Peer-to-Peer (P2P) nätverk

Varför oss?

Vad är Peer-to-Peer-nätverk?

I den vanligaste betydelsen är ett Peer-to-Peer-nätverk (P2P) en grupp datorer där varje dator fungerar som en nod för att dela filer inom gruppen. Istället för att ha en central server som fungerar som en delad enhet, fungerar varje dator som server för de filer som lagras på den.

När ett P2P-nätverk etableras över internet kan en central server användas för att indexera filer, eller så kan ett distribuerat nätverk etableras där delningen av filer delas mellan alla användare i nätverket som lagrar en viss fil.

Ett P2P-nätverk kan dock också vara ett betalningsnätverk, som till exempel Bitcoin. Kryptovalutor möjliggör Peer-to-Peer-transaktioner utan banker eller betaltjänster.

Techopedia förklarar betydelsen av Peer-to-Peer-nätverk

Techopedia förklarar Peer-to-Peer-nätverkets betydelse.

I den mest grundläggande betydelsen avser definitionen av Peer-to-Peer-nätverk ett enkelt nätverk där varje dator fungerar som en klient (som begär filer) och en server ( som tillhandahåller filer). Den här strukturen liknar ett hemnätverk eller ett litet kontorsnätverk. När du ansluter din telefon till din dator och aktiverar fildelning har du byggt ett enkelt P2P-nätverk. Varje enhet innehåller filer som den andra enheten kan komma åt.

Men när P2P-nätverk etableras över internet gör nätverkets storlek och de tillgängliga filerna det möjligt att dela ett bredare utbud av data. Tidiga P2P-nätverk som Napster använde klientprogramvara och en central server. Senare nätverk som Kazaa (numera nedlagt) och BitTorrent avskaffade den centrala servern. BitTorrent, som fortfarande används, använder en .torrent-fil som mappar till online-enheter som innehåller specifika filer.

Skärmbild av nedladdning på Brave Browser Torrent.
Källa: Brave Browser Torrent skärmbild

Tidigare var Peer-to-Peer-nätverk ofta förknippade med piratkopiering på internet och illegal fildelning. Men Peer-to-Peer-nätverk driver nu också dagens blockkedjeteknik, inklusive Bitcoin- och Ethereum-nätverken, samt privata blockkedjor som används inom industrin. I blockkedjor är noderna ofta värdar för hela blockkedjan (datablock) snarare än för specifika filer, vilket är fallet med andra typer av P2P-nätverk.

Hur ett Peer-to-Peer-nätverk fungerar

Peer-to-Peer-nätverk använder olika sätt att kommunicera med andra noder i nätverket. Alla dessa metoder har en gemensam nämnare: en central server krävs vanligtvis inte för P2P-anslutningen.

BitTorrent använder till exempel programvara på klientsidan för att hitta och ansluta datorer, så kallade seeds, som har en viss fil. Dessa datorer delar sedan bitar av filen med den begärande datorn.

I exemplet nedan delas filen från sex seeds, som var och en delar små mängder av filen för att sätta ihop den kompletta filen på den mottagande datorn. Det krävs dock bara en seed för en P2P BitTorrent-överföring.

Grafiskt exempel på hur Peer-to-Peer-nätverk fungerar mellan olika datorer.
Källa: Draw.io Diagram

I ett P2P-nätverk i hemmet eller på ett litet kontor ansluts dock enskilda datorer vanligtvis till varandra via en router eller switch. Administratören för varje dator aktiverar eller inaktiverar fildelning för specifika kataloger, vilket gör att andra datorer i nätverket kan komma åt filer som är aktiverade för fildelning. Switchen möjliggör helt enkelt kommunikation mellan anslutna enheter.

Exempel på P2P-nätverk med noddar.
Källa: Draw.io Diagram

Vad är en P2P-nätverksarkitektur?

Peer-to-Peer-nätverksarkitektur avser den typ av P2P-nätverk som används och vilka element som möjliggör Peer-to-Peer-interaktion.

