Ce este peer-to-peer (P2P)?

În informatică, o rețea peer-to-peer constă dintr-un grup de dispozitive care pot stoca și partaja documente. Fiecare participant (nod) este echivalent cu un individ egal. Adică, toate nodurile au aceleași drepturi și îndeplinesc aceleași sarcini.

În domeniul fintech, P2P se referă de obicei la tranzacția de monedă digitală sau active digitale printr-o rețea distribuită. O platformă P2P permite cumpărătorilor și vânzătorilor să tranzacționeze direct fără intermediari. Unele site-uri web pot oferi, de asemenea, un mediu de tranzacționare P2P pentru debitori și creditori.

Arhitectura P2P este potrivită pentru diverse scenarii, dar a devenit cu adevărat populară în anii 1990, când s-au născut primele programe de partajare a fișierelor. Astăzi, rețelele peer-to-peer au devenit nucleul majorității monedelor digitale și reprezintă o mare parte a industriei blockchain. Cu toate acestea, este utilizat și într-o varietate de alte programe pentru computer distribuite, inclusiv: motoarele de căutare web, platformele de streaming, piețele online și protocolul de rețea InterPlanetary File System (IPFS).


Cum funcționează P2P

În esență, un sistem P2P este întreținut de utilizatori într-o rețea distribuită. De obicei, nu au administrator de sistem sau server central, deoarece fiecare nod are o copie a fișierelor -- un utilizator și un server către alte noduri. Prin urmare, fiecare nod poate descărca fișiere de la alte noduri sau poate încărca fișiere în ele. Dispozitivul client al sistemului de server tradițional trebuie să descarce fișiere de pe serverul central Aceasta este diferența dintre rețeaua P2P și alte sisteme de servicii tradiționale.

Într-o rețea P2P, fișierele partajate de dispozitivele interconectate sunt stocate pe hard disk-urile lor. Și folosind aplicații software pentru a transfera date partajate, utilizatorii pot găsi și descărca fișiere și pe alte dispozitive. Dacă un utilizator descarcă un fișier specificat, el poate acționa ca sursă a acelui fișier.

Cu alte cuvinte, atunci când un nod acționează ca utilizator, descarcă fișiere de la alte noduri. Dar dacă funcționează ca server, alte noduri pot descărca fișiere de pe acesta. De fapt, aceste două funcții pot fi efectuate simultan (de exemplu, descărcarea fișierului A și încărcarea fișierului B).

Deoarece fiecare nod poate stoca, transmite și primi fișiere, iar pe măsură ce baza de utilizatori a rețelei P2P crește, aceasta devine mai rapidă și mai eficientă. Structura distribuită face, de asemenea, sistemul P2P mai rezistent la atacurile de rețea. Spre deosebire de modelele tradiționale, rețelele P2P nu au un singur punct de defecțiune.

După structura sa, putem clasifica sistemele P2P, dintre care principalele trei tipuri sunt: ​​rețea peer-to-peer nestructurată, rețea structurată peer-to-peer și rețea hibridă peer-to-peer.


Rețea P2P nestructurată

Rețelele peer-to-peer nestructurate nu dezvăluie arhitectura specifică a nodurilor. Participanții pot comunica liber între ei. Aceste sisteme sunt rezistente la activitatea de înaltă frecvență, ceea ce înseamnă că mai multe noduri care intră și ies frecvent din rețea nu vor avea niciun impact asupra sistemului.

În timp ce rețelele peer-to-peer nestructurate sunt mai ușor de configurat, ele necesită procesoare și memorie mai puternice, deoarece interogările de căutare sunt trimise la cel mai mare număr de peer-uri. Mai ales dacă un număr mic de noduri pot furniza conținutul necesar, un număr mare de căutări vor inunda rețeaua.


rețea structurată peer-to-peer

Spre deosebire de rețelele peer-to-peer nestructurate, rețelele structurate peer-to-peer prezintă o structură organizațională care permite nodurilor să caute eficient un fișier, chiar dacă conținutul fișierului nu este utilizat pe scară largă. De cele mai multe ori, căutările se fac folosind funcții hash pentru a ajuta căutările în bazele de date.

Relativ vorbind, rețelele structurate peer-to-peer sunt mai eficiente deoarece pot demonstra un nivel mai ridicat de centralizare și necesită mai mult capital de pornire și costuri de întreținere. În plus, rețelele structurate peer-to-peer sunt mai puțin tolerante la activitatea de înaltă frecvență.


Rețea hibridă peer-to-peer

Rețelele hibride peer-to-peer combină arhitectura tradițională master-slave cu unele caracteristici ale arhitecturii peer-to-peer. De exemplu, ar putea stabili un server central pentru a accelera integrarea între puncte.

Spre deosebire de celelalte două moduri, rețelele hibride peer-to-peer tind să prezinte performanțe generale îmbunătățite. Combină avantajele fiecărei metode, obținând în același timp eficiență și descentralizare.


Distribuit VS Descentralizat

Deși structurile peer-to-peer sunt toate distribuite, gradul lor de descentralizare este diferit. Prin urmare, nu toate rețelele peer-to-peer sunt descentralizate.

De fapt, multe sisteme necesită o autoritate centrală pentru a direcționa activitatea rețelei, făcând-o mai mult sau mai puțin centralizată. De exemplu, unele sisteme de partajare de fișiere peer-to-peer permit utilizatorilor să caute și să descarce fișiere de la alți utilizatori, dar nu pot participa la procese precum gestionarea interogărilor de căutare.

