Як запустити повну Біткоїн-ноду за допомогою Umbrel та Raspberry Pi

Процес запуску ноди передбачає завантаження і встановлення відповідного програмного забезпечення, синхронізацію даних блокчейну (розміром понад 500 Gb) та налаштування необхідних опцій (відповідний гайд по запуску тут). Також використання Bitcoin Core передбачає як мінімум певний мінімально необхідний рівень технічної компетенції користувача.

В ідеалі програмне забезпечення для повної ноди має працювати 24/7, але це може вийти не у всіх. Тому цілком логічно, що в багатій на інновації Біткоїн-спільноті з'явилися компанії, що пропонують альтернативні способи запуску повної ноди. А саме розгортання вузла на окремому фізичному пристрої. Один з таких проєктів – Umbrel.

Чим цікава Umbrel? Це операційна система (ОС), спеціально розроблена для запуску Біткоїн-вузла, вузла Lightning Network та інших саморозміщених додатків на Raspberry Pi.

Umbrel підкорила нетехнічних користувачів Біткоїн-спільноти, коли дебютувала, завдяки своїй орієнтованості на зручність використання, користувальницький інтерфейс (UI) та користувацький досвід (UX).

Перед тим як ми перейдемо до покрокової інструкції по її встановленню, дозвольте коротко пояснити …

Що таке Біткоїн-нода

Біткоїн-вузол (нода) – це будь-який комп'ютер, на якому запущено програмне забезпечення Біткоїна, що виконує деякі важливі завдання:

Ваш біткоїн-вузол повинен зберігати копію всього блокчейну Біткоїна. Він повинен з'єднуватися з іншими вузлами, утворюючи мережеву зв'язку, яка поширює транзакції (транзакції зберігаються в «мемпулі», тобто черзі транзакцій, які очікують на включення в наступний блок, і таким чином додаються до блокчейну). Він повинен перевіряти, чи всі додавання до блокчейну є дійсними, і відхиляти ті, які не є дійсними. Він буде надавати детальну інформацію про блокчейн – наприклад, про залишки – іншим типам програмного забезпечення, які запитують, наприклад, гаманцям. І він надасть копію блокчейну будь-якому новому вузлу, який захоче приєднатися. Потім новий вузол самостійно перевіряє, що кожна транзакція в отриманій ним копії є дійсною. Він фактично «не довіряє» підключеному вузлу.

Щоб запустити вузол, ви завантажуєте спеціальне програмне забезпечення, а потім дозволяєте йому копіювати блокчейн з інших вузлів, і ваш вузол сам перевіряє кожен блок. Потім ви залишаєте його ввімкненим, і нові блоки надходять приблизно кожні 10 хвилин (блоки містять транзакції, взяті з пулу пам'яті). Ваш вузол перевіряє, чи є блок дійсним, і якщо так, додає його до своєї копії блокчейну.

Сумнівний блок відхиляється не тому, що всі інші відхиляють його, і не тому, що кожен копіює свого сусіда, а тому, що блок є недійсним згідно з правилами, що містяться в програмному забезпеченні Біткоїна, і всі інші, хто працює з таким же програмним забезпеченням, також відхилять цей сумнівний блок.

Запуск власного вузла означає, що ви не питаєте інших людей, що робить їх копія блокчейну. Це ваша власна копія, і вам не потрібно довіряти іншим людям.

Типи Біткоїн-нод

Повна нода

Основна функція повної ноди полягає в незалежній перевірці стану блокчейну Біткоїна. Для цього вона завантажує кожен блок і транзакцію і перевіряє їх на відповідність правилам консенсусу Біткоїна. Якщо транзакція або блок порушують одне з правил консенсусу, повна нода автоматично відхиляє їх.

Легкий / SPV-клієнт

Simple Private Verrification – це легкий клієнт або клієнт спрощеної верифікації платежів. Він схожий на повні ноди тим, що може перевіряти, чи були транзакції включені в блок. Однак легкі ноди не перевіряють і не підтверджують усі транзакції мережі та не зберігають повну копію блокчейну. Оскільки легкі вузли не обробляють великі обсяги даних у мережі, їхнє обслуговування обходиться набагато дешевше. З цієї причини вони історично використовувалися в мобільних біткоїн-гаманцях, але сьогодні зустрічаються досить рідко.

