P2P与区块链文献综述

『壹』 区块链核心技术-P2P网络

点对点网络是区块链中核心的技术之一，主要关注的方面是为区块链提供一个稳定的网络结构，用于广播未被打包的交易（交易池中的交易）以及共识过的区块，部分共识算法也需要点对点的网络支撑（如PBFT），另外一个辅助功能，如以太坊的消息网络，也需要点对点网络的支持。

P2P网络分为结构化和非结构化网络两类。结构化网络采用类似DHT算法来构建网络结构；非结构化网络是一种扁平的网络，每个节点都有一些邻居节点的地址。

点对点网络的主要职责有维护网络结构和发送信息这两个方面。网络结构要关注的是新节点的加入和网络更新这两个方面，而发送信息包括广播和单播两个方面

如何建立并维护点对点的整个网络？节点如何加入、退出？
网络结构的建立有两个核心的参数，一个是每个节点向外连接的节点数，第二个是最大转发数。

新节点对于整个网络一无所知，要么通过一个中心的服务获取网络中的一些节点去连接，要么去连接网络中的“种子”节点。

网络更新处理当有新节点加入或者节点退出，甚至原来一些节点网络不好，无法连接，过一段时间又活了，等等这些情况。一般通过节点已有的连接来广播这些路由表的变化。需要注意的是，因为点对点网络的特殊性，每个节点的路由表是不一样的（也叫partial view）

广播一般采用泛洪协议，即收到转发方式，使的消息在网络中扩散，一般要采用一些限制条件，比如一条消息要设置最大的转发数，避免网络的过渡负载。

单播需要结构化网络结构支持，一般是DHT，类似于DNS解析的方式，逐跳寻找目标节点地址，之后进行传输，并且更新本地路由表。

要想快速检索信息，有两种数据结构可以使用，一种是树类型，如AVL树、红黑树、B树等；另外一类是hash表。
哈希表的效率比树更高，但是需要占用更多的内存。
信息的表示采用键值对的方式，即一个键对应一个值，我们要查找的是key，值是附着的信息。
哈希表要解决的问题是如何均匀地为每一个key分配一个存储位置。
这里面有两个重点：1.是为key分配一个存储地点，这个分配算法是固定的，保证存储的时候和查找的时候使用同一个算法，不然存进去之后会找不到；2.是均匀地分配，不能有点地方存放数据多，有点放存放数据少。

一般语言里面的hashtable、map等结构使用这个技术来实现，哈希函数可以直接使用取模函数，key%n，这种方式，n代表有多少个地方，key是整数，如果key是其他类型，需要先进行一次哈希，将key转为整数。这种方式可以解决上面的两个需求，但是当n不够大的时候（小于要存储的数据），会产生冲突，一个地方一定会有两个key要存储，这时候，需要在这个地方放一个链表，将分配到同一地点、不同key，顺序摆放。当一个地点放的key太多后，链表的查找速度太慢，要转化为树类型结构（红黑树或者AVL树）。

上面说过，哈希表效率很高，但是占用内容，使用多台机器就可以解决这个限制。在分布式环境中，可以将上述的地点理解为计算机（后面成为节点），即如何将一个key映射到一个节点上，每个节点有一个节点ID，即key->node id的映射，这个映射算法也要固定。
这个算法还有一个非常重要的要求，即scalebility,当新节点加入和退出时候，需要迁移的key要尽量少。

这个映射算法有两种典型结构，一个是环形，一个是树形；环形的叫一致性哈希算法，树形的典型叫kademlia算法。

选点算法就是解决key->node id的映射算法，形象的来说就是为一个key选择它生命中的她（节点）。

假设我们使用32哈希，那么总共能容纳的key的数据量是2**32，称之为hash空间，把节点的ID映射成整数，key也映射成整数。把key哈希和节点哈希值接的差值的叫做距离（负数的话要取模，不用绝对值），比如一个key的哈希是100（整数表示），一个节点的哈希是105，则这两个的距离是105-100=5。当然使用其他距离表示也可以，比如反过来减，但是算法要固定。我们把key映射（放到）距离他最近的节点上。距离取模的话，看起来就是把节点和key放到一个环上，key归属到从顺时针角度离它最近的节点上。

kademlia算法的距离采用的是key哈希与节点哈希异或计算之后的数值来表示（整数），从左往右，拥有越多的“相同前缀”，则距离越近，越在左边位置不一样，距离越远。
树结构的体现是，将节点和key看成树的节点，这个算法支持的位数是160bit，即20个8字节，树的高度为160，每个边表示一位。
选点的算法和一致性哈希相同，从所有节点中，选择一个距离key距离最小的节点作为这个key的归宿。

