ブロックチェーンのノードの種類は何ですか？

ブロックチェーンネットワークには、さまざまな目的を果たすさまざまな種類のノードが存在します。ノードはピアツーピアネットワークを介して相互に通信し、ブロックチェーンの状態に関するコンセンサスを維持しながら情報を交換することができます。

ブロックチェーンノードの種類は次のとおりです。

1.フルノード

ブロックチェーン台帳の完全なコピーを維持しているため、フルノードはブロックチェーンネットワークで最も重要なタイプのノードです。これらのノードは、ネットワーク上で発生するすべてのトランザクションとブロックのコピーをダウンロードして保存するため、ブロックチェーンの履歴全体を独立して検証することができます。ブロックチェーンネットワークの安定性は、ネットワークの基盤を構成するフルノードに依存しています。

ピアツーピアネットワークの一部として、フルノードは他のノードと通信し、ブロックチェーンの精度と現在の状態を維持します。ブロックチェーンに追加する前に、二重支出や無効な署名などの不整合をチェックして、トランザクションとブロックを検証します。高いレベルのセキュリティとブロックチェーントランザクションの制御を必要とするブロックチェーン開発者や組織は、多くの場合、フルノードを実行します。これらのノードは、すべてのブロックとトランザクションの検証を担当します。

2.ライトノード

ライトノードは、フルノードのより軽量なバリエーションであり、SPV（Simplified Payment Verification）ノードと呼ばれることもあります。これらは、ストレージと処理能力が限られたスマートフォンやタブレットなどのモバイルデバイスで動作するように設計されています。ライトノードはブロックチェーン全体をダウンロードするのではなく、トランザクションに関連する情報を含むその一部をダウンロードします。

情報を取得するには、ライトノードはネットワーク内の多数のフルノードと通信してトランザクションを検証する必要があります。ライトノードはフルノードよりも高速で効率的ですが、検証にフルノードに依存しているため、安全性も低くなります。

このタイプのブロックチェーンノードは、トランザクションと日常活動の迅速で簡単な処理のために設計されており、アーカイブノードに次ぐ利用人気を誇っています。ライトノードには必要不可欠なデータのみを搭載しており、ブロックチェーン全体をダウンロードしないため、フルノードに依存して機能します。

3.マイナーノード

マイナーノードは、トランザクションを検証し、ブロックチェーン上に新しいブロックを生成する役割を担っています。これらのノードは、数学的な問題を解決するために複雑な計算を実行し、新しいブロックを作成して暗号通貨の形で報酬を受け取ることができます。マイナーノードは、マイニングの計算を行うために専用のハードウェアとソフトウェアを必要とします。主要なマイニングプールや必要な機器に投資する財政的能力を持つ個人によって運営されていることがほとんどです。マイナーノードはブロックチェーンネットワークの重要なコンポーネントであり、新しいトランザクションがタイムリーかつ安全な方法で処理され、ブロックチェーンに追加されることを保証します。

ノード対マイナー

ノード

• ピアツーピアネットワークに接続され、ブロックチェーンのコピーを保存しているコンピュータ（または「パーティシパント」）
• ネットワークに接続するためのソフトウェアのみを必要とします
• ノードを実行するための直接的な金銭的インセンティブを受け取りません
• 保存するデータ量に応じて、フルノードまたはライトノードにすることができます
• トランザクションとブロックを検証し、すべてのトランザクションが正当であることを確認して、「コンセンサス」モデルプロセスをサポートします
• 誰でも実行でき、より分散化されたネットワークにつながります
• マイナーよりもはるかに少ないエネルギーを使用します

マイナー

• 新しいブロックのマイニングと作成、トランザクションの追加と検証
• 前のブロックのヘッダーデータハッシュと現在のブロックの新しいハッシュを使用して、チェーンの次のブロックを作成します。そして、ネットワークの承認が必要になります。
• ネットワークに安定した決済メカニズムを提供するために、取引がネットワーク上でアナウンスされるたびに、複雑な暗号数学的問題を解くための専用ハードウェア、高い計算能力、エネルギー消費が必要とされます
• 暗号通貨取引を検証し、暗号通貨の新しい単位を作成します
• 新しい暗号通貨ユニットと取引手数料の形で報酬を獲得します
• マイニングに参加するには、フルノードである必要があります
• マイニングは、いくつかの大規模なマイニングプールに集中することが多く、一元化された管理に対する懸念が高まっています

