Apakah nod Ethereum dan cara ia berfungsi

Apakah kepentingan nod Ethereum dalam rantaian blok, dan bagaimana ia berinteraksi dengan orang lain?

Ethereum sebenarnya bukan mata wang kripto, tetapi rangkaian P2P terdesentralisasi berdasarkan protokol komputer awam dan sumber terbuka. 

Mata wang kripto aslinya ialah Ether (ETH), walaupun ia sering dipanggil dengan nama keseluruhan rangkaian, iaitu Ethereum. 

Rangkaian P2P, atau rangkaian peer-to-peer, terdiri daripada nod rakan sebaya yang berkomunikasi antara satu sama lain melalui Internet. Oleh itu, ia adalah nod yang merupakan juzuk asas rangkaian ini. 

Oleh itu, konstituen asas Ethereum adalah nodnya, yang membentuk rangkaian P2P, dan jelas sekali protokol yang menjadi asasnya. 

Untuk menjadi sebahagian daripada rangkaian Ethereum P2P, dan untuk berinteraksi dengan nod lain, nod Ethereum mesti mematuhi protokol asasnya kepada surat itu, yang sudah tentu mesti sama untuk semua nod, atau ia akan dikecualikan daripada rangkaian sendiri. 

Operasi nod Ethereum

Nod Ethereum ialah komputer, atau pelayan, yang disambungkan ke Internet dan di mana perisian khas dijalankan. 

Perisian dalam jargon ini dipanggil klien rangkaian, dan ia amat penting untuk menjalankan nod. Perisian inilah yang menghubungkan dengan nod lain dalam rangkaian P2P, dan itu mesti mematuhi surat dengan protokol Ethereum. 

Perkara yang ingin tahu ialah kerana protokol itu adalah sumber awam dan terbuka, sesiapa sahaja boleh membuat klien rangkaian untuk menjalankan nod pada rangkaian Ethereum. 

Perkara penting ialah pelanggan mematuhi semua peraturan protokol, kerana jika tidak, ia tidak akan serasi dengan nod lain, akhirnya dikecualikan secara priori daripada rangkaian itu sendiri. 

Pada masa ini, hanya ada 4 pelanggan yang paling banyak digunakan, kerana walaupun terdapat banyak, kebanyakannya digunakan sangat sedikit. 

Walau bagaimanapun, perbezaan mesti dibuat antara Klien Konsensus dan Klien Pelaksana. 

Klien Pelaksanaan ialah nod yang dipanggil "Lapisan Pelaksanaan" (EL) Ethereum, iaitu, nod yang diperoleh daripada protokol berasaskan Bukti Kerja (PoW) dahulu. 

Setakat ini klien pelaksanaan yang paling banyak digunakan ialah Geth yang bersejarah, yang telah wujud sejak sekian lama dan merupakan peneraju rangkaian yang tidak dipertikaikan berdasarkan protokol lama. Ini diikuti, tetapi dengan peratusan yang jauh lebih rendah, oleh Erigon, Nethermind, dan Besu. 

Sejak protokol Ethereum bertukar kepada Proof-of-Stake (PoS) dengan Gabungan 15 September, apa yang dipanggil "Lapisan Konsensus" (CL) telah ditambah, dengan pelanggan yang berbeza. 

Dalam kes pelanggan CL, terdapat lebih banyak kepelbagaian, dengan Prysm pada 42%, Rumah Api pada 36% dan Teku pada 18%. Ini diikuti oleh Nimbus dengan hanya 3%. 

Semua perisian ini adalah sumber terbuka, boleh dimuat turun secara percuma dan bebas oleh semua. 

Perkara yang dilakukan oleh nod rangkaian

Dari masa ke masa, fungsi nod telah berkembang. 

Pada mulanya, mereka melakukan segala-galanya, iaitu, satu-satunya perisian sedia ada pada rangkaian Ethereum adalah nod. 

Dengan kata lain: 

• mereka mengamankan dan mengawal rantaian blok 
• mereka melombong blok dengan PoW 
• mereka mengesahkan pematuhan semua blok dan transaksi dengan protokol
• mereka melaksanakan kontrak pintar
• mereka bertindak sebagai dompet dengan membolehkan penghantaran dan penerimaan token. 

Walau bagaimanapun, dari masa ke masa mereka kehilangan beberapa fungsi. 

Khususnya, mereka kehilangan fungsi untuk melombong blok, kerana perisian yang lebih diperkemas dan lebih pantas diperlukan untuk melakukan ini dengan jayanya. Oleh itu, perisian ad hoc dibangunkan untuk perlombongan. 

Secara teorinya, mereka masih boleh digunakan sebagai dompet, tetapi ia sangat menyusahkan. Malah, kini hampir semua dompet yang digunakan secara meluas bukanlah nod. 

