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P2P 网络

这节的主题是 P2P 网络，先聊聊基本含义，然后介绍一下它的优势和现实应用。跟 Peter 的大部分严肃内容一样，本节也是关于技术，但是却不需要读者有技术背景。希望达成的效果是让大家能迅速把握这个技术的要点，理解现实意义，从而真正发生兴趣。

P2P 的基本含义

我们先从 P2P 的基本含义聊起。可以用一句话来概括：P2P 是一种分布式的应用架构，任务会被分摊到各个节点上去完成，没有中央服务器。

P2P 的全称是 Peer to Peer ，直接翻译过来就是”地位对等的两个节点之间“。Peer 的英文本意是能力和地位相同的人，例如 My Peer ，可以指代我的一个平级的同事。 Peer Review ，指的是让跟我具有同等级能力的人帮我评估一下工作。P2P 网络是由很多计算机组成的一个网络。每个计算机上都安装着相同的客户端软件，完成相同的任务，所以每个计算机就是一个 Peer ，或者叫做一个节点。每一个节点都是平等没有特权的，都同时是资源的提供者，也是消费者。这个跟当前互联网的 client/server 模式是明显不同的，在 P2P 条件下，角色区分没有了，每个节点都同时是 client 和 server。

再聊聊 P2P 网络的基本架构。P2P 的数据交互也是在 TCP/IP 之上完成的，也就是说在底层跟常见的互联网协议使用的是相同的基础设施。P2P 网络最大的特点是不需要中央服务器的调度，自我组织协调，各个节点之间可以直接通信。具体的通信协议有多种，常见的一种叫 Gossip ，翻译过来就是八卦协议。协议的基本通信原理非常简单，所有节点都会把信息传递给自己的邻居，就像村里长舌妇之间传闲话，或者白领在办公室传八卦。

这就是 P2P 网络的基本含义和架构了。

P2P 的意义

聊到这里我们会发现 P2P 的架构跟传统架构还是差别巨大的，于是我们很自然的就有了两个问题，首先，没有了中央服务器，真的能完成现有互联网的各项功能吗？第二个问题是，原有的 client/server 架构已经运行了这么多年了，研发 P2P 的意义又是什么呢？第一个问题我们稍后再回答，先来回答第二个问题。

P2P 网络的第一个优势是安全。当代的互联网已经非常中心化了，大部分的通信都会通过中央服务器来完成。两个人微信聊天，信息要走腾讯的服务器。我的两个苹果设备之间同步数据，也要走中央服务器。这样，中央服务器上汇集了所有人的信息，成了对攻击者最有诱惑力的攻击目标。一旦服务器被拿下，或者公司出了事，那么所有用户的信息安全就都荡然无存了。而 P2P 就是一套更安全的替代方案，尤其是实现了端对端加密 https://zhuanlan.zhihu.com/p/50629940 之后的 P2P 网络。

第二个优势是性能。目前的互联网架构其实挺傻的，所有事情都要去服务器上去办。这就好比一个城市有这样的规定，不允许从 A 点开车直接去 B 点，所有车都必须先开到市中心，然后再去 B 点。想象一下，我和你在一个屋子里面聊微信，信息还是要先到达服务器然后再转发的。而如果能够实现 P2P 的架构，让两个手机直接通信，这样就实现了直接从 A 点开车到 B 点的效果了，完全不会造成对市中心的拥堵。但是，我们也可能会想，如果数据都存在服务器上，大家还是需要去服务器上取数据的。目前很多 P2P 存储的项目和技术也正在发展中，例如 IPFS ，Swarm 等。总之，P2P 架构可以对互联网的带宽充分利用从而能有效提升性能。

第三个优势隐私。P2P 架构下，由于没有中央服务器，所以也就没有发挥中心作用的公司。于是 P2P 架构下，我们构建的是无信任，trust-less 系统。用户掌握了自己的隐私，不需要去信任公司不会泄露他们的数据，而只是需要相信通信协议的数学原理即可。来做一个类比。现实中人类最为隐私的交流方式是什么？很简单，就是见面耳语。这就是一个基本的 P2P 的架构，没有中央服务器，各个参与方直接通过一套协议来进行沟通，这套协议就是人类语言。这种见面耳语的方式是有局限性的，因为受到肉身距离的限制。而通过 P2P 网络，我们可以和世界上任意位置的人进行耳语，这将会给人类社会的政治，伦理，商业等各个方面都带来根本性的变化。

以上就是 P2P 网络存在的意义。

P2P 网络的真实应用

接下来聊聊 P2P 网络的真实应用，回答一下刚才提出的第一个问题。看看没有了中央服务器，如何能够实现现有的功能。

先来从宏观角度聊一下。互联网（ Web ）之父 Tim Berners-Lee 最早发明互联网的时候，愿景就是每个用户都应该同时是网页内容的生成者，也是消费者，是一种 P2P 的思想。不可否认，互联网的很多机制和协议依然是 P2P 的，例如发送的邮件 SMTP ，传递视频语音的 WebRTC ，但是整个互联网目前已经非常中心化了，大部分的事情都是通过商业公司的中心化的服务器完成的。但是，有很多人正在致力于构筑一个真正的 P2P 的互联网 https://zhuanlan.zhihu.com/p/50911228 。

接下来聊一个非常具体的角度，认证。我们以云盘业务为例，当前架构下，我到 Dropbox 网站上注册一个账户，然后文件就都会上传到这个账户下了。Dropbox 服务器会保证只有我才有权利去操作上传的内容。到了 P2P 架构下，中央服务器不存在了，也没有地方去注册账户了，如何确认我对一个文件的所有权呢？新方法是非常的不一样的，通过密码学方法对文件进行加密，只有我自己持有密钥，也就保证了我对文件的所有权。这就是去中心化架构下，实现认证的基本思路了。

现实中比较成功的 P2P 应用有两个方向。一个是区块链类应用，例如 Bitcoin 。另一类是文件分享类应用，例如 BitTorrent 。

总结

关于 P2P 网络，我们就聊到这里。P2P 网络是一种去中心化的应用架构，任务要通过地位平等的各个节点相互配合来完成。P2P 在安全，性能和隐私各个方面都比现有的互联网中心化架构有优势。实际应用方面，除了已经比较成功的区块链和文件分享类应用之外，人们正在努力建设一个真正 P2P 架构的互联网。

参考：