Peer-to-Peer (P2P) คืออะไร

ในวิทยาการคอมพิวเตอร์ เครือข่าย Peer-to-peer (P2P) ประกอบด้วยกลุ่มอุปกรณ์ที่เก็บและแบ่งปันข้อมูลร่วมกัน ผู้เข้าร่วมแต่ละคนจะถูกเรียกว่าโหนด (Node) ทำหน้าที่เป็น Peer หนึ่งในเครือข่าย โดยทั่วไปแล้วโหนดทั้งหมดจะมีอำนาจเท่ากันและทำงานเดียวกัน

ในโลกคริปโทเคอร์เรนซี Peer-to-peer มักหมายถึงการแลกเปลี่ยนคริปโทฯหรือทรัพย์สินดิจิทัลผ่านเครือข่ายแบบกระจายศูนย์ โดยจะมีแพลตฟอร์ม P2P ที่ช่วยให้ผู้ซื้อและผู้ขายแลกเปลี่ยนกันได้โดยไม่จำเป็นต้องมีคนกลาง หรือบางทีอาจจะมีฟีเจอร์การกู้ยืมเงินแบบไม่ผ่านคนกลางด้วย

เครือข่าย P2P เริ่มได้รับความนิยมในช่วง 1990 เมื่อโปรแกรมแชร์ไฟล์ข้อมูลได้ถูกสร้างขึ้น และในวันนี้เครือข่าย P2P ได้กลายเป็นแกนหลักสำคัญของคริปโทเคอร์เรนซีส่วนใหญ่ ซึ่งถือเป็นส่วนสำคัญในโลกของบล็อกเชน และ P2P ยังได้ถูกปรับใช้ในคอมพิวเตอร์รูปแบบอื่นๆ เช่น Search Engine, Streaming platform, Online marketplace

P2P ทำงานอย่างไร

ระบบ P2P มีพื้นฐานจากเครือข่ายของผู้ใช้งานที่เชื่อมต่อกันโดยไม่มีผู้ดูแลระบบหรือเซิร์ฟเวอร์ส่วนกลาง และทุกๆโหนดจะเก็บสำเนาข้อมูลชุดเดียวกัน แต่ละโหนดจึงเป็นทั้ง client และ server ให้กับโหนดอื่นๆดังนั้นโหนดใดโหนดหนึ่งจะสามารถดาวน์โหลดหรืออัปโหลดข้อมูลจากเครือข่ายได้ นี่คือสิ่งที่ทำให้เครือข่าย P2P แตกต่างจากระบบอินเทอร์เน็ตทั่วไป ที่อุปกรณ์ของ client ต้องดาวน์โหลดข้อมูลจาก server ส่วนกลาง

อุปกรณ์ที่เชื่อมต่อกับเครือข่าย P2P จะแชร์ไฟล์ข้อมูลที่จัดเก็บไว้ในฮาร์ดไดรฟ์ โดยการใช้ซอฟต์แวร์ที่ออกแบบมาเพื่อเป็นสื่อกลางในการแชร์ข้อมูล ผู้ใช้งานแต่ละคนสามารถค้นหาข้อมูลที่ต้องการจากอุปกรณ์อื่นๆบนเครือข่าย เพื่อค้นหาและดาวน์โหลดไฟล์ข้อมูล เมื่อผู้ใช้งานดาวน์โหลดไฟล์ข้อมูลนั้นแล้ว ผู้ใช้งานสามารถทำหน้าที่เป็นแหล่งข้อมูลของไฟล์ที่ดาวน์โหลดมาได้

หรือสรุปง่ายๆคือ ภายในหนึ่งโหนดสามารถเป็นได้ทั้งผู้ที่ดาวน์โหลดข้อมูลจากโหนดอื่นและเป็นแหล่งข้อมูลที่ให้โหนดอื่นมาดาวน์โหลดได้ในเวลาเดียวกัน ซึ่งหน้าที่ทั้งสองอย่างนี้สามารถทำได้พร้อมๆกัน ยกตัวอย่างให้เห็นภาพคือการดาวน์โหลดข้อมูล A และอัปโหลดข้อมูล B ในเวลาเดียวกัน

การที่ทุกๆโหนดบนเครือข่าย P2P ส่งผ่านและรับข้อมูลระหว่างกัน ส่งผลให้เครือข่าย P2P มีแนวโน้มที่จะเร็วและมีประสิทธิภาพมากขึ้น เมื่อฐานผู้ใช้งานใหญ่ขึ้น และรูปแบบการทำงานของเครือข่าย P2P ทำให้มันมีความต้านทานต่อการโจมตีทางไซเบอร์

