¿Qué papel juega un nodo completo de Bitcoin?

　　Lo que aprenderás

　　1. Funciones y participantes de Bitcoin

　　2. Ejecución de un nodo completo

　　3. Almacenamiento de la cadena de bloques

　　4. Transacciones de enrutamiento

　　En el artículo anterior de esta sección, vimos una descripción general de la arquitectura de Bitcoin como un sistema monetario descentralizado que se ejecuta en una red de igual a igual. Manteniendo las cosas de alto nivel, dividimos la arquitectura en dos componentes amplios. Las reglas que definen cómo funciona Bitcoin como sistema monetario, se entregan como una pieza de software y una jerarquía de participantes de la red que lo ejecutan.

　　En este artículo, desarrollaremos más detalles de las funciones esenciales del sistema y luego veremos el primero de los participantes de la red: un nodo completo. Los nodos completos juegan un papel crucial en el cumplimiento de las funciones principales de Bitcoin y permiten que otros se conecten a la red.

　　Las funciones principales del sistema monetario de Bitcoin

　　Para proporcionar un sistema monetario que funcione, sin un mediador central, Bitcoin necesita lograr lo siguiente:

　　1. Mantener un registro histórico preciso de transacciones y saldos no gastados

　　2. Validar nuevas transacciones que confirmen con las reglas (mecanismo de consenso)

　　3. Agregue esas transacciones al libro mayor histórico, en el orden de fecha y formato de datos correctos

　　4. Emita nuevos bitcoins a la tasa definida: actualmente 6,25 BTC por bloque nuevo

　　5. Permita que las billeteras gasten y reciban transacciones y se sincronicen con el libro mayor

　　6. Actuar como un servicio para usuarios/servicios externos para hacer referencia a datos transaccionales

　　7. Dirija la información entre los participantes en su red peer-to-peer

　　Satoshi Nakamoto encapsuló estas funciones en el código de referencia original que escribió en 2008. Desde entonces, se ha actualizado y está disponible en un cliente de referencia, siendo el más utilizado Bitcoin Core.

　　Participantes de la red Bitcoin

　　La red Bitcoin no tiene jerarquía, pero sí diferentes tipos de Nodos que cumplen en mayor o menor medida las funciones requeridas.

　　· Nodos completos: todas las funciones excepto la creación de nuevos bitcoins

　　· Nodos ligeros: enrutamiento y billetera (5 y 7)

　　· Mineros: Emisión/Pedidos; Enrutamiento y libro mayor completo (3,4 y 7)

　　· Clientes API: proporcionar conexiones listas para usar con Bitcoin Core (6)

　　· Servicios de terceros: conexión a Bitcoin Core a través de clientes API o directamente a nodos completos para alimentar servicios externos

　　Cada una de las partes de la red de Bitcoin representa una oportunidad para que usted participe activamente en la ejecución y expansión de su ecosistema, pero el nodo completo es el más crucial que ejecuta Bitcoin Core, anidando todas las funciones (excepto Minería) de forma predeterminada.

　　Ejecución de un nodo completo

　　Al ejecutar Bitcoin Core, cualquier persona con una configuración de computadora modesta y competencia puede convertirse en un nodo en la red de Bitcoin, ayudando a cumplir las funciones importantes, además de proporcionar un puente para aquellos que desean crear servicios para expandir el ecosistema y la adopción del usuario. .

　　Es una pieza de software de código abierto mantenida y desarrollada por un equipo voluntario que se conoce, confusamente, por el mismo nombre: Bitcoin Core.

　　Está escrito en C++ y se puede descargar de forma gratuita desde Bitcoin.org . La sincronización tardará varios días, ya que incluye una copia del libro de transacciones, conocido como Bitcoin Blockchain.

　　La cadena de bloques completa de Bitcoin tiene actualmente más de 350 GB , pero una vez que se completa la descarga, conocida como descarga inicial de cadena de bloques (IBD), puede comenzar a desempeñar un papel directo en el apoyo al ecosistema de Bitcoin.

　　Ejecutar un nodo completo significa mantener un registro constantemente actualizado del libro mayor de transacciones de bitcoin, conocido como la cadena de bloques de Bitcoin. Esto significa que existe un requisito de ancho de banda importante para ejecutar un nodo completo.

