Kas yra Ethereum mazgas ir kaip jis veikia

Kuo svarbus Ethereum mazgas blokų grandinėje ir kaip jis sąveikauja su kitais?

Ethereum iš tikrųjų nėra kriptovaliuta, o decentralizuotas P2P tinklas, pagrįstas viešuoju ir atvirojo kodo kompiuterio protokolu. 

Jo gimtoji kriptovaliuta yra eteris (ETH), nors ji dažnai vadinama viso tinklo pavadinimu, tai yra Ethereum. 

P2P tinklai arba lygiaverčiai tinklai susideda iš lygiaverčių mazgų, kurie tarpusavyje bendrauja internetu. Taigi mazgai yra pagrindinės šių tinklų sudedamosios dalys. 

Todėl pagrindinės Ethereum sudedamosios dalys yra jo mazgai, kurie sudaro P2P tinklą, ir, žinoma, protokolas, kuriuo jie yra pagrįsti. 

Kad galėtų būti Ethereum P2P tinklo dalimi ir sąveikauti su kitais mazgais, Ethereum mazgas turi laikytis savo pagrindinio protokolo iki raidės, kuris, žinoma, turi būti visiškai identiškas visuose mazguose, kitaip jis bus pašalintas iš tinklo. pats. 

Ethereum mazgo veikimas

Ethereum mazgai yra kompiuteriai arba serveriai, prijungti prie interneto ir kuriuose veikia speciali programinė įranga. 

Ši programinė įranga žargonu vadinama tinklo klientu ir yra būtina norint paleisti mazgą. Būtent ši programinė įranga jungiasi su kitais P2P tinklo mazgais ir turi atitikti Ethereum protokolą. 

Įdomu tai, kad kadangi protokolas yra viešas ir atvirojo kodo, bet kas gali priversti tinklo klientą paleisti mazgą Ethereum tinkle. 

Svarbu tai, kad klientas laikytųsi visų protokolo taisyklių, nes jei to nepadarys, jis nebus suderinamas su kitais mazgais ir a priori bus pašalintas iš paties tinklo. 

Šiuo metu yra tik 4 klientai, kurie dažniausiai naudojami, nes nors jų yra daug, dauguma jų naudojami labai mažai. 

Tačiau reikia atskirti „Consensus Clients“ ir „Execution Clients“. 

Vykdymo klientai yra vadinamojo Ethereum „vykdymo sluoksnio“ (EL) mazgai, ty tie, kurie išvesti iš buvusio Proof-of-Work (PoW) pagrįsto protokolo. 

Iki šiol plačiausiai naudojamas vykdymo klientas yra istorinis Geth, kuris egzistavo ilgą laiką ir yra neginčijamas senuoju protokolu paremto tinklo lyderis. Po to, bet su daug mažesniais procentais, seka Erigon, Nethermind ir Besu. 

Po rugsėjo 15 d. sujungimo „Ethereum“ protokolas perėjo į „Proof-of-Stake“ (PoS), todėl buvo pridėtas vadinamasis „Consensus Layer“ (CL) su skirtingais klientais. 

CL klientų atveju yra daugiau įvairovės: Prysm yra 42%, Lighthouse - 36%, o Teku - 18%. Po to seka „Nimbus“ su tik 3 proc. 

Visa ši programinė įranga yra atvirojo kodo, kurią visi gali laisvai ir laisvai atsisiųsti. 

Ką daro tinklo mazgai

Laikui bėgant mazgų funkcija išsivystė. 

Iš pradžių jie padarė viską, tai yra, vienintelė programinė įranga Ethereum tinkle buvo mazgai. 

Kitaip tariant: 

• jie apsaugojo ir kontroliavo blokų grandinę 
• jie išminavo blokus su PoW 
• jie patikrino visų blokų ir operacijų atitiktį protokolui
• jie vykdė protingas sutartis
• jie veikė kaip piniginės, leidžiančios siųsti ir gauti žetonus. 

Tačiau laikui bėgant jie prarado kai kurias funkcijas. 

Visų pirma, jie prarado minų blokų funkcionalumą, nes norint sėkmingai tai padaryti, reikėjo supaprastintos ir greitesnės programinės įrangos. Taigi buvo sukurta ad hoc programinė įranga kasyba. 

Teoriškai jas dar galima naudoti kaip pinigines, tačiau jos labai nepatogios. Tiesą sakant, iki šiol beveik visos plačiai naudojamos piniginės nėra mazgai. 

