Blockkedjeteknikens framfart
Den globala spridningen av blockkedjeteknik fortsätter att öka. Både företag och privatpersoner över hela världen använder blockkedjan för en mångfald av ändamål.
Från kryptovalutor till IT-lösningar och sjukvård, blockkedjan expanderar sin närvaro inom olika sektorer och områden.
Trots detta är blockkedjekonceptet relativt nytt för majoriteten av världens befolkning. Medan vissa fortfarande hyser tvivel om säkerheten och pålitligheten hos blockkedjor, är andra ivriga att fördjupa sin förståelse för tekniken.
För den som är intresserad av att utforska blockkedjetekniken är det väsentligt att förstå blockkedjenoder. För företag eller entusiaster som strävar efter att utveckla säkra och kostnadseffektiva blockkedjebaserade lösningar är kunskap om blockkedjenoder av stor betydelse.
Låt oss nu utforska blockkedjenoder och deras olika typer mer ingående.
Vad är en Blockkedja?
En blockkedja är en oföränderlig och distribuerad huvudbok som registrerar transaktioner och spårar tillgångar i ett nätverk. Data lagras inte i rader och kolumner som i traditionella databaser, utan i block som länkas samman.
Termen ”blockkedja” är en kombination av ”block” och ”kedja”. Varje godkänd transaktion eller post i blockkedjenätverket läggs till i ett block med en bestämd kapacitet. När ett block är fullt, läggs nya godkända poster till i nästa block. Dessa block är sammanlänkade eller ”kedjade” med varandra genom kryptografiska metoder.
Blockkedjetekniken uppfanns 2008 av den anonyme personen eller gruppen under pseudonymen Satoshi Nakamoto.
De viktigaste egenskaperna är:
- Decentralisering: En blockkedja är ett decentraliserat system som inte ägs av en enskild part. Åtkomst är tillgänglig för alla med tillstånd. Det kallas också för Distribuerad Huvudboksteknik (DLT) eftersom det är en distribuerad reskontra som innehåller relaterade poster och tillåter användare att lagra, dela och utföra transaktioner direkt med varandra.
- Oföränderlighet: Varje post i blockkedjan tidsstämplas för att förhindra manipulering och dubbla registreringar. Om en post innehåller ett fel, måste en ny post med rättelsen läggas till. Båda posterna kommer då att vara synliga.
- Transparens: De flesta blockkedjor (förutom privata) är öppna källkodssystem utan någon central myndighet. Det gör att vem som helst kan undersöka koden och lämna förslag till förändringar, vilket ökar förtroendet och transparensen mellan nätverkets medlemmar.
Blockkedjetekniken används inom en mängd olika branscher, från bank och finans till IT, logistik och sjukvård. Dess användning ökar snabbt, och vi ser nu företag använda tekniken inom områden som dataspel, smarta kontrakt, dokumentverifiering, betalningssystem med mera. Tekniken är inte bara säker, kostnadseffektiv och användarvänlig, utan också snabbare och mer exakt.
Vad är Blockkedjenoder?
Blockkedjenoder är elektroniska enheter med en IP-adress som är kopplade till ett blockkedjenätverk via internet. Noder fungerar som kommunikationspunkter som möjliggör interaktion med blockkedjan.
Noder är grundläggande för att blockkedjesystem ska fungera. De kan liknas vid en central plats där all aktivitet sker. Denna plats består av flera blockkedjeplattformar, som kan vara privata, offentliga eller hybrida.
En blockkedjenod kan utföra en rad olika funktioner beroende på blockkedjans specifika krav. Några av de grundläggande uppgifter som en nod kan utföra är:
- Underlätta kommunikation inom nätverket.
- Acceptera eller avvisa transaktioner.
- Bearbeta transaktioner.
- Hantera transaktioner.
- Lagring av block som är kryptografiskt sammanlänkade.
Varför behövs Blockkedjenoder?
Blockkedjetekniken garanterar dataintegritet och ökar nätverkets tillförlitlighet. För att uppnå detta distribueras den samma huvudboken globalt över flera system.
Eftersom varje block med data i blockkedjan är kryptografiskt länkat till nästa block, skulle en ändring i en post eller ett block kräva ändring av alla efterföljande block. Detta säkerställer noggrannhet och konsekvens eftersom varje block innehåller en hash från föregående block.
Tänk dig ett blockkedjenätverk som begränsades till en enda plats. Det skulle underlätta för hackare att manipulera blockvärden och utnyttja nätverket. Det är därför blockkedjan är distribuerad över hela världen, utan en central administrerande hub. Detta är kärnan i konceptet decentralisering.
Varje anslutet system eller nod, spridd över världen, delar samma data för att bevara nätverkets dataintegritet och noggrannhet. Om ett systems huvudbok manipuleras kommer andra system med samma huvudbok att förbli oförändrade och fungera som bevis på dataintegritet. Denna globala distribution av blockkedjan över flera noder förbättrar också nätverkets motståndskraft mot attacker och naturkatastrofer, samtidigt som dess tillförlitlighet ökar.
