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點對點

（科技）

鎖定
對等式網絡（peer-to-peer， 簡稱P2P），又稱點對點技術，是無中心服務器、依靠用户羣（peers）交換信息的互聯網體系，它的作用在於，減低以往網路傳輸中的節點，以降低資料遺失的風險。與有中心服務器的中央網絡系統不同，對等網絡的每個用户端既是一個節點，也有服務器的功能，任何一個節點無法直接找到其他節點，必須依靠其户羣進行信息交流。
P2P節點能遍佈整個互聯網，也給包括開發者在內的任何人、組織、或政府帶來監控難題。P2P在網絡隱私要求高和文件共享領域中，得到了廣泛的應用。使用純P2P技術的網絡系統有比特幣、Gnutella，或自由網等。另外，P2P技術也被使用在類似VoIP等實時媒體業務的數據通信中。有些網絡（如Napster、OpenNAP，或IRC @find）包括搜索的一些功能，也使用客户端-服務器結構，而使用P2P結構來實現另外一些功能。這種網絡設計模型不同於客户端-服務器模型，在客户端-服務器模型中通信通常來往於一箇中央服務器。
中文名
點對點
外文名
peer-to-peer
簡    稱
P2P
類    型
網絡新技術

目錄

  1. 1 歷史
  2. 2 分類
  3. ▪ 根據中央化程度
  4. ▪ 根據網路拓撲結構
  5. 3 P2P網絡的優勢
  1. 4 應用
  2. ▪ 學術性P2P網絡
  3. 5 優點
  4. 6 缺點
  5. 7 爭議
  1. ▪ 法律方面
  2. ▪ 安全方面
  3. 8 計算技術展望
  4. 9 限制
  5. ▪ 中華人民共和國
  1. ▪ 日本
  2. ▪ 新西蘭
  3. 10 參見

點對點歷史

P2P架構體現了一個網際網路技術的關鍵概念，這一概念被描述在1969年4月7日第一份RFC文檔，主機軟件”中。在不用中心索引服務器結構交換多媒體文件的大趨勢下，這個概念已經得到廣泛普及。 [1] 

點對點分類

點對點根據中央化程度

  • 純P2P
  • 雜P2P
    • 有一箇中心服務器保存節點的信息並對請求這些信息的要求做出響應。
    • 節點負責發佈這些信息（因為中心服務器並不保存文件），讓中心服務器知道它們想共享什麼文件，讓需要它的節點下載其可共享的資源。
    • 路由終端使用地址，通過被一組索引引用來獲取絕對地址。
    • 如最原始的Napster。
  • 混合P2P
    • 同時含有純P2P和雜P2P的特點。
    • 如Skype。

點對點根據網路拓撲結構

  • 結構P2P
    • 點對點之間互有連結資訊，彼此形成特定規則拓撲結構。
    • 需要請求某資源時，依該拓撲結構規則尋找，若存在則一定找得到。
    • 如Chord、YaCy、Kademlia。
  • 無結構P2P
    • 點對點之間互有連結資訊，彼此形成無規則網狀拓撲結構。
    • 需要請求某資源節點時，以廣播方式尋找，通常會設TTL，即使存在也不一定找得到。
    • 如Gnutella。
  • 鬆散結構P2P
    • 點對點之間互有連結資訊，彼此形成無規則網狀拓撲結構。
    • 需要請求某資源時，依現有資訊推測尋找，介於結構P2P和無結構P2P之間。
    • 如Freenet。 [1] 