Faktas yra tas, kad mazgas turi apsaugoti ir patikrinti blokų grandinę, tai yra beveik 350 GB failas, kuriame buvo įrašytos visos istorijoje Ethereum operacijos, kurias mazgas turi patikrinti po vieną. 

Taigi laikui bėgant mazgai dažniausiai atliko du dalykus: viena vertus, jie saugo ir tikrina blokų grandinę arba operacijų knygą, ir, kita vertus, jie vykdo instrukcijas, esančias išmaniosiose sutartyse. 

Perėjimas prie PoS

Šios eiti, perėjus prie PoS, viskas pasikeitė. 

Tiesą sakant, atsisakius PoW nebereikėjo kasti blokų, todėl Ethereum kalnakasiai tiesiog išnyko arba perėjo prie kitų blokų grandinių, vis dar pagrįstų PoW. 

Tačiau tuo metu, kai jau nebe kalnakasiai kūrė blokus su operacijomis, kurios buvo įtrauktos į blokų grandinę, turėjo būti sukurta kita programinė įranga blokams patvirtinti. 

Tokia programinė įranga yra naujieji „Consensus Layer“ klientai, būtent „Prysm“, „Lighthouse“, „Teku“ ir „Nimbus“. 

Šie CL mazgai dabar patvirtina blokus, kurių kalnakasiai nebedaro. 

Tačiau PoS yra pagrįstas statymu, todėl CL mazgai taip pat turi ETH žetonus, įdėtus į statymą. 

„Consensus Layer“ yra pagrįstas nauja „blockchain“, vadinama „Beacon Chain“, ir pagrįsta „PoS“, pagal kurią atitinkamuose mazguose galima sudėti ETH žetonus, kad būtų galima atlikti PoS. Senasis vykdymo sluoksnis naudoja seną PoW pagrindu veikiančią blokų grandinę, tačiau naujų blokų nepridedama, nes dabar operacijos įrašomos tik naujoje švyturių grandinėje. 

Ethereum mazgo nustatymas

Mazgo veikimas yra gana paprastas. Tiesą sakant, įdiegus klientą tiesiog reikia palikti dirbti prijungtą prie interneto. 

Tačiau įrengimas nėra trivialus dalykas. 

Pirma, kai klientas yra įdiegtas, jis turi atsisiųsti visą „blockchain“ ir viską patikrinti, atliekant operaciją. Šis procesas pasirodo ypač ilgas. 

Be to, kai jis yra įdiegtas, jis turi būti sukonfigūruotas taip, kad galėtų prisijungti prie kitų mazgų, kitaip jis bus veiksmingai pašalintas iš P2P tinklo. 

Pastarasis yra techninis procesas, reikalaujantis minimalių žinių. Taigi jis netinka tiems, kurie šioje srityje žengia tik pirmuosius žingsnius, ypač dėl to, kad tam reikia IT ir sistemų įgūdžių. 

CL mazgo atveju tai yra dar sudėtingiau, nes jis turi saugoti mažiausiai 32 ETH, todėl saugumo problema tampa dar aktualesnė. 

saugumas

Mazgo saugumas yra labai svarbus, kad jis tinkamai veiktų, nes jame yra įmontuota piniginė, o CL mazgų atveju jame yra ETH. 

Vienintelė didelė problema pažeidimo atveju – galima lėšų vagystė, nes net užpultas ar nulaužtas visas tinklas nenukentėtų. 

Kadangi jie gali būti pavogti lėšomis, labai svarbu užtikrinti aukštą mašinų ir tinklų, kuriuose jis veikia, apsaugos lygį. 

Šiek tiek sudėtingesnė problema yra P2P tinklo saugumas. 

Kadangi tai priklauso nuo savo mazgų, jei daugelis iš jų būtų pažeisti, pats tinklas gali turėti problemų. Galimas vieno mazgo arba riboto mazgų skaičiaus pažeidimas nesukelia didelių problemų tinklui, tačiau jei pažeidžiama daug, problemos taip pat gali būti labai rimtos. 

Štai kodėl būtų būtina, kad nuolat būtų naudojami keli klientai, nes jei vienas turi klaidą ar pažeidžiamumą, sunku juos turėti ir kitiems klientams. 

Kalbant apie vykdymo lygmenį, Getas dabar taip gerai įrodytas, kad vargu ar jis turės rimtų problemų. Nepaisant to, vis tiek naudinga, kad yra ir kitų klientų, kuriais galima pasinaudoti hipotetiniu Geto problemos atveju. 

Priešingai, „Consensus Layer“ klientų atveju reikalas yra kitoks, nes jie iš tikrųjų buvo vienoje vietoje tik kelis mėnesius.