Čo je uzol Ethereum a ako funguje

Aký je význam uzla Ethereum v rámci blockchainu a ako interaguje s ostatnými?

Ethereum vlastne nie je kryptomena, ale decentralizovaná P2P sieť založená na verejnom a open-source počítačovom protokole. 

Jeho natívnou kryptomenou je Ether (ETH), aj keď sa často nazýva názvom celej siete, ktorým je Ethereum. 

P2P siete alebo siete peer-to-peer pozostávajú z uzlov rovnocenných partnerov, ktoré medzi sebou komunikujú prostredníctvom internetu. Sú to teda uzly, ktoré sú základnými zložkami týchto sietí. 

Preto sú základnými zložkami Etherea jeho uzly, ktoré tvoria P2P sieť, a samozrejme protokol, na ktorom sú založené. 

Aby bol Ethereum uzol súčasťou P2P siete Ethereum a mohol interagovať s inými uzlami, musí do bodky dodržiavať svoj základný protokol, ktorý samozrejme musí byť úplne identický pre všetky uzly, inak bude zo siete vylúčený. sám. 

Prevádzka uzla Ethereum

Ethereum uzly sú počítače alebo servery, ktoré sú pripojené k internetu a na ktorých beží špeciálny softvér. 

Tento softvér sa v žargóne nazýva sieťový klient a je absolútne nevyhnutný pre spustenie uzla. Je to práve tento softvér, ktorý sa spája s ostatnými uzlami v P2P sieti a musí do bodky spĺňať protokol Ethereum. 

Zaujímavosťou je, že keďže protokol je verejný a open source, ktokoľvek si môže vytvoriť sieťového klienta na spustenie uzla v sieti Ethereum. 

Dôležité je, že klient dodržiava všetky pravidlá protokolu, pretože ak nie, nebude kompatibilný s ostatnými uzlami, čo skončí a priori vylúčením zo samotnej siete. 

V súčasnosti existujú iba 4 klienti, ktorí sú najviac využívaní, pretože hoci je ich veľa, väčšina sa používa veľmi málo. 

Treba však rozlišovať medzi Consensus klientmi a Exekučnými klientmi. 

Execution Clients sú uzly takzvanej „Execution Layer“ (EL) Etherea, tj uzly odvodené od bývalého protokolu založeného na Proof-of-Work (PoW). 

Jednoznačne najpoužívanejším vykonávacím klientom je historický Geth, ktorý existuje už dlho a je nesporným lídrom siete založenej na starom protokole. Nasledujú Erigon, Nethermind a Besu, ale s oveľa nižším percentom. 

Odkedy protokol Ethereum prešiel na Proof-of-Stake (PoS) so zlúčením 15. septembra, bola pridaná takzvaná „Consensus Layer“ (CL) s rôznymi klientmi. 

V prípade klientov CL je väčšia diverzita, Prysm na 42 %, Lighthouse na 36 % a Teku na 18 %. Nasleduje Nimbus len s 3 %. 

Všetky tieto softvéry sú open source, voľne a voľne stiahnuteľné všetkými. 

Čo robia sieťové uzly

Postupom času sa funkcia uzlov vyvinula. 

Spočiatku robili všetko, to znamená, že jediným existujúcim softvérom v sieti Ethereum boli uzly. 

Inými slovami: 

• zabezpečovali a kontrolovali blockchain 
• ťažili bloky s PoW 
• overili súlad všetkých blokov a transakcií s protokolom
• realizovali smart kontrakty
• fungovali ako peňaženky tým, že umožňovali odosielanie a prijímanie tokenov. 

Postupom času však stratili niektoré funkcie. 

Stratili najmä funkčnosť ťažby blokov, pretože na to bol potrebný efektívnejší a rýchlejší softvér. Preto bol vyvinutý ad hoc softvér baníctva. 

Teoreticky sa stále dajú použiť ako peňaženky, ale sú veľmi nepohodlné. V skutočnosti už takmer všetky bežne používané peňaženky nie sú uzly. 

Faktom je, že uzol musí zabezpečiť a overiť blockchain, čo je takmer 350 GB súbor, kde boli zaznamenané všetky transakcie na Ethereu v histórii, ktoré musí jeden uzol kontrolovať jeden po druhom. 

