibrīdas.

Blokķēdes mezgls var veikt dažādas funkcijas, pamatojoties uz blokķēdes prasībām. Daži no pamata uzdevumiem, ko tas var veikt, ir:

  • Komunikācijas atvieglošana
  • Darījuma pieņemšana vai noraidīšana
  • Darījuma apstrāde
  • Darījumu vadīšana
  • Ar kriptogrāfiju saistītu bloku glabāšana
  Kāpēc jūs nevarat izdzēst savu Tumblr kontu?

Kāpēc jums ir nepieciešami blokķēdes mezgli?

Blockchain tehnoloģija nodrošina datu integritāti un uzlabo tīkla uzticamību. Šim nolūkam viena un tā pati virsgrāmata tiek izplatīta globāli starp vairākām sistēmām.

Tā kā katrs bloks, kas satur datus blokķēdē, ir savienots ar nākamo bloku, izmantojot kriptogrāfiju, ja vēlaties mainīt ierakstu vai bloku, jums būs jāmaina visi nākamie bloki. Tas tiek darīts, lai saglabātu precizitāti un konsekvenci, jo katram blokam ir iepriekšējā bloka jaucējvārds.

Tātad, iedomājieties, ja blokķēdes tīkls ir ierobežots vienā vietā. Hakerim būs vieglāk modificēt bloku vērtības un izmantot tīklu. Tāpēc blokķēde tiek izplatīta visā pasaulē bez centrālā centrmezgla, kas to pārvalda; līdz ar to tika īstenota decentralizācijas koncepcija.

Turklāt katrai savienotajai sistēmai vai mezglam, kas izplatīts visā pasaulē, būs tie paši dati, lai saglabātu tīkla datu integritāti un precizitāti. Pat ja vienas sistēmas virsgrāmata tiek modificēta, citas sistēmas, kurās ir šī virsgrāmata, paliks neaptraipītas un darbosies kā datu integritātes pierādījums. Šis globālais blokķēdes sadalījums starp vairākiem mezgliem arī uzlabo tīkla noturību pret uzbrukumiem un dabas katastrofām, vienlaikus palielinot uzticamību.

Jums ir nepieciešami blokķēdes mezgli:

  • Piekļuves iespējošana: Blockchain mezgli ļauj lietotājiem viegli piekļūt blokķēdes virsgrāmatai. Tas palīdzēs jums netraucēti mijiedarboties ar tīklu, lai jūs varētu skatīt tīklā notiekošos darījumus, skatīt darījumu informāciju un pārbaudīt ierakstus.
  • Blokķēdes uzturēšana: mezgli uztur blokķēdes tīklu un palīdz tam augt. Katrs blokķēdes datu bloks tiek pievienots mezgla krātuvei. Tālāk mezgli tiek izmantoti, lai tīklam pievienotu jaunus blokus un sinhronizētu datus, saglabājot virsgrāmatas kopiju. Lai beidzot apstiprinātu bloku pievienošanai blokķēdei, tam ir jāpanāk vienprātība ar dalībnieku vairākumu.
  • Darījumu apstrāde: kad darījums notiek blokķēdē, tas tiek nosūtīts uz tā mezgliem. Daži mezgli piedalās tīkla vienprātības algoritmā, pamatojoties uz savām lomām, bet citi ir atbildīgi par uzskaiti.

Saņemot darījuma pieprasījumu, mezgls var vai nu pieņemt, vai noraidīt darījumu. Tas var saglabāt šos datus un nosūtīt tos atpakaļ tīkla vienaudžiem. Mezgls var arī koplietot datus ar citiem tīkla mezgliem, lai veicinātu sinhronizāciju.

Kā darbojas blokķēdes mezgli?

Līdz šim mēs esam iemācījušies, ka blokķēdes tehnoloģija uztur datu integritāti. Bet tas, kas patiesībā paliek aiz priekškariem, ir tas, ko mēs iemācīsimies tālāk.

Lai saglabātu datu integritāti, ikvienam tīklā ir jāzina, ka katrs darījums ir derīgs un ka nav dubultu ierakstu, kas atvieglotu krāpšanos.

Tā kā nav centrālās iestādes, kas pārvaldītu tīklu, vienprātības panākšana ir veids, kā dalībnieki var pārbaudīt, vai darījumi ir derīgi. Tīkla mezgli to sasniedz lietotāju vidū un palīdz nodrošināt blokķēdi.

Konsensam var būt noteikumu kopums blokķēdes darbībai un datu derīguma apstiprināšanai. Tā kā blokķēde var būt liela ar lielu skaitu sistēmu un lietotāju, ir nepieciešams vienprātības algoritms, lai apstiprinātu informāciju blokos. Darba pierādījums (PoW) un Proof of Stake (PoS) ir populāri konsensa algoritmi, kas paļaujas uz mezgliem (pilniem mezgliem), lai īstenotu tīkla noteikumus un apstiprinātu darījumus.

