شبکه همتا به همتا یا P2P چیست و چه نقشی در بلاکچین دارد؟

در علوم کامپیوتر، شبکه‌های همتا به همتا یا کاربر به کاربر به دستگاه‌هایی گفته می‌شود که تعدادی فایل را به صورت مشترک ذخیره می‌کنند و به اشتراک می‌گذارند. این شبکه می‌تواند برای کاربردهای متفاوتی مورد استفاده قرار گیرد. یکی از کاربردهای شبکه همتا به همتا در تکنولوژی بلاکچین است. در این مقاله بررسی می‌کنیم که شبکه همتا به همتا چیست، چگونه کار می‌کند و چه مزایا و معایبی دارد. در ادامه به توضیحات بیشتر در رابطه با موضوع p2p چیست، خواهیم پرداخت.

شبکه همتا به همتا یا p2p چیست؟

شبکه همتا به همتا (Peer-to-peer) که به اختصار P2P نام دارد، شبکه‌ایی متشکل از تعدادی رایانه است که با استفاده از معماری توزیع شده و از طریق اینترنت به یکدیگر متصل هستند. هر کدام از اعضای این شبکه node نامیده می‌شود. معمولاً برای نودها قدرت و وظیفه یکسانی تعریف می‌شود. فایل‌ها بدون نیاز به سرور مرکزی بین نودهای شبکه به اشتراک گذاشته می‌شود.

یک نود زمانی که به عنوان کلاینت است، فایل‌ها را از سایر نودهای شبکه دریافت می‌کند. اما همان نود زمانی که به عنوان سرور عمل می‌کند، یک منبع برای آپلود داده است. یعنی نودهای دیگر می‌توانند از طریق نود سرور فایل‌ها را دانلود کنند. در عمل هر node در شبکه کاربر به کاربر بطور همزمان می‌تواند هم یک سرور و هم یک کاربر باشد.

تاریخچه شبکه همتا به همتا

شبکه‌های همتا به همتا پس از معرفی کامپیوترهای شخصی در دهه ۸۰ میلادی برای اولین بار مورد استفاده قرار گرفتند. به عنوان یکی از اولین نمونه‌های شبکه کاربر به کاربر می‌توان به Internet Relay Chat (IRC) یا گپ رله اینترنتی اشاره کرد. گپ رله اینترنتی روشی برای ارسال متن و چت بود.

سپس در سال ۱۹۹۹ نپستر با معرفی یک شبکه همتا به همتا برای اشتراک‌گذاری موسیقی فعالیت خود را آغاز کرد. این سرویس موسیقی برای افراد این امکان را فراهم می‌کرد که موسیقی‌های دلخواه خود را با سایر افراد تبادل کنند.

در سال ۲۰۰۰ اولین شبکه به اشتراک‌گذاری پرونده‌های غیر متمرکز همتا به همتا به نام  Gnutella معرفی شد. این شبکه در حال حاضر همچنان فعال است. Gnutella به کاربران امکان دسترسی به پوشه‌ موجود در کامپیوتر سایر افراد را می‌دهد.

در نهایت در  سال ۲۰۰۹، ساتوشی ناکاموتو شبکه بیت کوین را شبکه‌ای همتا به همتا معرفی کرد. شاید بتوان گفت اغلب افراد نام شبکه همتا به همتا را با ظهور بیت کوین برای اولین بار شنیده‌اند.

انواع شبکه p2p

شبکه‌های همتا به همتا بر اساس معماری به سه دسته زیر تقسیم می‌شوند:

۱. شبکه‌های بدون ساختار: در این شبکه‌ها، هیچ سازمان و نظم خاصی در نودها وجود ندارد و اعضای شبکه به طور تصادفی با یکدیگر ارتباط برقرار می‌کنند.

۲. شبکه‌های دارای ساختار: معماری ساختار شبکه‌های P2P سازمان‌یافته‌ است. اعضای این شبکه‌ها می‌توانند فایل را به صورت هدفمند با استفاده از توابع هش جستجو کنند.

۳. شبکه‌های هیبرید یا ترکیبی: در این نوع از شبکه، مدل کاربر- سرور با برخی از جنبه‌های ساختار همتا به همتا ترکیب می‌شود. این نوع شبکه دارای مزایای شبکه‌های بدون ساختار و دارای ساختار است.

نقش شبکه‌های همتا به همتا در بلاک چین

بیت کوین را می‌توان با استفاده از شبکه همتا به همتا از یک کاربر به کاربر دیگر بدون نیاز به واسطه‌ها یا سرور مرکزی دیگر انتقال داد. این شبکه توسط یک دفترکل توزیع شده به نام بلاک چین مدیریت می‌شود. رمزارزهای بسیاری نیز به پیروی از بیت کوین بدون نیاز به واسطه در سراسر جهان منتقل می‌شوند.

هیچ بانکی امکان یا توانایی پردازش یا ثبت معاملات خرید و فروش ارز دیجیتال را در شبکه بیت کوین ندارد. تمام فعالیت‌ها و معاملات خرید ارز دیجیتال به صورت عمومی در بلاک چین ثبت می‌شود. هر نسخه از بلاک چین توسط هر یک از نودها نگهداری می‌شود. برای اطمینان از درستی داده‌ها، هر نود اطلاعات خود را با نودهای دیگر مقایسه می‌کند. به همین دلیل است که شبکه می‌تواند به سرعت هرگونه فعالیت مخرب را تشخیص دهد.

