Как запустить полную Биткоин-ноду с помощью Umbrel и Raspberry Pi

Процесс запуска ноды предполагает загрузку и установку соответствующего программного обеспечения, синхронизацию данных блокчейна (размером более 500 Gb) и настройку необходимых опций (соответствующий гайд по запуску здесь). Также использование Bitcoin Core предполагает как минимум определенный минимально необходимый уровень технической компетенции пользователя.

В идеале программное обеспечение для полной ноды должно работать 24/7, но это может получиться не у всех. Поэтому вполне логично, что в изобилующем инновациями Биткоин-сообществе появились компании, предлагающие альтернативные способы запуска полной ноды. А именно развертывание узла на отдельном физическом устройстве. Один из таких проектов – Umbrel.

Чем интересна Umbrel? Это операционная система (ОС), специально разработанная для запуска Биткоин-узла, узла Lightning Network и других саморазмещенных приложений на Raspberry Pi.

Umbrel покорила нетехнических пользователей Биткоин-сообщества, когда дебютировала, благодаря своей ориентированности на удобство использования, пользовательский интерфейс (UI) и пользовательский опыт (UX).

Перед тем как мы перейдем к пошаговой инструкции по ее установке, разрешите кратко объяснить…

Что такое Биткоин-нода

Биткоин-узел (нода) – это любой компьютер, на котором запущено программное обеспечение Биткоина, выполняющее некоторые важные задачи:

Ваш биткоин-узел должен хранить копию всего блокчейна Биткоина. Он должен соединяться с другими узлами, образуя сетевую связь, которая распространяет транзакции (транзакции хранятся в «мемпуле», то есть очереди транзакций, ожидающих включения в следующий блок, и таким образом добавляются в блокчейн). Он должен проверять, все ли добавления в блокчейн действительны, и отклонять те, которые недействительны. Он будет предоставлять подробную информацию о блокчейне – например, об остатках – другим типам программного обеспечения, которые запрашивают, например, кошелькам. И он предоставит копию блокчейна любому новому узлу, который захочет присоединиться. Затем новый узел самостоятельно проверяет, что каждая транзакция в полученной им копии действительна. Он фактически «не доверяет» подключенному узлу.

Чтобы запустить узел, вы скачиваете специальное программное обеспечение, а затем позволяете ему копировать блокчейн из других узлов, и ваш узел сам проверяет каждый блок. Затем вы оставляете его включенным, и новые блоки поступают примерно каждые 10 минут (блоки содержат транзакции, взятые из пула памяти). Ваш узел проверяет, является ли блок действительным, и если да, добавляет его к своей копии блокчейна.

Сомнительный блок отклоняется не потому, что все остальные отклоняют его, и не потому, что каждый копирует своего соседа, а потому, что блок недействителен согласно правилам, содержащимся в программном обеспечении Биткоина, и все остальные, кто работает с таким же программным обеспечением, также отклонят этот сомнительный блок.

Запуск собственного узла означает, что вы не спрашиваете у других людей, что делает их копия блокчейна. Это ваша собственная копия, и вам не нужно доверять другим людям.

Типы Биткоин-нод

Полная нода

Основная функция полной ноды заключается в независимой проверке состояния блокчейна Биткоина. Для этого она загружает каждый блок и транзакцию и проверяет их на соответствие правилам консенсуса Биткоина. Если транзакция или блок нарушают одно из правил консенсуса, то полная нода автоматически отклоняет их.

Легкий / SPV-клиент

Simple Private Verrification – легкий клиент, или клиент упрощенной верификации платежей. Он похож на полные ноды тем, что может проверять, были ли транзакции включены в блок. Однако легкие ноды не проверяют и не подтверждают все транзакции сети и не сохраняют полную копию блокчейна. Поскольку легкие узлы не обрабатывают большие объемы данных в сети, их обслуживание обходится гораздо дешевле. По этой причине они исторически использовались в мобильных биткоин-кошельках, но сегодня встречаются довольно редко.

Зачем мне Биткоин-нода?

Независимо от того, какое железо вы используете для запуска собственной ноды, вы получите следующие бенефиты:

Конфиденциальность

Когда ваш кошелек показывает вам ваш баланс, он запрашивает у случайной публичной Биткоин-ноды, какой баланс по всем вашим адресам. Затем он выдает вам результаты, и вы видите общее количество биткоинов в этом кошельке. Информация запрашивается даже о пустых адресах, даже о тех, которые вы не использовали. Некоторые из этих нод управляются компаниями по наблюдению. What the fuck? – скажете вы и будете правы.

Вы сообщаете случайному субъекту, возможно, компании по наблюдению, свой IP-адрес (который может быть использован для идентификации), а также добровольно предоставляете доказательства того, что у вас есть биткоин-кошелек. Более того, вы передаете информацию о всех ваших текущих и будущих адресах, которые вы использовали и будете использовать в этом кошельке, и, соответственно, обо всех балансах этих адресов, сейчас и в будущем.

