I nodi della rete Bitcoin sono il cuore pulsante della struttura alla base di tutto l’ecosistema di criptovalute e organizzazioni decentralizzate che sono nate intorno allo sviluppo e alla crescita della tecnologia blockchain.
Se non esistessero i nodi di Bitcoin (BTC), la nozione di Bitcoin così come è attualmente intesa sarebbe nota solo a un gruppo selezionato di esperti informatici.
I nodi Bitcoin hanno il compito di proteggere e mantenere la rete Bitcoin.Essi costituiscono l’architettura di base della rete Bitcoin. Tuttavia, i nodi Bitcoin vengono spesso interpretati in modo errato o non compresi affatto, nonostante la loro estrema importanza.
Nell’approfondimento che analizzeremo il concetto di nodi Bitcoin, le varie categorie di nodi Bitcoin e le funzioni che svolgono all’interno della rete Bitcoin (BTC).
Table of Contents
Come funziona Bitcoin (per davvero)
La maggior parte delle persone che usano il termine “Bitcoin” si riferiscono al Bitcoin, che è una criptovaluta.A dire il vero, il Bitcoin è molto di più:
- Il Bitcoin può essere considerato come una rete, ossia un gruppo di computer collegati tra loro che condividono informazioni.
Un protocollo è un insieme di regole che disciplinano il modo in cui le informazioni possono essere distribuite su una rete. - Bitcoin è un protocollo. Bitcoin è un software. È cioè un programma informatico che conosce le regole del protocollo e viene eseguito dai computer collegati alla rete per discutere e scambiare informazioni tra loro.
A volte può essere fonte di confusione usare lo stesso termine per descrivere cose diverse, anche se sicuramente collegate tra loro. Per rendere questo articolo più maneggevole, ci riferiremo alle numerose applicazioni del termine “Bitcoin” utilizzando le seguenti parole chiave:
- bitcoin (con la “b” minuscola) è la criptovaluta che i privati acquistano, vendono e scambiano, è indicata con il simbolo della valuta BTC.
- Il software Bitcoin è una descrizione delle regole che governano il protocollo Bitcoin. Queste regole sono codificate in un linguaggio comprensibile ai computer, che permette loro di comunicare tra loro e di condividere le informazioni sulle transazioni Bitcoin.
- Il termine “Bitcoin” (Con la “B” maiuscola) o “Bitcoin Network” si riferisce alla rete di computer collegati tra loro e le cui macchine eseguono ciascuna la propria versione del software Bitcoin.
Quando si tratta di capire i vari tipi di nodi Bitcoin, queste distinzioni forniscono una prospettiva utile.Prima di approfondire il tema dei nodi Bitcoin in particolare, è importante affrontare il concetto fondamentale di nodo in modo conciso e di alto livello.
Cosa sono i nodi Bitcoin
In generale, ogni punto di una rete viene definito nodo.A titolo di esempio, un’automobile in una rete di autostrade è un nodo, mentre un collega in una rete professionale è un nodo in una rete di professionisti.
I dispositivi collegati a una rete di computer e in grado di trasmettere, elaborare e memorizzare informazioni sono chiamati nodi nel mondo dei computer. Ogni nodo è costituito da due componenti: l’hardware e il software. Il software non può essere eseguito senza l’hardware, che comprende microchip, CPU e altri componenti fisici. Un insieme di istruzioni che possono essere memorizzate ed eseguite dall’hardware viene definito software.
Il vostro smartphone, ad esempio, è un nodo collegato a Internet. Le applicazioni che utilizzate, come i browser, le app di messaggistica, le mappe e così via, sono pezzi di software in grado di connettersi a internet e di fornirgli istruzioni sulle informazioni da inviare, ricevere e memorizzare.Ne sono un esempio le pagine web, i messaggi di testo e le indicazioni stradali. Queste istruzioni e informazioni vengono elaborate e salvate su pezzi fisici di hardware contenuti nel telefono e in altri computer collegati a Internet.
La rete Bitcoin e i nodi Bitcoin sono piuttosto semplici rispetto ad altre tecnologie come Internet e i telefoni cellulari. La rete Bitcoin e i nodi Bitcoin sono destinati a trasmettere e memorizzare un certo tipo di informazioni, ovvero i dati che rappresentano le transazioni Bitcoin. Questo è in contrasto con Internet e gli smartphone, che sono progettati per comunicare e memorizzare una vasta gamma di informazioni.
I nodi Bitcoin nella pratica
I computer collegati alla rete Bitcoin e che eseguono il software Bitcoin sono chiamati nodi Bitcoin. I nodi che elaborano, trasmettono, convalidano e memorizzano le transazioni Bitcoin sono noti come nodi Bitcoin.
Le partite di transazioni Bitcoin vengono raggruppate e memorizzate in cosiddetti blocchi. La parola “blockchain” deriva da questo concetto, che si riferisce alla memorizzazione delle transazioni precedenti in blocchi collegati tra loro. I nodi devono verificare che le transazioni incluse in un blocco siano legittime prima che il blocco possa essere aggiunto alla blockchain.
