Réseau pair-à-pair

Qu’est-ce qu’un réseau pair-à-pair ?

Un réseau pair-à-pair (P2P) est un ensemble d’ordinateurs connectés sans contrôleur unique. Chaque ordinateur participant, appelé pair ou nœud, est à la fois utilisateur et fournisseur de ressources. Les pairs contribuent à un réseau P2P en partageant des ressources telles que l’espace de stockage, les capacités de traitement, et la bande passante. Un réseau P2P est décentralisé, ce qui le distingue du modèle traditionnel client/serveur où un serveur fournit uniquement du contenu et un client utilise uniquement du contenu.

Les réseaux P2P ont des applications variées, mais le plus courant est le partage de médias (comme la musique, les films et les jeux). Parce qu’il n’y a pas de contrôleur central, tout le contenu stocké sur le réseau est distribué entre les pairs. Le contenu peut être stocké dans plusieurs endroits, et chaque pair est également capable de fournir aux autres pairs le contenu demandé. Les pairs peuvent également contribuer à la gestion du trafic réseau et des processus de localisation des fichiers.

Quelles sont les principales utilisations des réseaux pair-à-pair ?

La vision originale du World Wide Web était similaire à une configuration pair-à-pair, où tous les participants au WWW utiliseraient et fourniraient du contenu dans un système décentralisé d’ordinateurs interconnectés mais indépendants. Usenet, qui précède Internet d’environ une décennie et est toujours utilisé aujourd’hui, est un système de partage d’informations où un utilisateur publie un message qui est ensuite copié à travers un réseau de serveurs partagés, utilisant ainsi certains aspects d’un réseau P2P.

La première instance du type de réseaux P2P familiers à beaucoup aujourd’hui est apparue dans les années 1990. Un réseau de partage de musique appelé Napster. Le réseau Napster a finalement été fermé pour des raisons juridiques liées aux infractions aux droits d’auteur. Cependant, le partage de fichiers reste une utilisation courante des réseaux P2P. BitTorrent et IPFS en sont deux exemples disponibles aujourd’hui. Mais le partage de fichiers n’est pas la seule utilisation des réseaux P2P.

Web3

Considérée comme la prochaine itération de l’Internet, le Web3 réimagine l’Internet avec une infrastructure décentralisée. L’Internet actuel (aussi appelé Web 2.0) est organisé autour de serveurs centraux qui fournissent toutes les plateformes et les contenus avec lesquels les utilisateurs interagissent. Les entités qui contrôlent ces serveurs ont le pouvoir de déterminer quel contenu est disponible et pour qui. Elles ont aussi seul contrôle et responsabilité sur les données des utilisateurs.

Le Web3 fournit toujours des médias sociaux, du streaming vidéo, et d’autres applications disponibles sur le Web 2.0. Mais le Web3 soutient ces activités avec un réseau P2P décentralisé. Le Web3 stocke les applications et les données des utilisateurs sur des mini bases de données chiffrées (appelées blockchains) distribuées entre de nombreux pairs. Cela signifie qu’aucune entité unique n’a de contrôle exclusif sur une plateforme, un contenu ou un accès. Au lieu de cela, un réseau décentralisé de pairs travaille ensemble pour produire et maintenir un registre précis de la blockchain, incités financièrement par des récompenses en cryptomonnaies.

Autres exemples de P2P en utilisation aujourd’hui

Les réseaux pair-à-pair sont également utilisés pour répondre à une variété d’autres besoins, comme :

• Les applications WebRTC (jeux en ligne, réunions, etc.) utilisent le P2P pour améliorer leurs performances. Permettre aux utilisateurs de se connecter directement les uns aux autres évite de tout router par un serveur. Cela permet une livraison plus rapide des données.
• Les applications de communication directe comme WhatsApp utilisent le P2P pour les appels vocaux et vidéos, ainsi que les discussions.
• L’informatique volontaire construit un réseau P2P qui utilise des ressources de traitement mises à disposition par des bénévoles. Un individu devient un pair lorsqu’il se connecte à un réseau et qu’il partage une partie des capacités de traitement de son ordinateur pour aider à réaliser des projets d’analyse de données complexes. Un bon exemple de projet utilisant l’informatique volontaire est Folding@home.
• Un bureau peut mettre en place un petit réseau P2P interne pour partager des fichiers entre les employés. Même deux ordinateurs domestiques partageant des fichiers sur leurs disques durs respectifs sont un exemple de réseau P2P local.
• Les botnets sont construits comme des réseaux P2P pour améliorer la livraison des logiciels malveillants et pour résister aux efforts visant à les fermer.

Types de réseaux pair-à-pair

Un principe fondamental de tout réseau P2P est qu’aucune entité unique n’a un contrôle complet sur un contenu particulier. Ce contenu existe dans de multiples emplacements indépendants et est contrôlé par de nombreuses parties. Cependant, les mécanismes utilisés pour livrer le contenu d’un nœud à l’autre peuvent varier d’un réseau à l’autre en fonction du type de réseau P2P.

Non structuré

C’est une application pure du P2P. Les nœuds sont connectés à d’autres nœuds spontanément lorsqu’ils rejoignent le réseau ; il n’y a pas d’organisation globale. L’avantage des réseaux P2P non structurés est qu’ils sont faciles à construire et peuvent gérer une fréquence élevée de nœuds rejoignant et quittant le réseau (appelée « turnover »). Un inconvénient est que le manque de communication organisée entre les nœuds peut entraîner des recherches inefficaces. Une demande de recherche est soit largement diffusée à travers le réseau, soit transmise de nœud en nœud jusqu’à ce que le contenu demandé soit trouvé. Cela utilise beaucoup de ressources du réseau et peut échouer si le contenu demandé est obscur et difficile à localiser.

