A Ascensão da Tecnologia Blockchain e a Importância dos Nós
A tecnologia blockchain tem experimentado um aumento notável em sua popularidade em escala global. Empresas e indivíduos ao redor do mundo estão se beneficiando desta tecnologia para diversas finalidades.
Seja no universo das criptomoedas, na área de tecnologia da informação ou no setor da saúde, a blockchain está expandindo sua influência em todas as direções.
Contudo, este conceito ainda é relativamente novo para grande parte da população mundial. Enquanto muitos ainda têm dúvidas sobre a segurança e a confiabilidade das blockchains, outros desejam explorar mais a fundo esse conceito.
Se você está interessado em aprender sobre esta tecnologia, compreender o funcionamento dos nós de blockchain é fundamental. Seja você um entusiasta de negócios ou um especialista em blockchain que busca desenvolver soluções seguras e acessíveis, o conhecimento sobre os nós de blockchain será de grande valia.
Vamos, portanto, entender detalhadamente os nós de blockchain e seus diferentes tipos.
O que é Blockchain?
Uma blockchain é um registro compartilhado e imutável que armazena transações e rastreia ativos dentro de uma rede. É um banco de dados onde as informações são organizadas em blocos, em vez de linhas e colunas, como visto nos bancos de dados tradicionais.
O termo “blockchain” deriva da junção de duas palavras: “bloco” e “corrente”. Cada transação ou registro validado em uma rede blockchain é adicionado a um bloco com espaço definido. Ao preencher este espaço, novos registros verificados são acrescentados ao bloco seguinte, que é “encadeado” ao bloco anterior por meio de criptografia.
A tecnologia Blockchain foi criada em 2008 por Satoshi Nakamoto, cuja identidade permanece desconhecida.
Seus elementos-chave são:
- Descentralização: A blockchain é um sistema descentralizado que não pertence a uma única entidade e que pode ser acessado por qualquer pessoa com permissão. É também conhecida como Tecnologia de Registro Distribuído (DLT), pois se trata de um registro compartilhado que armazena dados relacionados e possibilita que usuários armazenem, compartilhem e realizem transações ponto a ponto.
- Imutabilidade: Cada registro em uma blockchain recebe um carimbo para impedir adulteração ou registros duplicados. Caso haja um erro em um registro, um novo registro com a correção precisa ser adicionado, mantendo ambos os registros visíveis.
- Transparência: A maioria das blockchains, exceto as privadas, são de código aberto e não possuem uma autoridade central. Assim, qualquer pessoa pode acessar o código e sugerir alterações, o que aumenta a confiança mútua e a transparência entre os membros da rede.
A tecnologia Blockchain é utilizada em diversos setores, desde bancos e finanças até tecnologia da informação, gestão de cadeias de suprimentos e saúde. Seu uso está em rápido crescimento, com empresas utilizando-a em jogos eletrônicos, contratos inteligentes, verificação de documentos, pagamentos e muito mais. A blockchain não é apenas segura, econômica e fácil de usar, mas também mais rápida e precisa.
O que são Nós de Blockchain?
Os nós de blockchain são dispositivos eletrônicos com um endereço IP que estão conectados a uma rede blockchain pela internet. Esses nós são os pontos de comunicação que permitem aos usuários interagirem com a blockchain.
Os nós possibilitam o funcionamento do sistema blockchain. Eles são como um ambiente onde tudo acontece, composto por diversas plataformas blockchain que podem ser privadas, públicas ou híbridas.
Um nó de blockchain pode desempenhar diferentes funções, dependendo dos requisitos da blockchain. Algumas das tarefas básicas que ele pode realizar incluem:
- Facilitar a comunicação
- Aceitar ou rejeitar uma transação
- Processar uma transação
- Gerenciar transações
- Armazenar blocos interligados por criptografia
Por que os Nós de Blockchain são Necessários?
A tecnologia Blockchain garante a integridade dos dados e aumenta a credibilidade da rede. Para isso, o mesmo registro é distribuído globalmente entre diversos sistemas.
Como cada bloco de dados em uma blockchain está conectado ao bloco seguinte por meio de criptografia, para alterar um registro ou bloco, seria necessário alterar todos os blocos subsequentes. Isso garante a precisão e consistência, já que cada bloco possui o hash do bloco anterior.
Agora imagine se uma rede blockchain estivesse confinada a um único local. Seria muito mais fácil para um hacker alterar os valores de um bloco e explorar a rede. Por isso, a blockchain é distribuída pelo mundo, sem um centro único de controle, implementando assim o conceito de descentralização.
Além disso, todos os sistemas ou nós conectados ao redor do mundo compartilham os mesmos dados para preservar a integridade e precisão das informações na rede. Mesmo que um registro em um sistema seja modificado, outros sistemas com esse registro permanecem inalterados, servindo como prova da integridade dos dados. Essa distribuição global da blockchain entre vários nós também aumenta a resistência da rede a ataques e desastres naturais, além de aumentar a confiabilidade.
