Blockchain là hệ thống mạng ngang hàng có cơ chế hoạt động không cần đến trung gian. Thay vào đó, một hệ thống nhiều node cấu thành nên mạng lưới blockchain, các node tham gia vào quá trình xác thực và lưu trữ thông tin trên chuỗi khối, chúng đồng thời cũng trao đổi thông tin trực tiếp với nhau. Ngoài ra, node trong blockchain còn mang nhiều vai trò quan trọng khác đối với việc vận hành chuỗi khối.
Node là gì?
Node là các nút giúp lưu trữ, truyền tải dữ liệu trong blockchain. Hệ thống các node cấu tạo nên và tham gia vận hành chuỗi khối. Bản chất của blockchain là hoạt động trên nguyên tắc mạng ngang hàng Peer to Peer (P2P). Có nghĩa là mọi node trong hệ thống sẽ trao đổi dữ liệu trực tiếp với nhau dựa trên sự đồng thuận giữa các node.
Node chính là người dùng tham gia vào blockchain thông qua các thiết bị điện tử như PC, Laptop, máy chủ lớn hơn… Các node trong blockchain kết nối và chia sẻ dữ liệu trực tiếp với nhau, tạo thành cơ sở hạ tầng của blockchain.
Tham khảo: Blockchain là gì?
Node trong blockchain hoạt động như thế nào?
Khi có giao dịch diễn ra trên blockchain, thợ đào hay người xác thực (Validator) sẽ cố tạo ra một block mới để ghi nhận giao dịch. Block này sau đó sẽ được truyền tới mọi node trên mạng lưới (cũng có thể là một phần các node trong hệ thống, điều này là tùy thuộc vào thuật toán đồng thuận mà blockchain đang sử dụng).
Dựa trên tính hợp lệ của block như chữ ký, giao dịch, các node có thể chấp nhận hoặc từ chối khối block kể trên. Nếu block giao dịch được chấp nhận, nó sẽ được lưu trên đầu các block trước đó trong chuỗi khối.
Công việc cụ thể của node trong blockchain có thể được tóm gọn lại như sau:
- Node tham gia kiểm tra liệu block giao dịch và quyết định có nên chấp nhận hay từ chối nó.
- Block được chấp nhận sẽ lưu trữ lưu trữ trong các node (lưu trữ lịch sử giao dịch blockchain).
- Các node này sau đó truyền lịch sử giao dịch đến các node khác để đồng bộ hóa với blockchain (cập nhật về lịch sử giao dịch).
Phân loại node trong blockchain
Có thể chia node trong blockchain thành hai loại chính là Full nodes (Node đầy đủ và Lightweight nodes (node nhẹ). Mỗi loại node lại có một số điểm khác nhau về chức năng:
Full nodes
Full node có đầy đủ chức năng của một máy chủ hoạt động trong mạng tập trung truyền thống thường gặp. Full node có nhiệm vụ duy trì sự đồng thuận giữa các node và thực hiện xác minh các giao dịch. Mỗi node có thể được coi là bản sao dữ liệu của toàn bộ mạng lưới bởi chúng lưu trữ toàn bộ dữ liệu có trên blockchain. Nhìn chung, Full node có các đặc điểm chính như:
- Có chức năng tham gia xác nhận block, xác minh block và trạng thái
- Cung cấp dữ liệu theo yêu cầu cho các Lightweight nodes (node nhẹ)
- Lưu trữ đầy đủ dữ liệu có trên blockchain
Lightweight nodes
Loại node phổ biến được sử dụng trong hoạt đồng tiền điện tử hàng ngày là Lightweight Nodes – nút xác minh thanh toán đơn giản (SPV – Simple Payment Verification). Trái với Full node, Lightweight node không lưu trữ toàn bộ dữ liệu của blockchain, loại node này chỉ truy vấn trạng thái hiện tại từ Full node để thực hiện các giao dịch.
Do đó, việc chạy Lightweight node không cần đòi hỏi thiết bị tiêu tốn nhiều tài nguyên. Tuy nhiên, để sử dụng loại node này cần hy sinh tính bảo mật vì lợi ích thuận tiện.
Ai có thể chạy node trong blockchain
Xét trên mặt lý thuyết, bất kỳ ai cũng có thể chạy node trong blockchain. Tuy nhiên, tùy thuộc vào thuật toán đồng thuận mà mỗi node trong blockchain có cách hoạt động tương đối khác nhau. Bên cạnh cách hoạt động của node trong thuật toán đồng thuận PoS hay PoW, các node còn có cách hoạt động khác nhau trên các thuật toán đồng thuận khác như:
Cách node hoạt động trong Proof of Authority
Với các blockchain như BSC, Okexchain hay HECO đều sử dụng thuật toán đồng thuận bằng chứng ủy quyền – Proof of Authority (PoA). Giải thích đơn giản, với PoA, bất kỳ ai cũng có thể chạy node. Nhưng nếu muốn trở thành người xác thực, bạn phải là người có danh tiếng trong cộng đồng blockchain kể trên. Node được chọn thông qua việc bỏ phiếu của hệ thống và trở thành validator. Các validator sẽ nhận được phần thưởng trích từ phí giao dịch.
Nếu Proof of Stake được xem là cứu tinh của Proof of Work nhờ cải thiện về hiệu suất xác thực, tốc độ giao dịch và nâng cao khả năng mở rộng. Thì PoA lại được xem là bước cải tiến mới của Proof of Stake về tốc độ xử lý giao dịch và giải quyết triệt để vấn đề mở rộng của blockchain.
Node hoạt động trong Delegated Proof of Stake (DpoS)
Với blockchain sử dụng thuật toán đồng thuận Delegated Proof of Stake (DPoS), muốn trở thành validator, node phải hold lượng coin lớn hàng đầu trong blockchain. Như vậy, càng nắm giữ nhiều coin hay nằm trong “top holder” coin trên hệ thống thì bạn nghiễm nhiên trở thành validator.
Tương tự PoA, Proof of Stake (DPoS) giúp tăng tốc độ giao dịch cũng như nâng cao khả năng mở rộng của hệ thống trong trường hợp có ngày càng nhiều node tham gia. Tuy nhiên, việc trở thành node đối với cả hai thuật toán là tương đối khó khăn và chỉ dành cho thiểu sổ.
Lời kết
Node trong blockchain đóng vai trò vô cùng quan trọng đối với việc vận hành của mạng lưới chuỗi khối. Có thể nói rằng, blockchain chỉ có thể hoạt động khi có sự tồn tại của các node tham gia.
