شبكات نظير إلى نظير

ماذا يعني نظير إلى نظير (P2P)؟في مجال تكنولوجيا المعلومات، تتكون شبكة نظير إلى نظير أو نظير إلى نظير (P2P) من مجموعة من الأجهزة المترابطة التي تتبادل الملفات مع بعضها البعض وتخزن نفس مجموعة البيانات. يعمل كل مشارك (عقدة) كنظير فردي. عادةً ما تتمتع جميع العقد بنفس القوة وتؤدي نفس المهام.
С финансовой точки зрения, данный термин зачастую относится к обмену криптовалютами или цифровыми активами через распределенную сеть. P2P-платформа позволяет покупателям и продавцам совершать сделки без посредников. В некоторых случаях, веб-сайты также могут предоставлять одноранговую среду, которая связывает кредиторов и заемщиков.
تُناسب بنية P2P حالات استخدام مختلفة؛ وقد أصبحت هذه التقنية شائعة في تسعينيات القرن الماضي، عندما تم إنشاء أولى البرامج لتبادل الملفات. وفي يومنا هذا، تُعدّ الشبكات الندّية أساسًا لمعظم العملات الرقمية التي تشكل الجزء الأكبر من صناعة البلوكشين. ومع ذلك، تُستخدم أيضًا في تطبيقات حوسبة موزعة أخرى، بما في ذلك محركات البحث ومنصات البث والأسواق الإلكترونية وبروتوكول نظام الملفات بين الكواكب (IPFS اختصارًا من الإنجليزية InterPlanetary File System).

كيف تعمل؟تدعم بنية P2P شبكة موزعة من المستخدمين. عادةً لا يوجد لديهم مدير رئيسي أو خادم مركزي، لأن كل عقدة تحتوي نسخة من جميع الملفات، وتعمل كعميل وكخادم لباقي العقد. وبهذا الشكل، يمكن لكل عقدة تنزيل الملفات من عقد أخرى والعكس أيضًا. وتُعدّ هذه السمة مميزة لشبكات P2P مقارنةً بعملاءها التقليديين، حيث تقوم الأجهزة بتحميل الملفات من خادم مركزي.
في الشبكات الندّية، تقوم الأجهزة المتصلة بتبادل الملفات التي يتم تخزينها على الأقراص الصلبة الخاصة بها. باستخدام تطبيقات برمجية مخصصة لتبادل البيانات، يمكن للمستخدمين طلب الملفات وتنزيلها على أجهزة أخرى في الشبكة. وبعد أن يقوم المستخدم بتنزيل هذا الملف، يمكنه أن يعمل كمصدر له.
بمعنى آخر، عندما تقوم العقدة بدور العميل، فإنها تقوم بتنزيل الملفات من عقد أخرى داخل الشبكة. لكن عندما تعمل جميع العقد كخادم، فإنها تكون مصدرًا يمكن من خلاله تنزيل البيانات بواسطة عقد أخرى. ومع ذلك، عمليًا يمكن تنفيذ الوظيفتين في الوقت نفسه (مثل تنزيل الملف A ورفع الملف B).
بما أن كل عقدة تقوم بتخزين الملفات وإرسالها واستلامها، فإن شبكات P2P تميل لأن تعمل بسرعة وكفاءة أعلى، إذ تزداد قاعدة مستخدميها. إضافةً إلى ذلك، تجعل البنية الموزعة هذه الأنظمة شديدة المقاومة للهجمات الإلكترونية المختلفة. ووفقًا للنماذج التقليدية، فإن شبكات P2P لا تحتوي على نقطة فشل واحدة.
يمكننا تصنيف الأنظمة الندّية وفقًا لبنيتها المعمارية. توجد ثلاثة أنواع رئيسية: شبكة P2P غير منظمة، وشبكة P2P منظمة، وشبكة P2P هجينة.

الشبكات الندّية غير المنظمةلا تمثل الشبكات غير المنظمة أي تنظيم محدد للعقد. يتواصل جميع المشاركين عشوائيًا مع بعضهم البعض. وبسبب ذلك، تُعدّ هذه الأنظمة مقاومة لارتفاع معدل تبدّل العقد (أي أن بعض العقد تنضم إلى الشبكة بينما يغادرها البعض الآخر).
على الرغم من سهولة بنائها، قد تتطلب الشبكات الندّية غير المنظمة تحميلًا أعلى على وحدة المعالجة المركزية والذاكرة العشوائية، لأن طلبات البحث تُرسل إلى أكبر عدد ممكن من الندّين (Peers). تميل هذه البنية إلى إغراق الشبكة بطلبات الاستعلام، خصوصًا إذا كان عدد قليل من العقد يوفر المعلومات المطلوبة.

