Was sind Nodes in Krypto?

Ein Kryptowährungsnetzwerk ist wie eine große, dezentralisierte Bank. Aber diese Bank hat weder eine Zentrale noch ein einzelnes leitendes Gremium. Diese Rolle wird von vielen kleinen Computern auf der ganzen Welt übernommen, den sogenannten Nodes. In diesem Artikel erklären wir genauer, was Nodes sind, wie sie funktionieren und wie sie Geld verdienen.

Was ist ein Crypto Node?

Nodes sind Computer, die mit der Blockchain verbunden sind. Sie speichern alle Informationen, übertragen sie und vor allem verifizieren sie, um Diebstahl oder Betrug zu verhindern. Je mehr Nodes es im Netzwerk gibt, desto geringer ist die Wahrscheinlichkeit, dass die Regeln geändert, Daten gefälscht oder Transaktionen zensiert werden. Wichtig ist, dass Nodes zwar Computer sind, aber von echten Menschen gesteuert werden – von Validatoren oder Minern.

Cryptonodes sind deine persönliche und unabhängige Aufzeichnung der gesamten Geschichte des Netzwerks. Es sind unabhängige Kontrollinstanzen, die keine Treuhänder haben. Diese Tatsache ermöglicht es dem Node-Betreiber, sich des wahren, nicht zensierten Zustands des Blockchain-Netzwerks sicher zu sein und darauf zu vertrauen, dass seine persönlichen Transaktionen korrekt sind. Dieser Ansatz wird trust minimization genannt.

Funktionen von Nodes

1. Validation. Validatoren überprüfen, ob jede Transaktion den Netzwerkregeln entspricht. Sie stellen außerdem sicher, dass die Transaktion vom tatsächlichen Eigentümer signiert wurde und verhindern jegliche Form von Betrug. Besonders wichtig ist dies beim in der Krypto-Welt häufigsten Problem – Double Spending (doppelte Ausgabe). Nodes lehnen jede Transaktion ab, wenn sie mindestens eine der Prüfungen nicht besteht.

2. Broadcasting. Beim Versenden von Geld sendet das Wallet ein Signal an den nächstgelegenen Node. Dieser gibt die Informationen wiederum an alle seine Nachbarn im Netzwerk weiter. Dadurch erfolgt eine sofortige und weitreichende Verteilung der Daten.

3. Speicherung der Historie (Ledger). Nodes speichern die gesamte Historie aller Transaktionen im Netzwerk, beginnend mit dem allerersten Block. So kannst du die gesamte Kette von Anfang bis Ende selbst einsehen, ohne auf Drittanbieter-Dienste zurückgreifen zu müssen.

Wie funktionieren Nodes?

Die Arbeit eines Nodes basiert auf ständiger Kommunikation mit anderen Netzwerkteilnehmern und strenger Überprüfung jedes einzelnen Informationspakets. Der Node fungiert wie ein sehr wachsamer Postbote und Kontrolleur. Hier ist ein Schritt-für-Schritt-Algorithmus, wie ein Node eine Transaktion verarbeitet und im Netzwerk Konsens erreicht:

• Schritt 1: Empfang einer Transaktion. Nodes tauschen mithilfe spezieller Netzwerkprotokolle Nachrichten untereinander aus. Eine vollständige Transaktionsprüfung beginnt, sobald ein Node eine neue Transaktion oder einen neuen Block von einem anderen Node erhält.

• Schritt 2: Prüfung von Format und Signatur. Der Node überprüft, ob die Transaktion korrekt formatiert ist und ob sie vom gültigen Kontoinhaber mit dessen Private Key signiert wurde (d. h. ob sie keine Fälschung ist).

• Schritt 3: Statusprüfung (Verhinderung von Double Spending). Der Node prüft seine lokale Kopie der Blockchain und stellt sicher, dass der Sender über genügend Guthaben verfügt, um die Transaktion abzuschließen, und dass dieses Geld nicht bereits in einer anderen bestätigten Transaktion ausgegeben wurde.

• Schritt 4: Ablehnung oder Hinzufügung zum „Wartezimmer“. Jede Transaktion wird abgelehnt, wenn sie mindestens eine der Prüfungen nicht besteht. Nur nach erfolgreichem Bestehen aller Prüfungen gilt die Transaktion als gültig und wird in den mempool (oder UTX Pool) gesendet. Das ist das sogenannte „Wartezimmer“ für noch nicht bestätigte Transaktionen.

