Crypto Nodes: O Que São e Como Funcionam?

Os crypto nodes (também chamados de “nodes cripto” ou apenas “nodes”) são os heróis desconhecidos da blockchain e a razão pela qual as redes descentralizadas são possíveis. Seu trabalho é simples: eles tornam possível propor, aprovar e processar transações sem uma entidade centralizada.

Sem nodes, não seria possível usar a blockchain para criar sistemas ou realizar ações de forma descentralizada (como DAOs ou transferir ativos digitais de modo peer-to-peer). Essencialmente, os nodes garantem que as transações sejam sempre corretas e processadas de forma eficaz. Como a blockchain é imutável–ou pelo menos é extremamente difícil alterar ou adulterar uma transação na blockchain–não existe espaço para erros. Na verdade, a segurança da rede depende disso!

Agora, ninguém disse que fazer com que milhares de computadores concordassem em algo seria uma tarefa fácil. Garantir que todas as transações estejam corretas e transformar uma rede de estranhos em algo 100% confiável é uma tarefa difícil e, como resultado, a maneira como cada blockchain organiza os crypto nodes pode variar ligeiramente. Cada rede oferece diferentes incentivos (e punições) para suas ações ou até mesmo formas de aprovar transações. Tudo isso afeta a forma como os nodes funcionam, quantos existem em uma rede e até mesmo os diferentes tipos de nodes que existem.

Então, neste artigo, vamos nos aprofundar nos crypto nodes para explicar o que fazem, seus diferentes tipos e a diferença entre mineradores e nodes.

Mas antes, vamos começar do básico. O que realmente são crypto nodes?

O Que é um Crypto Node?

Um crypto node é uma unidade de computador que pode interagir com uma rede blockchain, fazendo assim parte dela. Na maioria das blockchains, cada node é um computador singular e independente que armazena todas as informações da blockchain, também conhecida como registro distribuído. Como cada node tem uma cópia das mesmas informações, eles podem verificar uns aos outros.

Isso permite que os nodes verifiquem e registrem novas transações e as transmitam para a rede sem a ajuda de uma entidade central.

Quanto mais crypto nodes em um sistema, mais difícil é trapacear. Afinal, para adulterar a maioria das blockchains, é preciso que o agente malicioso controle mais de 50% dos nodes. Isso se torna praticamente impossível em redes populares simplesmente pelo grande número de nodes que o malfeitor teria que controlar.

Para Que Serve um Crypto Node?

Em primeiro lugar, os crypto nodes armazenam os dados necessários para operar uma blockchain. Isso inclui o registro distribuído completo, com todas as suas transações. O outro trabalho importante dos crypto nodes é a comunicação entre eles. Isso é crucial para manter os nodes em consenso. Ou seja, para garantir que cada node tenha a mesma cópia da cadeia. Este é basicamente o método que os nodes usam para estarem sincronizados, garantindo que a blockchain seja a mesma para todos.

Além disso, alguns crypto nodes também têm outros trabalhos, como verificar transações na blockchain e rejeitar aquelas que não se encaixam no padrão. Além disso, eles também podem oferecer uma cópia da blockchain a qualquer novo node que entra na rede.

Em resumo, esses recursos trabalham juntos para permitir que os crypto nodes verifiquem e registrem transações sem uma entidade central. Em vez de funcionar como as finanças tradicionais, as blockchains públicas dependem do poder do coletivo. Ou seja, das pessoas ao redor do mundo que operam nodes.

Crypto Nodes vs Mineradores vs Validadores: Qual é a Diferença?

Muitas vezes, as expressões “nodes” e “mineradores” são usadas de forma intercambiável em cripto, mas elas não significam a mesma coisa. Então, vamos desfazer essa confusão a seguir:

Um minerador é um sistema computacional dedicado que pode adicionar novos blocos de transações à blockchain. Para minerar novas moedas ou validar transações, esse minerador precisa resolver um quebra-cabeça ou desafio, uma computação matemática complexa que requer uma quantidade considerável de energia. Essa mecânica de mineração de criptomoedas é o que mantém a segurança de uma blockchain de prova de trabalho (PoW). Em resumo, a mineração de bitcoin é muito cara para se pensar em tentar burlar o sistema.

É aqui que pode ficar confuso, já que cada minerador é um node. Entretanto, nem todo node é um minerador. Por exemplo, qualquer indivíduo pode executar um crypto node para ajudar o consenso do Bitcoin a funcionar sem minerar uma única moeda. Além dessas distinções, também existem diferenças entre os diferentes tipos de redes.

Por exemplo, em redes de prova de participação (PoS), nodes são operados por validadores em vez de mineradores. Mas mesmo em redes de prova de participação, você também pode configurar seu próprio node sem validar transações. Portanto, nodes e validadores também não são sinônimos.

Tipos de Crypto Nodes

Existem 2 tipos principais de nodes: nodes completos (“full nodes”) e nodes leves (“light nodes”). Cada um deles existe por razões distintas e têm capacidades diferentes.

Node Completo (Full Node)

Em resumo, um node completo armazena uma cópia inteira do livro-razão digital da rede, o registro distribuído que mencionamos acima. Esses tipos de crypto nodes constroem as bases da maioria das blockchains, armazenando o histórico da cadeia e se comunicando com outros nodes completos. Esses também são os nodes responsáveis por fornecer uma cópia da cadeia aos novos nodes, atuando como a espinha dorsal de uma rede. É por isso que a maioria das blockchains tem esses tipos de nodes.

