Tham gia group Telegram
VnRebates - Trading Ideas
Nhận tín hiệu price action + Volume

Node là gì? Phân loại node và tầm quan trọng của các node trong mạng lưới Bockchain

14.09.2021, 06:00 18 phút đọc

Node là phần thiết yếu của hệ sinh thái blockchain hay thế giới tiền điện tử với vai trò đảm bảo cho hệ thống hoạt động và tồn tại, duy trì tính bảo mật và tính toàn vẹn của blockchain cũng như chịu trách nhiệm giữ cho blockchain công bằng, an toàn và bất biến.

“Node” hay nút là một khái niệm khá phổ biến trong lĩnh vực mạng máy tính và viễn thông. Ngày nay, thuật ngữ node được sử dụng đặc biệt thông dụng liên quan đến không gian blockchain và thế giới tiền điện tử. Các node tiền điện tử – cryptocurrency node hay node Blockchain đóng vai trò là các điểm giao tiếp quan trọng trên một blockchain cùng với nhiều chức năng khác nhau nữa.

Vậy, node là gì? Có những loại node nào? Vai trò của chúng đối với hệ sinh thái blockchain và tiền điện tử ra sao? Cùng theo dõi bài viết dưới đây của VnRebates để tìm lời giải đáp cho những thắc mắc trên nhé!

node la gi

Node là gì? Hướng dẫn chuyên sâu về node trong blockchain và thế giới tiền điện tử

1. Node là gì? Node Blockchain là gì?

1.1 Node là gì ?

Định nghĩa về node có thể thay đổi một chút theo từng ngữ cảnh nhưng nhìn chung ý nghĩa bản chất của nó gần như là tương tự. Nhìn chung, node là một điểm giao nhau hoặc kết nối trong mạng viễn thông. Node cũng có thể có nghĩa là bất kỳ hệ thống hoặc thiết bị vật lý nào được kết nối với mạng và có thể thực hiện các chức năng nhất định như tạo, nhận hoặc gửi thông tin qua một kênh truyền thông.

Ngày nay, thuật ngữ node được sử dụng chủ yếu liên quan đến công nghệ blockchain, một sổ cái kỹ thuật số phi tập trung ghi lại tất cả các giao dịch tiền điện tử và cung cấp thông tin cho mọi người thông qua một thiết bị được kết nối. Điều này có nghĩa là mọi giao dịch phải được ghi lại theo thứ tự thời gian và phân phối đến một loạt các thiết bị được kết nối.

Các thiết bị này được gọi là các node, chúng giao tiếp với nhau trong mạng và chuyển thông tin về các giao dịch và các khối mới.

1.2 Node Blockchain là gì ?

Vậy, node chính là một thiết bị trên một mạng lưới blockchain, là thành tố nền tảng cho phép công nghệ này hoạt động và tồn tại, duy trì tính bảo mật và tính toàn vẹn của mạng cũng như chịu trách nhiệm giữ cho blockchain công bằng, an toàn và bất biến. Các node được rải trong một mạng lưới rộng và thực hiện nhiều tác vụ khác nhau. Hiểu nôm na thì tập hợp các node sẽ hình thành một một mạng trong đó tất cả các node đều liên kết với nhau.

Nói chung, các node là điểm cuối giao tiếp có nghĩa là bất kỳ người dùng hoặc ứng dụng nào muốn tương tác với Blockchain đều thực hiện điều đó thông qua các node. Do đó, các node cũng là một điểm phân phối lại thông tin liên lạc.

Trong thế giới tiền điện tử, một node có thể là bất kỳ thiết bị điện tử nào đang hoạt động, như máy tính, điện thoại hoặc thậm chí máy in, miễn là nó được kết nối với internet và có địa chỉ IP.

Xét trong bối cảnh của Bitcoin, Ethereum và các loại tiền điện tử khác, các node là máy tính. Các máy tính hay các node này nhận chi tiết giao dịch, ghi lại chúng và xác thực dữ liệu cũng như các giao dịch. Sau đó, chúng phát những dữ liệu đó đến tất cả các node khác.

Xem thêm: Công nghệ Blockchain là gì? Blockchain và Bitcoin có giống nhau?

