自分でノードを運用するメリットとデメリット

ノードを稼働させるとは、マシンに「クライアント」ソフトウェアをインストールし、ブロックチェーンネットワーク上で新しいブロックのダウンロード、検証、伝播を行わせることを意味します。

現在、ノードクライアントソフトウェアには2種類あります。execution clientsとconsensus clientsです。execution layerのクライアントはブロックチェーン全体の状態管理とトランザクションの実行を担い、consensus layerのクライアントはトランザクションの検証を担います。

トランザクションをネットワーク全体に伝播させるために、ノードは一連のP2Pネットワーキングプロトコルを使用して新しいノードを発見し、安全な接続を確立し、状態、ブロック、プールされたトランザクションを同期させます。

自前でノードを稼働させるべきか、それともマネージドクラスターを使うべきか

自前でノードを稼働させると、ノードソフトウェア、設定、ハードウェアを完全に制御できますが、それは継続的な運用上のコミットメントです。保守、時間、信頼性はすべてチームの仕事になります（トレードオフは以下で詳しく説明します）。代替手段はマネージドクラスターです。プロバイダーが代わりに運用するシングルテナントのノードで、運用負荷なしに自前運用の制御の多くを得られます。AlchemyのDedicated Clustersがその例です。

どのプロバイダーも公開していないシステムレベルの制御が必要なときは、自前でノードを稼働させてください。インフラチームを抱えずに、シングルテナントの分離、特定リージョンへのデプロイ、カスタムトレーサーが欲しいときは、マネージドクラスターを使ってください。両者の比較は、共有インフラと専用インフラの選び方のガイドを参照してください。

Ethereumノードとは

Ethereumノードとは、Ethereumブロックチェーン上で動作するノードのことで、主に3種類あります。light node、full node、archive nodeです。

1. Full node

full nodeクライアントは各新しいブロック内のすべてのトランザクションを検証し、ネットワークのセキュリティとトランザクションデータの正当性を確保する役割を担います。

2. Light node

light nodeは、full nodeのように完全なブロックデータを保存するのではなく、直前のブロックのハッシュやタイムスタンプなどのブロックヘッダーデータを保存します。

light nodeはfull nodeにオンデマンドでリクエストを送信し、ユーザーが必要とする状態の一部のみを検証します。

3. Archive node

archive nodeは、通常のfull nodeと同じデータに加え、Genesis Block（つまり最初のブロック）まで遡るブロックチェーン全体の履歴状態データを保持します。

なぜEthereum RPCノードを稼働させるのか

Web3開発者は、ブロックチェーンへのデータの読み書きを行うためにEthereum RPCノードを稼働させることを選択する場合があります。一部の開発者は、ノード構成のカスタマイズ、セキュリティの強化、そしてRPCプロバイダーの共有ノードや専用ノードでは不可能なシステムレベルの最適化を行うために、自前のノードを稼働させることを選びます。

自前でEthereumノードを稼働させる利点とは

Ethereumノードを稼働させる主な利点は4つあります。プライバシーとセキュリティ、検閲耐性、分散性、そして主権性です。

1. プライバシーとセキュリティ

共有ノードを使用する場合、あなたのトランザクションは他の企業と同じハードウェアを共有することになり、これは特定の製品にとってコンプライアンス上またはセキュリティ上のリスクとなる可能性があります。

一部のチームは、自前でノードを稼働させて完全な分離性と自律性を確保するか、専用ノードを提供するノードプロバイダーを利用することで、専用ノードを好む傾向があります。

2. 検閲耐性

自前のノードを維持することで、いつでもネットワークの他の部分に対して確実にトランザクションをブロードキャストできます。サードパーティのノードを使用する場合、プロバイダーが特定のIPアドレスからのトランザクションをブロックしたり、特定のスマートコントラクトアドレスへのトランザクションをブロックしたりする可能性があります。

3. 分散性

自前でノードを稼働させるということは、ノードの運用を中央集権的なインフラプロバイダーに依存しないということです。ただし、選択するクラウドプロバイダー（例：AWS、GCPなど）や、ベアメタル構成で稼働させる場合のサーバーの所在地（例：バージニア、ドイツなど）など、考慮すべき追加の中央集権化要因があります。

データセンターやクラウドプロバイダーに障害が発生した場合に備え、自前でノードを管理するweb3開発者は、プロバイダーを評価し、フォールトトレラントな構成を構築し、事業継続計画を文書化しておく必要があります。

4. 主権性

自前でノードを稼働させる開発者は、好みのノードソフトウェアクライアントの選択、それらのノードクライアントの構成方法、ハードウェアの量と構成、その他のハードウェア固有の判断について、完全な制御権を持つことができます。

