So richten Sie einen Bitcoin-Knoten ein: Ein Leitfaden für Anfänger

Die Peer-to-Peer-Stärke von Bitcoin liegt in seinem riesigen Netzwerk von Knoten. Das berühmte Sprichwort in Krypto: "Nicht Ihre privaten Schlüssel, nicht Ihre Münzen" erstreckt sich auf Kryptoknoten wie: "Nicht Ihr Knoten, nicht Ihre Regeln."

Bitcoin-Vollknoten schützen die Privatsphäre der Benutzer und stärken den verteilten Konsens des Netzwerks. Und erst kürzlich das Netzwerk schlagen Ein Allzeithoch für aktive Knoten, das das Netzwerk umso robuster macht.

Das Ausführen eines Knotens in Krypto ist analog zu Augen in der Fiat-Welt. Ohne Augen verlassen Sie sich darauf, dass andere überprüfen, ob eine Rechnung, die Sie erhalten haben, nicht gefälscht ist. Ohne Knoten verlassen Sie sich darauf, dass andere Ihre Münzen überprüfen und ihre Unveränderlichkeit schützen. Warum würdest du deine Augen aufgeben?! ????

– Charlie Lee (LTC⚡) (@SatoshiLite) 15. Oktober 2018

Das Einrichten ist nicht nur einfach, sondern auch unglaublich wichtig für die dauerhafte Gesundheit des Bitcoin-Netzwerks. Darüber hinaus bietet das Lightning Network (LN) eine Möglichkeit, Bitcoin-Knotenbetreiber und Channel-Liquidity-Provider (LPs) zu motivieren.

In diesem Handbuch erklärt Crypto Briefing den Lesern, warum sie einen Bitcoin-Knoten einrichten sollten und wie dies auf verschiedenen Geräten geschieht.

Was ist ein Bitcoin-Knoten?

Ein Bitcoin-Knoten ist ein Programm, das Transaktionen und Blöcke überprüft. Es gibt verschiedene Arten von Knoten, die von einem vollständigen Knoten über einen leichten Knoten bis hin zu beschnittenen vollständigen Knoten reichen. Es gibt technische Unterschiede zwischen den einzelnen Klassen, aber Bitcoin-Knoten helfen unabhängig vom Format bei der Durchsetzung der Konsensregeln des Netzwerks.

Konsensregeln sind die im Netzwerk codierten Bedingungen.

Ein Bitcoin-Knoten erzwingt diese Regeln, indem er beim Senden einer BTC-Zahlung die private Adresse und den Kontostand überprüft.

Ein vollständiger Knoten ist mit einem Netzwerk anderer Knoten verbunden, die das verteilte Konsensnetzwerk bilden.

Ein Knoten muss anderen Knoten nicht vertrauen, um Zahlungen zu überprüfen. Sie werden vor dem Senden über das Netzwerk selbst überprüft.

Das Netzwerk der Bitcoin-Knoten ignoriert schnell einen Knoten, der versucht, falsche Informationen zu verbreiten, indem er sie je nach Anzahl der falschen Propagationen für mindestens 24 Stunden oder sogar länger verbietet.

Bitcoin-Geldbörsen und -Knoten

Eine Bitcoin-Brieftasche oder -Adresse besteht aus zwei Zahlen – einem öffentlichen und einem privaten Schlüssel -, die zusammen verschlüsselt sind.

Bitcoin-Benutzer senden Transaktionen mit diesem Zahlenpaar, das eine Brieftasche darstellt.

Die Brieftasche interagiert mit einem Bitcoin-Knoten, der die Transaktion überprüft und über das Netzwerk sendet.

