对等网络（Peer to Peer）详解

什么是对等（P2P）？

在较量机科学中，对等（P2P）收集由一组配合存储和共享文件的设备构成。每个介入者（节点）充任自力对等体。平日情形下，所有节点具有沟通的算力并执行沟通的义务。

在金融行业中，对等一词平日是指经由分布式收集交流加密泉币或数字资产。P2P..许可买方和卖方在不需要中介的情形下执行生意。在某些情形下，P2P网站还能供应保持假贷双方的P2P情况。

P2P模式能够适用于各类案例，在20世纪90年月，首个文件共享法式被建立以来，P2P就变得非常风行。现在，P2P收集是大多数加密泉币的焦点，占区块链行业的很大一部门比例。同样，它们也可被用于其他分布式较量的应用法式，包罗Web搜刮引擎、流媒体..、在线市场和InterPlanetary文件系统（IPFS）Web和谈。

P2P运行道理

素质上，P2P系统由分布式用户收集维护。平日情形下，他们不需要中央治理员或中心化办事器，收集中的每个节点都拥有文件副本，对于节点彼此来说，每个节点既是客户端又是办事器。是以，每个节点能够从其他节点上下载文件或将文件上载到其他节点。这就是P2P收集与传统的客户端/办事器模式的区别，在传统模式中，客户端设备中仅能从中央办事器中下载文件。

在P2P收集上，由设备共享的文件存储在其硬盘驱动器上。经由用于数据共享的软件应用法式，用户能够在收集上的其他设备来查找和下载文件。用户下载了相关文件后，他们又能够充任该文件下载源，支撑其他设备从中下载文件。

换句话说，当节点仅作为客户端时，他们从其他收集节点下载文件。然则当它们作为办事器工作时，其他节点能够经由它们下载文件。但实际上，这两个功能也能够同时执行（例如，下载文件A，上传文件B）。

因为每个节点都可以存储、传输和领受文件，是以跟着用户群的络续增大，P2P收集将变得更为便捷和高效。此外，分布式架构使P2P系统对收集冲击具有很壮大的抗击力。与传统模型分歧，P2P收集不会发生单点故障。

我们能够凭据架构模型对对等系统进行分类。三种首要类型称为非构造化、构造化和夹杂P2P收集。

非构造化P2P收集

非构造化P2P收集节点不具备任何特定组织的特征。介入节点随机与其他节点进行通信。比拟于猛烈举止性运动（例如，某些节点频仍的到场或脱离收集），非构造化P2P收集被认为是具备鲁棒性。

固然易于构建，但在执行搜刮和查询功能时，需要尽或者多的节点配合介入，是以非构造化P2P收集需要更高的CPU和内存空间。这也让收集轻易发生堵塞，尤其是在仅有少量节点介入较量的情形下。

构造化P2P收集

比拟之下，构造化P2P收集节点则呈现特定组织的架构，节点支撑高效地搜刮文件，甚至所搜刮的内容并不是所普遍使用的。在大多数情形下，这得益于哈希函数功能，其便于进行数据库搜刮。

固然构造化收集的效率更高，但这也使构造化收集更为中心化，而且平日需要更高的设置和维护成本。除此之外，构造化收集在面临高流失率的节点时，就显得没有那么壮大了。

夹杂P2P收集

夹杂P2P收集将传统的客户端-办事器模式和对等系统构造相连系。例如，它能够设计一个便于对等体之间保持的中央办事器。

与其他两种模型比拟，夹杂模型倾向于提高整体机能。夹杂收集模型连系两种模式的首要长处，同时实现了高效与分布式两个特征。

分布式与去中心化

固然P2P架构素质上是分布式的，需要注重的是，这种架构也具备分歧水平的去中心化。是以，并非所有P2P收集都是去中心化的。

实际上，很多系统依靠中心化的机构来规范收集运动，使得它们在某种水平上是集中的。例如，一些P2P文件共享系统支撑用户从其他用户的设备上搜刮和下载文件，然则他们无法执行其他把持，例如治理搜刮查询。

