O que são nodes em criptomoedas?

Uma rede de criptomoedas é como um grande banco descentralizado. Mas esse banco não tem sede nem um único órgão gestor. Esse papel é assumido por muitos pequenos computadores espalhados pelo mundo, chamados nodes. Neste artigo, vamos explicar em mais detalhes o que são nodes, como funcionam e como eles ganham dinheiro.

O que é um Crypto Node?

Nodes são computadores conectados à blockchain. Eles armazenam todas as informações, as transmitem e, o mais importante, as verificam para evitar roubos ou fraudes. Quanto mais nodes existem na rede, menor é a probabilidade de que as regras sejam alteradas, os dados sejam falsificados ou as transações sejam censuradas. É importante notar que, embora sejam computadores, os nodes são controlados por pessoas reais — validators ou miners.

Cryptonodes são o seu registro pessoal e independente de todo o histórico da rede. Eles são controladores independentes que não têm “tutores” ou intermediários. Esse fato permite que o operador do node tenha confiança no estado verdadeiro e não censurado da rede blockchain e de que as suas transações pessoais estão corretas. Essa abordagem é chamada de minimização de confiança (trust minimization).

Funções dos Nodes

1. Validation. Os validators verificam se cada transação está em conformidade com as regras da rede. Eles também garantem que a transação foi assinada pelo verdadeiro proprietário e evitam qualquer tipo de fraude — especialmente a mais comum no mundo cripto: o double spending (gasto duplo). Os nodes rejeitam qualquer transação que não passe em pelo menos uma das verificações.

2. Broadcasting. Ao enviar dinheiro, a wallet envia um sinal para o node mais próximo. Este, por sua vez, transmite a informação para todos os seus “vizinhos” na rede. Isso resulta em uma distribuição de dados praticamente instantânea e em larga escala.

3. Armazenamento de histórico (ledger). Os nodes armazenam todo o histórico de todas as transações da rede, começando pelo primeiro bloco. Isso permite que você visualize, de forma independente, toda a cadeia do início ao fim, sem recorrer a serviços de terceiros.

Como os Nodes Funcionam?

O trabalho de um node é baseado na comunicação contínua com outros participantes da rede e na verificação rigorosa de cada pedaço de informação. O node atua como um carteiro e um fiscal extremamente atento. A seguir está um algoritmo passo a passo de como o node processa uma transação e chega ao consenso na rede:

• Etapa 1: Recebimento de uma transação. Os nodes trocam mensagens entre si usando protocolos de rede especiais. Uma verificação completa da transação começa assim que um node recebe uma nova transação ou um novo bloco de outro node.

• Etapa 2: Verificação de formato e assinatura. O node verifica se a transação está formatada corretamente e se foi assinada pelo proprietário válido da conta usando a sua private key (ou seja, se não é uma falsificação).

• Etapa 3: Verificação de status (prevenção de double spending). O node verifica sua cópia local da blockchain e confirma se o remetente possui fundos suficientes para concluir a transação e se esse dinheiro ainda não foi gasto em outra transação já confirmada.

• Etapa 4: Rejeição ou envio para a “sala de espera”. Qualquer transação será rejeitada se falhar em pelo menos uma das verificações. Somente após passar com sucesso por todas as checagens a transação será considerada válida e enviada para o mempool (ou UTX pool). Esta é a chamada “sala de espera” para transações que ainda não foram confirmadas.

• Etapa 5: Formação de um novo bloco. Em seguida, todas as transações que entraram no mempool são selecionadas por um gerador de blocos. Esse gerador pode ser um miner (por exemplo, na rede Bitcoin) ou um validator (por exemplo, na blockchain Ethereum). As transações são então incluídas em um novo bloco.

• Etapa 6: Transmissão e verificação final. Após a formação, o novo bloco é transmitido por toda a rede. Outros nodes o recebem e realizam uma verificação completa para garantir a autenticidade das transações e o cumprimento de todas as regras de consenso.

• Etapa 7: Alcance do consenso. Só depois de uma verificação bem-sucedida é que o novo bloco é adicionado à cópia local da blockchain de todos os nodes participantes. Isso resulta em um acordo coletivo (consensus) sobre o estado atual da rede.

Tipos de Nodes

Os nodes são divididos em tipos dependendo das tarefas que desempenham, da quantidade de informação que podem armazenar e da posição que ocupam na rede.

Full Nodes

Os full nodes contêm todo o histórico de transações, desde o momento em que a rede foi criada. Eles são considerados os mais confiáveis e seguros, pois podem realizar uma verificação completa e independente de todas as transações. Os operadores desses nodes podem usá-los para fornecer a outros usuários acesso aos dados.

A quantidade de dados em grandes redes está em constante crescimento; por exemplo, até 2025, a blockchain do Ethereum deve ultrapassar 3 TB para um full node, o que exigirá uma quantidade significativa de armazenamento.

Light Nodes

Os light nodes armazenam apenas os cabeçalhos dos blocos (block headers) e não podem realizar uma verificação completa. Eles dependem dos full nodes para verificar a autenticidade. Em geral, são usados por wallets online e offline, que possuem memória e recursos computacionais limitados.

