P2P 네트워크에 대한 자세한 설명

P2P(Peer-to-Peer)란 무엇인가요?

컴퓨터 과학 분야에서 P2P 네트워크는 문서를 저장하고 공유할 수 있는 장치 그룹으로 구성됩니다. 각 참가자(노드)는 동료 개인과 동일합니다. 즉, 모든 노드는 동일한 권한을 가지며 동일한 작업을 수행합니다.

금융 기술 분야에서 P2P는 일반적으로 분산 네트워크를 통해 디지털 통화 또는 디지털 자산을 거래하는 것을 의미합니다. P2P 플랫폼을 통해 구매자와 판매자는 중개자 없이 직접 거래할 수 있습니다. 일부 웹사이트는 대출자와 대출자에게 P2P 거래 환경을 제공할 수도 있습니다.

P2P 아키텍처는 다양한 시나리오에 적합하지만 최초의 파일 공유 프로그램이 탄생한 1990년대에 정말 인기를 끌었습니다. 오늘날 P2P 네트워크는 대부분의 디지털 통화의 핵심이 되었으며 블록체인 산업의 큰 부분을 차지합니다. 그러나 웹 검색 엔진, 스트리밍 플랫폼, 온라인 마켓플레이스, IPFS(InterPlanetary File System) 네트워크 프로토콜을 비롯한 다양한 기타 분산 컴퓨터 프로그램에서도 사용됩니다.

P2P 작동 원리

기본적으로 P2P 시스템은 분산 네트워크의 사용자에 의해 유지 관리됩니다. 일반적으로 각 노드에는 다른 노드에 대한 사용자 및 서버 파일의 복사본이 있으므로 중앙 시스템 관리자나 서버가 없습니다. 따라서 각 노드는 다른 노드에서 파일을 다운로드하거나 해당 노드에 파일을 업로드할 수 있습니다. 기존 서버 시스템의 클라이언트 장치는 중앙 서버에서 파일을 다운로드해야 합니다. 이것이 P2P 네트워크와 다른 기존 서비스 시스템의 차이점입니다.

P2P 네트워크에서는 상호 연결된 장치가 공유하는 파일이 하드 드라이브에 저장됩니다. 또한 소프트웨어 애플리케이션을 사용하여 공유 데이터를 전송하면 사용자는 다른 장치에서 파일을 찾아 다운로드할 수도 있습니다. 사용자가 지정된 파일을 다운로드하면 해당 파일의 소스 역할을 할 수 있습니다.

즉, 노드가 사용자 역할을 하면 다른 노드에서 파일을 다운로드하게 됩니다. 그러나 서버로 작동하는 경우 다른 노드가 서버에서 파일을 다운로드할 수 있습니다. 실제로 이 두 가지 기능은 동시에 수행될 수 있습니다(예: 파일 A 다운로드 및 파일 B 업로드).

각 노드는 파일을 저장, 전송, 수신할 수 있기 때문에 P2P 네트워크의 사용자 기반이 점차 성장할수록 더 빠르고 효율적이 됩니다. 또한 분산 구조는 P2P 시스템이 네트워크 공격에 대한 저항력을 더욱 강화합니다. 기존 모델과 달리 P2P 네트워크에는 단일 실패 지점이 없습니다.

구조에 따라 P2P 시스템을 분류할 수 있으며, 주요 3가지 유형은 비정형 P2P 네트워크, 구조적 P2P 네트워크, 하이브리드 P2P 네트워크입니다.

구조화되지 않은 P2P 네트워크

구조화되지 않은 P2P 네트워크는 노드의 특정 아키텍처를 표시하지 않습니다. 참가자들은 서로 자유롭게 소통할 수 있습니다. 이러한 시스템은 고주파수 활동에 강합니다. 즉, 네트워크에 자주 들어오고 나가는 여러 노드가 시스템에 아무런 영향을 미치지 않는다는 것을 의미합니다.

구조화되지 않은 P2P 네트워크는 설정하기가 더 쉽지만 검색어가 가장 많은 수의 피어에게 전송되기 때문에 더 강력한 CPU와 메모리가 필요합니다. 특히 소수의 노드가 필요한 콘텐츠를 제공할 수 있는 경우 많은 수의 검색이 네트워크에 넘쳐나게 됩니다.

