Tecnologías

¿Cuáles son los tipos de nodos en Blockchain?

Definición: Un Blockchain es un libro de contabilidad distribuido compuesto por una red de múltiples nodos. Los nodos Blockchain son los moderadores que construyen la infraestructura de una red descentralizada. Su función principal es mantener el consenso del libro de contabilidad público, que varía según el tipo de nodo. La arquitectura y los requisitos de diseño de un protocolo Blockchain concreto determinan los tipos de nodos. Cada uno de los nodos tiene una función específica en el mantenimiento del funcionamiento del ecosistema Blockchain.

Los nodos de Blockchain se comunican entre sí para transmitir a la red y adquirir el consenso necesario para asignar y validar nuevos bloques de acuerdo con el algoritmo de consenso de la red. En términos simplificados, un nodo blockchain es uno de los ordenadores que ejecutan colectivamente el software de la blockchain. Permite a la cadena de bloques validar las transacciones y mantener la seguridad de la red, garantizando que ésta siga estando descentralizada. Cada participante en una red descentralizada es un nodo, y cada nodo es fundamental para la seguridad y estabilidad de la red.

Explicación

Explicación de los tipos de nodos Blockchain

Existen diferentes tipos de nodos en una red Blockchain que sirven para diversos propósitos. Los nodos se comunican entre sí a través de una red peer-to-peer, lo que les permite intercambiar información mientras mantienen el consenso sobre el estado de la Blockchain.

Los tipos de Nodos Blockchain son:

1. Nodos Completos

Dado que mantienen una copia completa del libro mayor de Blockchain, los Nodos Completos son el tipo de nodo más esencial de la red Blockchain. Estos nodos son capaces de verificar de forma independiente todo el historial de Blockchain, ya que descargan y almacenan copias de cada transacción y bloque que se produce en la red. La estabilidad de la red Blockchain depende de los Nodos Completos, que constituyen la base de la red.

Como parte de una red entre iguales, los Nodos Completos se comunican con otros nodos para mantener la exactitud y el estado actual de la Blockchain. Validan las transacciones y los bloques comprobando si hay incoherencias, como doble gasto o firmas no válidas, antes de añadirlos a la Blockchain. Los desarrolladores de Blockchain y las organizaciones que requieren un alto nivel de seguridad y control sobre sus transacciones de Blockchain suelen ejecutar Nodos Completos. Estos nodos se encargan de validar todos los bloques y transacciones.

2. Nodos ligeros

Los Nodos Ligeros son una variación más ligera de los Nodos Completos, a veces denominados nodos SPV (Simplified Payment Verification). Están diseñados para funcionar en dispositivos móviles como teléfonos inteligentes y tabletas con almacenamiento y capacidad de procesamiento limitados. Los nodos ligeros no descargan toda la Blockchain, sino una pequeña parte de ella que contiene información relevante para sus transacciones.

Para obtener la información, los Nodos Ligeros deben verificar sus transacciones comunicándose con una serie de Nodos Completos de la red. Los nodos ligeros son más rápidos y eficientes que los nodos completos, pero al depender de éstos para la validación, también son menos seguros.

Este tipo de nodo Blockchain está diseñado para el procesamiento rápido y sencillo de transacciones y actividades diarias, y es el segundo en popularidad de uso sólo por detrás de los nodos de archivo. Los nodos ligeros están equipados sólo con los datos esenciales y dependen de los nodos completos para funcionar, ya que no descargan la cadena de bloques completa.

3. Nodos mineros

Los Nodos Mineros son los responsables de validar las transacciones y generar nuevos bloques en la Blockchain. Estos nodos ejecutan cálculos complejos para resolver problemas matemáticos, lo que les permite crear nuevos bloques y recibir recompensas en forma de criptomoneda. Los nodos mineros requieren hardware y software especializados para realizar cálculos mineros. Suelen estar gestionados por grandes grupos de minería o por particulares con capacidad financiera para invertir en el equipo necesario. Los Nodos Mineros son componentes críticos de la red Blockchain, asegurando que las nuevas transacciones son procesadas y añadidas a la Blockchain de una manera oportuna y segura.

