فول نود یا نود کامل چیست و چه مزایا و معایبی دارد؟

نود یا گره، بخش مهم و جدایی‌ناپذیری از شبکه بلاک چین است که داده‌ها را ثبت و نگهداری می‌کند. نودهای شبکه به دسته‌بندی‌های مختلفی تقسیم می‌شوند که یکی از مهم‌ترین آن‌ها، فول نود یا نود کامل نام دارد. 

در پست‌های قبلی ما به‌طور کامل درمورد مفهوم گره در شبکه بلاک‌ چین صحبت کردیم (مطلب نود شبکه چیست را بخوانید) و اما حالا قصد داریم فول نود (Full Node) و کاربردهایش را بیش‌تر به شما معرفی کنیم و در ادامه هم درمورد مزایا و معایب آن بگوییم.

فول نود چیست؟

فول نود (Full Node) در بلاک چین، به گره‌هایی گفته می‌شود که تمام اطلاعات شبکه روی آن‌ ثبت شده است. این گره‌ها تمام تراکنش‌ها و بلاک‌های ایجاد شده را دریافت و ذخیره می‌کنند. درکنار این مسئولیت، فول نود وظیفه دارد تا داده‌ها را همگام‌سازی و توزیع کند و بلوک‌های جدید را نیز اعتبارسنجی کند.

از دیگر وظایف گره کامل در شبکه بلاک چین، می‌توانیم به ایجاد یک پایگاه داده قابل اعتماد و شفاف هم اشاره کنیم.

فول نود با انجام این وظایف، امنیت شبکه را تامین می‌کند و صحت داده‌ها را مورد تایید قرار می‌دهد؛ درنتیجه هرچه تعداد فول نودها در یک شبکه بیشتر شود، اعتبار و امنیت آن نیز بالاتر می‌رود. نودهای کامل به‌طور خودخواسته به قوانین شبکه عمل می‌کنند و درصورت زیاد شدن تعداد آن‌ها، استحکام شبکه هم بیش‌تر می‌شود.

فول نود چطور رفتار می‌کند؟

زمانی که برای آینده یک شبکه بلاک چینی برنامه‌ریزی می‌شود، نودهای کامل پیشنهادهای موجود را بررسی می‌کنند و برای قبول یا رد آن‌ها تصمیم‌ می‌گیرند. برای قبول شدن هر پیشنهاد، لازم است که بیش از ۵۱ درصد از نودهای کامل توافق کنند و اگر این اتفاق نیفتد، آن پیشنهاد در شبکه اجرا نمی‌شود.

در برخی موارد، این اتفاق می‌تواند منجر به ایجاد هاردفورک شود. وقتی جامعه یک شبکه بلاک چین نمی‌توانند روی تغییر معینی توافق کنند، راه خود را از یک‌دیگر جدا می‌کنند و دو زنجیره جدا ایجاد می‌کنند. معروف‌ترین مثال برای هاردفورک، فورک بیت کوین کش از ارز دیجیتال بیت کوین (BTC) است. 

همان‌طور که پیش‌تر گفته شد، فول نود یا نود کامل به دسته‌ای از نودها گفته می‌شود که به‌صورت مستقیم، به یک بلاک چین متصل می‌شوند و تمام قوانین مدون شده آن بلاک چین را می‌پذیرند. اگر فول نودها قوانین را اجرا نکنند و یا تعداد آن‌ها برای پردازش اطلاعات کافی نباشد، کاربران نمی‌توانند از طریق شبکه Peer-to-Peer یا همتابه‌همتا متصل شوند و باید از خدمات جایگزین مرکز استفاده کنند. 

سازمان‌ها و افراد زیادی برای نود کامل شدن در یک شبکه داوطلب می‌شوند تا با استفاده از منابع محاسباتی روند ثبت و پردازش اطلاعات را انجام دهند، اما برای رشد شبکه‌های پرطرفدار و گسترده‌ای مانند شبکه بیت کوین، همیشه به نودها و داوطلبان بیش‌تری برای تبدیل شدن به فول نود احتیاج است. 

انواع فول نود

فول نودها به دو زیر مجموعه تقسیم می‌شوند: نود کامل تعدیل یافته (Pruned full node) و نود کامل آرشیوی (Archival full node).

• نود کامل تعدیل یافته (Pruned full node)

مشخصه اصلی یک نود شبکه کامل تعدیل یافته، محدودیت حافظه‌ای است که برای آن تنظیم شده است. عملکرد Pruning به‌معنای هَرَس یا تعدیل، زمانی شروع می‌شود که نود، یک بلاک را به‌صورت کامل دانلود می‌کند و شروع به حذف تمام متادیتاها از قدیمی‌ترین بلوک‌های ثبت‌شده می‌کند و فقط آخرین ورودی‌ها را نگه می‌دارد. عملکرد این نود، امنیت را بر ذخیره‌سازی اولویت می‌دهد.