　　· Un nodo completo es responsable de inspeccionar la autenticidad de cada firma digital antes de agregar un nuevo bloque a la cadena de bloques.

　　· Un nodo completo tiene la autoridad para rechazar transacciones o bloques que no siguen el protocolo.

　　Mantenimiento de la cadena de bloques de Bitcoin

　　La cadena de bloques de bitcoin es, como su nombre indica, una cadena vinculada de transacciones históricas de bitcoin registradas en bloques de datos sucesivos con marca de tiempo. Esto proporciona el registro preciso del historial de liquidación que requiere cualquier sistema monetario.

　　Los bloques se unen mediante marcas de tiempo y hashes criptográficos y se crean (mediante el proceso de minería) a intervalos de aproximadamente 10 minutos, lo que ajusta su dificultad cada dos semanas para lograrlo (se detalla a continuación).

　　Cada bloque de transacciones tiene un hash para validar la integridad del anterior asegurando un patrón secuencial de bloques llamado blockchain.

　　El primer bloque en la red de Bitcoin se llama bloque Génesis porque no hace referencia a ningún bloque anterior. En cambio, Satoshi lo codificó en el código fuente.

　　Cada tamaño de bloque no supera 1 MB, con una capacidad para albergar alrededor de 4000 transacciones (cada tamaño de transacción es un promedio de 250 bytes). La limitación de tamaño es crucial para el objetivo de la descentralización porque cualquier aumento en el almacenamiento hace que la EII sea más grande.

　　Demasiado grande y limita quién puede participar, que es la antítesis de la apertura y la inclusión. Esto tendrá más sentido a medida que completemos los detalles de los participantes del sistema que producen bloques, validan y verifican transacciones.

　　Así como se modela una base de datos, la red de Bitcoin funciona como una base de datos replicada donde cada una contiene la misma lista de transacciones anteriores de Bitcoin. Los nodos completos propagan estos “datos de transacción” (pagos) y “datos de bloque” (adiciones al libro mayor).

　　La complejidad de la arquitectura de Bitcoin radica en garantizar que los nodos actúen de forma independiente mientras mantienen una red altamente segura y anónima. Aunque no todas las criptomonedas siguen la arquitectura de red de Bitcoin, es la primera red de criptomonedas exitosa y actualmente la más grande, y se ha utilizado como modelo para muchas criptomonedas posteriores, adaptando sus reglas y funciones.

　　Enrutamiento y almacenamiento de transacciones

　　Un nodo completo valida cualquier transacción que se le envíe, ya que incluye una copia completa de la cadena de bloques de Bitcoin, presentada anteriormente. Una vez que se envía una transacción de bitcoin a cualquier nodo conectado a la red de bitcoin, ese nodo validará la transacción.

　　La validación es crucial para mantener la integridad de todo el sistema, por lo que la ejecución de un nodo completo es compatible activamente con Bitcoin. Validación significa asegurar el consenso sobre:

　　· La cantidad de bitcoins que cada bloque puede crear. (Actualmente 6.25 BTC)

　　· Transacciones que tienen firmas correctas para que se gasten los bitcoins.

　　· Transacciones/bloques que ocurren en el formato de datos correcto.

　　· Ninguna salida de transacción se gasta dos veces dentro de la cadena de bloques

　　Si es válido, cada nodo propagará las transacciones a los otros nodos a los que está conectado, y se devolverá un mensaje de éxito o de falla sincrónicamente al originador, dependiendo de la validez de las nuevas transacciones.

　　Una vez que se demuestra que es una transacción válida, el nodo propaga la transacción a otros nodos que, finalmente, es recogido por un minero y, después de que se haya realizado la Prueba de trabajo requerida, se agrega al siguiente bloque.

　　Esta estructura evita el spam, los ataques de denegación de servicio u otros ataques molestos contra el sistema bitcoin. En pocas palabras, cada nodo valida de forma independiente cada transacción antes de propagarla más.

　　Comunicación con Bitcoin Core y funciones de control

　　Bitcoin Core actúa como un servidor, lo que significa que el cliente puede acceder y controlar todas las funciones anidadas, como se enumeran anteriormente. Los nodos completos hacen esto mediante el uso de comandos de configuración en formato JSON-RPC (llamadas a procedimientos remotos) que están disponibles en una amplia gama de idiomas. Entonces, lo más probable es que, si tiene habilidades de programación, pueda comunicarse con Bitcoin Core y desarrollar funciones.

