بلاکچیندانشنامهلغت نامه

شبکه همتا به همتا (P2P) و نقش آن در بلاکچین

شبکه همتا به همتا یا P2P یک شبکه است که در آن دو یا چند سیستم کامپیوتری قادر هستند، بدون نیاز به وجود یک سرور مرکزی جداگانه یا نرم‌افزار سرور، فایل‌های خود را به اشتراک گذاشته و به دستگاه‌هایی مانند پرینتر و اسکنر نیز دسترسی داشته باشند.

کاربرد اصلی شبکه‌های نظیر به نظیر (P2P) در کسب و کارها؛ به دنبال استفاده از کامپیوترهای مستقل خانگی، یا همان PCها، در دهه 1980 میلادی نمود پیدا کرد. این کامپیوترهای جدید برخلاف مینی‌فریم‌های اصلی آن دوره که پردازش کلمات و اپلکیشن‌های دیگر را از یک کامپیوتر مرکزی به ترمینال‌هایی گنگ (dumb) می‌فرستادند و فایل‌ها را نیز روی یک هارد درایو مرکزی ذخیره می‌کردند؛ دارای هارد درایو داخلی و واحد پردازنده مرکزی (CPU) توکار بودند.

نیاز این سیستم‌های مستقل به انتقال و اشتراک‌گذاری اطلاعات با یکدیگر باعث ایجاد مفهوم شبکه همتا به همتا شد که غیرمتمرکز بوده و بسیار شبیه به ساختار وب نیز هستند.

در این مقاله از اکسچنج سیتکس درباره ویژگی‌های شبکه‌های نظیر به نظیر یا P2P و کاربرد آن در شبکه‌های بلاکچینی ارز دیجیتال با شما صحبت می‌کنیم. با ما همراه باشید…

شبکه همتا به همتا (Peer-to-peer) چیست؟

به زبان ساده، یک شبکه نظیر به نظیر (P2P) زمانی ایجاد می‌شود که دو یا چند سیستم کامپیوتری به یکدیگر متصل شوند و اطلاعات خود را به طور مستقل و بدون نیاز به یک سرور مجزا، با یکدیگر به اشتراک بگذارند. در واقع، در شبکه‌های نظیر به نظیر هر کامپیوتر یا نود، هم نقش سرور را ایفا می‌کند و هم نقش کلاینت.

شبکه همتا به همتا (Peer-to-peer) چیست؟

برخی از مهمترین ویژگی‌های یک شبکه همتا به همتا

✔ هر کامپیوتر در شبکه نظیر به نظیر، منابعی را برای استفاده در شبکه فراهم کرده و می‌تواند سایر منابعی که توسط سیستم‌های دیگر شبکه فراهم شده است را نیز بکار ‌گیرد. این منابع شامل مواردی مانند فایل‌ها، پرینترها‌، حافظه، پهنای باند و قدرت پردازش است که می‌توانند بین کامپیوترهای مختلف موجود در این نوع از شبکه‌ها به اشتراک گذاشته شوند.

✔ یک شبکه همتا به همتا به سادگی پیکربندی می‌شود و پس از ایجاد، می‌توان وضعیت دسترسی‌ها و اشتراک‌گذاری منابع را در هر سیستم کامپیوتری موجود در شبکه تنظیم کرد. حتی می‌توان برای دسترسی سایر کامپیوترهای شبکه P2P به منابع حساس موجود در سیستم خود، پسوورد یا کلمه عبور ایجاد کرده و آن را مستقیماً با افراد موردنظر خود به اشتراک گذاشت.

✔ برخی از شبکه‌های همتا به همتا با ایجاد یک شبکه مجازی روی یک شبکه فیزیکی ایجاد می‌شوند.

بدین ترتیب در حالی که اطلاعات اشتراکی از طریق شبکه فیزیکی ارسال و دریافت می‌شوند، کاربران شبکه قادر خواهند بود تا از طریق شبکه مجازی موجود، با یکدیکر ارتباط و تعامل داشته باشند.

شبکه P2P و شبکه Ad Hoc

یک شبکه همتا به همتا می‌تواند یک اتصال تک کاره ادهاک (ad hoc) نیز باشد که در آنها دو کامپیوتر از طریق یک کابل USB (Universal Serial Bus)، فایل‌های خود را به یکدیگر ارسال می‌کنند.