Ai fini di questa verifica, vengono prese in considerazione considerazioni quali l’eventualità che lo stesso Bitcoin sia stato speso due volte o che il mittente disponga realmente del Bitcoin che sta cercando di trasferire. Il termine “consenso” si riferisce al processo con cui i singoli nodi raggiungono un accordo collettivo sulla legittimità di un blocco (e delle transazioni in esso contenute) prima di aggiungerlo alla blockchain.
In quanto sistema di pagamento peer-to-peer (P2P), Bitcoin non ha intermediari o mediatori per far rispettare le regole di consenso sulla rete Bitcoin. Questo perché Bitcoin è una moneta digitale decentralizzata. Per questo motivo, è necessario che i nodi raggiungano un accordo tra loro. Il programma Bitcoin è quello che usano per farlo.
Il software Bitcoin e il funzionamento dei nodi
Inoltre, il software Bitcoin include una copia completa della blockchain Bitcoin. Questo si aggiunge alle regole che governano il protocollo Bitcoin. Dopo aver scaricato il software Bitcoin e aver effettuato la connessione alla rete Bitcoin, un nodo avrà la stessa cronologia delle transazioni di ogni altro nodo Bitcoin e opererà secondo lo stesso insieme di regole per la conferma delle transazioni. Questo perché la rete Bitcoin è una rete decentralizzata. In questo modo, quando una nuova transazione viene trasmessa alla rete, ogni singolo nodo esegue il proprio lavoro per verificare la legittimità della transazione.
Analogamente, quando un nuovo blocco viene condiviso con la rete, ogni nodo decide se includerlo o meno nella propria copia personale della blockchain. Con questo sistema, i nodi sono in grado di convalidare le transazioni e i blocchi Bitcoin senza affidarsi a terzi. In media, ogni blocco della blockchain di Bitcoin contiene 2.000 transazioni.
Quali sono i diversi tipi di nodi Bitcoin
Chiedendosi “Che ruolo ha il nodo nell’aggiungere blocchi alla blockchain?”, si può avere una migliore comprensione dei vari tipi di nodi Bitcoin di quanto non si potrebbe fare altrimenti.
È importante ricordare che i nodi Bitcoin sono responsabili della trasmissione, della convalida, dell’elaborazione e dell’archiviazione delle transazioni Bitcoin. I blocchi sono raccolte di transazioni Bitcoin che sono state convalidate.
Nodo completo
Nel caso in cui una transazione abbia luogo, un nodo completo la raccoglie. Oltre a memorizzare l’intera blockchain, i nodi completi sono in grado di convalidare completamente tutte le regole che governano la rete Bitcoin utilizzando il software Bitcoin. L’autenticità della transazione viene convalidata da un nodo completo confrontandola con la storia della blockchain e con le regole scritte nel software Bitcoin.
Se la transazione risulta autentica, il nodo completo invia una trasmissione agli altri nodi a cui è collegato. Tutti questi nodi sono sottoposti alla stessa procedura di verifica. Dopo la conferma della legittimità della transazione da parte di un numero sufficiente di nodi completi, questa viene aggiunta a un pool di altre transazioni legittime.
I miner, o nodi di estrazione
I nodi di estrazione, noti anche come miner, hanno il compito di raccogliere le transazioni da questo pool e di riunirle in blocchi.
Il software che i miner utilizzano per creare e proporre blocchi alla rete Bitcoin è una versione modificata del software Bitcoin. I minatori sono responsabili dell’esecuzione di questo software. Tra gli esempi, la dimensione massima di un blocco, i modi in cui le transazioni possono essere formattate e le procedure per firmare un blocco.
Tra i minatori, che competono tra loro, si scatena una gara per costruire il blocco successivo. Una volta che un miner ritiene di aver costruito un blocco di qualità sufficiente, trasmette il blocco proposto agli altri nodi che fanno parte della rete Bitcoin.
Che cos’è il mining di Bitcoin e come funziona
Il mining è il processo attraverso il quale i blocchi di transazioni vengono aggiunti alla blockchain pubblica e confermati. Il mining è noto anche come “estrazione” della blockchain. Inoltre, è il metodo con cui vengono prodotti nuovi Bitcoin, un sistema che non solo garantisce l’integrità della blockchain ma incoraggia anche il coinvolgimento nella rete. Per aggiungere nuovi blocchi alla blockchain, i minatori competono tra loro. L’estrazione di Bitcoin richiede ai miner un impegno significativo. Si tratta di un’attività costosa e lunga, ma essenziale per il funzionamento della criptovaluta e per la possibilità di trarne vantaggio.
I nodi completi sono responsabili della raccolta del blocco e, con un metodo analogo a quello della convalida di una singola transazione, verificano l’autenticità del blocco in base alle regole memorizzate nel software Bitcoin che opera sui loro computer.Se un nodo completo stabilisce che un blocco è legittimo, lo aggiunge alla propria copia della blockchain, lo trasmette alla rete Bitcoin e gli altri nodi eseguono la stessa procedura di verifica.