點對點P2P網絡的優勢

P2P網絡的一個重要的目標就是讓所有的客户端都能提供資源，包括帶寬，存儲空間和計算能力。因此，當有節點加入且對系統請求增多，整個系統的容量也增大。這是具有一組固定服務器的Client-Server結構不能實現的，因為在上述這種結構中，客户端的增加意味着所有用户更慢的數據傳輸。
P2P網絡的分佈特性通過在多節點上覆制數據，也增加了防故障的健壯性，並且在純P2P網絡中，節點不需要依靠一箇中心索引服務器來發現數據。在後一種情況下，系統也不會出現單點崩潰。
當用P2P來描述Napster 網絡時，對等協議被認為是重要的，但是，實際中，Napster 網絡獲取的成就是對等節點（就像網絡的末枝）聯合一箇中心索引來實現。這可以使它能快速並且高效的定位可用的內容。對等協議只是一種通用的方法來實現這一點。 [1] 

點對點應用

點對點技術有許多應用。共享包含各種格式音頻，視頻，數據等的文件是非常普遍的，即時數據（如IP電話通信，Anychat音視頻開發軟件）也可以使用P2P技術來傳送。
有些網絡和通信渠道，像Napster，OpenNAP，和IRC@find，一方面使用了主從式架構結構來處理一些任務（如搜索功能），另一方面又同時使用P2P結構來處理其他任務。而有些網絡，如Gnutella和Freenet，使用P2P結構來處理所有的任務，有時被認為是真正的P2P網路。儘管Gnutella也使用了目錄服務器來方便節點得到其它節點的網絡地址。

點對點學術性P2P網絡

2015年1月28日，賓西法尼亞州立大學的開發者，聯合了麻省理工學院開放知識行動，西蒙弗雷澤大學的研究人員，還有第二代網際網絡P2P工作組，正在開發一個P2P網絡的學術性應用。這個項目稱為LionShare，基於第二代網絡技術，更詳細地説是Gnutella模型。這個網絡的主要目的是讓眾多不同學術機構的用户能夠共享學術材料。LionShare網絡使用雜P2P網絡類型，混合了Gnutella分散的P2P網絡和傳統的C/S網絡。這個程序的用户能夠上傳文件到一個服務器上，不管用户是否在線，都能夠持續的共享。這個網絡也允許在比正常小得多的共享社區中使用。
這個網絡與當前正在使用的其他P2P網絡的主要不同是LionShare網絡不允許匿名用户。這樣做的目的是防止版權材料在網絡上共享，這同時也避免了法律糾紛。另一個不同是對不同組有選擇性的共享個別的文件。用户能個別選擇哪些用户可以接收這一個文件或者這一組文件。
學術社區需要這種技術，因為有越來越多的多媒體文件應用在課堂上。越來越多的教授使用多媒體文件，像音頻文件，視頻文件和幻燈片。把這些文件傳給學生是件困難的任務，而這如果用LionShare這類網絡則容易的多。 [1] 

點對點優點

  • 擁有較佳的並行處理能力。
  • 運用內存來管理交換資料，大幅度提高性能。
  • 不用投資大量金錢在服務器的軟，硬體設備。
  • 適用於小規模的網路，維護容易。 [1] 

點對點缺點

  • 架設較為複雜，除了要有開發服務器端，還要有專用的客户端。
  • 用在大規模的網路，資源分享紊亂，管理較難，安全性較低。 [1] 

