Definition: Ein Blockchain-Knoten bezieht sich auf ein Geräte-Akteur-Paar, das an der Ausführung der Protokollsoftware eines dezentralen Netzwerks beteiligt ist. Er ist eine wichtige Komponente des Blockchain-Netzwerks, das ein dezentrales, unveränderliches Buch der Transaktionen darstellt. Die Knoten bilden zusammen die Verwaltungsinfrastruktur einer Blockchain. Ihre Hauptaufgabe besteht darin, die Sicherheit zu gewährleisten, indem sie Transaktionen validieren und die Live-Aktivitäten in einem öffentlichen Hauptbuch überwachen.
Erklärung eines Blockchain-Knotens
Blockchain-Knoten sind wesentliche Komponenten eines Blockchain-Netzwerks und fungieren als Schnittpunkt oder Verbindung in einem Telekommunikationsnetzwerk. Ein Knoten kann sich auch auf jedes System oder physische Gerät (beispielsweise Computer) beziehen, das mit einem Netzwerk verbunden ist und bestimmte Aufgaben wie das Erstellen, Empfangen oder Übermitteln von Daten über einen Kommunikationskanal ausführen kann. Blockchain-Knoten sind Akteure im Netzwerk, und ihre Geräte sind befugt, das verteilte Ledger zu führen und als Kommunikationsknoten für verschiedene Netzwerkaufgaben zu dienen. Je mehr Knoten eine Blockchain hostet, desto dezentraler wird sie.
Ein Knoten ist einfach ein System oder Gerät, auf dem die Software einer bestimmten Blockchain läuft
Die grundlegende Funktion eines Blockchain-Knotens besteht darin, die Rechtmäßigkeit jeder nachfolgenden Gruppe von Netzwerktransaktionen, die als Blöcke bezeichnet werden, zu überprüfen. Durch die Zuweisung einer eindeutigen Kennung für jeden Knoten im Netzwerk wird es auch einfacher, einen Knoten von einem anderen zu unterscheiden. Die Knoten überprüfen, ob alle Transaktionen und Blöcke den Protokollspezifikationen entsprechen. Sie stellen kontinuierlich sicher, dass alle Mitglieder des Netzwerkes die gleichen Konsensstandards einhalten. Nur „Full Nodes“ müssen alle Blockchain-Transaktionen auf ihren Geräten speichern. Diese Knoten sind für die Validierung von Blöcken und Transaktionen verantwortlich. Im Wesentlichen tragen die Knoten dazu bei, dass die Blockchain eine sichere und zuverlässige Aufzeichnung aller Transaktionen ist, die im Netzwerk stattgefunden haben.
Funktionen der Knoten
Wenn ein neuer Transaktionsblock zur Blockchain hinzugefügt werden soll, wird ein Block an alle Knoten im Netzwerk gesendet. Die Knoten können einen Block aufgrund seiner Legitimität (Gültigkeit der Signaturen und Transaktionen) akzeptieren oder ablehnen. Wenn ein Knoten einen neuen Transaktionsblock akzeptiert, speichert er ihn zusätzlich zu den bereits vorhandenen Blöcken.
Die Knoten gehen folgendermaßen vor:
- Die Knoten entscheiden, ob ein Transaktionsblock legitim ist oder nicht und akzeptieren oder verwerfen ihn
- Durchsetzung der Blockchain-Konsensregeln
- Transaktionsblöcke werden von den Knoten gespeichert und aufbewahrt (Speicherung der Transaktionshistorie der Blockchain)
- Knoten übertragen und verteilen diese Transaktionshistorie an andere Knoten, die sich mit der Blockchain synchronisieren müssen (Aktualisierungen der Transaktionshistorie sind wichtig).
Unabhängig von ihrer spezifischen Rolle arbeiten alle Blockchain-Knoten zusammen, um die Integrität und Sicherheit der Blockchain zu gewährleisten. Sie kommunizieren miteinander, tauschen Informationen über neue Transaktionen und Blöcke aus und verwenden die Konsensregeln der Blockchain, um diese Transaktionen zu validieren und der Blockchain hinzuzufügen. Knoten sind die Quelle der Wahrheit für eine Blockchain.
Ein Knoten erfüllt drei wichtige Funktionen in Bezug auf den Betrieb: Verwaltung, Validierung und Zugänglichkeit. Knoten sind die Verwalter einer Blockchain. Sie stellen sicher, dass alle Kopien des Hauptbuchs übereinstimmen, indem sie die verschlüsselten Daten früherer Transaktionen speichern und gleichzeitig neue Blöcke für ein skalierbares Wachstum akzeptieren.
Knoten unterscheiden sich in dem Sinne, dass sie durch ein bestimmtes Merkmal oder eine bestimmte Eigenschaft voneinander unterschieden werden können. Je nach Anwendung können sie eine Vielzahl von Funktionen erfüllen. Was der Knoten tut, wird durch die übergreifenden Anforderungen der Blockchain bestimmt. Neben Standardaufgaben wie der Verwaltung von Transaktionen, dem Austausch von Daten mit anderen Knoten zur Erweiterung des Netzwerks und der Implementierung eines Algorithmus, der das gesamte Netzwerk aktuell und funktionsfähig hält, erfüllt jeder Knoten eine einzigartige Rolle im Blockchain-Ökosystem.
Sicherheit der Blockchain-Knoten
Anstelle einer zentralen Autorität wird eine Blockchain von einer grundlegenden Gruppe von Knoten kontrolliert, bei denen es sich tatsächlich um Akteure und Geräte handelt, die sie mit einem Netzwerk verbinden. Die Kontrolle über eine Plattform wird durch ein gewähltes Team von Knoten demokratisiert, die sich zusammenschließen, um Nützlichkeits- und Kontrollmechanismen zu erfüllen, einschließlich der Authentifizierung von Transaktionen und der Ausführung von Entscheidungsprotokollen.
Transaktionen gelten als fälschungssicher, da jeder Block einen eindeutigen kryptografischen Fingerabdruck und ein Konsensprotokoll hat, das von den Knoten verwendet wird, um sich auf eine gemeinsame Geschichte zu einigen. Der Fingerabdruck (oder Hash) dient als vertrauenswürdiges Zeichen dafür, dass der Block gültig ist, und jede Änderung des Blocks würde einen neuen Hash erfordern. Wenn ein böswilliger Akteur versucht, einen bestehenden Hash zu verändern, bricht die Kette ab und zeigt an, dass etwas nicht stimmt.
Die Knoten sind wichtig, um die Integrität der Kette zu gewährleisten, den Konsens aufrechtzuerhalten und böswillige Aktivitäten zu verhindern.
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