Kiến thức

Node là gì? Tất tần tật về nút mạng của Blockchain

Binh

15 Tháng Một 2022

Bạn đã biết Node là gì, có vai trò như thế nào đối với Blockchain? Nếu câu trả lời là chưa, vậy đừng bỏ qua bài chia sẻ dưới đây. Trong nội dung bài viết, bePAY sẽ giúp bạn vén màn những thông tin quan trọng nhất về Node.

Định nghĩa Node là gì?

Tuy được sử dụng khá phổ biến nhưng không ít người chưa biết rõ Node là gì? Trong lĩnh vực công nghệ tiền mã hóa, Node (hay nút mạng) là một điểm tạo mới, tiếp nhận/ truyền tải dữ liệu trên mạng lưới Blockchain.

Điểm này là một thiết bị điện tử, có khả năng truy cập Internet và sở hữu địa chỉ IP nhất định. Ví dụ như điện thoại, laptop, máy tính bàn, máy tính bảng, TV và thậm chí là máy in,… Mọi Node đều được kết nối với nhau theo mô hình cây nhị phân và là một phần của toàn bộ hệ thống Blockchain, đảm bảo mạng lưới có thể hoạt động ổn định. 

dinh-nghia-Node-la-gi

Định nghĩa Node là gì?

Một hình dung dễ hiểu, nếu Blockchain được xem như hệ thống xe lửa thì Node là các trạm dừng chân – nơi tiếp nhận “khách hàng” và cập nhật thông tin cần thiết. Tuy nhiên, không phải mọi nút mạng đều có chung nhiệm vụ. Một vài trong số đó sẽ đảm nhiệm những công việc mang tính đặc thù, tương tự như “quản lý” bến tàu.

Hiện nay, Blockchain Node được chạy trên nền tảng môi trường V8 Javascript runtime, cho phép các lập trình viên có thể tự xây dựng mọi ứng dụng mang tính tùy biến cao, cũng như sử dụng được Javascript ngay trên server.  Ngoài ra, những nút mạng này cũng được hệ thống Porting (tạo tính tương thích) từ ổ đĩa C nên tốc độ xử lý thông tin khá nhanh so với nhiều phương thức truyền thống.

blockchain-node

Blockchain node

Đặc biệt, vì tất cả các nút mạng trên một Chuỗi khối đều được kết nối với nhau, liên tục trao đổi dữ liệu, thông tin của nhau nên về mặt lý thuyết. Do đó, Blockchain hay chính xác hơn là toàn bộ dữ liệu của Blockchain sẽ được tồn tại trên từng Node. Ngược lại, một Node cơ bản là thiết bị sở hữu bản sao của toàn bộ lịch sử giao dịch cũng như thông tin trong Chuỗi khối tương ứng.

Node có vai trò như thế nào?

Đối với mạng lưới Blockchain

Mỗi mạng lưới Blockchain sẽ có hệ thống “điểm dừng chân” nhất định. Blockchain thế hệ đầu khác Ethereum, Ripple,… và ngược lại. Vì thế, vai trò đầu tiên của Node là phản ánh phần nào Chuỗi khối, giúp phân biệt Chuỗi khối này với Chuỗi khối kia.

Thứ hai, mỗi nút mạng đều đảm nhiệm những công việc cụ thể, giúp duy trì hoạt động của cả nền tảng Blockchain. Dù là “Node thường dân” hay “Node quan chức” thì đều không thể thiếu trong một nền tảng platform thống nhất. Sự vắng mặt của bất kỳ nút mạng nào cũng dẫn đến nguy cơ sụp đổ của cả mạng lưới.

Node-co-vai-tro-nhu-the-nao

Node có vai trò như thế nào?

Thứ ba, sự kết nối giữa các nút mạng quyết định tính hiệu quả của toàn bộ hệ thống nói chung. Nếu sự liên kết rời rạc, thông tin và dữ liệu sẽ truyền tải chậm, thời gian xử lý giao dịch bị trì trệ, thậm chí là tắc nghẽn. Nếu sự liên kết chặt chẽ, thống nhất, hiệu suất công việc được cải thiện đáng kể.

Thứ tư, vì mỗi Node đều có bản sao dữ liệu của toàn bộ Blockchain tương ứng, nên có thể coi đây cũng là một kênh lưu trữ dự phòng cho tất cả mạng lưới.

Đối với người dùng/chủ sở hữu Blockchain Node

Đối với người dùng và chủ sở hữu, vai trò của Node là gì? Đầu tiên, Node là phương tiện để người dùng có thể tham gia vào mạng lưới chung mang tên Blockchain.

