早在90年代，就已经出现P2P这个名词，从那时起就有许多P2P的应用。一直到了1999年，国外的Napster兴起，P2P的技术终于首度大规模地应用在网际网路上。 Napster之所以掀起这么大的波澜，是因为它彻底颠覆了人与人之间交易的模式，传统人与人之间的交易是利用货币作为工具，进行某种形式的以物易物，但是Napster却是利用P2P的技术，将人与人之间的有价档案（如mp3等），透过网路直接做分享交流，且使用者完全不需要支付任何的费用。

Napster的点对点运作方式

如(图一)Napster有一个中央伺服器（C），所有安装Napster的电脑（N#）在启动软体之后，都会连上这个伺服器。在连上之后，Napster会开始搜寻电脑中的档案，将可以进行分享的档案加以列表，并且将该列表传回中央伺服器C。这个中央伺服器可以说是一个超级大型的资料库，里面储存了数以亿计​​的档案资讯与电脑资讯。当电脑N1希望寻找档名含有“bbking” 的档案时，N1会将这个要求送到中央伺服器中，而伺服器就开始在这个大资料库中帮你找出符合这样条件的档案及电脑资讯（N3:bbking.mp3），然后将该结果传回N1电脑。如果N1的使用者要在这些结果中，选择某几个档案来进行下载，那么Napster将会从本地端进行网路连线到有这些档案的电脑上，并且将这些档案抓回来。

《图一 Napster传输示意图》

原理就是这么的简单，Napster事实上是最简单也最直接的一种P2P档案分享应用。在Napster成为新潮流之后，华人地区的Kuro与Ezpeer也加以学习模仿，并成为本土知名的P2P档案分享软体。事实上这两者与Napster的运作方式都是相当类似，而中央伺服器就在此种类型的应用中，扮演了极为重要的角色，它负责了档案资讯的储存及搜寻，是不折不扣的Server-Client架构，而真正的P2P只发生在档案的传送阶段。

P2P的乌托邦

任何事情总是会有理想家赋予新的想像，P2P也不例外，像上述的P2P档案分享服务，仍是采用了Server-Client架构，而这样的架构最大的致命伤就在于中央伺服器。这中间可能发生的问题包含了：

这几种状况都将会使得整个档案分享服务陷入停摆，所以有些理想家开始思考能不能做到没有中央伺服器的P2P系统相关问题，以至于后来做出了几个相当具有指标性意义的应用软体，分别是Gnutella和Freenet。

Gnutella的发展与技术

Gnutella到目前为止已经发展了好几年，目前是相当受到欢迎的P2P网路；Gnutella事先规范了一组点与点之间的通讯协定，这样任何两台采用Gnutella通讯协定的电脑就可以彼此互相沟通。 Gnutella并没有中央伺服器，它只有一张上面有几个节点的列表，任何一个新的节点在刚开始启动时，会自动连上其余的几个节点，然后就暂时固定下来，而节点与节点之间的通讯，是完全透过其他节点的帮忙。虽然这种讯息传递方式颇耗费频宽，但是速度却是非常地快，并且没有中央伺服器可能遇到的潜在危险。

Gnutella上的档案搜寻非常简单，使用者如果要找出一个包含“李宗盛”档名的档案，该软体会送出这个讯息给附近的节点，而收到讯息的节点又会传递给它附近的节点；如此不断地传递，就如同广播（Broadcast）的方式一样，可以在非常短的时间内将该讯息传递给所有网路上的节点。

当某个节点收到该讯息后，就会在自己的电脑中进行搜寻；假如有符合的档案，那么电脑就会将该档案的资料传回给原来的节点。 Gnutella通常采用的是一种沿着原路回去的机制，由(图2)我们可以得知该讯息M1由节点N1发出，经过各个节点的广播，抵达了一个节点N8，当该节点要将搜寻结果传回时，会沿着原路回去。

