Mạng ngang hàng | Peer to Peer (P2P) là gì?

Có thể bạn đã nghe đâu đó về cụm từ mạng ngang hàng (P2P) nhưng không hiểu chính xác chúng là gì. Có thể bạn sẽ nghĩ đây là một sản phẩm công nghệ mới.

Nhưng không, thực chất khái niệm cấu trúc mạng P2P đã xuất hiện lần đầu tiên vào năm 1969. Và việc sử dụng ban đầu các mạng P2P trong kinh doanh đã được triển khai vào đầu những năm 1980.

Vì thế, trong bài viết này, Blogtienao sẽ giải thích để bạn rõ mạng ngang hàng (P2P) là gì; và chúng mang lại những lợi ích cùng tác hại nào đối với ngàng công nghiệp tiền điện tử.

Mạng ngang hàng là gì?

Mạng ngang hàng hay Peer to Peer (P2P) là một hệ thống máy tính kết nối với nhau thông qua Internet, và chia sẻ dữ liệu mà không cần máy chủ trung tâm. Các mạng máy tính ngang hàng sử dụng cấu trúc phân tán (phi tập trung).

Nói theo cách khác, mạng P2P không có phân biệt máy chủ (server) và máy khách (client).

Peer to peer trong ngành công nghiệp tiền điện tử

Trong ngành tiền điện tử, thuật ngữ P2P thường dùng để chỉ việc giao dịch tiền điện tử hoặc tài sản kỹ thuật số thông qua mạng phi tập trung.

P2P trong khoa học máy tính

Khái niệm P2P được áp dụng vào nhiều mục đích sử dụng khác nhau. Không chỉ để dùng để trao đổi tệp mà còn dùng để trao đổi thông tin giữa người với người. Đặc biệt trong những tình huống hợp tác giữa một nhóm người trong cộng đồng.

Mạng ngang hàng hoạt động thế nào?

Như đã nói ở phần trên, mạng ngang hàng không có máy chủ (server) và máy khách (client). Thay vào đó mỗi nút giữ một bản sao của các tệp, đóng vai trò là máy khách và máy chủ cho các nút khác.

Vậy về bản chất, mạng ngang hàng được duy trì bởi một mạng lưới người dùng phân tán.

Trên mạng P2P, các thiết bị sử dụng các ứng dụng phần mềm được thiết kế để làm trung gian cho việc chia sẻ dữ liệu. Khi muốn tìm và tải các tệp, người dùng có thể gửi yêu cầu tìm kiếm đến các thiết bị khác trên mạng. Và khi đã tải xuống một tệp, họ có thể đóng vai trò là nguồn của tệp đó.

Nói theo một cách khác, thì khi tải xuống một tệp từ nút A, thì nút B sẽ đóng vai trò như máy khách. Còn khi nút A tải xuống một tệp từ nút B thì nút B sẽ đóng vai trò là máy chủ.

Một số ngành/dịch vụ phổ biến áp dụng mạng P2P

• Tiền điện tử như: Bitcoin, Ethereum,…
• Cho vay (P2P Lending)
• Cho thuê nhà (homesharing)
• Nền tảng mua-bán hàng trực tuyến
• Chia sẻ tệp
• Phần mềm mã nguồn mở (open-source)

Phân loại mạng ngang hàng 

Mạng P2P được chia thành 3 loại:

Mạng P2P không cấu trúc

Đây là loại mạng P2P mà trong đó, các nút được thiết lập ngẫu nhiên. Loại mạng này có khả năng chống lại việc một số nút thường xuyên tham gia và rời khỏi mạng.

Tuy nhiên, dù dễ xây dựng hơn mạng P2P có cấu trúc nhưng chúng lại sử dụng bộ nhớ và CPU cao hơn. Vì khi tìm kiếm một nội dung, yêu cầu tìm kiếm sẽ được truyền trên cả mạng để tìm ra càng nhiều máy chia sẻ càng tốt. Điều này khiến mạng có thể luôn tràn ngập các yêu cầu tìm kiếm.

Bên cạnh đó, mạng P2P không cấu trúc không thể đảm bảo việc tìm kiếm một nội dung sẽ sẽ thành công

Mạng P2P có cấu trúc

Đây là loại mạng ngang hàng mà các nút được xây dựng theo một cấu trúc cụ thể. Cho phép các nút tìm kiếm tệp nhanh chóng, ngay cả khi nội dung đó không phổ biến.

Bên cạnh đó, mạng P2P có cấu trúc đã sử dụng hệ thống DHT (Distributed Hash Table) để khắc phục nhược điểm có thể tìm kiếm không thành công của mạng P2P không cấu trúc.

Tuy mang lại hiệu quả cao nhưng mạng P2P có cấu trúc lại có mức độ tập trung cao hơn. Ngoài ra mức chi phí thiết lập cùng bảo trì cũng cao hơn.

Mạng P2P lai

Đây là loại mạng P2P kết hợp giữa cấu trúc truyền thống (máy chủ và máy khách) cùng cấu trúc mạng ngang hàng.

So với hai loại mạng P2P trên thì mạng lai dễ xây dựng hơn. Ngoài ra chúng còn thừa hưởng tất cả các ưu điểm và hiệu suất hoạt động cũng tốt hơn.

Vai trò của P2P trong Blockchain

Cấu trúc mạng ngang hàng (P2P) trong Blockchain là yếu tố giúp cho việc giao dịch các loại tiền điện tử không cần phải thông qua bên trung gian.

Vì vậy, không có ngân hàng nào hoặc máy chủ trung tâm nào có thể kiểm soát các giao dịch. Thay vào đó là sử dụng một sổ cái gọi là Blockchain để ghi lại công khai tất cả các giao dịch.

Bên cạnh đó, các nút sẽ đảm nhận các vai trò khác nhau. Ví dụ, các nút đầy đủ (full node) giúp duy trì bảo mật mạng. Điều này được thực hiện thông qua việc xác minh các giao dịch theo các quy tắc đồng thuận.

Tính năng hữu ích mà Peer to Peer mang lại cho ngành tiền điện tử

• Ẩn danh
• Có khả năng chịu lỗi Byzantine
• Không cần mất phí cho bên thứ 3
• Tính bảo mật, khả năng mở rộng cao
• Chống lại sự kiểm soát từ các chính phủ
• Dù một phần hệ thống gặp lỗi thì phần còn lại vẫn không bị ảnh hưởng

Một số hạn chế của P2P trên Blockchain

Do không có máy chủ trung tâm nên việc ghi giao dịch vào Blockchain cần một lượng lớn sức mạnh tính toán. Điều này làm giảm đáng kể hiệu suất hoạt động; là yếu tố cản trở chính trong việc mở rộng và áp dụng rộng rãi.

Bản chất mạng ngang hàng là phân tán, phi tập trung nên chúng khó kiểm soát và điều tiết trong trường hợp điều tra các vụ pham tội như rửa tiền… Đây thực chất vừa là ưu điểm mà cũng là nhược điểm của mạng ngang hàng.

Bên cạnh đó, khi diễn ra sự kiện hardfork (chia tách một chuỗi ra thành hai chuỗi mới song song). Do tính chất của hầu hết các Blockchain là phi tập trung và có mã nguồn mở. Nên nếu không bảo mật tốt thì hai mạng mới có thể bị tấn công phát lại (Replay Attack)