Todo el mundo ha oído hablar de los nodos. Son esas cosas que tienen que aprobar las nuevas transacciones. ¿O hacen más cosas? También suele haber mucha confusión con nombres como validator, node y miner. Como es bastante complicado saber lo que realmente hacen, hemos escrito esta lección para que lo sepas exactamente después de esta clase.
Un node es un dispositivo que constituye una unidad independiente
Un node rastrea blockchain
Nodes se comunican en un lenguaje común
Nodes garantizar que blockchain esté siempre en línea
Nodes, validadores, mineros
Definición:
Un node es un dispositivo que proporciona un entidad independiente es.
A menudo se habla de node, ramificación o conexión.
En el mundo de las tecnologías de la información, como en una blockchain, estos nodos se comunican entre sí para lograr un determinado objetivo, como el consensus sobre la validez de un block en una blockchain. También se puede pensar en nodos mucho más sencillos, como los concentradores, que simplemente permiten que partes de una entidad se comuniquen entre sí, como tu PC.
Piensa en un nodo como en una estructura de árbol, como un árbol genealógico, donde un nodo conecta distintas partes del diagrama de árbol y permite la comunicación o se comunica él mismo con las ramas.
Los nodos se utilizan en todo tipo de construcciones, pero su tarea principal es siempre conectar distintas partes de un todo mayor, como una red, una colección de datos o una blockchain. Fuera de este conjunto mayor, los nodos no pueden funcionar. Por ejemplo, no se puede conectar un nodo Bitcoin a la red Ethereum.
Sin determinados nodos, las criptomonedas no podrían existir, porque entonces nadie sabría cómo debería ser la blockchain. A partir del bloque de génesis de una blockchain, los nodos controlan exactamente qué bloques se han creado, cuántas monedas tiene cada uno y cómo debería ser el siguiente bloque. Sin nodos, nadie querría unirse a una blockchain y nadie compraría una cryptocurrency. Los nodos son, por tanto, esenciales para la seguridad e integridad de una blockchain.
En los años 60, Paul Baran y Donald Davies tuvieron una idea que llamaron conmutación de paquetes. Un paquete tiene una cabecera y una carga útil. Baran quería inventar un método de enrutamiento tolerante a fallos para los mensajes de telecomunicaciones. Con la conmutación de paquetes, los datos se agrupaban en un paquete y se enviaban por una red digital. Esto se convirtió en la base de la comunicación de datos en las redes informáticas de todo el mundo.
Algunos de estos términos son muy familiares en el mundo del blockchain.
Se utilizó en ARPANET (predecesora de la WWW e Internet) y acabó dando lugar al nodo, que puede enviar y recibir información en una red distribuida. Como un nodo es reemplazable, su pérdida prácticamente no afecta a la red en su conjunto. Esto confiere a una red distribuida su fuerza, ya que es prácticamente imposible que falle por este motivo.
Si vas a crear una red de dispositivos diferentes, sólo podrás hacerlo si tienen un lenguaje común. Si vas a crear una red de ordenadores y dispositivos, todos deben ajustarse al lenguaje informático ideado para ellos, como una dirección IP. Protocolos como TCP/IP y otros de uso común en informática deben estar preprogramados en estos dispositivos, de lo contrario la comunicación entre los nodos (nodos) es imposible.
En el mundo de blockchain y cryptocurrency no funciona de forma diferente. Para trabajar como nodo en una blockchain, debe descargar las reglas de esa blockchain e instalarlas en su nodo. Sólo así podrá determinar como nodo si un bloque de esa blockchain es válido o defectuoso.
Así es como una blockchain con un protocolo de consensus. Consensus es una palabra elegante para decir acuerdo. Si un node conoce las reglas de una red blockchain, puede aplicarlas. Como todos los demás nodos tienen el mismo conjunto de reglas, alcanzar el consensus suele ser fácil.
Si no hay consenso, se utiliza la mayoría. Si más del 50% (en la mayoría de las redes, algunas trabajan con números diferentes) de los nodos aprueban un bloque, éste quedará registrado de forma inmutable en la blockchain. Siempre es necesario forzar el consensus, de lo contrario la blockchain se colapsaría. En casi todos los casos, el consensus es enormemente alto porque es raro que ocurran cosas raras en una blockchain.