شبکه P2P و شبکه Ad Hoc

همچنین یک شبکه P2P می‌تواند یک ساختار دائمی باشد که چندین کامپیوتر مختلف را در یک دفتر کار کوچک با استفاده از سیم‌های مسی به یکدیگر ارتباط می‌دهد. حتی این نوع از شبکه‌ها، در مقیاسی بسیار بزرگتر می‌توانند با استفاده از برنامه‌ها و پروتکل‌های خاص و از طریق اینترنت، کاربران مختلف را به طور مستقیم به یکدیگر ارتباط دهند.

در واقع، یک شبکه ad hoc، نوعی از شبکه‌های همتا به همتای بی‌سیم (Wireless) است که به کامپیوترهای شبکه این امکان را می‌دهد که با استفاده از رادیوهای 802.11 و بدون نیاز به یک اکسس پوینت مرکزی (مانند یک روتر وایرلس) با یکدیگر ارتباط برقرار کنند. شبکه‌های نظیر به نظیر «غیرمتمرکز» هستند و می‌توانند برای برقراری ارتباط بین کامپیوترها از امکانات زیرساختی، ad hoc یا ترکیبی از این دو استفاده کنند.

تاریخچه شبکه نظیر به نظیر

سیر تکامل شبکه‌های نظیر به نظیر میلیون‌ها کاربر اینترنتی را مستقیماً به یکدیگر ارتباط داد و گروه‌ها و انجمن‌‌های مختلف را به گونه‌ای تغییر داد که تبدیل به نوعی موتور جستجوی ساخته شده توسط کاربر، سوپرکامپیوترهایی مجازی یا سیستم‌های فایلینگ شوند.

مطلب پیشنهادی مرتبط
10 مورد از بهترین مشاغل NFT در سال 2022

مفهوم اصلی پردازش نظیر به نظیر در زمان سیستم‌های نرم‌افزاری ابتدایی و مباحث مربوط به شبکه مطرح شد و ایده وب جهانی (World Wide Web) تیم برنرز لی (Sir Timothy John Berners-Lee) نیز بسیار شبیه به مفهوم شبکه همتا به همتا است.

شباهت اینترنت به شبکه‌های همتا به همتا در این است که در ایده وب جهانی فرض شده است که هر کاربر وب، یک ویرایشگر و مشارکت‌کننده فعال است که محتوای خود را تولید کرده و آن را به سایر محتواها لینک (متصل) می‌کند و با این کار، کاربران اینترنت یک «وب» به هم پیوسته متشکل از لینک‌های مختلف را ایجاد می‌کنند.

در سال 1979 یک سیستم پیام‌رسانی توزیع‌شده به نام Usenet توسعه پیدا کرد که دارای یک معماری اولیه نظیر به نظیر بود و از مدل مدیریتی غیرمتمرکز استفاده می‌کرد.

تاریخچه شبکه نظیر به نظیر

طرح اولیه، مدلی کلاینت-سروری از زاویه دید کلاینت یا کاربر است که برای سرورهای گروه‌های خبری رویکردی خودسازمانده ارائه می‌کند.

انواع شبکه همتا به همتا

بر اساس معماری شبکه، سه نوع شبکه همتا به همتا وجود دارد که این دسته‌بندی شامل شبکه‌های نظیر یه نظیر ساختار نیافته (Unstructured)، ساختار یافته (Structured) و هیبرید (Hybrid) می‌باشد.

در ادامه با هرکدام از این سه دسته کلی شبکه‌های P2P آشنا می‌شوید.

1. شبکه‌ همتا به همتا ساختار یافته

شبکه‌های ساختار یافته (Structured) همتا به همتا به گونه‌ای سازماندهی شده‌اند که هر نود بتواند منابع موردنیاز خود و حتی کمیاب‌ترین فایل‌ها را جستجو و پیدا کند. این نودها اغلب از یک جدول هش توزیع‌شده استفاده می‌کنند که هر فایل را به یک peer یا سیستم شبکه خاص مرتبط می‌کند. این کار به نودهای شرکت‌کننده، در بازیابی مقدار اختصاص داده‌شده به یک کلید موجود در شبکه کمک می‌کند.

