科普:何为点对点网络?_MAS:ISA

编者按:本文来自以太坊爱好者,作者:HaseebQureshi,翻译&校对:Elisa&阿剑,Odaily星球日报经授权转载。如果我们想从根本上理解密码学货币的运行方式,光懂密码学是不够的。密码学货币之所以能成功,靠的不仅仅是密码学安全性,还需要去中心化。中本聪在本世纪初的点对点网络的发展进程中学到了很多经验教训,这些经验教训指导了比特币网络层的设计。我们将在本文探讨比特币的网络模型,以及它是如何实现它的两大主要目标的:去中心化和抗审查。网络架构

传统的网络服务都是以客户端-服务器的中心化模式为架构的。中央服务器提供服务,各个客户端则向服务器请求数据或工作。几乎所有网络应用都是这个结构:脸书、谷歌、Wordpress等等。现在的“中央服务器”通常是一个负载均衡器背后的服务器集群,但从抽象一些来看,它们的架构是完全一样的。

客户端-服务器架构是一个中心化网络架构,完全取决于单一的参与方,一旦中心服务器宕机了,服务就中止了。而点对点网络则是一种分布式网络架构,不存在中央服务器。每个节点都承担一部分该网络的负载。这就意味着每个节点都可以对网络发起请求但也必须响应其他节点的请求。我们可以把点对点网络看成一个融合了客户端和服务器两个角色的“蜂群”。

谷燕西:桥水基金创始人关于BTC的投资观点和决策不适用于普通投资者:2月1日,区块链和加密数字资产研究者谷燕西发表专栏文章称,比特币目前的市值总量以及合规状态并不适合于桥水基金创始人Ray Dalio作为其主要的投资产品。但这并不意味着普通投资者基于他的观点做出同样的投资决策。恰恰相反,由于普通投资者的投资决策更加自由灵活,反而能够先于他投资于一些早期但非常有发展前途的产品,譬如比特币。他在文中指出,Ray Dalio列举了比特币的三个风险因素当,波动性,监管风险和流动性。这三个因素是妨碍桥水基金以及其客户投资比特币的主要障碍。谷燕西认为,在这三个因素当中肯定会发生在全球范围内金融监管机构合作,对比特币交易进行进一步的监管。但这些监管措施会规范比特币市场,促使比特币成为一种主流的交易产品。比特币交易的流动性会因此大幅提高,波动性也会相应的减小。这因此就有利于桥水基金这样的资产管理公司开始投资比特币。对普通的投资者来说,先于桥水基金这样的机构持有比特币,就有可能获得这部分资产的增值收益。谷燕西最后还表示,作为加密数字资产首创和领先者,比特币具有着不可取代的地位,且这个地位只会越来越加强。对投资者来说,这直接影响比特币在其投资组合中所占的比例。如果投资者对比特币的地位有着正确的判断,它会将更多的资金投入比特币,而不会分散地将资金投资于其它的加密数字货币。[2021/2/1 18:34:30]

谷燕西:区块链技术使得数字资产开始进行全球流动:9月9日,区块链和加密数字资产研究者谷燕西发表专栏文章《数字资产的全球流动已经开始》称,区块链技术的出现让我们可以把各种类型的资产通证化,在二级市场中进行交易流通。基于区块链技术的金融服务可以在全球范围内获得。在其之上可以采用数字货币进行直接的数字资产交易。它支持点对点之间的直接交易,也支持中心化的撮合交易。由于这些基本特点,目前的更多的资产种类可以通过通证化的方式在全球范围内交易流通。资产的跨境交易流通机制远优于现有的机制。而且这样的流通方式现在全球范围内已经开始。[2020/9/9]

点对点网络之所以受人关注,是因为它能让我们实现去中心化。去中心化网络不依赖于任何单一节点,也因此对于任何单点宕机或者离线有高容忍度。好的,去中心化听起来是挺酷的,但,说到底,它真的能让一个系统变得更优越吗?去中心化可以给我们带来两个我们想要的特性:第一,宕机容错,意味着系统可以承受单个节点错误或故障,即使一个节点死亡,整个系统可以照常运行。这对于可拓展性至关重要,因为大型网络中的节点故障不可根除。

-来源:维基百科-去中心化给我们带来的第二个特性是抗审查性。如果某一个节点遭受审查,但网络整体上是去中心化的,那就无关紧要,系统剩下的节点会继续运行。要做到审查去中心化网络,所有节点都必须串谋配合来执行审查,这在大型网络中很难实现。如果我要在一个去中心化网络中搜索一份文件,只要一个节点愿意响应我的请求,我就能成功找到。但我们为什么这么关注这些网络特性呢?毕竟也没有谁要拿下或者审查这些网络,对吧?一段点对点网络的发展简史可能会让你明白为什么中本聪这么看重比特币的这些性质。点对点协议简史

