La popularidad de la tecnología blockchain está creciendo en todo el mundo. Las empresas y las personas de todo el mundo están aprovechando blockchain para diversos fines.
Ya se trate de criptomonedas, TI o atención médica, blockchain está extendiendo sus alas en todas las dimensiones.
Sin embargo, este concepto es todavía nuevo para la mayoría de la población mundial. Si bien muchos todavía tienen dudas sobre la seguridad y la credibilidad de las cadenas de bloques, otros quieren explorar más el concepto.
Si está interesado en aprender la tecnología, es crucial comprender los nodos de blockchain. Si es un entusiasta de los negocios o de la cadena de bloques que desea desarrollar una solución segura y asequible basada en la cadena de bloques, el conocimiento sobre los nodos de la cadena de bloques lo ayudará.
Entonces, comprendamos en profundidad los nodos de blockchain y sus tipos.
Tabla de contenido
¿Qué es la cadena de bloques?
Una cadena de bloques es un libro mayor compartido inmutable que almacena transacciones y rastrea activos en una red. Es una base de datos donde los datos se organizan en bloques en lugar de filas y columnas, como se ve en las bases de datos tradicionales.
El término «cadena de bloques» se deriva de dos palabras: «bloque» y «cadena». Cada transacción o registro verificado en una red blockchain se agrega a un bloque con un espacio definido. Si se llena este espacio, los nuevos registros verificados se agregan al siguiente bloque adjunto o se «encadenan» al bloque anterior a través de la criptografía.
La tecnología Blockchain fue inventada en 2008 por Satoshi Nakamoto, cuya identidad se desconoce.
Sus elementos clave son:
- Descentralización: Blockchain es un sistema descentralizado que no posee una sola persona, y cualquier persona con permiso puede acceder a él. También se denomina tecnología de libro mayor distribuido (DLT), ya que es un libro mayor distribuido que contiene registros relacionados y permite a los usuarios almacenar, compartir y realizar transacciones entre pares.
- Inmutabilidad: cada registro en una cadena de bloques tiene una marca de tiempo para evitar la manipulación y los registros duplicados. Si hay un error en un registro, se debe agregar un nuevo registro con una corrección para que ambos registros estén visibles.
- Transparencia: la mayoría de las cadenas de bloques, excepto las privadas, son de código abierto sin autoridad central. Por lo tanto, cualquiera puede acceder a su código y sugerir cambios, lo que aumenta la confianza mutua y la transparencia entre los miembros de la red.
La tecnología Blockchain se utiliza en diferentes industrias, desde banca y finanzas hasta TI, cadena de suministro y atención médica. Su uso está creciendo rápidamente y también puede ver empresas que utilizan la tecnología en videojuegos, contratos inteligentes, verificación de documentos, pagos y más. No solo es seguro, rentable y fácil de usar, sino también más rápido y preciso.
¿Qué son los nodos de blockchain?
Los nodos de cadena de bloques son dispositivos electrónicos con una dirección IP y conectados a una red de cadena de bloques a través de Internet. Los nodos son puntos finales de comunicación que permiten a los usuarios interactuar con una cadena de bloques.
Los nodos permiten que se ejecute un sistema de cadena de bloques. Es como un patio de recreo donde todo sucede. Este patio de juegos consta de múltiples plataformas de cadena de bloques que pueden ser privadas, públicas o híbridas.
Un nodo de cadena de bloques puede realizar diferentes funciones según los requisitos de la cadena de bloques. Algunas de las tareas básicas que puede realizar son:
- Facilitando la comunicación
- Aceptar o rechazar una transacción
- Procesando una transacción
- Gestión de transacciones
- Almacenamiento de bloques vinculados con criptografía
¿Por qué necesita nodos de blockchain?
La tecnología Blockchain garantiza la integridad de los datos y mejora la credibilidad de la red. Para esto, el mismo libro mayor se distribuye globalmente entre múltiples sistemas.
