Node là gì? Cách chạy Node trong Blockchain cho người mới

Node là gì? Nằm trong lĩnh vực tiền mã hóa, Node được hiểu đơn giản là một thiết bị mạng vật lý và có thể được sử dụng với những mục đích riêng biệt. Vậy Node đóng vai trò gì trong Blockchain? Hãy cùng BHO Network tìm hiểu về bản chất của Node thông qua bài viết dưới đây nhé!

1. Node là gì?

Node là các nút dùng để lưu trữ, truyền tải và bảo quản dữ liệu trên Blockchain. Nếu nói về mặt lý thuyết, có thể hiểu một blockchain sẽ tồn tại trên các node. Cốt lõi đều dựa trên các nguyên tắc của mạng P2P (Peer to Peer). Hầu hết các mạng đều không có máy chủ trung tâm mà là sự đồng thuận giữa các node.

Node có thể là bất kỳ loại thiết bị nào từ PC, Laptop, các máy chủ,... Các node kết nối với nhau tạo thành cơ sở hạ tầng của một blockchain. Khi tất cả các node kết nối với nhau, khi đó chúng sẽ trao đổi dữ liệu mới nhất với tần suất liên tục để tất cả các node luôn được cập nhật.

Node là các nút giúp lưu trữ, truyền tải và bảo quản dữ liệu blockchain

2. Vai trò của Node trong Blockchain

Đầu tiên, Node giúp hỗ trợ mạng lưới bằng cách duy trì bản sao của Blockchain. Trong nhiều trường hợp khác, Node còn được sử dụng để xử lý các giao dịch. Các Node thường được nhà sản xuất bố trí theo đúng cấu trúc dạng cây nhị phân.

Từng đồng tiền mã hóa sẽ có những nút riêng biệt, nhằm duy trì những bản ghi giao dịch của mỗi loại tiền đó.

Với các nút thuộc vào phần riêng lẻ của Blockchain, sẽ có những cấu trúc dữ liệu lớn hơn. Khi mà người chủ sở hữu của những nút này sẵn sàng tự mình đóng góp tài nguyên của máy tính để xác thực và lưu trữ các giao dịch. Họ sẽ có cơ hội thu được phí giao dịch và kiếm phần thưởng bằng chính tiền mã hóa.

Việc xử lý những giao dịch này nhiều khi có thể sẽ phải yêu cầu về xử lý dữ liệu lớn và công suất tính toán. Tức là từng khả năng đáp ứng của máy tính trung bình là không thể đủ.

Vậy nên, thợ đào thường đầu tư vào những thiết bị máy tính có cả CPU hoặc là GPU nhằm mục đích theo kịp yêu cầu cả về công suất xử lý, xác thực mọi giao dịch có trong Blockchain và nhận thêm phần thưởng cho công việc.

Node có một số yêu cầu về xử lý dữ liệu lớn và công suất tính toán

3. Node trong Blockchain hoạt động như nào?

Khi một thợ đào hay người xác thực (Validator) cố gắng thêm một block giao dịch mới vào Blockchain, họ sẽ truyền block tới tất cả, hoặc cũng có thể là một phần, tùy vào thuật toán đồng thuận mà Blockchain đó sử dụng tới các Node trên mạng.

Dựa trên tính hợp lệ của chữ ký và giao dịch (tính hợp pháp của block), các Node có thể chấp nhận hoặc từ chối block đó. Khi mà một Nodechấp nhận một block giao dịch mới, nó sẽ lưu trữ block đó trên đầu các block còn lại mà nó đã lưu trữ. Dưới đây là những gì các Node làm:

• Các Node sẽ kiểm tra xem rằng một block giao dịch có hợp lệ không và chấp nhận hoặc từ chối nó.
• Nếu như chấp nhận, vậy thì các Node sẽ lưu trữ các block giao dịch (tức là lưu trữ lịch sử các giao dịch blockchain).
• Các Node phát và lan truyền lịch sử giao dịch này đến các Node khác để đồng bộ hóa với blockchain (nghĩa là cập nhật về lịch sử giao dịch).

