P2Pの仕組みとは？P2Pの3つの種類や活用されているサービスを紹介

P2Pの仕組みとは

P2Pとは、複数のデバイス間で通信を行う通信方式のことを指します。一般的な通信技術の場合、ユーザーが情報を管理しているサーバーにアクセスしてデータを要求し、他のクライアントとデータを共有していました。

一方、P2Pは不特定多数の端末がサーバーを介さず、お互いの端末で直接データファイルを共有していく仕組みとなっています。

クライアント・サーバー方式との違い

クライアント・サーバー型では、サーバーがデータ管理者となって、全ての情報を集中的に管理するようになっています。そのため、サーバーの負荷を分散することができません。

サーバー・クライアント方式とP2P型の違いは、データを分散管理することができるところです。

そのことが結果として、処理速度が速くなるなど、様々なメリットが存在します。

ブロックチェーンとの関係性

P2P技術は、ブロックチェーン技術とも深く関係しており、組み合わせることで、ビットコインのようなシステムに利用されています。

例えば、ビットコインの送金において、マイナーがハッシュ値を計算し、ブロックに記録した情報は、P2Pネットワークを通じてすべてのノードと情報共有しています。

しかし、P2Pの技術のみでは、取引の正当性を保障する仕組みはありません。

そこで、ブロックチェーンの取引記録が記録されているブロックが長い方を正しいと判断する仕組みを利用することで、記録の正当性を保障することができます。

P2Pの種類3つ

P2Pには、いくつか種類があります。ハイブリッドP2P、ピュアP2P、スーパーノードP2P、それぞれ違った通信方式、特徴、メリット、デメリットがありますので、紹介していきます。

P2Pには、種類があり、それぞれ適した目的に利用することで、優れたシステムを構築することができます。

1：ハイブリッドP2P

ハイブリッドP2Pとは、P2Pネットワークにサーバーを用いるネットワークのことです。

クライアント・サーバー型とは異なり、クライアント同士がお互いに情報のやりとりを行っています。この技術が使われているサーバーには、主にユーザーのデータが記録されていることが多いです。

2：ピュアP2P

ピュアP2Pは、今までのP2Pの技術と同様のつくりになっています。クライアントがお互いに接続をし、情報のやりとりを行っているP2Pネットワークを築いています。

不特定多数の端末がサーバーを介さずに、データをやり取りすることで、負荷の分散が可能になっています。

3：スーパーノード型P2P

スーパーノード型P2Pは、優れた処理能力を持ち、通信状態が良好なノードがネットワークに接続しているノードの中から複数選ばれて、接続しているノードの情報を管理しています。

異なるスーパーノードと情報を分け合い管理していくことにより、負荷を分散させることが可能になります。

P2Pのメリット3つ

次は、P2Pの持つ様々なメリットについて解説していきますが、これがわかれば、P2Pが多くのサービスで利用されている理由がわかります。

P2Pは従来のクライアント・サーバーシステムと比べて優位な点があります。ここでは、P2Pがもつ３つのメリットについて見ていきます。

1：匿名性が高い

P2Pの一つ目のメリットとして、匿名性の高さが挙げられます。

P2P技術では、ネットワーク上にデータが分散されるので、全てのノード情報を把握されにくく、なおかつ高い匿名性を確保しやすくなっています。

このようにP2Pネットワークでは匿名性が高く、利用者のプライバシーを守ることができるので、安心してネットを利用することができます。利用者からすると、とても大きなメリットといえるでしょう。

2：サーバーダウンがない

人気サービスなどでは、利用者が増え、サーバーへの負荷が高まり、サーバーダウンが起きてしまうことがあります。サーバーダウンが起きれば一時的にサービスが利用できなくなってしまうので、ユーザーの不満や、運営側にも、負担がかかることになってしまいます。

しかし、P2P技術は、データ分散管理することができるため、端末に大きな負荷がかかることで起きてしまう、サーバーダウンがありません。これは、利用者にとっても、運営側にとって、大きなメリットとなります。

3：データが分散される

多くのwebサイトにおいて、クライアント・サーバーシステムが利用されています。そのため、利用者の急増によるアクセス増加に対応することができず、サーバがダウンし、利用ができなくなってしまうことがあります。

一方、P2P技術は、データ分散管理を行います。こうすることで、端末にかかる負荷も分散させることができ、処理速度の低下が起こらず、サーバーダウンが起きない、「ゼロダウンタイム」が実現されます。

