Red peer-to-peer

¿Qué es una red peer-to-peer?

Una red peer-to-peer (P2P) es una colección de computadoras conectadas sin un controlador único. Cada computadora participante, llamada peer o nodo, es tanto un usuario como un proveedor de recursos. Los peers contribuyen a una red P2P compartiendo recursos como espacio de almacenamiento, capacidades de procesamiento y ancho de banda. Una red P2P es descentralizada, lo que la hace diferente de la disposición tradicional cliente/servidor donde un servidor solo proporciona contenido y un cliente solo usa contenido.

Las redes P2P tienen varias aplicaciones, pero la más común es el intercambio de medios (como música, películas y juegos). Debido a que no hay un controlador central, todo el contenido almacenado en la red se distribuye entre los peers. El contenido puede estar almacenado en múltiples ubicaciones, y cada peer es igualmente capaz de proporcionar a otros peers el contenido solicitado. Los peers también pueden contribuir a gestionar el tráfico de la red y los procesos de localización de archivos.

¿Cuáles son los principales usos de las redes peer-to-peer?

La visión original de la World Wide Web era similar a una disposición peer-to-peer, donde todos los participantes de WWW usarían y proporcionarían contenido en un sistema descentralizado de computadoras interconectadas pero independientes. Usenet, que antecede a Internet por aproximadamente una década y todavía se usa hoy en día, es un sistema de intercambio de información donde un usuario publica un mensaje que luego se copia a través de una red de servidores compartidos, usando así algunos aspectos de una red P2P.

La primera instancia del tipo de redes P2P que muchos conocen hoy en día surgió en los años 90—a red de intercambio de música llamada Napster. La red Napster eventualmente fue cerrada por problemas legales relacionados con infracciones de derechos de autor. Sin embargo, el intercambio de archivos sigue siendo un uso común de las redes P2P—BitTorrent y IPFS son dos ejemplos disponibles hoy en día. Pero el intercambio de archivos no es el único uso de las redes P2P.

Web3

Considerado la próxima iteración de Internet, Web3 reimagina Internet con una infraestructura descentralizada. El Internet actual (también llamado Web 2.0) está organizado alrededor de servidores centrales que proporcionan todas las plataformas y contenido con los que los usuarios interactúan. Las entidades que controlan estos servidores tienen el poder de determinar qué contenido está disponible y para quién. También tienen el control exclusivo sobre los datos de los usuarios y la responsabilidad de ellos.

Web3 todavía proporciona redes sociales, streaming de video y otras aplicaciones disponibles en Web 2.0. Pero Web3 apoya estas actividades con una red P2P descentralizada. Web3 almacena las aplicaciones y los datos del usuario en mini bases de datos cifradas (llamadas blockchains) distribuidas entre muchos pares. Esto significa que ninguna entidad tiene control exclusivo sobre ninguna plataforma, pieza de contenido o acceso. En cambio, una red descentralizada de pares trabaja junta para producir y mantener un registro preciso del blockchain, incentivados financieramente por recompensas en criptomonedas.

Otros ejemplos de P2P en uso hoy en día

Las redes peer-to-peer también se usan para satisfacer una variedad de otras necesidades, incluyendo:

• Aplicaciones WebRTC (gaming online, reuniones, etc.) usan P2P para mejorar el rendimiento. Permitir que los usuarios se conecten directamente entre ellos evita la ineficiencia de enrutar todo a través de un servidor y, por lo tanto, resulta en una entrega de datos más rápida.
• Aplicaciones de comunicación directa como WhatsApp usan P2P para llamadas de voz y videollamadas, y chatear.
• La informática voluntaria construye una red P2P que aprovecha los recursos de procesamiento voluntarios. Un individuo se convierte en un peer cuando se conecta a una red y dona una parte de las capacidades de procesamiento de su computadora para ayudar a completar proyectos complejos de análisis de datos. Un buen ejemplo de un proyecto que usa la computación voluntaria es Folding@home.
• Una oficina puede establecer una pequeña red P2P interna para compartir archivos entre empleados. Incluso dos computadoras hogareñas compartiendo archivos en los discos duros de cada una son un ejemplo de una red P2P local.
• Botnet se construyen como redes P2P para mejorar la entrega de Malware, y para la resiliencia contra esfuerzos por cerrarlas.

Tipos de redes peer-to-peer

Un principio básico de cualquier red P2P es que ninguna entidad única tiene control completo sobre cualquier contenido particular porque ese contenido existe en múltiples ubicaciones independientes y está controlado por muchas partes. Sin embargo, los mecanismos utilizados para entregar contenido de un nodo al siguiente pueden variar de una red a otra, dependiendo del tipo de red P2P.

No estructurada

Esta es una aplicación pura de P2P. Los nodos se conectan a otros nodos sobre la marcha a medida que se unen a la red; no hay una organización general. La ventaja de las redes P2P no estructuradas es que son fáciles de construir y pueden manejar una alta frecuencia de nodos que se unen y se van (llamado “churn”). Una desventaja es que la falta de comunicación organizada entre nodos puede causar búsquedas ineficientes. Una solicitud de búsqueda se transmite ampliamente a través de la red, o se pasa de nodo a nodo hasta que se encuentra el contenido solicitado. Esto usa muchos recursos de la red y puede ser infructuoso si el contenido solicitado es oscuro y difícil de localizar.