ซึ่งเราสามารถแบ่งรูปแบบของเครือข่าย P2P ตามการออกแบบได้ 3 รูปแบบ ได้แก่ รูปแบบไร้โครงสร้าง (unstructured) มีโครงสร้าง (unstructured) และแบบผสมผสาน (hybrid)

เครือข่าย P2P แบบไร้โครงสร้าง (Unstructured P2P)

เครือข่าย P2P แบบไร้โครงสร้างจะไม่มีการวางโครงสร้างของโหนดที่ชัดเจน แต่ละโหนดจะสื่อสารกันอย่างไม่มีแบบแผน ซึ่งระบบแบบนี้เหมาะสมกับเครือข่ายที่มีความผันแปรสูง เช่นโหนดหลายๆตัวเข้าร่วม/ออกจากเครือข่ายบ่อยครั้ง

เครือข่าย P2P แบบไร้โครงสร้างนั้นสร้างไม่ยากเมื่อเทียบกับรูปแบบอื่นๆ แต่รูปแบบนี้มีความต้องการใช้ CPU และ Memory สูง

เครือข่าย P2P แบบมีโครงสร้าง (Structured P2P)

เครือข่าย P2P แบบไร้โครงสร้างจะมีการจัดวางโครงสร้างของโหนดเพื่อทำให้โหนดสามารถค้นหาข้อมูลได้อย่างมีประสิทธิภาพ และมีการใช้ hash function เพื่อเพิ่มความสะดวกในการค้นหาข้อมูล

ถึงแม้เครือข่ายแบบมีโครงสร้างนั้นมีประสิทธิภาพมากกว่า แต่ว่ารูปแบบนี้มักจะมีระดับของการรวมศูนย์ที่มากกว่า และมีต้นทุนในการติดตั้งและบำรุงรักษาที่สูงกว่ารูปแบบอื่นๆ รวมถึงเครือข่ายรูปแบบนี้จะมีประสิทธิภาพลดลงเมื่อพบเจอกับเครือข่ายที่มีความผันแปรสูง

เครือข่าย P2P แบบผสมผสาน (Hybrid P2P)

เครือข่าย P2P แบบผสมผสานคือการนำข้อดีของเครือข่ายอินเทอร์เน็ตแบบปัจจุบันมาผสมผสานกับเครือข่าย P2P ยกตัวอย่างเช่นเครือข่ายรูปแบบนี้อาจจะมีเซิร์ฟเวอร์ส่วนกลางที่อำนวยความสะดวกให้โหนดเชื่อมต่อกันได้ดีขึ้น เมื่อเปรียบเทียบกับ 2 รูปแบบก่อนหน้า เครือข่ายแบบผสมผสานจะมี performance โดยรวมที่สูงกว่า ซึ่งเป็นการเพิ่มประสิทธิภาพของเครือข่ายและรักษาความไร้ศูนย์กลางไปพร้อมๆกัน

ความสำคัญของ P2P ใน Blockchain

ในช่วงแรกของบิตคอยน์ Satoshi Nakamoto ได้นิยามบิตคอยน์ว่าเป็นระบบเงินอิเล็กทรอนิกส์แบบ Peer-to-peer (Peer-to-Peer Electronic Cash System) บิตคอยน์ได้ถูกสร้างมาให้เป็นเบินในรูปแบบดิจิทัล มันสามารถส่งผ่านระหว่างกันโดยผ่านเครือข่าย P2P ซึ่งมีระบบบันทึกข้อมูลแบบกระจายศูนย์ที่เรียกว่าบล็อกเชน (Blockchain)

ซึ่งโครงสร้างของเครือข่าย P2P ที่มีอยู่ในเทคโนโลยีบล็อกเชนคือสิ่งที่ช่วยให้บิตคอยน์และคริปโทเคอร์เรนซีตัวอื่นๆสามารถโอนไปหากันได้ทั่วโลก โดยไม่จำเป็นต้องมีตัวกลางหรือเซิร์ฟเวอร์ส่วนกลางใดๆ และทุกคนสามารถติดตั้งโหนดบิตคอยน์ (Bitcoin node) ได้ด้วยตัวเอง หากต้องมีส่วนร่วมในการตรวจสอบและยืนยันข้อมูลบนบล็อกเชน

