Định nghĩa về nút có thể khác nhau tùy ngữ cảnh. Khi nói đến mạng máy tính hoặc mạng truyền thông, nút thường đề cập đến một điểm phân phối lại hoặc điểm cuối truyền thông. Thông thường, một nút được cấu thành từ các thiết bị mạng vật lý, nhưng các nút ảo thì hoàn toàn khác.

Nói ngắn gọn, một nút mạng có thể tạo ra, nhận hoặc truyền tải thông tin. Dựa trên điều này, chúng ta sẽ thảo luận về các loại nút mạng Bitcoin khác nhau: nút đầy đủ (full node), siêu nút (super node), nút đào (mining node) và người dùng SPV.

Nút Bitcoin

Thông qua nghiên cứu sâu về blockchain—nhờ tính chất hệ thống phân tán—các nút mạng máy tính cho phép Bitcoin hoạt động như một đồng tiền kỹ thuật số ngang hàng (P2P) phi tập trung. Tương tự, Bitcoin cũng chống kiểm duyệt, và giao dịch giữa người dùng không cần bất kỳ trung gian nào để đảm bảo (dù người dùng ở cách xa nhau).

Do đó, các nút blockchain hoạt động giống như các nút truyền thông với chức năng khác nhau. Bất kỳ máy tính hoặc thiết bị nào kết nối với mạng Bitcoin đều có thể được coi là một nút Bitcoin, chúng giao tiếp với nhau và truyền tải thông tin giao dịch cũng như khối thông qua giao thức P2P của Bitcoin. Tuy nhiên, mỗi nút máy tính được định nghĩa bởi chức năng cụ thể của nó, vì vậy có nhiều loại nút khác nhau trong mạng Bitcoin.

Nút đầy đủ (Full Node)

Nút đầy đủ là những nút thực sự hỗ trợ và bảo vệ mạng Bitcoin, hoạt động độc lập so với mạng. Chúng cũng tham gia xác minh thông tin giao dịch và khối, đồng thời có thể thêm các khối mới vào blockchain.

Thông thường, một nút đầy đủ sẽ tải xuống một bản sao đầy đủ của blockchain Bitcoin, nhưng đây không phải là yêu cầu bắt buộc (đôi khi chỉ tải xuống một bản sao rút gọn).

Nút công khai (Siêu nút - Super Node)

Về bản chất, một nút công khai hoặc siêu nút là một nút đầy đủ có thể nhìn thấy. Nó trao đổi và truyền tải dữ liệu với các nút khác, do đó, siêu nút đóng vai trò là điểm phân phối lại, vừa là nguồn dữ liệu vừa là cầu nối truyền thông.

Một siêu nút đáng tin cậy thường hoạt động 24/7, truyền tải lịch sử blockchain và dữ liệu giao dịch đến các nút trên toàn cầu. Vì lý do này, so với một nút đầy đủ ẩn, siêu nút đòi hỏi nhiều sức mạnh tính toán hơn và kết nối mạng tốt hơn.

Nút đào (Mining Node)

Để có thể đào Bitcoin trong môi trường ngày càng cạnh tranh, cần đầu tư phần cứng và phần mềm đào chuyên dụng. Các chương trình đào (phần mềm) không trực tiếp liên kết với Bitcoin Core mà chạy song song với nó. Thợ đào có thể chọn đào solo hoặc tham gia vào nhóm đào (mining pool).

Thợ đào solo sử dụng bản sao dữ liệu khối của riêng họ, trong khi thợ đào trong nhóm hợp tác với nhau, mỗi người đóng góp sức mạnh tính toán. Trong một nhóm đào, chỉ quản trị viên nhóm mới cần chạy một nút đầy đủ—được coi là nút đầy đủ của toàn bộ nhóm.

Người dùng nhẹ (SPV Clients)

Còn được gọi là người dùng Xác minh Thanh toán Đơn giản (SPV), những người dùng nhẹ này sử dụng mạng Bitcoin nhưng không phải là nút đầy đủ. Người dùng SPV không đóng góp vào bảo mật mạng vì họ không lưu trữ bản sao blockchain cũng như không tham gia xác minh giao dịch.

Nói đơn giản, SPV là một phương pháp xác minh giao dịch mà không cần tải xuống toàn bộ blockchain, vì vậy người dùng SPV phụ thuộc vào các nút đầy đủ khác (siêu nút) để lấy thông tin. Những người dùng nhẹ này hoạt động như các điểm cuối truyền thông và được sử dụng bởi nhiều ví tiền điện tử.

Người dùng vs. Nút đào

Đáng chú ý là việc chạy một nút đầy đủ khác với chạy một nút đào đầy đủ. Chỉ cần đầu tư phần cứng và phần mềm đào chuyên dụng, bất kỳ ai cũng có thể trở thành một nút đào đầy đủ.

Trước khi cố gắng đào một khối, thợ đào cần thu thập các giao dịch đã được xác nhận bởi các nút đầy đủ trước đó. Sau đó, họ tạo ra một khối ứng viên (chứa một nhóm giao dịch) và cố gắng đào nó. Nếu thợ đào thành công tìm ra giá trị băm của khối ứng viên, họ sẽ phát nó lên toàn mạng để các nút khác xác minh tính hợp lệ. Do đó, tính chính xác và bảo mật của các quy tắc đồng thuận được duy trì bởi toàn bộ mạng lưới các nút, không chỉ riêng thợ đào.

Kết luận

Các nút Bitcoin giao tiếp với nhau thông qua giao thức mạng ngang hàng (P2P) của Bitcoin, sử dụng nó để xác minh tính toàn vẹn của hệ thống. Nếu một nút cố gắng lan truyền thông tin sai lệch, nó sẽ nhanh chóng bị các nút trung thực phát hiện và ngắt kết nối khỏi mạng.

Chạy một nút đầy đủ không mang lại phần thưởng tài chính nào, nhưng nó rất đáng được khuyến khích vì mang lại cho người dùng sự tin cậy, bảo mật và riêng tư. Nút đầy đủ đảm bảo các quy tắc được tuân thủ, bảo vệ blockchain khỏi các cuộc tấn công, và quan trọng nhất, cho phép người dùng kiểm soát hoàn toàn tài sản của mình mà không cần tin tưởng vào người khác.