Что такое ноды в криптовалютах и зачем они нужны

Те, кто делает первые шаги в мире криптовалют, поначалу сталкиваются с множеством непонятных терминов. Важно их изучить, чтобы выгодно использовать возможности новых цифровых активов.

Редакция mc.today выяснила, что такое ноды в криптовалютах, какие функции они выполняют и как заработать на нодах.

Что такое ноды в криптовалютах?

Простыми словами, нода – это любой компьютер в сети системы блокчейн. Но использовать в качестве нее свой домашний ПК не очень удобно. Во-первых, нужен доступ 24/7 к интернету, во-вторых, надежный источник бесперебойного питания. Поэтому правильнее сказать, что нода – это сервер со специальным программным обеспечением, который подключен к блокчейн-сети криптовалюты.

Термин происходит от английского слова nodus, что означает узел. Из-за этого ноды также называют сетевыми узлами. Сетевые узлы – основа каждого блокчейна. Они постоянно «общаются» друг с другом по протоколу P2P, или peer-to-peer, что означает «от равного к равному». Это позволяет создать децентрализованную сеть, в которой нет выделенных серверов и центрального управляющего органа.

Функции нод в блокчейне

Любая криптовалютная система не может существовать без нод. Но чтобы лучше понять их предназначение, нужно вспомнить как работает блокчейн. В дословном переводе это непрерывная цепочка блоков, в каждом из которых записано определенное действие. Цепочку невозможно разорвать, так как каждый последующий блок содержит часть данных из предыдущего. 

Всякий раз, когда в блокчейне происходит транзакция, запись о ней отправляется в каждую ноду сети. Один блок может хранить данные о миллионах транзакций. Поэтому подделать данные практически невозможно. Ведь для этого придется одновременно изменить записи на тысячах нод. А задача сетевых узлов и состоит в том, чтобы выполнять их проверку и подтверждение.

Таким образом, с одной стороны, ноды – это стражники блокчейна, которые обеспечивают его безопасность. С другой – учетчики, которые выполняют главный принцип: сделал работу – получи вознаграждение. В зависимости от своей роли они могут принимать или отклонять транзакции, шифровать и сохранять информацию в блоке, связываться с другими блоками. Чем больше нод в сети, тем сложнее ее «обмануть» и тем выше ее устойчивость.

Виды и особенности нод

Сетевые узлы имеют разную функциональность. Их делят на полные и облегченные, мастерноды, ноды майнинга и ноды ставок. Мастерноды есть только в тех сетях, где это предусмотрено их структурой. В Биткоине, например, их нет. Вместе с тем они существуют в криптовалютах Dash, NEM, Syscoin, Nodetrade и многих других.

«Почему же так получилось?» – спросите вы. Дело в том, что Биткоин обезличен, но не анонимен. Хоть и неизвестно, кому принадлежит конкретный адрес, взаимосвязи между адресами в теории возможно проследить. Поэтому стоит засветить один адрес, например оплатить с него авиабилеты, и можно по цепочке получить все ваши адреса и узнать все переводы.

Решение этой проблемы нашел программист из Аризоны Эван Даффилд. Он предложил ввести в сеть блокчейна новый класс устройств – миксеры. Идея в том, что отправитель денег переводит их не напрямую получателю, а ноде-миксеру. Та дробит платеж на случайные части, перемешивает с деньгами других клиентов и уже от своего имени пересылает получателю. В результате очень сложно понять, кто и кому что перевел.

Даффилд предложил работающий код разработчикам биткоина, но не встретил у них поддержки. Тогда Эван воплотил свой замысел в первой анонимной криптовалюте, которую назвал Darkcoin, а позже переименовал в Dash. Так в криптовалютах появились новые ноды, которые мы называем мастернодами.