Các Node có thể lưu trữ lịch sử các giao dịch Blockchain

4. Các loại Node có trong Blockchain

Vậy Node Blockchain là gì? Có bao nhiêu loại Node trong Blockchain? Dưới đây là một số loại Node phổ biến có trong Blockchain như:

• Root Node: Đây là nút cao nhất trong một cây nhị phân.
• Parent Node: Là một nút mà cả có những nút mở rộng từ nó.
• Child Note: Đây là một nút mà có thể được mở rộng từ nút khác.
• Leaf Node: Là một nút mà không hề có bất kỳ nút con nào.
• Sibling Nodes: Đây là những nút kết nối với cùng một nút lớn hơn (Parent Node).
• Tree: Là một cấu trúc dữ liệu được bắt đầu từ một nút gốc (Rood Node).
• Forest: Đây là một tập hợp những cây nút.
• Degree: Tức là thứ bậc nút con của một nút.
• Edge: Là một sự liên kết giữa các nút.

Có nhiều loại Node tồn tại trong Blockchain

Xem thêm: Retroactive là gì? Cách kiếm tiền từ hình thức Retroactive

5. Node Bitcoin là gì?

Trước hết, ngữ cảnh của Blockchain được thiết kế như một hệ thống phân tán, đây là mạng các Node máy tính mà có thể giúp cho Bitcoin được sử dụng như một loại tiền tệ kỹ thuật số ngang hàng phi tập trung (P2P).

Đồng thời nó cũng không phải chịu sự kiểm duyệt nhờ vào thiết kế và không cần một bên trung gian để tiến hành giao dịch giữa những người dùng (dù là bất kỳ khoảng cách địa lý nào trên thế giới).

Vì vậy, các Node Blockchain có vai trò như một điểm giao tiếp mà có thể thực hiện được nhiều chức năng khác nhau. Bất kỳ máy tính hay thiết bị nào khi kết nối với giao diện Bitcoin thì đều có thể được coi là một Node. Bởi vì nhìn chung, chúng đều giao tiếp với nhau theo một cách nào đó.

Đồng thời, các Node này cũng có thể truyền thông tin về các giao dịch và các khối trong mạng máy tính phân tán bằng cách sử dụng những giao thức ngang hàng với Bitcoin. Điều đáng chú ý là mỗi Node máy tính đều được xác định theo các chức năng cụ thể của nó. Do đó, luôn tồn tại các loại Node Bitcoin khác nhau.

Node Bitcoin tồn tại dưới nhiều cách khác nhau

6. Phân loại các Node Bitcoin

Hiện nay, Node Bitcoin được chia thành 5 loại chính là Full Node, Super Node, Lightweight nodes (SPV Client), Node của thợ đào, Client Node và Mining Node. Cụ thể như sau:

6.1. Full Node

Loại thứ nhất là Full Node. Đây là các Node thực sự hỗ trợ và cung cấp bảo mật cho Bitcoin. Các Node này là yếu tố không thể thiếu đối với mạng.

Đồng thời, chúng cũng được gọi là các Node xác nhận đầy đủ bởi vì đã tham gia vào quá trình xác minh các giao dịch và khối trước các quy tắc đồng thuận của hệ thống. Full Node ngoài ra còn có thể chuyển tiếp các giao dịch và khối mới đến Blockchain.

Một Full Node thường tải xuống một bản sao của Blockchain Bitcoin với mỗi khối và giao dịch trên đó. Tuy nhiên, đây không phải là yêu cầu để được coi là một Full Node (tức là một bản sao thu gọn của Blockchain mà có thể được sử dụng để thay thế).

Full Node là một loại Node Bitcoin

Nhiều tổ chức và người dùng tình nguyện đang chạy Full Node Bitcoin như là một cách để có thể hỗ trợ hệ sinh thái Bitcoin. Tính tới thời điểm này đã có khoảng 9.700 Node công cộng đang chạy trên mạng Bitcoin.

Cũng cần lưu ý rằng con số này chỉ bao gồm những Node công cộng là các Listening Node của Bitcoin được cho hiển thị và có thể truy cập vào được.