4.プルーニングされたフルノード

プルーニングされたフルノードは、メモリ容量に制限があります。ブロックチェーンをダウンロードし古いものから時系列にブロックを削除していきます。これはプルーニングと呼ばれ、ブロックはメタデータと配列が残っているため、完全に削除されることはありません。このノードは、プルーニング後に最新のブロックチェーントランザクションを上限まで保持します。サイズ制限が1GBに設定されている場合は、最新のギガバイトのトランザクションが保存されます。

5.アーカイブフルノード

アーカイブフルノードは、ブロックチェーンの台帳全体であるすべてのトランザクションを、時間の始まりまでさかのぼって保存します。アーカイブフルノードは、プルーニングされたフルノードの時間やストレージの制限を受けないため、ブロックチェーンの歴史の初期に行われたトランザクションデータを検証するための唯一の貴重で信頼できるソースとなります。このタイプのブロックチェーンノードには、大量のメモリが必要です。

プルーニングされたフルノードは、セキュリティと分散化を向上させるため、ネットワークで有益ですが、ブロックチェーンが完全に稼働し続けるための唯一の方法であるため、アーカイブフルノードは不可欠です。

6.オーソリティノード

オーソリティノードは、ブロックチェーンを管理する組織またはコミュニティによって承認されたノードです。これは、ノードとするために必要な審査プロセスを持つブロックチェーンに見られます。例えば、Proof-of-Authorityの仕組みを用いたブロックチェーンでは、識別情報を提供したノードオペレーターが管理する承認ノードのみを使用します。

7.マスターノード

いくつかのブロックチェーンには、特定の権限と責任によって通常のフルノードと区別されるマスターノードが存在します。マスターノードは、トランザクションを検証し、ブロックチェーンの記録を維持するフルノードの一種ですが、ブロックチェーンにブロックを追加することはできず、代わりに他のノードから提出されたものを検証するだけで、その他プロトコルによって定義された管理、統治、規制機能を実行します。

8.ステーキングノード

これらのノードは、認証プロセスで「ステーキング」と呼ばれる方法を使用します。ロックされた資金を担保に、プルーフ・オブ・ステーク・コンセンサス・モデルにより、一定額のトークンをプロトコルに拠出したり、ネットワークに一定時間ログインするなど、あらかじめ定められた指標を満たした参加者に認証権限をランダムに指定します。ステーキングノードは、1人のユーザー、またはステーキングプール（ブロックを確認するために選ばれる確率を高めるために暗号化資金をプールするユーザーのグループ）で構成されることがあります。

9.ライトニングノード

ネットワークの混雑を緩和するために、ライトニングノードは別々のネットワーク外の接続を介してオフチェーンでのトランザクションを実行します。トランザクションは処理され、メインのブロックチェーンに送信されます。ライトニングノードは、処理が遅く、取引手数料が高い混雑したブロックチェーンネットワークで有用です。これらのノードは、ネットワーク負荷を軽減しながら、低コストで瞬時の交換を可能にします。

10.スーパーノード

最もまれなノードバリエーションであるスーパーノードは、プロトコルの変更の実装やプロトコルの管理など、特殊なタスクを実行するためにオンデマンドで作成されます。

ブロックチェーンノードタイプはブロックチェーンストレージコンテナとして機能し、ユーザーはネットワークからデータにアクセスして取得することができます。それらは完全に透明であり、ネットワーク上のすべての人がアクセス可能で、ユーザーにとって重要な交流の場として機能します。全体として、ブロックチェーンネットワークにおけるさまざまな種類のノードの役割は、ネットワークのセキュリティ、安定性、アクセシビリティに不可欠です。

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