Diese Brieftaschen können mit Online-Servern und -Knoten verbunden werden, die von der Brieftasche oder dem selbst gehosteten Knoten eines Benutzers unterstützt werden. Ein Benutzer kann eine der folgenden Optionen auswählen:

1. Geldbörse austauschen: Eine Brieftasche eines Drittanbieters, in der der private Schlüssel der Brieftasche häufig vor dem Benutzer verborgen oder mit einer Drittanbieter-App geteilt wird. Diese Brieftaschen sind anfällig für Sicherheitsrisiken und Exchange-Hacks, die in der Geschichte von Bitcoin mehrfach aufgetreten sind.
   
2. SPV-Brieftaschen (Simplified Payment Verification): Dies sind Software-Wallets, die über Blockchain-Header mit vollständigen Knoten interagieren. Die SPV-Brieftasche kann das Hinzufügen der Transaktion in einem Block mithilfe dieser Blockheader bestätigen. Beispiele hierfür sind Electrum, Blockstreams Green Wallet und mehrere andere.
   
3. Eigene Knoten: Bergleute, Unternehmen und datenschutzbewusste Benutzer verlassen sich auf eigenständige vollständige Knoten, die ohne Zwischenhändler von Drittanbietern eine direkte Verbindung zur Blockchain herstellen. Gewährleistung der Privatsphäre und Sicherheit von Bitcoin-Adressen.

Wenn eine Transaktion ungültig ist – falsche Adresse, unzureichender Kontostand oder auf andere Weise -, ignoriert der Knoten die Transaktion.

Unterschied zwischen Vollknoten und Bergmann

Validatoren oder Knoten im Bitcoin-Geldnetzwerk lösen drei Hauptprobleme: Bestätigung der Authentizität einer Transaktion, Schutz der Privatsphäre von Personen und Vermeidung doppelter Ausgaben.

Im Original Bitcoin WhitepaperMining-Knoten waren untrennbar mit vollständigen Knoten verbunden. Satoshi Nakamoto schrieb:

"Das System ist sicher, solange ehrliche Knoten gemeinsam mehr CPU-Leistung steuern als jede kooperierende Gruppe von Angreifer-Knoten."

Aufgrund des harten Wettbewerbs und des Wachstums spezialisierter Bergbaumaschinen sind Bergleute zu „spezialisierten Knoten“ geworden, die zusätzliche Arbeiten ausführen, die über die bloße Überprüfung der Transaktionen hinausgehen.

Alle Miner sind Bitcoin-Knoten, aber nicht alle Knoten sind Bitcoin-Miner.

Die Bergleute arbeiten an der Lösung des energieintensiven Proof of Work (PoW) -Problems, um der Hauptblockkette Blöcke hinzuzufügen. Die Mining-Software empfängt Transaktionen von Knoten, ordnet sie in einem linearen Datensatz (einem Block) an und konkurriert schließlich mit anderen Minern, um ihren Block zur Blockchain hinzuzufügen.

Doppelte Ausgaben beziehen sich darauf, wenn eine Adresse mehr Bitcoin ausgibt als sie hält, indem die Token dupliziert oder Transaktionen gleichzeitig gesendet werden. Beispielsweise sendet Person A mit einer BTC zwei Transaktionen mit jeweils einer BTC an Person B und Person C.

Satoshi Nakamoto löste dieses Problem, indem er das Netzwerk als "Zeitstempelserver" entwarf.

Die Mining-Knoten ordnen die Transaktion in einem zeitbasierten Datenstapel an, der einen Block bildet. Sobald also die erste Transaktion in einem Block registriert wird, nehmen wir an, dass A bis B eines BTC gesendet und aufgezeichnet werden. dann wird die zweite, unzureichende Transaktion abgelehnt.

Wenn Miner erfolgreich einen Block zum Netzwerk hinzufügen, überprüft ein vollständiger Knoten unabhängig und autorisierend alle Transaktionen in diesem Block. Wenn der Miner dem Block eine ungültige Transaktion hinzufügt, lehnen die Knoten diesen Block ab.

Eine Transaktion erhält ihre erste Bestätigung nur, wenn der Block, der die Transaktion enthält, von einem vollständigen Knoten bestätigt wird.