Ngoài các Node công cộng còn có nhiều Node ẩn khác không hiển thị (còn gọi là các non-listening Node). Thông thường, các Node này sẽ hoạt động đằng sau tường lửa bằng các giao thức ẩn (ví dụ như Tor) hoặc đơn giản hơn là bởi vì chúng được cấu hình để không nhận kết nối.

6.2. Listening Node (Super Node)

Một Listening Node hoặc Super Node về cơ bản 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. Vì vậy, một Super Node đơn giản 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 mà đáng tin cậy thường sẽ chạy 24/7 và có một số kết nối được thiết lập. Node này sẽ truyền tải lịch sử Blockchain và dữ liệu giao dịch tới nhiều Node trên khắp thế giới. Bởi 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 khác.

Thông thường, một Super Node đáng tin cậy luôn chạy 24/7

6.3. Lightweight Nodes (SPV Client)

Được biết đến là một Simplified Payment Verification (SPV) client, lightweight client mặc dù cũng là máy khách tận dụng mạng Bitcoin nhưng lại không thực sự hoạt động như một Full Node. Bởi vậy, SPV client không đóng góp vào an ninh của mạng vì nó không lưu giữ một bản sao của Blockchain, cũng không tham gia vào quá trình xác minh và xác thực giao dịch.

Như thế, có thể nói SPV chính là phương thức mà qua đó, mỗi người dùng đều có thể kiểm tra xem liệu một số giao dịch của mình có được đưa vào trong 1 khối hay không mà hoàn toàn không cần phải tải xuống toàn bộ dữ liệu khối.

Tóm lại, SPV Client dựa vào nguồn thông tin được cung cấp bởi các Full Node khác (hay là các Super Node). Còn Lightweight client thì hoạt động như các điểm cuối giao tiếp và được sử dụng bởi nhiều ví tiền mã hóa.

6.4. Node của thợ đào

Để có thể đào Bitcoin trong tình trạng đang cạnh tranh mạnh mẽ như hiện tại, thợ đào sẽ phải đầu tư vào các phần cứng và chương trình đào chuyên biệt.

Các chương trình đào (tức là những phần mềm) này đều không liên quan trực tiếp đến Bitcoin Core và chạy song song để có thể đào các khối Bitcoin. Một thợ đào có thể chọn làm việc solo miner (một mình) hoặc pool miner (theo nhóm).

Trong khi những Full Node của solo miner tận dụng bản sao Blockchain của riêng họ, thì các pool miner lại làm việc cùng nhau, mỗi người đều đóng góp tài nguyên tính toán của mình (hashpower). Xét trong một mỏ khai thác, chỉ có quản trị viên của mỏ là cần phải chạy một Full Node (cũng có thể gọi là Full node của pool miner).

Các thợ đào cần đầu tư để đào Node

6.5. Client Node và Mining Node

Cần lưu ý một điều quan trọng là chạy một Full Node không hề giống như chạy một Node đào đầy đủ. Ở đây, thợ đào sẽ phải đầu tư vào phần cứng cũng như phần mềm đào đắt tiền và bất kỳ ai cũng có thể chạy một Node xác thực rất đầy đủ.

Bên cạnh đó, trước khi cố gắng để đào một khối, thợ đào sẽ cần phải thu thập các giao dịch đang chờ xử lý mà trước đó đã được chấp nhận là hợp lệ bởi những Full Node. Sau đó, thợ đào sẽ tạo ra một khối ứng cử viên (bao gồm một nhóm các giao dịch) và cố gắng đào khối đó.

Đặc biệt, nếu thợ mỏ có thể tìm ra một lời giải hợp lệ cho khối đó, anh ta tất nhiên sẽ thông báo nó trên mạng và các Full Node khác sẽ cùng vào xác minh tính hợp lệ của khối. Vì vậy, các quy tắc đồng thuận đều được quyết định và bảo đảm bởi mạng phân tán (bao gồm các Node xác thực mà không phải bởi các thợ đào).