• Полные ноды (Full Nodes) – формируют основу блокчейна и содержат информацию о каждом блоке с возникновения платформы. К примеру, полные ноды сети биткоина содержат весь блокчейн BTC, который весит около 350 Гб. Для обработки такого количества данных нужна внушительная вычислительная мощность.
  К тому же полная нода должна быть круглосуточно подключена к сети, иначе данные ее архива перестанут быть актуальными. Именно полные ноды проверяют блоки, транзакции и цифровые подписи. В случае нарушения правил, они отклоняют проведение операции, что обеспечивает безопасность сети.
• Облегченные ноды (Light Nodes) – кошельки, которые загружают не всю цепочку блоков, а только ее часть. В противовес полным нодам не могут сами проверять законность транзакций и блоков. Для проверки данных им приходится обращаться к полным узлам сети.
• Мастерноды (Masternodes) – похожи на полные ноды, но в отличие от последних выполняют дополнительные функции и приносят доход. Их цель – вести учет транзакций, проверять блоки и обеспечивать анонимность пользователей. Это достигается за счет дробления транзакции на несколько частей и пересылки между пользователями.
  Как правило, для запуска мастерноды требуют заблокировать определенную сумму в качестве залога. Например, для криптовалюты Dash минимальный депозит составляет 1000 DashCoins при цене одного коина в 39$. В то же время мастернода валюты Dash может приносить владельцу до 900$ ежемесячно.
• Ноды майнинга (Mining Nodes) – могут быть полными или облегченными, но всегда работают в криптовалютах на основе алгоритма Proof-of-Work, что в переводе значит «доказательство работы». Оборудование майнера решает криптографическую задачу, которую перед ним ставит блокчейн. Ее решение позволяет добавить новый блок в цепочку блокчейна.
  Доказательством выполненной работы служит уникальное значение кода – хэш. Когда майнер его находит, он пересылает хэш другим нодам сети на проверку. Другие участники верифицируют хэш на соответствие поставленной задаче. И только после этого майнер может добавить новый блок в блокчейн и получить за это вознаграждение.
• Ноды ставок (Staking Node) – полные ноды в криптовалютах с алгоритмом работы Proof-of-Stake, или «доказательство владения». Получают вознаграждение не за сложные вычисления, как ноды майнинга, а за владение определенной суммой в валюте блокчейна. Как и другие ноды, проверяют транзакции и верифицируют новые блоки. Помимо этого, позволяют заработать с помощью так называемого стейкинга, о котором мы поговорим ниже.

Как установить полную ноду биткоина?

Предположим вы решили установить полную ноду. Для начала нужно открыть сайт bitcoin.org и загрузить клиент Bitcoin Core. Сам клиент весит всего 17 Мб. Но объявление на странице загрузки сразу предупреждает, что желательно проверить скорость своего подключения и место на диске, так как синхронизация займет время и приведет к загрузке большого количества данных.

Чтобы полная нода находилась на связи с сетью, требуется открытый порт 8333 и широкополосное подключение к интернету. Объем трафика для полных узлов обычно составляет 20 или более Гб в месяц. А при первом запуске узла – около 350 Гб. С более подробными инструкциями для системы под управлением Windows10 можно ознакомиться здесь. Добавим, что полную ноду можно развернуть и на обычном персональном компьютере, и на виртуальном сервере. Кроме того, можно приобрести специализированное физическое устройство.

Получают ли владельцы нод вознаграждение за свою работу?

Это зависит от выбора криптовалюты. В биткоине, например, зарабатывают только майнеры. В криптовалютах типа Dash и NEM вознаграждение получают владельцы мастернод. Но для этого нужно купить залоговые монеты, которые есть не у всех начинающих трейдеров.

Отчасти эту проблему решают так называемые хостинги мастернод. Они собирают деньги множества пользователей, поднимают на них мастерноду, а доход делят по вложенным средствам. Примеры таких хостингов – Node40, MasternodeMe, Dashmasternode.

Кроме того, есть целый ряд блокчейнов, которые оплачивают работу полных нод. Участие в них может заинтересовать новичков, так как это фактически майнинг без особых вложений и риска. Вот неполный список таких проектов: IDENA, Cyber, Ardor, NXT и Pocket Network.

