什么是对等网络？

要想从根本上了解币密码商品的操作模式，光了解密码学是远远不够的。币的成功不仅取决于密码安全性，还取决于去中心化性。中本从本世纪初对等网络的发展中吸取了很多经验教训，指导了比特币网络层的设计。
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在本文中，我们将探讨比特币的网络模，以及它是如何实现其两个主要目标的：去中心化和反审查。
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网络体系结构
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传统的网络服务是基于客户机-服务器中心化模式的。中央服务器提供服务，每个客户机从服务器请求数据或工作。几乎所有的web应用程序都有这样的结构：Facebook、Google、WordPress等。今天的“中央服务器”通常是负载均衡器后面的服务器集群，但从抽象的角度来看，它们的架构完全相同。
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客户机-服务器体系结构是一种中心化的网络体系结构，它完全依赖于单个参与者。一旦中央服务器宕机，服务就会停止（就像digicash一样）。
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点对点网络是一种分布式网络体系结构，没有中央服务器。每个节点承担网络的一部分负载。这意味着每个节点都可以向网络发出请求，但也必须响应来自其他节点的请求。我们可以将对等网络看作是一个整合了客户机和服务器角色的蜂群。
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点对点网络之所以吸引人们的注意，是因为它允许我们去中心化。去中心化网络不依赖于任何一个节点，因此它对任何单点停机或离线都有很高的容忍度。
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好吧，去中心化听起来很酷，但归根结底，它真的能让一个系统变得更好吗？
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去中心化可以给我们带来两个我们想要的特性：第一，容错意味着系统能够承受单个节点的故障或故障。即使一个节点死了，整个系统也能正常运行。这对于可伸缩性至关重要，因为大网络中的节点故障无法消除。
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-来源：维基百科-

去中心化给我们带来的第二个特点是对审查制度的抵制。如果一个节点被删了，但整个网络是去中心化的，这无关紧要。系统的其余节点将继续运行。为了实现审计分权网络化，各节点必须相互串通进行审计，这在大网络中是很难实现的。如果我想在去中心化网络中搜索一个文件，只要一个节点愿意响应我的请求，我就可以成功地找到它。
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但为什么我们如此关注这些网络功能呢？毕竟，没有人想摧毁或审查这些网络，对吧？
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一个点对点网络的简要历史可以帮助您理解为什么Nakamoto如此看重位币的这些属性。
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点对点协议简史；

在20世纪90年代，在大规模分布式系统上进行协作是非常罕见的。MapReduce或HDFS还没有发明，所以大规模的分布式计算非常罕见，而且成本很高。点对点协议（peer-to-peer）是第一个以计算机数量计算的大规模分布式系统（除了因特网本身）。
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Napster不是第一个点对点协议，但它是第一个进入主流的点对点协议，证明了点对点模式的潜力。
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Napster由肖恩·帕克和肖恩·范宁两名大学生于1999年创立。它提供了一个简单的价值主张：您可以从Napster网络上的任何客户端下载MP3文件。
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-Napster的客户界面完全是上世纪90年代的复古风格-

纳普斯特的建筑非常简单。有一个Napster中央服务器，它可以看作是一个大索引表，用来知道所有节点共享什么。它将内容元数据存储为元组：（文件名、IP地址、端口号）。
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当一个新节点加入网络时，它会将它愿意共享的文件列表发送到中心服务器。然后服务器更新自己的检索索引，并将新的共享文件放入列表中。
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当用户需要查找文件时，服务器会查询索引表，然后将相关结果显示给用户。由于查询结果是来自其他节点的文件，用户需要Ping相关用户的IP地址，以检查其下载延迟和网络速度。
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用户选择要下载的文件后，TA使用的协议客户端软件将直接从文件指向的IP地址中提取文件。所有文件都直接在两个节点之间传输，Napster服务器不再涉及。
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从某种意义上说，Napster是客户机-服务器模式和点对点模式之间的过渡。服务器只是MP3下载用户的匹配引擎。结果发现很多人都想下载MP3播放器。
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Napster在推出后不久就开始流行起来，其峰值用户超过8000万。2001年，它经常使大学宿舍的高速网络超载，很快就被许多大学取缔。
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-肖恩·范宁2000年10月登上《时代》杂志封面-

Napster在2000年被Metallica、Dr.Dr.和am起诉侵犯版权，这给Napster带来了更多的新闻报道和宣传。但当法官下令Napster停止交易有版权的音乐时，这一切就结束了。
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Napster
的经验教训；

