نودهای سبک، مزایا و معایب آنها و مقایسه آنها با نودهای کامل

یک لایت نود (Lightweight Node) در زمینه بلاک چین و ارزهای دیجیتال، یک نوع نود سبک است که تمام جزئیات معاملات بلاک چین را نمی‌داند و اطلاعات کامل بلاک چین را ذخیره نمی‌کند. در عوض، یک لایت نود فقط اطلاعات مورد نیاز برای انجام عملیات خود را دریافت و ذخیره می‌کند. این نوع نود بیشتر برای برنامه‌ها و کاربرانی که به دنبال کارکردهای خاص و سبکی از بلاک چین هستند مناسب است.

معمولاً در لایت نودها، میزان داده‌ها و حجم ذخیره‌سازی کاهش یافته و مصرف منابع سخت‌افزاری پایین است. با این حال، این ویژگی‌ها باعث می‌شود که این نودها به دسترسی سریعتری به بلاک چین و اجرای عملیات محدود شده دست یابند. در بلاک چین، “نود” به معنای یک کامپیوتر یا دستگاهی است که به شبکه بلاک چین متصل شده و نقشی در تأیید و انتشار تراکنش‌ها و بلاک‌ها دارد.

این نودها به طور مشترک اطلاعات کاملی از بلاک چین (یا حداقل بخشی از آن) را نگهداری می‌کنند و بر اساس آن، قادرند تراکنش‌ها را تأیید و جدیدترین وضعیت شبکه را برای سایر نودها منتشر کنند.

هر نود در شبکه بلاک چین مسئولیت‌های متفاوتی دارد، از جمله:

تأیید تراکنش‌ها: نودها بررسی و تأیید صحت تراکنش‌ها را انجام می‌دهند؛ شامل بررسی امضاها، اعتبار تراکنش و بررسی تاریخچه تراکنش‌های قبلی است. تولید بلاک: برخی از نودها (معمولاً نودهای ماینر یا نودهای تولید بلاک) مسئولیت ایجاد بلاک‌های جدید و اضافه کردن آنها به زنجیرهٔ بلاک چین را دارند. کرد: اشتراک‌گذاری اطلاعات: نودها با یکدیگر اطلاعات را به اشتراک می‌گذارند و به سایر نودها در دریافت اطلاعات جدید از شبکه کمک می‌کنند.

نگهداری و بروزرسانی بلاک چین: نودها اطلاعات بلاک چین را نگهداری و بروزرسانی می‌کنند تا برای سایر کاربران و نودها قابل دسترسی باشد. این توصیفات ارائه‌شده به عنوان یک چارچوب کلی برای درک نقش نودها در بلاک چین است، اما نقش و عملکرد هر نود ممکن است به تفاوت‌های مختلفی بستگی داشته باشد، بسته به نوع بلاک چین و قوانین آن. در این میان، لایت نود (Lightweight Node) یک نوع گره سبک‌وزن در شبکه‌های بلاک چین است.

برخلاف گره‌های کامل که کل بلاک چین را نگهداری می‌کنند، لایت نود فقط هدرهای بلوک را ذخیره می‌کند و نسخه کوچک‌شده‌ای از بلاک چین را ارائه می‌دهد. این ویژگی سبب می‌شود لایت نودها نیازمندی‌های سخت‌افزاری کمتری داشته و در عین حال همچنان به عنوان بخش حیاتی شبکه‌های بلاک چین عمل کنند.

این رویکرد به Lightweight Node اجازه می دهد که بر روی دستگاه‌های با منابع محدود مانند گوشی های هوشمند به طور موثر کار کند. این گره‌های سبک در فرآیند اعتبارسنجی تراکنش‌ها نقش مهمی ایفا می کنند و می توانند با گره های کامل متصل شده و اطلاعات ذخیره شده در بلاک چین را تایید کنند. این فرآیند از طریق استفاده از تأیید پرداخت (SPV) امکان پذیر است.