2. Vai trò của node hay node blockchain là gì?

Có một quan niệm sai lầm phổ biến rằng cả các node được cho là cung cấp cùng một chức năng hoặc thậm chí tất cả những người dùng tương tác với Blockchain thường được coi là một node. Vậy sự thật là gì?

  • Thứ nhất, mọi thiết bị được kết nối với mạng Blockchain không nhất thiết phải là một node.
  • Thứ hai, mọi node trên mạng Blockchain không thực hiện cùng một chức năng.

Các node được phân loại dựa trên các vai trò riêng biệt trong hệ sinh thái Blockchain. Các vai trò khác nhau được thực hiện bởi các nút trong mạng Blockchain được xác định bởi các yêu cầu của mạng Blockchain cụ thể đó.

Mục đích của việc xác định các vai trò khác nhau là để cho phép Blockchain hoạt động một cách liền mạch vì mọi node đều có trách nhiệm hoàn thành một số nhiệm vụ được xác định.

Tùy thuộc vào Blockchain, có thể có vô số vai trò dựa trên các nhiệm vụ nhất định nhưng các chức năng cơ bản của một node là:

  • Chấp nhận hoặc từ chối giao dịch.
  • Quản lý các giao dịch và tính hợp lệ của chúng.
  • Lưu trữ các khối được liên kết mật mã.
  • Hoạt động như một điểm giao tiếp.

Mục đích chính của node blockchain là xác minh tính hợp lệ của từng lô giao dịch mạng thành công, được gọi là khối (block). Mỗi node có một mã định danh duy nhất được gắn vào thiết bị của nó cho phép nó được phân biệt với các node khác trong mạng. Node còn có vai trò hỗ trợ mạng lưới bằng cách duy trì một bản sao của một blockchain và trong một số trường hợp, node còn có thể được dùng để xử lý các giao dịch.

Ngoài ra, trong trường hợp các node là các phần riêng lẻ của một blockchain với cấu trúc dữ liệu hớn hơn, đồng thời chủ sở hữu của các node này sẵn sàng đóng góp tài nguyên máy tính của họ để lưu trữ và xác thực các giao dịch, thì họ có cơ hội thu phí giao dịch và kiếm được phần thưởng bằng tiền điện tử.

Quy trình này được gọi là “đào tiền ảo”. Tuy nhiên việc xử lý các giao dịch này thường sẽ yêu cầu công suất tính toán và xử lý dữ liệu lớn, do đó đòi hỏi các thợ đào (miner) phải đầu tư máy tính có CPU hoặc GPU cực mạnh.

Xem thêm: A-Z cách đào Bitcoin (Kỳ 3): Mining Pools là gì? Làm cách nào để bắt đầu hành trình đào Bitcoin

3. Các loại node trong Blockchain

Các loại node trong hệ sinh thái blockchain

Có nhiều cách để phân loại các node blockchain, dựa vào tính khả dụng (availability) hoặc dựa vào chức năng của node hay yêu cầu của blockchain.

Thứ nhất là phân loại theo tính khả dụng. Ví dụ: một nút được chỉ định để liên tục gửi các bản cập nhật trên toàn mạng và luôn trực tuyến được coi là “nút trực tuyến – online node”. Ngược lại, các nút ngoại tuyến (offline node) chỉ được yêu cầu tải xuống bản sao cập nhật của sổ cái mỗi khi chúng kết nối lại với mạng để đảm bảo rằng chúng được đồng bộ hóa với mọi nút khác.

Tuy nhiên, cách phân loại node thông thường và phổ biến nhất là dựa trên yêu cầu của Blockchain, do đó node được chia làm 2 loại chính: Full node và Light node (còn được gọi là lightweight node hoặc SPV (Simplified Payment Verification – xác minh thanh toán đơn giản) 

  • Full node bao gồm một bản sao duy nhất của toàn bộ lịch sử blockchain bao gồm các giao dịch, timestamps và tất cả các block đã được tạo. Ví dụ: một nút Bitcoin đầy đủ sẽ lưu trữ tất cả thông tin liên quan đến mọi giao dịch đơn lẻ kể từ khi mạng Bitcoin bắt đầu cho đến ngày nay.
  • Light node hoặc SPV node thường là các ví được tải xuống và được kết nối với các Full node để xác thực thêm thông tin được lưu trữ trên blockchain. Chúng có kích thước nhỏ hơn nhiều và chỉ chứa một phần thông tin về lịch sử blockchain.