声音 | 谷燕西:Libra将会对货币、清算网络等等行业产生重大冲击:CBX研究院院长谷燕西今日发表专栏文章《Libra 对全球金融行业的冲击》,在文章中,谷燕西提出了对Libra的三个基本判断:Libra实际上是区块链技术的一个发展应用;Libra依然在不断地演变发展过程中;以及Libra最终一定会推向市场。在此判断之上,谷燕西表示Libra项目的本质是在区块链技术的基础上,让价值在全球范围内自由地流通,首先基于Libra获得金融服务的不是全球范围内目前没有得到金融服务的17亿的用户,而是在跨境之间开展经济活动的用户。Libra将会对货币、清算网络、商业银行、中央银行、证券行业产生重大冲击。而由Libra产生的启示是,区块链项目一定要合法合规,金融行业需要把握区块链技术带来的机遇,区块链项目的成功与失败受到区块链技术以外的因素决定。[2019/12/21]

上世纪九十年代,在大型分布式系统中协作大量计算的事情还非常罕见。MapReduce或者HDFS还未发明,因此,大规模的分布式计算非常罕见且成本高昂。点对点协议是第一个在计算机数量上算是大规模的分布式系统。Napster并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。Napster是在1999年由两位大学生SeanParker和ShawnFanning创建的。它提出了一个简单的价值主张:你可以从Napster网络中的任何客户端上下载MP3文件。

动态 | 链客社区联合北京交通广播推出区块链技术科普节目:12月11日15:15—16:00,区块链技术社区——链客区块链技术社区将联合北京交通广播FM103.9从零开始为大众科普解码区块链技术,蜻蜓FM及北京广播网同期进行全球直播。首期做客嘉宾为链客区块链技术社区创始人郄建军和百度区块链产品负责人于雅楠。[2019/12/11]

-Napster客户界面,完全是九十年代的复古风格。来源:AndrewOrlowski-Napster的架构非常简单,有一个Napster中央服务器,可以看作是一个大型检索索引表,了解所有节点与他们分享的内容。它把内容元数据保存为元组:(filename,ip_address,port_number)。一个新节点加入网络时,会给中央服务器发送它愿意分享的文件列表,服务器随后更新自己的检索索引,将新的共享文件放入列表。用户需要查找一个文件时,服务器就会查询索引表,再把相关结果展示给用户。由于查询出来的结果都是其他节点的文件,用户需要ping相关用户的IP地址来查看他们的下载延迟与网速。

现场 | 火币中国推出数字经济及区块链产业科普新书:金色财经现场报道,12月6日,由海南省工业和信息化厅主办,南南合作金融中心协办,海南生态软件园、火币中国承办的“海南自贸港数字经济和区块链国际合作论坛”在海口举行,这是全球首次区块链部长级论坛。

在本次论坛上,火币中国举行了“数字经济及区块链产业科普系列新书发布”仪式,希望通过教材、专业教育、培训等多种方式,帮助从业者、高校、研究机构深入了解区块链,从而建立起区块链全局性知识模型,真正推动区块链应用落地。火币中国CEO袁煜明介绍,将联合机械工业出版社面向普通高等教育推出《区块链导论》、《区块链系统设计与应用》和《区块链新商业模式分析》系列教材,这是国内最早推动的区块链教材之一;火币中国还积极参与数字经济的研究,由中信出版社出版的新书《读懂Libra》已经上市;由火币中国负责编写的区块链技术科普读物《区块链技术进阶指南》将于12月面世;首本行业内最全的区块链应用案例集《区块链产业应用100例》在本次论坛进行了首次刊印。[2019/12/6]

用户选出自己想要下载的文件之后,TA所用的协议客户端软件就会直接向该文件指向的IP地址提取文件。所有文件都在两个节点之间直接传输,Napster服务器这时已经完全不参与了。从某种意义上说,Napster是客户端-服务器模式与点对点模式的过渡,服务器仅仅是MP3下载用户的匹配引擎。而且事实证明,很多人都想下载MP3。Napster发布不久后就火了,在鼎盛时期拥有超过八千万用户。2001年,它时常让大学宿舍的高速网络超载,很快就被许多大学禁了。

-2000年10月《时代杂志》封面上的ShawnFanning-2000年,Napster被Metallica、Dr.Dre与A&M起诉侵犯版权,这些诉讼为Napster带来了更多新闻报道与宣传。但当法官宣判了让Napster停止版权音乐交易的禁制令后,事情终于告一段落。Napster给我们的教训

虽然我们把Napster称作点对点网络,但在文件查询上,Napster的设计完全是客户端-服务器模式,只有在文件传输方面是点对点的。这就使网络架构中出现了一个被依赖的单点,在Napster公司关门大吉后整个网络就消失了。Napster对于网络安全方面的考量也不足,所有的消息和请求都以纯文本的形式发送,所有IP地址都是公开的,使系统几乎毫无私密性。但最终,Napster棺材上的最后一颗钉子是法律的钉子,不是技术的钉子,Napster被判对用户的侵犯版权行为负有法律责任。即使Napster作为公司本身没有直接侵犯任何版权,法官仍旧判定Napster引诱其用户侵犯版权,因此“间接侵犯”了版权所有人的利益。法院要求Napster立即停止所有侵权行为,Napster随后声称他们可以实施一项能够阻止99.4%侵权行为的解决方案,但法院坚持认为Napster应该百分百阻止侵权。后Napster时代