P2Pのデメリット2つ

ここまでは、P2Pのメリットを紹介してきました。次は、P2Pのデメリットについて紹介していきます。セキュリティについて、データ承認に時間を要することについて、説明していきます。

メリットだけではなく、デメリットも知ることで、P2Pについてより深く理解することができるでしょう。

1：セキュリティ

P2Pのデメリットとして挙げられるのは、セキュリティリスクです。P2Pはマルウェアなどに弱く、もし悪意のあるプログラムに感染した場合、サーバーを経由せずにクライアント同士で通信ができるので、感染拡大に繋がってしまう可能性があります。

また、どの経由で侵入して来たマルウェアなのかを逆探知することも、クライアントサーバー型と比べて難易度が高くなります。さらに、サーバーを経由せずにクライアント同士で繋がっているため、データ流出のリスクも考えられます。

2：データ承認に時間を要する

P2P通信の場合、ネットワークに接続しているノードが多くなるほど、データをやり取りする相手が多くなるので、データ承認に時間がかかってしまうというデメリットがあります。

クライアントサーバ形式の場合、一つのサーバでデータを管理しています。1ヶ所で管理している方が、早くて効率が良いとされます。

また、データを伝達していく過程で、P2P通信を利用しているクライアントにデータが届くまでに時間がかかってしまうことで、データの一貫性が保ちにくいということもあります。

P2Pが活用されている4つのサービス

P2Pのメリットとデメリットについて解説しましたとおり、P2Pにはデメリットも存在しますが、メリットも多くあるので、近年様々なサービスに利用されています。

次は、P2P技術を利用したサービスについて、LINE、Skype、μTorrent、ビットコインの4つを紹介していきます。

1：LINE

SNSアプリ「LINE」にも、P2P技術が利用されています。LINEで友達と写真や動画を共有することができますが、このデータを共有する仕組みにP2P技術は利用されています。

LINEでは、運営側がユーザーIDなどのアカウント情報を管理しています。しかし、データファイルなどはLINEが持つサーバを経由する必要がないので、ユーザー同士で共有することが可能になります。

こういった理由から、LINE側などのSNS運営側が高性能なシステムを用意する必要がありませんので、LINEやその他のSNSを無料で利用することが可能となりました。無料で利用できることは、ユーザーにとって非常に大きな利点となります。

2：Skype

LINEのように、データや写真、動画を共有することが可能なサービスは、Skypeにも、P2P技術を利用したデータ通信が行われています。

運営側のサーバーでユーザーの重要な情報を管理しておき、ノードがサーバに保管されているデータを参照することによって、アカウントを見つけることができます。

Skypeは、後にマイクロソフト社に買収されました。それからは、通信方式をP2Pからクラウドホスティングサービスへと変更しましたので、現在はP2Pの通信方式を利用していません。

3：μTorrent

次は、P2Pの技術を利用し、データを共有することができる便利なサービス「μTorrent」について紹介します。μTorrentは、P2Pを用いて、サーバーを介さずにユーザー同士でデータを共有することが可能なソフトです。

撮影した動画などを共有でき、とても画期的な製品ですが、P2Pの持っている匿名性を利用することで、映画、音楽などの価値あるコンテンツを違法にダウンロードできてしまうので、著作権侵害が発生してしまい、多くのメディアで取り上げられてしまいました。

P2Pのメリットを生かした素晴らしい製品がありつつも、P2P技術がもつ特徴が悪用されてしまうこともあります。

4：ビットコイン

度々メディアでも取り上げられる仮想通貨のビットコインにも、P2P技術が使われています。

ビットコインを送金する時に発行された取引履歴は、マイニングによってハッシュ値が計算されています。そして、ブロックチェーンの分散台帳にデータが記録されます。ここに、P2Pが利用されており、データを分散管理しています。

このように、P2Pを活用することによって、1つのノードが何らかの原因により消滅した場合においても、重要な取引データが消滅しない、という画期的なシステムになっています。ビットコインなどの通貨取引では、P2Pが持っている耐衝撃性が利点となります。

P2Pについて理解を深めよう

今回は、「P2Pネットワーク」の仕組みと特徴、従来のネットワークとの違いについて紹介しました。従来のクライアントサーバ方式との違い、「P2Pネットワーク」の強みと弱みを理解し、目的によって使い分ける必要があるということがご理解いただけましたでしょうか。

P2Pへの理解を深めるためには、その他の周辺知識が必要となってきます。必要な周辺知識、情報のアップデートを常にリサーチすることで、さらにP2Pへの理解を深めることができるでしょう。