3.1 Full node là gì ? Full node được phân loại như thế nào?

Full node được phân loại như thế nào?

Một Full node sẽ lưu trữ tất cả thông tin hay bản ghi giao dịch được lưu giữ trên một blockchain và hoạt động như một máy chủ của Blockchain.

Hơn nữa, các Full node là một phần của mô hình quản trị của Blockchain. Mặc dù có thể có các mô hình quản trị khác nhau, nhưng thường thì một Blockchain muốn trải qua bất kỳ hoạt động nâng cấp hay cải tiến nào thì đều phải có sự đồng ý của đa số các Full node. Do đó, các nút đầy đủ có quyền biểu quyết trong Blockchain.

Ví dụ về các Full node trên một Blockchain phi tập trung

Hình trên là minh họa về 1 mạng lưới blockchain điển hình được kết nối bởi 6 Full node. Mỗi Full node sẽ lưu trữ một bản sao của tất cả các giao dịch blockchain, có nghĩa là các full node chứa rất nhiều dữ liệu. Do đó, chúng đòi hỏi công suất tính toán tiên tiến và thường là rất đắt đỏ. Người ta ước tính rằng mạng Bitcoin có hơn 10.000 full node đang hoạt động.

Các Full node đóng vai trò quan trọng đối với  tính bảo mật và tính hợp lệ tổng thể của một mạng blockchain và có các trách nhiệm cụ thể giúp phân biệt chúng với các loại node khác. Hai tính năng khác biệt chính bao gồm:

  • Xác thực chữ ký trong mỗi giao dịch khối: khi một khối mới được thêm vào chuỗi khối, full node sẽ kiểm tra từng chữ ký số để xác thực giao dịch. Chữ ký điện tử thường là private node mà người gửi giao dịch sử dụng để ký mỗi giao dịch.
  • Người thực thi quyết định chính của các quy tắc đồng thuận: các full node có quyền quyết định việc từ chối các giao dịch hoặc khối mới. Lý do từ chối các giao dịch mới được hình thành có thể bao gồm các khối được định dạng không chính xác hoặc sự trùng lặp của một giao dịch (giao dịch có khả năng gian lận).

Các Full node có thể được phân loại cụ thể thành:

Pruned Full node

Các node này có giới hạn bộ nhớ được xác định để chứa dữ liệu. Về bản chất, không có giới hạn về số lượng khối có thể được thêm vào Blockchain nhưng có giới hạn về số lượng khối có thể được lưu trữ bởi một Full node.

Pruned Full node tải xuống các khối để duy trì sổ cái Blockchain. Khi đạt đến một giới hạn cụ thể, nó sẽ xóa các khối cũ nhất để nhường chỗ cho các khối mới để duy trì kích thước blockchain. Tuy nhiên, các khối cũ không bị xóa hoàn toàn vì siêu dữ liệu và trình tự thiết yếu của chúng trong Blockchain vẫn còn tồn tại để duy trì các nguyên tắc cơ bản của Blockchain.

Archival Full Nodes

Đây là những full node phổ biến nhất trong Blockchain. Chúng duy trì toàn bộ Blockchain trong cơ sở dữ liệu của mình. Sự khác biệt chính duy nhất giữa một Archival Full Node và Pruned Full node là không gian bộ nhớ khả dụng.

Các Archival Full Node lại được chia thành các loại sau:

Authority node

Trong một public Blockchain, bất kỳ ai cũng có thể tham gia mạng và trở thành một node bằng cách đồng bộ hóa hệ thống của họ với dữ liệu Blockchain. Tuy nhiên, có nhiều trường hợp quyền truy cập vào dữ liệu cần được duy trì. Trong trường hợp như vậy, Blockchain cần được quản lý bởi các thực thể được ủy quyền nhất định.

Đây chính là nhiệm vụ của Authority node. Tên của các node này xuất phát từ thực tế là chúng nắm quyền kiểm soát hoặc chịu trách nhiệm cấp phép cho các node khác tham gia vào mạng lưới Blockchain.

