點對點 (P2P) 是什麼意思？
在信息技術領域，點對點或點對點（P2P）網絡由一組互連的設備組成，這些設備相互交換文件並存儲同一組數據。每個參與者（節點）充當單獨的對等點。通常，所有節點都具有相同的功率並執行相同的任務。
在金融術語中，該術語通常指通過分佈式網絡進行加密貨幣或數字資產的交換。 P2P平臺允許買家和賣家無需中介即可完成交易。在某些情況下，網站還可以提供連接貸方和借款人的點對點環境。
P2P 架構適用於各種用例，該技術在 20 世紀 90 年代第一個文件共享程序創建時開始流行。如今，點對點網絡是大多數加密貨幣的基礎，構成了區塊鏈行業的很大一部分。然而，它也用於其他分佈式計算應用程序，包括搜索引擎、流媒體平臺、在線市場和星際文件系統（IPFS）網絡協議。
怎麼運行的？
P2P系統由分佈式用戶網絡支持。它們通常沒有主管理員或服務器，因爲每個節點都包含所有文件的副本，充當其他節點的客戶端和服務器。因此，每個節點都可以從其他節點下載文件，也可以按相反的順序下載文件。與更傳統的客戶端相比，這是 P2P 網絡的一個顯着特徵，在傳統客戶端中，設備從集中式服務器下載文件。
在對等網絡中，連接的設備交換存儲在其硬盤驅動器上的文件。使用旨在共享數據的軟件應用程序，用戶可以請求文件並將其下載到網絡上的其他設備。一旦用戶下載了該文件，它就可以作爲其源。
換句話說，當一個節點充當客戶端時，它會從網絡上的其他節點下載文件。但是，當所有節點都充當服務器時，它們就是其他節點可以下載數據的源。然而，實際上，這兩個功能可以同時執行（例如，下載文件A和下載文件B）。
由於每個節點都存儲、傳輸和接收文件，因此隨着用戶羣的增加，P2P 網絡往往會運行得更快、更高效。此外，分佈式架構使得此類系統對各種網絡攻擊具有很強的抵抗力。與傳統模型不同，P2P 網絡不存在單點故障。
我們可以根據點對點系統的架構對其進行分類。主要有三種類型：非結構化、結構化和混合P2P網絡。
非結構化P2P網絡
非結構化網絡不代表任何特定的節點組織。所有參與者都會相互隨機接觸。在這方面，此類系統被認爲可以抵抗高節點週轉活動（即，一些節點加入網絡，而另一些節點則離開網絡）。
儘管構建簡單，但非結構化 P2P 網絡可能需要更高的 CPU 和 RAM 使用率，因爲搜索請求會發送到儘可能多的對等點。這種架構往往會使網絡充滿請求，特別是在少數節點提供所需信息的情況下。
結構化P2P網絡
與以前的形式相比，結構化網絡是一種有組織的體系結構，即使內容不廣泛可用，也允許節點更有效地搜索文件。在大多數情況下，這是通過使用哈希函數來實現的，這使得搜索數據庫變得更加容易。
雖然結構化網絡提供高可用性和生產力，但它們往往更加集中，並且在安裝和維護方面要求更高。此外，當涉及到高節點流失率時，這種架構的彈性較差。
混合P2P網絡
混合 P2P 網絡將傳統模型與對等架構的某些方面相結合。例如，因此可以開發中央服務器來簡化節點之間的連接。
與其他兩種類型相比，混合模型往往表現出更高的整體性能。它們通常結合每種方法的一些主要優點，從而同時實現高水平的效率和去中心化。
分配還是去中心化？
P2P架構本質上是分佈式的，但值得注意的是，如果實現的話，網絡可能會有不同程度的去中心化。因此，並非所有點對點網絡都是去中心化的。
由於許多系統依賴中央機構來管理網絡，這使得它們有些中心化。例如，某些點對點文件託管服務允許用戶以犧牲其他用戶的利益爲代價來搜索和下載文件，但他們無法參與其他過程，例如管理搜索請求。
