Eşler Arası Ağlar | Binance Academy

Eşler arası (P2P) nedir?

Bilgisayar biliminde, bir eşler arası (P2P) ağ, dosyaları ortaklaşa şekilde saklayan ve paylaşan bir aygıt grubundan meydana gelir. Her bir katılımcı (node) bireysel bir eş olarak hareket eder. Genellikle tüm node'lar eşit güce sahiptir ve aynı görevleri yerine getirirler.

Finansal teknolojide ise eşler arası genellikle, kripto paraların ya da dijital varlıkların dağıtılmış bir ağ aracılığıyla el değiştirmesi anlamına gelir. Bir P2P platformu alıcıların ve satıcıların aracılara ihtiyaç duymadan alım satım yapmalarına olanak sunar. Bazı durumlarda, web siteleri de borç verenlerle borç alanları birbirine bağlayan bir P2P ortamı sunabilir.

P2P mimarisi çeşitli kullanım alanları için uygun olabilir fakat özellikle 1990'ların başlarında ilk dosya paylaşımı programlarının yaratılmasıyla popüler hale gelmiştir. Günümüzde P2P ağları, birçok kripto paranın temelinde yer alarak blockchain sektörünün büyük bölümünü meydana getirir. Fakat, web arama motorları, çevrimiçi akış platformları, çevrimiçi pazar yerleri ve Gezegenler Arası Dosya Sistemi (IPFS) web protokolünün de aralarında olduğu diğer dağıtılmış hesaplama uygulamalarında da P2P'den faydalanılır.

P2P nasıl çalışır?

En özünde P2P sistemleri dağıtılmış bir kullanıcı ağı tarafından idare edilir. Genellikle, her bir node'da dosyaların bir kopyası bulunduğu ve node'lar hem bir istemci hem de diğer node'lar için sunucu olarak hareket ettiği için merkezi bir yönetim ya da sunucu bulunmaz. Dolayısıyla her bir node dosyaları diğer node'lardan indirebilir ya da bu diğer node'lara dosya yükleyebilir. İstemci aygıtların merkezi sunuculardan dosya indirdiği geleneksel istemci-sunucu sistemlerle P2P ağların arasındaki temel fark budur.

P2P ağlarda, bağlanmış aygıtlar kendi dahili belleklerindeki dosyaları paylaşırlar. Veri paylaşımında aracı olmak üzere tasarlanmış yazılım uygulamalarının kullanılmasıyla kullanıcılar dosyaları bulmak ve indirmek için ağ üzerindeki diğer cihazlara sorgu gönderebilirler. Kullanıcı bir dosyayı indirdikten sonra bu dosyanın kaynağı olarak hareket eder.

Diğer bir deyişle bir node bir istemci olarak hareket ettiğinde diğer ağ node'larından dosya indirir. Fakat bir sunucu olarak hareket ettiğinde, diğer node'ların dosya indirebileceği bir kaynak haline gelir. Fakat uygulamada her iki fonksiyon da aynı anda yürütülebilir (örn. A dosyasını indirirken, B dosyasını yüklemek).

Her bir node dosyaları sakladığı, yayınladığı ve aldığı için kullanıcı tabanı büyüdükçe P2P ağları da daha hızlı ve verimli hale gelme eğilimi gösterir. Ayrıca, dağıtılmış mimarileri P2P sistemlerini siber saldırılara karşı çok dirençli hale getirir. Geleneksel modellerin aksine P2P ağları tek bir hata noktasına sahip değildir.

Eşler arası sistemleri mimarilerine göre sınıflandırabiliriz. Başlıca üç türüne yapılandırılmamış, yapılandırılmış ve hibrid P2P ağları adı verilir.

Yapılandırılmamış P2P ağları

Yapılandırılmamış P2P ağlarında belirli bir node organizasyonu bulunmaz. Katılımcılar birbirleriyle rastgele şekilde iletişim kurar. Bu sistemler yüksek giriş çıkış hareketlerine dayanıklı olarak kabul edilir (örn. sıklıkla birkaç node'un ağa katılması ve ağdan ayrılması).

Yapılandırılmamış P2P ağlarını inşa etmek daha kolay olsa da bu ağlar daha yüksek CPU ve hafıza kullanımı gerektirirler çünkü arama sorguları mümkün olan en yüksek sayıda eşe gönderilir. Bu da özellikle sorgulanan içeriğin az sayıda node tarafından sunulması durumunda ağın sorgularla dolmasına neden olur.