با این حال، دستیابی به این قابلیت دارای هزینه‌ای نیز می‌باشد. شبکه‌های ساختاریافته نیازمند این هستند که گره‌ها، لیستی از نودهای همسایه خود، که معیارهای بخصوصی را برآورده می‌کنند، را در خود نگهداری کنند. این موضوع انعطاف آنها را کم کرده و بازدهی این نودها را در حالتی که نرخ ریزش شبکه بالا است بسیار کاهش می‌دهد.

2. شبکه‌ همتا به همتا ساختار نیافته

شبکه‌های ساختار نیافته (Unstructured) رایج‌ترین نوع از شبکه‌های همتا به همتا هستند و بسیار ساده‌تر از دو نوع دیگر ایجاد می‌شوند. نودهای موجود در این نوع از شبکه‌های P2P، به طور کاملاً تصادفی و بدون اینکه ساختاری در آنها تعریف شده باشد، به یکدیگر متصل می‌شوند و این موضوع، بهینه‌سازی محلی را ممکن می‌سازد.

از آنجایی که تمام گره‌ها یک وظیفه را بر عهده دارند، شبکه‌های ساختاریافته بسیار قدرتمند بوده و در برابر بالا رفتن نرخ ریزش شبکه (افزایش تعداد رفت و آمدهای نودها در شبکه) مقاومت می‌کنند.

در مقابل، ساختار نیافته بودن شبکه‌های همتا به همتا، روند پیدا کردن و بازیابی فایل‌های کم‌کاربرد را برای کاربران شبکه بسیار دشوار می‌کنند. نود درخواست کننده فایل باید با کوئری جستجو در شبکه شناور شده و نودهایی که دارای فایل موردنظرش هستند را پیدا کند.

این شناور شدن و پایش شبکه به حافظه زیادی نیاز دارد و از آنجایی که به هر نود یک محتوای خاص تعلق نگرفته است، هیچ تضمینی برای پیدا شدن فایل موردنظر گره درخواست کننده نیز وجود ندارد.

3. شبکه‌ همتا به همتا هیبرید

مدل‌های هیبرید (Hybrid) یا ترکیبی شبکه همتا به همتا، دو مدل سنتی «نظیر به نظیر» و «کلاینت/سرور» را با یکدیگر ترکیب می‌کنند. مدل هیبرید در شبکه‌های همتا به همتا غالباً شامل یک سرور مرکزی است که کاربردهای کلاینت-سروری ساختاریافته و متمرکزی را فراهم می‌کند. نمونه‌ای از این کاربردها، کمک به گره‌ها برای یافتن یکدیگر و تجمیع غیرمتمرکز ارائه شده توسط برابری گره‌های یک شبکه همتا به همتا خالص و بدون ساختار است.

در کل مدل‌های هیبرید همتا به همتا معمولاً بهتر عمل می‌کنند چراکه بهترین قابلیت‌های موجود در دو شبکه ساختار یافته و ساختار نیافته را با یکدیگر ترکیب کرده و مورد استفاده قرار می‌دهند.

شبکه‌های بلاکچینی همتا به همتا (P2P)

ارزهای دیجیتال نوعی از دارایی دیجیتال است که در سراسر جهان مورد استفاده قرار می‌گیرد و میلیاردها کاربر از نقاط مختلف کره زمین در حال خرید و فروش و سرمایه‌گذاری در آنها هستند.

مطلب پیشنهادی مرتبط
معرفی بهترین استیبل کوین‌ها در سال 2022

معروف‌ترین ارز دیجیتال که بیت کوین نام دارد، با هدف تبادل ناشناس و مستقیم دارایی بین کاربران با استفاده از مدل تراکنش نظیر به نظیر که نیاز به واسطه‌های مالی مانند بانک یا دلال را از بین می‌برد به وجود آمد.

شبکه‌های بلاکچینی همتا به همتا (P2P)

این مدل P2P، بستر لازم را برای بوجود آمدن فناوری بلاکچین همتا به همتا، که به بیت کوین و سایر ارزهای دیجیتال دیگر قدرت دادند، به وجود آورد. شبکه‌های همتا به همتا یکی از اجزای کلیدی فناوری بلاکچین هستند چراکه یک دفترکل توزیع‌شده از تراکنش‌ها را پشتیبانی می‌کنند. این سیستم نیازی به فاکتور اعتماد ندارد و در آن خود معماری شبکه تمامیت و یکپارچگی تراکنش‌ها را تضمین می‌کند.