Client Node và Mining Node cũng là một loại Node Bitcoin

7. Cách để triển khai một Full Node

Thông qua các triển khai phần mềm khác nhau, một Full Node của Bitcoin có thể được thiết lập và triển khai, nhưng được sử dụng nhiều nhất và phổ biến nhất vẫn là Bitcoin Core. Những yêu cầu tối thiểu để chạy một full Node Bitcoin Core có thể kể đến như sau:

• Máy tính bàn hoặc là máy tính xách tay đều phải được cài phiên bản gần đây của Mac OS X, Windows, hoặc Linux.
• Cần có 200GB dung lượng ổ cứng trống.
• Với bộ nhớ 2GB (RAM).
• Phải kết nối internet tốc độ cao với tốc độ tải lên tối thiểu là 50 kB/s.
• Có kết nối không giới hạn hoặc những kết nối có giới hạn tải lên cao. Full Node có thể đạt hoặc thậm chí vượt quá mức sử dụng tải lên là 200GB/ tháng và mức sử dụng tải xuống là 20GB/ tháng. Vào lần đầu tiên khởi chạy Full Node, người dùng cũng sẽ cần tải xuống cỡ 200GB.
• Full Node nên được chạy ít nhất 6 giờ/ ngày. Và nếu bạn cho chạy liên tục 24/7, điều này sẽ rất tốt.

Xét về mặt lý thuyết, bất kỳ ai cũng có thể chạy một Node Blockchain, chỉ cần bạn sở hữu các thiết bị phần cứng đủ mạnh như yêu cầu nêu trên. Tuy nhiên, điều này còn cần phải tùy thuộc vào thuật toán đồng thuận của Blockchain mà bạn đang muốn tham gia để cần thêm một số yêu cầu nhất định.

Ví dụ như để chạy một Full Node của Blockchain mà có sử dụng thuật toán đồng thuận là Delegated Proof-of-Stake (DPoS), người dùng sẽ cần phải nắm giữ một lượng lớn đồng Token của Blockchain này.

8. Các bước chạy Node cơ bản cho người mới

Dưới đây là ba bước cơ bản chạy Node dành cho người mới:

Bước 1: Thuê máy chủ riêng ảo

VPS (hay Virtual Private Server) hiểu đơn giản là máy tính ảo để người dùng chạy code. Việc mua VPS cũng tương tự như việc bạn mua một chiếc máy tính khác, nhưng đó không phải là sở hữu vật lý. Với bước này, đầu tiên, bạn cần truy cập contabo.com/en và chọn VPS rẻ nhất. Thông tin minh họa như hình dưới đây:

Đầu tiên là chọn option rẻ nhất

Tiếp theo chọn cụ thể VPS, bạn cũng nên chọn loại rẻ nhất:

Chọn cụ thể VPS rẻ nhất

Sau đó, bạn cần chọn thời gian và địa điểm:

Chọn thời gian thuê và địa điểm

Tiếp theo, bạn cần kéo xuống và nhập Password. Các thông tin còn lại vẫn phải giữ nguyên, bao gồm những thông tin như: bộ nhớ 200GB SSD, hệ điều hành Ubuntu... Sau đó bấm Next.

Điền Password

Cuối cùng, bạn phải điền các thông tin cá nhân và thẻ thanh toán để hoàn tất thuê VPS:

Bước cuối cùng trước khi thanh toán

Bước 2: Nhận thông tin và đăng nhập vào VPS

Ở bước này, sau khi hoàn tất bước 1, hệ thống sẽ gửi email về cho bạn.

Thư được xác nhận thành công

Chỉ cần đợi thêm một lát nữa, bạn sẽ nhận được email tiếp theo, tại đây sẽ cung cấp tài khoản, mật khẩu đăng nhập như sau:

Thông tin đăng nhập được gửi về email

Tiếp theo, bạn cần truy cập vào my.contabo.com/account/login để đăng nhập. Sau đó lần lượt thực hiện việc đổi mật khẩu theo các bước như sau: Đầu tiên, Chọn Your services.

Bấm Your service

Sau đó bấm Manage, tiếp đến là Control.

Bấm lần lượt Manage - Control

Tiếp đến là bấm vào Password Reset.