Навіщо мені Біткоїн-нода?

Незалежно від того, яке залізо ви використовуєте для запуску власної ноди, ви отримаєте такі бенефіти:

Приватність

Коли ваш гаманець показує вам ваш баланс, він запитує у випадкової публічної Біткоїн-ноди, який баланс на всіх ваших адресах. Потім він видає вам результати, і ви бачите загальну кількість біткоїнів у цьому гаманці. Інформація запитується навіть про порожні адреси, навіть про ті, які ви не використовували. Деякі з цих нод управляються компаніями зі спостереження. What the fuck? – скажете ви, і матимете рацію.

Ви повідомляєте випадковому суб'єкту, можливо, компанії зі спостереження, свою IP-адресу (яку може бути використано для ідентифікації), а також добровільно надаєте докази того, що у вас є біткоїн-гаманець. Ба більше, ви передаєте інформацію про всі ваші поточні та майбутні адреси, які ви використовували та будете використовувати в цьому гаманці, і, відповідно, про всі баланси цих адрес, зараз і в майбутньому.

Надання цієї інформації компаніям, які ведуть спостереження, небезпечне з низки причин. Наприклад, ці дані можуть бути передані навмисно – за запитом уряду – або ненавмисно (вилучені хакерами). Уряди можуть націлитися на біткоїнерів, підвищуючи податки на заощадження або через конфіскацію, як це зробив уряд США із золотом, видавши наказ №6102 у 1933 році. Хакери ж можуть націлитися на вас, щоб вимагати або виманювати у вас біткоїни.

Відмовляємося від довірених третіх сторін

Без ноди переконатися в тому, що кожна транзакція і блок є чесними й дійсними, було б виснажливою роботою. У вас не було б гарантії, що кількість біткоїнів ніколи не перевищить 21 мільйон. Навіть більше, вам довелося б довіряти блокчейн-оглядачу, який ви використовуєте. У будь-який момент такий блокчейн-оглядач може надати вам невірну або нечесну інформацію.

«Довірені треті сторони – це дірки в системі безпеки», – Нік Сабо.

При використанні ноди вам не потрібно довіряти нікому – ні брокерам, ні блокчейн-оглядачам, ні розробникам гаманців. Оскільки ваша нода зберігає весь блокчейн Біткоїна, ви можете самі стежити за діями інших учасників. Якщо майнер спробує створити в блоці надмірну кількість нових біткоїнів, ваш вузол автоматично відхилить такий блок як недійсний. Якщо користувач транслює транзакцію, яка відправляє більше біткоїнів, ніж належить, ваша нода автоматично відхилить її. Якщо ваш гаманець говорить вам, що ваш баланс становить 1 BTC, ви можете бути впевнені в точності цього твердження стосовно блокчейну в будь-яку хвилину.

Підтримка мережі

Біткоїн-мережа децентралізована завдяки великій кількості та розгалуженості біткоїн-нод і майнерів. Однак у разі скоординованої атаки на мережу або вразливості в кодовій базі безліч біткоїн-нод може бути виведено з ладу. У такому гіпотетичному випадку важливо буде підтримувати мережу, для чого може знадобитися більше нод, ніж запущено сьогодні. З цієї причини розміщення вузла можна розглядати як внесок у стійкість мережі до подій типу «чорний лебідь».

Наприклад, якщо уряди кількох країн спробують заборонити Біткоїн і закрити всі вузли у відповідних юрисдикціях, то для безпеки мережі буде життєво важливо підтримувати значну кількість вузлів за межами цих юрисдикцій, щоб забезпечити безперервність роботи мережі Біткоїн.