دقیقاً همینجا است که مفهوم بنیادی غیرمتمرکز بودن شبکه بلاکچین همتا به همتا نمود پیدا می‌کند. این زنجیره‌ها در محلی متمرکز یا یک سرور نظارتی نگهداری نمی‌شوند، در عوض با تمام نودهای موجود در شبکه به اشتراک گذاشته شده و پخش می‌شوند (تمام نودهای شبکه موجود در سراسر جهان). در نتیجه هر گره یک کپی از بلاکچین و اطلاعات تراکنش‌های آن را در اختیار خواهد داشت و بدین وسیله به افزایش امنیت شبکه و تأیید تراکنش‌های آن نیز کمک خواهد کرد.

فناوری بلاکچین همتا به همتا، باعث ایجاد کاربردهای مختلفی، از جمله ارزهای دیجیتال و معروف‌ترین آنها بیت کوین (Bitcoin)، شده است. بلاکچین همچنین از حوزه‌های مالی، گیمینگ، توکن‌های غیرمثلی (NFT) و برنامه‌های داده‌محور نیز پشتیبانی می‌کند.

با وجود این که شبکه بلاکچین هنوز در حال توسعه و گسترش است، کسب و کارها به دنبال راه‌هایی برای بهبود کارایی سیستم‌های خود با استفاده از دفترکل غیرمتمرکز و عمومی به اشتراک گذاشته شده در بلاکچین‌ها هستند.

مزایا و معایب شبکه‌های نظیر به نظیر

برخلاف شبکه‌های کلاینت-سرور که کاربران آنها اطلاعات موردنظر خود را از سرورهای متمرکز درخواست می‌کنند، شبکه‌های نظیر به نظیر این امکان را بوجود می‌آورند که نودها به طور مستقیم با یکدیگر ارتباط برقرار کنند. این طراحی غیرمتمرکز مزایای بسیاری را با خود بهمراه دارد که شامل افزایش کارایی شبکه، کاهش خرابی‌ها و حفظ حریم شخصی هستند.

مزایا و معایب شبکه‌های نظیر به نظیر

مزایای شبکه‌های همتا به همتا در ارزهای دیجیتال

برخی از این مزایا عبارت‌اند‌از:

کارایی شبکه بهبود یافته

در شبکه‌های نظیر به نظیر، همه گره‌ها در مسیریابی و ارسال داده‌ها شرکت می‌کنند. این موضوع می‌تواند کارایی شبکه را بهبود دهد، چراکه با این کار دیگر نیازی به روترها یا سرورهای اختصاصی وجود ندارد.

مقاومت در برابر خرابی

شبکه‌های همتا به همتا نسبت به شبکه‌های متمرکز در برابر خرابی مقاوم‌تر هستند، چراکه با از دست دادن یک گره، کل شبکه فلج نشده و از کار نخواهد افتاد.

حفظ حریم خصوصی

شبکه‌های همتا به همتا معمولاً در حفظ حریم خصوصی سازگار‌تر از شبکه‌های متمرکز شناخته می‌شوند، زیرا نیازی به یک نهاد مرکزی برای ذخیره کردن یا دسترسی به داده‌های کاربر نیست.

مقیاس‌پذیری

شبکه‌های نظیر به نظیر به گونه‌ای طراحی شده‌اند که مقیاس‌پذیر باشند. هر گره یا همتا در این شبکه‌‌ها می‌تواند یک سرور باشد و از تنگناهایی که سیستم‌های متمرکز هنگام افزایش تعداد مشتریان با آن مواجه می‌شوند، جلوگیری ‌کند. در شبکه P2P، افزایش تعداد کلاینت‌ها به معنای افزایش همزمان و یکسان تعداد سرورها است.