Archive Nodes

Esses são nodes “super completos”. Eles não apenas guardam o histórico das transações, mas também o estado da rede em qualquer ponto específico do tempo no passado. Tais nodes são críticos para blockchain explorers, auditorias e serviços analíticos. O volume de armazenamento necessário para Archive Nodes é enorme: no caso do Ethereum, pode chegar a 18–20 TB.

Validator Nodes e Miners (Consensus Nodes)

Esses são os nodes que participam ativamente do processo de consenso, sendo responsáveis pela criação de novos blocos e pela confirmação final:

• Miners. Operam com o mecanismo de Proof-of-Work. Eles são responsáveis por adicionar transações à chain usando um poder computacional enorme.

• Validators. Operam com o mecanismo de Proof-of-Stake. Eles precisam de um stake (depósito bloqueado) e são responsáveis por verificar as transações e alcançar o consenso com outros validators.

Masternodes

São nodes que executam funções de serviço especiais, como oferecer transações instantâneas ou privadas, e também podem participar da governança da rede (votação). Para iniciá-los, é necessário bloquear uma quantia significativa de colateral.

Economia dos Nodes (Node Economy)

Os operadores de nodes só são remunerados se o seu node participar ativamente do processo de consenso e da geração de blocos (validators, miners, masternodes). Archive nodes e full nodes que não participam do consenso (ou seja, apenas armazenam dados e verificam transações) normalmente não recebem compensação financeira direta da rede. Estes últimos geralmente são mantidos não por dinheiro, mas por motivos ideológicos (apoio à descentralização) ou pela segurança pessoal e pela confiabilidade dos próprios fundos do operador.

Os nodes que participam do consenso ganham dinheiro por meio de dois mecanismos principais:

1. Emissão de novas moedas (Block/Epoch Reward), quando a rede gera novas coins que são automaticamente creditadas ao operador por criar ou confirmar um bloco com sucesso. Isso é feito pelos miners.

2. Taxas de transação (network fees ou gas), que os usuários pagam para que suas transações sejam incluídas em um bloco. Isso é feito pelos validators.

Para os validators em redes PoS (onde é necessário um depósito), os ganhos dependem diretamente de quão confiável é o funcionamento de seus equipamentos. O sistema prevê penalidades (slashing) para funcionamento instável ou desligamentos. Portanto, os validators são obrigados a investir em equipamentos profissionais (fontes de alimentação ininterruptas, internet de backup) — isso deixa de ser apenas um hobby e se torna um negócio que exige uma infraestrutura séria.

Como Rodar um Node?

Colocar um node em funcionamento é um processo tecnicamente complexo, mas muito importante para permitir o máximo de descentralização. Para simplificar, ele pode ser dividido em quatro etapas principais.

Etapa 1: Pesquisa e Escolha do Projeto

A etapa inicial é avaliar a blockchain; é importante escolher projetos nos quais o operador realmente acredita. Você precisa definir claramente o seu objetivo: você precisa de um full node para segurança pessoal ou quer rodar um validator node para ganhar dinheiro (o que exige um depósito financeiro, por exemplo, 32 ETH no caso do Ethereum).

Em seguida, é necessário selecionar o equipamento adequado. Os requisitos de hardware para um full node básico de Bitcoin e um full node básico de Ethereum podem ser diferentes.

Configuração Técnica e Sincronização

Setup significa baixar e configurar um software especial (client) para a rede blockchain escolhida. Por exemplo, o Ethereum requer dois tipos de software trabalhando juntos: um execution layer client (como o Geth), que processa transações e gerencia o estado da rede, e um consensus layer client (como o Lighthouse), que é responsável pelo proof-of-stake e pela sincronização dos blocos.

A etapa mais difícil é a sincronização. Ela exige mais tempo e recursos. Nessa fase, os nodes baixam e verificam todo o histórico da blockchain. O processo exige uma atividade de disco muito intensa, que depende bastante da velocidade do seu SSD.

Monitoramento e Atualização

Após uma sincronização bem-sucedida, o node exige atenção constante. Os operadores devem monitorar regularmente o desempenho, atualizar o software (para evitar vulnerabilidades e cumprir as novas regras da rede) e acompanhar o status dos parâmetros da rede. Se você estiver rodando um node para um projeto novo, muitas vezes será necessário registrar-se primeiro na rede de testes (testnet) e só depois migrar para a rede principal (mainnet).

Os nodes são o coração e os pulmões do ecossistema de criptomoedas, incorporando o princípio da descentralização. Eles garantem a integridade, a segurança e a estabilidade da rede, atuando como auditores independentes. Rodar um node, seja qual for o tipo, é um ato fundamental de apoio à economia descentralizada. Quanto mais nodes independentes houver na rede, mais difícil será manipular os dados e mais seguro será o futuro de todo o sistema de criptomoedas.

Esperamos que, depois de ler este artigo, você tenha entendido o que são os nodes de criptomoedas. Mas, se ainda tiver alguma pergunta, pode deixá-la nos comentários.