Cosa sono i nodi Bitcoin?

Nella rete Bitcoin, i nodi creano, ricevono o trasmettono messaggi. Eseguire un nodo completamente validante aiuta a garantire la salute della rete, protegge da attacchi e frodi e consente agli utenti di controllare i propri fondi senza dipendere da terze parti. I nodi dei miner sono responsabili dell'elaborazione delle transazioni e della creazione di nuovi blocchi. I client SPV integrati nei wallet di criptovalute operano con risorse minime e forniscono un modo semplificato per verificare le transazioni Bitcoin senza dover scaricare l'intera blockchain. 

Fondamenti

A seconda del contesto, un nodo può fungere da punto di ridistribuzione o da endpoint di comunicazione nelle reti informatiche e di telecomunicazione. Tipicamente, un nodo è un dispositivo fisico di rete, ma in alcune circostanze possono essere impiegati anche nodi virtuali.

Un nodo Bitcoin è un punto all'interno di un'infrastruttura di rete in cui è possibile generare, ricevere o inoltrare messaggi. I quattro tipi di nodi Bitcoin sono full node, supernode, nodi dei miner e client SPV.

Nodi Bitcoin

Il sistema distribuito di nodi informatici permette a Bitcoin di funzionare come valuta digitale peer-to-peer decentralizzata. I nodi della blockchain agiscono come punti di comunicazione che svolgono diverse funzioni e facilitano le transazioni senza intermediari, rendendo il sistema resistente alla censura.

Qualsiasi dispositivo che si connette all'interfaccia Bitcoin può essere considerato un nodo, poiché comunicano tra loro e trasmettono informazioni su transazioni e blocchi all'interno della rete distribuita utilizzando il protocollo peer-to-peer di Bitcoin. Tuttavia, ogni nodo ha funzioni specifiche, quindi esistono diversi tipi di nodi Bitcoin.

Full node

I full node Bitcoin svolgono un ruolo cruciale nella sicurezza della rete e nel suo corretto funzionamento. Questi nodi, noti anche come nodi completamente validanti, sono responsabili della verifica delle transazioni e dei blocchi rispetto alle regole di consenso del sistema. Inoltre, possono ritrasmettere nuove transazioni e blocchi alla blockchain.

Pur essendo comune che i full node scarichino una copia completa della blockchain di Bitcoin, ciò non è obbligatorio. È possibile utilizzare una copia ridotta della blockchain. L'implementazione software più diffusa per creare un full node è Bitcoin Core, che richiede un desktop o un portatile con una versione recente di Windows, Mac OS X o Linux.

Per eseguire un full node Bitcoin Core sono necessari almeno 200GB di spazio libero su disco, 2GB di memoria e una connessione internet ad alta velocità con velocità di upload di almeno 50 kB/s. È preferibile una connessione illimitata o con alti limiti di upload, poiché i full node online possono utilizzare fino a 200 GB/mese di upload e 20 GB/mese di download. Quando avvii per la prima volta il tuo full node, dovrai scaricare circa 200GB di dati.

Si raccomanda di mantenere il full node in funzione per almeno sei ore al giorno, ma è ancora meglio se può funzionare continuamente (24/7). Molte organizzazioni di volontariato e utenti eseguono full node Bitcoin per supportare l'ecosistema. A partire dal 2023, oltre 17.000 nodi pubblici sono attivi nella rete Bitcoin. Si noti che questo numero tiene conto solo dei nodi pubblici, visibili e accessibili, noti come listening nodes. I nodi nascosti, detti anche non-listening nodes, non sono visibili alla rete e possono operare dietro firewall o usando protocolli che consentono comunicazioni anonime su Internet come Tor.

Listening Nodes (Supernode)

I full node che sono visibili e accessibili dagli altri nodi della rete sono chiamati listening nodes o supernode. Questi nodi fungono da sorgenti di dati e ponti di comunicazione e sono responsabili della trasmissione della cronologia della blockchain e dei dati delle transazioni agli altri nodi della rete. In sostanza, i supernode sono punti di ridistribuzione che aiutano a stabilire connessioni tra i nodi.

I supernode generalmente richiedono maggiore capacità computazionale e una connessione internet più affidabile rispetto ai nodi nascosti. Di solito sono in funzione 24/7 e hanno molteplici connessioni stabilite, permettendo loro di fornire informazioni a qualsiasi nodo decida di connettersi. Gestire un supernode contribuisce a migliorare l'affidabilità e l'efficienza della rete.

Nodi dei miner

Per iniziare a minare Bitcoin è necessario acquistare hardware e software specializzati. Questi programmi di mining sono separati da Bitcoin Core e operano in parallelo per minare blocchi Bitcoin. I miner possono scegliere di lavorare da soli come solo miner o come parte di un pool.

I miner solitari utilizzano la propria copia della blockchain sui loro full node, mentre i miner in pool combinano le loro risorse computazionali o hashpower. In un pool di mining, solo l'amministratore del pool deve eseguire un full node, noto anche come full node del pool miner. 

Client SPV (leggeri)

I wallet di criptovalute spesso utilizzano client con Simplified Payment Verification (SPV), noti anche come client leggeri, per accedere alla rete Bitcoin. A differenza dei full node, i client SPV non mantengono una copia della blockchain e non si occupano della verifica o validazione delle transazioni, quindi non contribuiscono alla sicurezza della rete. Invece, si affidano ad altri full node (supernode) per ottenere informazioni sull'inclusione delle transazioni in un blocco. Essenzialmente, i client SPV funzionano come endpoint di comunicazione e vengono usati per controllare lo stato delle transazioni senza scaricare l'intero contenuto dei blocchi.

Client vs. nodi di mining

Eseguire un full node non è la stessa cosa che gestire un nodo di mining completo. A differenza del mining, i nodi completamente validanti possono essere eseguiti da chiunque e non richiedono hardware o software costosi.

Quando un miner tenta di minare un blocco, prima raccoglie transazioni pendenti valide dai full node. Poi compila le transazioni in un blocco candidato e inizia il processo di mining. Una volta trovata una soluzione valida, il miner trasmette il blocco alla rete affinché gli altri full node ne verifichino la validità. Le regole di consenso sono stabilite e mantenute dalla rete distribuita di nodi validanti, non dai miner.

Conclusione

I nodi Bitcoin comunicano tra loro tramite il protocollo P2P di Bitcoin, garantendo l'integrità del sistema. I nodi disonesti che cercano di propagare informazioni errate o di comportarsi in modo scorretto vengono rapidamente individuati dai nodi onesti e disconnessi dalla rete. Eseguire un nodo completamente validante contribuisce alla salute della rete e offre un ambiente più sicuro e affidabile per le transazioni Bitcoin. Pur non offrendo ricompense finanziarie, i full node garantiscono il rispetto delle regole della rete, proteggono da attacchi e frodi (come il double-spending) e permettono agli utenti di controllare i propri fondi senza dipendere da terze parti.