Un caso tan poco frecuente sería, por ejemplo, que dos mineros encontraran simultáneamente la solución a un enigma criptográfico al minar en un proof of work red. Entonces uno no tiene suerte, porque la cadena más larga siempre se considera la correcta en una blockchain, y una vez que una es aceptada por un node, la otra se considera automáticamente incorrecta.
Una vez aceptado un bloque, se le asigna una marca de tiempo y un hash definen las propiedades de un block de forma definitiva, para que todos los nodos sepan cuál es el nuevo estado de la blockchain.
Una blockchain podría describirse como una base de datos distribuida. En otras palabras, es una colección de datos compartidos por los participantes en esa blockchain.
Cuando te unes a una red de este tipo, te conviertes en un node. Lo normal es que te descargues toda la base de datos y empieces a mantenerla tú mismo.
Descentralización es una palabra importante en la tecnología blockchain. Con ello se quiere decir que no todo se guarda en 1 o unos pocos ordenadores, sino en toda una batería de ordenadores. Cuantos más ordenadores lleven el control de una red, más segura será una blockchain.
Imagínese que sólo hubiera un ordenador que tuviera que mantener la copia completa de la base de datos de Bitcoin. En el momento en que se va la luz o se apaga el ordenador, todo se paraliza. Entonces ni siquiera sería posible comerciar con esta cryptocurrency. Lo mismo ocurre con una red de pocos nodos.
También existe el consensus. Supongamos que sólo hubiera unos pocos nodos, podrían trabajar juntos para aprobar transacciones que, aunque no fueran correctas, estuvieran a su favor (como por ejemplo doble gasto), corrompiendo la base de datos.
Si hay muchos nodos que además están repartidos por todo el mundo, siempre quedarán nodos fiables más que suficientes para mantener una base de datos precisa en cualquier circunstancia (excepto cuando no haya más energía en ningún sitio).
Cuanto más tiempo existen las cryptocurrencies, más seguras y robustas se vuelven sus blockchain, ya que cada vez se añaden más nodos para mantener la base de datos. Dado que las cryptocurrency ya no son un juego de niños, los nodos han adquirido una función muy importante en el mundo de las crypto.
Para hacerlo todo un poco más fácil, los desarrolladores y otros fanáticos inventan constantemente nuevos términos para lo que básicamente son nodos. Vamos a enumerarlos para que tengas una pequeña visión de conjunto y no acabes en una babilónica confusión de lenguas:
El node. Este es el término genérico para un nodo. Ahora ya sabes lo que es.
El nodo completo. Se trata de un nodo que normalmente necesita utilizar un software especial para descargar y verificar el blockchain completo. Esto es habitual en Bitcoin, por ejemplo. Estos nodos comprueban si una transacción es válida.
El node ligero. No necesita descargar todo el blockchain y está conectado a nodos completos. Realiza sólo parte del trabajo que hace un nodo completo. Casi nunca recibe recompensa por ello.
El node maestro. Son los nodos más importantes de una blockchain. Normalmente, es necesario descargar un número sólido de monedas de su cryptocurrency y ejecutar software pesado. Casi siempre necesita una conexión permanente a Internet y un ordenador especializado. Los nodos maestros se comunican con otros nodos maestros para mantener la red lo más segura posible. Si te equivocas como node maestro, se produce una fuerte penalización, que llaman barra. En ese caso, puedes perder toda la garantía, así como tu papel de nodo maestro. A los nodos maestros se les paga por este trabajo. A DASH se le ocurrió este concepto.
El super nodo. Tiene que realizar tareas muy específicas, como implementar mejoras y actualizaciones y permitir que cosas como sidechains o aplicaciones se ejecuten en una plataforma. También suelen ser responsables de la infraestructura de una blockchain. Son algo similares a los nodos maestros, ya que normalmente también tienen que tener una cantidad decente de monedas como garantía y pueden ser multados si no están en línea el tiempo suficiente (normalmente cerca del 100% o siempre). Esto no es sorprendente, ya que se aseguran de que la blockchain funcione correctamente. También se les recompensa por su trabajo.
Los validadores deben validar las transacciones enviadas por los participantes en una red blockchain. Para ello, se adhieren al mecanismo de consensus asociado a una blockchain. Una vez que los validadores de una red han llegado a un consensus (acuerdo) sobre un bloque en una blockchain, aprobarán el bloque y lo añadirán a la blockchain.