Предоставление этой информации компаниям, ведущим наблюдение, опасно по ряду причин. Например, эти данные могут быть переданы намеренно – по запросу правительства – или ненамеренно (изъяты хакерами). Правительства могут нацелиться на биткоинеров, повышая налоги на сбережение или через конфискацию, как это сделало правительство США с золотом, издав приказ №6102 в 1933 году. Хакеры же могут нацелиться на вас, чтобы требовать или выманивать у вас биткоины.

Отказываемся от доверенных третьих сторон

Без ноды убедиться в том, что каждая транзакция и блок правдивы и действительны, было бы изнурительным трудом. У вас не было бы гарантии, что количество биткоинов никогда не превысит 21 миллион. Более того, вам пришлось бы доверять блокчейн-обозревателю, который вы используете. В любой момент такой блокчейн-обозреватель может предоставить вам неверную или неправдивую информацию.

«Доверенные третьи стороны – это дыры в системе безопасности», – Ник Сабо.

При использовании ноды вам не следует доверять никому – ни брокерам, ни блокчейн-обозревателям, ни разработчикам кошельков. Поскольку ваша нода хранит весь блокчейн Биткоина, вы можете сами следить за действиями других участников. Если майнер попытается создать в блоке чрезмерное количество новых биткоинов, ваш узел автоматически отклонит блок как недействительный. Если пользователь транслирует транзакцию, которая отправляет больше биткоинов, чем положено, ваша нода автоматически отклонит ее. Если ваш кошелек сообщает вам, что ваш баланс составляет 1 BTC, вы можете быть уверены в точности этого утверждения оносительно блокчейна в любую минуту.

Поддержка сети

Биткоин-сеть децентрализована благодаря обилию и разветвленности биткоин-нод и майнеров. Однако в случае скоординированной атаки на сеть или уязвимости в кодовой базе множество биткоин-нод может быть выведено из строя. В таком гипотетическом случае важно будет поддерживать сеть, для чего может потребоваться больше нод, чем сегодня. По этой причине размещение узла можно рассматривать как вклад в устойчивость сети к событиям типа «черный лебедь».

Например, если правительства нескольких стран попытаются запретить Биткоин и закрыть все узлы в соответствующих юрисдикциях, то для безопасности сети будет жизненно важно поддерживать значительное количество узлов вне этих юрисдикций, чтобы обеспечить непрерывность работы сети Биткоин.

Аналогичным образом, если уязвимость в кодовой базе выведет из строя значительное количество узлов, критическая масса узлов должна будет продолжать работу сети, пока уязвимость не будет устранена. Пострадавшие узлы смогут вновь присоединиться к сети. Чем больше рабочих нод, тем быстрее распространяются транзакции и тем сложнее атаковать Биткоин. Чтобы уничтожить Биткоин, необходимо уничтожить все копии блокчейна.

Участие в управлении Биткоином

Защитите правила Биткоина от нежелательных изменений темпа эмиссии или размера блока. Если группа «влиятельных» актеров снова объединится, как это произошло в 2015–2017 годах, и решит попытаться изменить правила работы Биткоина (например, увеличив размер блока), вы можете не обновлять свой узел до новой системы и сохранить свои текущие настройки. Если ваши единомышленники окажутся в большинстве, образуется группа людей, работающих с неизмененным Bitcoin Core, и группа людей, работающих с измененной версией – форком Биткоина. Именно так появился Bitcoin Cash. Новая версия была отвергнута большинством, но проигравшие войну продолжали запускать свои узлы и майнить Bitcoin Cash.

Если вы в тот момент не управляли своим собственным узлом, у вас не было права голоса в этой войне. Ваш кошелек мог подключиться к узлу Bitcoin Cash, и кто-то мог заплатить вам BCH вместо биткоина. Тогда вы могли отдать свои товары в обмен на монеты, не соответствующие денежной политике, которую вы предпочитали.

Это круто

Запуск собственной ноды – это круто! Это помогает по достоинству оценить возможности Биткоина, поскольку собственная нода предоставляет множество технических возможностей, которые не открываются в ином случае. Поверьте, запустив одну, вам захочется сделать это еще!

Что такое Umbrel

Umbrel – это операционная система (ОС), специально разработанная для запуска Биткоин-узла, узла Lightning Network и других саморазмещенных приложений на Raspberry Pi. Umbrel имеет удобный интерфейс и интуитивно понятна.

Как только вы углубитесь в кроличью нору «сделай сам», я гарантирую вам, что ваша суверенная Биткоин-жизнь изменится навсегда.

Как установить Umbrel на Raspberry Pi 4

Самый простой способ начать работу – запустить Umbrel OS на Raspberry Pi 4. Никаких технических навыков не требуется. Пошаговую инструкцию по установке см. ниже.

Шаг 1. Подготовьте всё необходимое

Щелкните на детали ниже, чтобы приобрести их в онлайн-магазинах.

Raspberry Pi 4

С Umbrel работают все варианты 2 ГБ, 4 ГБ и 8 ГБ оперативной памяти. Если вы не уверены, выберите 8 ГБ оперативной памяти для максимальной производительности.

