در حوزه فناوری‌های کامپیوتری، شبکه‌های همتا به همتا (P2P) به مجموعه‌ای از دستگاه‌ها گفته می‌شود که به صورت گروهی داده‌ها را ذخیره و به اشتراک می‌گذارند. این نوع شبکه‌ها کاربردهای متعددی دارند، از جمله در زمینه پرداخت‌های ارزی و ارزهای دیجیتال. در این مقاله از صرافی.اپ ، به بررسی شبکه‌های همتا به همتا، نحوه عملکرد، مزایا و معایب آنها خواهیم پرداخت.
شبکه همتا به همتا یا P2P چیست؟
شبکه همتا به همتا یا P2P شامل تعدادی سیستم کامپیوتری است که به صورت اشتراکی و توزیع‌شده به یکدیگر متصل می‌شوند. این سیستم‌ها که به آنها “نود” (Node) یا گره می‌گویند، وظایف و قدرت‌های معینی دارند. داده‌ها در این شبکه بدون نیاز به یک سرور مرکزی و از طریق نودها به اشتراک گذاشته می‌شوند. هر نود می‌تواند به عنوان کاربر (کلاینت) یا سرور فعالیت کند، یعنی هم می‌تواند فایل‌ها را از دیگر نودها دریافت کند و هم می‌تواند فایل‌ها را برای دیگر نودها ارسال کند. در حوزه ارزهای دیجیتال، شبکه‌های P2P امکان مبادله ارزها را بدون واسطه فراهم می‌کنند و به عنوان زیرساخت اصلی بلاک چین شناخته می‌شوند. علاوه بر این، شبکه‌های P2P در برنامه‌های محاسباتی توزیع‌شده دیگری مانند موتورهای جستجو، سیستم‌های پخش زنده، بازارهای آنلاین و پروتکل‌های ذخیره‌سازی غیرمتمرکز نیز استفاده می‌شوند.
نحوه عملکرد شبکه‌های P2P
یک پلتفرم P2P توسط شبکه‌ای توزیع‌شده از کاربران مدیریت می‌شود و معمولاً هیچ سرپرست یا سرور مرکزی ندارد. هر نود در این شبکه می‌تواند به عنوان مشتری و هم به عنوان سرور فعالیت داشته باشد، به این معنی که فایل‌ها را هم بارگیری و هم بارگذاری کند. این ویژگی باعث می‌شود که شبکه‌های P2P از سیستم‌های سمت کاربر (Client-Side) که در آنها فایل‌ها از یک سرور متمرکز دانلود می‌شوند، متمایز شوند.
در شبکه‌های P2P، دستگاه‌ها داده‌هایی را که ذخیره کرده‌اند به اشتراک می‌گذارند. با استفاده از اپلیکیشن‌هایی که برای واسطه‌گری در فرایند به اشتراک‌گذاری داده‌ها طراحی شده‌اند، کاربران می‌توانند فایل‌ها را از دستگاه‌های دیگر در شبکه جستجو و بارگیری کنند. پس از بارگیری یک فایل، کاربر می‌تواند به عنوان منبع به اشتراک‌گذاری آن فایل عمل کند. این معماری توزیع‌شده باعث می‌شود که شبکه‌های P2P در برابر حملات سایبری مقاوم‌تر باشند و نقطه شکست نداشته باشند.
دسته‌بندی شبکه‌های همتا به همتا
شبکه‌های P2P بر اساس نوع معماری به سه دسته تقسیم می‌شوند: «بدون ساختار»، «ساختاریافته» و «هیبریدی (ترکیبی)».
شبکه‌های P2P بدون ساختار
شبکه‌های P2P بدون ساختار، نودهای خاصی را به عنوان سرور یا مشتری مشخص نمی‌کنند و اعضای این شبکه به صورت تصادفی با یکدیگر ارتباط برقرار می‌کنند. این معماری برای شبکه‌هایی که کاربران به صورت مداوم به سیستم وارد و خارج می‌شوند، مناسب است. مثلاً برای شبکه‌های اجتماعی که کاربران مدام در حال ورود و خروج هستند، شبکه‌های P2P بدون ساختار گزینه مناسبی هستند. با این حال، این شبکه‌ها ممکن است به قدرت پردازشی و حافظه بیشتری نیاز داشته باشند.