此外，尽管缺乏中心化的收集根蒂举措，某些由少量用户群所掌握的小型收集也具备高度的中心化。

P2P在区块链中所饰演的感化

在..问世的早期阶段，SatoshiNakamoto将其界说为“对等电子现金系统”。..是一种数字形式的泉币。它能够经由P2P收集将..从一个用户转移到另一个用户，经由P2P收集治理的分布式账本即称为区块链。

在本文中，区块链手艺所应用的P2P架构，可以在无需中介或任何中央办事器的情形下，支撑..和其他加密泉币在全球局限内传输。此外，任何人都能够成为..节点，配合介入验证和确认出块过程。

是以，..收集中没有银行处理或记录生意。取而代之，区块链账本可以公开记录所有生意的数据。根基上，每个节点都留存区块链的副本，并将其与其他节点进行校验，确保数据的正确性。区块链收集能够快速剔除恶意运动或禁绝确的数据。

本文中所描述的加密泉币区块链，节点能够承担各类分歧的脚色。例如，完整节点是凭据系统的共识划定验证事务，为收集供应平安性的节点。

每个完整节点都维护一个完整的、实时更新的区块链副本，该副本支撑它们配合介入并验证分布式账本的真实性。需要注重的是，并非所有完整的验证节点都是矿工。

优势

区块链的对等架构具有诸多优势。个中最主要的是P2P收集可以供应比传统客户端-办事器模式更高的平安性。区块链上的大量分布式节点，使它们几乎不会受到拒绝办事（DoS）冲击的影响。

同样，大多数节点需要在数据被添加到区块链前竖立共识，是以冲击者几乎弗成能更改数据。对于像..如许的大型区块链收集尤其如斯。相反，较小的区块链更轻易受到冲击，因为某些具有大规模算力的用户甚至能够掌握大多数节点（这被称为51％的冲击）。

是以，分布式对等收集与多数节点的共识机制相连系，可以使区块链对恶意运动具有相对较高的抗击力。P2P模型是..（和其他区块链）可以实现所谓的拜占庭容错的要害身分之一。

除了平安性之外，在加密泉币区块链中使用P2P架构也使得它们不受中央机构的审查。与尺度银行账户比拟，加密泉币钱包不克被当局冻结或掌握。这种限值还被延伸到小我支出的处理和内容..的审查中。一些内容建立者和在线商家采用加密泉币支出，以避免第三方对其支出的限制。

局限性

尽管有很多长处，但在区块链上使用P2P收集也有必然的局限性。

因为区块链收集不是在中央办事器上更新分布式账本而必需在每个节点长进行更新，是以在区块链中添加生意，需要大量的算力。固然这提高了平安性，但也大大降低了效率，而且也成为了区块链收集扩展和推广的首要障碍之一。尽管如斯，暗码学家和区块链斥地人员正在研究相关的替代方案，用于解决扩展性的相关问题。几个显着的案例包罗LightningNetwork，EthereumPlasma和Mimblewimble和谈。

另一个潜在的限制是关于硬分叉时代或者显现的冲击。因为大多数区块链是去中心化的和开源的，是以节点能够自由地复制和点窜代码并从主链平分离出来，经由这种体式形成新的并行收集。硬分叉是完全正常的，并不会形成威胁。然则若是没有准确采用某些平安办法，这两条链都或者受到重放冲击的影响。

此外，P2P收集的分布式特征使它们相对难以掌握和监管，该问题不光仅是在区块链中。某些P2P应用法式和公司也同样涉及版权侵权等不法运动。

总结

对等架构能够经由多种分歧的体式进行斥地和使用，作为区块链的焦点，它使加密泉币成为或者。经由在在大型收集中的节点平分发事务账本，P2P架构供应了平安性、去中心化和提防监管等优势。

而除了在区块链手艺中的优势之外，P2P系统还能够应用于其他分布式较量应用范畴，局限包罗文件共享收集到能源生意..等各个范畴。

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