Yapılandırılmış P2P ağları

Bunun aksine yapılandırılmış P2P ağları organize bir mimariye sahiptir ve node'ların yaygın olarak bulunmayan bir içerikte bile dosyaları verimli şekilde aramalarına olanak tanır. Çoğu durumda bunu gerçekleştirebilmek için veritabanı aramalarını kolaylaştıran hash fonksiyonları kullanılır.

Yapılandırılmış ağlar daha verimli olsalar da daha yüksek seviyede merkezilik eğiliminde olurlar ve genellikle daha yüksek kurulum ve bakım masrafları gerektirirler. Bunun dışında yapılandırılmış ağlar yüksek giriş çıkış hareketliliği karşısında daha dayanıksızdır.

Hibrid P2P ağları

Hibrid P2P ağlar geleneksel istemci-sunucu modelini eşler arası mimarinin bazı özellikleriyle bir araya getirirler. Örneğin, eşler arası bağlantıyı destekleyen merkezi bir sunucu tasarımı içerebilirler.

Diğer iki türle kıyaslandığında hibrid modeller daha iyi bir genel performansa sahiptir. Her iki yaklaşımın da başlıca avantajlarını bir araya getirerek önemli ölçüde verimliliği ve merkeziyetsizliği aynı anda sunabilirler.

Merkezi ve merkeziyetsiz karşılaştırması

P2P mimarisi, yapısı gereği dağıtılmış olsa da merkeziyetsizliğin de seviyeleri olduğunu belirtmek önemlidir. Dolayısıyla tüm P2P ağları merkeziyetsiz değildir.

Aslında çoğu sistem ağ hareketlerini yönlendirmek için merkezi bir otoriteye ihtiyaç duyar ve bu da onları bir dereceye kadar merkezi hale getirir. Örneğin, bazı P2P dosya paylaşımı sistemleri kullanıcıların diğer kullanıcılardan dosya aramasına ve indirmesine izin verir fakat bu kullanıcılar arama sorgularının idare edilmesi gibi diğer süreçlere dahil olamaz.

Buna ek olarak, ortak hedeflere sahip sınırlı sayıda kullanıcı tabanı tarafından kontrol edilen küçük ağların merkezi bir ağ altyapısına sahip olmamasına rağmen yüksek derecede merkeziliğe sahip olduğu söylenebilir.

P2P'nin blockchainlerdeki rolü

Satoshi Nakamoto ilk dönemlerinde Bitcoin'i “Eşler Arası Elektronik Nakit Sistemi” olarak tanımlamıştır. Bitcoin, dijital bir para türü olarak yaratılmıştır. Bir kullanıcıdan diğerine, blockchain adındaki dağıtılmış kayıt defteri tarafından idare edilen bir P2P ağı aracılığıyla transfer edilebilir.

Bu bağlamda, Bitcoin ve diğer kripto paraların aracılara ya da herhangi bir merkezi sunucuya ihtiyaç olmadan dünya çapında transfer edilebilmesini sağlayan şey blockchainin doğası gereği içerdiği P2P mimarisidir. Ayrıca, blokların doğrulanması ve onaylanması sürecinde katılımcı olmak isteyen herhangi biri bir Bitcoin node'u olarak çalışabilir.

Dolayısıyla Bitcoin ağında işlemleri kaydeden ve işleyen bir banka bulunmaz. Bunun yerine blockchain tüm hareketleri herkese açık şekilde kaydeden bir dijital kayıt defteri olarak hareket eder. En temelde, her bir node blockchainin bir kopyasını tutar ve verinin doğruluğunu garanti altına almak için bu kopyayı diğer node'larla mukayese eder. Kötü niyetli hareketler ya da yanlışlıklar ağ tarafından hızla reddedilir.

Kripto para blockchainleri bağlamında node'lar farklı rollere sahip olabilirler. Örneğin tam node'lar işlemleri sistemin mutabakat kurallarına göre doğrulayarak ağ güvenliğini sağlar.

Her bir tam node, blockchinin tam ve güncellenmiş bir kopyasını elinde tutar ve bunun sayesinde dağıtılmış kayıt defterinin gerçek durumunun doğrulanmasına yönelik ortaklaşa çalışmaya katkıda bulunabilir. Ancak, tüm tam doğrulayıcı node'ların madenci olmadığını belirtmek önemlidir.