الشبكات الندّية المنظمةمقارنةً بالنوع السابق، تمثل الشبكات المنظمة بنيةً معمارية منظمة تمكن العقد من البحث عن الملفات بكفاءة حتى لو لم يكن المحتوى متاحًا على نطاق واسع. وفي معظم الحالات، يتم ذلك عبر استخدام دوال التجزئة (Hash)، التي تسهّل البحث داخل قاعدة البيانات.
في حين تتمتع الشبكات المنظمة بكفاءة إنتاجية عالية وقابلية عمل جيدة، فإنها عادةً تكون أكثر مركزية ومتطلبة من ناحية إعدادها وصيانتها. كما أنها تكون أقل مقاومة عند ارتفاع مستوى تبدّل العقد.

الشبكات الندّية الهجينةتجمع الشبكات الندّية الهجينة بين النموذج التقليدي وبعض جوانب البنية الندّية. على سبيل المثال، يمكن بفضل ذلك تطوير خادم مركزي يُسهّل الاتصال بين العقد.
وبالمقارنة مع النوعين الآخرين، تميل النماذج الهجينة إلى إظهار أداء إجمالي أعلى. وغالبًا ما تجمع بين بعض من أبرز مزايا كل نهج، وبذلك تحقق مستوى مرتفعًا من الكفاءة واللا مركزية في آنٍ واحد.

هل التوزيع أم اللامركزية؟تُعد بنية P2P بطبيعتها موزعة، لكن من الجدير بالذكر أنه في حال تنفيذها، يمكن أن تمتلك الشبكة مستويات مختلفة من اللامركزية. ولهذا السبب، ليست كل الشبكات الندّية لا مركزية.
وبما أن العديد من الأنظمة تعتمد على جهة مركزية لإدارة الشبكة، فإن هذا يجعلها أكثر مركزية إلى حد ما. على سبيل المثال، قد تسمح بعض استضافات الملفات الندّية للمستخدمين بالبحث عن الملفات وتنزيلها بفضل مشاركة المستخدمين الآخرين، لكنها لا تتيح لهم المشاركة في العمليات الأخرى، مثل إدارة طلبات البحث.
إضافةً إلى ذلك، يمكن القول إن الشبكات الصغيرة التي تُدار بواسطة قاعدة مستخدمين محدودة ذات أهداف مشتركة تمتلك مستوى أعلى من المركزية، رغم غياب البنية التحتية للشبكة المركزية.

أثر P2P على البلوكشينفي المراحل الأولى من التطوير، عرّف ساتوشي ناكاموتو البيتكوين باعتباره «نظام دفع إلكتروني من نظير إلى نظير». تم إنشاء البيتكوين كشكل رقمي من النقود يمكن تمريره من مستخدم إلى آخر عبر شبكة نظير إلى نظير ويتم إدارته عبر سجل موزع يُعرف أيضًا باسم «البلوكشين». 
В данном контексте, P2P-архитектура, которая свойственна технологии блокчейн, позволяет обмениваться биткоинами и другими криптовалютами по всему миру минуя посредников и централизованные сервера. Кроме того, любой желающий может присоединится и стать узлом в сети биткоина, если хочет участвовать в процессе проверки и валидации блоков.
Таким образом, в сети биткоина отсутствуют банки, которые занимаются обработкой или регистрацией всех транзакций. Вместо этого, блокчейн работает в качестве цифрового регистра, который публично фиксирует всю активность. На практике, каждый узел хранит копию блокчейна и сравнивает её с копиями остальных узлов, чтобы убедиться в точности данных. Таким образом, сеть быстро реагирует на любые вредоносные действия или неточности.
В рамках криптовалютных блокчейнов, узлы могут брать на себя разные обязанности. Например, полные узлы (полные ноды) обеспечивают безопасность сети посредством проверки транзакций на соответствие с установленными правилами консенсуса в системе.
Каждый полный узел поддерживает обновленную копию блокчейна, что позволяет принимать участие в коллективной работе по проверке истинного состояния распределенного регистра. Однако стоит отметить тот факт, что не все полные узлы являются майнерами.

