Bitcoin-Nodes vs. Miner: Wesentliche Unterschiede erläutert

BITCOIN

Bitcoin-Knoten und Bitcoin-Miner sind zwei wesentliche Komponenten der Bitcoin-Blockchain. Die Begriffe werden oft austauschbar verwendet, und beide sind unterschiedliche Arten von Knoten im Netzwerk. Allerdings haben Vollknoten und Miner wesentliche Unterschiede und separate Verantwortlichkeiten.

Alle Bitcoin-Knoten tragen zur Netzwerkvalidierung von Transaktionen und Blöcken bei, um die Integrität und Kontinuität der Blockchain sicherzustellen. Miner gehen noch einen Schritt weiter, indem sie sich an der Arbeitsnachweis (PoW)Prozess zum Senden neuer Blöcke an das Netzwerk. Ohne Miner würden keine neuen Transaktionen zur Blockchain hinzugefügt werden.

Was ist ein voller Bitcoin-Knoten?

Knoten in einem Blockchain-Netzwerk sind die Computer, die die Software ausführen und die für den Betrieb und die Verwaltung des Netzwerks erforderlichen Informationen speichern. Jeder Knoten wird die Software mit der für seinen Zweck relevanten Rechenleistung ausführen. Die separaten Rollen der Bitcoin-Knoten sind für den Erfolg der Kryptowährung entscheidend.

Ein Bitcoin-Knotenkann auch als Vollknoten bezeichnet werden, wenn man die Bestandteile desBitcoin-BlockchainVolle Knoten können auf einem Standardcomputer ausgeführt werden und speichern eine vollständige, aktuelle Version der Blockchain. Knoten nehmen Transaktionen von Bitcoin-Benutzern entgegen und validieren sie gemäß den Regeln und der Historie des Netzwerks, indem sie sie in einen Mempool mit unbestätigten Transaktionen platzieren, die für die Miner bereit sind.

Validierung einer Bitcoin-Transaktionbesteht aus:

1. Sicherstellen, dass digitale Signaturen gültig sind
2. Authentizität bestimmen
3. Bestätigung der Genauigkeit
4. Überprüfen der verfügbaren Kontostände und ob Transaktionsgebühren bezahlt werden
5. Verhindern von doppelten Ausgaben

Authentifizierte Transaktionen werden von Vollknoten an das Netzwerk gesendet und dann von Minern aufgegriffen und zu Transaktionsblöcken zusammengefasst.

Vollständige Bitcoin-Knoten sind auch dafür verantwortlich, die Arbeit der Miner zu überprüfen und die Regeln des Konsensmechanismuswerden befolgt, einschließlich der korrekten Transaktionsformate, der Einhaltung der Proof-of-Work-Anforderung und der Nichtüberschreitung des Blockgrößenlimits.

Full Nodes verhindern auch, dass Miner zu viel Macht erlangen und mindern das Risiko eines 51%-Angriffweil sie gefälschte Blöcke ablehnen können. Die primäre Verteidigung gegen einen 51%-Angriff liegt jedoch in der dezentralen und wettbewerbsfähigen Natur des Minings selbst.

Trotz der kritischen Beteiligung am Bitcoin-Netzwerk erhalten Knotenpunkte nicht BlockbelohnungenWie Bergleute. Knotenbetreiber führen normalerweise Knoten aus, um die Gesundheit und Sicherheit des Netzwerks zu unterstützen, die Privatsphäre zu gewährleisten oder aus kommerziellen Gründen wie Börsen oder Wallet-Diensten, die Echtzeit- und genaue Blockchain-Daten benötigen.

Was ist ein Bitcoin-Mining-Knoten?

Ein Bitcoin-Miner oder Bitcoin-Mining-Knoten ist ein Typ oder eine Teilmenge eines vollständigen Knotens. Allerdings sind nicht alle vollständigen Knoten Mining-Knoten. Ein vollständiger Knoten pflegt eine vollständige und aktualisierte Kopie der Blockchain und validiert Transaktionen und Blöcke. Mining-Knoten umfassen diese Fähigkeiten, nehmen aber auch am Mining-Prozess teil.