Estructurada

Una red P2P estructurada introduce una jerarquía en la interconectividad de los nodos. Los nodos se conectan de manera organizada para maximizar la eficiencia. El nuevo contenido o una nueva ubicación de contenido existente se registra en un “mapa” llamado una tabla de hash. Las solicitudes de búsqueda utilizan este “mapa” para encontrar la mejor ubicación desde la que recuperar el contenido. Tener nodos y contenido organizados y rápidamente localizables hace que la red sea más eficiente. Sin embargo, cuando la red experimenta churn, puede ser un desafío mantener la organización estructurada de la conectividad de los nodos y mantener actualizadas las tablas de hash.

Híbrida

Una red P2P híbrida busca reproducir las mejores características de ambos modelos, el estructurado y el no estructurado. En una red P2P híbrida, un servidor central realiza un seguimiento de los nodos y ayuda a un nodo a encontrar otro. El servidor central también supervisa la indexación del contenido. Un nodo que busca contenido contacta al servidor central para encontrar dónde se encuentra el contenido deseado, pero luego se comunica directamente con el nodo identificado como poseedor del contenido. El contenido no pasa a través del servidor central. De esta manera, el enfoque híbrido obtiene una ventaja de eficiencia al tener un servidor central confiable y robusto, mientras aún aprovecha las ventajas de rendimiento de los nodos que trabajan juntos directamente.

¿Cuáles son las ventajas de las redes peer-to-peer?

Existen buenas razones por las que algunas aplicaciones de Internet eligen usar una estructura P2P, incluyendo:

• Escalabilidad inherente: Cuando un nodo se une a la red, añade capacidad a la red al mismo tiempo que añade demanda. La salida de un nodo o su bajo rendimiento puede ser compensada por el resto de la red.
• Mayor estabilidad: Debido a que los datos no residen en un solo servidor, el acceso a los datos no se puede perder debido a que un servidor experimente un ataque o una caída.
• Contenido de mayor duración: Es muy difícil eliminar por completo datos almacenados en múltiples ubicaciones. En contraste, los datos que se encuentran solo en un único servidor son fáciles de sacar de circulación, ya sea voluntariamente, mediante censura, o por fuerzas externas como hackers. La longevidad de los datos también significa una mejor archivación de material antiguo.
• Mejor rendimiento: La comunicación directa entre nodos generalmente significa rutas de transmisión más cortas y una respuesta más rápida. En el caso de un archivo de datos grande, los datos pueden dividirse en piezas más pequeñas, con cada pieza entregada por un par diferente. Recibir datos de múltiples fuentes simultáneamente significa que recolectar un archivo grande lleva mucho menos tiempo.
• Ahorro de costos: Los pares reemplazan los costosos servidores, reduciendo los costos de satisfacer las solicitudes de contenido de alta demanda.

¿Existen riesgos asociados con las redes peer-to-peer?

Las redes P2P pueden mejorar tu experiencia en Internet. Pero vienen con sus propios riesgos de seguridad y privacidad, así como otros problemas como:

• Riesgos para los nodos: Cualquier tráfico de red enrutado a través de tu computadora mientras funciona como un nodo puede ser visto por otros nodos en la red. Tu ISP puede limitar tu ancho de banda si considera sospechoso el volumen de tráfico que estás alojando. (Afortunadamente, agregar una VPN amigable con P2P puede aumentar la seguridad contra estos riesgos ocultando quién eres, dónde estás, y qué contenido estás subiendo o descargando.)
• Pérdida de seguridad: Algunas redes P2P son mejores que otras para proporcionar un entorno seguro para tus datos.
• Contenidos contaminados (como malware): Las primeras redes P2P vieron muchos archivos corruptos pasándose entre nodos. Las redes P2P actuales han mejorado los protocolos de seguridad y encriptación para combatir esto, pero la amenaza permanece.
• Descubrimiento de contenido: P2P es bueno para encontrar contenido popular, pero puede ser más difícil para encontrar contenido menos común o de nicho. Si el contenido solo existe en un único nodo, y ese nodo abandona la red, el contenido puede desaparecer.
• Problemas legales: Una red P2P puede ser atractiva para actores malintencionados, porque puede permitir la elusión de las leyes de derechos de autor y mejorar el anonimato, y en general hacer más difícil eliminar material ilegal y desmantelar sitios ilegales. Esto puede hacer que las redes P2P sean más propensas a ser atrapadas en investigaciones legales.
• El llamado problema del “gorrono”: Los nodos a menudo pueden unirse a una red para usar los recursos de la red, pero no están necesariamente obligados a contribuir con sus propios recursos de vuelta al conjunto P2P. La solidez de una red P2P depende de los recursos que los nodos aportan al grupo. Si los nodos habitualmente usan más de lo que contribuyen, el rendimiento de la red sufre.