• نود کامل آرشیوی (Archival full node)

نود شبکه کامل آرشیوی، کل دفتر بلاک چین را ذخیره می‌کند و تمام تراکنش‌ها را تا بلوک پیدایش ثبت می‌کند. این دسته از نودها، رایج‌ترین گره‌ها هستند و در چهار گروه دسته‌بندی می‌شوند: نودهای مرجع (Authority nodes)، نودهای استخراج (Mining nodes)، مسترنودها (Master nodes) و نودهای استیکینگ (Staking nodes).

چرا باید فول نود اجرا کنیم؟

برای استفاده از یک شبکه به روش غیرمتمرکز، بهترین راه و یا شاید تنها راه ممکن، اجرای یک فول نود است.

برای مثال فرض کنید که می‌خواهید از شبکه Bitcoin به روش غیرمتمرکز استفاده کنید؛ با اجرای نود کامل، تمام قوانین بیت کوین رعایت می‌شوند؛ هیچ بیت‌کوینی که متعلق به مالک آن نباشد خرج نمی‌شود، هیچ بیت‌کوینی دوبار خرج نمی‌شود و هیچ تورم خارج از برنامه‌ای اتفاق نمی‌افتد. در این حالت، همه قوانین برای کارکرد صحیح سیستم دنبال می‌شوند.

درحال‌حاضر ایمن‌ترین راه برای استفاده از بیت‌کوین (و هر شبکه دیگری)، اجرای فول نود است، چراکه کسی متوجه نمی‌شود کدام آدرس متعلق به شماست. همچنین میزان ایمنی نود کامل باعث می‌شود که شما از حملات احتمالی در امان بمانید.

مزایا راه‌اندازی فول نود

۱- بی‌نیازی از اعتماد به دیگران: با اجرای فول نود، نیازی ندارید که برای سلامت و امنیت شبکه به افراد دیگر تکیه کنید. اگر تراکنشی قوانین اجماع را زیرپا بگذارد، نود پیاده‌سازی شده توسط شما، تراکنش مشکل‌دار را به‌صورت خودکار رد می‌کند و آن تراکنش پذیرفته نمی‌شود.

۲- ایمنی و حریم خصوصی: برای استفاده کامل از سیستم همتابه‌همتا یا Peer-to-Peer، شما خود باید به یک همتا یا Peer تبدیل شوید. درغیراین‌صورت تراکنش‌های شما همواره از طریق شخص ثالث پردازش می‌شوند و ممکن است ایمنی و حریم خصوصی شما خدشه‌دار شود. 

۳- قدرت انتخاب: زمانی که یک بلاک چین، تحت یک هارد فورک قرار می‌گیرد، لایت نودها به‌طور خودکار زنجیره را با بیش‌ترین میزان مشکل انباشته دنبال می‌کنند. برخی از لایت نودها (گره‌های سبک)، به کاربران خود این اجازه را می‌دهند تا زنجیره‌ای که می‌خواهند را دنبال کنند؛ اما فول نودها همیشه می‌توانند انتخاب کنند که کدام زنجیره را دنبال کنند. 

معایب راه‌اندازی فول نود

۱- درگیر شدن فضای دیسک رو رم: شما برای همگام‌سازی اولیه با کل شبکه، نیاز دارید که کل بلاک‌چین را دریافت کنید و این راه‌اندازی به فضای دیسک قابل توجهی نیاز دارد. 

۲- مصرف پهنای باند: راه‌اندازی یک گره کامل با پهنای باند محدود، کار سختی خواهد بود. حداقل پهنای باند توصیه‌شده برای بیت‌کوین Core، چیزی درحدود ۵ گیگابایت آپلود و ۵۰۰ مگابایت دانلود در روز است.

۳- هزینه‌های راه‌اندازی: نصب نود کامل شبکه، نیاز به تجهیزات اولیه دارد و باید اجرای اولیه را درصورت امکان روی سخت‌افزار قدرتمندی انجام دهید. اگر از سخت‌افزارهای ضعیف استفاده کنید، زمان بیش‌تری را هم برای رفع مشکلات صرف می‌کنید. همچنین مصرف برق فول نودها می‌تواند بسیار بالا باشد.

سخن نهایی

نقش نودها در شبکه بلاک چین، معادل نقش سرورها در فضای اینترنت است. اصلی‌ترین مزیت راه‌اندازی یک نود کامل، حفظ امنیت تمام و کمال شبکه است. از طرفی این مورد برای کسانی که تایید تراکنش امن برای آن‌ها اهمیت زیادی دارد، مورد بسیار کاربردی و مهمی محسوب می‌شود و باعث می‌شود که شبکه، از حمله‌ها در امان بماند.

شما باید با توجه به کسب‌وکار خود و میزان استفاده‌ای که از شبکه دارید، بسنجید که با وجود تمام معایب و مزایا، راه‌اندازی یک فول نود می‌تواند برای شما منفعت بیش‌تری به‌همراه داشته باشد و یا موجب ضرر شما شود.