Die Anzahl der Bestätigungen einer Transaktion ist eine Metrik, die durch Subtrahieren der Blocknummer, in der die Zahlung gespeichert ist, von der erhalten wird aktuelle Blockhöhe.

Darüber hinaus muss man kein Knoten sein, wenn Proof-of-Work (PoW) für einen Mining-Pool ausgeführt wird. In diesem Fall fügt der Mining-Pool den Block basierend auf den Konsensregeln für sie hinzu.

In der Summe sind Miner dafür verantwortlich, die Transaktionen in einem Block zu speichern, während Knoten bestimmen, ob Transaktionen und Blöcke den Konsensregeln folgen.

Datenschutz

Alle Informationen zu Bitcoin werden öffentlich protokolliert, einschließlich des Kontostands und des Verlaufs aller Überweisungen, die jemals unter Verwendung aller Adressen getätigt wurden. Eine öffentliche Aufzeichnung von Credits macht einen Bitcoin-Benutzer anfällig für eine Datenschutzverletzung, da eine Adresse Personen effektiv markieren kann.

Der vollständig validierende Bitcoin-Knoten empfängt und überträgt Daten ohne Unterschied, so dass es nicht einfach ist, die IP-Adresse des eingehenden Knotens zu ermitteln.

Darüber hinaus kann ein vollständig validierender Benutzer in Betracht ziehen, seine IP-Adresse durch Implementierung des Tor-Netzwerks zu verbergen. Während es nur etwa 11.500 sichtbare volle Knoten gibt, haben Experten gesagt, dass in Wirklichkeit viele hinter den geschlossenen Vorhängen des Tor-Netzwerks operieren.

Das Ausführen eines Bitcoin-Knotens schützt Benutzer auch davor, ihre Münzen in einem gespaltenen Netzwerk auszugeben, da ihr Knoten weiterhin die Regeln der ungegabelten Blockchain einhält.

Da Bitcoin Cash beispielsweise eine Abzweigung von Bitcoin ist, haben sie dieselbe Adresse. Wenn eine Brieftasche Bitcoin Cash nicht unterstützt oder umgekehrt, Senden von Transaktionen an die falschen Geldbörsen Dies kann zu Geldverlusten führen, insbesondere wenn diese ohne Sicherung eines privaten Schlüssels an eine Börse oder eine Brieftasche eines Drittanbieters gesendet werden.

Im schlimmsten Fall können zweifelhafte Apps und Hacker einen informierten Benutzer zu der Annahme veranlassen, dass er Bitcoin erhält, wenn es sich tatsächlich um eine gespaltene Münze handelt.

So richten Sie einen Bitcoin-Knoten ein

Ein Bitcoin-Vollknoten ist ein Server, auf dem alle Transaktionen gespeichert sind, die jemals in der Blockchain ausgeführt wurden. Der vollständige Knoten überprüft anhand dieses Verlaufs den Kontostand in einer Brieftasche und validiert Transaktionen gemäß den Konsensregeln.

Der Besitz eines Bitcoin-Vollknotens erfordert daher Speicherplatz. Die Größe der Bitcoin-Blockchain nimmt mit der Zeit linear zu. Derzeit sind es rund 320 GB.

Derzeit beträgt die durchschnittliche BTC-Blockgröße 1,3 MB. Der gesamte Knotenspeicher vergrößert sich in einer Woche um etwas mehr als ein GB bei weniger als zehn Minuten pro Block.

Besitzer können die ältere Version von Festplatten oder die neueren Solid-State-Laufwerke (SSD) wählen. Das Herunterladen und Überprüfen ist auf einer SSD schneller als auf einer Festplatte.

Die anderen Anforderungen zum Ausführen eines vollständigen Knotens sind:

• Ein Hardwaregerät mit einem Betriebssystem, einem Desktop und einer Brieftasche. Es gibt auch Open-Source-Software für eigenständige Geräte wie einen Raspberry Pi.
• Festplatte / Solid State Drive 500 GB.
• RAM mindestens 2 GB
• Eine Internetverbindung mit hohen Limits für Uploads und Downloads.

