ビットコインノードとは? ~種類と機能について~

ビットコイン(bitcoin)のピアツーピアシステムを支えているノード(node)とは何か?どのように機能しているのかをまとめました。

ノードは辞書的に言うと結節点という意味になります。このノードがビットコイン(bitcoin)の文脈で使用されるとビットコイン(bitcoin)のネットワークに結合されているデバイスという意味になります。
ビットコイン(bitcoin)のネットワークはブロックチェーンという中央にサーバがないピアツーピアの分散型ネットワークで管理されています。中央で管理しているサーバーがいないので一つ一つのビットコイン(bitcoin)に繋がっているデバイスがネットワークを支えています。
それが今回取り上げているノード(Node)です。そのノードにも以下のような種類があります。

ビットコインノード(bitcoin node)の種類について

ノード(node)の種類

Type of node

  • フルノード(Fully validating node / Full node)
  • リスニングノード(Listening node)
  • 軽量ノード(Lightweight node / SPV)
  • マイニングノード
  • フルノードとマイニングの関係は?

フルノード(Fully validating node / Full node)

フルノードはビットコイン(bitcoin)の全てのトランザクションやブロックの承認などのコンセンサスルールから逸脱を確認するノードです。マイニングとは異なります。以下の項目などを確認してコンセンサスルールの範疇か否かの確認します。

  • リワードが決められた通りのBTCになっているか?(2019年10月現在のは12.5 BTC/block)
  • トランザクション(transaction)に正しい電子署名がされているか
  • トランザクション/ブロックが正しいデータ形式になっているか
  • 2重支払いがされていないか?

これらのルールから外れているトランザクション(transaction)やブロックは拒絶されます。ある意味、悪質なマイニングのトランザクションを水際で食い止める役割を担っているのです。


リスニングノード(Listening node)

フルノードが一般に公開されて、確認できる状態のことをリスニングノードといいます。


軽量ノード(Lightweight node / SPV)

ブロックチェーンの全コピーを持たないノードです。そのためにセキュリティやトランザクションの検証が出来ません。このノードからはユーザーはトランザクション(transaction)がブロックに取り込まれたか否かの確認しか出来ません。つまり、この軽量ノードはトランザクションの検証が可能なノードになります。


マイニングノード(Mining node)

マイニング

フルノードの一種です。マイニングの際に利用されるノードです。マイニングは単独であってもマイニングプールであっても、1つのノードがフルノードである必要があります。


フルノードとマイニングの関係は?

フルノードはマイニングをするブロックを承認したり、マイニング終了後のブロックの検証したりする機能を果たしています。フルノードは言うなればマイニングの下準備とマイニング後のアフタフォローをするような役割を担っています。この2つによってネットワークやトランザクションをより安全に、信頼できるものにしています。


ビットコインノード(bitcoin node)の機能について

ノード(node)の機能

Function of node

ビットコインノードは主に以下の4つの機能を持っています。
*ちなみにフルノードは以下の4つの機能を持っているノードのことをさしています。

  • ルーティング
  • ブロックチェーンデーダベース
  • マイニング
  • ウォレットサービス

ルーティング

トランザクションなどのデータをネットワーク上のデータ送受信する機能です。この機能がないとブロックチェーンのネットワークにアクセスすることが出来ません。
ルーティングとは一般的にネットワーク内通信をする際のデータの経路を決めるという意味になります。


フルブロックチェーン

この機能は一番最初のトランザクション(ジェネシスブロック)から最新のトランザクションの情報をコピーして保持する機能です。常に最新のトランザクションを情報を更新して保持し続けます。この機能のお陰で外部からの参照なしに正式かつ、自主的にトランザクションの検証を行うことを可能にしています。


マイニング

マイニングと呼ばれるビットコイン(bitcoin)のトランザクションの承認をする作業をする機能を持っています。


ウォレットサービス

ビットコイン(bitcoin)などを管理する財布の機能を持っています。ビットコインアドレスなどの仮想通貨の管理でき、送金、受領することが出来ます。

以上になります。

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