구조화된 P2P 네트워크

비구조화된 P2P 네트워크와 달리 구조화된 P2P 네트워크는 파일 내용이 널리 사용되지 않더라도 노드가 파일을 효율적으로 검색할 수 있는 조직적 구조를 나타냅니다. 대부분의 경우 검색은 데이터베이스 조회를 돕기 위해 해시 함수를 사용하여 수행됩니다.

상대적으로 말하면, 구조화된 P2P 네트워크는 높은 수준의 중앙 집중화를 더 잘 보여줄 수 있고 더 많은 초기 자본 및 유지 관리 비용이 필요하기 때문에 더 효율적입니다. 또한 구조화된 P2P 네트워크는 고주파 활동에 대한 내성이 낮습니다.

하이브리드 피어-투-피어 네트워크

하이브리드 피어-투-피어 네트워크는 전통적인 마스터-슬레이브 아키텍처의 일부 기능을 지점 간 아키텍처와 결합합니다. 예를 들어 포인트 간 통합 속도를 높이기 위해 중앙 서버를 구축할 수 있습니다.

다른 두 가지 모드와 달리 하이브리드 P2P 네트워크는 전반적으로 향상된 성능을 보이는 경향이 있습니다. 효율성과 분산화를 달성하면서 각 방법의 장점을 결합합니다.

분산형 VS 분산형

P2P 구조는 분산형이지만 탈중앙화 정도는 다릅니다. 따라서 모든 P2P 네트워크가 분산되어 있는 것은 아닙니다.

실제로 많은 시스템에는 네트워크 활동을 지시하는 중앙 부서가 필요하므로 어느 정도 중앙 집중화됩니다. 예를 들어, 일부 P2P 파일 공유 시스템에서는 사용자가 다른 사용자의 파일을 검색하고 다운로드할 수 있지만 검색 쿼리 관리와 같은 프로세스에는 참여할 수 없습니다.

또한 소수의 사용자가 제어하는 ​​일부 소규모 네트워크는 비록 중립적인 인프라가 없을지라도 고도로 중앙집중화되어 있다고 할 수 있습니다.

블록체인에서 P2P의 역할

비트코인 초기에 나카모토 사토시는 이를 "P2P 전자 현금 시스템"으로 정의했습니다. 비트코인은 전자현금의 형태로 대중의 눈에 띄었습니다. 분산 원장, 즉 블록체인을 사용해야 하는 P2P 네트워크를 통해 두 사용자 간에 전송할 수 있습니다. 블록체인에서는 P2P 아키텍처를 통해 비트코인과 기타 디지털 통화를 중개자나 중앙 서버 없이 전 세계적으로 서로 전송할 수 있습니다. 블록 검증 과정에 참여하고 싶은 사용자는 비트코인 ​​노드를 구축할 수 있습니다.

따라서 비트코인 ​​네트워크에는 은행 업무 단계나 거래 기록이 없습니다. 대신, 블록체인은 모든 거래 활동을 공개적으로 기록하는 전자 원장 역할을 합니다. 기본적으로 각 노드에는 블록체인 사본이 있으며 이를 다른 노드와 비교하여 데이터의 정확성을 보장합니다. 비트코인 네트워크는 모든 종류의 오류와 악의적인 활동을 신속하게 정리할 수 있습니다.

노드는 블록체인에서 다양한 역할을 할 수 있습니다. 예를 들어, 풀노드는 합의 규칙을 통해 거래를 검증함으로써 네트워크의 보안을 보장합니다.

각 전체 노드는 완전하고 업그레이드된 블록체인 사본을 유지 관리하므로 이러한 블록체인 사본을 통해 분산 원장의 실제 상태를 공동으로 확인할 수 있습니다. 모든 검증 노드가 채굴자가 되는 것은 아니라는 점에 유의해야 합니다.

