VÔrdÔigusvÔrkude tutvustus
Avaleht
Artiklid
VÔrdÔigusvÔrkude tutvustus

VÔrdÔigusvÔrkude tutvustus

Keskmine
Avaldatud Sep 30, 2019VĂ€rskendatud Nov 16, 2022
7m

Mis on vÔrdÔigusvÔrk (P2P)?

Arvutiteaduse kohaselt koosneb vĂ”rdĂ”igusvĂ”rk (P2P) seadmetest, mis ĂŒhiselt salvestavad ja jagavad faile. Iga osalev (sĂ”lm) on seal nagu vĂ”rdĂ”iguslik partner. Tavaliselt on kĂ”igil sĂ”lmedel vĂ”rdsed Ă”igused ja nad tĂ€idavad sarnaseid ĂŒlesandeid.

Finantstehnoloogias tĂ€histab mĂ”iste vĂ”rdĂ”igusvĂ”rk tavaliselt krĂŒptovaluutade vĂ”i digitaalsete varade vahetamist hajutatud vĂ”rgu kaudu. P2P platvorm vĂ”imaldab ostjatel ja mĂŒĂŒjatel sooritada tehinguid ilma vahendajaid kasutamata. MĂ”nel juhul vĂ”ivad veebisaidid pakkuda ka P2P-keskkonda, mis ĂŒhendab omavahel laenuandjaid ja -vĂ”tjaid.

P2P arhitektuur vĂ”ib sobida erinevates valdkondades, kuid eriti populaarseks sai see 1990. aastatel, kui loodi esimesed failijagamisprogrammid. TĂ€napĂ€eval on P2P-vĂ”rgud enamiku krĂŒptovaluutade tuumik, moodustades suure osa plokiahelatööstusest. Kuid neid kasutatakse ka muudes hajutatud andmetöötlusrakendustes, sealhulgas veebiotsingumootorites, voogedastusplatvormides, veebiturgudel ja InterPlanetary File System (IPFS) veebiprotokollis.


Kuidas vÔrdÔigusvÔrk toimib?

Sisuliselt haldab P2P-sĂŒsteemi kasutajate hajutatud vĂ”rk. Tavaliselt pole neil keskset administraatorit ega serverit, kuna iga sĂ”lm hoiab failidest koopiaid – toimides nii kliendina kui ka teiste sĂ”lmede serverina. Seega saab iga sĂ”lm teistest sĂ”lmedest faile alla laadida vĂ”i neisse ĂŒles laadida. See eristab P2P-vĂ”rke traditsioonilistest klient-serversĂŒsteemidest, kus kliendiseadmed laadivad faile alla tsentraliseeritud serverist.

P2P-vÔrkudes jagavad seadmed faile, mis on salvestatud nende seadmete kÔvakettale. Andmete jagamise vahendamiseks loodud tarkvararakenduste abil saavad kasutajad failide otsimiseks ja allalaadimiseks teha pÀringuid teistelt vÔrgus olevatelt seadmetelt. Kui kasutaja on antud faili alla laadinud, saab ta toimida selle faili jagajana.

TeisisĂ”nu, kui sĂ”lm on klient, laadib ta faile alla teistest vĂ”rgusĂ”lmedest. Kuid ta aga toimib serverina, laadivad temalt faile alla teised sĂ”lmed. Praktikas saab mĂ”lemat funktsiooni ka korraga tĂ€ita (nt faili A allalaadimine ja faili B ĂŒleslaadimine).

Kuna iga sĂ”lm salvestab, saadab ja vĂ”tab vastu faile, on P2P-vĂ”rk seda kiirem ja tĂ”husam, mida suurem on tema kasutajaskond. Samuti muudab selline hajutatud arhitektuur P2P-sĂŒsteemid kĂŒberrĂŒnnakute suhtes vĂ€ga vastupidavaks. Erinevalt traditsioonilistest mudelitest pole P2P-vĂ”rkudel konkreetset keskset kohta, mida rĂŒnnata.

VĂ”rdĂ”igusvĂ”rke vĂ”ib liigitada nende arhitektuuri jĂ€rgi. Kolme peamist tĂŒĂŒpi nimetatakse struktureerimata, struktureeritud ja hĂŒbriidseteks P2P-vĂ”rkudeks.


Struktureerimata P2P-vÔrgud

Struktureerimata P2P-vĂ”rgus ei ole sĂ”lmed spetsiifiliselt organiseeritud. Osalejad suhtlevad ĂŒksteisega juhuslikkuse alusel. Neid sĂŒsteeme peetakse vastupidavateks suure kasutusaktiivsuse korral (st kui palju sĂ”lmi sageli vĂ”rguga liituvad ja sellest lahkuvad).

Kuigi struktureerimata P2P-vĂ”rke on lihtsam ehitada, vĂ”ivad need nĂ”uda suuremat protsessori- ja mĂ€lukasutust, kuna otsingupĂ€ringud saadetakse vĂ€lja vĂ”imalikult paljudele sarnastele kasutajatele. See kipub vĂ”rku pĂ€ringutega ĂŒle ujutama, eriti kui soovitud sisu pakub vĂ€ike arv sĂ”lmi.


