اگر برای شما هم این سوالات پیش آمده که شبکه Peer-to-Peer چیست؟ چرا افراد ترجیح می‌دهند تا به جای استفاده از صرافی‌های متمرکز از صرافی P2P استفاده کنند؟ باید بگوییم شبکه همتا به همتا یکی از چرخ دنده‌های اصلی فناوری بلاک چین و صنعت ارزهای دیجیتال است؛ شبکه همتا به همتا (Peer to Peer) ساختاری است که در آن دو یا چند رایانه با هدف اشتراک گذاشتن اطلاعات یا منابع به یکدیگر متصل می‌شوند. یک شبکه P2P در واقع یک مدل ارتباطی غیر متمرکز میان چندین نود (Node) یا چندین کاربر است. در این شبکه نود‌ها می‌توانند بدون نیاز به یک سرور مرکزی با یکدیگر ارتباط برقرار کنند.
تعریف ساده شبکه همتا به همتا
این شبکه به عنوان جایگزینی برای مدل کلاینت-سرور و با هدف حذف سرور مرکزی، معرفی شد. در شبکه کلاینت-سرور، ابتدا کلاینت (کاربر) درخواستی را ارسال می‌کند و سپس سرور این درخواست را تکمیل می‌کند. در مدل همتا به همتا، هر نود (کاربر) می‌تواند همزمان هم کلاینت و هم سرور باشد. در شبکه‌های P2P، کاربران بدون نیاز به وجود واسطه(سرور مرکزی) اطلاعات را به اشتراک می‌گذارند و ذخیره می‌کنند.
شبکه همتا به همتا چگونه کار می‌کند؟
مدل همتا به همتا، شبکه‌ای از رایانه‌های متصل به یکدیگر است که ساختاری توزیع شده و غیر متمرکز دارند. این رایانه‌ها همزمان به عنوان سرویس دهنده و سرویس گیرنده عمل می‌کنند. در مدل Peer to Peer، هر نود یک کپی از تمام اطلاعات درون شبکه را بر روی رایانه خود ذخیره می‌کند. در این ساختار هر کاربر از هارد دیسک خود به جای سرور مرکزی استفاده می‌کند و نیاز به وجود سرور از بین می‌رود.
شبکه‌های P2P نسبت به مدل Client-Server، سریع‌تر و کارآمدتر هستند. در این شبکه‌ها تمامی کاربران به شکل مشترک می‌توانند اطلاعات را دریافت، منتقل و ذخیره کنند. در معماری شبکه‌های قدیمی یک نقطه شکست وجود دارد که آن‌ها را در برابر حملات آسیب پذیر می‌کند. در مقابل ساختار توزیع شده شبکه‌های همتا به همتا، آن‌ها در برابر حملات سایبری مقاوم کرده است.
انواع شبکه همتا به همتا
شبکه‌های همتا به همتا را میتوان بر اساس تفاوت‌های ساختار معماری آن‌ها طبقه‌بندی کرد. در ادامه سه دسته‌بندی شبکه‌های P2P را به شما معرفی می‌کنیم.
شبکه P2P بدون ساختار
در یک شبکه همتا به همتا بدون ساختار، نود‌ها به شکل تصادفی به یکدیگر متصل می‌شوند. این مدل برای سیستم‌هایی که ریزش کاربران آن زیاد است و نود‌ها بار‌ها به شبکه متصل می‌شوند و از آن خارج می‌شوند، بسیار مناسب است. برای مثال بهترین بستر برای راه‌اندازی یک شبکه اجتماعی استفاده از مدل Unstructured P۲P Network است. زیرا کاربران بار‌ها وارد شبکه‌های اجتماعی می‌شوند و از آن خارج می‌شوند.
ساخت چنین شبکه‌هایی آسان است اما به منابع محاسباتی فراوانی احتیاج دارد. پردازش درخواست‌های جستجوی ارسال شده به کل شبکه، نیازمند پردازشگر (CPU) و حافظه (Ram) بسیار زیادی است. بنابراین اگر فقط پنج درصد از کامپیوتر‌ها چیزی را که شما در جستجوی آن هستید داشته باشند، باید زمان زیادی را منتظر بمانید.
شبکه P2P ساختار یافته
شبکه‌های همتا به همتا ساختار یافته به گونه‌ای طراحی شده‌اند که جستجو در آن‌ها کارآمدتر است. در این شبکه اگر داده‌ها در دسترس همه کاربران نباشد، نود‌ها باز هم به راحتی می‌توانند آن‌ها را جستجو کنند. بیشتر مدل‌های Structured P2P Network از یک جدول هش توزیع شده (DHT) برای حل مشکل جستجو استفاده می‌کنند. استفاده از توابع هش شده کاربران را قادر می‌سازد تا به راحتی به جستجوی داده‌ها بپردازند. مهمترین ویژگی شبکه‌های ساختار یافته هدایت موثر ترافیک کاربران است. در مقابل این شبکه‌ها برای راه‌اندازی و نگهداری به هزینه فراوانی نیاز دارند.