Bấm Password reset để tiếp tục Để hoàn tất việc đăng nhập, bạn phải nhập Password. Ngoài ra, để đăng nhập, tùy vào hệ điều hành mà có các cách khác nhau:

• Windows: Start + R; tiếp theo là search CMD và sau đó Enter.
• MacOS: Command + Space; tiếp theo là search Terminal và sau đó Enter.

Sau đó, bạn cần bấm cú pháp sau để đăng nhập vào VPS:

• ssh root@<địa chỉ IP> Tiếp theo là bấm Enter.

Ví dụ: ssh [email protected]. Đối với các VPS lần đầu đăng nhập vào máy, hệ thống sẽ hỏi: Chúng ta bấm yes (chú ý viết thường, vì có lúc sẽ viết hoa) và ấn Enter.

Bấm yes và ấn Enter để tiếp tục Tiếp đó, bạn cần nhập Password đã đổi ở trên vào. Lưu ý rằng, các ký tự Password không hiện trên Terminal nên bạn cứ bấm bình thường. Sau khi hoàn tất thì ấn Enter nhé!

Giao diện khi đăng nhập vào VPS thành công ở trên Contabo

Bước 3: Nhập hàm tmux

Hàm tmux được dùng để chạy Node khi bạn tắt máy. Bởi VPS chỉ là máy tính thông thường, khi bạn tắt Terminal, VPS cũng sẽ tắt, do đó mọi hoạt động cũng sẽ dừng theo. Điều này sẽ khiến việc chạy Node bị ngừng lại.

Để khắc phục tình trạng này, bạn nên cài thêm tmux vào. Khi bạn chạy Node trong tmux, nó sẽ chạy vĩnh viễn cho đến khi bạn chủ động dừng lại, mà không bị ảnh hưởng bởi việc tắt máy.

Sau khi đăng nhập thành công, bạn hãy cài tmux bằng lệnh sau:

• apt install tmux Sau đó Enter.

Cài đặt tmux để chạy vĩnh viễn

Để có thể truy cập vào tmux, bạn bấm lệnh sau: - tmux.

Sau đó bấm vào Enter.

Giao diện trong tmux khá dễ sử dụng

Bước 4: Chạy Node

Thực hiện các bước trên là bạn đã đi hết các bước cơ bản để chạy Node. Phần còn lại sẽ tùy thuộc vào từng dự án với những ngôn ngữ lập trình, thiết kế khác nhau mà có các lệnh khác nhau.

Xem thêm: Proof of Work (PoW) là gì? Tầm quan trọng của PoW

9. Tại sao nên dùng một ví Full Node?

Vậy vì sao bạn lại nên dùng một ví Full Node thay vì các ví khác? Nguyên nhân sẽ được bật mí ngay trong phần dưới đây:

9.1. Quy tắc đồng thuận

Các Full Node sau khi được tải xuống khối, giao dịch và kiểm tra nó dựa trên những quy tắc đồng thuận của sàn Bitcoin. Những lưu ý trong quy tắc đồng thuận gồm có:

• Các khối chỉ có thể tự tạo ra một số lượng bitcoin nhất định.
• Giao dịch cần phải có đầy đủ chữ ký chính xác dành cho những Bitcoin hiện đang được chi tiêu.
• Giao dịch và khối phải ở trong định dạng dữ liệu chính xác.
• Trong mỗi chuỗi khối, phần đầu ra giao dịch không thể chi tiêu được gấp đôi.

Nếu giao dịch hay bất kỳ một khối vi phạm những quy tắc đồng thuận, thì nó có thể sẽ bị từ chối hoàn toàn. Ngay cả trong trường hợp mà mọi Node khác ở trên mạng đều cho rằng là nó đang hợp lệ. Đây là một trong những đặc điểm rất quan trọng của Node đầy đủ.

Còn riêng đối với Full Node, người dùng khi khai thác thực sự phải có sức mạnh hạn chế. Họ chỉ có thể tự sắp xếp lại hoặc là loại bỏ mọi giao dịch.

