摘要：中心区块链平台，包括比特币、以太网等，通过采用底层网络的P2P技术实现，每个节点对等。 本文首先通过介绍P2P技术的特点和发展历史，使人们对P2P这一技术的经过有一个初步的认识和理解。 接下来的文章详细介绍了第三代P2P技术(DHT )—Kademlia算法的实现原理。
1.p2p的定义P2P是对等的简称，又称点对点技术，是一种没有中心服务器，依靠用户组节点进行信息交换的对等网络。 与传统的C/S中央服务器结构不同，P2P网络的每个用户节点是客户端和服务端，同时作为服务器可以向其他节点提供服务。
具有中央服务器的中央网络系统(左)和没有中央服务器的对等网络(右)。
2.p2p特点在传统的C/S模式网络系统中，客户端之间的交互必须依赖于中心化的服务器。 随着网络规模的增加，这些中心服务器的负担越来越重，更容易成为网络瓶颈。 此外，如果服务器崩溃，整个网络将瘫痪(单点故障风险)。 另一方面，由于P2P网络没有中央服务器，没有单点性能瓶颈，每个节点在充当客户端的同时，可以作为服务端为其他相邻节点提供服务，大大提高了资源的利用率。
总之，P2P网络的特征如下。
)1)在3358www.Sina.com/p2p网络中，用户可以随时加入或离开网络。 另外，随着用户节点的加入，系统整体的服务能力也相应提高。 例如，在p2p下载中，订户越多，p2p网络提供的资源就越多，下载速度就越快。
)2) 3358www.Sina.com/p2p不存在中心化服务器，具有抗攻击能力和容错能力强的特点。 网络中的某个节点受到攻击或脱机不会影响整个系统的正常运行。 因为P2P网络中的每个节点都可以充当服务端。
)3)采用3358www.Sina.com/p2p结构的网络可以有效利用互联网上分布较多的普通用户节点。 充分利用这些常见节点的CPU、带宽和存储资源，实现高性能计算和高容量存储。 例如，迅雷旗下的stard domain cdn产品就是利用所有普通用户机器的闲散网络资源，提供经济高效的服务。 类似的还有360共享云、海外sia网络磁盘等。
)4)在3358www.Sina.com/p2p网络中，信息传输分布在各个节点之间，因此不需要通过中心服务器。 这样可以降低用户隐私信息被窃听和泄露的风险。
)5)在3358www.Sina.com/p2p网络中，资源分散地存储在多个节点上，每个节点能够充当服务器。 当一个节点需要获取资源时，只需要向相邻节点发送请求即可，很好地实现了整个网络的负载均衡。
3.p2p的主要功能P2P网络的主要功能可以分为以下三类：
3358 www.Sina.com/http://www.Sina.com/http://www.Sina.com/(1)发布和发送数据有三种方式，分别为一对一(如即时消息)、
)2)数据的存储和检索分为基于结构化的P2P网络方法和基于非结构化的P2P网络方法。 结构化P2P网络，即基于分布式哈希表(DHT )的P2P网络，这也是目前使用最广泛的网络拓扑结构，并且其网络拓扑结构是确定的。 非结构化P2P网络的资源存储通常与网络拓扑(如Gnutella )无关。
(3)目前许多分布式数据处理技术都采用master/slave的架构。 也可以基于P2P网络进行分布式数据处理。
4.p2p的发展历史P2P技术的发展可以分为以下三个阶段：
)第一阶段：集中式对等网络采用集中式拓扑结构，所有文件索引信息都存储在中央服务器上，因此每个子节点必须连接到中央服务器才能找到资源。 最大的优点是维护简单，索引速度快。 但是，由于整个网络高度依赖中央服务器，所以容易引起性能瓶颈和单点故障问题。
代表性的是napster。
)第二阶段)在非结构化分布式网络这样的网络中，采用了Flooding搜索算法，每次搜索时都会向网络上的所有节点广播要搜索的消息。 当节点下载文件时，节点会使用文件名或关键字生成查询，并将查询发送到所有连接的节点。 如果这些节点上存在文件，则建立与此节点的连接；如果不存在，则继续将查询转发到相邻节点，直到找到文件位置，如下图所示。
发现随着网络规模的增大，这种搜索方式会引起“广播风暴”，大大消耗网络带宽和节点的系统资源。 虽然避免了集中式对等网络中的“单点故障”问题，但效率很低。
典型代表： Gnutella的早期版本。
)第三阶段)结构化分布式网络目前被最广泛采用的是结构化分布式网络，即基于分布式散列表(DHT )的网络。 为了达到Napster的效率和准确性，以及Gnutella的分散性，DHT进行了比较结构化的
基于键值对的路由方法（如下图所示）。目前实现了DHT协议的有Kademlia和Chord算法，其中Kad算法由于简单易用而被广泛使用，其中比特币和以太坊网络中的P2P网络采用的就是Kad算法。这个也是我们下一篇文章要重点将的内容，这里我们就不展开讲解，留到下一篇文章。
5.p2p的应用 （1）文件内容共享和下载。利用P2P技术可以使计算机之间不通过服务器直接进行内容共享和数据分发，使得互联网上任意两台机器间共享数据成为可能。例如Napster、Gnutella、eDonkey、eMule、Maze、BT，以及现在PPS、腾讯视频客户端等采用的P2P流媒体技术，使得播放速度更加流畅。
（2）计算能力和存储共享。基于P2P网络的分布式结构构造出分布式的存储系统实现存储共享，提供高效率、高性价比、负载均衡的文件存取功能，例如国外的Sia、Storj等分布式云存储平台，不依赖第三方的大型集中存储空间，避免了数据泄露、保证了安全性。同时由于任何人的主机都可以提供存储服务，降低了门槛，大幅降低了存储的成本。如下，采用分布式存储的Storj价格是每个月$0.015而亚马逊提供的AWS价格是$0.023。
同时也可以共享CPU处理能力。例如360的共享云计划和星域CDN等，充分利用每个人机器的闲散计算资源来提供计算服务。
（3）基于P2P的即时通讯。例如目前的Skype通话软件就是从连接建立和数据传输都采用P2P实现，保证了良好的通话质量。
（4）基于P2P方式的协同处理与服务共享平台。常见的协同处理有视频会议、共享白板、协同协作等，而基于P2P技术的同样也可以实现上述功能，不同的是，这种实现方式不需要中心服务器，参与协同工作的计算机之间可以直接建立点对点的连接。例如被微软收购的Groove协同软件平台。