Trong một số nền tảng Blockchain, các Authority node thậm chí có thể chịu trách nhiệm xác định quyền truy cập của các nút khác vào một kênh dữ liệu cụ thể.

Miner Nodes hay Mining node

Đối với một số thuật toán đồng thuận như Proof-of-Work, một số node được yêu cầu giải các hàm toán học phức tạp để xác thực giao dịch trên mạng. Các nhiệm vụ xác nhận như vậy đòi hỏi công suất tính toán và tiêu thụ năng lượng đáng kể. Do đó, các node được tạo ra để thực hiện cụ thể quá trình khai thác được gọi là các node khai thác.

Ví dụ: Một blockchain theo cơ chế đồng thuận với bằng chứng công việc (PoW) như Bitcoin (BTC) hoặc Monero (XMR) kết hợp các công cụ khai thác, được giao nhiệm vụ sau đây :

  • Nhiệm vụ là giải một câu đố toán học, đặt các giao dịch đang diễn ra trong một khối và truyền thông tin đến các node blockchain;
  • Các node hoặc sẽ chấp nhận khối nếu nó có chữ ký hợp lệ và có vẻ hợp pháp hoặc có thể từ chối nếu không thỏa mãn yêu cầu trên ;
  • Sau khi một khối được chấp nhận, các node sẽ thêm khối vào một chuỗi các khối tạo thành 1 blockchain ;
  • Bước cuối cùng là để các node phát ra phiên bản cập nhật của sổ cái phân tán đến các node khác, điều này tạo ra hiệu ứng quả cầu tuyết cho phép mọi người nhận được cùng một bản sao của chuỗi trong thời gian ngắn như vậy.

Để giải quyết các vấn đề về mật mã, “thợ đào” thường được thưởng thông qua việc phát hành tiền điện tử hoặc mã thông báo. Các mining node cung cấp cho người dùng cơ hội làm việc với những người khác và tăng tỷ lệ nhận phần thưởng trong một khoảng thời gian.

Masternodes

Masternode là các full node không có quyền thêm các khối mới vào Blockchain mà chỉ duy trì sổ cái Blockchain và xác thực các giao dịch.

Staking node

Cũng giống như các mining node, có các node khác chịu trách nhiệm xác thực giao dịch trên mạng để duy trì thuật toán đồng thuận. Trong một trong những thuật toán nổi bật nhất, Proof-of-Stake, các nút này được yêu cầu đặt cược tiền của họ, xác thực giao dịch và sau đó nhận được phần thưởng cho quá trình này.

Trong quá trình staking, node được chọn theo một số quy tắc được xác định trước như coinage hoặc thời gian dành cho mạng. Sau đó, node được chọn sẽ được phép xác thực giao dịch và kiếm được incentive (phần thưởng khích lệ).

Xem thêm: A-Z cách đào Bitcoin (Kỳ 2): Hash Rate là gì? Máy đào nào đang có tỷ lệ Hash rate tốt nhất?

3.2 Light node là gì?

Các light node lưu trữ và chỉ cung cấp dữ liệu cần thiết để đáp ứng các hoạt động hàng ngày hoặc các giao dịch nhanh chóng. Chúng không tham gia vào việc xác thực các khối và thay vì giữ lịch sử hoàn chỉnh của một blockchain, chúng thường chỉ giữ tiêu đề khối (block header) phục vụ mục đích hỗ trợ và truy vấn tính hợp lệ của các giao dịch trước đó.

Tiêu đề khối là một bản tóm tắt chi tiết của một khối cụ thể và bao gồm thông tin liên quan đến một khối cụ thể trước đó mà nó được kết nối. Thông tin được lưu trữ trong tiêu đề khối bao gồm: dấu thời gian (timestamp) của khối và một số nhận dạng duy nhất (còn được gọi là nonce).

Ví dụ về full node kết hợp với light node

Như hình minh họa bên trên, các Light node được kết nối với các Full node (thường được gọi là nút mẹ– parent node) và cho phép các light node truy cập để xác minh các giao dịch có trong trong một khối cụ thể. Không giống như các full node, các light node không lưu trữ bản sao của lịch sử blockchain đầy đủ và hoàn toàn dựa vào các full node để cung cấp cho chúng dữ liệu đã được xác thực.