Nodes de Mineração (Miner Nodes)

Os nodes de mineração ou nodes mineradores são os participantes responsáveis por verificar as transações e adicioná-las à blockchain em uma blockchain de prova de trabalho. A mineração exige muito poder computacional para resolver quebra-cabeças complexos. No entanto, eles também recebem recompensas em criptomoedas em troca de seu trabalho.

Nodes Validadores (Validador Nodes)

Os nodes validadores são semelhantes aos nodes mineradores, mas existem em redes de prova de participação. Assim como os anteriores, os nodes validadores também validam transações e criam blocos. No entanto, eles não precisam resolver problemas computacionais complexos, pois são escolhidos com base na quantidade de fundos que bloqueiam no sistema. No entanto, assim como os mineradores, eles também recebem recompensas pela criação de blocos.

Nodes Leves (Light Nodes)

Clientes SPV, também chamados de nodes leves, são um caso diferente. Em primeiro lugar, esses tipos de nodes não armazenam uma cópia completa da blockchain como suas contrapartes mais pesadas. Em vez disso, eles baixam apenas os “block headers” (os cabeçalhos dos blocos). Sem entrar pormenores, isso significa que eles não necessitam de tanta capacidade de armazenamento. Em vez disso, a única tarefa desses cripto nodes é verificar transações na blockchain usando uma verificação simplificada de pagamento (SPV, sigla para “simplified payment verification”). É importante observar que nem todas as blockchains usam esse tipo de node. Eles são populares principalmente em blockchains que têm um espaço de armazenamento limitado por bloco, como o Bitcoin.

Como os Crypto Nodes Funcionam?

Os crypto nodes, em diferentes blockchains, podem variar um pouco, mas vamos dar uma olhada em um fluxo genérico de como os cripto nodes funcionam e o que eles fazem.

Crypto Nodes Distribuem a Transação Assinada

Quando você assina uma transação, os detalhes são enviados a um conjunto de nodes. O primeiro conjunto de nodes passa a transação para outro conjunto que, por sua vez, a passam para o próximo nível de nodes. Os nodes realizam esse processo até que a transação seja incluída em um bloco ou descartada.

Nodes Verificam Transações na Mempool

À medida que a transação é distribuída, ela é inserida em uma mempool em cada node. Primeira, uma transação deve aguardar em uma fila. Mas, em seguida, os nodes devem validar a transação. Quando a maioria dos nodes validam que a transação é autêntica, ela passa para um status pendente. Isso significa que a transação está pronta para ser adicionada à cadeia. Por outro lado, se a maioria dos nodes decidir que uma transação não é válida, ela será descartada.

Nodes Adicionam Transações nos Blocos e os Transmitem à Rede

Quando a transação passa para um status pendente, os nodes mineradores ou validadores podem adicionar o bloco à rede. No momento em que um minerador ou validador ganha o bloco e o adiciona à cadeia, a transação se torna imutável. Para explicar, fazer qualquer alteração na transação exigiria que a maioria dos nodes a aprovassem, o que nas blockchains mais populares seria milhares de nodes. Esse mecanismo simples mantém a cadeia segura.

Nodes Têm Incentivos (e Impedimentos) para Garantir o Bom Comportamento

Neste ponto, é importante observar que alguns nodes são responsáveis por adicionar blocos à rede, o que geralmente lhes renderá recompensas em criptomoedas.

Em uma blockchain de prova de trabalho como Bitcoin, isso requer uma grande quantidade de poder computacional para resolver um quebra-cabeça criptográfico complexo. Isso significa que os mineradores têm um incentivo para adicionar blocos válidos à cadeia, mas também têm um impedimento para se comportar de forma desonrosa—simplesmente o custo de energia da mineração não seria lucrativo sem as recompensas dos blocos.

Em uma blockchain de prova de participação, os nodes participantes também recebem recompensas de bloco. No entanto, essas cadeias têm um método diferente para impedir o mau comportamento. Para entrar na rede, os validadores devem bloquear uma quantia significativa de seus fundos como garantia. Então, se eles se comportarem de forma honrada, receberão mais recompensas. Por outro lado, caso se comportem de forma maliciosa, a sua garantia (também chamada de participação ou “stake”) sofre um corte ou “slash”. Esse mecanismo garante que os nodes se comportem como deveriam, mesmo sem um custo contínuo de energia e equipamentos caros.

Crypto Nodes: Por Que São Importantes?

Os crypto nodes são essenciais para a segurança dos sistemas de blockchain. Ao tentar executar tarefas de forma descentralizada, a única opção é um sistema peer-to-peer. A única maneira de gerenciar um tal sistema de forma eficaz é por uma rede blockchain. Os nodes permitem que as blockchains validem as transações de forma justa—e sem que uma entidade centralizada receba uma parte.

Além disso, quanto mais participantes houver na operação dos nodes, mais difícil será para os agentes maliciosos conspirarem ou assumirem o controle da rede. Isso garante que os usuários e os mineradores cumpram as regras, com ambos os recursos tornando a rede mais descentralizada e segura.

Em resumo, não importa a rede, ela sempre terá nodes. Na verdade, você pode até querer começar a operar um crypto node por conta própria! Se você deseja executar um node completo ou até mesmo se tornar um minerador ou validador, existe uma opção para você. Você pode até mesmo financiar um node validador diretamente no Ledger Live.

Os nodes são a base dos sistemas de blockchain. Sem eles, não haveria armazenamento de blockchain em primeiro lugar. Juntos, os nodes fornecem toda a infraestrutura completa para uma rede blockchain, e é por isso que entendê-los é tão importante.

Conhecimento é poder

Confie em você mesmo e continue aprendendo. Confira nosso episódio instrutivo (e muito divertido) da School of Block.