Dado que cada bloque que contiene datos en una cadena de bloques está conectado al bloque posterior mediante criptografía, si desea cambiar un registro o bloque, deberá cambiar todos los bloques posteriores. Se hace para mantener la precisión y la consistencia porque cada bloque tiene el hash del bloque anterior.
Entonces, imagine si una red de blockchain se limita a un solo lugar. Será más fácil para un hacker modificar los valores de los bloques y explotar la red. Esta es la razón por la cual blockchain se distribuye en todo el mundo sin un centro central que lo administre; por lo tanto, se implementó el concepto de descentralización.
Además, cada sistema o nodo conectado en todo el mundo compartirá los mismos datos para preservar la integridad y precisión de los datos de la red. Incluso si se modifica el libro mayor de un sistema, los demás sistemas que contengan este libro permanecerán intactos y actuarán como prueba de la integridad de los datos. Esta distribución global de blockchain entre varios nodos también mejora la resiliencia de la red ante ataques y calamidades naturales al tiempo que aumenta la confiabilidad.
Necesita nodos de blockchain para:
- Habilitar el acceso: los nodos de Blockchain permiten a los usuarios acceder fácilmente a un libro mayor de blockchain. Le ayudará a interactuar con la red sin problemas para que pueda ver las transacciones que ocurren en la red, ver los detalles de la transacción y verificar los registros.
- Mantenimiento de la cadena de bloques: los nodos mantienen una red de cadenas de bloques y la ayudan a crecer. Cada bloque de datos en la cadena de bloques se agrega al almacenamiento de un nodo. A continuación, los nodos se utilizan para agregar nuevos bloques a la red y sincronizar los datos, manteniendo la copia del libro mayor. Para aprobar finalmente un bloque que se agregará a una cadena de bloques, debe lograr el consenso de la mayoría de los miembros.
- Procesamiento de transacciones: cuando ocurre una transacción en una cadena de bloques, se envía a sus nodos. Algunos nodos participan en el algoritmo de consenso de la red en función de sus roles, mientras que otros son responsables del mantenimiento de registros.
Al recibir una solicitud de transacción, el nodo puede aceptar o rechazar la transacción. Puede almacenar estos datos y enviarlos de vuelta a los pares de la red. Un nodo también puede compartir los datos con otros nodos en la red para promover la sincronización.
¿Cómo funcionan los nodos de blockchain?
Hasta ahora, hemos aprendido que la tecnología blockchain mantiene la integridad de los datos. Pero lo que realmente sucede detrás de las cortinas es lo que aprenderemos a continuación.
Para mantener la integridad de los datos, todos en la red deben saber que cada transacción es válida y que no hay registros dobles que faciliten las trampas.
Dado que no existe una autoridad central para administrar la red, lograr el consenso es la forma en que los miembros pueden verificar si las transacciones son válidas o no. Los nodos de red logran esto entre los usuarios y ayudan a asegurar una cadena de bloques.
El consenso puede tener un conjunto de reglas para que una cadena de bloques funcione y confirme la validez de los datos. Dado que la cadena de bloques puede ser grande con una gran cantidad de sistemas y usuarios, se requiere un algoritmo de consenso para validar la información en los bloques. La Prueba de trabajo (PoW) y la Prueba de participación (PoS) son algoritmos de consenso populares que se basan en nodos (nodos completos) para hacer cumplir las reglas de la red y validar las transacciones.
Ejemplo: Bitcoin usa el algoritmo PoW. Cualquiera puede descargar la cadena de bloques de Bitcoin y verificar los bloques. Esto permite descentralizar la red y aumenta su seguridad. En esta cadena de bloques, cualquiera puede ejecutar nodos de bitcoin con una conexión a Internet estable y el hardware adecuado.