虽然我们称Napster为对等网络，但Napster在文件查询中的设计完全是客户机-服务器模式，只有在文件传输方面才是点对点的。这导致了网络体系结构中的单点依赖（所谓的“单点故障”），在Napster关闭之后，这种依赖性就消失了。
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Napster对网络安全的考虑也不够充分。所有的消息和请求都是以纯文本的形式发送的，而且所有的IP地址都是公开的，因此系统几乎没有隐私。
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但最终，纳普斯特棺材上的最后一颗钉子是法律的钉子，而不是技术的钉子。Napster被判对侵犯用户版权负责。即使Napster作为一家公司，没有直接侵犯任何版权，法官仍然裁定Napster诱导其用户侵犯版权，从而间接侵犯了版权所有人的利益。
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法庭要求Napster立即停止所有侵权行为，Napster后来声称他们可以实施一个解决方案，防止99.4%的侵权行为，但坚持Napster应100%停止侵权行为。
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后Napster时代
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最终，纳普斯特申请破产。它的资产被出售并重新包装为狂想曲。但是纳普斯特引发了一场大风暴，我们几乎忘了是谁造成的。Limewire和Kazaa等网络继承了Napster的特点，创建了限制更少、性能更强、去中心化性更强的点对点协议。
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随着时间的推移，所有这些协议最终都被BitTorrent所取代。到2009年，以英国电信为主力军的点对点文件共享已占全球互联网流量的70%。BT网络已经成为世界上最大的点对点网络，也是大多数国家最大的上传流量来源。
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我们应该停下来反思一下：为什么BitTorrent是成功的，而其他大多数协议却随着时间的推移而消失？
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其中一个原因是BT的“桃花落”模式的带宽共享意味着为其他节点提供更多带宽的节点也将获得更大的下载带宽。这种互惠机制可以有效防止用户免费购买互联网资源，并鼓励用户提前付费。（事实上，这个模并不是完全有效的，但它也是对以前的文件共享协议的改进）。BT协议在带宽消耗方面也非常有效，特别是对于需求量大的文件。
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但在许多方面，英国电信成功的核心实际上要归功于其无可非议的声明。他们的开发人员从不提倡共享受版权保护的文件作为服务的合法使用。他们把BT定义为一种更好的网络服务方式，他们的网站只提到一些琐碎的用例，比如Linux发行版或者魔兽世界游戏的更新。
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即使你想找茬，也找不到中心化的BT服务。只有一个由私营种子追踪者组成的联盟网络。因此，尽管其他对等网络不断被执法人员关闭，但对于英国电信来说，执法人员只能找到一个种子跟踪器。多亏了英国电信的DHT模式，即使追踪器被禁止，许多种子也能在网络中存活。因此，英国电信的审查制度演变成了一场“打鼹鼠”的游戏。

-2015年，海盗湾原域名被封后再次出现-

文件共享革命对我们与技术和媒体的关系产生了深远的社会影响。但其影响远不止于此。它也重新唤起了工程师们对点对点协议的兴趣，并促成了许多学术项目的开发，如folding@home和SETI@home，这样个人就可以把自己的算力借给世界级的点对点科学计算项目。一些成功的初创公司，如Skype，都是建立在对等架构上的。
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然而，随着法律的日益严格执行，对等协议逐渐成为公众心目中“非法文件共享”的代名词。在饱受污名化之后，学术热情逐渐降温。同时，分布式系统的发展使工程师能够构建大规模的中心化式系统，使得大多数商业应用不需要点到点的体系结构。
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此外，经验表明，围绕点对点协议建立一个可持续的商业模式是很困难的，大多数内容业务都需要一个中心化的经纪人或数字版权管理系统来跟踪使用情况和管理支付。点对点协议几乎不可能实现中心化跟踪。由他创办的音乐公司，被他抛弃了。所有这些因素导致人们对点对点协议的兴趣普遍下降。
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这就是为什么在2009年，对等协议在很大程度上已经过时。在文件共享网络之外，很少有新的应用程序使用大规模的点对点系统。
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然而，中本是一个善解人意的人。他知道点对点体系结构是建立强大的去中心化币协议的唯一可行方法。他写道：
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政府很擅长打击像Napster这样的中央控制网络，但是像Gnutella和tor这样的纯对等网络似乎还在坚持。
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点对点体系结构的缺点是什么？
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去中心化不是没有代价的。当中本选择让比特币使用点对点架构时，他不得不接受三个障碍。
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首先，在中心化式体系结构中，通常很容易获得全局状态的一致快照（也就是说，我们可以清楚地看到网络中发生了什么）。然而，在点对点协议中，通常不可能获得这样的快照。节点只存储自己的局部知识，因此很难描述整个网络中正在发生的事情。
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例如，在IP路由的情况下，单个IP路由没有整个Internet的路由表。路由器将数据包传递到他们知道的下一个最近的节点，并且相信拥有更多本地信息的节点可以将数据包传送到更靠近其目的地的位置。因此，在Internet上显示路由的主动全局快照是非常困难的。
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点对点协议的第二个缺点是随着在线和离线用户的不断增加，网络用户的流失率非常高。这意味着任何点对点协议都必须具有高度的容错性。中心化式体系结构通常需要比点对点协议低得多的容错性。
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然而，点对点协议的最大障碍可能是无法实施质量控制。由于点对点协议通常是完全开放的，任何恶意参与者都可以自由加入网络并引起干扰。在中心化式服务中，很容易阻止恶意参与者。但是在一个去中心化的点对点网络中，谁能决定谁好谁坏？一旦调节功能设计不当，可能会被恶意用户利用，阻止优秀用户访问。这意味着任何对等网络都必须经过精心设计，这样即使有恶意用户，也不能破坏网络。
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尽管有上述缺点，中本显然认为，点对点网络的性质是去中心化币不可或缺的。
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最后对对等协议的历史进行了概述。在下一节中，我们将深入研究一个众所周知但简单的点到点协议mdash；mdash；Gnutella。它将给我们带来八卦协议的蓝图，最终帮助我们理解比特币本身的网络模。
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（结束）

来源：以太坊粉丝（ID:ETHans）

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