Nó (Node) na rede blockchain: Da teoria à prática

Quando se fala em Cryptocurrency e blockchain, a palavra “Node” aparece frequentemente, mas muitos investidores ainda não compreendem o verdadeiro papel que ela desempenha na rede. Este artigo irá explicar detalhes sobre o que é um nó, qual a sua função e quão importante ele é para o sistema de blockchain.

O que é um nó? Significado e papel

Um (Node) na verdade é um computador ou servidor conectado à rede de blockchain. Sua função é manter a rede operando normalmente através da verificação e transmissão de transações.

A principal função do nó é confirmar a validade das transações de acordo com as regras de cada bloco. Cada nó recebe um identificador único na rede, o que facilita a sua distinção.

Em blockchains que usam Proof-of-Work (PoW), como o Bitcoin (BTC), o nó é considerado um componente indispensável da revolução digital. Desde o início do uso da tecnologia blockchain, o nó tem sido a espinha dorsal desse sistema.

Como um nó funciona na rede de blockchain

O funcionamento do nó na rede de blockchain pode variar bastante. Embora existam diferenças entre os sistemas, os princípios básicos são igualmente importantes.

Etapa 1: Distribuição de transações assinadas

Quando um usuário assina uma transação, os detalhes são enviados para o primeiro conjunto de nós. Esses nós têm a responsabilidade de repassar as informações para outros nós, camada por camada, até que a transação seja incluída em um bloco ou rejeitada.

Etapa 2: Verificação de transações no pool

Após a disseminação, a transação entra na Mempool de cada nó. Inicialmente, ela fica em uma fila. Os nós precisam verificar a validade de cada transação.

Quando a maioria dos nós confirma que a transação é válida, ela passa para o status de “pendente”, ou seja, pronta para ser incluída na blockchain. Por outro lado, se a maioria dos nós detectar que a transação é inválida, ela será rejeitada e excluída.

Etapa 3: Inclusão em um bloco e disseminação

Quando a transação é validada, o (Miner) ou (Validator) adiciona um novo bloco à rede. Esse processo é projetado para garantir máxima segurança.

Quando o bloco é adicionado à cadeia, as transações tornam-se imutáveis. Qualquer alteração requer a aprovação da maioria dos nós, que podem ser milhares. Esse sistema de checagem e equilíbrio aumenta a segurança da rede.

Etapa 4: Sistema de incentivos e penalidades

Além de verificar transações, os nós também criam incentivos para que os operadores ajam de forma justa.

Em blockchains PoW, como Bitcoin, os nós que mineram blocos recebem recompensas em criptomoedas. Os mineradores precisam usar uma enorme quantidade de poder computacional para resolver problemas complexos, o que os motiva a adicionar blocos corretos. Contudo, esse alto custo energético torna a fraude pouco rentável.

Para blockchains Proof-of-Stake (PoS), o sistema é diferente. Os validadores precisam bloquear uma grande quantidade de fundos como garantia. Se agirem corretamente, recebem recompensas adicionais; se se comportarem mal, sua garantia (Stake) será reduzida. Esse mecanismo mantém a integridade da rede sem gastar muita energia.

A importância do nó para o blockchain

Os nós são considerados o coração do sistema de blockchain por várias razões.

Primeiro, para que a rede seja descentralizada, ela precisa de um sistema Peer-to-Peer. A única maneira eficiente de gerenciar isso é através do blockchain. Os nós permitem que as transações sejam verificadas de forma justa, sem intervenção de uma entidade central.

Segundo, quanto mais pessoas operarem nós, mais difícil será para agentes mal-intencionados controlarem ou atacarem a rede. Os nós garantem que usuários e mineradores sigam as regras.

Essas duas características tornam a rede mais descentralizada e segura. Por isso, encontramos diversos tipos de nós em uso na blockchain.

Às vezes, os usuários desejam criar seu próprio nó de criptomoeda, seja um nó completo, um nó de mineração ou um nó de validação. Essas opções estão disponíveis para usuários comuns. Além disso, é possível apoiar validadores diretamente por plataformas diferentes.

Sem nós, não haveria armazenamento de dados da blockchain, o que explica a alta relevância dos nós para o sistema.

Quantos tipos de nós existem

Os nós podem ser classificados em vários tipos, cada um com um papel específico na infraestrutura da blockchain.