Mining-Knoten sind auch Validierungsknoten und übertragen Informationen an andere Knoten, aber die wichtigste Funktion von Bitcoin-Minern besteht darin, Blöcke von Transaktionen zu überprüfen, den neuen Block im Netzwerk zu verbreiten und das neu geprägte Bitcoin als Belohnung zu erhalten.

Mining-Nodes müssen miteinander konkurrieren, um komplexe mathematische Probleme zu lösen, was dem erfolgreichen Knoten ermöglicht, den Proof-of-Work-Konsens abzuschließen, einen neuen Block zu überprüfen und zu veröffentlichen und die Belohnung zu erhalten. Dieser Prozess dauert erhebliche Rechenleistungund Energie. Miner führen Bitcoin-Mining-Software aus, die die Regeln für die Erstellung und Vorschlag von Blöcken im Netzwerk bereitstellt.

Mining-Nodes validieren oder überprüfen Transaktionen, bevor sie den neuen Block dem Netzwerk zur Überprüfung und Vorschlag vorlegen. Der neue Block wird an Vollknoten zurückgesendet und auf Einhaltung der Netzwerkregeln überprüft, einschließlich Regeln für die Erstellung neuer Bitcoin.

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Andere Arten von Bitcoin-Knoten

Leichte Knoten

Diese Knoten werden auch als vereinfachte Zahlungsbestätigung (SPV) -Knoten bezeichnet. Diese Knoten führen eine Version der Bitcoin-Software aus, die eine „leichte“ Version der Blockchain speichert, die nur Blockheader enthält. Leichte Knoten müssen sich mit vollständigen Knoten verbinden, um die Daten eines gesamten Blocks abzurufen. Diese Konfiguration ermöglicht es ihnen, Transaktionen zu überprüfen, ohne die gesamte Blockchain zu benötigen, was sie für Geräte mit begrenztem Speicherplatz oder Rechenleistung wie mobile Geldbörsen geeignet macht.

Blitzknoten

Die Lightning Netzwerkwird auf dem Bitcoin-Netzwerk aufgebaut und ermöglicht schnellere und günstigere Bitcoin-Transaktionen, die von Lightning-Knoten koordiniert werden. Diese Knoten bilden ein Netzwerk von Zahlungskanälen, die Off-Chain-Transaktionen ermöglichen, die später auf der Bitcoin-Blockchain abgewickelt werden.

Archivknoten

Archivknoten oder vollständige Archivknoten speichern eine vollständige Kopie der Blockchain, einschließlich aller jemals getätigten Transaktionen. Dies ermöglicht es ihnen, historische Daten bereitzustellen und andere Knoten zu bedienen, die die Historie der Blockchain synchronisieren oder überprüfen müssen.

Gekürzte Knoten

Diese Knoten speichern die Historie des Netzwerks, aber nur bis zu einer bestimmten Größe. Wenn die Größenbegrenzung erreicht ist, werden ältere Daten abgeschnitten, um sie in den neuesten Blöcken zu speichern.

Mining-Pool-Knoten

Mining-Pool-Knoten koordinieren die Ressourcen von Gruppen von Minenarbeitern. Wenn ein Mining-PoolNachdem erfolgreich ein Block verifiziert wurde, wird die Belohnung fair zwischen den Pool-Teilnehmern verteilt.

Bitcoin-Knoten vs. Bitcoin-Miner: Vergleich von Minern und Knoten in Bitcoin

Die folgende Tabelle vergleicht die Unterschiede zwischen Knoten und Minern.