　　Dado que Bitcoin Core incluye la cadena de bloques completa, el registro histórico completo de transacciones y saldos de bitcoin, los posibles usos de esa información están limitados solo por su imaginación y habilidades de programación.

　　Aquí hay una lista de formas de comunicarse con Bitcoin Core.

　　Pitón; Rubí; Erlang; PHP; JAVA;Perl; Vamos; .Red; JS; Deno; Línea de comando; C; cierre; C##

　　Los detalles completos se pueden encontrar en Bitcoin Wiki . Sin embargo, existe un atajo proporcionado por la capa intermediaria (a veces llamada capa de cliente) de API preconstruidas que harán el trabajo pesado por usted.

　　Beneficios de ejecutar un nodo Bitcoin

　　Ejecutar un nodo de bitcoin completo no tiene ninguna recompensa de monedas, sin embargo, viene con sus beneficios intangibles. Incluyen:

　　· Ejecutar un nodo bitcoin completo aumenta la seguridad de una transacción. Si realiza varias transacciones de BTC al día, puede acceder a información actualizada sobre sus transacciones directamente desde la cadena de bloques de Bitcoin.

　　· Al ejecutar un nodo completo, puede hacer cumplir las reglas de consenso de Bitcoin y tener la autoridad para rechazar una transacción que infrinja las reglas. Además, cuantas más copias de la cadena de bloques de Bitcoin existan, más resistente será la plataforma. Por lo tanto, no solo está ayudando a mejorar la seguridad, sino también fortaleciendo la red de Bitcoin.

　　· Si eres trader o tenedor, tendrás acceso inmediato a grandes transacciones que pueden mover el mercado. De hecho, un artículo de investigación publicado por Lennart Ante recomienda que los operadores ejecuten ellos mismos un nodo de Bitcoin para evaluar el mercado.

　　· Fuera de Nodes, las transacciones de Bitcoin se procesan a través de un tercero. Las personas que están muy preocupadas por su privacidad deberían ejecutar sus propios nodos de Bitcoin para aprovechar al máximo el sistema de privacidad de Bitcoin.

　　· En el caso de una bifurcación dura, los nodos completos de bitcoin tienen la opción de elegir a qué cadena unirse. Entonces, si ejecuta un nodo de Bitcoin completo, puede involucrarse en la gobernanza del protocolo de Bitcoin. Lea más sobre las horquillas aquí.

　　Ejecutar un nodo

　　Al ejecutar un nodo, puede participar activamente en la revolución criptográfica ayudando a dar forma a un sistema monetario alternativo. Antes de comenzar con el proceso, debe conocer los riesgos y requisitos asociados con la ejecución de un nodo de Bitcoin. Vamos a sumergirnos en eso-

　　1) Asegure su billetera

　　Sin embargo, cuando ejecuta un nodo de Bitcoin, puede almacenar sus bitcoins en la billetera principal de Bitcoin; tome medidas de seguridad como lo haría para ejecutar cualquier otra billetera criptográfica.

　　2) Requisitos mínimos para un nodo completo

　　· Computadora de escritorio o portátil con versiones actualizadas del software operativo

　　· 200 GB de espacio libre en disco, con una velocidad mínima de lectura/escritura de 100 mb/s.

　　· 2 GB de memoria de acceso aleatorio

　　· Una conexión rápida a Internet con una velocidad mínima de 500 kb/segundo

　　· Una conexión no medida o una conexión con altos límites de carga, así como una que no tiene ningún límite de carga.

　　· Un mínimo de seis horas al día para que su nodo funcione.

　　Nota: asegúrese de que su computadora portátil o de escritorio funcione en condiciones óptimas, ya que la mayoría de los sistemas operativos permiten que sus computadoras entren en un modo de bajo consumo tan pronto como se activa el protector de pantalla. Esto detendrá o ralentizará el tráfico.

　　3) Problemas que puede encontrar

　　· Legal : asegúrese de que su país no haya prohibido Bitcoin.

　　· Límite de ancho de banda: verifique el ancho de banda de datos de su conexión a Internet con su proveedor de servicios. El objetivo es mantener el nodo de Bitcoin en funcionamiento.

