Vertaisverkko (P2P)

Vertaisverkko (P2P) tarjoaa mahdollisuuden yhdistää käyttäjiä tai tietokoneita suoraan toisiinsa ilman, että sitä varten tarvitsee käyttää keskitettyjä palvelimia. Esimerkiksi Bitcoin-verkko mahdollistaa rahansiirrot ilman perinteisiä rahoituslaitoksia, kun taas BitTorrent mahdollistaa tiedostojen jakamisen suoraan käyttäjien välillä.

Tällaiset verkot ovat hajautettuja, mikä tarkoittaa sitä, että jokainen verkon käyttäjä voi toimia sekä tiedon pyytäjänä että tarjoajana. Tämä ominaisuus lisää verkon joustavuutta ja vähentää sen vikaherkkyyttä erityisesti yksittäisten solmujen eli palvelimien osalta. Toisaalta se asettaa haasteita turvallisuudelle ja yksityisyydensuojalle, sillä käyttäjien tiedot voivat vuotaa tai haittaohjelmat levitä helpommin.

Mikä on vertaisverkko?

Yleisessä merkityksessään vertaisverkko (P2P) on tietokoneverkko, jossa jokainen toimii solmukohtana eli palvelimena tiedostojen jakamista varten. Sen sijaan, että käytössä olisi keskitetty palvelin, jokainen tietokone toimii palvelimena tallennetuille tiedostoille.

Kun vertaisverkko luodaan internetiin, keskitettyä palvelinta voidaan käyttää tiedostojen indeksointiin. Samoin voidaan perustaa hajautettu verkko, jossa tiedostojen jakaminen jaetaan kaikkien niiden verkoston käyttäjien kesken, jotka ovat tallentaneet kyseisen tiedoston.

Vertaisverkko voi kuitenkin olla myös maksamiseen tarkoitettu verkosto, kuten Bitcoin. Kryptovaluutat mahdollistavat julkiseen tilikirjaan ja vertailuun perustuvat transaktiot ilman keskitettyjä pankkeja tai maksupalveluita.

Techopedia selittää vertaisverkon merkityksen

Vertaisverkon määritelmä viittaa yksinkertaiseen tietoverkkoon, jossa jokainen tietokone toimii sekä asiakkaana että palvelimena. Näin kaikki tietokoneet voivat sekä lataa että jakaa samaa tiedostoa.

Tämä rakenne on samankaltainen kuin kotiverkko. Kun yhdistät älypuhelimesi tietokoneeseen ja otat tiedostonjaon käyttöön, olet luonut yksinkertaisen mallin P2P-verkosta. Kumpikin laite sisältää tiedostoja, joihin toinen laite pääsee käsiksi.

Verkon yli toimivissa P2P-verkoissa verkoston koko ja saatavilla olevat tiedostot mahdollistavat datan jakamisen laajemmin. Varhaiset P2P-verkot, kuten Napster, käyttivät asiakasohjelmistoa ja keskitettyä palvelinta tiedostojen jakamiseen. Myöhemmin kehitetyt P2P-verkot, kuten Kazaa ja BitTorrent, luopuivat keskitetyistä palvelimista ja olivat tältä osin nykyisen vertaisverkon kaltaisia.

Yhä käytössä oleva BitTorrent käyttää .torrent-tiedostoa, joka kartoittaa verkossa olevat laitteet, joilla on tiettyjä tiedostoja. Sillä tavoin käyttäjä voi alkaa lataamaan tiedostoa vertaisverkosta eli käytännössä useilta tietokoneilta samanaikaisesti.

Aikaisemmin vertaisverkot yhdistettiin usein piratismiin ja laittomaan tiedostonjakoon, mutta niiden kautta jaetaan myös laillisia ohjelmia. Nykyään vertaisverkot tukevat myös lohkoketjuteknologiaa. Tunnetuimpia vertaisverkkoja nykyään ovat esimerkiksi Bitcoin- ja Ethereum-verkot sekä teollisuudessa käytettävät yksityiset lohkoketjut.

Lohkoketjuissa solmut eli palvelimet isännöivät koko lohkoketjua pikemminkin kuin tiettyjä tiedostoja, kuten taas monissa muissa perinteisissä P2P-verkoissa tehdään.

Kuinka vertaisverkko toimii?

Vertaisverkot käyttävät erilaisia tapoja kommunikointiin muiden verkon solmukohtien kanssa. Kaikille näille menetelmille on kuitenkin yhteistä se, että keskitettyä palvelinta ei tarvita P2P-verkon käyttämiseen. Tavalliset tietokoneet löytävät tarvittavat tiedot vertaisverkosta ilman, että jokin keskitetty toimija jakaa tietoa tai säilyttää tiedostoja.