În plus, se poate spune că unele rețele mici controlate de un număr mic de utilizatori sunt extrem de centralizate, deși este posibil să nu aibă o infrastructură neutră.


Rolul peer-to-peer în blockchain

În primele zile ale Bitcoin, Satoshi Nakamoto l-a definit ca un „sistem electronic de numerar peer-to-peer”. Bitcoin a apărut în ochii publicului ca o formă de numerar electronic. Acesta poate fi transferat între doi utilizatori printr-o rețea peer-to-peer, care necesită utilizarea unui registru distribuit și anume: blockchain.

În blockchain, arhitectura peer-to-peer permite ca Bitcoin și alte monede digitale să fie transferate între ele în întreaga lume fără a fi nevoie de intermediari sau de vreun server central. Dacă orice utilizator dorește să participe la procesul de verificare a blocurilor, poate stabili un nod Bitcoin.

Prin urmare, nu există etape bancare sau înregistrări ale tranzacțiilor în rețeaua Bitcoin. În schimb, blockchain-ul servește ca un registru electronic care înregistrează public toată activitatea tranzacției. Practic, fiecare nod are o copie a blockchain-ului și o compară cu alte noduri pentru a asigura corectitudinea datelor. Rețeaua Bitcoin poate curăța rapid tot felul de erori și activități rău intenționate.

Nodurile pot juca o varietate de roluri diferite în blockchain. De exemplu, nodurile complete verifică tranzacțiile prin reguli de consens, asigurând astfel securitatea rețelei.

Fiecare nod complet menține o copie completă și actualizată a blockchain-ului - permițând acestor copii blockchain să lucreze împreună pentru a verifica starea reală a registrului distribuit. Trebuie remarcat faptul că nu toate nodurile de verificare sunt mineri.


Avantaj

Arhitectura peer-to-peer a Blockchain are multe avantaje. Mai important, în comparație cu arhitectura tradițională master-slave, rețelele punct la punct au o confidențialitate mai mare. Majoritatea nodurilor sunt aproape imune la atacurile Denial of Service (DoS) care au compromis multe sisteme.

De asemenea, deoarece datele sunt adăugate la blockchain care necesită acordul unanim al majorității nodurilor, este aproape imposibil ca un atacator să modifice datele. Mai ales într-o rețea mare precum Bitcoin. Cu toate acestea, blockchain-urile relativ mici sunt vulnerabile la atacuri, deoarece o persoană sau organizație controlează adesea un număr mare de noduri (acesta este, de asemenea, un atac de 51%).

Prin urmare, sub premisa consimțământului unanim al majorității nodurilor, rețeaua distribuită peer-to-peer face ca blockchain-ul să fie mai rezistent la atacurile de rețea rău intenționate. Modelul peer-to-peer este principalul motiv pentru care rețeaua Bitcoin poate atinge toleranța bizantină la erori.

Pe lângă securitate, arhitectura peer-to-peer permite blockchains-urilor de monede digitale să evite controlul autorităților centrale. Spre deosebire de conturile bancare obișnuite, portofelele în monedă digitală nu pot fi înghețate sau consumate de guverne. Procesarea plăților personale și platformele de conținut pot evita, de asemenea, eforturile corespunzătoare de cenzură. Pentru a evita intervenția terților în plățile lor, unii comercianți online au adoptat metode de plată în monedă digitală.


prescripţie

În ciuda avantajelor sale de mai sus, utilizarea rețelelor P2P în blockchain are și anumite limitări.

Deoarece registrul distribuit trebuie actualizat pe fiecare nod, adăugarea tranzacțiilor la blockchain necesită o putere uriașă a computerului. Deși acest lucru îmbunătățește securitatea, reduce și eficiența foarte mult și a devenit unul dintre principalele obstacole în calea extinderii și promovării rețelelor blockchain. Cu toate acestea, criptografii și dezvoltatorii de blockchain lucrează la alternative pentru a aborda problemele de scalabilitate. Câteva exemple evidente includ „Rețeaua Lightning”, „Ethereum Plasma” și „Protocolul Mimblewimble”.

O altă limitare potențială se referă la posibilele atacuri în timpul unui hard fork. Deoarece majoritatea blockchain-urilor sunt descentralizate și open source, nodurile sunt libere să copieze și să modifice codul și să se separe de lanțul principal, formând noi rețele paralele în acest fel. Furcile dure sunt complet normale și nu reprezintă o amenințare. Dar ambele lanțuri pot fi vulnerabile la atacuri de reluare dacă anumite măsuri de securitate nu sunt utilizate corespunzător.

În plus, natura distribuită a rețelelor P2P le face relativ dificil de controlat și reglementat. Această problemă nu se limitează la blockchain, unele aplicații P2P și companii sunt, de asemenea, implicate în activități ilegale, cum ar fi încălcarea dreptului comunitar.


Rezuma

Arhitectura peer-to-peer poate fi dezvoltată și utilizată în multe aspecte diferite, iar poziția sa de bază în blockchain a contribuit, de asemenea, la nașterea monedelor digitale. Prin distribuirea registrului tranzacțiilor într-o rețea mare de noduri, arhitectura peer-to-peer oferă avantajele securității, descentralizării și protecției împotriva reglementărilor.

Pe lângă avantajele sale în tehnologia blockchain, sistemele P2P pot fi aplicate și altor aplicații de calcul distribuite, de la rețele de partajare a fișierelor până la platforme de tranzacționare cu energie.