Takže časom uzly skončili tak, že robili hlavne dve veci: na jednej strane strážia a overujú blockchain alebo knihu transakcií, a na druhej strane vykonávajú pokyny obsiahnuté v smart kontraktoch. 

Prechod na PoS

ísť, s prechodom na PoS zmenil veci. 

V skutočnosti opustenie PoW eliminovalo potrebu ťažiť bloky, takže baníci Ethereum jednoducho zmizli alebo sa presunuli na iné blockchainy stále založené na PoW. 

Ale v čase, keď to už neboli baníci, ktorí vytvárali bloky s transakciami, ktoré sa majú pridať do blockchainu, musel byť vytvorený iný softvér na overenie blokov. 

Takýmto softvérom sú noví klienti Consensus Layer, konkrétne Prysm, Lighthouse, Teku a Nimbus. 

Tieto uzly CL overujú bloky teraz, keď to už baníci nerobia. 

PoS je však založený na stakingu, takže CL uzly tiež držia ETH tokeny vložené do stakingu. 

Consensus Layer je založená na novom blockchaine, ktorý sa nazýva Beacon Chain a je založený na PoS, na ktorý je možné vkladať tokeny ETH na príslušné uzly, aby bolo možné vykonávať PoS. Stará vrstva Execution Layer používa starý blockchain založený na PoW, ale nepridávajú sa žiadne ďalšie nové bloky, pretože transakcie sa teraz zaznamenávajú iba na novom reťazci Beacon Chain. 

Nastavenie uzla Ethereum

Prevádzka uzla je pomerne jednoduchá. V skutočnosti po inštalácii musí klient jednoducho zostať pripojený k internetu. 

Inštalácia však nie je triviálna záležitosť. 

Po prvé, keď je klient nainštalovaný, musí stiahnuť celý blockchain a celý ho overiť, transakciu po transakcii. Tento proces sa ukazuje ako obzvlášť zdĺhavý. 

Akonáhle je nainštalovaný, musí byť nakonfigurovaný tak, aby sa mohol pripojiť k iným uzlom, inak sa ukáže, že je efektívne vylúčený z P2P siete. 

Ten posledný je technický proces, ktorý si vyžaduje minimálne odborné znalosti. Nie je teda vhodný pre tých, ktorí v tejto oblasti robia len prvé kroky, už aj preto, že si vyžaduje IT a systémové zručnosti. 

V prípade uzla CL je to ešte komplikovanejšie, pretože keďže musí strážiť aspoň 32 ETH v stakingu, je otázka bezpečnosti ešte aktuálnejšia. 

zabezpečenia

Bezpečnosť uzla je kľúčová pre jeho správne fungovanie, pretože má zabudovanú peňaženku a v prípade CL uzlov drží ETH v stakingu. 

Jediným väčším problémom v prípade narušenia je možná krádež finančných prostriedkov, pretože aj keby bol napadnutý alebo prasknutý, celá sieť by nebola ovplyvnená. 

Keďže môžu byť predmetom krádeže finančných prostriedkov, je nevyhnutná vysoká úroveň ochrany strojov a sietí, na ktorých beží. 

O niečo zložitejším problémom je bezpečnosť siete P2P. 

Keďže sa to spolieha na svoje vlastné uzly, v prípade narušenia mnohých z nich by samotná sieť mohla mať problémy. Možné narušenie jedného uzla alebo obmedzeného počtu uzlov nevytvára pre sieť veľké problémy, ale ak dôjde k narušeniu mnohých, problémy môžu byť tiež veľmi vážne. 

Preto by bolo potrebné, aby sa vždy využívalo viacero klientov, pretože v prípade, že jeden má chybu alebo zraniteľnosť, je ťažké, aby ich mali aj ostatní klienti. 

Pokiaľ ide o popravnú vrstvu, Geth je teraz natoľko osvedčený, že sa zdá nepravdepodobné, že by mal nejaké vážne problémy. Napriek tomu je stále užitočné, že v hypotetickom prípade problému v Geth existujú aj ďalší klienti. 

Naproti tomu v prípade klientov pre Consensus Layer je vec iná, keďže v skutočnosti sú v jednej len pár mesiacov.