ดังนั้นจึงไม่มีธนาคารเข้ามาเกี่ยวข้องในกระบวนการของการทำธุรกรรมของบิตคอยน์ แต่บล็อกเชนจะทำหน้าที่เป็นสมุดบัญชีดิจิทัลที่บันทึกข้อมูลทุกอย่างที่เกิดขึ้นและประกาศสู่สาธารณะ โดยแต่ละโหนดจะเก็บสำเนาของบล็อกเชนและเปรียบเทียบกับโหนดอื่นๆ เพื่อให้แน่ใจว่าข้อมูลมีความถูกต้องอยู่เสมอ เครือข่ายจะปฏิเสธกิจกรรมที่เป็นอันตรายหรือไม่ถูกต้องอย่างรวดเร็ว

จุดเด่นของ P2P ใน Blockchain

โครงสร้างแบบ P2P ของบล็อกเชนมีประโยชน์หลายอย่าง ข้อที่สำคัญที่สุดคือเครือข่าย P2P มีความปลอดภัยมากกว่าระบบอินเทอร์เน็ตแบบเซิร์ฟเวอร์ส่วนกลาง P2P มีการกระจายโหนดจำนวนมากออกไปทั่วเครือข่าย ทำให้มันสามารถป้องกันการโจมตีแบบ DoS ที่สามารถสร้างความเสียหายให้กับระบบจำนวนมาก

และอีกข้อที่สำคัญคือการป้องกันการโจมตีแบบ 51% (การที่มีคนสามารถควบคุมโหนดได้มากกว่าครึ่งหนึ่งของเครือข่าย แล้วสามารถควบคุมเครือข่ายได้ทั้งหมด) เพราะว่าเครือข่ายของบิตคอยน์ต้องอาศัยเสียงของโหนดส่วนใหญ่ในเครือข่ายเพื่อเพิ่มข้อมูลลงในบล็อกเชน และเครือข่ายบิตคอยนต์มีขนาดค่อนข้างใหญ่ จึงเป็นไปไม่ได้เลยที่จะมีใครสักคนมีเสียงข้างมากในเครือข่าย

การรวมเครือข่าย P2P เข้ากับระบบยืนยันด้วยเสียงข้างมาก ทำให้บล็อกเชนสามารถป้องกันกิจกรรมที่อาจสร้างความเสียหายได้อย่างดี และนอกจากข้อดีด้านความปลอดภัยแล้ว การใช้โครงสร้างแบบ P2P ในคริปโทเคอร์เรนซียังสามารถป้องกันการปิดกั้นจากรัฐบาลได้ด้วย ต่างจากระบบธนาคารปกติเนื่องจากคริปโทเคอร์เรนซีอย่างบิตคอยน์ไม่สามารถถูกอายัดหรือริบจากรัฐบาลได้

ข้อจำกัดของ P2P ใน Blockchain

แม้เครือข่าย P2P บนบล็อกเชนจะมีจุดเด่นหลายอย่างแต่มันก็ยังมีข้อจำกัดอยู่ในปัจจุบัน เนื่องจากข้อมูลบนบล็อกเชนต้องอัปเดตพร้อมกันในทุกๆโหนด แทนที่จะอัปเดตที่เซิร์ฟเวอร์ส่วนกลางเพียงที่เดียว การเพิ่มข้อมูลลงในบล็อกเชนจึงต้องใช้กำลังประมวลผลปริมาณมหาศาล

แม้ว่าจะเป็นการเพิ่มความปลอดภัยให้เครือข่ายแต่ก็เป็นการลดประสิทธิภาพไปในตัว และก็เป็นหนึ่งในอุปสรรคสำคัญในเรื่องการรองรับผู้ใช้งานจำนวนมาก ส่งผลต่อการใช้งานในวงกว้างในอนาคต แต่อย่างไรก็ตามในปัจจุบันก็มีนักพัฒนาพยายามหาทางออกที่เป็นไปได้ เช่น Lightning Network, SegWit และ Mimblewimble ที่พยายามทำให้ผู้คนสามารถใช้งานเครือข่ายได้มีประสิทธิภาพมากขึ้น

และอีกข้อคือเรื่องการทำผิดกฎหมายและเรื่องลิขสิทธิ์ เนื่องจากธรรมชาติของเครือข่าย P2P ที่ยากต่อการออกกฎระเบียบและควบคุมผู้ใช้งาน ซึ่งไม่ได้เป็นแค่บล็อกเชนเท่านั้น บริษัทที่นำ P2P ไปปรับใช้ก็พบปัญหานี้เช่นกัน

Reference :

Binance Academy