Los validadores suelen encontrarse en una red Proof of Stake. Los participantes deben staken la cryptocurrency de dicha blockchain y recibir una recompensa por hacerlo, que varía según la blockchain. Estos validators tienen que staken bastantes coins y mantener registros tremendamente fiables de la red, o de lo contrario les llegará una fuerte multa y el fin de su carrera como validator. Tienen cuidado con eso. Generalmente, los individuos staken a un staker delegado, porque todo es un poco técnico por naturaleza y hay que vigilar demasiadas cosas. La forma más conocida de esto es cuando un exchange desempeña el papel de delegado en una red Proof-of-Stake y los operadores de una plataforma acuñan monedas y obtienen una gran parte de las ganancias de su delegado, el exchange.
Esto es también lo que hace que Proof of Stake sea tan fiable: un validator tiene un enorme interés económico en que todas las transacciones se validen correctamente, por lo que un validator se asegura de que así sea.
Tradicionalmente, ésta es la forma más conocida de nodo, ya que Bitcoin funciona con ella. Se trata de nodos en una red proof of work.
Los mineros suelen utilizar equipos muy caros, como los ASIC (Application-Specific Integrated Circuit), especializados en la resolución de problemas. rompecabezas matemáticos criptográficos que pertenecen a una red concreta. Por ejemplo, los mineros de Bitcoin sólo pueden minar Bitcoins que pertenezcan al protocolo del algoritmo de esta cryptocurrency. Si resuelve el rompecabezas en primer lugar, tendrá derecho a crear un nuevo bloque en esa blockchain y obtener las nuevas monedas más las comisiones de transacción de todas las transacciones que se encuentren en dicho nuevo bloque.
Un minero realiza un seguimiento de toda la blockchain.
Hoy en día, un minero casi no tiene más remedio que unirse a un tercero, un pool de minería, porque minar por su cuenta es deficitario. Sólo si tienes un equipo muy bueno y caro y la energía es muy barata tienes alguna posibilidad de minar en solitario.
Los mineros se aseguran así de que se conoce el estado de la red, de modo que cualquiera que tenga la base de datos puede ver en qué wallets están las monedas.
No cabe duda de que es posible gestionar un node para cualquier red. Sin embargo, la cuestión es si es inteligente dedicarse a ello.
Con la proof of work se necesitan equipos muy caros y bastantes conocimientos de hardware y software. Además, los costes de electricidad en la UE han subido hasta el punto de que no es aconsejable unirse a una red Proof of Work. Es probable que los costes superen los beneficios.
Con una red Proof of Stake, también puedes gestionar tú mismo un node. Esto suele requerir inversiones muy elevadas. Con las monedas establecidas, que tienen un valor más alto, ya se necesita una cantidad considerable de monedas como garantía para que se le permita iniciar un nodo en absoluto. También se necesita hardware y software especiales. El hardware es muy caro y el software es difícil de entender para quienes no hayan cursado estudios universitarios en TIC. Así que lo mejor es estacar a través de un delegado y seguir formando parte de una blockchain, sin tener que hacer todo ese trabajo difícil.
En algunas redes, todavía es posible participar como node. Como nodo ligero, puedes unirte de todas formas, pero no recibes una recompensa por ello. También puede hacer un seguimiento de la blockchain de Bitcoin como nodo, sin recibir compensación. Sin embargo, si quiere ganar dinero con ello, podría unirse a una blockchain como master node o super node si la coin aún no está alta en la lista de CoinGecko. Entonces las garantías no costarán tanto. Los requisitos de hardware seguirán siendo altos y tendrás que invertir bastante tiempo en tu conocimiento del software y otros requisitos, pero al menos estarás participando plenamente. Una desventaja de esta configuración es que es posible que esta moneda nunca llegue más alto y usted obtendrá más y más monedas de una red que no está creciendo o incluso colapsando. Entonces necesidad de investigar a las posibilidades de éxito de ese proyecto.
¿Han llegado los nodos para quedarse? ¿Serán siempre necesarios los nodos en las blockchain? La mayoría de la gente piensa que sí.
Dado que una blockchain es una base de datos distribuida, se necesitarán nodos durante mucho tiempo, quizá siempre. Al fin y al cabo, la idea que subyace al funcionamiento de una blockchain es distribuir una base de datos a través de nodos de tal forma que se almacene de forma descentralizada, de modo que no solo esté siempre en línea, sino también muy a salvo de ataques en una red de este tipo.
Un node es el centro neurálgico de una red blockchain. Por lo tanto, no desaparecerá tan rápidamente, aunque su nombre puede variar según la red o la tecnología.