شبکه‌های P2P ساختاریافته
شبکه‌های P2P ساختاریافته دارای معماری سازمان‌یافته‌ای هستند که جستجوی داده‌ها را آسان‌تر می‌کند. در این شبکه‌ها، نودها می‌توانند به صورت کارآمدتری فایل‌های مورد نیاز خود را جستجو کنند، حتی اگر محتوا به راحتی در دسترس نباشد. با این حال، این شبکه‌ها هزینه‌های تنظیم و نگهداری بیشتری دارند.
شبکه‌های P2P هیبریدی (ترکیبی)
شبکه‌های P2P هیبریدی ترکیبی از مدل کلاینت-سرور و معماری همتا به همتا هستند. این شبکه‌ها ممکن است یک سرور مرکزی داشته باشند که ارتباط بین نودها را تسهیل کند. این مدل عملکرد کلی بهتری دارد زیرا برای جستجوی داده‌ها، به بهترین نحو از هر دو معماری متمرکز و غیرمتمرکز بهره می‌برد.
نقش شبکه‌های همتا به همتا در بلاک‌چین‌ها
بلاک‌چین برای نخستین بار در سال 2008 به عنوان پایه‌ای برای بیت‌کوین مطرح شد. ساتوشی ناکاموتو، خالق بیت‌کوین، آن را به عنوان یک ارز دیجیتال همتا به همتا معرفی کرد که مشکل عدم اعتماد میان طرفین معامله را حل می‌کند. هدف اصلی ناکاموتو ایجاد یک سیستم مالی بدون دخالت بانک‌ها بود که تا حد زیادی موفق شد.
بلاک‌چین از قابلیت‌های شبکه‌های همتا به همتا برای ثبت اطلاعات در یک دفتر کل مشترک و امن بهره می‌برد. تکنولوژی دفتر کل توزیع‌شده (Distributed Ledger) به بلاک‌چین بیت‌کوین کمک می‌کند تا تمام جزئیات یک تراکنش را در یک بلاک غیرقابل تغییر ذخیره کند. این سیستم توسط هیچ نهاد یا سازمان ثالثی مدیریت نمی‌شود و تنها اعضای شبکه قادر به تایید تراکنش‌ها هستند. علاوه بر این، تاریخچه تمامی تراکنش‌ها و فعالیت‌ها به صورت عمومی در دسترس است.
بنابراین، هیچ بانک یا واسطه‌ای در پردازش یا ثبت معاملات در شبکه بیت‌کوین وجود ندارد. بلاک‌چین به عنوان یک دفترچه دیجیتال عمل می‌کند که تمامی فعالیت‌ها را به صورت عمومی ثبت می‌کند. هر نود یک نسخه از بلاک‌چین را نگه می‌دارد و برای اطمینان از صحت اطلاعات، آن را با سایر گره‌ها مقایسه می‌کند. شبکه به سرعت هرگونه فعالیت مخرب یا تقلبی را شناسایی و رد می‌کند. در دنیای بلاک‌چین ارزهای دیجیتال، نودها وظایف مختلفی را انجام می‌دهند. به عنوان مثال، نودهای کامل با تایید معاملات، امنیت شبکه را تامین می‌کنند. هر نود کامل یک نسخه به‌روز از بلاک‌چین را نگه می‌دارد تا بتواند در فرآیند اجماع برای تایید وضعیت دفتر کل شرکت کند.
کلام آخر
معماری شبکه همتا به همتا از جنبه‌های مختلفی قابل توسعه است و همین امر آن را در بخش‌های متنوعی قابل استفاده می‌کند. شبکه‌های P2P به عنوان هسته اصلی پروژه‌های ارزهای دیجیتال محسوب می‌شوند و فناوری بلاک‌چین پیشرفت‌های خود را مدیون این شبکه‌ها می‌داند. این شبکه‌ها در قلب ارزهای دیجیتال قرار دارند و بخش مهمی از صنعت بلاک‌چین را تشکیل می‌دهند. علاوه بر کاربرد در فناوری بلاک‌چین، سیستم‌های P2P می‌توانند در سایر برنامه‌های محاسباتی توزیع‌شده نظیر شبکه‌های اشتراک فایل و پلتفرم‌های تجارت انرژی نیز به کار گرفته شوند.