Blockkedjenoder är nödvändiga för att:
- Ermöglichen åtkomst: Blockkedjenoder ger användare möjlighet att enkelt komma åt en blockkedjas huvudbok. Detta underlättar en smidig interaktion med nätverket, där användare kan granska transaktioner, transaktionsdetaljer och verifiera register.
- Upprätthålla blockkedjan: Noder upprätthåller och bidrar till blockkedjenätverkets tillväxt. Varje datablock i blockkedjan lagras i en nods minne. Därefter används noderna för att lägga till nya block i nätverket och synkronisera data, samt behålla en kopia av huvudboken. Slutligen krävs konsensus från en majoritet av medlemmarna för att godkänna ett nytt block i blockkedjan.
- Bearbeta transaktioner: När en transaktion utförs i blockkedjan skickas den till nätverkets noder. Vissa noder deltar i nätverkets konsensusalgoritm baserat på sina roller, medan andra ansvarar för registerföring.
Vid mottagande av en transaktionsförfrågan kan noden antingen acceptera eller avvisa den. Noden kan lagra informationen och skicka tillbaka den till nätverkets andra noder. En nod kan även dela data med andra noder i nätverket för att främja synkronisering.
Hur fungerar Blockkedjenoder?
Hittills har vi förstått att blockkedjetekniken skyddar dataintegriteten. Nu ska vi utforska hur detta faktiskt sker.
För att upprätthålla dataintegriteten måste alla i nätverket veta att varje transaktion är giltig och att det inte finns dubbla registreringar som kan möjliggöra bedrägeri.
Eftersom det inte finns någon central myndighet som administrerar nätverket, är konsensusmetoden avgörande för att medlemmarna ska kunna verifiera giltigheten i transaktionerna. Nätverksnoder spelar en viktig roll i att skapa denna konsensus mellan användare och därmed öka säkerheten i blockkedjan.
Konsensusmekanismer, som har definierade regler för blockkedjans funktion, säkerställer datavalidering. Eftersom blockkedjan kan vara stor med ett betydande antal system och användare, krävs en konsensusalgoritm för att bekräfta informationen i blocken. Proof of Work (PoW) och Proof of Stake (PoS) är populära konsensusalgoritmer som använder noder (fullständiga noder) för att upprätthålla nätverkets regler och validera transaktioner.
Exempelvis använder Bitcoin PoW-algoritmen. Alla kan ladda ner Bitcoins blockkedja och verifiera block. Det leder till ett decentraliserat nätverk och ökad säkerhet. Inom detta blockkedjesystem kan vem som helst driva en Bitcoin-nod med en stabil internetanslutning och lämplig hårdvara.
Olika Typer av Blockkedjenoder
Det finns olika typer av noder som har olika funktioner. Även användare som interagerar med blockkedjenätverket kan anses vara noder. Det är dock viktigt att notera att inte alla enheter i ett blockkedjenätverk är noder och att de inte utför samma funktion.
Noder i ett blockkedjenätverk kategoriseras efter sina roller och blockkedjans specifika krav. Till exempel kan en nod hantera transaktionsposter medan en annan nod inte utför den uppgiften.
En blockkedja kan ha olika noder för användare, klienter, tjänsteleverantörer med mera.
Låt oss granska de olika typerna av blockkedjenoder.
#1. Fullständiga Noder
Fullständiga noder har ansvar för att lagra alla transaktionsposter i ett blockkedjenätverk. De kan betraktas som blockkedjans servrar, där data lagras och underhålls.
Fullständiga noder kan falla under olika styrmodeller för blockkedjan. Om det finns förbättringar som ska göras i blockkedjan, måste en majoritet av fullständiga noder ge sitt godkännande. Det kan därmed sägas att fullständiga noder har rösträtt i blockkedjans utveckling.
Det kan dock finnas situationer där en ändring inte genomförs trots att majoriteten av fullständiga noder har godkänt den. Det kan inträffa när ett beslut har stor påverkan.
Till exempel, om cirka 52 % av de fullständiga noderna godkänner en förändring, medan 48 % inte gör det (en relativt jämn fördelning), kan en hård kryptovalutadelning (hard fork) inträffa. Detta innebär att blockkedjan delas upp, och den nya blockkedjan kommer att fungera baserat på förändringarna som majoriteten av noderna godkänt, medan den gamla blockkedjan fortsätter att fungera som tidigare. Åtgärden är icke-bakåtkompatibel.
Det finns två typer av fullständiga noder:
Beskurna Fullständiga Noder
Beskurna noder har en begränsad lagringskapacitet för data. Det innebär att de kan lägga till ett visst antal block, men en fullständig nod kan endast lagra ett begränsat antal block.
Beskurna noder fortsätter att ladda ner block till den angivna gränsen för att upprätthålla huvudboken. När gränsen nås, tar noden bort de äldsta blocken för att göra plats för nya, och bibehålla blockkedjans storlek. Trots det tas inte de gamla blocken bort helt, eftersom deras sekvens och metadata fortfarande registreras i blockkedjan, i enlighet med blockkedjeteknikens grundläggande principer.