Esimerkiksi BitTorrent käyttää asiakasohjelmistoa löytääkseen ja yhdistääkseen sellaiset tietokoneet, jotka pitävät hallussaan tiettyä tiedostoa. Näitä koneita kutsutaan tässä yhteydessä siemeniksi eli englanniksi “seed”. Nämä tietokoneet jakavat tiedoston palasia muille verkkoon yhteydessä oleville tietokoneille, jotka niitä pyytävät.

Alla olevassa esimerkissä tiedostoa jaetaan kuudesta siemenestä eli tietokoneesta käsin. Jokainen näistä jakaa pieniä määriä kyseisestä tiedostosta, joka taas kootaan vastaanottavassa tietokoneessa kokonaiseksi ja eheäksi tiedostoksi. Yksikin siemen riittää kuitenkin tiedoston siirtoon, mutta useammat yleensä nopeuttavat lataamista huomattavasti.

Koti- tai pienyrityksen P2P-verkossa yksittäiset tietokoneet yleensä yhdistyvät toisiinsa reitittimen tai kytkimen kautta. Kunkin tietokoneen ylläpitäjä ottaa käyttöön tai poistaa käytöstä tiedostonjaon tietyille hakemistoille. Näin ne sallivat muiden verkon tietokoneiden pääsyn jaossa oleviin tiedostoihin.

Kytkin ja reititin mahdollistaa yhteydenpidon samaan verkkoon yhdistettyjen laitteiden välillä esimerkiksi WiFi-yhteyden kautta.

Mikä on vertaisverkon arkkitehtuuri?

Vertaisverkon arkkitehtuuri viittaa käytössä olevaan P2P-verkon tyyppiin ja niihin elementteihin, jotka mahdollistavat tiedostojen jakamisen ja lataamisen.

Esimerkiksi rakenteettomassa P2P-verkossa jokainen tietokone tai solmukohta toimii sekä asiakkaana että palvelimena. Toisin kuin keskitetyissä verkkorakenteissa, joissa palvelin tarjoaa tietoa asiakkaan pyynnöstä, vertaisverkossa ei ole tällaista keskitettyä pistettä tai palvelua.

Mikä tahansa solmu voi kommunikoida minkä tahansa muun solmun kanssa, jakaa tiedostoja tai tietoja tiettyjen sääntöjen mukaan. Se tekee vertaisverkosta vakaan, koska yhden solmun kaatuessa tai poistuessa verkosta tarvittavat tiedostot ovat edelleen käytettävissä muissa solmuissa.

On kuitenkin olemassa myös hybridi-vertaisverkkoja, jotka ovat rakenteeltaan hieman erilaisia. Hybridi P2P-verkoissa tietokoneet voivat olla vuorovaikutuksessa ja jakaa tietoja rajoitetusti samalla, kun ne pyytävät keskitetyltä palvelimilta tietoja esimerkiksi verkon hallinnointiin liittyvissä asioissa.

Mitä ovat P2P-rahansiirrot?

Vertaisverkon yhteydessä mainitut rahansiirrot viittaavat sellaisiin maksuihin, jotka suoritetaan ilman välikäsiä. Yksinkertaisesti sanottuna P2P-siirrot ovat vapaita keskushallinnosta, joka hyväksyy tai hylkää verkossa tehtäviä transaktioita.

Sen sijaan, että päivittäisissä rahansiirroissa käyttäisimme välikättä, kuten pankkia tai maksupalvelua, nämä välittäjät toimivat samankaltaisessa roolissa kuin palvelimet keskitetyssä verkossa. Aivan kuten palvelimet siirtävät tietoja pyyntöjen ja oikeuksiensa perusteella, maksuvälittäjät käsittelevät transaktioita pyyntöjen ja valtuutusten perusteella.

P2P-rahansiirrot poistavat välittäjän tarpeen. Käteismaksut tarjoavat yksinkertaisen esimerkin: jos maksat jollekulle käteisellä lumitöiden tekemisestä pihallasi, kyseessä on P2P-siirto. Keskushallinnon ei tarvitse hyväksyä maksua millään tapaa, vaan raha liikkuu suoraan kahden osapuolen välillä.

Kryptovaluuttoihin liittyvät rahansiirrot tarjoavat yhden tavan suorittaa P2P-siirtoja. Siirrot tehdään digitaalisesti kahden kryptolompakon välillä. Käytännössä rahansiirto lähetetään siihen lohkoketjuverkkoon, joka kirjaa siirron hajautettuun kirjanpitoonsa.

Tässä esimerkissä keskitettyä auktoriteettia ei vaadita lainkaan, vaan kyseessä on puhtaasti vertaisverkkoon perustuva maksutapahtuma. Lohkoketjuverkko ei sinänsä ole välikäsi, vaan mahdollistaa kryptojen siirtämisen teknisesti. Lohkoketjun verkoston eri solmut vahvistavat kummankin osapuolen kryptolompakoiden saldot ja varmistat näin, että heidän ylläpitämänsä tilikirja on validi.

