Node là gì? Node (Nút) là một thuật ngữ phổ biến trong Crypto. Trong đó, nút là thành phần quan trọng của cơ sở hạ tầng chuỗi khối, truyền tải, xác thực giao dịch và lưu trữ dữ liệu. Vậy Node hoạt động như thế trong blockchain? Cùng tìm hiểu qua bài viết dưới đây nhé!

Node là gì?

Node là một chuỗi khối tồn tại trên các nút, giúp lưu trữ và bảo quản dữ liệu của chuỗi khối. Trong đó, blockchain thường được xây dựng trên các nguyên tắc của mạng ngang hàng (P2P). Đây cũng là thỏa thuận đạt được bởi các nút không yêu cầu máy chủ trung tâm.

Các nút có thể là bất kỳ loại thiết bị nào (PC, Laptop,..) được liên kết với nhau trên một blockchain để thực hiện trao đổi dữ liệu và cập nhật thông tin mới nhất giữa các Node trên hệ thống.

Phân loại Node trong hệ thống chuỗi khối

Node được phân thành 2 loại chính sau:

Full Node – Nút đầy đủ

Full Node đóng vai trò là máy chủ trong mạng phi tập trung, đảm bảo sự đồng thuận của nút và xác minh giao dịch. Đồng thời, lưu trữ an toàn bản sao của chuỗi khối và cho phép người dùng quyền bỏ phiếu liên quan đến đề xuất trong hệ thống. Một Full Node có các đặc điểm sau:

• Hoàn thành lưu trữ dữ liệu chuỗi khối.
• Tham gia xác nhận khối và kiểm tra trạng thái của tất cả các khối.
• Nút đầy đủ có thể tạo ra tất cả các trạng thái.
• Cung cấp dữ liệu cho các nút nhẹ theo yêu cầu.

Pruned Full Node

Giới hạn bộ nhớ được xác định trước là đặc điểm chính của Pruned Full Node. Sau khi tải xuống toàn bộ blockchain, node bắt đầu quá trình “cắt giũa”, loại bỏ thông tin lỗi thời và giữ lại các khối và dữ liệu mới nhất để duy trì trật tự. Thay vì lưu trữ toàn bộ lịch sử blockchain, node có thể tập trung vào các tác vụ bảo mật bằng cách tối ưu hóa dung lượng lưu trữ.

Archival Full Node

Nút này ghi lại mọi giao dịch kể từ khối Genesis và giữ sổ cái đầy đủ của blockchain. Đây là các nút phổ biến và được chia thành 4 loại chính sau:

• Authority Node: Tính liên tục và xác thực của blockchain là trách nhiệm của những người xác thực (Validator) được cộng đồng lựa chọn.
• Miner Node: Người xác thực chủ yếu được gọi là thợ đào trong các blockchain sử dụng cơ chế đồng thuận Proof of Work. Ngoài việc xác minh giao dịch, họ còn phải giải các câu đố toán học đầy thử thách và cực kỳ phức tạp. Thợ đào sẽ được trả công khi giải quyết vấn đề này và đóng góp các khối mới vào blockchain.
• Staking Node: Người xác thực phải khóa một số tiền cụ thể để có thể tham gia vào quá trình xác thực blockchain và giao dịch của cơ chế Proof of Stake.
• Master Node: Chỉ có xác thực giao dịch và bảo trì sao chép dữ liệu được thực hiện bởi các nút chính. Ngoài ra, chúng không tạo khối mới.

Lightweight Node – Nút nhẹ

Lightweight Node còn được gọi là nút xác minh thanh toán đơn giản, là một loại nút thường được sử dụng trong các hoạt động tiền điện tử hàng ngày.

Nút nhẹ thường sử dụng thông tin được cung cấp từ Full Node để tương tác với blockchain. Bởi Lightweight Node chỉ truy vấn trạng thái hiện tại để xử lý giao dịch thay vì lưu trữ một bản sao đầy đủ của chuỗi khối. Quá trình triển khai nút nhẹ không cần nhiều tài nguyên nên không đảm bảo an toàn cho mạng lưới.

Lightning node

Các nút Lightning sử dụng các kết nối riêng tư, ngoại tuyến để thực hiện các giao dịch ngoài chuỗi nhằm giảm bớt gánh nặng cho mạng lưới blockchain. Các giao dịch này sau khi được xử lý sẽ được thêm vào blockchain chính. Cách tiếp cận này giúp tăng tốc các giao dịch, giảm chi phí và giảm bớt gánh nặng cho blockchain.

Supernode

Supernode là loại nút không phổ biến được thiết kế để thực hiện các chức năng cụ thể. Ví dụ, duy trì hoạt động mạng hoặc đưa các giao thức mới vào vị trí. Chúng rất quan trọng để duy trì hiệu quả của mạng blockchain.