Các light node có tác dụng hỗ trợ chuỗi khối trong việc phân cấp hơn nữa và phát triển mạng lưới. Bởi vì các light node lưu giữ và xử lý ít dữ liệu hơn các full node, nên chúng yêu cầu ít tài nguyên hơn. Điều này cho phép mạng blockchain phát triển bền vững hơn so với việc chỉ có các full node. Ví dụ về các light node là máy tính để bàn hoặc ví trực tuyến.

3.3 Các node đặc biệt – Super Nodes và Lightning Nodes

Supper node hay Listening Node

Về cơ bản, một super node hay một listening node là một full node có kết nối được công khai. Nó giao tiếp và cung cấp thông tin cho bất kỳ node nào khác quyết định thiết lập kết nối với nó. Do đó, một super node cơ bản là một điểm phân phối lại có thể đóng hai vai trò như một nguồn dữ liệu và một cầu giao tiếp.

Một super node đáng tin cậy thường chạy 24/7 có thiết lập kết nối để truyền tải lịch sử blockchain và dữ liệu giao dịch tới nhiều node trên khắp thế giới. Vì lý do đó, một super node có thể cần nhiều công suất tính toán hơn và kết nối internet tốt hơn khi so sánh với một full node bị ẩn (các node hoạt động đằng sau tường lửa).

Ngoài ra, đối với một số Blockchain cụ thể, các siêu node hay super node được tạo ra để thực hiện một số nhiệm vụ đặc biệt. Ví dụ: việc thực hiện thay đổi giao thức blockchain hoặc duy trì các quy tắc Blockchain được thực hiện bởi một super node.

Lighting node

Sự tắc nghẽn trong một mạng lưới Blockchain là một tình huống phổ biến dẫn đến các giao dịch bị trì hoãn. Đây chính là lí do ra đời của lighting node. Chúng tạo ra một mạng lưới riêng biệt với một người dùng và các giao dịch được đẩy lên Blockchain chính. Điều này cho phép các giao dịch được thực hiện ngay lập tức và cũng giảm chi phí giao dịch trên mạng được giảm tải.

Xem thêm: A-Z cách đào Bitcoin (Kỳ 4): Liệu Bitcoin Mining năm 2020 vẫn còn có lời?

4. Lời kết

Qua bài viết trên, chúng tôi đã giúp bạn giải đáp Node là gì? Chúng có vai trò như thế nào trong hệ sinh thái blockchain hay thế giới tiền điện tử cũng như các loại node phổ biến và đặc biệt. Có thể nói, các node chính là một phần thiết yếu của cơ sở hạ tầng cốt lõi của blockchain với vai trò quan trọng trong việc duy trì các giao dịch blockchain được an toàn và đáng tin cậy.

Tóm lại, vai trò của các node trong mạng lưới Blockchain tương tự như vai trò của các máy chủ trên Internet và sự phụ thuộc của các ứng dụng Blockchain vào các node Blockchain cũng quan trọng như sự phụ thuộc vào các thuật toán đồng thuận hoặc kỹ thuật mật mã.

VnRebates Tổng hợp

Theo coinmarketcap, 101blockchainsseba

 

Risk Disclaimer: Bài viết thể hiện quan điểm và góc nhìn của cá nhân tác giả, chỉ có giá trị tham khảo về mặt thông tin, kiến thức và không có giá trị pháp lý về khuyến nghị đầu tư hay thay thế cho việc tư vấn tài chính nào tương đương. Bài viết không đảm bảo bất kỳ khoản lợi nhuận nào hay giảm thiểu rủi ro đầu tư nào cho chính độc giả. VnRebates không chịu trách nhiệm hay liên quan đến khoản đầu tư của độc giả khi sử dụng thông tin từ bài viết này. Bản quyền thuộc về đóng góp của tác giả.
RẤT HAY VÀ HỮU ÍCH! / 21 người
4,5
Giúp chúng tôi đánh giá nội dung của bài viết

Bài viết cùng chuyên mục

» Xem tất cả

Bài viết đọc nhiều