Structuré

Un réseau P2P structuré introduit une hiérarchie dans l’interconnectivité des nœuds. Les nœuds sont connectés de manière organisée pour maximiser l’efficacité. Le nouveau contenu ou la nouvelle localisation du contenu existant est enregistré dans une « carte » appelée table de hachage. Les demandes de recherche utilisent cette « carte » pour trouver la meilleure localisation pour récupérer le contenu. Avoir des nœuds et des contenus organisés et rapidement repérables permet d’avoir un réseau plus efficace. Cependant, lorsque le réseau connaît un turnover, il peut être difficile de maintenir l’organisation structurée de la connectivité des nœuds et de garder les tables de hachage à jour.

Hybride

Un réseau P2P hybride vise à reproduire les meilleures caractéristiques des modèles structuré et non structuré. Dans un réseau P2P hybride, un serveur central suit les nœuds et aide un nœud à en trouver un autre. Le serveur central supervise également l’indexation du contenu. Un nœud cherchant du contenu contacte le serveur central pour savoir où se trouve le contenu désiré, mais communique ensuite directement avec le nœud identifié comme possédant le contenu. Le contenu ne passe pas par le serveur central. De cette manière, l’approche hybride gagne un avantage d’efficacité grâce à un serveur central fiable et robuste, tout en profitant des avantages de performance des nœuds travaillant ensemble directement.

Quels sont les avantages des réseaux pair-à-pair ?

Il existe de bonnes raisons pour lesquelles certaines applications Internet choisissent de utiliser une structure P2P, notamment :

• Évolutivité inhérente : Lorsqu’un nœud rejoint le réseau, il augmente la capacité du réseau en même temps qu’il augmente la demande. Le départ ou la mauvaise performance d’un nœud peut être compensé par le reste du réseau.
• Stabilité accrue : Étant donné que les données ne résident pas sur un serveur unique, l’accès aux données ne peut pas être perdu en raison d’une attaque ou d’une panne de serveur.
• Contenu de longue durée : il est très difficile de supprimer complètement les données stockées à plusieurs endroits. En revanche, les données présentes uniquement sur un seul serveur sont faciles à retirer de la circulation, que ce soit volontairement, par censure ou par des forces extérieures comme les hackers. La longévité des données signifie également une meilleure archivage du matériel ancien.
• Meilleure performance : Une communication directe entre les nœuds signifie des itinéraires de transmission plus courts et des réponses plus rapides. Dans le cas d’un fichier de données volumineux, les données peuvent être partitionnées en plus petits morceaux, chaque morceau étant livré par un pair différent. Recevoir des données de plusieurs sources simultanément signifie que la collecte d’un fichier volumineux prend beaucoup moins de temps.
• Économies de coûts : Les pairs remplacent les serveurs coûteux, réduisant ainsi les coûts pour répondre aux demandes de contenu à forte demande.

Existe-t-il des risques associés aux réseaux pair-à-pair ?

Les réseaux P2P peuvent améliorer votre expérience Internet. Mais ils comportent leurs propres risques pour la sécurité et la confidentialité, ainsi que d’autres problèmes comme :

• Risques pour les nœuds : Tout le trafic réseau acheminé via votre ordinateur lorsqu’il fonctionne en tant que nœud peut être vu par d’autres nœuds du réseau. Votre FAI peut limiter votre bande passante s’il considère le volume de trafic que vous hébergez comme suspect. (Heureusement, ajouter un VPN compatible avec P2P peut accroître la sécurité contre ces risques en cachant qui vous êtes, où vous êtes et quel contenu vous téléchargez ou uploadez.)
• Perte de sécurité : Certains réseaux P2P sont meilleurs que d’autres pour fournir un environnement sécurisé pour vos données.
• Contenu contaminé (comme le logiciel malveillant): Les premières réseaux P2P ont vu beaucoup de fichiers corrompus échangés entre les nœuds. Les réseaux P2P actuels ont amélioré les protocoles de sécurité et de chiffrement pour combattre cela, mais la menace persiste.
• Découverte de contenu : Le P2P est bon pour trouver des contenus populaires, mais peut être plus difficile pour trouver des contenus moins courants ou de niche. Si un contenu n’existe que sur un seul nœud et que ce nœud quitte le réseau, le contenu peut disparaître.
• Questions juridiques : Un réseau P2P peut être attrayant pour les acteurs malveillants, car il peut permettre de contourner les lois sur le droit d’auteur et d’offrir un anonymat accru, rendant globalement plus difficile la suppression des contenus illégaux et le démantèlement des sites illégaux. Cela peut rendre les réseaux P2P plus susceptibles d’être pris dans des enquêtes légales.
• Le problème des « profiteurs » : Les nœuds sont souvent libres de rejoindre un réseau pour utiliser ses ressources, mais ne sont pas nécessairement obligés de contribuer leurs propres ressources à la réserve P2P. La robustesse d’un réseau P2P dépend des ressources que les nœuds apportent au groupe. Si les nœuds utilisent habituellement plus qu’ils ne contribuent, les performances du réseau en souffrent.