Avantajları

Blockchainlerin eşler arası mimarisi birçok fayda sunar. Bunların arasında en önemlisi P2P ağların geleneksel istemci-sunucu türlerine kıyasla daha fazla güvenlik sunmasıdır. Blockchainlerin çok sayıda node'a dağıtılmış olması onları birçok sistemin tıkanmasına neden olan Hizmet Reddi (DoS) saldırılarına karşı dayanıklı kılar.

Benzer şekilde, veri blockchaine eklenmeden önce node'ların çoğunluğunun mutabakata varması gerektiği için bir saldırganın veriyi değiştirmesi mümkün değildir. Bu durum özellikle Bitcoin gibi büyük ağlar için geçerlidir. Daha küçük blockchainler, node'ların büyük bölümünün kontrolü bir kişi ya da grup tarafından ele geçirilebileceği için (bu durum yüzde 51 saldırısı olarak bilinir) saldırılara daha açıktır.

Sonuç olarak, dağıtılmış eşler arası ağlar çoğunluğun mutabakata varması zorunluluğu ile bir araya geldiğinde blockchainlere kötü niyetli hareketler karşısında yüksek oranda direnç sağlar. Bitcoin'in (ve diğer blockchainlerin) Bizans hata toleransına sahip olmasını sağlayan nedenlerden biri de P2P modelidir.

Güvenliğin ötesinde, kripto para blockchainlerinde P2P mimarisinin kullanımı onları merkezi otoritelerin sansürlemelerine karşı dirençli kılar. Standart banka hesaplarının aksine kripto para cüzdanları dondurulamaz ya da hükümetler tarafından boşaltılamaz. Bu direnç, özel ödeme süreçleri ve içerik platformlarının sansür çabalarına karşı da geçerlidir. Bazı içerik yaratıcıları ve çevrimiçi satıcılar, ödemelerinin üçüncü partiler tarafından bloke edilmemesi için kripto para ödemelerini kullanmaktadır.

Sınırlamalar

P2P ağlarının blockchainlerde kullanımı birçok avantaja sahip olsa da çeşitli sınırlamaları da beraberinde getirir.

Dağıtılmış kayıt defterlerinin merkezi bir sunucu yerine her bir node üzerine güncellenmesi gerektiği için blockchaine işlem eklenmesi çok büyük miktarda hesaplama gücü gerektirir. Bunun sayesinde daha fazla güvenlik sağlansa da verimlilik büyük oranda azalır ve bu da ölçeklenebilirlik ve geniş çaplı benimsenme konularının önündeki başlıca engeldir. Yine de, kriptograflar ve blockchain geliştiricileri ölçeklenebilirlik çözümleri olarak kullanılabilecek alternatifler aramaktadır. Bunların başlıca örnekleri arasında Lightning Network, Ethereum Plasma ve Mimblewimble protokolü yer alır.

Bir diğer potansiyel sınırlama hard fork işlemleri sırasında gerçekleşebilen saldırılarla ilgilidir. Birçok blockchain merkeziyetsiz ve açık kaynaklı olduğu için, bir grup node kodu kopyalayarak değiştirebilir ve yeni paralel bir ağ kurmak üzere ana zincirden ayrılabilir. Hard fork'lar tamamen normaldir ve kendi başlarına bir tehdit teşkil etmezler. Fakat eğer bazı güvenlik yöntemleri uygun şekilde uygulanmazsa her iki zincir de tekrar (replay) saldırılarına açık hale gelebilir.

Dahası, P2P ağlarının dağıtılmış doğası onları blockchain alanının dışında da kontrol etmeyi ve düzenlemeyi görece daha zor hale getirir. Bazı P2P uygulamaları ve şirketleri yasa dışı aktivitelere ve telif hakkı ihlallerine dahil olmuştur.

Son Fikirler

Eşler arası mimari birçok farklı yoldan geliştirilebilir ve kullanılabilir ve kripto paraları mümkün kılan blockchainlerin temelinde yer alır. P2P ağları, işlem kayıt defterlerinin büyük node ağlarına dağıtılması sayesinde güvenlik, merkeziyetsizlik ve sansüre dayanıklılık sağlar.

P2P sistemleri blockchain teknolojisine yönelik kullanışlığının yanı sıra, dosya paylaşımı ağlarından enerji ticareti platformlarına kadar diğer farklı dağıtılmış hesaplama uygulamalarında da fayda sunabilir.