Thứ hai, đây cũng là những công cụ để bạn thực hiện đào coin. Về bản chất, đào coin là việc bạn sử dụng các thiết bị của mình kết nối với mạng lưới nền tảng, thực hiện nhiệm vụ được hệ thống đưa ra dựa theo bộ quy tắc riêng mà chúng ta thường gọi là cơ chế đồng thuận Proof of Work hay Proof of Stake. Sau đó, căn cứ vào khối lượng và đặc thù công việc, hệ thống sẽ trả công bằng tiền mã hóa như Bitcoin hay ETH…

Song, quá trình này đòi hỏi nút mạng, cũng chính là thiết bị kết nối cần có sức mạnh phần cứng cao. Đặc biệt là CPU (các đơn vị xử lý trung tâm) hoặc GPU (các đơn vị xử lý đồ họa) mới có thể hoàn thành công việc vô cùng phức tạp, khó khăn này. Bên cạnh đó, yêu cầu về năng lượng tiêu thụ sẽ rất lớn khi triển khai quá trình đào coin, đặc biệt với cơ chế Proof of Work.

node-giup-nguoi-dung-tham-gia-mang-luoi-blockchain

Node giúp người dùng tham gia mạng lưới Blockchain

Thứ ba, với các nút mạng, người dùng cũng có thể theo dõi, tra cứu dữ liệu liên quan đến các khối trong Blockchain. Tuy đây không phải vai trò quá nổi bật nhưng với thợ đào tiền mã hóa và nhà đầu tư, thông tin nhận về sẽ mang đến góc nhìn toàn diện hơn về thị trường Crypto cũng như xây dựng được kế hoạch phát triển mới.

>> Xem thêm: Blockchain là gì? Bách khoa toàn thư về công nghệ Blockchain

Node trong Blockchain được phân loại như thế nào?

Không phải mọi Blockchain Node đều sở hữu vai trò như nhau trong hệ thống Chuỗi khối tương ứng. Lý do là bởi, một nút mạng có thể là điểm cuối tiếp nhận thông tin hoặc trung gian phân phối dữ liệu, tùy thuộc vào mục đích sử dụng của người dùng. 

Điều này đồng thời tạo nên tính đa dạng của Node trong toàn bộ mạng lưới: Node giữ vai trò truyền tải, phân phối dữ liệu; Node giữ vai trò xác minh, xử lý giao dịch,… Ngoài ra, việc phân loại nút mạng cũng có thể dựa trên đặc điểm của nền tảng Blockchain, chính xác hơn là hệ thức đồng thuận được dùng bởi token hoặc tiền điện tử (Full Node).

Tóm lại, có nhiều loại nút mạng khác nhau, được phân chia bởi các loại Crypto, thuật toán hoặc ứng dụng của Blockchain và hệ giao thức đồng thuận.

phan-loai-Node-trong-Blockchain

Node trong Blockchain được phân loại như thế nào?

Dưới đây là những Node phổ biến, gồm:

  • Root node: là nút nằm ở vị trí cao nhất trong dãy cây nhị phân.
  • Parent node: đây là Node sở hữu nhiều nút mở rộng từ chính nó.
  • Child node: là nút mạng được mở rộng từ một nút khác.
  • Leaf node: là nút không có thêm nút con – phân nhánh phía sau.
  • Sibling nodes: đây là các nút kết nối cùng với Parent node.
  • Tree: là một dạng cấu trúc dữ liệu được bắt đầu từ Root node.
  • Forest: là một tập hợp bao gồm nhiều Tree node.
  • Degree: được hiểu là cấp bậc nút con của node.
  • Edge node: là sự liên kết chặt chẽ giữa các nút với nhau.

Các loại Node Bitcoin

Như đã chia sẻ, mỗi loại tiền mã hóa sẽ sở hữu những đặc điểm về Node khác nhau. Đối với Bitcoin (BTC), nút mạng đảm bảo loại Crypto này có thể được sử dụng trong mạng lưới Blockchain thế hệ đầu và có tính ngang hàng, phi tập trung. BTC theo đó mà không cần bên trung gian để giúp thực hiện giao dịch giữa nhiều người. Từ đó, node Bitcoin giúp xóa bỏ gần như mọi giới hạn về khoảng cách địa lý sử dụng. 

Về cơ bản, các nút mạng Bitcoin đều có thể sẽ truyền thông tin về giao dịch và dữ liệu khối có trong mạng máy tính phân tán. Song, khi phân tích chi tiết hơn về chức năng, ta vẫn nhận thấy những sự khác biệt nhất định của từng loại Node Bitcoin. Cụ thể:

Full node

Được xem là một thành phần quan trọng nhất của mạng lưới BTC. Full Node Bitcoin giúp phần mềm Blockchain của loại Crypto này có hiệu lực thông qua phương pháp tải xuống bản sao dữ liệu. Nhóm nút mạng sẽ tự chuyển tiếp những giao dịch và khối mới cho hệ thống Blockchain cập nhật, xử lý.

