什么是点对点 (P2P) 网络？

定义和核心架构

1. 对等网络是一种去中心化的通信模型，其中每个参与者或节点既充当客户端又充当服务器。

2. 与传统的客户端-服务器系统不同，P2P 网络中没有中央机构来管理数据流或验证交易。

3. 节点直接相互连接，无需中介即可共享带宽、存储和计算能力等资源。

4. 拓扑可以是结构化的（例如，使用分布式哈希表）或非结构化的（例如，随机图连接），具体取决于协议设计。

5. 消息路由依赖于本地知识——每个节点仅维护有关整个网络状态的部分信息。

在加密货币基础设施中的作用

1. Bitcoin 的原始白皮书明确描述了所有参与者验证和传播交易的 P2P 电子现金系统。

2. 全节点下载并验证整个区块链，独立于第三方执行共识规则。

3. 交易广播通过洪水发生：当用户签署并发送交易时，交易会在连接的对等点之间传播，直到被广泛观察到。

4. 矿池通过 P2P 协议协调工作分配，尽管矿池运营商在分散的层中引入了部分中心化。

5. 轻客户端依赖于受信任的全节点来获取标头和证明，但真正的自我主权需要直接参与 P2P 层。

安全影响和攻击向量

1. Eclipse 攻击通过控制目标节点的大部分入站和出站连接并向其提供可操纵的数据来隔离目标节点。

2. Sybil 攻击涉及对手部署大量虚假身份，以获得对网络拓扑或投票机制的不成比例的影响力。

3. 分区攻击故意切断节点子集之间的通信，以创建临时分叉或延迟确认可见性。

4. DNS 种子操作历史上曾被用来在初始连接期间将新节点引导至受损的引导对等点。

5. 当主要 ISP 或政府限制或阻止已知的 P2P 端口流量（尤其是 8333 等 TCP 端口）时，网络级审查变得可行。

跨区块链的实施变体

1. 以太坊使用 devp2p，这是一个基于 RLPx 的自定义堆栈，支持多个子协议，包括发现 (Discv4/Discv5) 和传输加密。

2. 在通过 P2P 网格广播交易之前，门罗币强制执行强制 Dandelion++ 中继来隐藏源 IP。

3. Solana 采用 Turbine，这是一种针对高吞吐量分片网络优化的 P2P 广播协议，减少了冗余数据包传输。

4. Cardano 的 Ouroboros Genesis 引入了权益加权节点选择，以优先考虑与更高权益节点的连接，以提高共识稳定性。

5. IOTA 的 Coordicide 升级用名为 Hornet 的基于八卦的 P2P 层取代了协调器，集成了自动对等和法力加权消息传播。

常见问题解答

Q1. P2P 网络可以在没有互联网连接的情况下运行吗？是的，局域网或气隙设置可以托管隔离的 P2P 覆盖，尽管它们无法在没有外部同步点的情况下与全球共识同步。

Q2。所有加密货币钱包都直接与 P2P 网络交互吗？否——托管钱包和基于 Web 的界面通常通过集中式 API 路由请求，而不是建立直接的节点到节点连接。

Q3。 NAT穿越对P2P节点发现有何影响？限制性防火墙后面的节点需要使用 UPnP、STUN 或手动端口转发等 NAT 遍历技术来接受入站连接并成为可访问的对等点。

Q4。 IP 地址记录在 P2P 加密货币节点中常见吗？一些实现会记录对等 IP 以进行调试或禁止管理；然而，注重隐私的分叉通常会默认禁用或匿名此行为。