Mikä on Ethereum-solmu ja miten se toimii

Mikä on Ethereum-solmun merkitys lohkoketjussa, ja miten se on vuorovaikutuksessa muiden kanssa?

Ethereum ei itse asiassa ole kryptovaluutta, vaan hajautettu P2P-verkko, joka perustuu julkiseen ja avoimen lähdekoodin tietokoneprotokollaan. 

Sen alkuperäinen kryptovaluutta on Ether (ETH), vaikka sitä kutsutaan usein koko verkon nimellä, joka on Ethereum. 

P2P-verkot tai vertaisverkot koostuvat vertaissolmuista, jotka kommunikoivat keskenään Internetin kautta. Siten solmut ovat näiden verkkojen perusosia. 

Siksi Ethereumin perusosat ovat sen solmut, jotka muodostavat P2P-verkon, ja ilmeisesti protokolla, johon ne perustuvat. 

Voidakseen olla osa Ethereum P2P -verkkoa ja ollakseen vuorovaikutuksessa muiden solmujen kanssa, Ethereum-solmun on noudatettava kirjaimessa olevaa perusprotokollaaan, jonka on luonnollisesti oltava täysin identtinen kaikille solmuille, tai se suljetaan pois verkosta. itse. 

Ethereum-solmun toiminta

Ethereum-solmut ovat tietokoneita tai palvelimia, jotka ovat yhteydessä Internetiin ja joissa käytetään erityisiä ohjelmistoja. 

Tätä ohjelmistoa kutsutaan ammattikielessä verkkoasiakkaaksi, ja se on ehdottoman välttämätön solmun käyttämiselle. Juuri tämä ohjelmisto muodostaa yhteyden muihin P2P-verkon solmuihin, ja sen on oltava Ethereum-protokollan mukainen. 

Kummallista on, että koska protokolla on julkinen ja avoimen lähdekoodin, kuka tahansa voi saada verkkoasiakkaan suorittamaan solmun Ethereum-verkossa. 

Tärkeää on, että asiakas noudattaa kaikkia protokollan sääntöjä, koska jos se ei noudata, se ei ole yhteensopiva muiden solmujen kanssa, jolloin se jää a priori pois itse verkosta. 

Tällä hetkellä niitä on vain 4 eniten käytössä olevaa asiakasta, koska vaikka niitä on paljon, useimpia niistä käytetään hyvin vähän. 

Consensus- ja Execution Client -asiakkaiden välillä on kuitenkin tehtävä ero. 

Execution Clients -sovellukset ovat Ethereumin niin kutsutun "Execution Layer" (EL) -solmuja, eli niitä, jotka on johdettu aiemmasta Proof-of-Work (PoW) -pohjaisesta protokollasta. 

Ylivoimaisesti eniten käytetty suoritusasiakas on historiallinen Geth, joka on ollut olemassa pitkään ja on vanhaan protokollaan perustuvan verkon kiistaton johtaja. Tätä seuraavat, mutta paljon pienemmillä prosenttiosuuksilla, Erigon, Nethermind ja Besu. 

Sen jälkeen kun Ethereum-protokolla siirtyi Proof-of-Stakeen (PoS) syyskuun 15. päivän yhdistämisen yhteydessä, niin sanottu "Consensus Layer" (CL) on lisätty eri asiakkailla. 

CL-asiakkaiden kohdalla monimuotoisuutta on enemmän, kun Prysm on 42%, Lighthouse 36% ja Teku 18%. Tätä seuraa Nimbus vain 3 prosentilla. 

Kaikki nämä ohjelmistot ovat avoimen lähdekoodin, vapaasti ja vapaasti kaikkien ladattavissa. 

Mitä verkkosolmut tekevät

Ajan myötä solmujen toiminta on kehittynyt. 

Aluksi he tekivät kaiken, eli ainoat olemassa olevat ohjelmistot Ethereum-verkossa olivat solmut. 

Toisin sanoen: 

• he turvasivat ja kontrolloivat lohkoketjua 
• he louhivat lohkot PoW:lla 
• he varmistivat, että kaikki lohkot ja tapahtumat ovat protokollan mukaisia
• he tekivät älykkäitä sopimuksia
• ne toimivat lompakoina mahdollistamalla rahakkeiden lähettämisen ja vastaanottamisen. 

Ajan myötä ne kuitenkin menettivät osan toiminnoistaan. 

Erityisesti he menettivät toiminnallisuuden kaivoslohkoihin, koska tämän onnistumiseen tarvittiin virtaviivaisempi ja nopeampi ohjelmisto. Näin ollen ad hoc -ohjelmisto kehitettiin kaivostoiminta. 

Teoriassa niitä voidaan edelleen käyttää lompakkoina, mutta ne ovat erittäin hankalia. Itse asiassa tähän mennessä lähes kaikki laajasti käytössä olevat lompakot eivät ole solmuja. 