Full Node (Nó completo)

Um Nó completo armazena uma cópia de todo o arquivo de contabilidade digital da rede. É a base fundamental da maioria dos sistemas de blockchain.

Esse tipo de nó mantém todo o histórico da cadeia e se comunica com outros Nós completos. Sua função é fornecer uma cópia da cadeia para novos nós que entram na rede, sendo a verdadeira espinha dorsal. Por isso, a maioria das blockchains exige a operação de Nós completos.

Miner Nodes (Nós de mineração)

Esses nós são compostos por participantes responsáveis por verificar transações e adicionar blocos à cadeia.

Em blockchains PoW, a mineração exige um alto poder computacional para resolver problemas matemáticos complexos. Os mineradores recebem recompensas em criptomoedas, conforme definido pelo protocolo, como recompensa pelo seu trabalho.

Validator Nodes (Nós validadores)

Os nós validadores funcionam de forma semelhante aos Nós de mineração, mas em redes Proof-of-Stake. Eles verificam transações e criam novos blocos.

Não precisam resolver problemas computacionais difíceis, mas são selecionados proporcionalmente ao valor que bloqueiam no sistema. Assim como os mineradores, os validadores recebem recompensas por criar blocos.

Light Nodes (Nós leves)

Os Nós leves são essenciais para o funcionamento do blockchain, pois não armazenam toda a cadeia, apenas baixam a “cabeça do bloco”.

Essa abordagem exige menos recursos, pois não necessita de grande capacidade de armazenamento. Sua única função é verificar transações usando uma verificação de pagamento simplificada (SPV).

Nem todos os blockchains usam esse tipo de nó. Os Nós leves são especialmente populares em blockchains com limitações de espaço de armazenamento por bloco, como o Bitcoin.

Relação entre Node, Blockchain e Miner

O sistema básico de todas as criptomoedas e plataformas de blockchain utiliza a rede de “Blockchain”.

Dentro da rede, um componente importante e poderoso é o “Smart Contract” ou contrato inteligente. Esses contratos funcionam automaticamente e podem ser executados sem intermediários ou terceiros. São compostos por código de computador e dados.

No mundo das criptomoedas, os dados não ficam armazenados em um único nó, mas em todos os nós da rede. Isso ajuda a evitar ataques de dados.

Miners são os responsáveis por verificar transações e resolver equações matemáticas. Quando a verificação termina, o bloco é adicionado à blockchain, e esses participantes recebem recompensas em moeda digital, conforme as condições da plataforma.

Como criar um nó de blockchain

O processo de criação de um nó de blockchain pode ser realizado seguindo três etapas principais.

A primeira etapa é preparar o hardware adequado para o nó. Os usuários podem configurar um nó em seus próprios computadores para obter melhor desempenho.

A segunda etapa é baixar o software de nó blockchain e instalá-lo corretamente na máquina.

A terceira etapa é executar o software regularmente após a instalação, para manter o nó ativo continuamente.

Fatores essenciais: o principal na configuração de um nó de blockchain são o hardware e a conexão de internet. Os usuários devem ter memória suficiente, especialmente ao operar um Nó completo que armazena toda a cadeia.

Os nós de blockchain enviam uma grande quantidade de dados, portanto, é importante verificar os limites de upload do plano de internet para evitar problemas futuros.

Riscos de operar um nó

À medida que a popularidade dos nós aumenta continuamente, é importante entender os riscos de segurança e privacidade envolvidos.

Ataques de malware (Malware)

Nós que não são devidamente protegidos podem ser alvo de ataques de malware. Esses malwares podem roubar informações sensíveis, como chaves privadas, levando a perdas financeiras.

Ataques DDoS

Ataques de negação de serviço distribuída (DDoS) podem sobrecarregar o envio de dados do nó, causando falhas e interrompendo toda a operação da rede.

Ataques Sybil

Ataques Sybil ocorrem quando um invasor cria múltiplos nós para controlar a rede.

Ataques de forking

Esses ataques acontecem quando um nó roda uma versão antiga do software, o que pode fazer com que ele fique preso em uma cadeia de blocos incorreta, levando a perdas financeiras para o operador.

Resumo

Um (Node) tem um papel fundamental na rede de blockchain, especialmente no armazenamento e verificação de dados. Além disso, os nós são os principais motores que tornam o mundo das criptomoedas interessante e confiável.

No entanto, criar um nó ainda é um tema novo e técnico. Investidores interessados devem estudar detalhadamente para entender os riscos antes de investir.