由于是在分布式环境中，为了保证高可用，我们假设没有一个中心的路由表，没有这个可以看到全貌的路由表，带来了一些挑战，比如如何发现节点、查找节点？
在P2P网络中，常用的方法是每个节点维护一个部分路由表，即只包含部分节点的路由信息。在泛洪算法中，这些节点上随机的；在DHT算法中，这个路由表是有结构的，维护的节点也是有选择性的。那么如何合理的选择需要维护路由信息的节点呢？

一个朴素的做法是，每一个节点保存比他大的节点的信息，这样可以组成一个环，但是这样做的话，有一个大问题和一个小问题。大问题是，每个节点知道的信息太少(只有下一个节点的哈希和地址)，当给出一个key时，它不知道网络中还有没有比它距离这个key距离还短的节点，所以它首先判断key是否属于自己和下一个节点,如果是，那么这个key就属于下一个节点，如果不是就调用下一个节点同样的方法，这个复杂度是N(节点数)。一个优化的方法是，每个节点i维护的其他节点有：i+2 1, i+2 2,....i+2**31,通过观察这个数据，发现由近到远，节点越来越稀疏。这样可以把复杂度降低到lgN

每个节点保存的其他节点的信息，包括，从左到右，每一位上与本节点不同的节点，最多选择k个（算法的超参数）。比如在节点00110上（为演示起见，选择5位），在要保存的节点路由信息是：
1****: xxx,....,xxx(k个)
01 : xxx,....,xxx(k个)
000 : xxx,....,xxx(k个)
0010 : xxx,....,xxx(k个)
00111: xxx,....,xxx(k个)
以上为一行称为k-bucket。形象的来看，也是距离自己越近，节点越密集，越远，节点越稀疏。这个路由查找、节点查找的算法也是lgN复杂度。

『贰』 怎么理解区块链的P2P

       对于P2P这个概念想必大家都很熟悉，第一反应就是网络借贷，其实在区块链的世界P2P是指对等网络。

对等网络这个概念是在08年金融危机之后提出的，一个或者几个化名为中本聪的人在网络上发表了一篇名为 《比特币白皮书：一种点对点的电子现金系统》的论文，于是一大波技术极客被吸引凑在了一起，他们不断完善了比特币系统，最终还发现了区块链。

中本聪在论文里说：在点对点电子现金支付系统中，第三方是没有价值的。

这里是我理解的去中心化。

我们不确定他们的最终目的，也许是改变世界改变未来？不过这样的技术发明确实是站在了传统中心化控制的对立面。

如何理解这个对等网络？

它们对传统行业会产生哪些影响？

以之前p2p暴雷潮为例。

2018年，自六月份起，可能是p2p行情最为严峻的一段时间，每天都有平均5个左右的平台暴雷，许多暴雷平台的投资人或惶惶不可终日，或奔走在维权的路上。网上一搜，惨状一片。

我们现在回想一下当初我们看好一个平台准备投资时需要做的事情。假设它不是一个资金盘。

注册，绑银行卡，身份证实名，充值，这时候你的钱都存到平台上了，然后平台将资金出借给事先对接好并核实身份的借款人，如果你投的一个月，每月时间到期你可以选择取回本金和坐收当月利息，或者不取出来可以继续在里面投标。

再举一个息息相关的例子

我们平时在淘宝上网购的时候，首先需要绑卡充值购物货款打给支付宝，确认收货后，支付宝把你的钱打给商家。这笔交易完成。

分析以上两个例子就会发现。在我们投资或者交易之前，我们的个人私密信息都是要先透露给第三方，你当初看好后选择的平台和阿里就充当了信用背书的作用。

在交易的那一刻，潜意识里，我们已经把平台和阿里当成是一个，绝对保证我们个人信息不被泄露以及能够保证我们的资金安全的平台。

这个时候我们交易的基础是基于信任。

阿里强大的公众影响力，姑且认为它跑路和违背信誉的可能性比p2p要低。但是假设，我是说假设，这些巨头保存的我们的资料和巨额的资产遭受到黑客的攻击。这样庞大的数据如果泄露，肯定我们自身有遭受损失的风险，而且完全不受我们控制。