點對點爭議

點對點法律方面

在美國法律中，“Betamax判決”的判例堅持複製“技術”不是本質非法的，如果它們有實質性非侵權用途。這個因特網廣泛使用之前的決定被應用於大部分的數據網絡，包括P2P網絡，因為已得到認可的文件的傳播也是可以的。這些非法侵犯的使用包括開放源代碼軟件，公共領域文件和不在版權範圍之內的作品。其他司法部門也可用類似的方式看待這個情況。
實際上，大多數在P2P網絡上共享的文件是版權流行音樂和電影，包括各種格式（MP3，MPEG，RM 等）。在多數司法範圍中，共享這些複本是非法的。這讓很多觀察者，包括多數的媒體公司和一些P2P的倡導者，批評這種網絡已經對現有的發行模式造成了巨大的威脅。試圖測量實際金錢損失的研究多少有些意義不明。雖然紙面上這些網絡的存在而導致的大量損失，而實際上自從這些網絡建成以來，實際的收入並沒有多大的變化。不管這種威脅是否存在，美國唱片業協會和美國電影協會正花費大量的錢來試着遊説立法者來創建新的法律。一些版權擁有者也向公司出錢希望幫助在法律上挑戰從事非法共享他們材料的用户。
儘管有Betamax判決，P2P網絡已經成為那些藝術家和版權許可組織的代表攻擊的靶子。這裏麪包括美國唱片協會和美國電影協會等行業組織。Napster 服務由於美國唱片協會的投訴而被迫關閉。在這個案例中，Napster故意地買賣這些並沒有從版權所有者那得到許可發行的音像文件。
隨着媒體公司打擊版權侵犯的行為擴大，這些網絡也迅速不斷地作了調整，讓其無論從技術上還是法律上都難於撤除。這導致真正犯法的用户成為目標，因為雖然潛在的技術是合法的，但是用侵犯版權的方式來傳播的個人對它的濫用很明顯是非法的。
匿名P2P網絡允許發佈材料，無論合法不合法，在各種司法範圍內都很少或不承擔法律責任。很多人表示這將導致更多的非法材料更容易傳播，甚至（有些人指出）促進恐怖主義，要求在這些領域對其進行規範。而其他人則反對説，非法使用的潛在能力不能阻止這種技術作為合法目的的使用，無罪推定必須得以應用，像其他非P2P技術的匿名服務，如電子郵件，同樣有着相似的能力。
重要案例：
  • 美國法律
    • Sony Corp. vs Universal City Studios ( Betamax判決)
    • MGM vs Grokster

點對點安全方面

許多P2P網絡一直受到懷有各種目的的人的持續攻擊。例子包括：
  • 中毒攻擊（提供內容與描述不同的文件）
  • 拒絕服務攻擊（使網絡運行非常慢甚至完全崩潰）
  • 背叛攻擊（吸血）（用户或軟件使用網絡卻沒有貢獻出自己的資源）
  • 在數據中插入病毒（如，下載或傳遞的文件可能被感染了病毒或木馬）
  • P2P軟件本身的木馬（如，軟件可能含有間諜軟件）
  • 過濾（網絡運營商可能會試圖禁止傳遞來自P2P網絡上的數據）
  • 身份攻擊（如，跟蹤網絡上用户並且進行不斷騷擾式的或者是用合法性地攻擊他們）
  • 垃圾信息（如在網絡上發送未請求的信息--不一定是拒絕服務攻擊）
如果精心設計P2P網絡，使用加密技術，大部分的攻擊都可以避免或控制，P2P網絡安全事實上與拜占庭將軍問題有密切聯繫。然而，當很多的節點試着破壞它時，幾乎任何網絡也都會失效，而且許多協議會因用户少而表現得很失敗。
2007年4月23日，CA公司發表資安警訊，指出Foxy、BitComet、eDonkey、µTorrent、Ares、Azureus、BearShare、Lphant、Shareaza、Hamachi、exeemlite、Fpsetup、Morpheus、iMesh等14款P2P軟件都存在安全威脅，這些P2P軟體的潛在威脅來源包括可能會覆寫檔案，為檔案重命名，刪除檔案，被第三方植入惡意程序等。 [1] 

