Czym są sieci peer-to-peer w blockchain? Jakie dają możliwości?

Peer-to-peer (P2P) to rozproszony model komunikacji sieciowej, w której urządzenia pełnią funkcję węzłów (ang. nodes) wspólnie przechowujących i udostępniających pliki. Każdy węzeł korzystając ze swojej mocy obliczeniowej, realizuje te same zadania. Działanie sieci odbywa się bez żadnego centralnego organu administracyjnego lub serwera. Ma to na celu zapewnienie wyższego poziomu bezpieczeństwa oraz transparentności działań. Czym charakteryzują się sieci P2P, jakie są ich rodzaje oraz wady i zalety? Dowiedz się z artykułu!

Historia sieci P2P – od Napstera po kryptowaluty

Początki koncepcji sieci peer-to-peer sięgają lat 80. ubiegłego wieku, jednak największy wzrost ich popularności miał miejsce, kiedy to w 1999 roku student college’u – Shawn Fanning stworzył serwis wymiany muzyki – Napster. Była to platforma umożliwiająca wzajemne udostępnianie plików muzycznych. Użytkownicy korzystali za darmo z plików chronionych prawami autorskimi. Doprowadziło to do serii batalii sądowych z przedstawicielami przemysłu muzycznego i w konsekwencji do zamknięcia strony. Dziś P2P jest szeroko wykorzystuje się w marketplace, platformach streamingowych, protokole IPFS służącym do przechowywania danych w chmurze oraz blockchain. 

Model peer-to-peer a klient-serwer, czym się różnią?

Aby w pełni zrozumieć definicję P2P, należy odróżniać, czym tego typu sieć różni się od tradycyjnej, opartej na architekturze klient-serwer (ang. seeder-leecher). W drugim z wymienionych modeli serwer przechowuje dane, a klient je pobiera. W peer-to-peer natomiast peer pełni jednocześnie rolę seedera i leechera, co oznacza, że dane mogą być w tym samym czasie pobieranie i udostępnianie. Każde z urządzeń przechowuje dane na własnych dyskach twardych, oznacza to, że niepotrzebne jest działanie serwera centralnego. Sieci P2P charakteryzują się większą szybkością niż klient-serwer oraz znacznie wyższym poziomem bezpieczeństwa. 

Poznaj rodzaje sieci peer-to-peer

Po tym, jak wyjaśniliśmy, czym jest sieć P2P oraz, czym się różni od tradycyjnych architektur, zapoznaj się z rodzajami sieci peer-to-peer. Wyróżnia się następujące typy:

1. Zorganizowana (ustrukturyzowana)

Sieć P2P ustrukturyzowana charakteryzuje się jasną architekturą pozwalającą węzłom na wyszukiwanie nawet trudno dostępnych plików przy użyciu funkcji haszującej ułatwiającej przeszukiwanie baz danych. Minusem tego rodzaju sieci jest to, że węzły muszą zapamiętywać listę sąsiadów spełniających określone kryteria. Co za tym idzie, są mniej efektywne w sieciach o wysokiej zmienności. 

2. Niezorganizowana (nieustrukturyzowana)

W sieciach P2P o nieustrukturyzowanej architekturze komunikacja między węzłami przebiega w sposób losowy. Jest łatwiejsza w budowie, jednak zużywa więcej mocy procesora oraz pamięci, ponieważ zapytania wysyła się do jak największej liczby użytkowników. Efektem tego może być “zapchanie się” sieci w momencie, gdy niewielka liczba węzłów posiada określony plik. 

3. Hybrydowa

Model hybrydowy łączy w sobie rozwiązania z architektury serwer-klient z peer-to-peer. Występuje w niej centralny serwer, który łączy się z innymi równorzędnymi serwerami. Indeksuje on dane i jest wykorzystywany do wyszukiwania ich. Funkcjonalności sieci nieustrukturyzowanej pozwalają dokonywać kompromisów. Wyższa efektywność działania sieci hybrydowej sieci wynika z faktu połączenia scentralizowanych rozwiązań z korzystaniem z sieci zdecentralizowanych.

