Wat is een Bitcoin node?

Het Bitcoinnetwerk is afhankelijk van twee belangrijke componenten: miners en nodes. Beide spelen cruciale rollen in de werking en beveiliging van de blockchain. In dit artikel leggen we zo eenvoudig en precies mogelijk uit wat een Bitcoinnode is en hoe het werkt.

Wat doet een Bitcoinnode?

Eenvoudig gezegd is een Bitcoinnode een computer die de Bitcoinsoftware draait, waarvan Bitcoin Core de bekendste is, en verbinding maakt met andere computers die dezelfde software draaien. Deze onderling verbonden computers delen informatie en houden zich aan specifieke regels die bekendstaan als het Bitcoinprotocol. Nodes zijn essentieel voor het behoud van de integriteit en functionaliteit van de Bitcoinblockchain, waardoor ze onmisbaar zijn voor het Bitcoinnetwerk.

Rol en functies van een Bitcoinnode

1. Validatie van transacties en blocks:
   • Elke node verifieert onafhankelijk transacties en blocks volgens de consensusregels van het Bitcoinprotocol. Dit zorgt ervoor dat alleen geldige transacties en blocks aan de blockchain worden toegevoegd.
2. Propagatie van transacties en blocks:
   • Nodes verspreiden nieuw gevalideerde transacties en blocks naar andere nodes in het netwerk. Dit helpt ervoor te zorgen dat alle nodes de meest actuele informatie hebben, waardoor de consistentie van de blockchain in het hele netwerk behouden blijft.
3. Opslaan van de blockchain:
   • Full nodes slaan een volledige kopie van de hele blockchain op, van het genesisblock tot het meest recente block. Deze uitgebreide geschiedenis stelt nodes in staat de integriteit van de blockchain te verifiëren en dubbele uitgaven te voorkomen.
4. Zorgen voor netwerkconsensus:
   • Door dezelfde set regels (het Bitcoinprotocol) te volgen, zorgen nodes er gezamenlijk voor dat het netwerk consensus bereikt over de staat van de blockchain. Deze gedecentraliseerde consensus maakt Bitcoin veilig en bestand tegen censuur.

Soorten nodes

Er zijn verschillende soorten nodes in het Bitcoinnetwerk: full nodes en light nodes.

Full nodes

Een full node is een computer die de Bitcoin Core-software draait en een kopie van de volledige Bitcoinblockchain synchroniseert. Full nodes spelen een cruciale rol bij het valideren van transacties en blocks, waardoor alle netwerkdeelnemers zich houden aan de consensusregels die zijn vastgesteld door het Bitcoinprotocol.

Full nodes vervullen de volgende functies:

• Transactievalidatie: Ze verifiëren onafhankelijk elke transactie volgens de regels van het Bitcoinprotocol.
• Blockvalidatie: Ze controleren de geldigheid van elk nieuw block voordat het aan de blockchain wordt toegevoegd.
• Netwerkpropagatie: Ze geven gevalideerde transacties en blocks door aan andere nodes, waardoor het netwerk gedecentraliseerd en gesynchroniseerd blijft.

Het draaien van een full node vereist aanzienlijke middelen, waaronder veel opslagruimte en bandbreedte. Vanaf 2024 overschrijdt een volledige Bitcoinblockchain 400 GB, waardoor het onpraktisch is voor de meeste smartphones en computers met lage capaciteit om een full node te draaien. Deze resource-intensiteit is de reden waarom een lichtere versie, bekend als een light node, is ontwikkeld.

Light nodes

Een light node, ook bekend als een Simplified Payment Verification (SPV) node, slaat geen volledige kopie van de blockchain op. In plaats daarvan downloadt het alleen block headers, die veel kleiner zijn in omvang. Block headers bevatten samenvattende informatie over blocks, zoals de hash van het vorige block, de tijdstempel en de Merkle root, een cryptografische samenvatting van alle transacties in het block.

De voordelen van light nodes zijn onder andere:

• Lagere opslagvereisten: Light nodes vereisen aanzienlijk minder schijfruimte, waardoor ze geschikt zijn voor smartphones en apparaten met lage capaciteit.
• Verminderd bandbreedtegebruik: Ze verbruiken minder bandbreedte omdat ze geen volledige blocks downloaden.

Echter, light nodes zijn afhankelijk van full nodes om volledige transactiegegevens op te halen en transacties te valideren. Ze moeten verbinding maken met een openbare server of een specifieke full node om effectief te kunnen functioneren. Deze afhankelijkheid betekent dat light nodes niet in dezelfde mate bijdragen aan de decentralisatie van het netwerk als full nodes.

Nodes en miners

Miners bedienen ook nodes binnen het Bitcoinnetwerk, maar hun primaire functie verschilt aanzienlijk van die van standaard nodes. Terwijl standaard nodes voornamelijk verantwoordelijk zijn voor het valideren van bestaande blocks en transacties om ervoor te zorgen dat ze voldoen aan de netwerkregels, zijn miners verantwoordelijk voor het creëren van nieuwe blocks en het toevoegen ervan aan de blockchain.

