Hiểu về các Node Crypto: Tại sao chúng quan trọng hơn bạn nghĩ

Nếu bạn đã quen thuộc với không gian tiền điện tử trong một thời gian, có lẽ bạn đã nghe qua thuật ngữ “nút blockchain” được nhắc đến. Nhưng chính xác thì nút trong crypto là gì, và tại sao chúng lại quan trọng đối với các nhà giao dịch và nhà đầu tư? Câu trả lời đơn giản: nếu không có các nút, tiền điện tử sẽ hoàn toàn không tồn tại.

Nền tảng: Nút Blockchain là gì?

Nút blockchain về cơ bản là bất kỳ thiết bị hoặc phần mềm nào kết nối với mạng tiền điện tử và giúp duy trì nó. Hãy nghĩ các nút như hệ thần kinh của một blockchain—chúng giao tiếp, xác nhận các giao dịch, và giữ cho toàn bộ hệ sinh thái hoạt động trơn tru.

Khác với tài chính truyền thống dựa vào ngân hàng và các cơ quan trung ương, các mạng crypto phân phối các trách nhiệm này trên hàng nghìn (hoặc hàng triệu) nút. Đây chính là điều làm cho tiền điện tử thực sự phi tập trung. Mỗi nút lưu trữ dữ liệu giao dịch, xác minh các giao dịch mới, và phát tán thông tin qua mạng lưới. Không có tổ chức nào kiểm soát quá trình này, đó là đổi mới cốt lõi khiến crypto mang tính cách mạng.

Nút có thể là máy tính, máy chủ, hoặc thậm chí là các thiết bị chuyên dụng. Khi bạn sử dụng ví crypto để gửi Bitcoin hoặc Ethereum, bạn thường đang tương tác với các nút nhẹ mà không nhận ra điều đó.

Cách các Blockchain giữ các nút đồng bộ: Thuật toán đồng thuận

Điều thú vị bắt đầu từ đây. Để một mạng phi tập trung hoạt động, tất cả các nút độc lập này cần đồng ý về các giao dịch hợp lệ. Đó là nơi các “thuật toán đồng thuận” xuất hiện—chúng về cơ bản là các quy tắc mà tất cả các nút phải tuân theo.

Hai cơ chế đồng thuận phổ biến nhất là Proof-of-Work (PoW) và Proof-of-Stake (PoS), và chúng hoạt động hoàn toàn khác nhau.

Blockchain Proof-of-Work

Trên các mạng PoW, các nhà vận hành nút (gọi là “thợ mỏ”) cạnh tranh bằng cách giải các câu đố toán học phức tạp sử dụng sức mạnh tính toán. Máy tính đầu tiên giải được câu đố sẽ thêm một khối mới vào blockchain và nhận phần thưởng tiền điện tử.

Bitcoin là ví dụ nổi tiếng nhất của PoW. Mỗi 10 phút, mạng Bitcoin tạo ra một câu đố mới để các thợ mỏ giải. Các thợ mỏ sử dụng các máy tính chuyên dụng gọi là ASIC để cạnh tranh. Khi một thợ mỏ thắng cuộc, các giao dịch phải được xác nhận bởi sáu nút riêng biệt trước khi chính thức ghi vào sổ cái.

PoW an toàn nhưng tiêu tốn năng lượng, điều này đã gây tranh cãi trong giới môi trường.

Blockchain Proof-of-Stake

Các mạng PoS hoạt động khác đi. Thay vì giải câu đố, các validator phải khóa (hoặc “đặt cược”) một lượng tiền điện tử gốc của blockchain làm tài sản thế chấp. Đổi lại, họ có quyền xác nhận các giao dịch và nhận phần thưởng staking.

Số tiền đặt cược càng lớn, khả năng được chọn để xác nhận khối tiếp theo càng cao. Nhưng có một điều cần lưu ý: nếu cố gắng gian lận hoặc xác nhận các giao dịch gian lận, mạng tự động trừ phần cược của bạn qua một quá trình gọi là “slashing”. Điều này tạo ra một động lực kinh tế mạnh mẽ để tuân thủ quy tắc.

Ethereum đã chuyển sang PoS sau nâng cấp Merge năm 2022 và hiện yêu cầu validator đặt cược 32 ETH để tham gia. Các dự án lớn khác như Solana, Cardano, và Polkadot cũng sử dụng hệ thống PoS.

Các loại nút khác nhau, nhiệm vụ khác nhau

Không phải tất cả các nút đều giống nhau. Dưới đây là các loại chính bạn sẽ gặp:

Nút đầy đủ (Full Nodes hoặc Master Nodes) Lưu trữ toàn bộ lịch sử giao dịch của một blockchain—toàn bộ sổ cái. Vì các tệp này lớn và liên tục tăng, các nút đầy đủ đòi hỏi không gian lưu trữ và sức mạnh tính toán đáng kể. Đổi lại, chúng giúp xác nhận và phát tán các giao dịch, duy trì tính toàn vẹn của blockchain.

