Full-Nodes - Die Wächter des Netzwerks

In diesem Artikel soll geklärt werden welche Aufgabe die Full-Nodes im Bitcoin-Netzwerk übernehmen und welchen Vorteil die Betreiber dieser haben.

Grundsätzlich sind Nodes bzw. Full-Nodes nichts anderes als Knotenpunkte im Netzwerk. Die “vollen” Knotenpunkte speichern die komplette Blockchain ab und haben kennen somit die komplette Transaktionshistorie bis zurück ins Jahr 2009. Einfach gesprochen ist ein Full-Node also eine Datenbank in welcher jede einzelne Transaktion gespeichert wird. Anstatt diese Datenbank auf einem zentralen Rechner zu speichern - welcher von einer Regierung oder Bank kontrolliert wird - gibt es unzählige Kopien dieser weltweit verteilt. Jeder kann mit einem vorhandenen Computer (bei vorhandener Internetverbindung und ausreichendem Festplattenspeicher) einen Full-Node betreiben.


Auf der Blockchain ist lediglich hinterlegt wer der Besitzer eines Bitcoins ist. Ändert sich dieses Besitzverhältnis - durch eine Transaktion des bisherigen Besitzers - wird der neue Eigentümer hinterlegt. Man kann sich die Blockchain daher wie ein großen Kassenbuch vorstellen. Um auf dem aktuellen Stand zu bleiben kommuniziert der Node mit dem Netzwerk (mit anderen Nodes). Erfährt ein Node von einer neuen Transaktion, verbreitet (broadcastet) er diese Information sofort an alle anderen Knotenpunkte.

Sobald die Bitcoin-Miner eine neuen Block gefunden haben, beginnen die Nodes diesen zu validieren. Es wird geprüft ob alle enthaltenen Transaktionen korrekt sind - besitzen die Auftraggeber einer Transaktion die gewünschte Anzahl an Bitcoins überhaupt? Diese Prüfung kann der Full-Node vornehmen, da die kompletten Transaktionshistorie ja bereits bekannt ist. Ein Node kann einen neuen Block also nur validieren, wenn die komplette Transaktionshistorie bekannt ist - das sogenannte “UTXO set”.


Warum sollte man einen Full-Node betreiben?

Prinzipiell trägt das Betreiben eines Knotenpunktes zur Dezentralität im Netzwerk bei. Wobei dies für die meisten kein Grund ist einen Node zu betreiben. Die verbreitete Meinung ein Node würde die Sicherheit des Netzwerks erhöhen ist nicht korrekt. Egal wie viele Nodes man betreibt, das Netzwerk wird dadurch per se nicht sicherer. Für die reine Sicherheit bleiben die Miner verantwortlich.


Der Grund warum man einen Node betreiben sollte ist, dass man die eigenen Transaktionen verifizieren kann. Der eigene Knoten verifiziert alle Transaktionen und somit auch alle welche zu Gunsten einem selbst sind. Ohne dies, kann man niemals 100%ig sicher sein, dass die erhaltenen Bitcoins wirklich “echte” Bitcoins sind. Ein Beispiel:

Alice sendet Bob einen Bitcoin. Sobald Bob diesen Bitcoin ausgeben will, muss der Empfänger diesen Bitcoin auch akzeptieren. Wenn Alice aber einen “gefälschten” Bitcoin gesendet hat, wird dieser von niemandem akzeptiert. Dies ist vergleichbar mit falschen Geldscheinen.


Wie können falsche Bitcoins in den Umlauf kommen?

Wer keinen eigenen Full-Node betreibt verlässt sich zwangsläufig auf andere Netzwerk-Teilnehmer. Solltest du eine Wallet-App nutzen, verlässt du dich auf den Betreiber/Entwickler hinter dieser App. Beschließt dieser dir einen falschen Bitcoin zu senden und zeigt dir aber den Eingang eines echten Bitcoins an, bemerkst du erst beim Ausgeben des Bitcoins den Betrug. Natürlich ist dieses Vorgehen sehr unwahrscheinlich. Sobald der App-Entwickler eine betrügerische Transaktion durchführt, würde niemand mehr die App nutzen. Sollten sich aber die größten Player im Wallet-Markt zusammenschließen, könnten diese recht lange und in hohen Summen betrügerische Transaktionen fingieren.

Der Zusammenschluss der bösen Node-Entwickler könnte zudem beginnen jegliche Blöcke der Miner abzulehnen, in welchen nicht deren gewünschte Zahlungen enthalten sind. Somit würden die Miner auf ihren enormen Energie- und Hardwarekosten sitzen bleiben. Die Macht der Software-Entwickler hinter Wallet-Anbietern ist somit nicht zu unterschätzen. Daher empfiehlt es sich Open Source Software zu verwenden. Hierbei gibt es kein Entwicklerteam welches sich monetär bereichern könnte.


Sollten sich der Verbund der Node-Entwickler tatsächlich durchsetzen und beispielsweise neue Spielregeln im Netzwerk durch das Ablehnen von anderen Blöcken etablieren, bliebe den klassischen Node-Betreibern die Wahl: Entweder man wechselt ebenfalls auf die neuen Spielregeln oder man verbleibt im “alten” System. In jedem Fall gäbe es einen “chain split”. Sobald der Schwindeln bzw. die Übernahme des Netzwerks auffliegt, dürften die Bitcoins des neuen Netzwerks drastisch an Wert verlieren. Daher bleiben die alten Node-Betreiber vermutlich bei den bisherigen Spielregeln. Um ein solches Szenario verhindern zu können, ist das Betreiben einer Node wichtig. Indirekt trägt der eigene Node also doch zur Sicherheit des Bitcoin-Netzwerkes bei.


Zusammenfassung

Das Betreiben einer eigenen Full-Node ermöglicht dir die komplette Bitcoin-Transaktionshistorie zu speichern. Dadurch kannst du deine eigenen eingehenden Bitcoins auf deren “Echtheit” überprüfen. Gleichzeitig trägt das Betreiben des Knotenpunktes mithilfe des Netzwerkeffektes dazu bei, die Regeln im Netzwerk durchzusetzen.