به طور کلی، گره‌های سبک نرم‌افزارهایی در شبکه بلاک‌چین هستند که اطلاعات محدود را به جای یک کپی کامل از شبکه ذخیره می‌کنند و برای تأیید و مشارکت با بلاک‌چین تعامل می‌کنند، بدون نیاز به ذخیره کل تاریخچه. گاهی اوقات از عبارت Lightweight Node به جای کیف پول های کاربردی استفاده می شود، که برنامه‌های نرم‌افزاری سبک‌وزن هستند که به یک گره کامل متصل شده و به کاربران امکان می‌دهند تراکنش‌ها را انجام دهند.

در نتیجه، lightnode به کاربران امکان دسترسی و تعامل با شبکه های بلاک چین را می دهد و در عین حال منابع اطلاعاتی بلاک چین را محافظت کرده و ارتباط و یکپارچگی بین گره‌ها را افزایش می‌دهد.

در مورد نحوه کار با لایت نود، میتوان گفت:

لایت نودها اجزای کلیدی در شبکههای بلاکچین هستند که با کاهش نیاز به سخت‌افزار و فضای ذخیره‌سازی، مسئولیت انتقال اطلاعات تراکنشها و زنجیره بلوکی شبکه را بر عهده دارند. این گرههای سبک‌وزن، تنها اطلاعات خلاصه هر بلوک را ذخیره میکنند، نه کل دادهها. این قابلیت به لایت نودها امکان میدهد که بر روی دستگاههای با سخت‌افزار محدود نیز کار کنند و یکپارچگی و ماهیت غیرمتمرکز شبکه را حفظ کنند.

لایت نودها برای تأیید تراکنشها از فرآیند تأیید پرداخت ساده (SPV) استفاده میکنند و همانند گرههای کامل، به الگوریتمهای اجماع مانند اثبات کار (PoW) متکی هستند. اجرای لایت نودها نسبتاً ساده بوده و به سخت‌افزار کمتری نیاز دارد. این مزایایی چون نصب سریع و کارایی هزینه را برای کاربران فراهم میکند.

اما لایت نودها در معرض تهدیدات امنیتی بیشتری از سوی اشخاص ثالث نسبت به گرههای کامل قرار دارند. لایت نود (Lightweight Node) یک نوع گره (node) در شبکه های بلاک چین است که به دلایل زیر ایجاد شده است: نیاز به سخت افزار و فضای ذخیره سازی بسیار کمتر: لایت نودها برای اجرا به سخت افزار و فضای ذخیره سازی محدودتری نیاز دارند، در مقایسه با گره های کامل (Full Node) که باید کل بلاک چین را ذخیره کنند.

جایگزین مقرون به صرفه و کارآمد: لایت نودها توسعه داده شده اند تا امکان دسترسی به شبکه های بلاک چین را بدون نیاز به سخت افزار تخصصی و هزینه های نگهداری اضافی فراهم کنند. تسهیل تعاملات و تأیید شبکه: وجود لایت نودها که تعاملات کارآمد و تأیید را در شبکه های بلاک چین امکان پذیر می کنند، می تواند نقش مهمی در گسترش شبکه ها، تقویت تأیید شبکه، بهبود امنیت و رشد زیرساخت بلاک چین ایفا کند.

تفاوت های کلیدی بین لایت نود و گره کامل (Full Node) شامل مواردی مانند حجم داده های ذخیره شده، تجهیزات مورد نیاز و نقش در تأیید تراکنش ها است. در مجموع، لایت نودها راه حلی مقرون به صرفه و کارآمد برای دسترسی به شبکه های بلاک چین هستند.

در ساختار ذخیره سازی، تفاوت اصلی بین گره نور و گره کامل در این است که در گره نور، به دلیل ذخیره سازی هدر بلوک‌ها، حجم بلاک چین به شدت کاهش می‌یابد و نیاز به سخت‌افزار قدرتمند نیز کاهش می‌یابد. در عوض، گره‌های نور همیشه به گره‌های کامل برای تأیید نیاز دارند و خودشان توانایی تأیید تراکنش‌ها و بازیابی اطلاعات را ندارند. از سوی دیگر، گره‌های کامل امنیت و کارایی بیشتری را ارائه می‌دهند.