I ett ostrukturerat P2P-nätverk fungerar till exempel varje dator eller nod som både en klient (som begär filer och data) och en server (som tillhandahåller filer och data). Till skillnad från centraliserade nätverksarkitekturer där en server tillhandahåller data baserat på klientförfrågningar, finns det ingen central punkt. Alla noder kan kommunicera med alla andra noder och dela filer eller data i enlighet med behörigheter.

Hybrid-P2P-nätverk är dock en annan typ av P2P-nätverksarkitektur. I hybrida P2P-nätverk kan peers interagera och dela data på begränsade sätt samtidigt som de frågar en centraliserad server om behörighetsdata eller större datamängder.

Vad är P2P-transaktioner?

Peer-to-Peer-transaktioner avser betalningar som görs utan en mellanhand. Enkelt uttryckt är P2P-transaktioner tillståndslösa; ingen central myndighet behöver godkänna transaktionerna.

I många transaktioner som vi gör dagligen använder vi däremot en mellanhand, till exempel en bank eller en betaltjänst. Dessa mellanhänder har en liknande roll som servrar i ett centraliserat nätverk. På samma sätt som servrar överför data baserat på förfrågningar och tillstånd, behandlar betalningsförmedlare transaktioner baserat på förfrågningar och tillstånd.

P2P-transaktioner eliminerar mellanhanden. Kontantbetalningar är det enklaste exemplet. Om du betalar någon kontant för att skotta din uppfart efter en vinterstorm är kontantbetalningen en P2P-transaktion. Ingen centraliserad myndighet behöver godkänna betalningen.

Transaktioner med kryptovalutor är ett annat sätt att göra P2P-transaktioner. I en kryptovalutatransaktion initierar du en transaktion från din kryptoplånbok. Transaktionen sänds sedan till blockkedjenätverket som registrerar transaktionen i sin decentraliserade huvudbok.

I det här exemplet krävs ingen centraliserad myndighet. Blockkedjenätverket är inte en mellanhand. Istället verifierar nätverksnoderna plånbokssaldon för att förhindra dubbelt spenderande och registrerar sedan transaktionen samt de nya plånbokssaldona efter transaktionen.

Funktioner i Peer-to-Peer-nätverk

Peer-to-Peer-nätverk delar flera funktioner och egenskaper. Många av dessa härrör från den första funktionen: decentralisering av nätverket.

Decentralisering

De flesta Peer-to-Peer-nätverk använder inte en centraliserad server. Istället kan varje nod fungera som både klient och server och begära eller tillhandahålla data i respektive roll.

Delning av resurser

P2P-nätverk gör det möjligt att dela ytterligare resurser. I ett hemnätverk kan till exempel en dator med en ansluten skrivare dela med sig av sin skrivare till andra datorer i nätverket.

Likvärdig tillgång

Många typer av P2P-nätverk ger likvärdig tillgång till alla noder och användare. BitTorrent och offentliga blockkedjenätverk fungerar på detta sätt. Lokala nätverk (LAN) kan dock implementera behörighetsbaserad åtkomst för filer eller resurser.

Motståndskraft

Peer-to-Peer-nätverk som BitTorrent och offentliga blockkedjor är mer motståndskraftiga jämfört med centraliserade nätverk där en server som går ner kan stoppa hela nätverket. P2P-nätverk kan fortsätta att fungera om en nod går offline.

Anonymitet

Många P2P-nätverk tillåter anonym åtkomst där deltagarna inte behöver identifiera sig eller pseudonym åtkomst där exempelvis en kryptoplånboksadress fungerar som en identifierare i nätverket.

Olika typer av P2P-nätverk

På grund av det breda användningsområdet finns det flera olika typer av P2P-nätverk. Centraliserade P2P-nätverk ansluter till exempel peers med hjälp av en centraliserad server, medan ostrukturerade P2P-nätverk gör det möjligt för alla peers att ansluta sig till alla andra peers.

Centraliserade P2P-nätverkStrukturerade P2P-nätverkOstrukturerade P2P-nätverkHybrid P2P-nätverk

Vissa P2P-nätverk möjliggör Peer-to-Peer-interaktioner samtidigt som de använder en centraliserad server för att koppla samman individer. Chattrum kan vara ett exempel. I det här fallet beskriver P2P bara möjligheten att interagera med andra peers. P2P-kryptovalutabörser är ett annat exempel. Användare kan göra transaktioner med andra peers, men ofta underlättas dessa interaktioner av en central server.

