点对点网络详解

什么是点对点 (P2P)?

在金融科技领域，P2P通常指代的是通过分布式网络进行数字货币或数字资产交易。一个P2P平台允许买卖双方在没有中间商的情况下直接进行交易。有些网站也可以为借贷双方提供P2P的交易环境。

P2P的架构适用于各种场景，但它真正盛行是在上世界九十年代，当第一个文件共享程序诞生时。现今，点对点网络已经成为大多数数字货币的核心，占区块链行业的一大部分。然而，它也被用于其他各种分布式的计算机程序中，包括：网络搜索引擎，流媒体平台，网上市场，以及星际文件系统(IPFS)网络协议。

P2P的工作原理

本质上，一个P2P系统是靠一个分布式网络中的用户所维持的。通常来说，他们没有中央系统管理员或服务器，因为每一个节点都拥有一个文件副本 -- 对于其他节点来说就相当于一个用户和一个服务器。因此，每一个节点都能从其他节点那里下载文件或者给他们上传文件。而传统服务器系统的客户端设备需要从中央服务器中下载文件，这就是P2P网络与其他传统服务系统的区别。

在P2P网络中，互联设备共享的文件储存在他们的硬盘当中。并使用软件运用程序来传递共享的数据，用户也可以在其他设备当中找到并下载文件。如果一个用户下载了一个指定的文件，他就能充当该文件源。

换言之，当一个节点充当了一个用户，那他就要从其他节点那里下载文件。但如果他是作为服务器工作，那其他节点就可以在他那里下载文件。实际上，这两种功能可以同时进行（例如，下载A文件以及上传B文件)。

由于每一个节点都能储存，传输和接收文件，并且随着P2P网络的用户群逐渐壮大，它也变得更加快速以及高效。分布式的结构也让P2P系统更能抵抗网络攻击。与传统模式不同的是，P2P网络没有单个故障点。

根据其结构，我们可以将P2P系统归类，其中主要的三种类型是：非结构对等网络，结构化对等网络以及混合对等网络。

非结构化P2P网络

非结构对等网络并不会展现节点的具体架构。参与者之间可以随意交流。这些系统都是耐高频活动的，也就是说几个节点频繁地进出该网络也不会对系统造成任何影响。

虽然非结构对等网络比较容易建立，但它却需要更强大的中央处理器和内存，因为搜索查询会发送给最多的对等点。特别是如果一小部分的节点能提供所需要的内容，大量的搜索便会涌入到网络中。

结构化对等网络

相对来说，结构化对等网络会更加高效，因其更能展现高层次的中央集权，并且需要用到更多的启动资金和维护费用。除此之外，结构化对等网络比较不耐受高频活动。

混合对等网络

混合对等网络结合了传统的主从式架构以及点对点架构的某些特征。例如，它可能会建立一个中心服务器来加速各点之间的结合。

不同于其他两种模式，混合对等网络倾向于呈现改良后的总体性能。它结合了各个方式的优点，同时达到了高效性和去中心化。

分布式 VS 去中心化

虽然点对点结构都是分布式的，但是其去中心化的程度却是不相同的。因此，并不是所有的点对点网络都是去中心化的。

事实上，很多系统都需要一个中央部门来指导网络活动，或多或少地使其中心化。例如，一些点对点文件分享系统可以让用户从其他用户那里搜索并下载文件，但是他们却不能参与像是一些管理搜索查询的流程。

此外，某些被少量的用户所管控的小型网络也可以说是高度中心化的，尽管它可能没有中性化的基础设施。

点对点在区块链中的作用

因此，在比特币网络中没有任何的银行步骤或者交易记录。取而代之的是，区块链作为一个电子账本，公开地记录了所有的交易活动。基本上，每一个节点都拥有一个区块链副本，并将其与其他节点进行对比，来保证数据的正确性。比特币网络能快速地清除各种错误和恶意的活动。

节点在区块链中可以扮演各种不同的角色。例如，全节点通过共识规则来验证交易，从而保障了网络的安全性。

优势

除了安全性之外，点对点架构让数字货币区块链避免了中央机构的审查。不像一般的银行账号，数字货币钱包不能够被政府冻结或消耗。个人的支付处理和内容平台也能避免相应的审查工作。一些网上的商家为了避免他们的支付被第三方干预，都采用了数字货币的支付方式。

局限性

尽管它有以上这些优点，但在区块链中使用P2P网络也有一定的局限性。

此外，P2P网络的分布式特性使它们相对难以控制和监管。该问题不仅仅是在区块链中，某些P2P应用程序和公司也同样涉及到侵权等非法活动。

总结

点对点架构可以被开发运用到许多不同的方面，它在区块链中的核心地位也促成了数字货币的诞生。通过在一个大的节点网络中分发交易账本，点对点架构提供了安全性、去中心化和防范监管等优势。

而除了在区块链技术中的优势之外，P2P系统还可以应用于其他分布式计算应用领域，范围包括文件共享网络到能源交易平台等。