Tipos de nodos de cadena de bloques
Hay diferentes tipos de nodos que proporcionan diferentes funcionalidades. Incluso los usuarios que interactúan con una red blockchain pueden llamarse nodos. Sin embargo, no todos los dispositivos en una red blockchain son un nodo y realizan la misma función.
Los nodos en una red de cadena de bloques se clasifican según sus funciones y los requisitos de la cadena de bloques. Por ejemplo, se puede usar un nodo para mantener registros de transacciones mientras que otros nodos podrían no realizar esta tarea.
Una cadena de bloques puede tener diferentes nodos para usuarios, clientes, proveedores de servicios y otros.
Veamos los diferentes tipos de nodos de blockchain.
#1. Nodos completos
Los nodos completos son responsables de mantener todos los registros de transacciones en una red de cadena de bloques. Se consideran los servidores de la cadena de bloques donde se almacenan y mantienen los datos.
Hay varios modelos de gobernanza de una cadena de bloques a los que pueden someterse los nodos completos. Si se deben realizar mejoras en una cadena de bloques, la mayoría de los nodos completos deben estar listos para ello. Por lo tanto, se puede concluir que los nodos completos tienen poder de voto para realizar cualquier cambio en una cadena de bloques.
Sin embargo, también pueden surgir ciertos escenarios cuando un cambio no se implementa incluso después de que la mayoría de los nodos completos estén de acuerdo con el cambio. Puede suceder cuando se tiene que tomar una gran decisión.
Por ejemplo, alrededor del 52 % de los nodos completos están de acuerdo con un cambio, pero el 48 % no (que es un número bastante cercano). En tal caso, puede ocurrir una bifurcación de criptomonedas dura donde la cadena de bloques se dividiría por la mitad y la acción no es compatible con versiones anteriores. Cuando esto suceda, la cadena de bloques recién creada funcionará en función de los cambios sugeridos por la mayoría de los nodos completos, mientras que la antigua cadena de bloques seguirá funcionando como antes.
Hay dos tipos de nodos completos:
Nodos completos podados
A los nodos podados se les otorga una capacidad de memoria específica para almacenar datos. Esto significa que se puede agregar cualquier cantidad de bloques, pero un nodo completo solo puede almacenar una cantidad limitada de bloques.
Para mantener el libro mayor, los nodos eliminados pueden seguir descargando el bloque hasta que alcance el límite especificado. Una vez que se alcanza el límite, el nodo comienza a eliminar los bloques más antiguos y deja espacio para los nuevos para mantener el tamaño de la cadena de bloques. Sin embargo, no elimina los bloques antiguos por completo, ya que su secuencia y metadatos aún se registran en la cadena de bloques, adhiriéndose a los principios clave de la tecnología Blockchain.
Nodos completos de archivo
Los nodos completos de este tipo se encuentran comúnmente en una red blockchain. Los nodos completos de archivo mantienen la cadena de bloques completa y se diferencian de los nodos completos podados en términos de capacidad de memoria. Estos nodos son de diferentes tipos:
- Nodos mineros: requiere ciertos nodos para cálculos altos y resolver funciones matemáticas complicadas para verificar registros. Esto requiere una gran potencia computacional y consume una gran cantidad de energía en el proceso. Los nodos mineros son perfectos para el proceso de minería, que involucra algoritmos de consenso como Prueba de trabajo.
- Nodos de autoridad: cualquiera puede convertirse en miembro o nodo en una cadena de bloques pública sincronizando los datos de la cadena de bloques en sus sistemas. Pero en algunos casos, la cadena de bloques debe administrarse y los datos deben protegerse. Aquí es donde entran en juego los nodos de autoridad. Se utilizan para autorizar a otros nodos que deseen unirse a una red de cadena de bloques. También pueden definir los permisos de acceso de otros nodos si quieren acceder a un canal de datos específico.
- Masternodes: Son nodos completos sin poder para agregar un nuevo bloque a la red. Se utilizan para mantener el libro mayor y verificar las transacciones.