Wie Bitcoin-Miner und vollständige Knoten zusammenarbeiten

Bitcoin-Knoten und Miner sind voneinander abhängig. Sie verlassen sich aufeinander, um den folgenden Prozess durchzuführen:

Transaktionsvalidierung und -übertragung

Fullknoten sammeln Transaktionen auf, validieren sie und senden sie an das Netzwerk. Diese Validierung umfasst die Überprüfung, ob die Transaktionen den Regeln des Bitcoin-Protokolls entsprechen und ob die Eingaben zu den Transaktionen zuvor nicht ausgegeben wurden.

Mempool

Der Begriff Mempool bezeichnet den Ort, an dem validierte, unbestätigte Transaktionen warten, bis sie von Minern abgeholt werden, um in einen neuen Block aufgenommen zu werden. Jeder Knoten verwaltet seine eigene Version des Mempools.

Transaktionsauswahl durch Bergleute

Miners nehmen Transaktionen auf und führen weitere Validierungen durch, gruppieren Transaktionen, um den Hash des vorherigen Blocks und eine neue Nonce (eine einmalig verwendete Zufallszahl) einzuschließen, und erstellen so einen einzigartigen neuen Block, der ist „gehasht“mit dem Algorithmus des Protokolls. Der Prozess des Gruppierens von Transaktionen beinhaltet die Erstellung eines Merkle-Baum, das alle Transaktionen im Block effizient zusammenfasst.

Miningprozess: Proof-of-Work, Blockaddition und Belohnungen

Miner konkurrieren darum, mathematische Hashing-Probleme als Erste zu lösen und den neuen Block im Netzwerk zu erstellen. Sie verwenden Rechenleistung, um den Nonce so lange zu ändern, bis ein Hash entdeckt wird, der die Ziel-Mining-Schwierigkeit erfüllt.

Der erfolgreiche Miner findet den Hash-Ausgang, um den Proof-of-Work abzuschließen. Vollknoten bestätigen die Authentizität und einigen sich auf den Zustand der Blockchain und die Reihenfolge der Blöcke, um einen Konsens zu erreichen und so Doppelverausgabung zu verhindern. Der neue Block ist kryptografisch auf dem Netzwerk gesichert.

Der Mining-Knoten erhält die Belohnung, zu der neu geprägte BTC und Transaktionsgebühren aus den Transaktionen gehören, die im Block enthalten sind. Sobald ein neuer Block validiert und zur Blockchain hinzugefügt wurde, wird diese aktualisierte Version der Blockchain nicht in ihrer Gesamtheit übertragen. Stattdessen wird der neue Block selbst übertragen, und andere Knoten validieren und fügen diesen Block unabhängig voneinander ihren Blockchain-Kopien hinzu.

Die entscheidende Rolle der Bitcoin-Knoten

Die Bedeutung von Bitcoin-Knoten und der Einfluss von Knoten und Minern auf das Bitcoin-Netzwerk darf nicht unterschätzt werden. Diese Kernelemente lassen die Blockchain funktionieren, indem sie Transaktionen validieren und verbreiten, Konsens durch den Bitcoin-Konsensmechanismus erreichen und sicher neue unveränderliche Blöcke zur Blockchain hinzufügen. Knoten fungieren als Kommunikationszentren und Vermittler zwischen den Benutzern und stellen sicher, dass Transaktionen und Blöcke über das Netzwerk übertragen werden und Daten effektiv weitergeleitet werden.

Nodes spielen eine entscheidende Rolle bei der Aufrechterhaltung des trustlessIntegrität, Sicherheit und dezentrale Natur der Bitcoin-Blockchain. Bitcoin-Knoten und Miner fügen hinzu Widerstandsfähigkeit und Sicherheit von Bitcoin, wobei jeder die Verantwortlichkeiten erfüllt, die zum reibungslosen Funktionieren des gesamten Netzwerks beitragen. Mit Knotenpunkten ist Bitcoin nicht auf ein einziges Softwarestück angewiesen, was das Risiko von Schwachstellen und Angriffen reduziert.

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