I ett strukturerat Peer-to-Peer-nätverk mappar nätverket resurser till de noder som innehar dessa resurser. Viss fil- eller resursdelning kan ske på nodnivå i motsats till att alla interaktioner går via en huvudserver.

Alla noder eller datorer i nätverket kan kommunicera med alla andra noder i nätverket, och alla datorer kan ansluta till nätverket för att komma åt filer eller resurser.

Hybrida Peer-to-Peer-nätverk möjliggör både P2P-interaktion och tillgång till en centraliserad server.

Viktiga tillämpningar av P2P-nätverk

P2P eliminerar mellanhänder mellan användare, vilket möjliggör applikationer som fildelning, sociala nätverk och meddelanden, och till och med finansiella transaktioner.

  1. Fildelning

    P2P-nätverk blev populära med fildelningsprogram som Napster. Idag är BitTorrent fortfarande populärt som ett sätt att distribuera operativsystem med öppen källkod och andra filer. Protokoll som Interplanetary File System (IPFS) gör det till och med möjligt att leverera innehåll via P2P-fillagring. Hela webbplatser kan leva på de datorer som har besökt webbplatsen och dela innehållet med nya webbplatsbesökare.

  2. Sociala interaktioner

    Spel och meddelandehantering bygger på P2P-interaktion. I de flesta fall finns dessa kvar på hybridsystem eller centraliserade P2P-nätverk som använder en central server för leverans av meddelanden. Blockkedjor som Internet Computer (ICP) syftar dock till att decentralisera dessa funktioner genom att föra beräkningskraft till blockkedjan.

  3. Finansiella transaktioner

    Bitcoin och andra P2P-kryptovalutanätverk möjliggör transaktioner utan tillstånd mellan jämlikar. P2P-blockkedjor med smarta kontrakt, som Ethereum, möjliggör tokenisering av tillgångar, utlåning, upplåning och utbyte av krypto mot krypto utan mellanhänder.

    Exempel på Peer-to-Peer-nätverk

    Även om det inte alltid är uppenbart är P2P-nätverk utbredda, och tillväxten av teknik för distribuerade huvudböcker kommer bara att öka antalet sätt på vilka vi använder pPeer-to-Peer-nätverk.

    IPFS

    Interplanetary File System (IPFS) är ett protokoll som gör det möjligt för datorer över hela världen att servera filer. Vissa webbläsare stöder IPFS, vilket gör det möjligt att komma åt webbplatser utan att använda en centraliserad server. Detta är ett exempel på ett strukturerat P2P-nätverk som använder hashvärden för att mappa innehållsidentifierare (CID) till datorer som har innehållet.

    BitTorrent

    BitTorrent används oftast för stora filer och gör det möjligt för användare att komma åt dessa filer från vilken annan dator som helst som har filen och som seedar den via en BitTorrent-klient som Transmission. De som laddar ner en torrent kan sedan välja att också sprida den i nätverket.

    Bitcoin

    Bitcoins vitbok beskriver Bitcoin-nätverket som ett Peer-to-Peer elektroniskt kontantsystem. Bitcoin och de kryptovalutor som följde förverkligar målet att göra P2P-transaktioner utan traditionella finansiella mellanhänder.

    Spel

    Från metaverse-projekt till förstapersonsskjutare är P2P-interaktion en självklar del av spelandet. Medan många spel fortfarande hanterar P2P-interaktion genom centraliserade servrar, kan web3-spel skifta balansen till decentraliserad meddelandehantering. Blockkedjespel möjliggör också P2P-transaktioner som involverar tjänster eller tillgångar i spelet.

    För- och nackdelar med Peer-to-Peer-nätverk

    P2P-nätverk medför fördelar och nackdelar jämfört med traditionella klient-servernätverk. Nackdelarna kan dock tyda på att användningsområdet är felaktigt. En klient-server- eller hybridarkitektur kan vara bättre lämpad för uppgiften.