Зачем запускать свою полную ноду, если с нее не получишь деньги?

1. Надежность. Полные ноды запускают энтузиасты, которые хотят, чтобы сеть росла и развивалась. Тем самым повышается надежность всей цепочки. Ведь чем больше нод, тем сложнее злоумышленникам обмануть сеть.
2. Безопасность. В этом заинтересованы те, кто проводит много транзакций и заботится об их безопасности. Доверяя верификацию своих транзакций кому-то другому, они минимально, но всё же рискуют. А собственная полная нода дает полный контроль над личными финансами.
3. Престиж. Владельцы полных нод могут участвовать в голосованиях по существенным изменениям блокчейна. Иногда их результатом становится хардфорк, при котором вместо одной появляется две монеты с разными характеристиками. Так, например, Bitcoin Cash отделился от биткоина 1 августа 2017 года.

Неполные ноды бесполезны? А зачем они тогда нужны?

У неполных нод есть важное преимущество: они занимают меньше места. Для их установки не нужен выделенный сервер, вполне достаточно и смартфона. Как правило, неполные ноды выполняют функцию перевода средств. При этом они получают информацию с полных узлов. Так что кошелек на вашем смартфоне – это тоже неполная нода.

Я открыл web-интерфейс какого-либо криптосервиса и вошел в свой кошелек. Я запустил ноду?

Только в том случае, если приложение установлено на ПК или смартфон. В случае с веб-сервисами  нода запускается на стороне их сервера, а вы лишь видите информацию с него на экране.

У майнеров тоже есть своя нода?

Без ноды майнинг был бы невозможен. Ведь как вычислить новые блоки цепочки блокчейна, если не знаешь текущее состояние этой цепочки и параметры следующего блока. Получить эти данные можно от полной ноды, в которой хранится весь архив транзакций. Поэтому все майнеры – это либо полные, либо облегченные ноды. Первые узнают текущее состояние цепочки из своего архива. А последним приходится получать информацию от других полных нод в криптосети.

Как заработать на нодах?

С апреля  2022 года доходность добычи биткоина, Ethereum и других монет неуклонно снижается вслед за их курсом. Вдобавок к этому, 15 сентября в сети платформы Ethereum произошло историческое «слияние». Одна из самых популярных криптовалют перешла на алгоритм Proof-of-Stake, что сделало ее майнинг на видеокартах практически невозможным.

По состоянию на октябрь 2022 года большинству майнеров Ethereum пришлось перейти на другие токены, что усилило конкуренцию и сделало труд криптошахтеров убыточным. В этих условиях стоит обратить внимание на альтернативные способы заработка на «крипте». К ним, например, относятся тестнеты – черновые версии криптовалютных проектов, за тестирование которых разработчики платят всем желающим.

С их помощью авторы проектов проверяют работоспособность системы, находят в ней слабые места и вносят коррективы в программный код. А юзеры получают реальные деньги, или токены проекта. При этом от них не требуется ничего, кроме усилий и времени. Примером служит тестнет криптобиржи Uniswap, участники которого получили по 5 тысяч коинов UNI. Сегодня это примерно $28000.

Еще одна замена обычному майнингу – стейкинг, или получение пассивного заработка от хранения криптомонет. Он возможен в блокчейнах с  алгоритмом Proof of Stake, или «подтверждение доли», таких, например, как Ethereum 2.0, BitDAO, Cardano, Tezos и другие. Пользователь устанавливает специальное ПО и синхронизирует с блокчейном криптовалюты. После этого остается положить в кошелек определенное количество монет этой валюты, за хранение которых система начисляет вознаграждение.

Чем больше монет в кошельке, тем больше награда. Правда, как и в случае с мастернодами, понадобятся серьезные инвестиции. Так создание ноды ставок в блокчейн-платформе Tezos стоит порядка $15.000. Выход в объединениях инвесторов, которые называют пулами. Они предлагают разный, иногда довольно привлекательный, процент за использование средств в своих нодах ставок.