• Schritt 5: Bildung eines neuen Blocks. Als Nächstes werden alle Transaktionen, die in den mempool gelangt sind, von einem Block-Generator ausgewählt. Das können Miner (z. B. im Bitcoin-Netzwerk) oder Validatoren (z. B. in der Ethereum-Blockchain) sein. Die Transaktionen werden dann in einen neuen Block aufgenommen.

• Schritt 6: Übertragung und endgültige Überprüfung. Nach der Erstellung wird der neue Block im gesamten Netzwerk verbreitet. Andere Nodes empfangen ihn und führen eine vollständige Überprüfung durch, um die Echtheit der Transaktionen und die Einhaltung aller Konsensregeln sicherzustellen.

• Schritt 7: Erreichen des Konsens. Erst nach erfolgreicher Überprüfung wird der neue Block zur lokalen Kopie der Blockchain aller teilnehmenden Nodes hinzugefügt. Dadurch wird eine kollektive Übereinstimmung (Konsens) über den aktuellen Zustand des Netzwerks erreicht.

Arten von Nodes

Nodes werden je nach ihren Aufgaben, der Menge an Informationen, die sie speichern können, und ihrer Rolle im Netzwerk in verschiedene Typen unterteilt.

Full Nodes

Full Nodes enthalten die gesamte Transaktionshistorie, beginnend ab dem Zeitpunkt, an dem das Netzwerk erstellt wurde. Sie gelten als die zuverlässigsten und sichersten, da sie eine vollständige und unabhängige Überprüfung aller Transaktionen durchführen können. Betreiber solcher Nodes können sie nutzen, um anderen Nutzern Zugang zu Daten zu ermöglichen.

Die Datenmenge in großen Netzwerken wächst ständig; zum Beispiel wird die Ethereum-Blockchain bis 2025 für einen Full Node mehr als 3 TB umfassen, was eine erhebliche Speicherkapazität erfordert.

Light Nodes

Light Nodes speichern nur Block-Header und können keine vollständige Verifizierung durchführen. Sie sind auf Full Nodes angewiesen, um die Echtheit der Daten zu bestätigen. Sie werden hauptsächlich in Online- und Offline-Wallets eingesetzt, die nur begrenzten Speicher und begrenzte Rechenressourcen haben.

Archive Nodes

Dies sind super-vollständige Nodes. Sie speichern nicht nur die Transaktionshistorie, sondern auch den Zustand des Netzwerks zu jedem beliebigen Zeitpunkt in der Vergangenheit. Solche Nodes sind für Blockchain-Explorer, Audits und analytische Dienste von entscheidender Bedeutung. Das Speichervolumen für Archive Nodes ist enorm: Für Ethereum kann es 18–20 TB erreichen.

Validator Nodes und Miners (Konsens-Nodes)

Dies sind Nodes, die aktiv am Konsensprozess teilnehmen und für die Erstellung neuer Blöcke und deren endgültige Bestätigung verantwortlich sind:

• Miners. Sie arbeiten mit dem Proof-of-Work -Mechanismus. Sie sind dafür verantwortlich, Transaktionen mithilfe enormer Rechenleistung der Kette hinzuzufügen.

• Validators. Sie arbeiten mit dem Proof-of-Stake -Mechanismus. Sie benötigen einen Stake und sind für die Verifizierung von Transaktionen und das Erreichen des Konsenses mit anderen Validatoren zuständig.

Masternodes

Das sind Nodes, die spezielle Servicefunktionen erfüllen, etwa das Bereitstellen von sofortigen (instant) oder privaten Transaktionen, und die außerdem an der Netzwerk-Governance (Voting) teilnehmen können. Um sie zu betreiben, muss zudem ein erheblicher Betrag an Collateral gesperrt werden.

Node Economy

Node-Betreiber werden nur bezahlt, wenn ihr Node aktiv am Konsensprozess und an der Blockerzeugung teilnimmt (als Validator, Miner oder Masternode). Archive Nodes und Full Nodes, die nicht am Konsens teilnehmen (also nur Daten speichern und Transaktionen verifizieren), erhalten in der Regel keine direkte finanzielle Vergütung aus dem Netzwerk. Diese werden meist nicht aus finanziellen Gründen betrieben, sondern aus ideologischen Motiven (Unterstützung der Dezentralisierung) oder zur persönlichen Sicherheit und Zuverlässigkeit der eigenen Gelder.