Struktureeritud P2P-vÔrgud

Seevastu struktureeritud P2P-vÔrkudel on organiseeritud arhitektuur, mis vÔimaldab sÔlmedel faile tÔhusalt otsida, isegi kui sisu pole laialdaselt saadaval. Enamikul juhtudel saavutatakse see rÀsifunktsioonide kasutamisega, mis hÔlbustavad andmebaasi otsinguid.

Kuigi struktureeritud vÔrgud vÔivad olla tÔhusamad, on neil tavaliselt kÔrgem tsentraliseerituse tase ning seega tavaliselt ka suuremad seadistus- ja hoolduskulud. Peale selle on struktureeritud vÔrkude nÔrgaks kohaks katkestuse oht liiga suure kasutusaktiivsuse korral.


HĂŒbriidsed P2P-vĂ”rgud

HĂŒbriidsed P2P-vĂ”rgud ĂŒhendavad tavapĂ€rase klient-serveri mudeli ja vĂ”rdĂ”igusvĂ”rgu arhitektuuri mĂ”ned aspektid. NĂ€iteks vĂ”idakse vĂ”rdĂ”iguslike kasutajate omavahelise ĂŒhenduse parandamiseks kasutada keskset serverit.

VĂ”rreldes kahe teise tĂŒĂŒbiga, on hĂŒbriidmudelitel ĂŒldiselt parem jĂ”udlus. Tavaliselt ĂŒhendavad need mĂ”lema lĂ€henemisviisi peamised eelised, saavutades sellega samaaegselt nii mĂ€rkimisvÀÀrse tĂ”hususe kui ka detsentraliseerituse.


Hajutatud vs detsentraliseeritud vÔrgud

Kuigi P2P-arhitektuur on oma olemuselt hajutatud, on oluline mÀrkida, et detsentraliseerituse tase on seal vÔrkude lÔikes erinev. Seega kÔik P2P-vÔrgud pole detsentraliseeritud. 

Tegelikult toetuvad paljud sĂŒsteemid vĂ”rgutegevuse juhtimiseks kesksele serverile, muutes need vĂ”rgud mĂ”nevĂ”rra tsentraliseerituks. NĂ€iteks vĂ”imaldavad mĂ”ned P2P-failide jagamise sĂŒsteemid kasutajatel teistelt sĂ”lmedelt faile otsida ja alla laadida, kuid kasutajad ei saa osaleda muudes protsessides, nagu otsingupĂ€ringute haldamine.

Samuti vÔib öelda, et vÀikestel vÔrkudel, mida haldab piiratud arvuga kasutajaskond ja millel on jagatud eesmÀrgid, on kÔrgem tsentraliseeritus, hoolimata tsentraliseeritud vÔrguinfrastruktuuri puudumisest.


P2P roll plokiahelates

KrĂŒptomaailma varases staadiumis nimetas Satoshi Nakamoto bitcoini „vĂ”rdĂ”iguslikuks elektrooniliseks sularahasĂŒsteemiks". Bitcoin loodi digitaalse rahavormina. Seda saab ĂŒhelt kasutajalt teisele ĂŒle kanda P2P-vĂ”rgu kaudu, kasutades hajusraamatut, mida nimetatakse plokiahelaks.

Selles kontekstis vĂ”imaldab plokiahela tehnoloogiast pĂ€rinev P2P arhitektuur bitcoini ja teiste krĂŒptovaluutade ĂŒlekandmist kogu maailmas, ilma et oleks vaja vahendajaid ega keskserverit. Samuti saab igaĂŒks luua bitcoini sĂ”lme, kui soovib osaleda plokkide kontrollimise ja kinnitamise protsessis.

Seega pole bitcoini vĂ”rgus tehinguid töötlevaid ega registreerivaid panku. Selle asemel toimib plokiahel digitaalse hajusraamatuna, mis salvestab avalikult kĂ”ik tehingud. PĂ”himĂ”tteliselt hoiab iga sĂ”lm plokiahela koopiat ja vĂ”rdleb seda teiste sĂ”lmedega, et tagada andmete vastavus. VĂ”rk lĂŒkkab kiiresti tagasi igasuguse pahatahtliku tegevuse vĂ”i andmete ebatĂ€psuse.

KrĂŒptovaluuta plokiahelate kontekstis vĂ”ivad sĂ”lmed tĂ€ita erinevaid rolle. NĂ€iteks tĂ€issĂ”lmed pakuvad vĂ”rgule turvalisust, kontrollides tehinguid sĂŒsteemi konsensusreeglite jĂ€rgi.

Iga tÀissÔlm sÀilitab plokiahela tÀielikku uuendatud koopiat - sellega saavad nad osaleda hajusraamatu Ôigsuse kontrollimise kollektiivses töös. Siiski vÀÀrib mÀrkimist, et mitte kÔik tÀissÔlmed ehk tÀielikult valideerivad sÔlmed pole kaevandajad.


