什么是点对点(P2P)？

蓑衣网小编2022

在计算机科学领域，对等网络由一组可以存储和共享文档的设备组成。每个参与者(节点)相当于一个对等个体。也就是说，所有节点都具有相同的权限并执行相同的任务。

在金融科技领域，P2P通常是指通过分布式网络进行的数字货币或数字资产交易。P2P平台允许买卖双方直接交易，不需要中间人。有些网站还可以为借贷双方提供P2P交易环境。

P2P的架构适用于各种场景，但真正盛行是在第一个文件共享程序诞生的90年代。如今，点对点网络已经成为大多数数字货币的核心，占据了区块链产业的很大一部分。然而，它也用于各种其他分布式计算机程序，包括：网络搜索引擎、流媒体平台、在线市场和星际文件系统(IPFS)网络协议。

P2P的工作原理

本质上，一蓑衣网小编2022个P2P系统是由分布式网络中的用户维护的。一般来说，他们没有中央系统管理员或服务器，因为每个节点都有一个文件副本——相当于其他节点的一个用户和一个服务器。因此，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。然而，传统服务器系统的客户端设备需要从中心服务器下载文件，这是P2P网络与其他传统服务系统的区别。

在P2P网络中，由连接的设备共享的文件存储在它们的硬盘中。并使用软件应用程序传输共享数据，用户还可以在其他设备中查找和下载文件。如果用户下载了一个指定的文件，他可以作为该文件的来源。

换句话说，当一个节点作为用户时，他必须从其他节点下载文件。但是如果他做服务器，其他节点可以从他那里下载文件。其实这两个功能是可以同时进行的(比如下载a文件，上传b文件)。

因为每个节点都可以存储、传输和接收文件，而且随着P2P网络用户群的不断增长，变得更快、更高效。分布式结构也使得P2P系统更能抵抗网络攻击。与传统模式不同，P2P网络没有单点故障。

根据其结构，我们可以将P2P系统分为三种主要类型：非结构化对等网络、结构化对等网络和混合对等网络。

非结构化P2P网络

非结构化对等网络不显示节点的具体架构。参与者可以自由交流。这些系统可以抵抗高频率的活动，这意味着多个节点频繁访问网络不会对系统产生任何影响。

虽然非结构化对等网络相对容易建立，但它需要更强大的CPU和内存，因为搜索查询将被发送到最大数量的对等点。特别是如果少数节点能够提供所需内容，大量的搜索就会涌入网络。

结构化对等网络

与非结构化对等网络不同，结构化对等网络表现出一种组织结构，它允许节点有效地搜索文件，即使文件的内容没有被广泛使用。大多数情况下，搜索是通过使用哈希函数来帮助数据库查找。

相对来说，结构化的对等网络会更有效率，因为它能表现出高度的中心化，它需要更多的启动资金和维护成本。此外，结构化对等网络对高频活动的容忍度较低。

混合对等网络

混合对等网络结合了传统主从架构和对等架构的一些特点。例如，它可以建立一个中央服务器来加速各个点的集成。

与其他两种模式不同，混合对等网络往往表现出整体性能的提高。它结合了各种方法的优点，同时实现了高效率和去中心化。

分布式VS去中心化

虽然所有的对等结构都是分布式的，但是去中心化的程度不同。因此，不是所有的对等网络都是去中心化的。

事实上，许多系统需要一个中央部门来指导网络活动，并或多或少地将它们集中起来。例如，一些点对点文件共享系统允许用户搜索和下载其他用户的文件，但他们不能参与管理搜索查询等过程。

此外，一些由少数用户控制的小型网络也可以说是高度集中的，尽管它可能没有中立的基础设施。

点对点在区块链的作用

在比特币诞生初期，中本聪将其定义为“点对点的电子现金系统”。比特币以电子现金的形式出现在公众视野中。通过对等网络，可以在两个用户之间转移，这就需要使用分布式账本，即：区块链。

在区块链，点对点架构允许比特币和其他数字货币在世界各地相互转移，无需中间人和任何中央服务器。如果任何用户想要参与验证区块的过程，他们可以设置一个比特币节点。

因此，比特币网络中没有银行步骤或交易记录。相反，区块链作为一个电子账本，公开记录所有的交易活动。基本上，每个节点都有一个区块链的副本，并与其他节点进行比较，以确保数据的正确性。比特币可以快速清除各种错误和恶意活动。

节点可以在区块链中扮演各种角色。例如，所有节点通过共识规则验证交易，从而确保网络的安全性。

每个完整节点维护一个完整的升级版区块链副本—这样区块链的这些副本就可以共同验证分布式账本的真实情况。注意，并不是所有的验证节点都是挖掘器。

优点

区块链的对等体系结构有许多优点。更重要的是，与传统的主从架构相比，对等网络具有更高的保密性。大多数节点几乎可以抵御破坏许多系统的拒绝服务(DoS)攻击。

同样，攻击者几乎不可能更改数据，因为数据是在大多数节点一致同意的情况下添加到区块链的。尤其是在比特币这样的大型网络中。然而，相对较小的区块链容易受到攻击，因为个人或组织往往控制着大量的节点(即51%的攻击)。

因此，在大多数节点一致同意的前提下，分布式对等网络使区块链更能抵抗恶意网络攻击。点对点模式是比特币网络能够实现“法庭容错”的主要原因。

除了安全性之外，点对点架构还允许数字货币区块链避开中央当局的审查。与普通银行账户不同，数字货币钱包不能被政府冻结或消费。个人支付处理和内容平台也可以规避相应的审查。为了避免他们的支付受到第三方的干扰，一些网络商家采用了数字货币的支付方式。

局限性

虽然有以上优点，但是在区块链使用P2P网络也有一定的局限性。

由于分布式分类帐必须在每个节点升级，因此需要巨大的计算机能力来增加区块链中的交易。这虽然提高了安全性，但也大大降低了效率，也成为区块链网络扩展和推广的主要障碍之一。然而，密码学家和区块链开发人员正在研究相关的替代方案，以解决与可伸缩性相关的问题。几个比较明显的案例包括“闪电网络”、“以太坊等离子体”、“Mimblewimble协议”。

另一个潜在的限制是关于硬分叉期间可能的攻击。 由于大多数区块链是去中心化和开源的，节点可以自由复制和修改代码，并从主链中分离出来，从而形成一个新的并行网络。硬分叉完全正常，不构成威胁。但是，如果没有采取适当的安全措施，两个链都可能受到重放攻击的影响。

此外，P2P网络的分布式特性使其相对难以控制和监管。这个问题不仅在区块链，一些P2P应用和公司也卷入了侵权等非法活动。

总结

P2P架构可以开发并应用于许多不同的方面，其在区块链的核心地位也促成了数字货币的诞生。通过将交易簿分布在大型节点网络中，对等体系结构提供了安全性、分散性和防止监督的优点。

除了在区块链技术上的优势，P2P系统还可以应用于其他分布式计算应用，从文件共享网络到能源交易平台等。