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P2P（Peer-to-Peer）網絡是無中心服務器、依靠用戶群（peers）交換信息的互聯網體系（如圖1右），這裡的“Peer”充分表明了在網絡中各個節點之間的地位是對等的。與有中心服務器的中央網絡C/S系統（Client-Server）（如圖1左）不同，P2P網絡的每個用戶端既是一個節點，也有服務器的功能，任何一個節點無法直接找到其他節點，必須依靠其戶群進行信息交流。節點之間共享他們所擁有的一部分資源（如磁盤存儲空間、網絡帶寬、處理器使用率等）來提供服務和內容，因此，當有節點加入且對系統請求增多時，整個系統的容量也增大。
圖1 C/S網絡模式和P2P網絡模式
P2P網絡最常見的使用場景是在互聯網上共享文件，它非常適合文件共享：在 C/S結構中，由於下載僅來源於一箇中心服務器，請求下載的用戶越多，平均下來每個用戶的數據傳輸更慢。而對P2P網絡而言，其許多節點中存儲著同一份文件的副本，當有人需要下載它時，可以同時從多個節點下載，而自己在下載文件同時也可以上傳給其他正在下載的節點，因此網絡越大，速度越快。P2P網絡充分利用了網絡中其他對等節點的帶寬，而不僅僅是利用文件來源節點的帶寬。
由於在文件共享領域的成功，P2P網絡受到了使用者的歡迎，但是由於大部分共享的文件是流行音樂和電影，對於版權的侵犯也使其飽受詬病。在一個純粹的P2P網絡中，數據可以隨意複製，副本可以任意保存，但是資產顯然是不可以隨意複製、存在多個副本的。中本聰提出的比特幣，保留了P2P的“分散化”的特徵，也解決了一個資產在P2P網絡中轉移的問題：使得資產在轉移時不是簡單地複製，也需要從原地址中 扣除，而礦工將核實究竟有沒有將該扣除的資產扣除。以下我們將仔細分析比特幣中的P2P網絡，以給解決區塊鏈上內容版權以及其他數字資產保護的問題提供啟發。
首先，比特幣網絡是非常隨機的。不僅體現在，每個節點可以連接到的節點是隨機的，也體現在節點可以隨時加入網絡和離開網絡，整個網絡的總共節點數目不確定，也因此在達成共識的時候，比特幣並不是實時一致的，而是從大概率上保證最終一致性。而帶來的好處是魯棒性：部分節點的退出或崩潰，並不會帶來整個網絡的癱瘓,用戶的加入和退出並不會對整體網絡產生太大影響。
其次，交易廣播通過泛洪（flooding）算法來實現，並且經過設計使得同一筆交易不會一直在網絡中廣播下去。具體來說，如果一筆交易由一個客戶端發起，客戶端將這筆交易告知所有其他相鄰節點，節點如果核驗通過，則會將這筆交易信息傳播給與其相鄰的其他節點。而終止傳播的條件在於，節點接收到的交易已經在自己的交易池裡了，由於每個交易有獨一無二的數字指紋哈希值，所以這個查詢非常方便。
再者，和其他P2P網絡一樣，網絡的傳遞是有延遲的。所以不同的節點有不同的交易池。如果有人發起雙重支付攻擊，並且兩筆支付到達了同一個節點，誠實的節點將會僅保留一個交易，另一個不再廣播，最終網絡中不同的節點可能在短時間內存在記哪一筆賬的分歧，但是沒關係，隨著時間的推移，共識機制保證了最終只會記錄一筆賬，同時也保證了篡改交易數據需要支付高昂的代價，使得交易是安全的。
在之前的《共識機制》文章中，我們提到了專家們針對分佈式數據庫研究出的“不可能性理論”，比特幣多年運行良好，似乎比理論告訴我們的要好得多，這是因為它打破了經典模型裡的兩個假設：
一、 比特幣引進了獎勵的概念：使得人們在權衡利弊之下，發現好好記賬的收益大於作弊的收益，所以自然而然會為了金錢獎勵而誠實起來。
二、 比特幣體系包含了隨機性，使得它不用再糾結於規定共識的起點和終點，隨著時間的流逝，觀點出現分歧的概率按指數級下降。
這兩處不同，使它逾越了傳統理論關於分佈式共識不可能達成這一鴻溝。
從以上分析可以看出，要想在P2P網絡中實現數據的保護，使其不可以隨意複製，也可以使用相同的思路：首先讓數據加密，具有一定的訪問限制性；然後設計激勵機制讓礦工來幫助負責檢查是否是合法的數據轉移，以及是否刪除了原節點的副本；設計合適的共識機制，達成記賬一致性；在節點選擇上加入一定的隨機性，避免權力集中在少部分節點，增加安全性和魯棒性；巧妙利用數字指紋“哈希值”來核驗校對數據等。
當然，天下沒有免費的午餐，雖然類似這樣的分權機制提供了一些關鍵的好處，如容錯，安全性，政治中立性和真實性，但其代價是可擴展性。目前如火如荼的公鏈競爭中，各種項目都在可擴展性上大顯身手，也側面表明了這是現有區塊鏈面臨的關鍵問題。事實上，隨著越來越多的節點被添加到其網絡中，區塊鏈實際上變得越來越弱，因為節點間延遲隨著節點的增加而增加。因此，所有以這種分散方式運行的公鏈共識協議都會在低交易吞吐量和高度集中化之間進行權衡。換句話說，隨著區塊鏈規模的增長，參與網絡所需的存儲，帶寬和計算能力需求也會增加。在某些情況下，它變得很難處理，只有少數節點可以處理一個區塊，從而導致集中化風險。另外，
在交易的驗證等方面，多個節點同時都在幫助核驗，從某個角度來講是有重複勞動和資源浪費的。畢竟本來張三給李四轉賬，是很私人的事情，拉上一個和這兩人沒啥關係的人來幫忙見證，也是要浪費記賬人的時間的，當然記賬人會得到報酬，但是這個報酬從哪兒來，在某些情況下不過是在透支未來的收益支付給他罷了。區塊鏈技術令人興奮，和它的P2P特性有很大關係。P2P的想法並不是什麼新穎的想法，某種程度上我們重新回到了二十年前的技術上，不過這次是以一種更加純粹的方式。民眾渴望分權，因為疲憊於看到太多權力集中帶來的弊端，可是分權是否一定會帶來更多的社會正義，或者說為了這樣的社會正義背後需要付出什麼代價都是值得深思的。讓自己和其他每一個人生活更好是人類美好的願望，為了實現這個目標需要各方共同來努力。
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