Eelised

Plokiahelate vĂ”rdĂ”igusvĂ”rgu arhitektuur pakub palju eeliseid. KĂ”ige olulisem on asjaolu, et P2P-vĂ”rgud pakuvad suuremat turvalisust kui traditsioonilised klient-server vĂ”rgud. Plokiahelate jaotus suure hulga sĂ”lmede vahel muudab need vĂ”rgud praktiliselt immuunseks teenusetĂ”kestuse (DoS) rĂŒnnakute suhtes, mis vaevavad paljusid teisi sĂŒsteeme.

Kuna enamik sĂ”lmedest peab enne andmete plokiahelasse lisamist konsensuse saavutama, on rĂŒndajal peaaegu vĂ”imatu andmeid muuta. See kehtib eriti suurte vĂ”rkude kohta, nagu bitcoin. VĂ€iksemad plokiahelad on rĂŒnnakutele vastuvĂ”tlikumad, kuna ĂŒks inimene vĂ”i rĂŒhm vĂ”ib lĂ”puks saavutada kontrolli enamiku vĂ”rgu sĂ”lmede ĂŒle (seda nimetatakse 51‑protsendi rĂŒnnakuks).

Hajutatud vĂ”rdĂ”igusvĂ”rk koos enamuse konsensusnĂ”udega annab plokiahelatele suhteliselt hea vastupidavuse pahatahtliku tegevuse vastu. P2P-mudel on ĂŒks pĂ”hjusi, miks bitcoin (ja teised plokiahelad) suutsid saavutada nn BĂŒtsantsi tĂ”rketaluvuse (BFT).

Lisaks turvalisusele muudab P2P-arhitektuuri kasutamine krĂŒptovaluutade plokiahelates need ka jĂ€relvalveasutuste tegevuse suhtes vastupidavaks. Erinevalt tavalistest pangakontodest ei saa valitsused krĂŒptoraha rahakotte kĂŒlmutada ega konfiskeerida. See olukord laieneb ka kolmandate isikute poolt maksete töötlemisele ja sisuplatvormidele. MĂ”ned sisuloojad ja veebikaupmehed on krĂŒptovaluutamaksed kasutusele vĂ”tnud selleks, et vĂ€ltida nende maksete blokeerimist kolmandate osapoolte poolt.


Piirangud

Vaatamata nende paljudele eelistele on P2P-vÔrkude kasutamisel plokiahelates ka teatud piirangud.

Kuna hajusraamatuid tuleb uuendada keskserveri asemel igas ĂŒksikus sĂ”lmes eraldi, nĂ”uab tehingute lisamine plokiahelasse tohutut arvutusvĂ”imsust. Kuigi see tagab suurema turvalisuse, vĂ€hendab see oluliselt tĂ”husust ja on skaleeritavuse ja laialdasema kasutuselevĂ”tu ĂŒks peamisi takistusi. Sellegipoolest uurivad krĂŒptograafid ja plokiahela arendajad alternatiive, mida saaks skaleerimislahendustena kasutada. Selliste nĂ€idete hulka kuuluvad Lightning Network, Ethereum Plasma ja Mimblewimble.

Teine potentsiaalne piirang on seotud rĂŒnnakutega, mis vĂ”ivad tekkida tugeva kahvli sĂŒndmuste ajal. Kuna enamik plokiahelaid on detsentraliseeritud ja avatud lĂ€htekoodiga, vĂ”ivad sĂ”lmede rĂŒhmad koodi kopeerida ja muuta ning pĂ”hiahelast eraldada, moodustades uue paralleelse vĂ”rgu. Tugevad kahvlid on tĂ€iesti normaalsed ega kujuta endast ohtu. Kuid kui teatud turvameetodeid ei rakendata Ă”igesti, vĂ”ivad mĂ”lemad plokiahelad muutuda kordusrĂŒnnakute suhtes haavatavaks.

Veelgi enam, P2P-vÔrkude hajutatud olemus muudab nende kontrollimise ja reguleerimise suhteliselt keeruliseks ja seda mitte ainult plokiahelatega seotud vÔrkudes. Mitmed P2P-rakendused ja ettevÔtted on olnud seotud ebaseaduslike tegevustega ja autoriÔiguste rikkumistega.


LÔppmÀrkused

VĂ”rdĂ”igusvĂ”rkude arhitektuuri saab arendada ja kasutada mitmel erineval viisil ning see on krĂŒptovaluutat vĂ”imaldavate plokiahelate keskmes. Hajutades tehingute arvestust paljude sĂ”lmedega suurte vĂ”rkude vahel, on P2P arhitektuur turvaline, detsentraliseeritud ja tsensuurikindel.

Lisaks sellele, et vĂ”rdĂ”igusvĂ”rgud on vajalikud plokiahela tehnoloogias, vĂ”ivad P2P-sĂŒsteemid kasu tuua ka muudes hajutatud andmetöötlusrakendustes, alates failijagamisvĂ”rkudest kuni energiabörsideni.