Piemērs: Bitcoin izmanto PoW algoritmu. Ikvienam ir atļauts lejupielādēt Bitcoin blokķēdi un pārbaudīt blokus. Tas ļauj decentralizēt tīklu un palielina tā drošību. Šajā blokķēdē ikviens var palaist bitcoin mezglus ar stabilu interneta savienojumu un atbilstošu aparatūru.

  WebSphere 8.5.x dinamiskais klasteris

Blockchain mezglu veidi

Ir dažādi mezglu veidi, kas nodrošina dažādas funkcionalitātes. Pat lietotājus, kas mijiedarbojas ar blokķēdes tīklu, var saukt par mezgliem. Tomēr ne katra blokķēdes tīkla ierīce ir mezgls un veic to pašu funkciju.

Blokķēdes tīkla mezgli tiek klasificēti atkarībā no to lomām un blokķēdes prasībām. Piemēram, mezglu var izmantot, lai uzturētu darījumu ierakstus, kamēr citi mezgli var neveikt šo uzdevumu.

Blokķēdei var būt dažādi mezgli lietotājiem, klientiem, pakalpojumu sniedzējiem un citiem.

Apskatīsim dažāda veida blokķēdes mezglus.

#1. Pilni mezgli

Pilni mezgli ir atbildīgi par visu darījumu ierakstu uzturēšanu blokķēdes tīklā. Tie tiek uzskatīti par blokķēdes serveriem, kuros tiek glabāti un uzturēti dati.

Ir vairāki blokķēdes pārvaldības modeļi, uz kuriem var attiekties visi mezgli. Ja blokķēdē ir jāveic kādi uzlabojumi, lielākajai daļai pilno mezglu ir jābūt tam gataviem. Tātad var secināt, ka pilniem mezgliem tiek piešķirtas balsstiesības, lai veiktu jebkādas izmaiņas blokķēdē.

Tomēr daži scenāriji var rasties arī tad, ja izmaiņas netiek ieviestas pat pēc tam, kad lielākā daļa pilno mezglu piekrīt izmaiņām. Tas var notikt, ja ir jāpieņem liels lēmums.

Piemēram, aptuveni 52% pilno mezglu piekrīt izmaiņām, bet 48% nepiekrīt (kas ir pietiekami tuvs skaitlis). Šādā gadījumā var notikt cieta kriptovalūtas dakša, kur blokķēde tiktu sadalīta uz pusēm, un darbība nav savietojama atpakaļ. Kad tas notiks, jaunizveidotā blokķēde darbosies, pamatojoties uz izmaiņām, ko ierosinājusi lielākā daļa pilno mezglu, savukārt vecā blokķēde turpinās darboties tāpat kā iepriekš.

Ir divu veidu pilnie mezgli:

Apgriezti pilnie mezgli

Apgrieztajiem mezgliem tiek piešķirta noteikta atmiņas ietilpība datu glabāšanai. Tas nozīmē, ka var pievienot jebkuru bloku skaitu, bet pilns mezgls var uzglabāt tikai ierobežotu skaitu bloku.

Lai uzturētu virsgrāmatu, apgrieztie mezgli var turpināt lejupielādēt bloku, līdz tas sasniedz norādīto ierobežojumu. Kad limits ir sasniegts, mezgls sāk dzēst vecākos blokus un atbrīvot vietu jauniem, lai saglabātu blokķēdes izmēru. Tomēr tas pilnībā neizdzēš vecos blokus, jo to secība un metadati joprojām tiek ierakstīti blokķēdē, ievērojot Blockchain tehnoloģijas galvenos principus.

Arhīva pilnie mezgli

Pilni šāda veida mezgli parasti ir atrodami blokķēdes tīklā. Arhīva pilnie mezgli uztur pilnu blokķēdi, un tie atšķiras no atdalītajiem pilnajiem mezgliem atmiņas ietilpības ziņā. Šie mezgli ir dažāda veida:

  • Miner mezgli: lai pārbaudītu ierakstus, ir nepieciešami noteikti mezgli, lai veiktu augstus aprēķinus un atrisinātu sarežģītas matemātiskas funkcijas. Tas prasa lielu skaitļošanas jaudu un patērē daudz enerģijas. Kalnraču mezgli ir lieliski piemēroti ieguves procesam, kas ietver konsensa algoritmus, piemēram, darba apliecinājumu.
  • Autoritātes mezgli: ikviens var kļūt par publiskās blokķēdes dalībnieku vai mezglu, sinhronizējot blokķēdes datus savās sistēmās. Bet dažos gadījumos blokķēde ir jāadministrē un dati ir jāaizsargā. Šeit tiek izmantoti autoritātes mezgli. Tos izmanto, lai autorizētu citus mezglus, kas vēlas pievienoties blokķēdes tīklam. Viņi var arī definēt citu mezglu piekļuves atļaujas, ja vēlas piekļūt noteiktam datu kanālam.
  • Masternodes: tie ir pilni mezgli, kuriem nav iespējas tīklam pievienot jaunu bloku. Tos izmanto, lai uzturētu virsgrāmatu un pārbaudītu darījumus.
  • Staking mezgli: šie mezgli apstiprina darījumus blokķēdes tīklā un ir atbildīgi par konsensa algoritma uzturēšanu. Slavenajā algoritmā – Proof of Stake (PoS) likmju mezgli tiek izmantoti, lai liktu vai ieguldītu savu naudu un pārbaudītu darījumu. Ja viņiem izdosies apstiprināt darījumu, viņi pretī saņems kādu atlīdzību.
  Vai tālummaiņa patiešām uzrauga, kuras lietotnes jūs izmantojat zvana laikā?