Аналогічним чином, якщо вразливість у кодовій базі виведе з ладу значну кількість вузлів, критична маса вузлів повинна буде продовжувати роботу мережі, доки вразливість не буде усунена. Постраждалі вузли потім зможуть знову приєднатися до мережі. Що більше робочих нод, то швидше поширюються транзакції, і тим складніше атакувати Біткоїн. Щоб знищити Біткоїн, необхідно знищити всі копії блокчейну.

Участь в управлінні Біткоїном

Захистіть правила Біткоїна від небажаних змін темпу емісії або розміру блоку. Якщо група «впливових» акторів знову об'єднається, як це сталося у 2015-2017 роках, і вирішить спробувати змінити правила роботи Біткоїна (наприклад, збільшивши розмір блоку), ви можете не оновлювати свій вузол до нової системи та зберегти свої поточні налаштування. Якщо ваші однодумці опиняться в більшості, утвориться група людей, які працюють з незміненим Bitcoin Core, і група людей, які працюють зі зміненою версією – форком Біткоїна. Саме так народився Bitcoin Cash. Нова версія була відкинута більшістю, але ті, хто програв війну, продовжували запускати свої вузли й майнити Bitcoin Cash.

Якщо в той час ви не керували своїм власним вузлом, у вас не було права голосу в цій війні. Ваш гаманець міг під'єднатися до вузла Bitcoin Cash, і хтось міг заплатити вам BCH замість біткоїна. Тоді ви могли віддати свої товари в обмін на монети, які не відповідали грошовій політиці, якій ви віддавали перевагу.

Це круто

Запуск власної ноди – це круто! Це допомагає гідно оцінити можливості Біткоїна, тому що власна нода надає безліч технічних можливостей, які не відкриваються в іншому випадку. Повірте, запустивши одну, вам захочеться зробити це ще!

Що таке Umbrel

Umbrel – це операційна система (ОС), спеціально розроблена для запуску Біткоїн-вузла, вузла Lightning Network та інших саморозміщених додатків на Raspberry Pi. Umbrel має зручний інтерфейс та інтуїтивно зрозуміла.

Як тільки ви заглибитеся в кролячу нору «зроби сам», я гарантую вам, що ваше суверенне Біткоїн-життя зміниться назавжди.

Як встановити Umbrel на Raspberry Pi 4

Найпростіший спосіб розпочати роботу – запустити Umbrel OS на Raspberry Pi 4. Ніяких технічних навичок не потрібно. Покрокову інструкцію зі встановлення дивіться нижче.

Крок 1. Підготуйте все необхідне.

Клацніть на деталі нижче, щоб придбати їх в онлайн-магазинах.

Raspberry Pi 4

З Umbrel працюють всі варіанти 2 ГБ, 4 ГБ і 8 ГБ оперативної пам'яті. Якщо ви не впевнені, оберіть 8 ГБ оперативної пам'яті для максимальної продуктивності.

Накопичувач

Виберіть достатньо великий SSD (або HDD) для вашого випадку використання. Наприклад, якщо ви хочете запустити біткоїн-вузол, рекомендується 1 ТБ або більше.

Корпус накопичувача

Підключення накопичувача до Raspberry Pi через USB.

16GB+ microSD

Картка microSD використовується лише для запуску Umbrel OS. Всі ваші програми та дані зберігаються на накопичувачі.

Блок живлення

Переконайтеся, що ви використовуєте офіційний блок живлення Raspberry Pi, щоб запобігти будь-яким несподіваним проблемам.

Кабель Ethernet

Підключення Raspberry Pi до інтернет-маршрутизатора.

Кейс

Загорніть свій новий персональний сервер в красиву коробку.

Крок 2. Завантажте Umbrel OS.

Завантажте Umbrel OS для Raspberry Pi на свій комп'ютер.

Крок 3. Завантажити Balena Etcher.

Завантажте та встановіть програму Balena Etcher на свій комп'ютер. Необхідно прошити файл Umbrel OS, який ви завантажили на попередньому кроці, на карту пам'яті microSD.

Крок 4. Під'єднайте картку microSD до комп'ютера.

Вам може знадобитися кардрідер, якщо у вашому комп'ютері його немає.

Крок 5. Прошийте Umbrel OS.

