Voulez-vous en apprendre d’avantage sur la notion de « nœud » ? Sachez que le terme nœud (souvent désigné par son équivalent anglais node) peut être employé dans divers domaines. Cela étant, sa signification varie selon le domaine. Cependant, Il est essentiellement lié à la technologie blockchain des cryptomonnaies.
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Dans le domaine de l’informatique ou des télécommunications, le terme nœud désigne un terminal relié à un réseau pair-à-pair. Tandis qu’en ce qui concerne la blockchain, le nœud est un ordinateur relayant les transactions au moyen d’un programme. Cet ordinateur est relié au réseau blockchain, qu’il entretient grâce à ses interactions avec les autres utilisateurs. Par ailleurs, il détient une copie du registre des transactions effectuées au sein du réseau.
Sur un réseau pair-à-pair, les nœuds possèdent tous le même privilège. Il s’agit d’un réseau à architecture symétrique, l’opposé de celle d’un client-serveur.
En ce qui concerne la blockchain, le nœud prend part à toutes les opérations réalisées sur le réseau. C’est pour cela qu’on parle de nœud complet ou de « full node ». Son rôle est de s’assurer du respect des règles de consensus nécessaires à l’intégrité du système.
Avec ce modèle de réseau, le système n’est pas affecté au cas où l’un des nœuds tombe en panne ou est attaqué. C’est d’ailleurs ce type de réseau qu’emploie bitTorrent depuis son lancement en 2002. Cela explique son excellent fonctionnement malgré qu’il soit basé sur une architecture pair-à-pair.
L’accessibilité à la création de nœuds varie selon le type de réseau. Sur les réseaux ouverts, tels ceux de Bitcoin ou d’Ethereum, la création de nœuds est accessible à toute personne. De plus, une copie des différentes transactions effectuées est mise à la disposition du créateur. Par contre, sur les réseaux fermés tel Hyperledger, les choses sont un peu différentes. Ici, les nœuds jouent le rôle de validateurs préalablement sélectionnés pour valider le modèle de consensus du réseau. Avec le bitcoin, par exemple, pour donner la preuve du travail, la sélection des nœuds validateurs se fait selon leur dépense en énergie. Ces nœuds, qualifiés de mineurs, trouvent solution à un problème mathématique en déployant leur puissance de calcul. Ainsi, ils augmentent leurs chances d’ajouter un bloc à la chaîne et de remporter la récompense associée.
Pourquoi une multiplicité de nœuds ?
S’il y a autant de nœuds, c’est avant tout pour préserver l’intégrité de la blockchain. En effet, les nœuds permettent d’accroître la robustesse du système. Ainsi, les cryptomonnaies sont à l’abri des tentatives de piratage et aux risques liés aux coupures d’électricité. Théoriquement, un seul nœud est en mesure de sauvegarder toutes les transactions d’un réseau. Néanmoins, les nœuds sont chacun répartis sur des ordinateurs différents. Cela explique pourquoi les blockchains pour la plupart sont dotés de centaines, voire plusieurs milliers de nœuds. Ainsi, plus le nombre de nœuds est élevé, plus il y a de cryptoactifs générés.
C’est à cause de leur grand nombre que les nœuds sont en mesure de constituer des blocs. Ce sont ensuite ces blocs qui sont reliés par des chaînes pour former la blockchain permettant le bon fonctionnement du réseau.
Si l’ensemble des nœuds du réseau venaient à disparaître, il ne serait plus possible d’avoir accès aux opérations effectuées par le passé. De plus, les parts de chaque membre du réseau seraient impossibles à déterminer. Face à une telle situation, il faudrait tout reprendre et les uns et les autres perdraient confiance dans les cryptoactifs.
Il est peu probable qu’une éventuelle menace nuise à l’intégrité d’une blockchain. Même si cela arrivait, il serait possible de continuer les opérations tant qu’un appareil conserve une copie de la blockchain.
Les différents types de nœuds
Selon le type de données sauvegardées, les nœuds peuvent être classifiés en différentes catégories. Les plus importantes sont :
- Les nœuds archiveurs ou archive nodes
Ces nœuds ne se contentent pas de conserver la chaîne des blocs. Ils sauvegardent également la totalité des états intermédiaires du système. Il est vrai que le coût en espace est particulièrement élevé (4,6 To en juillet 2020 pour Ethereum (Geth)). Cependant, pour un système similaire à celui d’Ethereum, un tel système est particulièrement avantageux.
- Les noeuds réduits (pruned nodes)
Ce type de nœud n’occupe qu’une petite partie de l’espace de stockage. En effet, seules les données récentes de la chaîne de bloc sont sauvegardées, et ce, pour quelques mois seulement. Cette caractéristique ne nuit en rien à la diffusion des transactions et des blocs. Il en va de même pour la vérification des opérations effectuées sur le réseau.