Một thợ mỏ mạnh mẽ luôn tự mình thực hiện một số các cuộc tấn công có sức ảnh hưởng nghiêm trọng. Nhưng bởi vì các Full Node chỉ nên dựa vào thợ mỏ chỉ một số thứ. Do đó, những thợ mỏ không thể làm thay đổi hoàn toàn hoặc phá hủy Bitcoin.

Các Node đều có quy tắc đồng thuận khác nhau và thực sự dùng hai mạng tiền tệ do đó cũng khác nhau. Khi mà bất cứ quy tắc đồng thuận nào thay đổi cũng đòi hỏi một cái nĩa cứng. Điều đó có thể tạo ra một kiểu tiền tệ mới và toàn bộ mọi người muốn chuyển sang nó.

Những quy tắc đồng thuận luôn khác với quy tắc chính sách. Trong đó đặc biệt phải xác định cách Node hoặc thợ mỏ cần ưu tiên sẽ không được khuyến khích nhiều thứ nhất định.

Full Node được giao dịch, tải xuống và kiểm tra dựa trên quy tắc đồng thuận

9.2. Các Node lưu trữ

Một tập con của Node luôn đầy đủ cũng phải chấp nhận những kết nối đến và tải khối cũ lên trang khác trên mạng. Điều này sẽ xảy ra nếu phần mềm đó được chạy với giá trị là listen = 1 mặc định. Việc này trái ngược hoàn toàn với một số quan niệm sai lầm, đó là Node lưu trữ không cần thiết để được trở thành một Node đầy đủ.

Nếu như băng thông của người dùng bị hạn chế thì họ có thể dùng -listen = 0. Còn nếu không gian phần đĩa của người dùng đang bị hạn chế, có thể sử dụng việc cắt tỉa. Để thực thi những quy tắc đồng thuận của sàn và góp phần bảo mật cho tổng thể bitcoin, các Node vẫn là hợp lệ hoàn toàn.

Node lưu trữ là cần thiết để trở thành một Node đầy đủ

10. Ai có thể chạy một Node?

Tại một số Blockchain hiện nay đang có hàng nghìn Node trực tuyến cùng lúc. Vì vậy bất cứ người nào cũng có thể tự chạy một Node bằng thao tác tải xuống lịch sử của giao dịch Blockchain. Nhiều người khi đam mê về tiền mã hóa và Blockchain muốn chạy Node trên tinh thần tự nguyện.

Và việc họ có thể làm nên được điều này là vì nhằm đóng góp cho một cộng đồng Blockchain, cho sự phát triển, tính toàn vẹn và bảo mật của nó.

Tuy nhiên đó cũng được xem là sở thích riêng của họ và giúp họ cảm thấy mình là một phần trong dự án. Việc chạy Node được coi là rất đơn giản đối với những khách hàng am hiểu biết về công nghệ và không muốn yêu cầu nhiều tài nguyên.

Thế nhưng, một số những Blockchain hiện vẫn đang chứa phần lớn dữ liệu giao dịch. Vậy nên, nhiều người sử dụng tiền mã hóa chỉ vì muốn dùng một Blockchain có ứng dụng trong ví. Những ứng dụng này sẽ cho phép họ được phát giao dịch từ bên ví của mình mà không bị yêu cầu bị tải xuống và toàn bộ lịch sử Blockchain đều ở trên thiết bị.

Hàng nghìn Node trực tuyến cùng lúc

Những bài viết liên quan:

• Dữ liệu On-chain là gì? Tầm quan trọng của dữ liệu On-chain
• ATH (All time high) là gì? Các lưu ý khi gặp ATH

Trên đây là những thông tin mà BHO Network đã tổng hợp được. Mong rằng bài viết này sẽ hữu ích với bạn, có thể giúp bạn có những hiểu biết rõ ràng hơn về Node là gì, vai trò, cách hoạt động của Node trong Blockchain cũng như lý do vì sao bạn nên sử dụng ví Full Node thay vì những loại ví khác. Hãy theo dõi ngay website của chúng tôi để cập nhật thêm nhiều tin tức mới nhé!