Iesaistītie mezgli tiek atlasīti, pamatojoties uz noteiktiem noteikumiem, piemēram, blokķēdes tīklā pavadīto laiku. Šiem pilnajiem mezgliem nav nepieciešama liela skaitļošanas jauda.

#2. Gaismas mezgli

Vieglie mezgli tiek izmantoti, lai uzglabātu datus un sniegtu tikai nepieciešamo informāciju, lai atvieglotu ikdienas uzdevumus vai nodrošinātu ātrākus darījumus. Šie mezgli ir zināmi arī kā vienkāršotās maksājumu verifikācijas (SPV) mezgli. Šie mezgli nepārbauda blokus; tā vietā viņi tikai glabā bloku galvenes.

#3. Super mezgli

Super mezgli tiek izmantoti noteiktu īpašu uzdevumu veikšanai un tiek ieviesti dažās blokķēdes. To var izmantot, lai iestatītu vai uzturētu blokķēdes noteikumus, ieviestu izmaiņas protokolā utt.

#4. Apgaismojuma mezgli

Apgaismojuma mezgli veido indivīdu ar lietotāju, virzot visus darījumus uz galveno blokķēdi. Tas atvieglo tūlītējus darījumus, vienlaikus samazinot ar darījumu saistītās izmaksas, jo tīkla slodze samazinās.

Šāda veida mezgli tika izveidoti, lai atrisinātu blokķēdes tīkla pārslodzes problēmu, kas aizkavē darījumus.

FAQ

Kā iestatīt pilnu mezglu?

Atbilde: Lai iestatītu pilnu mezglu, jums būs jāveic šādas darbības:
1. Izvēlieties blokķēdes tīklu, piemēram, Bitcoin, Ethereum utt.
2. Iegūstiet programmatūru un aparatūru, kas nepieciešama, lai palaistu izvēlēto blokķēdi. Informāciju par to var atrast tiešsaistē. Nepieciešamā aparatūra var ietvert mazāku sistēmu, piemēram, Raspberry Pi.
3. Konfigurējiet visu aparatūru un programmatūru.

Kā palaist pilnu mezglu?

Atbilde. Lai palaistu pilnu mezglu, jāveic šādas darbības:
1. Mitiniet mezglu mākoņpakalpojumā, piemēram, Google Cloud, Amazon Web Services (AWS), DigitalOcean u.c.
2. Palaidiet ierīces mezglu ar pietiekamu RAM un krātuves vietu.
3. Varat arī izveidot risinājumu “mezgls kastē” vai izmantot īpašu risinājumu.
4. Turpiniet uzraudzīt un uzturēt savu mezglu, lai nodrošinātu tā pareizu darbību un drošību.

Vai blokķēdes mezgla mitināšana ir izdevīga?

Atbilde: Jā, jūs varat gūt peļņu, mitinot mezglu blokķēdes tīklā. Bet tas būs atkarīgs no mezgla veida, kuru izvēlaties mitināt.
Staking mezgla mitināšana varētu būt rentabla. Tas var kļūt par jūsu pasīvo ienākumu avotu. Jo vairāk jūs tajā ieguldīsit, jo lielāka būs jūsu peļņa.
Ja izvēlaties mitināt masternodes, jūs nopelnīsit par sniegto pakalpojumu. Tomēr tas prasīs dažus sākotnējos ieguldījumus jūsu masternode.

Kāds ir mezglu skaits, ko mašīna var darbināt?

Atbilde: Mezglu skaits, ko varat darbināt mašīnā, ir atkarīgs no tās aparatūras iespējām. Iekārtā vienā reizē varat palaist tikai vienu seifa gadījumu. Tomēr jūs varat to palielināt, izmantojot virtuālās mašīnas. Un, ja izmantojat virtuālo privāto serveri (VPS), nepārsniedziet 80–85% no pieejamā servera resursu ierobežojuma. Pretējā gadījumā pakalpojumu sniedzējs var jūs ierobežot vai ierobežot.

Secinājums

Zināšanas par blokķēdes mezgliem un to veidiem var palīdzēt izveidot rentablas, drošas un ātrākas lietojumprogrammas, lai atrisinātu klienta sāpju punktus. Tādējādi, ja esat uzņēmums vai privātpersona, kas vēlas izpētīt blokķēdes tehnoloģiju, šis raksts palīdzēs jums izprast blokķēdes mezglus un to nozīmi.