المزاياتوفر البنية الندّية (One-to-One) الخاصة ببلوكشينات الندّ للندّ لمستخدميها العديد من المزايا. ومن أهمها أن هذه الشبكات تضمن أمانًا أكبر، مقارنةً بنظام العميل-الخادم التقليدي. إن توزيع البيانات في البلوكشين على عدد كبير من العقد يجعل الشبكة شبه غير قابلة للاختراق من هجمات من نوع «حجب الخدمة» (DoS) التي تُعاني منها غالبية الأنظمة.
وبما أن معظم العقد يجب أن تصل إلى إجماع قبل إضافة البيانات إلى البلوكشين، فمن غير المحتمل عمليًا أن يتمكن المهاجم من إجراء أي تغييرات. ويصدق هذا بالفعل عند الحديث عن شبكة كبيرة مثل بيتكوين. أما البلوكشينات الصغيرة فهي أكثر عرضة للهجمات، بسبب أن جهة أو مجموعة من الأشخاص قد تتمكن في النهاية من السيطرة على أغلبية العقد (وهو ما يُعرف أيضًا باسم هجوم 51%).
ونتيجة لذلك، يضمن الجمع بين الشبكة الندّية الموزعة والإجبار على إجماع أغلبية المشاركين تحقيق درجة عالية نسبيًا من مقاومة البلوكشينات للأنشطة الخبيثة. تُعدّ نمذجة P2P أحد أسباب تمكّن بيتكوين (والسلاسل الأخرى) من تحقيق ما يُعرف باسم «التحمل البيزنطي للخطأ».
بالإضافة إلى الأمان، فإن استخدام البنية الندّية في شبكات بلوكشين العملات الرقمية يجعلها أيضًا أكثر مقاومة للرقابة من جانب الجهات الحكومية أو الهيئات المركزية. على عكس حسابات البنوك القياسية، لا يمكن تجميد محافظ العملات الرقمية أو إلغاؤها بواسطة الحكومة. كما تمتد هذه المقاومة لتشمل الرقابة المتعلقة بالمنصات الخاصة لمعالجة المدفوعات ونشر المحتوى. بدأ بعض منشئي المواد الإعلامية والبائعين عبر الإنترنت استخدام العملات الرقمية لتجنب حظر مدفوعاتهم من أطراف ثالثة.

العيوبعلى الرغم من وجود العديد من المزايا، فإن الشبكات الندّية لديها أيضًا بعض العيوب المحددة.
وبما أن سجلات المعاملات الموزعة يجب أن تُحدَّث على كل عقدة، وليس على خادم مركزي، فإن إضافة المعاملات إلى البلوكشين تتطلب عددًا كبيرًا من الموارد الحاسوبية. ورغم أن ذلك يوفر أمانًا أعلى، فإنه في المقابل يقلل بشكل كبير من كفاءة وسرعة التشغيل، وهو أحد أهم العوائق عند الحديث عن قابلية التوسع والتبني الواسع النطاق. ومع ذلك، يدرس خبراء التشفير ومطورو البلوكشين بدائل يمكن استخدامها كحل لزيادة قابلية التوسع. ومن الأمثلة المعروفة: Lightning Network وEthereum Plasma وبروتوكول Mimblewimble.
ومن عيب محتمل آخر يتعلق بالهجمات التي قد تحدث أثناء إجراء هارد فورك (Hard Fork). وبما أن معظم البلوكشينات لا مركزية ومفتوحة المصدر، يمكن لمجموعات من العقد نسخ الكود وتعديله بحرية، ثم الانفصال عن السلسلة الرئيسية لتشكيل شبكة موازية جديدة. تُعدّ الهارد فوركات حدثًا طبيعيًا ولا تشكل بحد ذاتها أي تهديد. ولكن إذا لم تُتّبع إجراءات أمان معينة بشكل صحيح، فقد تصبح كلتا السلسلتين عرضة لهجوم «إعادة التشغيل» (Replay).
علاوة على ذلك، فإن الطبيعة الموزعة لشبكات P2P تجعلها صعبة نسبيًا للتحكم والرقابة، ليس فقط في مجال البلوكشين. ونتيجة لذلك، ارتبطت عدة تطبيقات وشركات تعمل بنمط P2P بأنشطة غير قانونية وانتهاكات لحقوق النشر.

الخلاصةيمكن تطوير بنية الندّ للند (P2P) واستخدامها بطرق مختلفة، لكنّها هي الأساس لجميع سلاسل البلوكشين، مما يجعل وجود العملات الرقمية ممكنًا. من خلال توزيع سجلات المعاملات عبر عدد كبير من عقد الشبكة، تضمن تقنية P2P الأمان واللامركزية ومقاومة الرقابة.
بالإضافة إلى فائدتها لتقنية البلوكشين، يمكن لأنظمة P2P أن تخدم تطبيقات أخرى مرتبطة بالحوسبة الموزعة، بدءًا من شبكات تبادل الملفات وصولًا إلى منصات تداول الطاقة.