- Les » full nodes » ou encore noeuds complets
La totalité des informations ayant un jour été enregistrées sur la chaîne des blocs est conservée par les full nodes. Ce système est par conséquent particulièrement gourmand en espace de stockage. La preuve, le full node de Bitcoin pesait 285 Go tandis que celui d’Ethereum en pesait 410 en juillet 2020.
- Les light nodes ou nœuds légers
On ne peut pas considérer les light nodes comme des noeuds en soi. En effet, il leur est impossible de contrôler la totalité des opérations de la chaîne. Ils sont néanmoins en mesure de sauvegarder les entêtes. Ainsi, il est possible d’identifier chacune des données (transactions ou autre) de façon ciblée. Les light nodes appartiennent à un ensemble plus vaste nommé le réseau étendu.
Quel est l’intérêt de faire tourner un nœud sur votre ordinateur ?
Multiples raisons peuvent pousser à faire tourner un nœud sur son ordinateur. Il peut s’agir de :
- L’altruisme
Certaines personnes décident de faire tourner un nœud par simple altruisme. Le but visé par ces derniers est simplement de soutenir une cryptomonnaie afin que son influence grandisse au fil du temps. De plus, Hal Finney disait jadis : « je pense que le simple altruisme peut suffire à développer le réseau »
- La souveraineté monétaire
D’abord, un nœud permet de s’assurer de l’effectivité des transactions. Ensuite, il aide dans le choix du protocole. Tout cela permet de s’assurer de l’application adéquate des règles de consensus et d’éviter les créations monétaires supplémentaires.
- La gestion d’une entreprise spécialisée
Parlant d’entreprises spécialisées, il s’agit essentiellement des plateformes d’échange (Coinbase, Kraken, Binance), des processeurs de paiement (BitPay, Coinbase Commerce, chaque commerçant BTCPay), des sites affichant des statistiques financières (CoinGecko, CoinMarketCap) et des explorateurs de blocs (Blockchair, Blockchain.com). Ces entreprises incluent également des interfaces d’applications décentralisées. Lesdites entreprises décentralisées sont chargées de récupérer les informations liées aux différentes cryptomonnaies en entretenant des nœuds.
- La validation des transactions
L’on peut se faire rémunérer en validant des transactions. Mais avant qu’un validateur ne soit rémunéré, il faut qu’il fasse tourner un nœud entier. Néanmoins, il faut que ce dernier s’assure de la validité des données qu’il entre dans le bloc.
Création de nœud, comment s’y prendre ?
Il n’est pas du tout compliqué de faire tourner un nœud sur son ordinateur. Il suffit juste de télécharger le logiciel adéquat et de l’installer de façon régulière. Ensuite, vous n’aurez qu’à le mettre à jour en y entrant les informations relatives aux transactions effectuées.
Par ailleurs, il faut que votre matériel soit en mesure de supporter les charges liées aux opérations de données. Ainsi, il faut qu’il puisse assurer la transmission, la vérification et le stockage des données. Les facteurs qui peuvent entraver le bon fonctionnement du matériel :
- La puissance du processeur : Un puissant processeur est nécessaire pour vérifier la validité des transactions et des blocs.
- La capacité de stockage sur disque dur : Un disque dur de grande capacité est nécessaire pour conserver la blockchain. Par exemple, la chaîne de blocs de Bitcoin (BTC) pesait 285 Go en juillet 2020.
- La mémoire vive : Encore appelée mémoire flash stocke les informations relatives à l’état du système et les données de la mempool. À titre illustratif, l’ensemble des UTXO de Bitcoin pesait 3,7 Gio en juillet 2020.
- La bande passante de la connexion Internet : Il est essentiel que la bande passante soit assez importante pour recevoir et envoyer les nouvelles transactions et les nouveaux blocs.
Les protocoles de cryptomonnaie n’ont pas tous le même niveau d’exigence. En effet, certains protocoles peuvent se montrer plus capricieux que d’autres. C’est le cas par exemple du nœud Ethereum, qui est bien plus gourmand en ressources qu’un nœud Bitcoin.
Les masternodes, un cas particulier
Les masternodes (nœuds-maîtres en français) sont des cryptomonnaies fonctionnant grâce à des nœuds particuliers. Ils occupent une place centrale dans le modèle de consensus qu’utilisent les cryptomonnaies. De ce fait, ils ont beaucoup plus de valeur qu’un nœud classique.
Cependant, les masternodes existent en petit nombre. En revanches, ils ne peuvent être tournés que par une poignée de personnes et entreprises.
Conclusion
Les nœuds représentent des pièces maîtresses dans le fonctionnement de la blockchain. Tout comme la validation (minage/forgeage), ils garantissent la robustesse du système. Pour se faire, le registre des transactions est distribué et la charge répartie sur un réseau pair-à-pair.
Les cryptomonnaies sont en pleine expansion. Bien que ces dernières n’en soient qu’à leur balbutiement, il existe un nombre de nœuds assez important. Et leur nombre pourrait encore croître au fur et à mesure que les cryptomonnaies se répandent à travers le monde. Ainsi, les uns et les autres verraient aussi leur nombre de cryptoactifs augmenter.
Nathan