- Nodos de staking: estos nodos validan transacciones en una red blockchain y son responsables de mantener el algoritmo de consenso. En el famoso algoritmo: Prueba de participación (PoS), los nodos de participación se utilizan para apostar o invertir su dinero y verificar la transacción. Si tienen éxito en la validación de la transacción, obtendrán algunas recompensas a cambio.
Los nodos de replanteo se seleccionan en función de reglas definidas, como el tiempo que se pasa en la red de la cadena de bloques. Estos nodos completos no necesitan una gran potencia de cálculo.
#2. Nodos de luz
Los nodos ligeros se utilizan para almacenar datos y proporcionar solo la información necesaria para facilitar las tareas diarias o permitir transacciones más rápidas. Estos nodos también se conocen como nodos de verificación de pago simplificada (SPV). Estos nodos no validan los bloques; en cambio, solo almacenan encabezados de bloques.
#3. Súper nodos
Los supernodos se utilizan para realizar ciertas tareas especiales y se implementan en algunas cadenas de bloques. Se puede utilizar para establecer o mantener las reglas de una cadena de bloques, implementar un cambio en el protocolo, etc.
#4. Nodos de iluminación
Los nodos de iluminación construyen un individuo con un usuario, empujando todas las transacciones a la cadena de bloques principal. Esto facilita las transacciones instantáneas al tiempo que reduce el costo involucrado en la transacción ya que la carga se reduce en la red.
Estos tipos de nodos se crearon para resolver el problema de la congestión de la red blockchain que retrasa las transacciones.
preguntas frecuentes
¿Cómo configurar un nodo completo?
Respuesta: Para configurar un nodo completo, deberá realizar estos pasos:
1. Seleccione una red de cadena de bloques, como Bitcoin, Ethereum, etc.
2. Obtenga el software y el hardware necesarios para ejecutar la cadena de bloques elegida. Puede encontrar la información en línea. El hardware que necesita puede implicar un sistema más pequeño como Raspberry Pi.
3. Configure todo el hardware y el software.
¿Cómo ejecutar un nodo completo?
Respuesta: Los pasos para ejecutar un nodo completo son:
1. Aloja un nodo en un servicio basado en la nube como Google Cloud, Amazon Web Services (AWS), DigitalOcean, etc.
2. Ejecute el nodo en su dispositivo con suficiente RAM y espacio de almacenamiento.
3. También puede crear una solución de «nodo en una caja» o utilizar una solución dedicada.
4. Siga monitoreando y manteniendo su nodo para asegurarse de que funcione bien y sea seguro.
¿Es rentable alojar un nodo de cadena de bloques?
Respuesta: Sí, puede obtener ganancias al alojar un nodo en una red de cadena de bloques. Pero dependerá del tipo de nodo que elija alojar.
Alojar un nodo de replanteo podría ser rentable. Puede convertirse en tu fuente de ingresos pasivos. Cuanto más inviertas en él, mayores serán tus ganancias.
Si elige alojar masternodes, ganará por el servicio que brinde. Sin embargo, requerirá una inversión inicial hacia su masternode.
¿Cuál es el número de nodos que puede ejecutar una máquina?
Respuesta: La cantidad de nodos que puede ejecutar en una máquina depende de las capacidades de su hardware. Puede ejecutar solo una instancia de billetera de una sola vez en una máquina. Sin embargo, puede aumentarlo utilizando máquinas virtuales. Y si usa un servidor privado virtual (VPS), no supere el 80-85% del límite de recursos del servidor disponible. De lo contrario, el proveedor de servicios podría restringirlo o limitarlo.
Conclusión
El conocimiento de los nodos de blockchain y sus tipos puede ayudarlo a crear aplicaciones rentables, seguras y más rápidas para resolver los puntos débiles de sus clientes. Por lo tanto, si usted es una empresa o un individuo que desea explorar la tecnología blockchain, este artículo lo ayudará a comprender los nodos de blockchain y su importancia.