Nodes, die am Konsens teilnehmen, verdienen auf zwei Hauptwegen Geld:

1. Ausgabe neuer Coins (Block/Epoch Reward) – wenn das Netzwerk neue Coins erzeugt, die automatisch dem Betreiber gutgeschrieben werden, der einen Block erfolgreich erzeugt oder bestätigt hat. Dies ist der Mechanismus der Miner.

2. Transaktionsgebühren (Network Fees oder Gas), die Nutzer zahlen, damit ihre Transaktionen in einen Block aufgenommen werden. Diese Einnahmen gehen an die Validatoren.

Für Validatoren in PoS-Netzwerken (wo ein Deposit erforderlich ist) hängen die Einnahmen direkt davon ab, wie zuverlässig ihre Hardware arbeitet. Das System sieht Strafen (Slashing) für unzuverlässigen Betrieb oder Ausfälle vor. Daher sind Validatoren gezwungen, in professionelle Ausrüstung zu investieren (unterbrechungsfreie Stromversorgungen, Backup-Internet) – das ist längst kein Hobby mehr, sondern ein Geschäft, das ernsthafte Infrastruktur erfordert.

Wie betreibt man einen Node?

Das Starten eines Nodes ist ein technisch komplexer, aber sehr wichtiger Prozess, der maximale Dezentralisierung ermöglicht. Zur Vereinfachung lässt er sich in vier zentrale Phasen unterteilen.

Phase 1: Recherche und Projektauswahl

In der Anfangsphase wird die Blockchain bewertet; es ist wichtig, Projekte zu wählen, an die der Betreiber glaubt. Du musst dein Ziel klar definieren: Brauchst du einen Full Node für deine persönliche Sicherheit oder möchtest du einen Validator Node betreiben, um Geld zu verdienen (wofür ein finanzielles Deposit erforderlich ist, z. B. 32 ETH bei Ethereum)?

Anschließend musst du die erforderliche Hardware auswählen. Die Anforderungen an die Hardware für einen grundlegenden Full Bitcoin Node und einen grundlegenden Full Ethereum Node können unterschiedlich sein.

Technische Einrichtung und Synchronisation

Setup bedeutet das Herunterladen und Konfigurieren einer speziellen Software (Client) für das gewählte Blockchain-Netzwerk. Ethereum erfordert zum Beispiel zwei zusammenarbeitende Software-Typen: Einen Execution Layer Client (wie Geth), der Transaktionen verarbeitet und den Netzwerkzustand verwaltet, und einen Consensus Layer Client (wie Lighthouse), der für Proof-of-Stake und die Blocksynchronisation verantwortlich ist.

Die schwierigste Phase ist die Synchronisation. Sie erfordert am meisten Zeit und Ressourcen. In dieser Phase laden die Nodes die gesamte Historie der Blockchain herunter und verifizieren sie. Dieser Prozess erzeugt eine sehr intensive Festplattenaktivität, die stark von der Geschwindigkeit deiner SSD abhängt.

Monitoring und Updates

Nach erfolgreicher Synchronisation benötigt der Node ständige Aufmerksamkeit. Betreiber müssen seine Performance regelmäßig überwachen, die Software aktualisieren (um Sicherheitslücken zu verhindern und neue Netzwerkregeln einzuhalten) und den Status der Netzwerkparameter im Blick behalten. Wenn du einen Node für ein neues Projekt betreibst, musst du dich oft zuerst im Testnetz (testnet) registrieren und erst danach zum Hauptnetz (mainnet) übergehen.

Nodes sind das Herz und die Lunge des Kryptowährungs-Ökosystems und verkörpern das Prinzip der Dezentralisierung. Sie gewährleisten die Integrität, Sicherheit und Stabilität des Netzwerks und agieren als unabhängige Prüfer. Einen Node zu betreiben – unabhängig von seinem Typ – ist ein entscheidender Akt der Unterstützung für die dezentrale Wirtschaft. Je mehr unabhängige Nodes es im Netzwerk gibt, desto schwieriger wird es, Daten zu manipulieren, und desto sicherer wird die Zukunft des gesamten Kryptowährungssystems.

Wir hoffen, dass du nach dem Lesen dieses Artikels besser verstehst, was Kryptowährungs-Nodes sind. Wenn du trotzdem noch Fragen hast, kannst du sie gerne in den Kommentaren stellen.