1.概括

节点是支持网络的计算机和服务器,作为区块链去中心化,安全性和透明性的基石,节点负责维护和验证区块链网络上交易的公共账本。有几种不同类型的节点,轻节点,完整节点和主节点。每种节点在其支持的网络上具有不同的责任级别。最强大的节点类型(主节点)于2014年3月首次引入Dash网络,此后已被多种其他区块链网络采用。

2. 什么是主节点?

开始讨论主节点时,了解它们相对于对等节点(节点和完整节点)的功能是有帮助的。为此,我们需要简要讨论每种类型的节点的角色。请记住,各个区块链网络在结构上确实存在细微(有时甚至是很大)的差异,因此此处包含的节点的一般类型,根据其所隶属网络的角色和职责可能会略有不同。但是,在我们开始之前,重要的是要阐明所有节点之间的共同点:它们都运行通常被称为协议的软件,该软件确定特定区块链的规则,特征和功能。

节点(有时称为轻型节点或常规节点)是支持区块链网络的最基本类型的计算设备。一般而言,去中心化的区块链网络仅由支持该网络的所有节点组成。在工作量证明(PoW)系统中,矿工是节点。在权益证明(PoS)系统中,放款钱包是节点。 PoW和PoS是共识机制,可让节点就交易的有效性以及整个区块链的状态达成协议。

当一笔新的交易打包在一个块中,并通过一个节点广播到整个网络时,每个其他节点必须验证其有效性。当该区块添加到区块链的所有副本时,就可以达成网络共识。轻型节点通常仅下载足够的区块链数据来处理和验证新交易,因此其计算量最小。请记住,完整的区块链通常代表大量数据。例如,截至2020年9月,一个比特币已满的节点占用了300 GB以上的空间,甚至超过了许多个人计算机可能存储的空间。轻型节点减少的区块链数据需求使它们能够快速运行,而其底层系统不会因过多的数据而陷入困境。

一个完整的节点可以执行常规节点的所有操作,但它还包含区块链分类账的完整副本,即实时的所有区块链交易。它下载了区块链上曾经发生过的所有交易(不仅仅是最近的交易),并与其他节点进行了完全验证。从理论上讲,即使只有一台计算机保留了分类账的完整副本,如果在整个节点网络上发生灾难性故障的可能性极小,则可以完全恢复网络。随着全球各地的许多分散式计算机和服务器维护着最新的区块链分类账副本,完整的节点为网络提供了更高的安全性,因为所有完整的节点都需要销毁才能停止网络。

接下来是主节点(masternodes)。主节点实际上并不向区块链添加新块,而是仅对其进行验证。根据他们参加blockchain协议,他们也有特殊的管理,治理,调控的作用。在2014年3月Dash协议中首次在区块链系统中添加了主节点masternodes——Proof of Service。主节点在PoS生态系统中更常见,尽管它们也可以在PoW生态系统中使用。

3.主节点如何工作?

主节点的功能类似于它所支持的分散式区块链网络上的服务器(包含区块链分类帐的完整副本),并且还承担其他责任。根据其所操作的区块链的性质,主节点可以控制投票事件并执行协议操作。

例如,在Dash网络上,主节点比常规节点具有更大的权限,并且可以用于发送私有事务(PrivateSend)或即时事务(InstandSend)。主节点提供这些关键服务,这是Dash PoSe生态系统的关键部分。 Dash主节点也具有管理角色,每个节点都有一个投票权,以确定是否批准或拒绝Dash网络上的新开发和协议修订。

加密主节点在基于抵押的系统上运行,该抵押系统的功能非常类似于PoS协议。运营商必须拥有大量的加密货币才能运行主节点。反过来,主节点运营商将获得其服务的年度代币收益。这样,网络可确保其最重要的节点在财务上受到激励,从而增强网络的稳定性和忠诚度。因此,主节点也称为绑定验证器系统。

4.使用主节点的好处

无论特定的区块链协议使用PoW结构,PoS结构还是完全不同的共识结构,几乎每个协议都包含一种机制,用于奖励维护网络,创建区块并保持其正常运行的节点。当加密货币在其协议中采用主节点时,主节点通常会获得整体区块奖励的很大一部分,因为它们首当其冲地承担着维持网络的责任。区块奖励通常以区块网络底层加密货币的形式出现,奖励给已成功验证区块的节点。

此外,在PoS系统中生成新块所需的处理级别比在利用挖掘的PoW系统中要低得多。因此,从理论上讲,与PoW挖矿对手相比,PoS环境中的加密主节点可以以更低的成本产生更多的收入,从而为运营主节点提供了强大的财务动力。

除了主节点的始发者Dash(DASH)以外,采用主节点的加密货币还包括Vitae(VITAE),Div(DIVI),Pivx(PIVX),Horizen(ZEN),Energi(NRG),Zcoin(XZC)和Syscoin (SYS)。

5.使用主节点的困难

加密中的主节点的好处是巨大的,但是操作和维护主节点有困难。主节点比完整节点和轻节点要消耗更多的资源。操作主节点需要更多的技术知识,资金和时间。

操作加密主节点需要经常在网络中拥有大量抵押品。在某些情况下,对主节点资格的要求过高。例如,要具备运行Dash主节点的资格,就必须拥有1,000个DASH,在不同时期,其价值相当于数万美元,有时甚至超过一百万美元。