Bitcoin Core ist die beliebteste Benutzeroberfläche zum Einrichten eines Knotens. Das Bitcoin-Kernteam, dem führende Blockchain-Entwickler angehören, veröffentlicht neue Clients mit Fehlerkorrekturen und Protokollaktualisierungen. Zuletzt hat die Community an dem Bedeutenden gearbeitet Schnorr / Taproot Update.

Benutzer finden die Anweisungen zum Einrichten eines vollständigen Knotens mit Bitcoin Core Hier.

Das Herunterladen des gesamten Verlaufs für einen vollständigen Knoten, auch als Archivknoten bezeichnet, kann Tage dauern. Die Software benötigt eine Internetverbindung, um Validierungsaufgaben auszuführen und Transaktionen zu senden.

Bitknoten hat ein öffentliches Repository für Bitcoin-Knoten weltweit erstellt. Benutzer können ihre Knoten in dieser Online-Bibliothek finden und sich auch mit anderen Knoten weltweit verbinden.

Es gibt auch andere Möglichkeiten, einen Knoten auszuführen.

Ein beschnittener Knoten ist ein Knoten, in dem die Bitcoin Core-Software nur die vollständigen Daten der neuesten Blöcke speichert.

Beschneiden bedeutet, den unerwünschten oder überflüssigen Teil von den aktiven Komponenten zu entfernen. Ein beschnittener Knoten funktioniert ähnlich. Es löscht einen erheblichen Teil der 350-GB-Informationen auf fünf GB, indem Blockdaten durch Index-Header ersetzt werden.

Ein Benutzer kann Speicherplatz angeben, der einem beschnittenen Knoten zugewiesen ist. Es muss jedoch größer als 288 MB sein, das Minimum, um vollständige Blockdaten im Wert von mindestens zwei Tagen aufzubewahren.

Der Blockindex enthält alle Metadaten, die sich auf die gesamte Blockchain beziehen.

Ein leichter Bitcoin-Knoten oder leichter Knoten ist eine Alternative, die weniger Platz benötigt als volle Knoten. Ein Light Node lädt nur die Blockheader anstelle des gesamten Verlaufs herunter.

Sie hängen von vollständigen Knoten ab, um Transaktionen zu validieren. Das Netzwerk der vollständigen Knoten behandelt sie als Erweiterung ihrer Arbeit.

BTCPayServer und RaspiBlitz sind beliebte Open-Source-Lösungen, die volle Knotenfunktionen auf einem 100-Dollar-Mikroprozessor Raspberry Pi mit einer Reihe anderer Funktionen wie der Zahlungsabwicklung von Händlern ermöglichen.

Die Anweisungen zum Einrichten eines BTCPayServers auf einem Computer oder Mikroprozessor wie Raspberry Pi finden Sie hier Hier.

Zukünftige Anreize

Bitcoin-Knoten können sich auch für die Teilnahme am Lightning Network (LN) entscheiden. Alle Bitcoin-Knotensoftware wird mit der LN-Aktivierungsoption geliefert.

Das Lightning Network (LN) entwickelt sich zu einer Möglichkeit, Anreize für diese Knoten zu schaffen. Das Blitznetzwerk ist expandieren Verwenden einer assoziierten Beziehung. Wenn A und B einen Blitzkanal haben und B und C einen haben, wird A automatisch mit C verbunden.

Der nächste Schritt besteht darin, Blitzzahlungen aufzubauen und der zweiten Schicht von Bitcoin ausreichend Liquidität hinzuzufügen. Ein Online-Marktplatz wie Blitzpool zahlt LPs im Netzwerk, um Zahlungen zu erleichtern.

Offenlegung: Der Autor hielt Bitcoin zum Zeitpunkt der Drucklegung.