Miners gebruiken gespecialiseerde hardware, bekend als ASICs (Application-Specific Integrated Circuits), die verschillende terahashes per seconde (TH/s) kunnen berekenen. Ter vergelijking: een typische computer voor consumenten kan ongeveer 100-200 miljoen hashes per seconde (MH/s) uitvoeren. Om dit in perspectief te plaatsen: 1 terahash is gelijk aan 1.000.000 megahashes. De meest geavanceerde mijnbouwhardware kan ongeveer 400 terahashes per seconde uitvoeren, wat veel krachtiger is dan de capaciteiten van een standaard computer.

Miners vervullen de volgende functies:

• Blockcreatie: Miners verzamelen wachtende transacties uit de mempool en voegen deze samen in een kandidaat-block.
• Proof of Work: Om een nieuw block toe te voegen, moeten miners een complexe wiskundige puzzel oplossen, bekend als Proof of Work (PoW). Dit proces omvat het vinden van een nonce die, wanneer gehashed met de gegevens van het block, een hash produceert met een specifiek aantal leidende nullen.
• Netwerkvalidatie: Zodra een miner de puzzel oplost, wordt het nieuwe block naar het netwerk uitgezonden. Full nodes valideren vervolgens het nieuwe block en de transacties volgens de regels van het Bitcoinprotocol voordat ze het aan hun kopie van de blockchain toevoegen.

Succesvolle miners ontvangen een beloning in Bitcoin (BTC) voor elk block dat ze toevoegen. Deze beloning omvat de blocksubsidie (nieuw gecreëerde bitcoins) en de transactiekosten van de transacties die in het block zijn opgenomen.

Hoe kan ik een node draaien?

Het draaien van een volledige Bitcoinnode is tegenwoordig relatief eenvoudig dankzij de beschikbaarheid van complete softwarepakketten. Bijvoorbeeld, Umbrel biedt een gebruiksvriendelijk pakket dat kan worden geïnstalleerd op een Raspberry Pi (een kleine, betaalbare computer) samen met een externe harde schijf. Deze setup maakt het toegankelijk voor enthousiastelingen met enige technische kennis.

Alternatief kunt u de Bitcoin Core-software downloaden van bitcoin.org. Deze software vereist een computer met voldoende rekenkracht, geheugen en opslagruimte. De website biedt een uitgebreide handleiding en roadmap om u door het proces te helpen. Belangrijke vereisten zijn onder andere:

• Hardware: Een moderne computer met minstens 2 GB RAM en 500 GB vrije schijfruimte.
• Internet: Een hogesnelheidsinternetverbinding met minstens 50 GB upload/download gegevens per maand.
• Technische kennis: Basiskennis van computersystemen en command-line operaties.

Moet ik een node draaien?

Beslissen of u een Bitcoinnode wilt draaien, omvat het afwegen van de voordelen tegen de vereisten en de inspanning die ermee gemoeid is.

Voordelen:

• Ondersteun het netwerk: Hoewel het Bitcoinnetwerk veel nodes heeft om efficiënt te functioneren, draagt het draaien van een node bij aan de decentralisatie en veiligheid.
• Privacy en controle: Door uw eigen node te draaien, kunt u direct met de Bitcoinblockchain communiceren, wat meer privacy en controle over uw transacties biedt. U kunt uw eigen transacties verifiëren zonder afhankelijk te zijn van derde partijen.

Overwegingen:

• Technische expertise: Het draaien van een node vereist enige technische kennis.
• Geen financiële beloning: In tegenstelling tot mining biedt het draaien van een node geen financiële beloningen. Het is een vrijwillige bijdrage aan de gezondheid van het netwerk.
• Resource commitment: Het onderhouden van een node omvat continu internetgebruik en opslagcapaciteit. Het is minder gebruiksvriendelijk vergeleken met het gebruik van diensten van derde partijen voor het handelen, verzenden en opslaan van cryptocurrencies.

Het draaien van een Bitcoin-node is niet alleen voor degenen die het netwerk willen ondersteunen; het biedt een diepere betrokkenheid bij het Bitcoin-ecosysteem. Door een node te draaien, dragen individuen bij aan de robuustheid en veerkracht van het netwerk, waardoor het veilig en gedecentraliseerd blijft. De beslissing om een node te draaien moet echter rekening houden met de technische vereisten, inzet van middelen en de persoonlijke interesse van de gebruiker in het behouden van meer controle en privacy over hun Bitcoin-transacties.

Uiteindelijk, hoewel er geen financiële beloning is voor het draaien van een node, maken de voordelen van verbeterde privacy, controle en bijdrage aan de gezondheid van het netwerk het een waardevolle onderneming voor veel Bitcoin-enthousiastelingen. Of je nu kiest voor het draaien van een volledige node of een lichte node, jouw deelname helpt het Bitcoin-netwerk te versterken, waardoor het langetermijnsucces en de stabiliteit worden bevorderd.