点对点网络解释

什么是点对点 (P2P)？在点对点（P2P）计算中，（P2P）网络由一组共享和共享文件的设备组成。每个参与者（节点）充当单独的对等点。通常，所有节点都具有相同的权力并执行相同的任务。
在金融技术中，术语“点对点”通常指通过分布式网络进行加密货币或数字资产的交换。 P2P平台允许买家和卖家无需中介即可进行交易。在某些情况下，网站还可能提供连接贷款人和借款人的 P2P 环境。
P2P 架构适用于各种用例，但在 20 世纪 90 年代第一个文件共享应用程序创建时变得特别流行。如今，P2P 网络支撑着大多数加密货币，并构成了区块链行业的很大一部分。然而，它们也用于其他分布式计算应用程序，包括网络搜索服务、流媒体平台、在线市场和星际文件系统（IPFS）网络协议。

P2P如何运作？本质上，P2P系统是由分布式用户网络支持的。它们通常没有中央管理员或服务器，因为每个节点都包含文件的副本，充当其他节点的客户端和服务器。这样，每个节点都可以从其他节点下载文件或向其他节点上传文件。这就是 P2P 网络与更传统的客户端-服务器系统的区别，在传统的客户端-服务器系统中，客户端设备从集中式服务器下载文件。
在 P2P 网络中，连接的设备交换存储在硬盘驱动器上的文件。使用专为数据共享而设计的应用程序，用户可以请求文件并将其下载到网络上的其他设备。一旦用户下载了该文件，他们就可以成为该文件的来源。
换句话说，当节点充当客户端时，它们从其他网络节点下载文件。但当它们充当服务器时，它们就是其他网站可以下载文件的来源。但实际上，这两个功能可以同时执行（例如上传文件A和上传文件B）。
随着每个节点存储、传输和接收文件，P2P 网络随着用户群的增长而变得更快、更高效。此外，其分布式架构使得P2P系统对网络攻击具有很强的抵抗力。与传统模型不同，P2P 网络不存在单点故障。
我们可以根据点对点系统的架构对其进行分类。主要有三种类型：非结构化、结构化和混合 P2P 网络。

非结构化P2P网络非结构化 P2P 网络不代表任何特定的节点组织。参与者随机互相交流。这些系统被认为能够适应高流失活动（即多个节点频繁加入和离开网络）。
尽管非结构化 P2P 网络更容易构建，但它们可能需要更多的 CPU 和内存，因为搜索会发送到尽可能多的对等点。如果少数节点提供所需的内容，这往往会使网络因请求而过载。

结构化P2P网络相反，结构化 P2P 网络是有组织的架构，即使内容不公开，节点也可以有效地搜索文件。这通常是通过使用散列函数来实现的，这有助于数据库搜索。
尽管结构化网络可能更高效，但它们通常具有更高程度的集中化，并且通常需要更高的设置和维护成本。此外，当面临高流出率时，结构化网络的稳健性较差。

混合P2P网络混合 P2P 网络将传统的客户端-服务器模型与对等架构的某些方面相结合。例如，得益于此，您可以创建一个中央服务器来简化对等点之间的连接。
与其他两种类型相比，混合动力车型的整体性能有所提高。它们通常结合每种方法的一些主要优点，同时实现显着程度的效率和去中心化。

分配还是去中心化？尽管 P2P 架构本质上是分布式的，但值得注意的是，存在不同程度的去中心化。因此，并非所有 P2P 网络都是去中心化的。
事实上，许多系统依赖中央机构来管理网络活动，这使得它们有些集中化。例如，一些P2P文件共享系统允许用户搜索和下载其他用户的文件，但他们不能参与其他过程，例如管理搜索请求。
此外，尽管缺乏集中式网络基础设施，但由有限的通用用户群控制的小型网络可以说具有较高的集中度。

P2P在区块链中的作用在比特币的早期阶段，中本聪将其定义为“点对点电子货币系统”。比特币是作为一种数字形式的货币而创建的。它可以通过管理称为“区块链”的分布式账本的 P2P 网络从一个用户转移到另一个用户。
在这种背景下，区块链技术固有的 P2P 架构允许比特币和其他加密货币在世界范围内转移，而无需中介机构或中央服务器。此外，任何人如果想参与验证和确认区块的过程，都可以创建比特币节点。
因此，比特币网络中没有银行处理或记录交易。相反，区块链充当公开记录所有操作的数字分类账。本质上，每个节点都存储区块链的副本，并将其与其他节点进行比较，以确保数据的准确性。网络会快速拒绝任何恶意活动或不准确的行为。
在加密货币区块链的背景下，节点可以扮演许多不同的角色。例如，全节点通过根据系统的共识规则验证交易来确保网络安全。
每个完整节点都维护着区块链的完整、最新副本，使它们能够参与协作以验证分布式账本的真实状态。但值得注意的是，并非所有经过完全验证的节点都是矿工。

优点区块链的点对点架构提供了许多优势。其中最重要的是，P2P 网络比传统的客户端-服务器机制提供更高的安全性。区块链分布在大量节点上，使其几乎免受拒绝服务（DoS）攻击，而许多系统都遭受过这种攻击。
由于大多数节点在将数据添加到区块链之前必须达成共识，因此攻击者几乎不可能更改数据。对于像比特币这样的大型网络来说尤其如此。较小的区块链更容易受到攻击，因为一个人或一个团体最终可以控制大多数节点（这称为 51% 攻击）。
因此，分布式点对点网络与多数共识要求相结合，使区块链对恶意活动具有相对较高的抵抗力。 P2P模式是比特币（以及其他区块链）能够实现所谓“拜占庭容错”的原因之一。
除了安全性之外，加密货币区块链中 P2P 架构的使用也使其能够抵抗中央当局的审查。与标准银行账户不同，加密货币钱包不能被政府冻结或清空。这种阻力还延伸到私人支付和内容处理平台的审查尝试。一些内容创建者和在线商家已经接受加密货币付款，以避免他们的付款被第三方阻止。

局限性尽管有许多优点，但在区块链上使用 P2P 网络也有一定的局限性。
由于分布式账本必须在每个单独的节点上更新，而不是在中央服务器上更新，因此向区块链添加交易需要巨大的计算能力。虽然这提高了安全性，但反过来又显着降低了运营效率，这是可扩展性和广泛采用的主要障碍之一。然而，密码学家和区块链开发人员正在探索可用作扩展解决方案的替代方案。突出的例子是闪电网络、以太坊 Plasma 和 Mimblewimble 协议。
另一个潜在的限制与硬分叉事件期间可能发生的攻击有关。由于大多数区块链都是去中心化和开源的，节点组可以自由复制和修改代码，并从主链中分支出来，形成新的并行网络。硬分叉是完全正常的，本身不会构成威胁。但如果某些安全措施没有得到正确采用，两条链都可能容易受到重放攻击。
此外，P2P 网络的分布式性质使其相对难以控制和监管，不仅在区块链领域如此。一些 P2P 程序和公司涉嫌非法活动和侵犯版权。

结果点对点架构可以以多种不同的方式设计和使用，它是使加密货币成为可能的区块链的基础。通过将交易账本分布在大型节点网络上，P2P 架构提供了安全性、去中心化和抗审查性。
除了在区块链技术中的实用性之外，P2P 系统还可以服务于其他分布式计算应用程序，从文件共享网络到能源交易平台。