Nodo frente a minero

Nodo

  • Un ordenador (o "participante") conectado a la red de igual a igual, que almacena una copia de la Blockchain
  • Sólo requiere software para conectarse a la red
  • No recibe ningún incentivo económico directo por gestionar un nodo
  • Puede ser un Nodo Completo o un Nodo Ligero, dependiendo de la cantidad de datos que almacenen
  • Apoyan el proceso del modelo de "consenso" verificando las transacciones y los bloques, garantizando que todas las transacciones son legítimas
  • Puede ser gestionado por cualquiera, lo que da lugar a una red más descentralizada
  • Utiliza mucha menos energía que la minería

Minero

  • Mina y crea nuevos bloques, añade y valida transacciones
  • Crea el siguiente bloque de la cadena, utilizando el hash de los datos de cabecera del bloque anterior y un nuevo hash para el bloque actual. A continuación, requiere la aceptación de la red.
  • Cada vez que se anuncia una transacción en la red, se requiere hardware especializado, alta potencia de cálculo y consumo de energía para resolver complejos problemas matemáticos criptográficos con el fin de proporcionar un mecanismo de liquidación estable a la red
  • Verifica las transacciones de criptomoneda y crea nuevas unidades de criptomoneda
  • Obtiene recompensas en forma de nuevas unidades de criptomoneda y comisiones por transacción
  • Debe ser un nodo completo para participar en la minería
  • La minería a menudo se concentra en manos de unos pocos grandes grupos de minería, lo que plantea problemas de control centralizado

4. Nodos completos podados

Un nodo completo podado tiene una cantidad limitada de memoria. Descarga la Blockchain y elimina los bloques en orden cronológico, empezando por los más antiguos. Esto se conoce como poda, y los bloques no se eliminan por completo, ya que sus metadatos y secuencia permanecen. Este nodo mantendrá las transacciones más recientes de la blockchain hasta su límite después de la poda. Si el límite de tamaño está fijado en 1 GB, almacenará el gigabyte más reciente de transacciones.

5. Nodos completos de archivo

Un Nodo de Archivo Completo almacena todo el libro mayor del Blockchain, es decir, todas las transacciones, desde el principio de los tiempos. Los Nodos Completos de Archivo son la única fuente valiosa y fiable para verificar los datos de transacciones anteriores en la historia de una Blockchain, ya que no están afectados por el límite de tiempo o almacenamiento de los Nodos Completos Podados. Este tipo de nodo de Blockchain necesita disponer de una gran cantidad de memoria.

Mientras que los Nodos Completos Podados son beneficiosos para la red, ya que mejoran la seguridad y la descentralización, los Nodos Completos Archivados son esenciales, ya que son el único método para que la Blockchain siga siendo plenamente operativa.

6. Nodos de autoridad

Un Nodo de Autoridad es un nodo que ha sido aprobado por la organización o comunidad que gestiona una Blockchain. Se encuentra en Blockchain que tienen un proceso de investigación requerido para ser un nodo. Las Blockchain que utilizan un mecanismo de prueba de autoridad, por ejemplo, sólo utilizan nodos aprobados gestionados por operadores de nodos que han proporcionado información de identificación.

7. Nodos maestros

Varias Blockchain contienen Nodos Maestros, que se distinguen de los Nodos Completos normales por sus privilegios y responsabilidades específicas. Un Nodo Maestro es un tipo de Nodo Completo que valida las transacciones y mantiene un registro en la blockchain, pero no puede añadir bloques a la blockchain, sino que sólo verifica los enviados por otros nodos, además de ejecutar otras funciones de gestión, gobierno y regulación definidas por el protocolo.

8. Nodos de estaca

Estos nodos utilizan un método conocido como "staking" en su proceso de autenticación. Utilizando fondos bloqueados como garantía, un modelo de consenso proof-of-stake designa aleatoriamente poderes de autenticación a los participantes que han cumplido métricas predeterminadas, como aportar una cierta cantidad de tokens al protocolo o registrarse un cierto número de horas en una red. Un nodo de estaca puede estar formado por un usuario o por un grupo de estacas, que es un grupo de usuarios que reúnen sus criptofondos para tener más posibilidades de ser seleccionados para confirmar bloques.

9. Nodos Lightning

Para aliviar la congestión de la red, los nodos Lightning ejecutan transacciones fuera de la cadena a través de conexiones independientes, fuera de la red. Las transacciones se procesan y se envían a la Blockchain principal. Los nodos Lightning son útiles en redes de blockchain congestionadas con un procesamiento lento y elevadas comisiones por transacción. Estos nodos permiten realizar intercambios instantáneos a bajo coste, al tiempo que reducen la carga de la red.

10. Supernodos

Los Super Nodos, la variante más rara de los nodos, se crean bajo demanda para realizar tareas especializadas, como implementar cambios de protocolo o gestionar protocolos.

Los tipos de nodo Blockchain funcionan como contenedores de almacenamiento blockchain, permitiendo a los usuarios acceder y adquirir datos de la red. Son totalmente transparentes y accesibles para todos los miembros de la red, y sirven como punto vital de interacción para los usuarios. En general, el papel de los distintos tipos de nodos en las redes blockchain es esencial para la seguridad, estabilidad y accesibilidad de la red.

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