    Fördelar pros

    • P2P-nätverk ger decentralisering, vilket gör dem mer robusta och censurresistenta.
    • Lagring kan skalas genom att lägga till fler noder.
    • Nätverksbelastningen för stora filer eller filer som används ofta kan fördelas.

    Nackdelar cons

    • Öppen åtkomst möjliggör distribution av skadlig kod, eventuellt förklädd till andra filer.
    • Antalet peers som är tillgängliga för att servera innehåll kan påverka hastigheten.
    • Svårt att genomdriva säkerhetspolicyer eller hantera användning.

    Säkerhet i P2P-nätverk

    Ett av de största problemen med P2P-nätverk handlar om säkerhet, och säkerhetsproblemen kan sträcka sig längre än till de enskilda datorer som ansluter till nätverket.

    Öppen åtkomst utan en centraliserad server ger möjlighet att distribuera legitimt innehåll men också en trojan för dold skadlig kod. För att motverka detta erbjuder många leverantörer och organisationer som distribuerar filer ett MD5-hashvärde för att verifiera filinnehållet innan det öppnas. Varje ändring av originalfilen kommer att resultera i en felmatchning. Denna säkerhetskontroll utgör dock ett extra steg som användarna kanske inte tar.

    Vissa typer av P2P-nätverk kan också läcka IP-adresser, användarnamn eller operativsysteminformation.

    Framtiden för P2P-nätverk

    Peer-to-Peer-nätverk har fått ett uppsving i popularitet efter framgångarna med blockkedjenätverk och ett förnyat intresse för censurmotstånd. Projekt som Internet Computer syftar till att skapa ett blockkedjebaserat internet där filer och appar lagras över ett distribuerat nätverk. IPFS, ett annat Peer-to-Peer-protokoll, möjliggör redan fillagring med Peer-to-Peer-delning.

    Det sätt på vilket P2P-nätverk kommer att påverka det dagliga livet kommer dock sannolikt att handla om ekonomi. Kryptovalutanätverk gör det möjligt för oss att göra transaktioner och överföra värde var som helst i världen utan mellanhänder. Smarta kontraktsplattformar möjliggör decentraliserade finansiella transaktioner (DeFi) som erbjuder mycket kraftfullare sätt att växa och lagra värde jämfört med traditionell finansiering – och allt sker Peer-to-pPeer.

    Slutsatsen om P2P-nätverk

    P2P-nätverk tillåter direktanslutningar till andra datorer eller användare (peers) utan att använda en mellanhand eller en centraliserad server. Vissa Peer-to-Peer-nätverk använder en hybrid eller strukturerad arkitektur som begränsar tillgången till vissa resurser eller kartlägger nätverksresurser till en värd för dessa resurser.

    P2P-protokoll som BitTorrent har använts i årtionden, men innovationer inom blockkedjeområdet kommer sannolikt att driva nästa våg av användning av P2P-nätverk.

    Vanliga frågor om Peer-to-Peer-nätverk

    Vad är ett Peer-to-Peer-nätverk i enkla termer?

    Vad är ett exempel på ett Peer-to-Peer-nätverk?

    Vad är fördelen med Peer-to-Peer-nätverk?

    Hur ansluter jag till Peer-to-Peer-nätverk?

    Relaterade termer

    Eric Huffman
    Editor
    Eric Huffman
    Redaktör

    Eric Huffman har en mångsidig bakgrund som sträcker sig från företagsledning till försäkringar och privatekonomi. Under de senaste åren har Erics intresse för finansiella ämnen och för att göra privatekonomi tillgängligt lett till ett fokus på kryptovaluta. Eric är specialiserad på krypto-, blockkedje- och finansguider som gör dessa viktiga ämnen lättare att förstå. Bland hans publikationer finns Milk Road, Benzinga, CryptoNews.com, Motor Trend, CoverWallet och andra. Eric lär sig alltid och har flera certifieringar relaterade till krypto och finans, inklusive certifikat från Blockchain Council, Duke University och SUNY. När han inte skriver kan du hitta Eric när han undervisar i…