Cách hoạt động của Node (Nút) trong blockchain

Khi một người khai thác hoặc người xác thực cố gắng thêm một khối giao dịch mới vào chuỗi khối, họ sẽ gửi khối đó tới tất cả hoặc một tập hợp con của mạng, tùy thuộc vào thuật toán đồng thuận chuỗi khối được sử dụng.

Các nút có thể chấp nhận hoặc từ chối một khối dựa trên chữ ký và tính hợp pháp của giao dịch. Khi một nút chấp nhận một khối mới, nó sẽ đặt khối đó lên trên các khối được lưu trữ trước đó. Quá trình hoạt động của Node như sau:

• Các nút xác định xem một khối giao dịch có hợp lệ hay không và sau đó chấp nhận hoặc từ chối khối đó.
• Nếu các nút được chấp nhận, chúng sẽ lưu trữ các khối giao dịch (lịch sử giao dịch của chuỗi khối).
• Để đồng bộ hóa với chuỗi khối, các nút phát và truyền lịch sử giao dịch này đến các nút khác.

Ý nghĩa của Node là gì?

Các nút của mạng blockchain rất cần thiết cho chức năng và bảo mật của nó. Nếu không có Node, dữ liệu bị thao túng, hacker và blockchain bị lỗi đều có thể xảy ra. Các nút góp phần bảo vệ tính bảo mật và toàn vẹn của dữ liệu, đảm bảo hoạt động liền mạch của mạng.

Ngoài ra, cơ chế hoạt động của nút hỗ trợ blockchain đảm bảo các thuộc tính như:

• Tính phi tập trung: Không có thực thể nào có thể kiểm soát mạng lưới blockchain phi tập trung được tạo thành từ các nút được kết nối với nhau. Bằng cách giảm khả năng thao túng dữ liệu, sự phi tập trung này cải thiện độ tin cậy của blockchain. Các node phối hợp với nhau để xác thực giao dịch và duy trì tính toàn vẹn của mạng lưới.
• Tính đồng thuận: Để các nút xác thực và ghi dữ liệu vào khối, chúng phải tuân thủ cơ chế đồng thuận blockchain. Điều này làm giảm khả năng các tác nhân độc hại giành quyền kiểm soát mạng. Bằng cách duy trì sự đồng thuận giữa các nút, cơ chế đồng thuận đảm bảo tính bảo mật và toàn vẹn của dữ liệu.
• Độ chính xác: Để đảm bảo tính chính xác của dữ liệu blockchain, các nút xác minh giao dịch bằng thuật toán đồng thuận. Thỏa thuận này đóng vai trò là nền tảng cho tính minh bạch và tin cậy của hệ thống, bảo vệ chống gian lận và đảm bảo tính toàn vẹn của dữ liệu.
• Tính phân tán: Các Node toàn cầu trong hệ thống chịu trách nhiệm duy trì mạng lưới blockchain. Kết quả tốt hơn được đảm bảo bằng cách phân phối sức mạnh tính toán giữa nhiều máy tính.
• Tính minh bạch: Mọi giao dịch đều được ghi lại trong sổ cái blockchain đầy đủ, được lưu trữ trong hồ sơ của từng nút. Nhờ đó, tất cả những người tham gia mạng lưới đều có thể truy cập cùng một thông tin, đảm bảo tính minh bạch. Phân cấp dữ liệu đảm bảo tính toàn vẹn của dữ liệu và khiến blockchain không bị kiểm soát tập trung.

Những lưu ý khi chạy Node trên blockchain

Trước khi bắt đầu chạy Node, bạn cần chú ý các vấn đề sau:

Ai có thể vận hành một Node blockchain?

Về mặt lý thuyết, bất kỳ ai cũng có thể tham gia và vận hành một nút. Tuy nhiên, thuật toán đồng thuận của blockchain sẽ xác định các yêu cầu chính xác. Chẳng hạn:

• Proof of Work (PoW): Vì blockchain PoW như Bitcoin, Litecoin, Ethereum 1.0,.. yêu cầu các công cụ khai thác có nhiều phần cứng và công suất lớn nên phí thường sẽ rất cao.
• Proof of Stake (PoS): Khả năng vận hành các nút cho blockchain PoS như Polkadot, Avalanche, Cardano,… bị giới hạn ở một số lượng “người nắm giữ hàng đầu”.
• Proof of Authority (PoA): Các nút trên blockchain dựa trên PoA như BNB Chain, Okexchain, HECO,… phải có sự uy tín và được cộng đồng đánh giá cao.