Накопитель

Выберите достаточно большой SSD (или HDD) для вашего случая использования. Например, если вы хотите запустить биткоин-узел, рекомендуется 1 ТВ или больше.

Корпус накопителя

Подключение накопителя к Raspberry Pi через USB.

16GB+ microSD

Карта microSD используется только для запуска Umbrel OS. Все приложения и данные хранятся на накопителе.

Блок питания

Убедитесь, что вы используете официальный блок питания Raspberry Pi, чтобы предотвратить любые неожиданные проблемы.

Кабель Ethernet

Подключение Raspberry Pi к интернет-маршрутизатору.

Кейс

Заверните свой новый персональный сервер в красивую коробку.

Шаг 2. Загрузите Umbrel OS

Загрузите Umbrel OS на Raspberry Pi на свой компьютер.

Шаг 3. Скачать Balena Etcher

Загрузите и установите приложение Balena Etcher на компьютер. Необходимо прошить файл Umbrel OS, который вы скачали на предыдущем шаге, на карту памяти microSD.

Шаг 4. Подключите карту microSD к компьютеру

Вам может понадобиться кардридер, если на вашем компьютере его нет.

Шаг 5. Прошейте Umbrel OS

Откройте Balena Etcher и прошейте загруженный zip-файл Umbrel OS на карту microSD.

Шаг 6. Вставьте карту microSD в Pi

После успешной прошивки извлеките карту microSD с компьютера и вставьте ее в Raspberry Pi.

Шаг 7. Подключите SSD

Положите SSD в корпус и подключите его к любому из двух портов USB 3.0 (синего цвета) на Raspberry Pi.

Все имеющиеся данные на SSD будут автоматически удалены при включении Raspberry Pi.

Шаг 8. Подключитесь к маршрутизатору

Подключите один конец Ethernet-кабеля к Raspberry Pi, а другой – к любому свободному порту вашего интернет-маршрутизатора.

Шаг 9. Включите питание

Включите блок питания в Raspberry Pi, чтобы запустить его.

Шаг 10. Вот и все!

Через пять минут ваш Umbrel будет доступен на сайте http://umbrel.local на любом устройстве, подключенном к той же сети, что и Raspberry Pi.

Не можете получить доступ к своему Umbrel? С помощью Angry IP Scanner найдите IP-адрес вашего Umbrel и введите его в браузере вместо umbrel.local. Если вы используете Windows, попробуйте перейти по адресу http://umbrel в обозревателе. Если вы используете VPN, попробуйте отключить его. Нужна помощь? Не стесняйтесь переходить на форум сообщества проекта.

Так может выглядеть ваша полная Bitcoin & Lightning нода на физическом устройстве Raspberry Pi 4 в сложенном варианте

После того как вы подождали несколько минут и вошли в Umbrel на своем ПК или ноутбуке, по умолчанию вы перейдете на начальный экран.

Далее система предложит вам настроить свой персональный сервер, введя его название, пароль, подтвердить пароль, и на следующем экране будет показано 24 слова (seed-фраза, резервная фраза), которые необходимо записать на физический носитель (скажем, в ваш блокнот для сейф-менеджмента) и сохранить в надежном месте.

Система также предоставит вам URL-адрес, по которому вы сможете использовать браузер Tor для доступа к своему узлу из любого места, не только в пределах своей сети.

После того как вы записали резервную фразу в блокнот, нажимайте Далее (Next) и… это все)

Ваш Umbrel установлен и начнется синхронизация с блокчейном Биткоина (вся история транзакций будет закачана на SSD, по состоянию на сегодняшний день это чуть больше 500Gb), но вам не нужно ждать завершения синхронизации, вы можете начать использовать Umbrel сразу, что довольно классно – по крайней мере для ознакомления с интерфейсом пользователя и панелью инструментов.

Чтобы увидеть весь процесс со стороны, просмотрите эти видео Бена из BTC Sessions, в которых он демонстрирует вышеописанные шаги и обзор программного обеспечения здесь и обзор недавно переработанного и обновленного интерфейса Umbrel здесь для большего понимания, как ориентироваться и использовать свою ноду.

Где можно узнать больше?

Посетите Github проекта или форум сообщества. Или же официальный Twitter-аккаунт.

Итоги

Umbrel – это отличный способ запустить свой собственный полнорежимный узел биткоина или Lighting дома со специального устройства.

Umbrel предлагает сделать это самостоятельно на Raspberry Pi и имеет дружественный пользовательский интерфейс, к которому многие уже привыкли. Их внешний вид, их ощущения, а также пользовательский опыт великолепны.

Не бойтесь запустить свой узел, вам не нужно быть экспертом, чтобы сделать это. Если это то, что вы хотите попробовать, рассматривайте узел как обучающий материал: хорошо его подключать, настраивать и использовать – самая легкая часть. Когда вы получаете узел, вы начинаете учиться и понимать Bitcoin лучше. Поэтому это отличный кейс для обучения.