Nút nhẹ (Lightweight Nodes) Là các “người lao động” của việc sử dụng crypto hàng ngày. Khi bạn gửi Bitcoin từ ví của mình đến người khác, bạn đang dùng một nút nhẹ. Chúng không tải toàn bộ blockchain, giúp dễ tiếp cận cho người dùng thông thường. Thay vào đó, chúng không thể tham gia xác nhận giao dịch.

Nút khai thác (Mining Nodes) Chỉ dành cho các blockchain PoW, các nút khai thác sử dụng sức mạnh tính toán để giải thuật và xác nhận giao dịch. Bitcoin, Dogecoin, và Litecoin đều dựa vào các nút khai thác. Khi các mạng blockchain trưởng thành, việc khai thác ngày càng trở nên chuyên biệt và đắt đỏ hơn.

Nút staking (Validators) Là động cơ của các blockchain PoS. Bất kỳ nhà vận hành nút nào cũng có thể chạy nút staking nếu họ khóa số lượng tiền điện tử cần thiết. Đây là cách Ethereum, Solana và các chuỗi PoS khác bảo vệ mạng lưới của họ.

Nút Lightning Hoạt động trên các mạng “layer 2”—các blockchain riêng biệt sau đó thanh toán trên blockchain chính. Mạng Lightning của Bitcoin là ví dụ nổi tiếng nhất. Các nút này giảm tắc nghẽn trên chuỗi chính bằng cách xử lý các giao dịch nhỏ hơn ngoài chuỗi trước.

Nút quyền lực (Authority Nodes) Một số blockchain sử dụng Proof-of-Authority (PoA), trong đó các nút cụ thể được phê duyệt trước làm validator. Điều này hy sinh một phần tính phi tập trung để có tốc độ giao dịch nhanh hơn và phí thấp hơn.

Tại sao các nút là không thể thiếu đối với crypto

Các nút chính là lý do tại sao tài chính phi tập trung tồn tại. Nếu không có mạng lưới phân phối các nút:

• Sẽ không có cách nào để phát tán và xác minh các giao dịch
• Tiền điện tử sẽ cần một cơ quan trung ương (phản tác dụng của toàn bộ mục đích)
• Các mạng blockchain không thể đạt được đồng thuận về trạng thái hiện tại của các giao dịch
• Các ứng dụng phi tập trung (dApps) không thể hoạt động

Các nút cũng đã mở ra các hệ sinh thái tài chính hoàn toàn mới. Các nền tảng tài chính phi tập trung (DeFi) để giao dịch, cho vay, và vay mượn đều chạy trên các nút blockchain. Những ứng dụng này thừa hưởng tính phi tập trung và khả năng chống kiểm duyệt mà các nút cung cấp.

Vấn đề an ninh: Nút có thể bị hack không?

Trong lý thuyết, có thể. Trong thực tế, điều này gần như không thể xảy ra trên các blockchain đã được thiết lập như Bitcoin.

Một mối đe dọa chính là “tấn công 51%”—kẻ tấn công cần kiểm soát hơn một nửa sức mạnh tính toán (đối với PoW) hoặc sức mạnh staking (đối với PoS) của blockchain để thao túng các giao dịch. Đối với Bitcoin, điều này sẽ tốn hàng tỷ đô la và có khả năng là vô nghĩa về mặt kinh tế.

Tuy nhiên, các blockchain nhỏ hơn như Ethereum Classic và Bitcoin Gold đã từng trải qua các cuộc tấn công 51%. Khi các mạng lớn hơn và ngày càng phi tập trung, việc tấn công chúng trở nên đắt đỏ và ít có lợi hơn theo cấp số nhân.

Các blockchain PoS còn có một lớp phòng thủ bổ sung: cơ chế “slashing” tự động trừng phạt các validator hành xử ác ý. Điều này khiến các cuộc tấn công trở nên phi lý về mặt kinh tế.

Bạn có thể tự vận hành nút của riêng mình không?

Có, nếu bạn sẵn sàng đáp ứng các yêu cầu về kỹ thuật và tài chính.

Đối với Bitcoin, vận hành một nút đầy đủ khá tốn kém do cạnh tranh khai thác lớn và yêu cầu lưu trữ dữ liệu khổng lồ. Đối với các chuỗi PoS, bạn thường cần đặt cược một lượng lớn tiền điện tử—Ethereum hiện yêu cầu 32 ETH, tương đương một khoản đầu tư đáng kể.

Nếu bạn chỉ muốn sử dụng crypto một cách bình thường, bạn không cần phải vận hành nút đầy đủ. Các nút nhẹ và ví crypto tiêu chuẩn đều dễ tiếp cận với mọi người. Nhưng nếu bạn muốn tăng cường tính phi tập trung của blockchain và kiếm phần thưởng, trở thành nhà vận hành nút là một lựa chọn đáng để xem xét.

Điều quan trọng là nghiên cứu các yêu cầu cụ thể của bất kỳ blockchain nào bạn quan tâm, vì các yêu cầu phần cứng và phần mềm có thể khác nhau rất nhiều.