区块链的分布式网络结构有哪些特点?

bibo
2379
2019-01-08


区块链建立的物理网络基础是点对点的分布式网络,这与中心化的“客户端/服务器网络架构有很大不同,它是一种去中心化的网络,提高了数据传输的效率,相比中心化的网络结构而言具有更高的安全性。

 

作为区块链的底层公有链,这种分布式对等网络即P2P,其最主要的特点是:每一个网络节点之间都是平等的,没有哪一个节点处于中心地位或者对其他节点具有控制、管理权限。

 

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对分布式网络的专业化定义表述是:网络的参与者共享他们所拥有的一部分硬件资源(处理能力、存储能力、网络连接能力、打印机等),这些共享资源通过网络提供服务和内容,能被其他节点直接访问而无须经过中间实体,在此网络中的参与者既是资源又是获取者,也就是说每一个节点的角色都是相同的,所以又称为“对等网络”。

 

在P2P网络环境中,彼此连接的多台计算机之间都处于对等地位,网络中的每一台计算机既能充当网络服务的请求者,又能对其他计算机的请求作出响应,提供资源、服务和内容。通常这些资源和服务包括:信息的共享和互换、计算机资源(如CPU计算能力共享)、存储共享(如缓存和磁盘空间的使用)、网络共享、打印机共享等。

 

P2P网络技术的特点目前主要体现在以下几个方面:

 

非中心化

 

网络中的资源和服务分散在所有节点上,信息的传输和服务的实现都直接在节点之间进行,可以无须中间环节和服务器的介入,避免了可能出现的瓶颈。P2P非中心化的特点,带来了其可扩展性、健壮性等方面的优势。

 

可扩展性

 

在P2P网络中,随着用户的加入不仅服务的需求增加了,系统整体的资源和服务能力也在同步扩充,从而满足用户的需求。理论上其可扩展性几乎可以认为是无限的。例如,在通过FTP的文件下载方式中,当下载用户增加之后,下载速度会变得越来越慢,而P2P网络正好相反,加入的用户越多,P2P网络中提供的资源就越多,下载的速度反而越快。

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健壮性

 

P2P架构天生具有耐攻击、高容错的优点。由于服务是分散在各个节点之间的,部分节点或网络遭到破坏对其他部分的影响很小。P2P网络一般在部分节点失效时能够自动调整,保持其他节点的连通性。P2P网络通常都是以自组织的方式建立起来的,并允许节点自由的加入和离开。

 

高性价比

 

性能优势是P2P被广泛关注的一个重要原因。随着硬件技术的发展,个人计算机的计算和存储能力以及网络带宽性能依照摩尔定律高速增长。采用P2P架构可以有效的利用互联网中大量的普通节点,将计算机任务或存储资料分布到所有节点上。充分利用闲置的计算能力或存储空间,达到高性能计算和海量存储的目的。

 

隐私保护

 

在P2P网络中,由于信息的传输分散在各节点之间进行而无须经过某个集中环节,用户的隐私信息被窃听和泄露的可能性大大减少。此外,目前解决互联网隐私问题主要采用中继转发的技术方法,从而将通信的参与者隐藏在众多的网络实体中。在传统的一些匿名通信系统中,实现这一机制依赖于某些中继服务器节点,而在P2P中,所有参与者都可以提供中继转发的功能,因而大大提高了匿名通信的灵活性和可靠性,能够为用户提供更好的隐私保护。

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负载均衡

 

P2P网络环境下因为每个节点既是服务器又是客户端,降低了对传统C/S结构服务器计算能力、存储能力的要求,同时因为资源分布在多个节点,更好的实现了整个网络的负载均衡。