Node là gì? Các bước cơ bản để thiết lập Node trong blockchain

Bài viết dưới đây sẽ cung cấp cho các bạn thông tin đầy đủ về Node: Khái niệm, vai trò, phân loại, cách thức hoạt động trong blockchain và hướng dẫn chi tiết cách khởi chạy Node.

Node là gì?

Node, nút, là thuật ngữ chỉ những thiết bị phân phối, giao tiếp thông tin trong mạng lưới máy tính hoặc viễn thông. Trong Crypto, Node là thiết bị được kết nối với mạng blockchain, thực hiện các chức năng nhất định bao gồm tạo, nhận, gửi hoặc lưu trữ thông tin tạo thành cơ sở hạ tầng của một blockchain. Node có thể là bất cứ loại thiết bị nào từ PC, Laptop đến các máy chủ…

Phân loại Node trong Blockchain

Có rất nhiều loại node khác nhau trong mạng lưới blockchain, về cơ bản, một blockchain sẽ bao gồm: full node, lightweight node, supernode, lightning node.

Full Node (Nút đầy đủ)

Full node được coi là xương sống của một blockchain. Các node này chứa toàn bộ lịch sử và các thông tin liên quan của mọi block từ giao dịch đầu tiên trên nền tảng. Chúng đảm nhiệm vai trò duy trì sự đồng thuận giữa các nút trong mạng lưới, đồng thời xác minh giao dịch và block. Full node thường là các máy tính hay máy chủ có cấu hình và khả năng xử lý mạnh mẽ.

Lightweight Node (Nút nhẹ)

Một lightweight node chỉ chứa những thông tin về một block cụ thể nó đã kết nối trước đó, chứ không lưu trữ thông tin đầy đủ, các thông tin đó sẽ được lưu trữ trong block header (tiêu đề khối). Đặc tính khá riêng biệt của nút nhẹ là nó không cần phải chạy liên tục. thông thường, khi được yêu cầu, các node này mới kết nối với full node, thông qua đó, thấy được các thông tin cơ bản trên blockchain và yêu cầu block header mới nhất.

Nhờ vào hoạt động nhẹ, lightweight node không cần đến nhiều dung lượng và tài nguyên để duy trì hoạt động. bạn có thể chạy một nút nhẹ trên chính điện thoại di động của bạn.

Super Node 

Khi Supernode kết nối với Full node để giúp truyền thông tin trên toàn mạng lưới, chúng có vai trò đảm bảo tất cả các node đều nhận được dữ liệu chính xác. Các chức năng ngoài chuỗi của Supernode có thể kể đến như xác thực, ủy quyền, gateway service…

Lighting Node

Lightning node là nút trên một mạng riêng – lightning network, tách biệt hoàn toàn với mạng lưới blockchain chính nhưng chúng vẫn có khả năng tương tác với các node khác trên mạng lưới này. Giao dịch đẩy từ mạng chính lên lightning network sẽ được xử lý ngay lập tức, từ đó giúp giảm tải cho hệ thống và giảm chi phí giao dịch.

Một số loại node khác như authority node, pruned node, master node và mining nodes.

Ngoài ra, node cũng được phân loại dựa trên tính khả dụng của chúng. Node online (nút trực tuyến) là nút liên tục hoạt động và gửi các bản cập nhật cho mạng. Đối ngược là các Node offline (nút ngoại tuyến) không cần kết nối với mạng liên tục. Khi kết nối, node offline sẽ được yêu cầu tải xuống và cập nhật dữ liệu sổ cái để duy trì đồng bộ với mạng.

Cốt lõi của Blockchain dựa trên nguyên tắc của mạng P2P (Peer to Peer)

Node hoạt động như thế nào trong Blockchain?

Khi một thợ đào hay người xác thực (Validator) cố gắng thêm block giao dịch mới vào blockchain, họ sẽ truyền block đó tới tất cả các node trên mạng (hoặc một phần, tùy thuộc blockchain đó đang sử dụng thuật toán đồng thuận nào).

Dựa trên tính hợp pháp của block (chữ ký và giao dịch hợp lệ), các node có thể chấp nhận hoặc từ chối. Khi chấp nhận, node sẽ lưu trữ block giao dịch mới đó trên đầu các block mà nó đã lưu trữ. Nhìn chung, những gì các node cần làm trong blockchain là:

Đầu tiên, chúng kiểm tra tính hợp lệ của một blockchain để quyết định chấp nhận hay từ chối nó.
Nếu chấp nhận, tiếp theo, các node sẽ lưu trữ lịch sử giao dịch blockchain.
Cuối cùng, các node phát và lan truyền lịch sử này đến các node khác để cập nhật về lịch sử giao dịch.