除此之外，可以說，儘管缺乏中心化的網絡基礎設施，但由具有共同目標的有限用戶羣控制的小型網絡具有較高的中心化程度。
P2P對區塊鏈的影響
在發展的早期階段，中本聰將比特幣定義爲“點對點電子現金支付系統”。比特幣是一種數字形式的貨幣，可以通過點對點網絡從一個用戶轉移到另一個用戶，並由分佈式賬本（也稱爲區塊鏈）管理。
在此背景下，作爲區塊鏈技術特徵的P2P架構允許比特幣和其他加密貨幣在全球範圍內進行交換，而無需中介機構和中心化服務器。此外，如果任何人想參與檢查和驗證區塊的過程，都可以加入併成爲比特幣網絡中的節點。
因此，比特幣網絡上沒有銀行處理或記錄所有交易。相反，區塊鏈充當公開記錄所有活動的數字分類賬。在實踐中，每個節點都會存儲區塊鏈的副本，並將其與其他節點的副本進行比較，以確保數據的準確性。這樣，網絡就能快速響應任何惡意活動或不準確行爲。
在加密貨幣區塊鏈中，節點可以承擔不同的職責。例如，全節點（全節點）通過根據系統既定的共識規則驗證交易來確保網絡的安全。
每個完整節點都維護區塊鏈的更新副本，使其能夠參與集體努力來驗證分佈式賬本的真實狀態。但值得注意的是，並非所有全節點都是礦工。
優點
區塊鏈的點對點架構爲用戶提供了許多好處。最重要的一點是，此類網絡比傳統的客戶端-服務器設備提供更高的安全性。區塊鏈上的數據分佈在大量節點中，使得網絡幾乎不受困擾大多數系統的拒絕服務（DoS）攻擊的影響。
由於大多數節點在將數據添加到區塊鏈之前必須達成共識，因此攻擊者幾乎不可能進行任何更改。對於比特幣這樣的大型網絡來說，這實際上是正確的。較小的區塊鏈更容易受到攻擊，因爲一個實體或一組個人最終可能會獲得大多數節點的控制權（也稱爲 51% 攻擊）。
因此，分佈式點對點網絡與大多數參與者的強制共識相結合，爲區塊鏈提供了相對較高程度的對惡意活動的抵抗力。 P2P 模型是比特幣（和其他區塊鏈）能夠實現所謂的拜占庭容錯的原因之一。
除了安全性之外，加密貨幣區塊鏈中點對點架構的使用也使其能夠抵抗中央當局的審查。與標準銀行賬戶不同，加密貨幣錢包不能被政府凍結或取消。這種彈性還延伸到了對私人支付處理和內容發佈平臺的審查。一些媒體創作者和在線賣家已經開始使用加密貨幣，以避免他們的付款被第三方阻止。
缺陷
儘管有許多優點，對等網絡也有一定的缺點。
由於分佈式賬本必須在每個節點而不是在中央服務器上更新，因此向區塊鏈添加交易需要大量的計算資源。雖然這提高了安全性，但反過來又顯着降低了操作敏捷性，這是可擴展性和大規模適應方面的主要障礙之一。然而，密碼學家和區塊鏈開發人員正在探索可用作提高可擴展性的解決方案的替代方案。著名的例子包括閃電網絡、以太坊 Plasma 和 Mimblewimble 協議。
另一個潛在的缺點與硬分叉期間可能發生的攻擊有關。由於大多數區塊鏈都是去中心化和開源的，節點組可以自由複製和修改代碼，然後從主鏈中分離出來，形成新的並行網絡。硬分叉是完全正常的事件，其本身不會構成任何威脅。但是，如果未正確遵循某些安全措施，兩條鏈都可能容易受到重放攻擊。
此外，P2P 網絡的分佈式性質使其相對難以監控和監管，而不僅僅是在區塊鏈領域。因此，一些 P2P 應用程序和公司與非法活動和侵犯版權有關。
結論
點對點架構可以以不同的方式開發和使用，但它是所有區塊鏈的基礎，使加密貨幣成爲可能。通過將交易賬本分佈在大型網絡節點之間，P2P 技術確保了安全性、去中心化和抗審查性。
除了區塊鏈技術的實用性之外，P2P 系統還可以服務於其他分佈式計算應用程序，從文件共享網絡到能源交易平臺。
