一般的にノードといえば、接続部分を意味する単語で、コンピュータを中心に通信ネットワークを構成する中継点や分岐点をはじめ、端末そのものも意味しています。
接続端末や接続点といっても、役割や機能は様々あります。
ホストコンピュータや交換機などの通信を制御する機器、ターミナル的な役割を果たす端末装置、そして記録装置における記録単位であるクラスタを制御する機器、ネットワークにおけるデータ伝送の端末同士を結ぶリンク系など幅広い種類があります。

 

ブロックチェーンにおけるノードの役割

ビットコイン などの世界でノードという場合、ブロックチェーンに繋いでいるそれぞれの端末や役割を指しており、繋がれている個々のコンピュータなどが該当します。
ビットコインイーサリアム といったプラットフォームは分散台帳システムになっており、中央集権的な管理者が存在せず、開かれた参加者によって監視や運用される仕組みになっています。
相互の監視や トランザクション の承認によって信頼が成り立つため、参加者それぞれの端末との接続なくしては成り立たない特徴があります。
仮想通貨 の送金や投資取引をはじめ、ゲームをして遊ぶ、情報データを送るなどの処理を行う際に使われるほか、 トランザクション 処理のための マイニング などにも幅広く活用されています。
特に 仮想通貨 を報酬として得るための マイニング には、膨大な数のコンピュータが投入されており、その規模や稼働設備はニュースなどにも取り上げられるほど話題となっています。
他のマイナーよりもいち早く トランザクション の承認を行ってブロックに追加して報酬を受け取るために、世界各地で膨大な数のコンピュータが計算処理を行っています。
ビットコイン の分散台帳システムが登場した当初は一個人でも行われていましたが、今や個人レベルでは不可能で、企業や団体を設立して何百台もの高性能なコンピュータを作動させ、激しく動き続けることによってコンピュータがショートしないよう冷却するシステムを設ける場合、わざわざ雪深い場所や夏でも涼しい場所に設備を設置して日々 マイニング と格闘している業者も少なくありません。

 

ビットコイン におけるノードの位置づけ

4つの役割や特徴

ビットコイン などの分散型システムに繋がれている不特定多数のコンピュータには、主に4つの役割や特徴があります。
それぞれについて、詳しく見ていきましょう。

 

 

その1: ルーティング

データ送信先の経路を割り出すことをルーティングと呼んでいます。
ネットワークにおいて他の端末との通信経路を判断する際に必要な機能となりますので、すべての端末において具備されています。
これに対して他の3つは具備するかどうかは種類によって異なります。

 

その2: ブロックチェーンデータベース

トランザクション を管理する取引台帳において、最初のブロックから最新のブロックまで、トータルで完全なブロックチェーンのコピーを持つ機能のことを言います。

 

その3: マイニング

マイニング は先にもご紹介したように、 仮想通貨 の普及や発達とともに過熱競争が繰り広げられているアクションの一つで、 トランザクション をブロックにまとめ、ブロックチェーンに追加する作業を指し、現状では高度な計算能力と稼働力を持つコンピュータ端末がその役割を果たしています。

 

その4 : ウォレット

ウォレットビットコイン などの 仮想通貨 の送受信や保管のために必要な機能で、イメージ的には銀行口座のようなユーザー個々人が監理する取引履歴台帳のようなものです。

 

それぞれの役割と分担

以上4つのすべての機能を持つタイプをリファレンスクライアントと呼び、フルブロックのデータベースの保持とルーティング機能を持つタイプをフルノード、 ウォレット とルーティング機能を持つタイプをSPV、 マイニング 、フルブロックのデータベースの保持、ルーティングの機能を持っているタイプをソロマイナーと呼んでいます。
フルにデータベースを保有するには、データをダウンロードするための膨大な時間やコンピュータ上の空きスペースが必要となるのです。
過去から現在までのすべてのブロックを端末内に保持し、 トランザクション の検証や二重支払いはないかの検証ができるようになります。
SPVではフルダウンロードはせず、全体サイズの1/1000程度にあたるブロックのヘッダー部分のみダウンロードすることで、比較的気軽に利用が可能。
主な目的として自分が行った送金などの取引が正常に行われたかを検証するために利用できます。
過去からの取引履歴の正確性は検証できませんが、自分の取引を含むブロックから6個以上のブロックが生成された段階で二重払いは起きていないと確認することができる仕様になっています。

 

まとめ

ブロックチェーンの運用や信頼性の担保には世界に分散してシステムに参加してくれるノードの存在がないと成り立たないわけですが、 マイニング の過熱騒動に見られるように運用面での課題も生じているのが現状です。
マイニング 事業という新しいビジネスが生まれる一方で、コンピュータの過剰稼働が環境に影響するなどの問題も問われており、今後の展開が注目されます。