Wat is een node?
Een node is een apparaat dat onafhankelijk opereert. Het wordt vaak omschreven als knooppunt, verbinding of vertakking.
Een node wordt geacht transacties goed te keuren en de hele geschiedenis van een blockchain op te slaan en bij te houden.
Als we het hebben over nodes is er vaak sprake van de Babylonische spraakverwarring. Bedoel je nou een knooppunt, een validator, een miner? Deze doen vaak hetzelfde, maar zijn dat niet. In dit artikel gaan we je vertellen over de node, die andere twee komen in een ander artikel.
Wie heeft het idee van nodes verzonnen?
In de jaren ’60 van de vorige eeuw verzonnen Paul Baran en Donald Davies packet switching. Een packet heeft een header en een payload. Ze wilden een fouttolerante methode verzinnen bij het routeren van boodschappen bij de telecommunicatie. Via packet switching werd data gegroepeerd en een pakket en verstuurd over een digitaal netwerk. Dit is de basis geweest voor datacommunicatie in computernetwerken. Een aantal van deze termen zal je bekend voorkomen uit de wereld van blockchain.
Bij de voorloper van het internet, ARPANET, werd deze techniek gebruikt. Het heeft uiteindelijk geleid tot de node, die informatie in een gedistribueerd netwerk kan ontvangen en versturen. De node was hierbij vervangbaar, waardoor het verlies van een node nauwelijks invloed heeft op de werking van het netwerk. Hiermee was de node een belangrijke uitvinding voor gedistribueerde databases, zoals we die bij blockchain kennen: het netwerk dat altijd online is, omdat nodes de boel altijd bij elkaar houden.
Wat zijn nodes in een blockchain?
Bij een blockchain communiceren nodes met elkaar of een nieuw te maken blok geldig is. Hiervoor moeten ze overeenstemming (consensus) bereiken. Bij een node moet je denken aan een structuur zoals bij bomen, waarbij alle onderdelen via nodes (takken) met elkaar verbonden zijn.
Nodes zijn ook toegewijd aan een bepaalde blockchain. Zo kun je geen Litecoin node gebruiken op het Bitcoin netwerk. Ze weten alleen alles over de blockchain waar ze aan verbonden zijn en waarvan ze alles bijhouden.
Zonder nodes zou een blockchain niet kunnen functioneren, want dan zou niemand weten hoe de staat van een blockchain is. De node houdt immers van het genesis block tot aan het huidige blok bij hoeveel munten iedereen heeft, welke er uitgegeven worden en aan wie, enzovoorts. Zonder nodes zou niemand mee willen doen met blockchain en cryptocurrency, dus de node is een essentieel onderdeel van het hele verhaal. Nodes zorgen voor de veiligheid en integriteit van een blockchain.
Hoe werken nodes?
Als je een netwerk gaat opbouwen met verschillende apparaten kan dat alleen maar als ze een gemeenschappelijke taal hebben. Als je een netwerk gaat maken van computers en apparaten moeten ze allemaal voldoen aan de computertaal die daarvoor bedacht is, zoals een IP adres. Protocollen als TCP/IP en andere veel gebruikte protocollen in de computerwereld moeten voorgeprogrammeerd zijn in deze apparaten, anders is communicatie tussen de knooppunten (nodes) onmogelijk.
In de wereld van blockchain en cryptocurrency werkt het niet anders. Om te kunnen werken als node in een blockchain moet je de regels van die blockchain downloaden en installeren op je node. Alleen op die manier ben je als node in staat om te bepalen of een blok in die blockchain valide is of foutief.
Blokken goedkeuren
Zo werkt een blockchain met een consensus protocol. Consensus is een mooi woord voor overeenstemming bereiken. Als een node de regels van een blockchain netwerk kent, kan hij ze ook toepassen. Aangezien alle andere nodes dezelfde ruleset hebben is consensus bereiken meestal eenvoudig.
Als er geen consensus is wordt er gewerkt met een meerderheid. Als meer dan 50% (in de meeste netwerken, sommige netwerken werken met andere percentages) van de nodes een blok goedkeuren zal deze onveranderlijk vastgelegd worden op de blockchain. Het is altijd noodzakelijk om consensus te forceren, anders zou de blockchain vastlopen. In vrijwel alle gevallen is consensus enorm hoog, omdat het zeldzaam is dat er rare dingen gebeuren op een blockchain.
Zo’n zeldzaam geval zou bijvoorbeeld zijn als twee miners tegelijk de oplossing zouden vinden voor een cryptografische puzzel (alfanumeriek getal raden bij Bitcoin) bij het minen in een Proof of Work netwerk. Dan heeft er 1 pech, want de langste keten wordt in een blockchain altijd gezien als de juiste en zodra de ene door een node wordt geaccepteerd, wordt de andere automatisch als onjuist beschouwd.
Zodra een blok geaccepteerd is wordt via een tijdstempel en een hash de eigenschappen van een blok definitief vastgelegd, zodat alle nodes weten wat de nieuwe staat is van de blockchain.
Waarom worden nodes gebruikt in een blockchain?
Een blockchain zou je kunnen omschrijven als een gedistribueerde database. Het is dus een gegevensverzameling die gedeeld wordt door de nodes van die blockchain.
Als je mee gaat doen aan zo’n netwerk word je dus een node. Je downloadt dan normaal gesproken de volledige database en gaat deze zelf onderhouden.