هزینه‌ها

شبکه‌های peer to peer به طور قابل توجهی مقرون به صرفه هستند،این بدین علت است که هزینه‌های شبکه حول محور یک مرجع متمرکز جمع نشده و در عوض بین تمام نودها توزیع می‌شوند. به‌علاوه این که این شبکه‌ها به دلیل نقش‌های متعددی که هر گره بر عهده دارد، بسیار مقیاس‌پذیر و کارآمد نیز هستند.

الگوریتم‌های اجماع

جنبه بنیادی اجماع در بلاک‌چین‌های همتا به همتا، خطر اصلاح یا تغییر داده‌ها را در آنها کاهش می‌دهد.

معایب شبکه همتا به همتا در ارزهای دیجیتال

با این وجود شبکه‌های همتا به همتا دارای محدودیت‌هایی نیز هستند که در زمان طراحی یا استفاده از آنها باید مورد توجه قرار گیرند.

سرعت کمتر

شبکه‌های همتا به همتا به دلیل افزایش تعداد پرش‌ها (انتقال یک پکیج داده از یک قسمت شبکه به قسمت بعدی)، که برای دسترسی به تمام گره‌ها نیاز است، اغلب کندتر از شبکه‌های متمرکز عمل می‌کنند.

مدیریت دشوارتر

 مدیریت شبکه‌های نظیر به نظیر می‌تواند بسیار چالش‌برانگیزتر از شبکه‌های متمرکز باشد، به این علت که در آنها هیچ نهاد مرکزی وجود ندارد که مسئولیت عملیات موجود در شبکه را به عهده داشته باشد.
به عنوان مثال، اگر ویروس‌هایی از گره‌های متعدد به سیستم شبکه‌های P2P نفوذ کنند، این شبکه‌ها می‌توانند در برابر حملات بدافزارها آسیب‌پذیر شوند. علاوه بر این، چهارچوب غیرمتمرکز آنها، فرآیند نظارت یا کنترل فعالیت‌های ممنوعه و تراکنش‌های غیرقانونی شبکه را دشوارتر می‌کند.

مطلب پیشنهادی مرتبط
آشنایی با مفهوم هودل (HODL) - هولدر در ارز دیجیتال کیست؟

قدرت محاسباتی

در زمینه بلاکچین‌های دارای الگوریتم اجماع اثبات کار (PoW)، توان محاسباتی عظیم مورد نیاز برای بروز‌رسانی اطلاعات در برخی از شبکه‌ها باعث بروز نگرانی‌هایی در زمینه محیط زیست می‌شود.

در زمانی که مزایا و معایب شبکه‌های P2P را مورد بررسی قرار می‌دهیم، بهتر است که به کاربرد خاصی که شبکه مورد نظرمان برای آن استفاده خواهد شد، توجه کنیم. شبکه‌های همتا به همتا می‌توانند ابزارهای مفیدی برای افزایش کارایی شبکه، انعطاف‌پذیری در برابر خرابی و مقیاس‌پذیری باشند، با این حال شبکه‌های متمرکز در برخی موارد مزایای بیشتری ارائه می‌کنند.

روش کار شبکه Peer to Peer

حتماً کنجکاوید که بدانید شبکه‌های همتا به همتا چگونه کار می‌کنند؟ در یک شبکه نظیر به نظیر (همتا به همتا یا peer to peer‌)، تمام سیستم‌های کامپیوتری شبکه با یکدیگر برابرند و همه آنها به اطلاعات و منابع شبکه دسترسی دارند.

این مدل نوعی ساده از شبکه است که در آن هر گره قادر است با سایر گره‌های شبکه ارتباط برقرار کند و اطلاعات موجود در کامپیوتر خود را انتخاب کرده و با کاربران دیگر به اشتراک بگذارد.

روش کار شبکه Peer to Peer

شبکه همتا به همتا یکی از ساده‌ترین و آسان‌ترین معماری‌های ساخت را دارد.

برخی از مهمترین خصوصیات این شبکه‌های نظیر به نظیر عبارتند از:

  • هرکدام از کاربران شبکه مسئولیت دسترسی کاربران دیگر به اطلاعات موجود در سیستم خود را بر عهده دارند.
  • سیستم عامل‌هایی مانند ویندوزXP و ویستا، امکان ایجاد حساب‌های کاربری جدیدی را به نودها می‌دهد که در زمان استفاده سایر کاربران شبکه از سیستم آن کاربر استفاده می‌شوند.
  • حساب‌های کاربری، کلمات عبور و دسترسی‌ها در یک دیتابیس محلی ذخیره می‌شوند و این اطلاعات برای مشخص کردن کارهایی که یک کاربر دیگر در زمان اتصال به سیستم شما می‌تواند انجام دهد، استفاده می‌شوند.