Vai trò của Node trong blockchain

Node hỗ trợ mạng lưới bằng cách duy trì bản sao của blockchain, nhiều trường hợp khác, chúng còn được dùng để xử lý các giao dịch. Nhà sản xuất sẽ thường bố trí các node theo dạng cây nhị phân. Những node trong mỗi đồng tiền điện tử đều là riêng biệt, nhằm duy trì các bản ghi giao dịch của mỗi loại.

Các node trong phần riêng lẻ của blockchain sẽ có cấu trúc dữ liệu lớn hơn. Những người sở hữu node này sẽ tự đóng góp tài nguyên thiết bị để xác thực và lưu trữ những giao dịch. Khi đó, họ sẽ có thể thu phí giao dịch và kiếm phần thưởng bằng chính tiền điện tử. Quy trình này là “Đào tiền ảo”.

Bởi quá trình xử lý các yêu cầu giao dịch có thể sẽ phải giải quyết lượng dữ liệu lớn và công suất tính toán cao. Vậy nên, các thiết bị có GPU và CPU khỏe sẽ được các thợ đào nahwsm đến, nhằm đáp ứng yêu cầu về công suất xử lý, xác thực giao dịch trên blockchain và nhận thêm phần thưởng.

Chạy Node để làm gì?

Chạy Node, nói một cách cao siêu, là tương hỗ cho mang lưới của crypto hoạt động trơn tru và hoàn hảo nhất. nếu không có node, mọi giao dịch sẽ không thể xảy ra, không block nào đươc tạo ra khi đó tiền điện tử của bạn sẽ chết.

Chạy node là một cách kiếm tiền thụ động tốt nhất chừng nào đồng tiền số đó còn giá trị, block mới còn được tạo ra. Khá tương đồng đào coin nhưng chạy node đòi hỏi ít vốn đầu tư hơn và tiết kiệm năng lượng. Tuy nhiên bạn cần bổ sung nhiều kiến thức và kỹ năng máy tính.

Chạy node là một cách kiếm tiền thụ động tốt nhất chừng nào đồng tiền số đó còn giá trị

Bạn có thể chạy Blockchain Node không?

Bất kỳ ai cũng có thể chạy một blockchain node trên mặt lý thuyết nhưng điều này còn phụ thuộc vào thuật toán đồng thuận của blockchain đó với một số yêu cầu nhất định như sau:

Thuật toán đồng thuận PoA (Proof of Authority)

Ví dụ: BSC, HECO, OKexchain,..

Để chạy node cho những Blockchain sử dụng thuật toán này, bạn phải thực sự là người có danh tiếng trong cộng đồng đó, điều này không phù hợp với một lượng lớn người dùng phổ thông.

Thuật toán đồng thuận DPoS (Delegated Proof of Stake)

DPoS là một thuật toán dựa trên giá trị số token người dùng nắm giữ, nói một cách khác, chỉ có “top holder” mới có quyền chạy node trên blockchain sử dụng thuận toán này. Tương tự PoA nó không phù hợp với phần đông người dùng phổ thông.

Ethereum Full Node

Ethereum là blockchain phân quyền hơn và giới hạn gia nhập thấp hơn. Người dùng được khuyến khích tự chạy node riêng để sử dụng Ethereum một cách riêng tư và đáng tin cậy, nhưng vẫn hỗ trợ hệ sinh thái.

Một số lợi ích khi tự chạy Ethereum Full Node:

• Node của bạn sẽ tự xác minh tất cả các giao dịch theo các quy tắc đồng thuận, tức bạn không phải dựa vào bất kỳ node nào khác trong mạng
• Bạn sẽ không bị rò rỉ địa chỉ và số dư ví của mình cho các node ngẫu nhiên.
• DApp của bạn cũng an toàn và riêng tư hơn nếu bạn sử dụng node riêng.
• Tuỳ chỉnh lập trình các RPC endpoints.

Một số lợi ích mang lại cho Ethereum Network:

• Đối với Ethereum, một tập hợp các node đa dạng đóng vai trò rất quan trọng đối với sự bảo mật và khả năng phục hồi hoạt động mạng lưới.
• Full node cung cấp quyền truy cập dữ liệu blockchain cho Lightweight node phụ thuộc vào nó.

Cách thiết lập Node cơ bản cho người mới

Thiết lập node có thể là một quá trình phức tạp nhất là khi bạn không có nhiều kinh nghiệm về nó. Dưới đây là các bước tạo Node cơ bản, chi tiết dành cho người mới:

• Thuê VPS.
• Nhận email thông tin đăng nhập.
• Đăng nhập
• Nhập hàm tmux.

Bước 1: Thuê VPS

VPS (Virtual Private Server) có thể được hiểu là máy tính ảo cho người dùng chạy code. Việc mua VPS tương tự việc chúng ta mua một chiếc máy tính khác, tuy nhiên chúng ta không sở hữu vật lý.