p2p更不用说，圈钱跑路，企业公布的信息不实，或者企业对借款人的信息本身核实不严格，给本来该诚实公开给投资人的信息上了一层层的枷锁，风险自是不必说。

因此，再来理解中本聪提出来的在论文里说：在点对点电子现金支付系统中，第三方是没价值的这句话。

区块链里面的点对点(p2p)，就是去中心化或者是弱中心化，将传统行业里掌握大部分数据的中间节点这样的概念弱化，使得一个区块链网络的所有节点在功能上都是平等的，每一个节点可以对其他节点提供服务，也可以利用其他节点为自己提供服务。

并且这样的一个行为发生时全网自动广播备份，也就是记在账本上，每一个人都会知道有这样一件事，如果一个人想要赖账，他必须去更改超过网络中半数以上的账本，成本巨大，无法赖账，保证了区块链系统数据的安全。

区块链的去中心化、安全、共享透明、高效、低成本等特征使得其应用范围将会非常广，不过区块链底层技术还不成熟，基础设施还不完善，国内现在区块链行业处在发展的早期阶段，也有许多的陷阱，因此我们的注意力不该只放在币价和行情，也更该多关注真正的区块链技术

自身能力还不够的情况下，对于煽动诱导性的投资行为一定要远离，宁愿错过，也不要头脑发热以金犯险。

       原文链接： https://www.kg.com/article/490959733117816832

『叁』 鍖哄潡閾炬妧鏈杩愯屽湪涓涓瀹屽叏p2p鐨勭綉缁滈噷,瀹冧笉褰掕皝鎵鏈

鍖哄潡閾炬妧鏈杩愯屽湪涓涓瀹屽叏p2p鐨勭綉缁滈噷锛屽畠纭瀹炰笉褰掍换浣曚汉鎵鏈銆

鍖哄潡閾炬妧鏈鐨勬牳蹇冩満鍒舵槸鍘讳腑蹇冨寲锛屽畠鏋勫缓鍦ㄤ竴涓鐐瑰圭偣锛坧2p锛夌殑缃戠粶涔嬩笂銆傝繖鎰忓懗鐫锛屽尯鍧楅摼缃戠粶涓鐨勬瘡涓涓鑺傜偣閮芥槸骞崇瓑鐨勫弬涓庤咃紝鍏卞悓缁存姢鐫鏁翠釜缃戠粶鐨勫畨鍏ㄤ笌绋冲畾銆備笌浼犵粺鐨勪腑蹇冨寲缃戠粶涓嶅悓锛屽尯鍧楅摼缃戠粶娌℃湁涓蹇冩湇鍔″櫒鎴栨潈濞佹満鏋勬潵鎺у埗鎴栫＄悊鏁版嵁銆傝繖绉嶅垎甯冨紡鐨勬灦鏋勪娇寰楀尯鍧楅摼鍏锋湁鏋侀珮鐨勬姉绡℃敼鎬у拰鍙闈犳э紝鍥犱负浠讳綍瀵规暟鎹鐨勪慨鏀归兘蹇呴』寰楀埌缃戠粶涓澶у氭暟鑺傜偣鐨勫叡璇嗐

涓句釜渚嬪瓙锛屾瘮鐗瑰竵鏄鍖哄潡閾炬妧鏈鐨勪竴绉嶅簲鐢锛屽畠鍏佽哥敤鎴峰湪娌℃湁涓澶閾惰屾垨鏀垮簻鎺у埗鐨勬儏鍐典笅杩涜屽畨鍏ㄧ殑閲戣瀺浜ゆ槗銆傛瘮鐗瑰竵鐨勪氦鏄撹板綍琚瀛樺偍鍦ㄤ竴涓鍘讳腑蹇冨寲鐨勮处鏈涓婏紝杩欎釜璐︽湰鐢卞叏鐞冩暟浠ヤ竾璁＄殑鑺傜偣鍏卞悓缁存姢銆傛瘡涓绗斾氦鏄撻兘瑕佺粡杩囩綉缁滆妭鐐圭殑楠岃瘉鍜岀‘璁わ紝鎮勬枟纭淇濅氦鏄撶殑鐪熷疄鎬у拰鍚堟硶鎬с傜敱浜庢病鏈変竴涓涓蹇冧豢杩愰栧寲鐨勬満鏋勬帶鍒舵瘮鐗瑰竵缃戠粶锛屽洜姝ゅ畠鑳藉熷湪寰堝ぇ绋嬪害涓婃姷寰″℃煡銆佸共棰勫拰绡℃敼銆