Você precisa de nós de blockchain para:
- Habilitar o acesso: Os nós de blockchain permitem que os usuários acessem facilmente o registro da blockchain. Eles facilitam a interação transparente com a rede, permitindo visualizar as transações que ocorrem, verificar os detalhes e consultar os registros.
- Manter a blockchain: Os nós mantêm uma rede blockchain e contribuem para o seu crescimento. Cada bloco de dados na blockchain é adicionado ao armazenamento de um nó. Os nós são então usados para adicionar novos blocos à rede e sincronizar os dados, mantendo a cópia do registro. Para que um bloco seja aprovado para adição à blockchain, é necessário o consenso da maioria dos membros.
- Processar transações: Quando uma transação ocorre em uma blockchain, ela é enviada para seus nós. Alguns nós participam do algoritmo de consenso da rede, dependendo de suas funções, enquanto outros são responsáveis pela manutenção dos registros.
Ao receber um pedido de transação, o nó pode aceitá-lo ou rejeitá-lo. Ele pode armazenar esses dados e enviá-los de volta aos pares da rede. Um nó também pode compartilhar os dados com outros nós na rede para promover a sincronização.
Como Funcionam os Nós de Blockchain?
Até agora, aprendemos que a tecnologia blockchain preserva a integridade dos dados. Mas o que realmente acontece por trás dos panos é o que vamos explorar a seguir.
Para garantir a integridade dos dados, todos na rede precisam saber que cada transação é válida e que não há registros duplicados para possibilitar fraudes.
Como não existe uma autoridade central para gerenciar a rede, o consenso é a forma como os membros verificam a validade das transações. Os nós de rede facilitam esse consenso entre os usuários e ajudam a proteger a blockchain.
O consenso pode incluir um conjunto de regras para o funcionamento da blockchain e para confirmar a validade dos dados. Como a blockchain pode ser grande, com muitos sistemas e usuários, é necessário um algoritmo de consenso para validar as informações nos blocos. Proof of Work (PoW) e Proof of Stake (PoS) são algoritmos de consenso populares que dependem dos nós (nós completos) para aplicar as regras da rede e validar as transações.
Exemplo: O Bitcoin utiliza o algoritmo PoW. Qualquer pessoa pode baixar a blockchain do Bitcoin e verificar os blocos. Isso garante a descentralização da rede e aumenta sua segurança. Nesta blockchain, qualquer pessoa pode executar nós de Bitcoin com uma conexão de internet estável e hardware adequado.
Tipos de Nós de Blockchain
Existem diferentes tipos de nós que oferecem funcionalidades distintas. Até mesmo os usuários que interagem com a rede blockchain podem ser chamados de nós. No entanto, nem todo dispositivo em uma rede blockchain é um nó, e nem todos desempenham a mesma função.
Os nós em uma rede blockchain são classificados com base em suas funções e nos requisitos da blockchain. Por exemplo, um nó pode ser usado para manter registros de transações, enquanto outros podem não realizar essa tarefa.
Uma blockchain pode ter diferentes nós para usuários, clientes, provedores de serviço e outros.
Vamos examinar os diferentes tipos de nós de blockchain:
#1. Nós Completos
Os nós completos são responsáveis por manter todos os registros de transações em uma rede blockchain. Eles são considerados os servidores da blockchain, onde os dados são armazenados e mantidos.
Existem diversos modelos de governança de uma blockchain, onde os nós completos podem estar envolvidos. Se for necessário fazer alguma melhoria em uma blockchain, a maioria dos nós completos deve concordar com essa mudança. Assim, os nós completos têm poder de voto para realizar alterações na blockchain.
No entanto, pode ocorrer cenários em que uma mudança não seja implementada, mesmo após a maioria dos nós completos concordar com ela. Isso pode acontecer quando uma decisão importante precisa ser tomada.
Por exemplo, cerca de 52% dos nós completos concordam com uma alteração, mas 48% não (um número relativamente próximo). Nesse caso, pode ocorrer um fork de criptomoeda, no qual a blockchain se divide em duas, e a alteração não é compatível com versões anteriores. Quando isso acontece, a nova blockchain funcionará com base nas mudanças sugeridas pela maioria dos nós completos, enquanto a blockchain antiga continuará a funcionar como antes.
Existem dois tipos de nós completos:
Nós Completos Podados
Os nós podados possuem uma capacidade de memória específica para o armazenamento de dados. Isso significa que um número qualquer de blocos pode ser adicionado, mas um nó completo pode armazenar apenas um número limitado de blocos.
Para manter o registro, os nós podados podem continuar baixando blocos até atingir o limite especificado. Quando o limite é atingido, o nó começa a excluir os blocos mais antigos e abre espaço para os novos, mantendo o tamanho da blockchain. No entanto, eles não excluem completamente os blocos antigos, pois sua sequência e metadados ainda são registrados na blockchain, aderindo aos princípios fundamentais da tecnologia Blockchain.
