【Web3用語集】ノードとは|意味

【Web3用語集】ノードとは|意味

今話題のブロックチェーンには、よく一緒に使われる専門用語が多くあります。中には、一目見ただけでは意味がよくわからないということも。この記事ではその中の1つ「ノード」という単語について、意味や機能・役割、種類を含めて説明していきます。

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  1. 1ノードとは?|意味
  2. 1.1ビットコインのノード
  3. 1.2ビットコインでのノードの役割・機能
  4. 1.3ビットコイン以外のノード
  5. 2ノードとは?|ノードの種類を解説
  6. 2.1フルノード
  7. 2.2軽量ノード
  8. 2.3マイナー
  9. 2.4マスターノード・スーパーノード・ハーベストなど
  10. 3ノードに参加するためには?
  11. 4関連記事

ノードとは?|意味

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「ノード」は情報通信用語で、「ネットワークへの接続ポイント」を意味しています。

ネットワークにつながる個々の機器を「ノード(Node:点)」といい、パソコン・電話・スマートフォンなどの個人用デバイスをはじめ、ルーター・ハブ・モデムなどのネットに接続するための中継機器、プリンターや電話の子機もそれぞれがひとつのノードです。

わかりやすい例だと、世界中に網のように張り巡らされたインターネットのイメージ図を思い浮べてください。点と線で描かれたインターネットの、点の部分がノードです。

サーバーなどの管理者を設定せず、利用者同士の接続によって成立しているP2P(Peer to Peer:ピアツーピア)とよばれるネットワークでこのノードが重要になってきます。

ビットコインのノード

ノードは、使う状況や業界などシーンによって言葉が意味しているものが少しづつ違ってきます。

仮想通貨の話題で出てくる「ノード」では、参加者が使用しているパソコンやスマホなど、仮想通貨の取引に使われて情報を処理している端末そのものを指しています。

なぜその「ノード」が重要なのかというと、ブロックチェーンという技術は1つの大規模サーバーで管理されているのではなく、利用者の個々の端末の機能を使って小さなブロックを形成し維持されているからです。

ビットコインでのノードの役割・機能

仮想通貨ビットコインでのノードの役割は以下の4つになります。

  • ルーティング
  • ブロックチェーンデータベース
  • マイニング
  • ウォレット
全てのノードが全部の役割をもって機能しているわけではなく、パソコンやスマホの性能から出来る機能を選択することができます。

ルーティング

ルーティングとは、言葉通りにルーターの役割をし続けることです。パソコンやスマホなどの端末がビットコインのネットワークに接続している間、通信を維持し続けます。

ビットコインに限らず、通信を維持するのはノードの基本的な機能です。

ブロックチェーンデータベース

その名の通り、ブロックチェーンのブロックデータをコピーし保存しています。

ビットコインなどのブロックチェーンでは、ノードそれぞれが分散してデータを持つことで、だれか1人がデータを改竄したとしても、他の人持っているブロックのデータと整合性がとれなくなるため、データ改竄の発見が可能なのです。

すべてのブロックのデータを持つと膨大な量になってしまうため、保持するデータ量によって、「フルノード」「軽量ノード」と分けられています。

マイニング

取引の承認をする機能です。

ブロックチェーンでは、ブロックデータの整合性を相互監視することで、データ改竄がないことを証明しあっています。管理者のサーバーが無いため、証明し承認する処理にも利用者のノードが使われています。

このマイニングは、取引に不正がないことを承認する大事な役割のため報酬が発生します。また、ノードをビットコイン接続しているだけでよく、持ち主は何も操作しなくてよいため、マイニング専用のパソコンを作成しビットコインに接続し報酬を得る行為が話題になっています。

ウォレット

ビットコインは仮想通貨です。仮想と言えど通貨なので、それをお財布や銀行預金のように保管し管理・使用する機能があります。

パソコンで管理する場合と、スマートフォンでも管理できるタイプの2種類があります。

ビットコイン以外のノード

ビットコインは完全にパブリックなブロックチェーンですが、それ以外の仮想通貨には、サーバー集権型や一部の優秀なノードに権限を与えるタイプのシステムがあります。仮想通貨ごとにノードの扱いは細かく異なるので注意しましょう。

ノードとは?|ノードの種類を解説

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基本となるルーティング以外のマイニング・データベース・ウォレットの機能にそれぞれ大小の選択肢があります。それらのどう選択しているかによって、ノードはいくつかの種類に分類されます。

フルノード

フルという言葉の通り、ブロックチェーンデーターベースとしての機能において、過去の取引情報まで含めて全ての記録を保存しているノードです。膨大な量のデータを扱うため、大容量のデータ保存領域が必要となります。

また、フルノードは以下の2つに分けられます。

アーカイブノード

上記のとおり、すべてのデータを記録をするアーカイブとしての役割をもつフルノードのことをアーカイブノードとも呼びます。過去にさかのぼってすべてのデータを記録するため、膨大な量のデータ容量が必要です。

剪定ノード

過去のデータを全て記録しているアーカイブノードに対して、過去の不要なデータを削除して必要な分だけを保存しているノードを剪定ノードと呼びます。

現在使われている必要な部分のブロックのデータは保持しているので、取引の検証には支障がないノードです。無制限にデータ保存をしないので容量の負担が少なくなっています。

軽量ノード

SPV(Simplified payment verification)ノードともよばれる、ブロックのヘッダーと呼ばれる一部分のみを保存するノードです。データの総量が少なく済むので、スマートフォンなどデータの処理能力が限られた端末からでもノードとなれます。

軽量ノード単体では、データの比較ができず取引の承認ができないため、他のフルノードとデータのやり取りをする必要があります。

マイナー

マイニングを行い、取引を承認することで報酬を得ているノードです。

ブロックチェーンでは一つのサーバーで管理しているわけではないので、取引が正当なものであるとデータを照合して証明する処理が必要になります。その処理を代行することによって報酬が支払われます。

マスターノード・スーパーノード・ハーベストなど

マスターノードとは、一部の認められたマイナーノードから、ランダムにマイニングを実行するノードを選び、そのノードに取引の認証作業を任せる仕組みです。マイニングにかかわるノードの数が減るので、承認までの時間が早くなるという利点もあります。

マスターノードという役目は仮想通貨「DASH」が始めた取り組みです。ビットコインではマイニングが盛んになりましたが、一部の大規模なマイニング設備に投資できる資産家や企業による独占が問題視されることになり、それを阻止する仕組みとして作られました。

マスターノードとして認められるには、一定以上のコインを持っていることと、24時間常にネットワークにつながっていることが条件です。誰にでも参加できるマイニングではなく、数十万円の施設投資が必要となりますが、一部の大規模マイニングによる独占などはできなくなっています。

マスターノードのような役職は、似たようなものが各サービスにありますが、名称はサービスによって異なることも多いです。条件であるコインの最低保持量、ネットワーク接続の有無などもサービスごとに異なっています。仮想通貨「NEM」ではスーパーノード、ハーベストという名前でこの仕組みが使われています。

ノードに参加するためには?

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ビットコインなどのブロックチェーンは完全に開かれているので、パソコンやスマホなどのネットワークにつなげる端末さえあれば、誰でも参加してノードとしての役割を持つことができます。

ただし、マスターノードやマイナーとして報酬を得ようとすると、一般的なパソコンやスマホではデータの処理能力がたりないため、専用の機器が無いといけません。初期投資として少なくない額が必要になり、また放っておくだけで稼げるとはいえ、電気代や通信費は自腹となるので清算が合うかどうかはまた別の話になります。

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