DHT：比特币和以太坊是如何去中心化的

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上周有朋友向大文求助：DAG和DHT有什么区别？

DAG 是有向无环图。 我们之前介绍过。 它是公链的扩展解决方案。 其代表项目包括IOTA和Phantom。 但由于开发难度高，需要攻克的技术难关，优秀的DAG项目在公链市场上并不多见。

DHT的全称是Distributed Hash Table或Distributed Hash Table。 它是区块链系统实现分布式网络的底层算法。 每个项目都不一样比特币中节点的功能有哪些，比如比特币用的gossip协议，以太坊用的Kademlia。

今天给大家详细介绍一下DHT。

DHT的诞生可以说是现代互联网去中心化的标志：最初的互联网是完全去中心化的，每台计算机（节点）通过FPS等各种协议相互访问。 在随后的发展过程中，互联网逐渐发展出适合大规模商业应用的服务器+客户端模型，将部分节点专门作为服务器，其他节点之间的访问逐渐减少。 这也是为什么现代互联网被冠以“中心化”之名的原因。

在互联网中心化的发展过程中，以 BitTorrent 为代表的 P2P 网络协议成为互联网去中心化的标志。 P2P的全称是点对点网络（peer-to-peer），又称点对点技术。 它是一个没有中央服务器，依靠用户组（点）交换信息的互联网系统。 它的作用是减少之前网络传输中的节点数量。 以降低数据丢失的风险。 与具有中央服务器的中央网络系统不同，对等网络的每个客户端不仅是一个节点，还具有服务器的功能。 任何一个节点都不能直接找到其他节点，必须依靠自己的用户群进行信息交换。

从某种意义上说，区块链技术是P2P的延伸。 与P2P相比，区块链大大拓展了应用场景，解决了节点奖励问题。 P2P本身所强调的离散性、可扩展性和容错性，也能完美支持区块链网络的运行。 在：

离散性：组成系统的节点没有任何中央协调机制。

可扩展性：即使有数万个节点，系统应该还是相当高效的。

容错性：即使节点不断加入、离开或停止工作比特币中节点的功能有哪些，系统仍要达到一定的可靠性。

以比特币采用的 Gossip Protocol 算法为例。 Gossip算法可以将信息以一种随机的方式传播到整个网络，正如Gossip“八卦”的本义。

Gossip运行过程中，网络中的一个节点随机选择其他几个节点作为传输对象，该节点将相应的信息传输给被选中的节点，然后接收到信息的节点重复同样的工作，最终建立一个比特币节点网络。

以太坊中使用的Kademlia（也称为Kad）算法直接指定了网络的结构，也通过节点查询指定了信息交换的方式。 Kademlia 网络节点使用 UDP 进行通信。 所有参与通信的节点组成一个虚拟网络，由节点ID标识，节点ID直接对应文件哈希，它所代表的节点存储着从哪里可以获取文件和资源的信息。 当我们在网络中搜索某个值时，Kademlia 算法需要知道与这些值关联的键，然后开始逐步在网络中搜索。 每一步都会找到一些ID更接近key的节点，如果有节点直接返回搜索到的值或者找不到更接近key的节点ID，则停止搜索。 这种搜索值的方法非常有效：与其他 DHT 实现一样，Kademlia 仅访问 O(log(n)) 个节点以在 n 个节点的系统中搜索值。 去中心化网络结构的另一个优点是可以显着增强抵抗拒绝服务攻击的能力。 即使网络中一整批节点受到洪泛攻击，也不会对网络的可用性造成太大影响。 通过绕过这些漏洞（被攻击的节点）重新编织网络，可以提高网络的可用性。 恢复。 这是以太坊系统比比特币系统更高效的原因之一。