انواع مختلف شبکه های بلاکچین

طی سالیان گذشته، Blockchain ها بر اساس ساختار و پیکربندی خود، به صورت‌های مختلفی تکامل یافته‌اند. محتوای ذخیره شده در بلاک چین و فعالیت مشارکت‌کنندگان، با توجه به پیکربندی و اهداف تجاری آن، قابل کنترل است. به‌طور کلی، بلاک چین های خصوصی و عمومی، دو مورد از رایج ترین انواع بلاکچین در بین شبکه‌های مختلف ارزهای دیجیتال و شرکت‌های خصوصی محسوب می‌شوند. دو نوع دیگر از بلاکچین نیز کنسرسیوم و هیبرید نام دارند.

مزایای شبکه‌های همتا به همتا در ارزهای دیجیتال

ساختار همتا به همتای بلاکچین‌ها مزایای بسیار زیادی دارد. سه مزیت بسیار مهم این شبکه به شرح زیر است:

۱) امنیت بالا

اولین مزیت این شبکه، داشتن امنیت بیشتر نسبت به سیستم‌های کلاینت-سرور است. مدل P2P یکی از دلایلی است که بیت کوین را در برابر حملات DoS مصون می‌دارد. حمله داس نوعی حمله است که یک دستگاه کامپیوتری یا شبکه از سرویس خارج می‌شود و در نهایت کاربران به آن دسترسی ندارند. اما با توجه به ساختار همتا به همتا، بلاکچین‌‌ها در بین تعداد زیادی از نودها تقسیم می‌شوند وبه همین دلیل از مقاومت نسبتاً بالایی در برابر فعالیت‌های مخرب برخوردار هستند.

۲) حذف واسطه‌ها

یکی از مهمترین مزایای شبکه همتا‌ به‌ همتا این است که کاربران، ارز دیجیتال موجود در حساب خود را بدون نیاز به یک واسطه‌ (مانند موسسه مالی و اعتباری) به یک حساب دیگر منتقل کنند.

۳) جلوگیری از سانسور

جلوگیری از سانسور از دیگر مزایای شبکه‌های همتا به همتا است. زیرا هیچ فردی اجازه و قدرت مسدود کردن حساب کاربران را ندارد. برخی از افراد مانند بازرگانان، رمزارزها را راهی مطمئن برای جلوگیری از مسدود شدن پرداخت‌هایشان توسط دولت می‌دانند.

معایب شبکه همتا به همتا در ارزهای دیجیتال

شبکه کاربر به کاربر روی بلاکچین‌ها هر چند دارای مزایای بسیار زیادی است اما چند عیب نیز دارد. برخی از معایب آن عبارتند از:

۱) مقیاس‌پذیری در بلاک چین

در مدل همتا به همتا، دفترکل توزیع شده به جای سرور مرکزی در هر نود بروزرسانی می‌شود. به همین دلیل افزودن تراکنش‌ها به بلاک چین، نیازمند توان محاسباتی بسیار زیاد است. اگر چه همین مورد است که باعث افزایش امنیت می‌شود اما به طور قابل توجهی بازدهی را کم می‌کند. همین امر باعث به وجود آمدن مشکل مقیاس‌پذیری می‌شود. مقیاس‌پذیری بلاکچین به صورت زیر تعریف می‌شود:

“مقیاس‌پذیری توانایی هر شبکه در پردازش تراکنش‌های فراوان در لحظه است”.

بیت کوین به عنوان یک ارز دیجیتال مبتنی بر بلاک چین تنها حدود ۷ تراکنش در ثانیه را می‌تواند پردازش کند. این تعداد تراکنش تا زمانی که بیت کوین به صورت یک روش پرداخت روزمره در سراسر دنیا مورد استفاده قرار نگیرد، مناسب است. اما بیایید آینده‌ نه چندان دوری را تصور کنیم که بیت کوین مورد اقبال عمومی قرار گرفته است و همه افراد در زندگی روزانه خود از آن استفاده می‌کنند. بدون تردید مقیاس‌پذیری بزرگترین چالشی خواهد بود که بیت کوین در مسیر تبدیل خود به یک ارز روزمره با آن مواجه خواهد شد.

۲) بروز حملات هنگام هارد فورک

از دیگر معایب شبکه کاربر به کاربر در ارزهای دیجیتال می‌توان به حملاتی اشاره کرد که می‌توانند هنگام وقوع هارد فورک رخ دهند. با توجه به ویژگی غیرمتمرکز و متن باز بودن بلاکچین‌ها، نودها این امکان را دارند که کدها را کپی و تغییر دهند. سپس آن‌ها را از زنجیره اصلی جدا کرده و یک شبکه موازی جدید تشکیل دهند. نباید فراموش کرد هارد فورک در صورتی که روش‌های امنیتی اتخاذ شود، به طور طبیعی تهدیدی به حساب نمی‌آید.

صحبت پایانی

شبکه همتا‌ به‌ همتا کاربردهای زیادی دارد و به روش‌های مختلف قابل توسعه است. شبکه P2P نه تنها در فناوری بلاکچین، بلکه در سایر برنامه‌های محاسباتی توزیع شده نیز مورد استفاده قرار می‌گیرد. این شبکه در حال تکامل و یافتن برنامه‌های جدید است تا معایب و محدودیت‌های خود را کم رنگ کند. اما آن چه که به وضوح مشخص است، آینده روشن‌ شبکه P2P است و در بسیاری از پلتفرم‌های معاملاتی مورد استفاده قرار خواهد گرفت.