最终,Napster申请破产。其资产被出售,重新包装成了Rhapsody。但Napster掀起了一场巨大的风暴,让我们几乎忘记了风暴的始作俑者。诸如LimeWire、KaZaA一类的网络继承了Napster的特征,创建出了局限性更少,性能更强且愈加去中心化的点对点协议。随着时间流逝,所有这些协议最终都被BitTorrent所替代。到2009年为止,以BT为主力的点对点文件共享已占全球互联网流量的70%。BT网络发展至今,已成为世界上最大的点对点网络,并且是大多数国家最大的上传流量来源。我们应该停下来反思一下:为什么BitTorrent成功了,而其他大多数协议都随着时间逐渐消失了?一个原因是BT投桃报李模式的带宽共享,也就意味着为其他节点提供更大带宽的节点也将获得更大的下载带宽。这种互惠的体制能有效阻止用户白嫖网络资源,也鼓励用户提前付出。BT协议在带宽占用方面也非常高效,对于需求量大的文件来说尤其如此。但在许多方面,BT协议成功的核心实际应归功于其无可指摘的表态。他们的开发者从不提倡将共享有版权的文件视为对服务的合法使用。他们将BT定义为“一种为网站服务的更好的方式”,并且他们的网站仅提及无关痛痒的用例,例如Linux各种发行版或者魔兽世界游戏的更新下载。即使你想找茬儿,你也找不到一个中心化的BT服务。只有一个由私人运行的种子追踪器组成的联盟网络。所以尽管其他点对点网络不断被执法者关停,但对BT而言,执法者只能查到单个的种子跟踪器。多亏了BT的DHT模型,很多种子甚至在跟踪器被取缔之后还能在网络中幸存,因此,针对BT的审查也就演变成了一场“打鼹鼠”的游戏。

-海盗湾在其原始域名被查封后,于2015年再次出现-文件共享革命对于我们与技术和媒体的关系产生了深远的社会影响。但它的冲击远不止于此,它还复兴了工程师对点对点协议兴趣,引导了许多学术项目的发展,比如Folding@home和SETI@home,使个人可以将自己的算力借给世界级的点对点科学计算项目。一些成功的创业公司,比如Skype,在成立之初都是建立在点对点架构上的。但随着执法日趋严厉,点对点协议在公众的心目中逐渐成为了“非法文件共享”的代名词。在受到过多的污名化后,学术热情也逐渐降温。与此同时,分布式系统的进展使工程师能够构建出大型的中心化系统,也就使大多数商业应用都不需要点对点架构了。此外,各种经验也证明,围绕点对点协议建立可持续的商业模式非常困难,大多数的内容业务需要一个中心化经纪人或者数字版权管理系统来跟踪使用情况并管理付款。而点对点协议从定义上几乎就可以说是无法实现中心化追踪的。uTorrent的前CEODanielEk用脚投票证明了这一点,他抛弃了BT世界,与其他人合伙成立了音乐公司Spotify。所有这些因素都广泛地导致了人们对点对点协议的兴趣下降。这就是为什么在2009年,点对点协议在很大程度上已经不流行的原因。在文件共享网络以外,没有多少新的应用采用了大规模的点对点系统。然而,中本聪是明白人,他知道点对点架构是建立一个强韧的去中心化货币协议唯一可行的方法。他写道:各国政府很擅长取缔像Napster这样的中心化控制的网络,但像Gnutella和Tor这样的纯点对点网络似乎坚持下来了。点对点架构有什么缺点?

去中心化不是毫无代价的。中本聪选择让比特币使用点对点架构时就必须接受三大障碍。第一,在中心化的架构中,我们通常很容易得到全局状态的一致的快照。但在点对点协议中,通常不可能获取这样一个快照。节点仅储存自己本地的知识,要描绘网络全局中正在发生的一切变得非常困难。比如在IP路由这一例子中就是如此,单个IP路由都不拥有整个互联网的路由表,路由器将数据包传递给它们所知的下一个最近的节点,并相信有更多本地信息的节点能够将数据包传递到离其目的地更近的位置。因此,在互联网上展现出路由的活动全局快照是非常困难的。点对点协议的第二个缺点,在于随着用户不断上线下线,网络的用户流失率很高。这意味着任何的点对点协议都必须高度容错才能使用。中心化架构在容错能力方面的要求通常比点对点协议低很多。然而,也许点对点协议所面临最大的障碍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骚动。在中心化服务中,阻止一个恶意参与者非常容易。但在去中心化的点对点网络中,又有谁能决定谁是好人谁是坏人呢?节制功能一旦设计不当就可能被恶意用户利用来阻止好的用户访问。这意味着任何点对点网络都必须经过精心设计,使得即使有恶意用户存在,他们也无法颠覆网络。尽管有着上述缺点,中本聪显然还是认为点对点网络的性质对去中心化货币来说不可或缺。对点对点协议历史的概述到此为止。在下一节中,我们将深入探讨一个著名但简单的点对点协议——Gnutella。它将为我们带来Gossip协议的蓝图,该协议最终会帮助我们理解比特币自身的网络模型。

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金宝趣谈

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