　　· Acceso al cortafuegos: como cualquier cadena de bloques, los spammers también intentan difamar la cadena de bloques de Bitcoin. Pero tenga la seguridad de que la red Bitcoin es segura y no afectará su hardware. Algunos programas antivirus pueden dificultar la ejecución del nodo de Bitcoin, así que verifique el software antivirus en su sistema antes de comenzar con el proceso.

　　· Riesgos de destino: los piratas informáticos o los spammers que desean socavar la red de Bitcoin están en constante búsqueda para atacar un nodo de bitcoin completo. Por lo tanto, tome precauciones adicionales para asegurarse de que su hardware no sea atacado.

　　3) Opciones para ejecutar el nodo Bitcoin

　　Hay tres opciones para ejecutar un nodo completo de Bitcoin:

　　i) Ejecutarlo en una red privada virtual (VPN).

　　ii) Ejecútelo en una solución 'lista para usar', como Lighting In A Box, Raspiblitz, Nodl, Casa Node, etc.

　　iii) Ejecutarlo en una solución personalizada, como Raspberry PI 4, una minicomputadora que tiene la capacidad de ejecutar nodos completos en la red Bitcoin.

　　4) Ahora el proceso para ejecutar un nodo de Bitcoin en una computadora usando VPN

　　Paso 1: El primer paso es mantener su hardware listo para ejecutar el nodo de Bitcoin.

　　Paso 2: elija el sistema operativo que desea usar para ejecutar el nodo de Bitcoin. Algunas opciones son distribuciones de Windows (7,8 o 10), distribuciones de Linux (Debian, Ubuntu, etc.) y Mac OS.

　　Paso 3: Instale Bitcoin en su hardware siguiendo estas instrucciones paso a paso.

　　Paso 4: siga estos pasos para configurar su enrutador para permitir el puerto 8333:

　　a) Inicie sesión en su enrutador y busque la sección de reenvío de puertos (servidor virtual). Lo encontrará en la sección “NAT”.

　　b) Ingrese su dirección IP..

　　c) Escriba '8333' tanto en Inicio de puerto interno como en Inicio de puerto externo.

　　d) Seleccione TCP/UDP en la sección “Protocolo”.

　　e) Haga clic en Aplicar/Guardar

　　Paso 5: Verifique con sitios web como “earn.com” para asegurarse de que su nodo de Bitcoin sea accesible.

　　Ayudando a construir y mantener Bitcoin Core

　　Si su interés no es tanto participar en el ecosistema, sino construir la infraestructura detrás de él, eso es igual de sin permiso.

　　Bitcoin Core es mantenido por un equipo voluntario de Colaboradores, y cualquiera es libre de proponer cambios, probar código, revisar y hacer comentarios. Se proponen cambios importantes en Bitcoin Core en lo que se conoce como BIP: propuestas de mejora de Bitcoin. Estos requieren un proceso formal de propuesta, discusión y aprobación. Algunas de las mayores oportunidades para Bitcoin, incluido Segwit, como resultado de la llamada Guerra de tamaño de bloque, llegaron a través de BIP.

　　Las correcciones de errores más pequeños y el mantenimiento no son necesarios para pasar por el proceso BIP formal, ya que en raras ocasiones son correcciones de vulnerabilidades significativas. Este fue el caso en 2018 cuando se requirió un parche que podría haber llevado a la creación de bitcoin más allá del límite de suministro fijo, lo que habría destruido la confianza en todo el sistema.

　　No necesariamente tiene que ser un desarrollador para ayudar a mejorar Bitcoin Core. Puede ayudar a mejorar la documentación, la traducción, sugerir cambios en el proceso o mejoras en la interfaz de usuario.

　　Como alternativa a la creación y el mantenimiento de Bitcoin Core, existen implementaciones completamente independientes del Protocolo Bitcoin, como Libbitcoin, que actúan como colecciones de bibliotecas C++ de código abierto para crear aplicaciones bitcoin.

　　Obtenga más información sobre cómo contribuir a Bitcoin Core , pero tenga en cuenta que es un canal de soporte para Bitcoin. En el siguiente artículo, veremos el papel que juegan los mineros en el apoyo a la red Bitcoin y cómo puede participar en el proceso de minería.