Lý do phải mua VPS mới chạy được Node là vì những dự án testnet* đa phần không bảo mật tốt, nếu dùng máy chính có thể gây ảnh hưởng đến dữ liệu.

*Testnet, mạng thử nghiệm, là cơ chế thử nghiệm các blockchain

Đầu tiên, truy cập contabo.com/en và chọn loại VPS rẻ nhất.

Cách thiết lập Node cơ bản cho người mới

Tiếp theo, chọn VPS cụ thể, có thể chọn loại rẻ nhất.

Cách thiết lập Node cơ bản cho người mới

Chọn thời gian và địa điểm, có thể chọn 12 tháng và ASIA. Lưu ý: Bạn không nhất thiết chọn Châu Á, có thể chọn European Union cho tiết kiệm.

Cách thiết lập Node cơ bản cho người mới

Kéo xuống nhập Password, các thông tin còn lại thì giữ nguyên (bộ nhớ 200 GB SSD, hệ điều hành Ubuntu…) và bấm Next.

Cách thiết lập Node cơ bản cho người mới

Cách thiết lập Node cơ bản cho người mới

Cuối cùng, điền thông tin cá nhân và thẻ thanh toán để hoàn tất thuê VPS.

Bước 2: Nhận email thông tin đăng nhập và đổi mật khẩu

Khi hoàn tất, hệ thống sẽ gửi email cho bạn, sau đó sẽ có email cung cấp tài khoản và mật khẩu đăng nhập. Việc bạn cần làm bây giờ là truy cập my.contabo.com/account/login để đăng nhập. Lưu ý đổi mật khẩu theo các bước sau:

• Chọn Your services.
• Manage → Control.
• Password Reset.

Cuối cùng, nhập Password mới là hoàn tất.

Bước 3: Đăng nhập

Thông tin đăng nhập gồm có IP đã nhận ở email thông tin đăng nhập và mật khẩu đã đổi ở trên. Tùy vào hệ điều hành, có những cách đăng nhập khác nhau:

• Windows: Start + R; rồi search CMD và Enter.
• MacOS: Command + Space; rồi search Terminal và Enter.

Cú pháp để đăng nhập vào VPS là ssh root@<địa chỉ IP>

Sau đó, nhấn Enter. Ví dụ: ssh [email protected]

Tiếp theo, nhập Password đã đổi vào. Sau khi hoàn tất, nhấn Enter.

Giao diện đăng nhập thành công vào VPS trên Contabo sẽ như sau:

Cách thiết lập Node cơ bản cho người mới

Bước 4: Nhập hàm tmux

tmux là hàm giúp chạy Node khi bạn tắt máy. VPS chỉ là máy tính thông thường, khi Terminal bị tắt, VPS cũng sẽ tắt, và mọi hoạt động cũng sẽ dừng theo. Điều này khiến việc chạy Node bị ngừng lại.

Để khắc phục, ta cài thêm tmux. Khi Node chạy trong tmux sẽ chạy vĩnh viễn đến khi được chủ động dừng lại, mà không bị ảnh hưởng bởi việc tắt máy.

Sau khi đăng nhập thành công, bạn cài tmux bằng lệnh sau: apt install tmux

Sau đó Enter.

Cách thiết lập Node cơ bản cho người mới

Bước 5: Chạy Node

Kết luận

Node rất quan trọng trong hoạt động của mạng blockchain vì chúng giữ cho tất cả những người tham gia trung thực và đảm bảo tính toàn vẹn của dữ liệu. Hầu hết các mạng blockchain sử dụng các ưu đãi tiền tệ, chẳng hạn như khai thác hoặc đặt cược, để thúc đẩy người dùng vận hành các node hoàn chỉnh. Tuy nhiên, bất kể các ưu đãi như thế nào, người dùng vẫn tự do đặt các node hoàn chỉnh của họ vì họ tin tưởng vào sự phát triển một dự án và muốn hỗ trợ cũng như gìn giữ nó nhiều nhất có thể.

Tuy nhiên, lưu ý rằng việc chạy một node hoàn chỉnh sẽ phát sinh cả chi phí và rủi ro. Và việc cài đặt nó có thể quá phức tạp đối với những người không quen với blockchain và lập trình.

Do đó, bạn luôn có thể tìm kiếm lời khuyên từ các chuyên gia blockchain. Trong trường hợp bạn muốn có kiến ​​thức chuyên môn, thì bạn có thể tìm kiếm một số khóa học chứng chỉ blockchain. Nhiều nền tảng edutech có sẵn trực tuyến cung cấp các chứng chỉ về đào tạo blockchain.