Arkivfullständiga Noder
Den här typen av fullständiga noder är vanliga i ett blockkedjenätverk. Arkivfullständiga noder upprätthåller hela blockkedjan, och de skiljer sig från beskurna fullständiga noder i lagringskapacitet. De kan delas in i olika kategorier:
- Miner-noder: Vissa noder krävs för att utföra avancerade beräkningar och lösa komplicerade matematiska problem för att verifiera poster. Det kräver hög beräkningskraft och stor energiförbrukning. Miner-noder är idealiska för gruvprocessen, som använder konsensusalgoritmer som Proof of Work.
- Auktoritetsnoder: Vem som helst kan bli medlem eller nod i en offentlig blockkedja genom att synkronisera blockkedjedata till sitt system. I vissa fall måste blockkedjan administreras och data säkras. Det är här auktoritetsnoder kommer in. De används för att auktorisera andra noder som vill ansluta sig till ett blockkedjenätverk. De kan också definiera åtkomstbehörigheter för andra noder som behöver komma åt en specifik datakanal.
- Masternoder: Dessa är fullständiga noder utan möjlighet att lägga till nya block i nätverket. De används för att underhålla huvudboken och validera transaktioner.
- Insatsnoder: Dessa noder validerar transaktioner i ett blockkedjenätverk och är ansvariga för att upprätthålla konsensusalgoritmen. I den välkända algoritmen Proof of Stake (PoS), används insatsnoder för att satsa eller investera sina pengar och verifiera transaktionerna. Om de lyckas validera transaktionen får de belöningar.
Insatsnoderna väljs utifrån definierade regler, till exempel tid spenderad i blockkedjenätverket. Dessa fullständiga noder kräver inte lika stor beräkningskraft.
#2. Lätta Noder
Lätta noder används för att lagra data och tillhandahålla endast den information som krävs för att utföra dagliga uppgifter och möjliggöra snabbare transaktioner. De kallas även SPV-noder (Simplified Payment Verification). Dessa noder validerar inte block, utan lagrar endast blockrubriker.
#3. Supernoder
Supernoder används för att utföra specifika uppgifter och används i vissa blockkedjor. De kan användas för att fastställa eller upprätthålla regler för en blockkedja, införa protokolländringar med mera.
#4. Belysningsnoder
Belysningsnoder skapas av enskilda användare som vidarebefordrar transaktioner till den huvudsakliga blockkedjan. Detta möjliggör omedelbara transaktioner och minskar kostnaden för transaktionerna genom att avlasta nätverket.
Dessa noder skapades för att lösa problemet med överbelastning i blockkedjenätverk, vilket leder till fördröjningar i transaktioner.
Vanliga Frågor
Hur sätter man upp en fullständig nod?
Svar: För att konfigurera en fullständig nod, följ dessa steg:
1. Välj ett blockkedjenätverk, som Bitcoin, Ethereum etc.
2. Skaffa den programvara och hårdvara som krävs för den valda blockkedjan. Denna information finns online. Hårdvaran kan vara ett mindre system som Raspberry Pi.
3. Konfigurera all hårdvara och programvara.
Hur kör man en fullständig nod?
Svar: Stegen för att köra en fullständig nod är:
1. Värd för en nod på en molntjänst som Google Cloud, Amazon Web Services (AWS), DigitalOcean etc.
2. Kör noden på din enhet med tillräckligt med RAM- och lagringsutrymme.
3. Bygg en ”nod-i-en-låda”-lösning eller använd en dedikerad lösning.
4. Övervaka och underhåll din nod för att säkerställa att den fungerar bra och är säker.
Är det lönsamt att vara värd för en blockkedjenod?
Svar: Ja, det är möjligt att tjäna pengar genom att vara värd för en nod i ett blockkedjenätverk. Lönsamheten beror dock på vilken typ av nod du väljer.
Att vara värd för en insatsnod kan vara lönsamt och generera passiv inkomst. Ju mer du investerar, desto större blir din vinst.
Om du väljer att vara värd för en masternod tjänar du pengar för den tjänst du tillhandahåller. Det kräver dock en initial investering i din masternod.
Hur många noder kan en maskin köra?
Svar: Antalet noder som en maskin kan köra beror på dess hårdvarukapacitet. Du kan endast köra en plånboksinstans på en maskin. Genom att använda virtuella maskiner kan du öka antalet instanser. Om du använder en virtuell privat server (VPS), bör du inte överskrida 80-85 % av tillgängliga serverresurser för att undvika restriktioner eller begränsningar från tjänsteleverantören.
Slutsats
Kunskap om blockkedjenoder och deras olika typer kan vara till stor hjälp när du skapar kostnadseffektiva, säkra och snabba applikationer för att lösa dina kunders problem. Om du är ett företag eller en privatperson som är intresserad av blockkedjeteknik, kan den här artikeln ge en bra introduktion till blockkedjenoder och deras betydelse.