شبکه P2P هایبرید (ترکیبی)
یک شبکه همتا به همتا هایبرید ترکیبی از یک شبکه همتا به همتا و یک کلاینت-سرور در کنار یکدیگر است. این شبکه برای جستجو‌ها از یک سرور استفاده می‌کند که داده‌های مربوط به مکان منابع در آن ذخیره شده است. در یک شبکه هایبرید تمرکزگرایی مدل کلاینت-سرور در کنار غیرمتمرکز مدل همتا به همتا، توازن را ایجاد می‌کند. مدل Hybrid P۲P Network در مقایسه با دیگر مدل‌ها عملکرد و کارایی بهتری دارد. زیرا به دست آوردن نتیجه جستجو در برخی موارد به ساختار متمرکز و در موارد دیگر به ساختار غیر متمرکز نیاز دارد.
کاربرد شبکه همتا به همتا در بلاک چین
مفهوم بلاک چین اولین بار در سال ۲۰۰۸ و به عنوان بخشی از طرح پیشنهادی بیت کوین معرفی شد. بیت کوین یک ارز دیجیتال است که با هدف حل مشکل قدیمی اعتماد در معاملات طراحی شده است. ساتوشی ناکاموتو بیت کوین را «یک سیستم پول الکترونیکی همتا به همتا» تعریف کرده است. هدف خالق بیت کوین ایجاد یک پول دیجیتالی P2P بدون دخالت بانک بوده است.
بلاک چین از قدرت شبکه P2P برای ثبت تراکنش‌ها در یک دفتر کل مشترک و قابل اعتماد استفاده می‌کند. در فناوری دفتر کل توزیع شده (Distributed Ledger) معاملات به عنوان یک بلاک دیجیتالی غیرقابل تغییر، ذخیره می‌شوند. در هر بلاک اطلاعات مربوط به فرستنده، گیرنده و زمان تراکنش ذخیره می‌شود.
بلاک چین توسط هیچ نهاد متمرکزی اداره نمی‌شود و فقط افراد می‌توانند اعتبار تراکنش‌های درون آن را تایید کنند. این فناوری افراد را از نسبت به اعتماد متقابل در معاملات بی‌نیاز می‌کند. فناوری بلاک چین شکل تازه‌ای از ذخیره و مدیریت داده‌های توزیع شده به عنوان یک دفتر کل دیجیتالی است. تاریخچه تمامی فعالیت‌ها و تراکنش‌های ثبت شده در این دفتر به شکل عمومی و دسترس همه قرار دارد.
بلاک چین اطلاعات تراکنش‌ها در کجا ذخیره می‌کند؟
ساختار داده‌ها در بلاک چین با یک پایگاه داده (Database) معمولی تفاوت بسیاری دارد. در یک پایگاه داده، اطلاعات درون جدول‌ها (Tables) ذخیره شود. در مقابل بلاک چین اطلاعات را درون بلاک‌ها (Blocks) ذخیره می‌کند. هر بلاک برای ذخیره‌سازی اطلاعات تراکنش‌ها، ظرفیت و حجم مشخصی دارد. هنگامی که یک بلاک پر می‌شود، بلاک جدیدی به قبلی اضافه می‌شود تا تراکنش‌های جدید در آن ذخیره شود. در نهایت زنجیره‌ای از بلاک‌ها تشکیل می‌شود که به آن بلاک چین می‌گویند.
بلاک‌های درون این شبکه غیرمتمرکز هستند و در یک مکان متمرکز ذخیره نمی‌شوند. در عوض، آن‌ها در نود‌ها یا رایانه‌هایی که درون شبکه بلاک چین هستند، ذخیره می‌شوند. هر نود به یک کپی از بلاک چین (تراکنش‌های انجام شده در شبکه) روی رایانه خود دسترسی دارد. بنابراین از کل شبکه توسط تمامی افرادی که درون آن هستند، پشتیبان‌گیری می‌شود.
مالک بلاک چین چی کسی است؟
هیچکس صاحب فناوری بلاک چین نیست، البته بلاک چین‌های خاصی وجود دارند که متعلق به چندین نهاد هستند. بیشتر افراد تصور می‌کنند که این فناوری با بیت کوین در ارتباط است. ایده اصلی بلاک به سال ۱۹۹۱ و پروژه‌های استوارت هابر (Stuart Haber) و اسکات استورنتا (Scott Stornetta) باز می‌گردد.
بلاک چین یک پروتکل یا معاهده است و فرقی نمی‌کند که چه کسی آن را معرفی کرده است؛ از نظر فنی افراد می‌توانند خود را مالک برنامه‌های بلاک چین معرفی کنند اما در حقیقت هیچ کس مال خود بلاک چین نیست.
صرافی ارز دیجیتال P2P (غیرمتمرکز)
صرافی ارز دیجیتال همتا به همتا امکان خرید و فروش بدون واسطه ارز دیجیتال را برای همه افراد فراهم می‌کند. در صرافی‌های متمرکز ارز دیجیتال افراد باید برای انجام معاملات خود را احراز هویت کنند. در نقطه مقابل بیشتر صرافی‌های غیر متمرکز (P2P) افراد را برای خرید و فروش ارز دیجیتال ملزم به احراز هویت نمی‌کنند. صرافی‌های که برای پردازش تراکنش‌های خود از مدل P2P استفاده می‌کنند نسبت به صرافی‌های متمرکز، نقطه تکی شکست ندارند. به قسمتی از یک سیستم که اگر خراب شود؛ کل سیستم دچار مشکل می‌شود، نقطه تکی شکست می‌گویند.