Hakikatnya adalah bahawa nod perlu selamat dan sahkan rantaian blok, yang merupakan fail hampir 350 GB di mana semua transaksi pada Ethereum dalam sejarah telah direkodkan, yang mana satu nod perlu menyemak satu per satu. 

Oleh itu, dari masa ke masa, nod akhirnya melakukan terutamanya dua perkara: di satu pihak, mereka menjaga dan mengesahkan blockchain, atau lejar transaksi, dan sebaliknya, mereka melaksanakan arahan yang terkandung dalam kontrak pintar. 

Peralihan kepada PoS

. Bergabung, dengan perpindahan ke PoS, telah mengubah perkara. 

Malah, pengabaian PoW menghapuskan keperluan untuk melombong blok, jadi pelombong Ethereum hilang begitu saja, atau berpindah ke blok lain yang masih berdasarkan PoW. 

Tetapi pada masa ia bukan lagi pelombong yang mencipta blok dengan urus niaga untuk menambah blokchain, perisian lain perlu dibuat untuk mengesahkan blok. 

Perisian sedemikian adalah pelanggan Lapisan Konsensus baharu, iaitu khususnya Prysm, Rumah Api, Teku dan Nimbus. 

Nod CL ini mengesahkan blok sekarang bahawa pelombong tidak lagi melakukannya. 

Walau bagaimanapun, PoS adalah berdasarkan staking, jadi nod CL juga memegang token ETH yang dimasukkan ke dalam staking. 

Lapisan Konsensus adalah berdasarkan blockchain baharu, yang dipanggil Beacon Chain dan berdasarkan PoS, yang mana token ETH boleh dipertaruhkan pada nod yang berkaitan supaya PoS boleh dilakukan. Lapisan Pelaksanaan lama menggunakan rantaian blok berasaskan PoW lama, tetapi tiada lagi blok baharu ditambah, kerana transaksi kini direkodkan hanya pada Rantaian Beacon baharu. 

Menyediakan nod Ethereum

Operasi nod adalah agak mudah. Malah, setelah dipasang, pelanggan hanya perlu dibiarkan bekerja disambungkan ke Internet. 

Walau bagaimanapun, pemasangan bukanlah perkara yang remeh. 

Pertama, apabila pelanggan dipasang, ia mesti memuat turun keseluruhan rantaian blok dan mengesahkan semuanya, transaksi melalui transaksi. Proses ini ternyata sangat panjang. 

Selain itu, sebaik sahaja ia dipasang ia perlu dikonfigurasikan supaya ia boleh menyambung ke nod lain, jika tidak, ia ternyata berkesan dikecualikan daripada rangkaian P2P. 

Yang terakhir adalah proses teknikal yang memerlukan kepakaran minimum. Oleh itu, ia tidak sesuai untuk mereka yang baru mengambil langkah pertama dalam bidang ini, tidak kurang kerana ia memerlukan kemahiran IT dan sistem. 

Ia adalah lebih rumit dalam kes nod CL, kerana kerana ia perlu menjaga sekurang-kurangnya 32 ETH dalam mempertaruhkan ia menjadikan isu keselamatan lebih relevan. 

Keselamatan

Keselamatan nod adalah penting untuk membolehkan ia berfungsi dengan baik, kerana ia mempunyai dompet terbina dalam dan dalam kes nod CL ia memegang ETH dalam staking. 

Satu-satunya masalah utama sekiranya berlaku pelanggaran adalah kemungkinan kecurian dana, kerana walaupun ia diserang atau dipecahkan, keseluruhan rangkaian tidak akan terjejas. 

Memandangkan mereka mungkin tertakluk kepada kecurian dana, tahap perlindungan yang tinggi terhadap mesin dan rangkaian di mana ia beroperasi adalah penting. 

Isu yang agak rumit ialah keselamatan rangkaian P2P. 

Oleh kerana ini bergantung pada nodnya sendiri, sekiranya banyak daripadanya dilanggar, rangkaian itu sendiri mungkin menghadapi masalah. Kemungkinan pelanggaran satu nod, atau bilangan nod yang terhad, tidak menimbulkan masalah besar untuk rangkaian, tetapi jika banyak yang dilanggar masalah itu juga boleh menjadi sangat serius. 

Inilah sebabnya mengapa berbilang pelanggan perlu digunakan pada setiap masa, kerana sekiranya seseorang itu mempunyai pepijat atau kelemahan, adalah sukar bagi pelanggan lain untuk memilikinya juga. 

Setakat Lapisan Pelaksanaan, Geth kini telah terbukti dengan baik sehingga nampaknya tidak mungkin mempunyai sebarang masalah yang serius. Walaupun begitu, masih berguna bahawa terdapat juga pelanggan lain untuk digunakan dalam kes hipotesis masalah di Geth. 

Sebaliknya, dalam kes pelanggan untuk Lapisan Konsensus, perkara itu berbeza, kerana mereka sebenarnya telah berada dalam satu untuk beberapa bulan sahaja.