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Als Node (Englisch für Knoten) wird ein Gerät in einem dezentralen Netzwerk bezeichnet, das die Rolle übernimmt, das Protokoll durch die Pflege einer Kopie der Blockchain zu unterstützen und in einigen Fällen Transaktionen zu verarbeiten. Durch die Verteilung auf viele Knotenpunkte, welche von unterschiedlichen Parteien betrieben werden, wird ein Netzwerk dezentral.
Ein Node kann jedes aktive elektronische Gerät sein, welches mit dem Internet verbunden ist. Computer, Telefone oder sogar Drucker, sofern im Besitz einer eigenen IP-Adresse, können als Node fungieren. Je nach Funktion im Netzwerk besitzen die Nodes eine bestimmte Bezeichnung. Nodes sind programmiert, um Transaktionen basierend auf Konsensmechanismen auszuführen.
Nodes als Grundsteine für dezentrale Blockchains
Kurz gesagt akzeptieren oder lehnen Nodes Vorschläge bzw. Transaktionen ab. Authentifizierte Transaktionen werden zur Blockchain hinzugefügt. Nicht genehmigte Vorschläge werden abgelehnt und nicht zur Blockchain Historie hinzugefügt. Neue Blöcke werden live verarbeitet, und alle Kopien des Ledgers aktualisieren sich sofort. Nodes sind die Speicherbehälter einer Blockchain. Jedes Mal, wenn ein Benutzer im Netzwerk Informationen abruft, interagiert er mit einem Node. Sie bleiben vollständig transparent und für jeden zugänglich.
In Bezug auf Blockchain-Systeme bilden Nodes wichtige Komponenten. Nodes dienen zur Validierung und Aufrechterhaltung der Integrität des dezentralisierten Ledgers und dessen Zugänglichkeit. Sie machen somit das Rückgrat dezentraler Systeme aus. Jede Node enthält eine Kopie der Blockchain. Je mehr Nodes an einem Netzwerk beteiligt sind desto besser ist das System gegen Fehlerquellen (English: Single points of failure) geschützt.
Ein einzelner Node kann potenziell eine vollständige Blockchain betreiben, aber weil sie auf einem einzigen Gerät gespeichert ist, ist sie besonders anfällig für solche single points of failure. Diese können ein Stromausfall, Hackerangriff oder eine Systemstörungen sein. Je mehr vollständige Nodes eine Blockchain hat, desto besser kann sie solche Katastrophen überstehen. Ausserdem ist es für eine korrupte Partei schwieriger, das System zu infiltrieren wie zum Beispiel das Szenario eines 51%-Angriffs auf Bitcoin. Durch ihre gemeinsamen Bemühungen machen Nodes eine zentrale Kontrollbehörde überflüssig. Dies ist ein bedeutender Ansatz vom dezentralen Charakter von Blockchain-Netzwerken.
Arten von Nodes
In der Praxis erfüllen Nodes, manchmal auch "Peers" genannt, verschiedene Rollen. In erster Linie validieren sie Transaktionen, indem sie deren Richtigkeit und Legitimität von Blöcken mithilfe von Konsensalgorithmen wie Proof-of-Work (PoW) oder Proof-of-Stake (PoS) überprüfen. Während die Grösse und der Einfluss der Nodes, je nach Blockchain-Architektur variiert, sorgt ihre kollektive Synergie für Sicherheit, Transparenz und Unveränderlichkeit des Netzwerks.
Arten von Nodes:
- Full Node
Verwalten alle Transaktionsaufzeichnungen in der Blockchain und gelten als die "Server" der Blockchain.
- Pruned node
Wie die Full Node verwalten Pruned Nodes die Transaktionen der Blockchain. Allerdings haben sie eine Speicherplatzlimite, sie speichern die Daten von einer gewissen Anzahl Blocks.
- Mining Node
Benutzt für Proof of Work Konsensumechanismen. Mining Nodes validieren aktuelle Transaktionen und erhalten für ihre Arbeit eine Vergütung
- Staking Node
Ähnlich wie Mining Nodes werden Staking Nodes in Proof of Stake Konsensumechanismen verwendet. Staking Nodes validieren aktuelle Transaktionen und erhalten für ihre Arbeit eine Vergütung.