장점

블록체인의 P2P 아키텍처에는 많은 장점이 있습니다. 더 중요한 것은 전통적인 마스터-슬레이브 아키텍처에 비해 지점 간 네트워크의 기밀성이 더 높다는 것입니다. 대부분의 노드는 많은 시스템을 손상시킨 서비스 거부(DoS) 공격에 거의 면역되어 있습니다. 마찬가지로 블록체인에 데이터를 추가하려면 다수의 노드의 만장일치 동의가 필요하기 때문에 공격자가 데이터를 변경하는 것은 거의 불가능합니다. 특히 비트코인과 같은 대규모 네트워크에서는 더욱 그렇습니다. 그러나 상대적으로 작은 블록체인은 한 사람이나 조직이 많은 수의 노드를 제어하는 ​​경우가 많기 때문에 공격에 취약합니다(이것도 51% 공격입니다). 따라서 대다수 노드의 만장일치 동의를 전제로 분산형 P2P 네트워크는 블록체인을 악의적인 네트워크 공격에 대한 저항력을 더욱 강화합니다. P2P 모델은 비트코인 ​​네트워크가 비잔틴 내결함성을 달성할 수 있는 주된 이유입니다.

보안 외에도 P2P 아키텍처를 통해 디지털 통화 블록체인은 중앙 기관의 검열을 피할 수 있습니다. 일반 은행 계좌와 달리 디지털 화폐 지갑은 정부가 동결하거나 소비할 수 없습니다. 개인 결제 처리 및 콘텐츠 플랫폼도 이에 상응하는 검열 노력을 피할 수 있습니다. 결제에 대한 제3자의 개입을 피하기 위해 일부 온라인 판매자는 디지털 통화 결제 방법을 채택했습니다.

제한 사항

위의 장점이 있지만 블록체인에서 P2P 네트워크를 사용하는 데에는 일정한 제한 사항도 있습니다.

분산 원장은 각 노드에서 업그레이드되어야 하기 때문에 블록체인에 트랜잭션을 추가하려면 엄청난 컴퓨터 컴퓨팅 성능이 필요합니다. 이는 보안을 향상시키지만 효율성을 크게 저하시키며 블록체인 네트워크의 확장 및 발전에 주요 장애물 중 하나가 되었습니다. 그러나 암호화 전문가와 블록체인 개발자는 확장성 문제를 해결하기 위한 대안을 모색하고 있습니다. 몇 가지 확실한 예로는 "Lightning Network", "Ethereum Plasma" 및 "Mimblewimble Protocol"이 있습니다. 또 다른 잠재적인 제한 사항은 하드 포크 중에 발생할 수 있는 공격에 관한 것입니다. 대부분의 블록체인은 분산화되고 오픈 소스이기 때문에 노드는 코드를 자유롭게 복사하고 수정할 수 있으며 메인 체인과 분리되어 이러한 방식으로 새로운 병렬 네트워크를 형성합니다. 하드포크는 완전히 정상적이며 위협을 가하지 않습니다. 그러나 특정 보안 조치가 적절하게 사용되지 않으면 두 체인 모두 재생 공격에 취약할 수 있습니다.

또한 P2P 네트워크의 분산 특성으로 인해 제어 및 규제가 상대적으로 어렵습니다. 이러한 문제는 블록체인에만 국한되지 않고, 일부 P2P 애플리케이션과 기업에서도 침해 등 불법 행위에 연루되어 있습니다.

요약

Peer-to-Peer 아키텍처는 다양한 측면에서 개발 및 적용이 가능하며, 블록체인에서의 핵심 위치도 디지털 통화의 탄생에 기여했습니다. P2P 아키텍처는 대규모 노드 네트워크에 거래 원장을 분산함으로써 보안, 분산화 및 규제로부터의 보호라는 이점을 제공합니다.

P2P 시스템은 블록체인 기술의 장점 외에도 파일 공유 네트워크에서 에너지 거래 플랫폼에 이르기까지 다른 분산 컴퓨팅 응용 분야에도 적용될 수 있습니다.

위 내용은 P2P 네트워크에 대한 자세한 설명의 상세 내용입니다. 자세한 내용은 PHP 중국어 웹사이트의 기타 관련 기사를 참조하세요!