Was sind Blockchain-Nodes und -Clients?

Nodes und Clients sind Begriffe, die zur Beschreibung der Teilnehmer und der Software in einem öffentlichen Blockchain-Netzwerk verwendet werden.

Öffentliche Blockchains sind digitale Open-Source-Hauptbücher, die in der Regel zur Verwaltung von Kryptowährungstransaktionen und anderen Arten von Daten verwendet werden.

Um mit Kryptowährungs-basierten Blockchains zu interagieren, müssen die Teilnehmer in der Regel zunächst eine bestimmte Art von Software auf ihr Computergerät herunterladen. 

Nach dem Herunterladen dieser Software können Benutzer die Blockchain für verschiedene Aktionen nutzen. 

Von der Interaktion mit einer Krypto-Wallet über die Verwendung einer dezentralen Anwendung (DApp) bis hin zur Abstimmung über Vorschläge mit Governance-Token spielt die Client-Software eine wichtige Rolle bei der Verbindung der Geräte der Benutzer mit dem Krypto-Ökosystem.

Die zur Interaktion mit einer Blockchain verwendete Software wird allgemein als Client-Software bezeichnet. 

Stell dir Client-Software als das Bindeglied zwischen dem Computer einer Person und der Blockchain selbst sowie den anderen Blockchain-Benutzern vor, die mit dem Netzwerk verbunden sind. 

Jeder, der Client-Software zur Interaktion mit dem Blockchain-Netzwerk ausführt, wird als Node bezeichnet. Jede öffentliche Blockchain wird gemeinsam von einem dezentralen Netzwerk von Nodes verwaltet. 

Wenn du mehr darüber erfahren möchtest, wie diese Nodes miteinander arbeiten, um Informationen zuverlässig dezentral zu speichern, lies den Artikel im Kraken Learn Center Was ist ein Blockchain-Konsensmechanismus?

Schau dir am besten zuerst unseren Artikel Was ist Blockchain-Technologie? an.

Wenn du dich mit der Funktionsweise von Blockchains vertraut machst und wofür du sie nutzen kannst, könnte das hilfreich sein, bevor du mehr über Nodes und Clients erfährst.

Nodes sind das Rückgrat dezentraler Blockchain-Netzwerke und nutzen ihre Computer für eine Vielzahl wesentlicher Funktionen.

Einige der häufigsten Arten von Nodes und ihre Rollen sind:

• Voller Node: Prüfe alle neuen Datenblöcke und führe eine vollständige Aufzeichnung aller Transaktionsverläufe.
• Light Node: Speichere eine Teilkopie der Blockchain, oft die jüngste Transaktionshistorie.
• Archivierungsknoten: Führe eine vollständige Aufzeichnung aller Transaktionen und historischen Zustände (für Smart-Contract-basierte Blockchains).
• Miner-Node: Nehmt am Proof-of-Work-Mining-Wettbewerb teil, um das Netzwerk zu sichern, Transaktionsdaten zu überprüfen und das Recht zu erhalten, neue Blöcke vorzuschlagen.
• Staking-Node: Nehmt am Proof-of-Stake-Prozess teil, um neue Daten vorzuschlagen und zu validieren und Prämien zu erhalten.
• Lightning-Nodes: Verbinde die Bitcoin-Blockchain mit dem Lightning-Netzwerk, zeichne alle Aktivitäten des Zahlungskanals auf und identifiziere die effizientesten Zahlungswege zwischen Sender und Empfänger.

Alle Nodes tragen zur Sicherheit des Blockchain-Netzwerks bei, an dem sie teilnehmen, und fungieren als unabhängige Ausfallsicherheit gegen lokalisierte Angriffe.

Je größer und verteilter das Netzwerk der Nodes, desto sicherer und widerstandsfähiger sollte das Blockchain-Hauptbuch sein.

Insbesondere Mining- und Staking-Nodes spielen eine wichtige Rolle beim Schutz ihrer jeweiligen Netzwerke vor Mehrheitsangriffen. Wenn ein böswilliger Agent eine Blockchain korrumpieren und so etwas wie die Reihenfolge eingehender Transaktionen manipulieren oder ausstehende Zahlungen blockieren wollte, müsste er die Kontrolle über mindestens 51 % des Netzwerks erlangen. 