鎬荤殑鏉ヨ达紝鍖哄潡閾炬妧鏈鐨刾2p鐗规у拰鍘讳腑蹇冨寲鍘熷垯锛屼娇鍏舵垚涓轰竴涓涓嶅綊浠讳綍浜烘墍鏈夌殑绯荤粺銆傝繖绉嶇壒鎬т笉浠呰祴浜堜簡鍖哄潡閾炬瀬楂樼殑瀹夊叏鎬у拰閫忔槑搴︼紝杩樹负鍏跺湪閲戣瀺銆佷緵搴旈摼绠＄悊銆佽韩浠介獙璇佺瓑澶氫釜棰嗗囨暟鍩熺殑搴旂敤鎻愪緵浜嗗箍闃旂殑绌洪棿銆傞殢鐫鎶鏈鐨勪笉鏂鍙戝睍鍜屾櫘鍙婏紝鍖哄潡閾炬湁鏈涙垚涓烘湭鏉ユ暟瀛楃ぞ浼氱殑閲嶈佸熀鐭炽

鍦ㄦ湭鏉ワ紝闅忕潃鏇村氱殑搴旂敤鍦烘櫙琚寮鍙戝嚭鏉ワ紝鍖哄潡閾剧殑p2p缃戠粶鍜屽幓涓蹇冨寲鐗规у皢杩涗竴姝ュ桨鏄惧叾浠峰笺備緥濡傦紝閫氳繃鏅鸿兘鍚堢害锛屼汉浠鍙浠ュ湪娌℃湁绗涓夋柟骞查勭殑鎯呭喌涓嬭嚜鍔ㄦ墽琛屽拰楠岃瘉鍚堝悓鏉℃撅紱鍦ㄤ緵搴旈摼绠＄悊涓锛屽尯鍧楅摼鍙浠ョ‘淇濅骇鍝佺殑鏉ユ簮鍜屾祦杞杩囩▼閫忔槑鍙杩芥函锛屼粠鑰屾彁楂樻秷璐硅呬俊蹇冨拰浼佷笟淇¤獕銆傝繖浜涘簲鐢ㄩ兘浣撶幇浜嗗尯鍧楅摼鎶鏈浣滀负涓涓鍏鍏便佸紑鏀俱佹棤浜烘墍鏈夌殑骞冲彴鐨勫法澶ф綔鍔涖

『肆』 区块链跟P2P究竟有什么关系

一、有助监管P2P企业

监管部门（央行、银监、证监）作为区块链的一部分，可以实时获取P2P交易的公共账本，通过分析公共账本获取各家P2P企业的理财项目和资金划转信息，实时为P2P行业监管提供低成本、高效率、可信赖的监管数据。

二、借款人的征信透明化

区块链最主要解决的就是信用问题，所以区块链最被看好的就是应用于征信。但征信这块其实争议也多，毕竟征信相关数据是非常敏感的，无论是征信机构还是用户，其实都是不希望公开的，数据是征信机构的命根子，家家都希望别人公开，自己保密。用户也不希望自己的数据公开。当然，如果未来能做到征信透明化，对P2P的投资人来说还是一件很有利的事。

三、交易结构的低成本化

对于一个P2P平台来说，每个月用户的取现费用也是一笔不小的开支，只是一般的P2P平台都会自己掏腰包去支付这部分费用。应用区块链强大的在线交易功能，去第三方支付，抑或银行资金托管，完成资金快速、准备、透明的交易，对于P2P平台来说是一件利好的事。

四、行业基础建设设施

大部分事物之所以飞速发展，很大程度上得益于基础设施的完善。就目前来看，区块链技术可以当做P2P乃至整个互联网金融体系的一个非常重要的新的基础设施建设，类似于像高速公路对汽车运输业，集装箱对远洋运输业的巨大改变一样。