مزایای شبکه Peer-to-Peer
یک شبکه P2P به دلیل معماری خود می‌تواند مزایای بسیاری را به کاربران ارائه دهد. امنیت بالا، مهمترین مزیت این شبکه نسبت به مدل سنتی کلاینت-سرور است. استفاده از مدل توزیع شده غیر متمرکز، این شبکه را از آسیب در برابر بیشتر حملات DDoS مصون می‌کند. در واقع خطر حمله به شبکه‌های بلاک چین بزرگی مانند بیت کوین بسیار پایین است. البته بلاک چین‌های کوچکتر می‌توانند در برابر حملات، خصوصا حمله ۵۱ درصدی بسیار آسیب پذیر باشند.
دوم مزیت مهم شبکه‌های همتا به همتا، مقاومت در برابر سانسور توسط دولت‌ها و مراجع قدرت است. در این شبکه‌ها هویت افراد ناشناس می‌ماند و امکان رهگیری و مسدود‌سازی تراکنش‌ها وجود ندارد. از دیگر مزایای شبکه‌های همتا به همتا میتوان به موارد زیر اشاره کرد:
- اشتراک‌گذاری آسان اطلاعات: در یک شبکه پیشرفته همتا به همتا افراد می‌توانند در فاصله دور و به سرعت با یکدیگر به اشتراک بگذارند.
- کاهش هزینه‌ها: برای راه‌اندازی یک شبکه P2P نیازی به سرمایه‌گذاری برای خرید سرور مجزا نیست.
- تطبیق‌پذیری: یک شبکه همتا به همتا برای جذب کاربران جدید می‌تواند به راحتی گسترش پیدا کند. این ویژگی یکی از مزیت‌های مهم این شبکه نسبت به مدل کلاینت-سرور است.
- پایداری بالا: یک شبکه کلاینت-سرور در صورت خرابی سرور مرکزی خود احتمالا دچار مشکل خواهد شد. برخلاف آن یک شبکه P2P هایبرید می‌تواند در صورت خراب شدن سرور مرکزی همچنان پایداری خود را حفظ کند.
- عملکرد: عملکرد یک شبکه کلاینت-سرور با ورود کاربران بیشتر، کاهش پیدا می‌کنند. در مقابل یک شبکه همتا به همتا می‌تواند عملکرد خود را با ورود کاربران جدید افزایش دهد. این اتفاق به این دلیل رخ می‌دهد که هر کاربر در یک شبکه P2P، همزمان سروری است که به توزیع منابع در شبکه کمک می‌کند.
- راندمان: در شبکه‌های همتا به همتا جدید، امکان همکاری بین دستگاه‌هایی را که منابع متفاوتی دارند فراهم شده است. این اتفاق می‌تواند راندمان را بالا ببرد و به نفع کل شبکه باشد.
معایب شبکه همتا به همتا
مدل شبکه همتا به همتا استفاده شده در فناوری بلاک چین در نقاط قوت فراوان، محدودیت‌هایی نیز به همراه دارد. اولین مشکل هنگام به روزرسانی دفترکل توزیع شده در شبکه به وجود می‌آید. این فرایند نیازمند زمان و قدرت محاسباتی بسیاری است زیرا به جای یک سرور مرکزی، تمام نودهای درون شبکه باید به روزرسانی بشوند.
مقیاس پذیری شبکه P2P خصوصا در زمانی که شبکه بزرگ و گسترده شده باشد، میتوان چالش برانگیز باشد. البته توسعه دهندگان با ارائه پروژه‌هایی مانند شبکه لایتنینگ یا پلاسما اتریوم برای حل این مشکل تلاش کردند. احتمال وقوع حمله ۵۱ درصدی به بلاک چین، خصوصا بعد از تشکیل یک هارد فورک می‌تواند از دیگر معایب یک شبکه همتا به همتا باشد.
در نهایت شبکه همتا به همتا با تمام مزایا و معایب خود، اساس شکل گیری بلاک چین و ایجاد ارزهای دیجیتال بوده است. تراکنش‌های توزیع شده و غیر متمرکز، امنیت بالا و مبارزه با قدرت‌های مرکزی مهمترین ارمغان مدل P2P برای ما است.
سوالات متداول
روش همتا به همتا چگونه مشکل سرور را از بین می‌برد؟
در این ساختار هر کاربر از هارد دیسک خود به جای سرور مرکزی استفاده می‌کند و نیاز به وجود سرور از بین می‌رود.
شبکه همتا به همتا چیست؟
شبکه P2P یک مدل ارتباطی غیر متمرکز میان چندین نود (Node) یا چندین کاربر است؛ در این شبکه، نود‌ها می‌توانند بدون نیاز به یک سرور مرکزی با یکدیگر ارتباط برقرار کنند.