Tosiasia on, että solmun täytyy suojata ja tarkistaa lohkoketju, joka on lähes 350 Gt tiedosto, johon on tallennettu kaikki historian Ethereumin tapahtumat, jotka solmun on tarkistettava yksitellen. 

Joten ajan mittaan solmut ovat päätyneet tekemään pääasiassa kahta asiaa: toisaalta ne vartioivat ja vahvistavat lohkoketjua tai tapahtumakirjaa, ja toisaalta ne toteuttavat älykkäisiin sopimuksiin sisältyviä ohjeita. 

Siirtyminen PoS:iin

- mennä, PoS:iin siirtyminen on muuttanut asioita. 

Itse asiassa PoW:n luopuminen poisti tarpeen louhia lohkoja, joten Ethereumin kaivostyöntekijät yksinkertaisesti katosivat tai siirtyivät muihin lohkoketjuihin, jotka edelleen perustuivat PoW:hen. 

Mutta siihen mennessä, kun kaivostyöläiset eivät enää luoneet lohkoja tapahtumilla lisättäviksi lohkoketjuun, täytyi luoda muita ohjelmistoja lohkojen validoimiseksi. 

Tällaisia ​​ohjelmistoja ovat uudet Consensus Layer -asiakkaat, erityisesti Prysm, Lighthouse, Teku ja Nimbus. 

Nämä CL-solmut vahvistavat nyt lohkot, joita kaivostyöntekijät eivät enää tee. 

PoS perustuu kuitenkin panotukseen, joten CL-solmuissa on myös panokseen asetettuja ETH-tokeneita. 

Consensus Layer perustuu uuteen Beacon Chain -nimiseen lohkoketjuun, joka perustuu PoS:iin, jonka pohjalta voidaan asettaa ETH-tokeneja asianmukaisiin solmuihin, jotta PoS voidaan tehdä. Vanha suoritustaso käyttää vanhaa PoW-pohjaista lohkoketjua, mutta uusia lohkoja ei ole lisätty, koska tapahtumat kirjataan nyt vain uuteen Beacon Chainiin. 

Ethereum-solmun määrittäminen

Solmun toiminta on suhteellisen yksinkertaista. Itse asiassa, kun asiakas on asennettu, se on yksinkertaisesti jätettävä toimimaan Internetiin yhteydessä. 

Asennus ei kuitenkaan ole vähäpätöinen asia. 

Ensinnäkin, kun asiakas on asennettu, sen on ladattava koko lohkoketju ja tarkistettava se kaikki tapahtuma kerrallaan. Tämä prosessi osoittautuu erityisen pitkäksi. 

Lisäksi, kun se on asennettu, se on konfiguroitava niin, että se voi muodostaa yhteyden muihin solmuihin, muuten se osoittautuu tehokkaasti poissuljetuksi P2P-verkosta. 

Jälkimmäinen on tekninen prosessi, joka vaatii vähän asiantuntemusta. Siksi se ei sovellu niille, jotka ovat vasta ottamassa ensimmäisiä askeleitaan tällä alalla, ei vähiten siksi, että se vaatii IT- ja järjestelmätaitoja. 

Se on vielä monimutkaisempi CL-solmun tapauksessa, koska koska sen on varottava panostaessaan vähintään 32 ETH:ta, se tekee tietoturvakysymyksestä entistä tärkeämmän. 

Turvallisuus

Solmun turvallisuus on ratkaisevan tärkeää, jotta se toimisi kunnolla, koska siinä on sisäänrakennettu lompakko ja CL-solmujen tapauksessa se pitää ETH:n panoksessa. 

Ainoa suuri ongelma murron sattuessa on mahdollinen varojen varastaminen, sillä vaikka siihen hyökättäisiin tai murrettaisiin, koko verkko ei vaikuttaisi. 

Koska ne voivat joutua varojen varastamisen kohteeksi, niiden koneiden ja verkkojen korkeatasoinen suoja, joissa se toimii, on välttämätöntä. 

Hieman monimutkaisempi ongelma on P2P-verkon suojaus. 

Koska tämä perustuu omiin solmuihinsa, jos monet niistä rikotaan, verkossa itsellään voi olla ongelmia. Yhden solmun tai rajallisen solmumäärän mahdollinen rikkominen ei aiheuta suuria ongelmia verkolle, mutta jos useita rikotaan, ongelmat voivat olla myös erittäin vakavia. 

Tästä syystä olisi tarpeen käyttää useita asiakkaita koko ajan, koska jos yhdessä on virhe tai haavoittuvuus, on myös muiden asiakkaiden vaikea saada niitä. 

Mitä tulee Execution Layeriin, Geth on nyt niin hyvin todistettu, että sillä ei todennäköisesti ole vakavia ongelmia. Siitä huolimatta on silti hyödyllistä, että on olemassa myös muita asiakkaita, joita voidaan käyttää hypoteettisessa Gethin ongelmatapauksessa. 

Sen sijaan Consensus Layer -asiakkaiden kohdalla asia on toinen, koska he ovat olleet yhdessä vain muutaman kuukauden.