點對點計算技術展望

技術角度嚴格來講，對等網絡雙方嚴格對等並同等地提供和使用數據 ，沒有服務器和客户端的區別。但這樣的純P2P應用和網絡少之又少，大部分稱為P2P的網絡和應用實際上依賴或包含像DNS這樣的一些非對等單元。同時應用中實際也使用了多個協議，使節點可以同時或分時成為客户端、服務器、和對等節點；譬如Usenet(1979年)和FidoNet(1984年)這樣已經使用多年完全的分佈式對等網絡。
很多P2P系統使用更強的對等點（稱為超級對等點(Super Node)）作為服務器，那些客户節點以星狀方式連接到一個超級對等點上。
在1990年代末期，早在即時通訊流行之前，為了促進對等網絡應用的發展，昇陽(SUN)公司在Java技術中增加累一些類，以便開發者能開發不受控於中心服務器的的實時聊天applet及應用。這個工作由JXTA工程來繼續。
P2P系統和應用已經吸引了計算機科學研究的大量關注，在這一領域有包括Chord計劃,ARPANET, the PAST storage utility,P-Grid（一個自發組織的新興覆蓋性網絡），和CoopNet內容分發系統在內的一系列卓越的研究計劃。 [2] 

點對點限制

點對點中華人民共和國

P2P技術在中國法律方面處於空白狀態，原則上不受中國政府的官方限制。但由於P2P技術會大量佔用網絡帶寬，並且由於中國的網絡設施的現狀和中國對網絡管理的態度，都不同程度的對P2P通訊方式有所限制。
中國各大ISP對網絡接入都進行了限速，對佔用帶寬的應用比如P2P，會採取措施，常用的手段有限制TCP連接數，封鎖P2P協議，限制下載/上傳速度等。但是由於這些行為大部分都是秘密進行，因此中國眾多P2P用户稱，此舉嚴重侵犯了他們的知情權和使用權。在中國，被限制最多的P2P軟件是BitTorrent系列軟件和eMule。
在日趨稀少的IPv4地址資源的情況下，中國大部分地區開始採用“大內網”的方式，減少對IP地址資源的消耗，即大部分的家庭及個人用户將連接ISP的路由器，使用網絡地址轉換方式連接外部網絡。因NAT和部分P2P協議的限制，導致P2P軟件大多隻能在內網進行傳輸，對P2P產業鏈產生了很大影響。
此外，中國出於對國內產業支持和信息控制的考慮，也會限制一些P2P方式的即時通訊軟件。中國信息產業部曾發文要求VOIP只能在指定的網絡運營商進行試驗，並有地區封殺skype，不過也有官員對此否認並説明只是針對PC-Phone。
2009年12月，中國廣電總局以無視聽許可證為由，由工信部撤消了Btchina網站的備案號，使其被迫關站。此次行動還影響了包括悠悠鳥論壇等BT站點。

點對點日本

在日本，根據日本現行著作權法，日本境內一切免費提供商業軟件/或其他數據下載的網站均屬非法。違法情節嚴重的可被判處有期徒刑，同時處以罰款。BitTorrent系列軟件和eMule均被禁止。但因為Share和Winny軟件的存在，P2P技術在日本仍然流行。這兩款軟件都採用了IP加密和數據加密的技術，日本有幾百萬人使用這兩款軟件來交流動畫，遊戲，音樂，軟件等數據，但顯然警方已經掌控了追查用户的方法。2008年5月9日，三名在share上發佈大量版權保護作品的職人遭到逮捕。這兩款軟件的流行也帶來了一些負面問題，比如機密資料的泄漏和計算機病毒的傳播。

點對點新西蘭

在新西蘭，根據新西蘭2011年9月實施的版權法，新西蘭境內下載受版權保護的內容為違法，主要針對的就是P2P技術的下載。如果下載的內容收到版權方提訴，ISP會根據用户在下載的時間評估，如有版權侵犯，用户將被警告，警告三次將被罰款15000新西蘭元，約合75000人民幣。不過需要注意的是對於在線觀看以及文件寄存類網站卻不在此次罰款範圍內。也就是説用户通過Torrent軟件的BT種子下載一個受版權保護的作品可能會被罰款，但是如果利用離線文件下載方式則不會受到懲罰。而且在新西蘭收版權保護的版權所有者通常僅包括歐美一些公司，所以對當地華人來説，即使使用p2p技術下載中國，韓國等亞洲地區綜藝電影同樣不會被提訴。 [3] 

點對點參見

參考資料