Si considera che il blocco abbia raggiunto il consenso quando un numero sufficiente di nodi lo ha convalidato e aggiunto alla propria copia della blockchain.A questo punto, le transazioni incluse nel blocco vengono elaborate, tutti i nodi convalidano e memorizzano la versione più recente della blockchain e i minatori iniziano la corsa per generare il blocco successivo.
Confronto tra nodi completi e miner nel mining di Bitcoin
Poiché il minatore il cui blocco viene incluso nella blockchain viene premiato, i minatori sono motivati a generare e inviare blocchi compatibili con la blockchain. I Bitcoin appena coniati e pre-programmati nel software Bitcoin sono inclusi nella ricompensa del blocco, insieme alle commissioni denominate in Bitcoin per tutte le transazioni contenute nel blocco.
C’è molta concorrenza e il costo è elevato. Nel caso in cui un minatore proponga un blocco non legittimo (ad esempio, un blocco non valido che contiene transazioni false), il blocco viene rifiutato dagli altri nodi e il minatore non viene ricompensato per il tempo e il denaro spesi per costruire il blocco. I miner sono quindi incoraggiati a proporre solo blocchi legittimi come risultato di questo incentivo.
I miner possono proporre nuovi blocchi alla rete Bitcoin. Ma i nodi completi non possono farlo. Questa è una delle distinzioni più significative tra minatori e nodi completi. Di conseguenza, i minatori sono in grado di ottenere ricompense per i blocchi, mentre i nodi completi non sono in grado di farlo.
A causa dell’elevato fabbisogno di risorse del mining, i minatori devono utilizzare apparecchiature specializzate e potenti, sviluppate appositamente per creare e proporre nuovi blocchi. I nodi completi, invece, sono in grado di funzionare su un’ampia varietà di computer e persino su un Raspberry Pi.
I light nodes
I nodi light sono una versione specializzata del software Bitcoin che, come suggerisce il nome, contiene una versione leggera della blockchain. I light nodes sono noti anche come nodi Bitcoin. L’intestazione del blocco è un codice incluso in ogni blocco di questa particolare versione della blockchain. Questo codice dichiara che il blocco in questione è affidabile. Per questo motivo, i nodi leggeri sono in grado di connettersi alla rete Bitcoin e di effettuare transazioni su di essa senza dover memorizzare l’intera storia della rete.
È importante notare che ciò indica che i nodi light non sono in grado di convalidare autonomamente le regole che governano la rete Bitcoin.Di conseguenza, devono connettersi ai nodi completi per ottenere i dati dei blocchi appropriati.
Tra i vari tipi di nodi light, i wallet mobili sono l’esempio più frequente. Ad eccezione di uno o due casi anomali, la stragrande maggioranza dei telefoni cellulari non è in grado di gestire un nodo completo e di certo non ha la potenza sufficiente per far funzionare un miner. D’altra parte, sono abbastanza potenti da memorizzare una versione compressa della blockchain che contiene informazioni come gli indirizzi dei portafogli e i saldi dei Bitcoin. Se avete mai usato il vostro dispositivo mobile per inviare o ricevere Bitcoin, allora il vostro dispositivo è considerato un nodo della rete Bitcoin!
Ulteriori categorie di nodi Bitcoin
I nodi Bitcoin possono essere suddivisi in tre categorie principali: nodi completi, minatori e nodi lite. D’altra parte, ci sono alcune altre categorie di nodi a cui si fa spesso riferimento e che devono essere descritte.
Lightning nodes
Lightning network è una rete costruita sopra la rete Bitcoin per facilitare la vendita e l’acquisto di Bitcoin in modo più rapido ed economico. I nodi Lightning sono responsabili del coordinamento di questa azione.
Archive nodes
I nodi di archivio, spesso chiamati nodi di archiviazione completi, sono sinonimo di nodi completi. Sono responsabili dell’archiviazione di una copia completa della blockchain e hanno la capacità di convalidare tutte le regole della rete Bitcoin quando vengono attivati. Occasionalmente i nodi completi vengono suddivisi in due categorie: archive nodes e pruned nodes.
Pruned nodes
I pruned nodes sono nodi che memorizzano l’intera storia della blockchain fino a una particolare dimensione. Una volta raggiunto questo limite di dimensioni, iniziano a rimuovere o a potare i blocchi più vecchi per fare spazio alla memorizzazione di copie complete dei blocchi creati in precedenza. La dimensione dei pruned nodes è maggiore di quella dei nodi light, ma inferiore a quella dei nodi completi.
Mining pool nodes
I nodi che fanno parte di un mining pool hanno il compito di coordinare le attività di estrazione di diversi minatori o gruppi di minatori, in modo che possano mettere in comune le loro risorse e estrarre nuovi blocchi. Un nodo del pool di mining è responsabile della creazione di un blocco che viene poi inserito nella blockchain.
Il nodo distribuisce poi la ricompensa del blocco tra i minatori in modo proporzionale alla quantità di risorse che possiedono. I mining pool sono apprezzati dai minatori perché consentono loro di ricevere pagamenti su base più costante.Si pensi alla possibilità di ricevere un Bitcoin ogni dieci blocchi piuttosto che dieci Bitcoin ogni cento blocchi.