Відкрийте Balena Etcher і прошийте завантажений zip-файл Umbrel OS на карту пам'яті microSD.

Крок 6. Вставте карту microSD в Pi.

Після успішного прошивання вийміть карту microSD з комп'ютера і вставте її в Raspberry Pi.

Крок 7. Під'єднайте SSD.

Покладіть SSD в корпус і під'єднайте його до будь-якого з двох портів USB 3.0 (синього кольору) на Raspberry Pi.

Всі наявні дані на SSD будуть автоматично видалені при включенні Raspberry Pi.

Крок 8. Під'єднайтеся до маршрутизатора.

Під’єднайте один кінець Ethernet-кабелю до Raspberry Pi, а інший - до будь-якого вільного порту вашого інтернет-маршрутизатора.

Крок 9. Увімкніть живлення.

Увімкніть блок живлення до Raspberry Pi, щоб запустити його.

Крок 10. Ось і все!

Через 5 хвилин ваш Umbrel буде доступний на сайті http://umbrel.local на будь-якому пристрої, підключеному до тієї ж мережі, що і Raspberry Pi.

Не можете отримати доступ до свого Umbrel? За допомогою Angry IP Scanner знайдіть IP-адресу вашого Umbrel і введіть її в браузері замість «umbrel.local». Якщо ви використовуєте Windows, спробуйте перейти за адресою http://umbrel у браузері. А якщо ви використовуєте VPN, спробуйте вимкнути його. Потрібна допомога? Не соромтеся переходити на форум спільноти проєкту.

Так може виглядати ваша повна Bitcoin & Lightning нода на фізичному пристрої Raspberry Pi 4 у складеному варіанті

Після того як ви зачекали кілька хвилин та увійшли в Umbrel на своєму ПК чи ноутбуці, за замовчуванням ви перейдете на початковий екран.

Далі система запропонує вам налаштувати свій персональний сервер, ввівши його назву, пароль, підтвердити пароль, і на наступному екрані буде показано 24 слова (seed-фраза, резервна фраза), які необхідно записати на фізичний носій (скажімо, у ваш блокнот для сейф-менеджменту) та зберегти у надійному місці.

Система також надасть вам URL-адресу, за якою ви зможете використовувати браузер Tor для доступу до свого вузла з будь-якого місця, не лише в межах своєї мережі.

Після того як ви записали резервну фразу в блокнот тисніть Далі (Next) і…це все)

Ваш Umbrel встановлено і розпочнеться синхронізація з блокчейном Біткоїна (вся історія транзакцій буде закачана на SSD, станом на сьогодні це трохи більше 500Gb), але вам не потрібно чекати завершення синхронізації, ви можете почати використовувати Umbrel відразу, що досить класно – принаймні для ознайомлення з інтерфейсом користувача і панеллю інструментів.

Щоб побачити весь процес зі сторони, перегляньте ці відео Бена з BTC Sessions, в яких він демонструє вищеописані кроки та огляд програмного забезпечення тут і оглядом нещодавно переробленого та оновленого інтерфейсу Umbrel тут для більшого розуміння, як орієнтуватися і використовувати свою ноду.

Де можна дізнатися більше?

Відвідайте Github проєкту або форум спільноти. Або ж офіційний Twitter-акаунт.

Підсумки

Umbrel – це чудовий спосіб запустити свій власний повнорежимний вузол біткоїна чи Lighting вдома зі спеціального пристрою.

Umbrel пропонує зробити це самостійно на Raspberry Pi та має дружній користувальницький інтерфейс, до якого багато хто вже звик. Їх зовнішній вигляд, їх відчуття, а також користувацький досвід є чудовими.

Не бійтеся запустити власний вузол, вам не потрібно бути експертом, щоб зробити це. Якщо це те, що ви хочете спробувати, розглядайте вузол, як навчальний матеріал: добре його підключати, налаштовувати та використовувати – найлегша частина. Коли ви отримуєте вузол, ви починаєте вчитися та розуміти Bitcoin краще. Тому це чудовий кейс для навчання.