この柔軟性により、RPCノードプロバイダーではハードウェアやソフトウェアの構成について同レベルの細かい選択肢を提供できないような、特定のweb3アプリケーションのユースケースにおいて、より優れたパフォーマンスを実現できる場合があります。

自前でノードを稼働させる場合のトレードオフとは

RPCノードプロバイダーを利用する場合と比較して、自前でノードを稼働させることには主に3つのトレードオフがあります。維持管理コスト、時間的コスト、信頼性コストです。

1. 維持管理コスト

自前でfull nodeを稼働させるには、トランザクション情報をダウンロード、検証、保存するための専用ハードウェア（RAM、ストレージなど）が必要です。製品の利用状況の変化に対応するハードウェアを維持することは、過剰な支出をせずに顧客に対するキャパシティとフォールトトレランスのバランスを取るうえで重要です。

ノードを稼働させる維持管理コストは、Amazon Web Servicesのようなプロバイダーを使用するか、ベアメタルサーバーを稼働させるか、エンジニアリングにかかる時間、そして特定のアプリケーションに必要なハードウェアと帯域幅のリソース量に大きく左右されます。

2. 時間的コスト

ブロックチェーンノードの稼働と維持管理には多くの技術的課題が伴い、初心者にとっては困難で時間のかかる作業となる可能性があります。

資金とエンジニアリングの時間が限られているweb3スタートアップにとって、自前のインフラ管理に無視できない量のエンジニアリングリソースを割くことは、製品の中核機能の構築に集中できないというコストを伴います。

さらに、web3製品の規模が拡大するにつれ、追加のユーザーを支えるための稼働時間とキャパシティを保証する信頼性の高い自己管理ノード群を維持するために、エンジニアリングリソースも拡大させる必要があります。

3. 信頼性コスト

自前でノードを稼働させることを検討するスタートアップは、ソフトウェアアップデートのバグ、CPUスパイク、メモリリーク、ディスク障害、不安定なピアリング、そしてノード群全体でのデータの正確性など、数多くの信頼性の問題に直面します。

信頼性の低いノードは、製品の中核機能を構築できるはずのエンジニアの時間を奪うだけでなく、ユーザー体験にも直接影響を与えます。

ノードがダウンすると、ユーザーは製品を使用できなくなり、これはユーザーが他の製品に流出するなど、多くの潜在的な下流への影響をもたらします。

AlchemyがWeb3開発者のノードインフラを支援する4つの方法

Alchemyは、Ethereum、Polygon、Optimism、Arbitrumなどのチェーン上で稼働する主要な分散型アプリケーションを支える、web3向けの主要な開発者プラットフォームです。

以下は、開発者が信頼性の高いノードインフラと最高クラスの開発者ツールにアクセスできるようにするために、Alchemyが構築したツールの一覧です。

AlchemyのCortexエンジン

AlchemyのCortexエンジンは当社のノードインフラを支えており、自前でホストするブロックチェーンノードを、開発者が単一のエンドポイントを通じてやり取りできるノード群に置き換えます。

Cortexが提供する主な利点:

• 99.9%の信頼性
• 動的なスケーラビリティ
• データの正確性
• セットアップや同期にかかる時間が不要
• テストネット
• 拡張API

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Alchemy Build

Alchemyはまた、エラーを検知し、これまでにない速さで開発を進めるための自社開発ツール群を提供しています。Alchemy Buildを使えば、開発者は数百万件のリクエストを瞬時に検索したり、リアルタイムのmempoolトランザクションを閲覧したり、ブラウザから直接JSON-RPCコールを行ったりすることができます。

Alchemy Buildの開発者ツール群には以下が含まれます。

• Composer - シンプルなオンラインインターフェースからAPIコールをリアルタイムでテストできます
• Explorer - トランザクションのデバッグのため、過去のリクエストを検索できます
• Mempool Visualizer - mempool内のトランザクションのリアルタイムの状態を確認できます

Alchemy Monitor

Alchemyは、応答時間、利用状況の分析、インサイト、アラート、そして日次レポートを瞬時に確認できる強力なコマンドセンターにより、アプリケーションの健全性を監視するのを支援し、常に状況を把握できるようにします。

Alchemyのmonitoringツールは開発者に以下を提供します。

• アプリケーションの監視とアラート
• アプリレベルの詳細を表示するダッシュボード
• ユーザーの所在地を把握するための地理的可視化
• アプリの利用状況を把握するための使用量測定

‍Alchemyサポート

Alchemyは専門的でハンズオンなサポートを提供しており、APIのステータスについてユーザーに最新情報を伝えるためAlchemy Status Pageを管理しています。

• 顧客満足度（CSAT）スコア98%
• Customer Product Engineersへのアクセス
• 業界内の他の人々とのつながり

緊急のご依頼がある場合は、support@alchemy.com までサポートチケットをお送りください。