به دلیل ماهیت غیرمتمرکزتر و فعالیت‌های مستقل برای اعتبارسنجی شبکه، گره‌های کامل در هر شبکه بلاک چینی بسیار مهم‌تر و ارزشمندتر محسوب می‌شوند. گره‌های نور علیرغم امکان احراز هویت از طریق سخت‌افزار ضعیف‌تر، به چندین گره کامل متصل می‌شوند و کاربران گره‌های نور می‌توانند با تأیید کامل گره‌ها و دانلود هدر آنها، اطلاعات لازم را به دست آورند. بلوک‌های با ریشه مرکل برای تأیید گرفته خواهند شد.

بررسی مزایا و معایب لایت نود

لایت نودها مزایای قابل توجهی دارند. این گره‌ها به کاربران امکان مشارکت در شبکه را بدون نیاز به سخت‌افزار قدرتمند و فضای ذخیره‌سازی زیاد می‌دهند. این ویژگی به صرفه‌جویی در هزینه، همگام‌سازی سریعتر و راه‌اندازی سریعتر منجر می‌شود. همچنین لایت نودها محیطی کم‌هزینه و راحت برای مشارکت در شبکه و احراز هویت فراهم می‌کنند.

اگرچه لایت نودها همه تضمین‌های امنیتی نودهای کامل را ندارند، اما به کاربران امکان مشارکت در شبکه را با حداقل منابع مورد نیاز می‌دهند. از سوی دیگر، لایت نودها معایبی نیز دارند. به عنوان مثال، آنها به طور کامل به نودهای کامل وابسته هستند و در صورت قطع ارتباط با این نودها، کارکرد خود را از دست می‌دهند. همچنین امکان تایید و پردازش تراکنش‌های مستقل برای لایت نودها وجود ندارد و آنها باید به نودهای اصلی متکی باشند.

در مجموع، لایت نودها با ارائه مزایای متعدد، محیطی مناسب برای مشارکت کاربران مبتدی در شبکه فراهم می‌کنند. با این حال، همچنان به نودهای کامل وابسته هستند و محدودیت‌هایی در عملکرد مستقل دارند. دگره های سبک، با همه ویژگی ها و کاربردهای متنوعی که دارند، معایب قابل توجهی نیز به همراه خواهند داشت و هرگز نمی توانند جایگزین و جانشین گره های کامل شوند. این به دلیل آن است که بلاک چین بر عدم قطعیت تمرکز دارد و فرآیندی مستقل ایجاد می کند.

برخی از مهم ترین معایب گره های سبک عبارتند از:

نیاز به اعتماد مداوم به مشتریان ارائه دهنده گره های سبک: کاربران باید به ارائه دهندگان گره های سبک اعتماد داشته باشند که این خود می تواند ریسک هایی را به همراه داشته باشد. امکان حملات سایبری به کیف پول های متصل به گره های سبک: گره های سبک به دلیل اتصال به کیف پول ها، در معرض خطر حملات سایبری قرار دارند که می تواند امنیت داده ها را به خطر اندازد.

تأخیر و ناکارآمدی دسترسی به اطلاعات در مقایسه با گره های کامل: دسترسی به اطلاعات در گره های سبک ممکن است در مقایسه با گره های کامل، با تأخیر و ناکارآمدی همراه باشد. اتکا به گره های کامل برای اجرای فرآیند: گره های سبک برای اجرای فرآیندهای خود، به گره های کامل وابسته هستند. به طور کلی، گره های سبک، با وجود مزایای متعدد، دارای محدودیت هایی هستند که نمی توانند جایگزین کامل گره های کامل شوند و همواره به گره های کامل برای اجرای فرآیندهای خود نیاز خواهند داشت.