De kracht van decentraliteit
Decentraliteit is een belangrijk woord in blockchain technologie. Hiermee wordt bedoeld dat niet alles op 1 of enkele computers wordt bijgehouden, maar op een hele batterij aan computers. Hoe meer computers een netwerk bijhouden, hoe veiliger een blockchain is.
Stel je maar eens voor dat er maar 1 computer zou zijn die de volledige kopie van de Bitcoin database zou moeten bijhouden. Op het moment dat de stroom uitvalt of de computer uitgezet wordt ligt alles stil. Dan kan er niet eens gehandeld worden in deze cryptocurrency. Hetzelfde geldt voor een netwerk van maar een paar nodes.
Dan heb je ook nog de consensus. Stel er waren maar een paar nodes, dan zouden deze samen kunnen werken om transacties goed te keuren die weliswaar niet kloppen, maar wel in hun voordeel zijn (zoals double spending), waardoor de database corrupt wordt.
Als er heel veel nodes zijn die ook nog eens verspreid zijn over de hele wereld zullen er altijd meer dan genoeg betrouwbare nodes overblijven om een correcte database bij te houden in alle omstandigheden (behalve als er nergens meer stroom is).
Hoe langer cryptocurrency bestaat, hoe veiliger en robuuster hun blockchains worden, doordat er steeds meer nodes bij komen die de database bijhouden. Aangezien cryptocurrency inmiddels geen kinderspel meer is hebben nodes een hele belangrijke functie gekregen in de wereld van crypto.
Welke soorten nodes zijn er?
Om het allemaal wat gemakkelijker te maken verzinnen ontwikkelaars en andere hotshots steeds nieuwe termen voor wat in feite nodes zijn. We zullen ze op een rijtje voor je zetten, zodat je een klein beetje overzicht hebt:
- De node. Dit is de algemene term voor een knooppunt. Je weet nu wel wat dat is.
- De full node. Dit is een node die meestal speciale software moet gebruiken om de volledige blockchain te downloaden en verifiëren. Dit is bijvoorbeeld gebruikelijk bij Bitcoin. Deze nodes controleren of een transactie geldig is.
- De light node. Deze hoeft niet de volledige blockchain te downloaden en is verbonden met full nodes. Hij doet slechts een gedeelte van het werk dat een full node doet. Hier krijg je vrijwel nooit een beloning voor.
- De master node. Dit zijn de belangrijkste nodes van een blockchain. Meestal moet je een stevig aantal coins van hun cryptocurrency downloaden en zware software draaien. Je hebt vrijwel altijd een permanente verbinding nodig met het internet en een gespecialiseerde computer. Master nodes communiceren met andere master nodes om het netwerk zo veilig mogelijk te houden. Ga je als master node de fout in dan volgt er een stevige boete die ze een slash noemen. In dat geval kun je het hele onderpand kwijtraken, evenals je rol als master node. Master nodes worden betaald voor dit werk. DASH heeft dit concept verzonnen.
- De super node. Deze moet hele specifieke taken uitvoeren, zoals het implementeren van upgrades en updates en het mogelijk maken dingen als sidechains of applicaties op een platform draaiende te houden. Ook zijn ze vaak verantwoordelijk voor de infrastructuur van een blockchain. Ze lijken wel wat op master nodes, aangezien je meestal ook een behoorlijk bedrag aan coins als onderpand moet hebben en je een boete kunt krijgen als je niet genoeg tijd online bent (meestal bijna 100% of altijd). Dit is niet zo vreemd, want zij zorgen ervoor dat de blockchain naar behoren werkt. Ook zij krijgen een beloning voor hun werk.
- De full super de luxe master node. Dit is een node die ik net zelf verzonnen heb, maar die zo cool klinkt dat binnenkort een of andere blockchain er vast mee gaat werken.
Conclusie
Een node is een onmisbaar onderdeel bij blockchain en cryptocurrency. Daarom zie je ze ook overal terug in deze wereld, al geven allerlei blockchains er dan ook andere namen aan.
FAQ: Veelgestelde vragen over wat is een node?
Wat is een node?
Een node is een computer die verbonden is met een blockchain netwerk en een kopie van de blockchain bijhoudt. Nodes controleren transacties en blokken zodat het netwerk veilig en betrouwbaar blijft.
Wat doet een node?
Een node ontvangt transacties, controleert of deze geldig zijn en verspreidt ze verder naar andere nodes in het netwerk. Hierdoor kan het netwerk zonder centrale partij functioneren.
Waarom zijn nodes belangrijk?
Nodes zorgen ervoor dat een blockchain gedecentraliseerd blijft. Hoe meer onafhankelijke nodes er zijn, hoe moeilijker het is om het netwerk te manipuleren of te censureren.
Moet je een node draaien om crypto te gebruiken?
Nee, je kunt crypto gebruiken zonder een eigen node te draaien. Wallets en exchanges gebruiken vaak hun eigen nodes om verbinding te maken met het netwerk.
Wat is het verschil tussen een node en een miner?
Een node controleert en verspreidt transacties, terwijl een miner nieuwe blokken probeert te maken door middel van rekenkracht. Alle miners zijn nodes, maar niet alle nodes zijn miners.
Wat is het verschil tussen een node en een validator?
Een node controleert of een transactie correct is, maar een validator doet dit professioneel en moet aan strenge voorwaarden voldoen.