Wykorzystanie sieci P2P w blockchain

Twórca (lub twórcy) bitcoina – Satoshi Nakamoto zdefiniował BTC jako “elektroniczną gotówkę peer-to-peer”. Sieć umożliwia przesyłanie środków pomiędzy użytkownikami bez udziału żadnego centralnego organu w ramach rozproszonej księgi rozrachunkowej, jaką jest blockchain. Każdy może stać się węzłem bitcoina i weryfikować transakcje, które mają tam miejsce. Blockchain określa się w języku angielskim jako “trustless”, choć w języku polskim może to oznaczać “pozbawiony zaufania”, to w kontekście decentralizacji oznacza to integralność sieci samej w sobie, gdzie udział pośredników w transakcjach jest zbędny. 

Dane w łańcuchu przechowywuje się w blokach. Każdy z nich ma określoną pamięć. Gdy jest ona wypełniona, na końcu łańcucha dodaje się nowy blok. Należy podkreślić fakt, że łańcuch jest niezmienny, w takim sensie, że danych nie można zmodyfikować w blokach poprzednich. Można dołączyć jedynie nowe. Każdy z węzłów przechowuje kopię blockchain, czyli transakcji, które mają tam miejsce. To czyni go przejrzystym i transparentnym. 

Peer-to-peer jest również szeroko wykorzystywane w przypadku giełd zdecentralizowanych (DEX). Umożliwiają one przesyłanie środków pomiędzy użytkownikami bez weryfikacji tożsamości tak jak w przypadku giełd scentralizowanych (CEX). W DEXach użytkownicy wystawiają swoje oferty kupna z różnymi opcjami płatności, kursem czy też maksymalną i minimalną kwotą zakupu. Dzięki decentralizacji tego rodzaju platformy transakcyjne są bezpieczne ze względu na to, że nie mają pojedynczego punktu awarii.

Podsumowanie – jakie zalety ma sieć sieci peer-to-peer?

Czas zestawić zalety, jakie niesie za sobą sieć peer-to-peer. Jeden z największych plusów w kontekście tego rozwiązania to wspomniany wcześniej brak pojedynczego punktu awarii. Oznacza to, że jeśli jeden węzeł ulegnie uszkodzeniu, to wówczas sieć dalej funkcjonuje, ponieważ jego zadania przejmują pozostałe węzły. Komunikacja w P2P odbywa się bez udziału osób trzecich. Nie musisz ufać dostawcy usługi, jak np. chmura AWS odnośnie tego, że dane, które tam przechowujesz, będą należycie chronione. Miało miejsce mnóstwo przypadków ataków hakerskich, które doprowadziły np. do wypłynięcia bazy użytkowników danych serwisów, które działały w sposób scentralizowany. Peer-to-peer są odporne na ataki typu DoS (Denial-of-Service), czyli nadmiernego wysyłania określonych typów pakietów na wybrany adres IP serwisu, co doprowadza do przeciążenia pasma łącza internetowego, a w konsekwencji powoduje odmowę dostępu. 

Do minusów sieci P2P w blockchain można zaliczyć fakt, że węzły muszą być na bieżąco aktualizowane. Powoduje to znaczne wykorzystanie mocy obliczeniowej urządzeń, co przekłada się na wydajność sieci. Przez to ogranicza się skalowalność sieci. 

Niemniej jednak, sieci peer-to-peer znacznie przewyższają pod względem zalet architekturę klient-serwer, która wraz ze wzrostem popularności blockchaina powoli traci na popularności na rzecz jej rozproszonej alternatywy. Wraz z rozwojem trzeciej generacji Internetu to zjawisko będzie coraz powszechniejsze.
Jeśli chcesz kupić lub sprzedać kryptowaluty, zapraszamy do kantoru Wymienbitcoina.pl, który umożliwia szybką i wygodną wymianę środków.