Vertaisverkkojen ominaisuudet

Vertaisverkot jakavat useita ominaisuuksia ja piirteitä keskenään. Monet näistä ominaisuuksista juontavat juurensa verkkojen tärkeimmästä piirteestä: hajautetusta rakenteesta.

Vertaisverkkojen tyypit

Vertaisverkkojen monimuotoisen käyttämisen vuoksi on olemassa useita erilaisia P2P-verkkotyyppejä. Esimerkiksi keskitetyt P2P-verkot käyttävät keskitettyä palvelinta, kun taas rakenteettomat P2P-verkot sallivat kenen tahansa käyttäjän pyytää palveluita toiselta verkossa olevalta samanarvoiselta käyttäjältä.

Esimerkkejä vertaisverkoista

Vaikka se ei aina ole ilmeistä, vertaisverkot ovat laajalle levinneitä, ja hajautetun kirjanpitoteknologian kasvu vain lisää tapoja, joilla käytämme vertaisverkkoja.

Vertaisverkkojen hyödyt ja haitat

Vertaisverkot tarjoavat tiettyjä etuja ja haittoja verrattuna perinteisiin asiakas-palvelin-verkkoihin. Usein niiden huonot puolet liittyvät siihen, että kyseinen käyttötapaus ei sovi yhteen tällaisen verkkoarkkitehtuurin kanssa. Tällöin perinteiset asiakas-palvelin- tai hybridiverkot saattavat soveltua tehtävään paremmin.

Nämä vertaisverkkojen ominaisuudet tekevät niistä sopivia joillekin käyttötapauksille, kuten tiedostonjakoon ja hajautettuihin sovelluksiin, mutta vähemmän ihanteellisia niissä tapauksissa, joissa tarvitaan tiukkaa turvallisuuden hallintaa tai nopeaa ja varmaa tiedonsiirtoa.

P2P-verkkojen tietoturva

Yksi suurimmista huolenaiheista P2P-verkoissa liittyy tietoturvaan, sillä verkkoon voi tunkeutua kaikenlaisia toimijoita.

Avoin pääsy ilman keskitettyä palvelinta tarjoaa helpon tavan jakaa laillista sisältöä, mutta toisaalta tarjoaa mahdollisuuden syöttää tiedostoihin troijalaisia tai muita haittaohjelmia. Tätä vastaan moni tiedostojen luoja tarjoaa MD5-tarkistussumman tiedoston sisällön oikeellisuuden varmistamiseksi ennen sen avaamista. Mikä tahansa muutos alkuperäiseen tiedostoon johtaa tällöin siihen, että sitä on muokattu tavalla tai toisella. Tämä turvatarkastus kuitenkin edustaa ylimääräistä vaihetta, jota varomattomat käyttäjät eivät välttämättä suorita.

Tietyt P2P-verkkotyypit saattavat myös vuotaa IP-osoitteita, käyttäjätunnuksia tai käyttöjärjestelmän tietoja ulkopuolisille toimijoille.

P2P-verkkojen tulevaisuus

Vertaisverkot ovat jälleen kasvussa varsinkin lohkoketjun esiinmarssin ja menestyksen myötä. Lisäksi ne tarjoavat loistavan tavan kiertää erilaisia rajoituksia ja sensuuria.

Erilaiset hankkeet, kuten Internet Computer, pyrkivät luomaan lohkoketjupohjaisen internetin, jossa tiedostot ja sovellukset säilytetään hajautetussa verkossa. IPFS vertaisverkkoprotokolla mahdollistaa jo tiedostojen tallennuksen jakamisen kautta.

Merkittävin tapa, jolla P2P-verkot todennäköisesti vaikuttavat meidän kaikkien jokapäiväiseen elämäämme, liittyy talouteen. Kryptovaluuttoihin liittyvät vertaisverkot mahdollistavat transaktiot ja omaisuuserien siirron ympäri maailmaa ilman välittäjiä. Älykkäiden sopimusten alustat mahdollistavat hajautetut rahoitustransaktiot eli DeFi-palvelut, jotka tarjoavat perinteistä rahoitusta tehokkaampia tapoja kasvattaa ja säilyttää arvoa – ja kaikki tämä tapahtuu vertaisverkossa.

Vertaisverkko – yhteenveto

P2P-verkot mahdollistavat käyttäjille luoda suoria yhteyksiä muihin tietokoneisiin tai käyttäjiin käyttämättä välikäsiä tai keskitettyjä palvelimia. Jotkin vertaisverkot käyttävät hybridi- tai rakenteellista arkkitehtuuria, jotka rajoittavat pääsyä tietyille verkkoresursseille tai muutoin hallitsevat verkon käytäntöjä.

Vaikka monet P2P-protokollat, kuten BitTorrent, ovat olleet käytössä jo vuosikymmeniä, teknologiset kehitykset varsinkin lohkoketjuissa ajavat todennäköisesti seuraavaa P2P-verkkojen laajempaa käyttöönottoa.

Vertaisverkko – usein kysytyt kysymykset