Ngoài ra, việc vận hành Node sẽ cung cấp cho người tham gia nhiều phần thưởng khác nhau như phí giao dịch, mã thông báo, quyền quản lý,..tùy thuộc vào mạng blockchain.

Điều kiện để chạy node

Để khởi chạy một nút trên blockchain, bạn cần chuẩn bị như sau:

• Mạng Internet: Duy trì đồng bộ hóa nút và cập nhật mạng yêu cầu kết nối internet ổn định. Việc ngoại tuyến, có thể làm giảm tính ổn định của mạng và tăng khả năng cắt nút. Hoạt động liên tục và hiệu quả của nút được đảm bảo bằng kết nối internet mạnh mẽ.
• Phần mềm: Người dùng phải tải xuống và cài đặt phần mềm cần thiết để vận hành nút, tùy thuộc vào thông số kỹ thuật của từng blockchain. Mỗi blockchain có phần mềm riêng đảm bảo nút chạy hiệu quả và tương thích với thiết lập phần cứng và hệ điều hành cụ thể.
• Tài nguyên phần cứng: Bạn cần một máy tính chuyên dụng có nhiều CPU, bộ nhớ và RAM để chạy một nút blockchain. Mỗi blockchain có các yêu cầu phần cứng khác nhau. Trong khi một số blockchain có thể hoạt động trên phần cứng yếu hơn, những blockchain khác cần phần cứng mạnh để quản lý khối lượng dữ liệu và giao dịch khổng lồ.
• Kiến thức công nghệ: Cấu hình máy phù hợp và xử lý sự cố nút đòi hỏi phải hiểu biết về công nghệ blockchain. Bằng cách tối ưu hóa hiệu suất nút, người dùng có thể đảm bảo mạng blockchain hoạt động ổn định và an toàn.

Hướng dẫn cách chạy Node của blockchain

Để khởi chạy một Node trên blockchain, có thể thực hiện theo các bước sau đây:

Bước 1: Thuê máy tính ảo (VPS)

• Người dùng truy cập vào trang website contabo.com/en >> Chọn loại VPS có giá thấp nhất
• Lựa chọn thời gian và địa điểm >> Nhập Password >> Nhấn vào mục Next.
• Điền đầy đủ thông tin cá nhân và thẻ thanh toán để hoàn tất quá trình thuê VPS

Lưu ý: Không nhất thiết phải chọn ASIA, có thể chọn European Union để tiết kiệm chi phí.

Bước 2: Nhận Email thông tin đăng nhập và đổi Password

Hệ thống gửi cho người dùng một Email chứa thông tin tài khoản và mật khẩu đăng nhập. Sau đó, truy cập my.contabo.com/account/login để thay đổi Password như sau:

• Chọn mục Your Services >> Nhấn vào Manage → Control >> Chọn Password Reset >> Nhập Password mới là xong.

Bước 3: Đăng nhập VPS

Thông tin đăng nhập bao gồm địa chỉ IP nhận được trong Email thông tin đăng nhập và mật khẩu đã thay đổi trước đó. Tùy thuộc vào hệ điều hành sẽ có cách đăng nhập khác nhau:

• Hệ điều hành Windows: Nhấn nút Start + R >> Chọn Search CMD >> Nhấn Enter.
• Hệ điều hành MacOS: Nhấn nút Command + Space >> Chọn Search Terminal >> Nhấn Enter.
• Cú pháp để đăng nhập vào máy tính ảo (VPS): ssh root@<Địa chỉ IP>
• Sau đó, nhấn Enter >> Nhập Password mới >> Nhấn tiếp tục Enter.

Bước 4: Cài đặt hàm tmux

Hàm tmux là một chức năng hỗ trợ tắt máy Node. VPS giống như một máy tính thông thường, khi tắt Terminal và VPS thì mọi hoạt động giao dịch sẽ dừng lại, khiến cho các Node cũng ngừng theo. Tuy nhiên, khi Node chạy trong hàm tmux, nó sẽ tiếp tục hoạt động cho đến khi nó bị dừng chủ động mà không bị ảnh hưởng bởi việc tắt máy.

• Đăng nhập vào tài khoản >> Cài đặt hàm tmux bằng lệnh apt install tmux >> Nhấn Enter.

Bước 5: Chạy Node

Sau khi cài đặt hàm tmux xong, người dùng có thể khởi chạy các Node trong blockchain.

Như vậy, các Node đóng vai trò quan trọng đối với mạng lưới blockchain vì chúng đảm bảo sự trung thực và tính toàn vẹn cho người tham gia cũng như dữ liệu của hệ thống. Mong rằng, qua bài viết giúp cho trader hiểu rõ hơn về Node là gì, cách hoạt động của Node trong blockchain.