Đặc biệt, chúng còn tham gia vào quá trình xác minh mọi giao dịch và khối trước theo quy tắc đồng thuận của toàn hệ thống. Vì thế, nhiều người còn gọi những Node này là “Node giúp xác nhận đầy đủ”. Một Node như vậy được thiết lập thông qua triển khai những phần mềm khai thác khác nhau, phổ biến và nhiều nhất là Bitcoin Core. 

node-bitcoin

Node Bitcoin

Các yêu cầu tối thiểu để chạy được một Node Bitcoin Core bao gồm:

  • Máy tính bàn hoặc laptop khi được cài hệ điều hành mới nhất của Windows, Linux hoặc Mac OS X.
  • Dung lượng trống tối thiểu của ổ cứng là 200GB.
  • Dung lượng ram từ 2GB trở lên.
  • Có thể kết nối Internet tốc độ cao và tốc độ tải lên tối thiểu đạt 50kB/s.
  • Thời gian chạy ít nhất khoảng 6 giờ/ngày. 

Listening Node

Listening Node là gì? Listening Node hoặc SuperNode được hiểu là các Full Node được kết nối công khai, cung cấp và giao tiếp thông tin cho mọi Node khi đã quyết định thiết lập kết nối với chính nó. Vì thế, SuperNode về bản chất là điểm phân phối thông tin, bên cạnh vai trò của một nguồn dữ liệu và cầu nối giao tiếp.

Một Listening Node cần chạy 24/7 để đảm bảo khả năng kết nối liên tục, truyền tải lịch sử của Blockchain và dữ liệu phần giao dịch tới mọi nút trên khắp thế giới mà không bị gián đoạn. Điều này đồng nghĩa hiệu năng và tốc độ đường truyền Internet của những nút mạng này tương đối cao.

Node của thợ đào

Node của thợ đào tương đối phổ biến hiện nay. Để khai thác Bitcoin, thợ đào cần đầu tư hệ thống máy tính cũng như chương trình đào tương ứng. Nhìn chung, so với các loại Crypto khác, yêu cầu này cao hơn hẳn. Song, một điểm có thể phần nào an ủi là bạn có thể lựa chọn giữa việc tự mình gồng gánh chi phí qua tự đào (solo miner) hoặc thực hiện theo nhóm (pool miner) để giảm chi phí.

node-cua-tho-dao-coin

Node của thợ đào coin

>> Xem thêm: Liquidity pool là gì? Những điều cần biết về Liquidity pool

Lightweight Nodes

Lightweight Nodes được hiểu là máy tận dụng mạng Bitcoin. Tuy nhiên, bộ phận SPV client không giữ một bản sao Blockchain hay tham gia bất kỳ quá trình xác minh giao dịch nào. Nếu như bạn chưa biết, SPV là một phương pháp mà người sử dụng có thể tra cứu và theo dõi giao dịch một cách trực tiếp, không cần tải xuống toàn bộ dữ liệu khối. 

Với đặc điểm như trên, Lightweight Nodes hoạt động tương tự như điểm cuối giao tiếp và được dùng bởi nhiều ví tiền điện tử.

Client Node và Mining Node

Client Node và Mining Node là gì? Một cách dễ hiểu, đây là nút mạng chứa các “bài toán” được hệ thống yêu cầu thợ đào coin giải ra để nhận về BTC. Bản chất của những bài toán này là thông tin giao dịch đã được chấp thuận tính hợp lệ bởi những Full Node và đang chờ để xử lý.

Nếu tìm được lời giải hợp lệ dành cho khối, thợ mỏ cần đưa chúng lên mạng lưới Blockchain và chờ xác minh đáp án. Đây cũng chính là cơ chế đồng thuận của Chuỗi khối.

Node thực sự là một phần quan trọng của Blockchain. Hiểu rõ Node là gì sẽ giúp nhà đầu tư và thợ đào coin tối ưu hoá được kết quả khai thác của mình. Hy vọng rằng, bài chia sẻ trên đây đã mang đến nhiều thông tin hữu ích, giúp quá trình đầu tư Crypto của bạn hiệu quả hơn.

FAQ

Ai có thể sử dụng Node?

Về cơ bản, mọi người dùng đều có thể sử dụng Node khi có thiết bị kết nối Internet và sở hữu địa chỉ IP cụ thể. Tuy nhiên, tùy vào mục đích sử dụng và loại nút mạng hướng tới, những yêu cầu về sức mạnh thiết bị sẽ khác nhau.

Vai trò của Node là gì?

Node hay nút mạng đóng vai trò rất quan trọng đối với nền tảng Blockchain cũng như người dùng, gồm:

  • Đảm bảo khả năng hoạt động của cả mạng lưới.
  • Ảnh hướng tới hiệu năng hoạt động của mạng lưới.
  • Hỗ trợ người dùng đào coin, khai thác thông tin, dữ liệu.