Für ein Blockchain-Netzwerk mit einer geringen Anzahl von Nodes ist dies möglicherweise nicht allzu schwierig. Ein großes Netzwerk mit Tausenden von Nodes wäre jedoch viel schwieriger anzugreifen.

Die Hashrate ist eine wichtige Kennzahl, die angibt, wie viel Rechenleistung für den Sieg im Proof-of-Work-Mining-Wettbewerb aufgewendet wird. Je höher die Hashrate, desto mehr Ressourcen müsste ein böswilliger Agent bereitstellen, um einen Angriff zu starten und zu unterstützen. 

Wenn du mehr über den Proof-of-Work-Mining-Prozess und die Rolle der Nodes erfahren möchtest, lies den Artikel im Kraken Learn Center: Was ist Bitcoin-Mining?

Bei Proof-of-Stake-Blockchains müssen Staking-Nodes einen Betrag an nativen Token kaufen und einsetzen, um am Validierungsprozess teilzunehmen. Bei diesem Mechanismus müsste ein böswilliger Agent einen erheblichen Betrag investieren, bevor er einen Angriff ausführen könnte. Darüber hinaus konfiszieren viele PoS-Blockchains gestakete Coins automatisch durch „Slashing“, wenn Validatoren gegen die Protokollregeln verstoßen. 

Wenn du mehr über den Proof-of-Stake-Prozess und die Rolle der Nodes erfahren möchtest, lies den Artikel Was ist Krypto-Staking? im Kraken Learn Center

Blockchain-Clients sind Softwareteile, die Nodes ausführen, um sich mit einem Blockchain-Netzwerk zu verbinden. 

Aus diesen Clients heraus können Entwickler verschiedene Anwendungen wie Block Explorer und Kryptowährungs-Wallets erstellen.

Die meisten Blockchains haben ihre eigenen nativ entwickelten Clients. Es reicht jedoch nicht aus, Nodes nur eine Softwareoption für die Verbindung mit einer Blockchain zur Verfügung zu stellen.

Wenn die Codebasis Fehler oder Schwachstellen enthält, sind wahrscheinlich alle Nodes im Netzwerk betroffen und das Netzwerk kann ausfallen oder angegriffen werden.

Um dieses Problem der Kundenvielfalt zu bekämpfen, ermutigen viele führende Blockchains Drittentwickler aktiv, ihre eigene Client-Software in der von ihnen bevorzugten Programmiersprache zu erstellen. 

Dies gibt Node-Betreibern mehr Optionen, die bei der Verbindung mit einer Blockchain berücksichtigt werden können.

Die Förderung der Verwendung verschiedener Programmiersprachen bedeutet auch, dass sich jede Client-Codebasis einzigartig voneinander unterscheidet und dazu beiträgt, die potenziell weit verbreiteten Auswirkungen von Fehlern oder Schwachstellen zu verringern.

Stell dir ein Blockchain-Hauptbuch als Stadt und jeden Kunden als ein anderes Verkehrsmittel vor, das Pendler mit dem Stadtzentrum verbindet. 

Wenn jeder Pendler dasselbe Verkehrsmittel benutzen muss, um in die Stadt zu gelangen, entsteht Staugefahr. Das bedeutet auch, dass Wartungsarbeiten oder Streiks verhindern könnten, dass alle pünktlich zur Arbeit kommen, da sie alle auf dasselbe System angewiesen sind. 

Wenn du jedoch mehrere Möglichkeiten hast, die Stadt zu erreichen, wie z. B. Zugverbindungen, Straßenbahnen, Fähren, Busse, Radwege und mehr, wird es wahrscheinlich viel weniger Probleme geben.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass Nodes und Client-Software die integralen Merkmale sind, die dezentrale Peer-to-Peer-Blockchain-Netzwerke ermöglichen. 

Ohne diese wichtigen Säulen wären sichere, grenzenlose Kryptowährungen nicht möglich, die ohne zentrale Vermittler funktionieren.

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