Nós Completos de Arquivo
Nós completos desse tipo são comuns em uma rede blockchain. Os nós completos de arquivo mantêm a blockchain completa, diferenciando-se dos nós completos podados em termos de capacidade de armazenamento. Esses nós podem ser de diferentes tipos:
- Nós de mineração: São necessários nós para realizar cálculos complexos e resolver funções matemáticas complicadas para validar os registros. Isso exige um grande poder computacional e consome muita energia. Os nós de mineração são ideais para o processo de mineração, que envolve algoritmos de consenso como Proof of Work.
- Nós de autoridade: Em uma blockchain pública, qualquer pessoa pode se tornar um membro ou nó ao sincronizar dados da blockchain em seus sistemas. Mas em alguns casos, a blockchain precisa ser gerenciada e os dados devem ser protegidos. É aí que entram os nós de autoridade. Eles são usados para autorizar outros nós que desejam ingressar em uma rede blockchain e também podem definir as permissões de acesso de outros nós caso queiram acessar um canal de dados específico.
- Masternodes: São nós completos que não têm poder para adicionar um novo bloco à rede. Eles são usados para manter o registro e verificar as transações.
- Nós de staking: Esses nós validam transações em uma rede blockchain e são responsáveis por manter o algoritmo de consenso. No conhecido algoritmo Proof of Stake (PoS), os nós de staking são usados para apostar ou investir seu dinheiro e verificar a transação. Se eles tiverem sucesso na validação, receberão recompensas.
Os nós de staking são selecionados com base em regras definidas, como o tempo gasto na rede blockchain. Esses nós completos não exigem grande poder computacional.
#2. Nós Leves
Os nós leves são utilizados para armazenar dados e fornecer apenas as informações necessárias para facilitar as tarefas diárias ou permitir transações mais rápidas. Esses nós também são conhecidos como nós de Verificação Simplificada de Pagamento (SPV). Eles não validam os blocos, mas armazenam apenas os cabeçalhos dos blocos.
#3. Supernós
Os supernós são usados para realizar tarefas especiais e são implementados em algumas blockchains. Eles podem ser usados para definir ou manter as regras de uma blockchain, implementar uma mudança no protocolo, etc.
#4. Nós de Iluminação
Os nós de iluminação conectam um usuário diretamente à blockchain principal, enviando todas as transações para ela. Isso facilita transações instantâneas e reduz os custos envolvidos, pois a carga na rede diminui.
Esses tipos de nós foram criados para resolver o problema de congestionamento da rede blockchain, que causa atrasos nas transações.
Perguntas Frequentes
Como configurar um nó completo?
Resposta: Para configurar um nó completo, você precisará seguir estas etapas:
1. Escolha uma rede blockchain, como Bitcoin, Ethereum, etc.
2. Obtenha o software e hardware necessários para operar a blockchain escolhida. Você pode encontrar essas informações online. O hardware necessário pode ser um sistema menor, como o Raspberry Pi.
3. Configure o hardware e o software.
Como executar um nó completo?
Resposta: As etapas para executar um nó completo são:
1. Hospede um nó em um serviço baseado em nuvem, como Google Cloud, Amazon Web Services (AWS), DigitalOcean, etc.
2. Execute o nó em seu dispositivo com RAM e espaço de armazenamento suficientes.
3. Você também pode criar uma solução “nó em uma caixa” ou usar uma solução dedicada.
4. Monitore e mantenha seu nó para garantir que ele funcione corretamente e com segurança.
Hospedar um nó blockchain é lucrativo?
Resposta: Sim, é possível obter lucro ao hospedar um nó em uma rede blockchain. Mas isso dependerá do tipo de nó que você escolher hospedar.
Hospedar um nó de staking pode ser lucrativo e se tornar uma fonte de renda passiva. Quanto mais você investir, maiores serão seus lucros.
Se você optar por hospedar masternodes, você ganhará pelo serviço que fornecer. No entanto, isso exigirá um investimento inicial no seu masternode.
Qual é o número de nós que uma máquina pode executar?
Resposta: O número de nós que você pode executar em uma máquina depende dos recursos do seu hardware. Você pode executar apenas uma instância de carteira por vez em uma máquina. No entanto, você pode aumentar esse número usando máquinas virtuais. Se você usar um servidor virtual privado (VPS), não ultrapasse 80-85% do limite de recursos do servidor. Caso contrário, você pode ser restringido ou limitado pelo provedor de serviços.
Conclusão
O conhecimento sobre os nós de blockchain e seus tipos pode ajudá-lo a criar aplicativos econômicos, seguros e mais rápidos para resolver os problemas do seu cliente. Portanto, se você é uma empresa ou um indivíduo interessado em explorar a tecnologia blockchain, este artigo o ajudará a entender os nós de blockchain e sua importância.