به علت اینکه مدیریت و نظارت مرکزی برای شبکه همتا به همتا وجود ندارد و روش کار آن به گونه‌ای است که هر داده توسط هر فردی می‌تواند با سایر کاربران به اشتراک گذاشته یا غیرقابل دسترس شود؛ استفاده از این مدل شفاف و غیرمتمرکز تنها برای شبکه‌های کوچک و خانگی بدون نیاز به راهکارهای امنیتی شدید پیشنهاد می‌شود.

سیستم عامل‌های قابل استفاده در شبکه نظیر به نظیر

برخلاف سیستم‌ عامل‌هایی مانند ویندوز که برای کنترل یک کامپیوتر مشخص توسط کاربران مستقل طراحی شده‌اند، سیستم ‌عامل‌های شبکه (NOS) فعالیت‌های چند کامپیوتر مختلف را در سراسر یک شبکه هماهنگ‌سازی می‌کنند. سیستم عامل شبکه در واقع مانند یک مدیر عمل می‌کند و تلاش دارد تا فعالیت‌های شبکه را بدون مشکل نگه‌دارد.

سیستم عامل‌های قابل استفاده در شبکه نظیر به نظیر

سیستم عامل‌های شبکه عمدتاً در دو نوع اصلی دسته‌بندی می‌شوند:

  • همتا به همتا یا Peer to Peer
  • کلاینت-سرور یا Client/Server

تقریباً همه شبکه‌های مدرن ترکیبی از هر دو دسته هستند. طراحی و معماری شبکه را می‌توان مستقل از سرورها و ایستگاه‌های کاری که آن را با یکدیگر به اشتراک خواهند گذاشت، در نظر گرفت.

سیستم عامل‌های شبکه P2P

سیستم عامل‌های شبکه همتا به همتا به کاربران خود اجازه می‌دهد تا منابع و فایل‌های موجود در سیستم کامپیوتری خود را در شبکه به اشتراک بگذارند و به منابع به اشتراک گذاشته شده موجود در کامپیوترهای نودهای دیگر نیز دسترسی پیدا کنند. با این حال، فایل سرور یا منبع مدیریت متمرکزی ندارند.

در یک شبکه همتا به همتا، همه کامپیوترها (نودها) یکسان در نظر گرفته می‌شوند و تمام آنها توانایی یکسانی برای استفاده از منابع موجود در شبکه دارند. مفهوم شبکه‌های نظیر به نظیر عمدتاً برای استفاده در شبکه‌های محلی کوچک تا متوسط طراحی شده‌اند.

تقریباً تمام سیستم ‌عامل‌های دسکتاپ امروزی، مانند Macintosh OSX، Linux و Windows، می‌توانند به عنوان سیستم‌ عامل‌های شبکه نظیر به نظیر مورد استفاده قرار گیرند.


اکسچنج سیتکس صرافی آنلاین خرید و فروش ارز دیجیتال با ایجاد بستر امن معاملاتی در دنیای ارز‌های دیجیتال و تلاش شبانه‌روزی تیم خود، چشم‌اندازی فراتر از یک اکسچنج ساده برای خود در نظر گرفته است. ما می‌کوشیم تا ضمن بهره‌گیری از دانش روز دنیا، خدماتی به کاربران خود ارائه دهیم تا بتوانند با خیالی آسوده به خریدوفروش بپردازند.

منبع

5/5 - (3 امتیاز)

پریسا حبیبی

من پریسا حبیبی هستم؛ یک مبتلا به دیجیتال مارکتینگ! هرجا که فکرشو بکنی سرک کشیدم، از سئو و طراحی وب گرفته تا کانتنت و الی آخر!! تجربه میدانی، فنی و روانشناسی من توی حوزه مارکتینگ باعث شده خودم رو ایده پردازی بدونم که نون خلاقیتش رو می‌خوره.

نوشته های مشابه

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد.

دکمه بازگشت به بالا