不过读者也许会问为什么要如此麻烦呢，直接传回去岂不是更快？说到这里，就涉及到匿名（Anonymity）的问题；如果要将结果直接传递给N1，那么N8势必要知道N1的IP address，才能够直接传​​送过去。然而Gnutella的另一个目标是希望做到节点之间的匿名传讯，也就是说节点与节点之间可以进行讯息传递，但是节点与节点之间却不能知道彼此的位址（Address）。虽然Gnutella利用这样的机制实现了无中央伺服器及匿名的目标，但是节点之间的档案传递方面，Gnutella还是采用了传统的方式，也就是节点与节点之间直接建立一条连线，以便将档案传回。

《图二 Gnutella节点间的传送示意图（一）》

《图三 Gnutella节点间的传送示意图（二）》

过于理想化的Freenet

Freenet则是一个野心更大的计画，除了节点之间的讯息要做到匿名保护及无中央伺服器之外，它还希望节点之间的档案传递也要做到匿名。换句话说，就是使用者可以抓到他想要的档案，但是这名使用者却不知道这些档案究竟是从哪个节点所提供。 Freenet计画的主持者Ian Clark是个言论隐私权论者，他主张人与人之间的言论交流需要被绝对保护，因此他带领一个团队发展了Freenet。Freenet允许使用者自由的散布档案和抓取档案，而不必担心自己的资料（如IP address、散布与抓取的档案资料等）会被外泄；举例来说，如果使用者想要散布一个档案，首先Freenet会利用一个特殊的函数F输入这个档案的档名，然后再输出一个特别的ID，而这个ID就是归该档案所独有；尔后Freenet网路会根据这个档案的热门程度和网路区域的需求度，来自动将该档案复制出去，至于这档案究竟会复制到哪些节点上则无法预测。

Freenet的特点

当另一个使用者要找寻这个档案（知道该档案名称）时，Freenet就会跟Gnutella一样，使用Broadcast的方式将这项要求传递给所有的节点，而收到这项要求的节点则会自动将该档案名称输入函数F，若是输出的ID出现在自己的档案资料库中，那么就表示有人需要这个档案，该档案就会沿着原路传回去。不过要特别注意的是，这个函数F是不可逆转，任何人都无法将档案ID反推出档案名称，而基于这个特点，Freenet可以保护到想要散布档案的人。

虽然Freenet的立意什佳，但是它实在是太过于理想化了，以致于执行效能相当地低落。笔者做过一些实验，某些热门档案，如4MB的MP3所需要下载的时间甚至要超过12小时；会造成这样的原因，就是Freenet太过于注重通讯隐私而无法顾及到通讯的效率。相反地​​，Gnutella在这一点则是做了妥协，讯息方面做到隐私保护，而实际的档案传输还是使用直接两点对传，因此在传档速度上会比Freenet快许多。

《图四 Freenet节点间的传送示意图》

世界真小

前述的Gnutella与Freenet都是利用节点与节点之间的协力合作来进行讯息的传递，不过大部份的读者可能会认为这样的方式会大幅度地降低传输速度，但是事实上结果正好是相反。在1967年的时候，一位哈佛的教授Stanley Milgram做了一个实验，他寄了160封信给乱数选出的160位美国某地区的居民，这封信上注明了该封信的目的地是一个住在另一州的某先生（并未注明地址）；教授请他们如果收到这封信，就将该封信转寄给他认为最有可能知道这​​位先生的亲朋好友，然后再请那位亲朋好友也同样转寄给他认为最有可能知道这​​位先生其他的亲朋好友。实验的结果相当有趣，总共有42封信寄达了那位先生，而且这42封信平均每封只透过了5.5个中间人。

这项实验的意义，显现了人与人间的网路结构，虽然一般人认为人与人之间的认识相当凌乱，根本无法做有效率的讯息交流，但是事实上在广大的社会里，一般人熟识的朋友并不会特别的多，但是有少数的人却认识相当多的人，而这样的人扮演了一个传递讯息的捷径的角色。在1998年，两位教授Duncatsn Wat与Steven Strogatz在Nature期刊上发表了一篇更为正式的学术研究，阐述了这个现象，并且将此现象称之为Small-World现象。

不过这个现象对于P2P有什么影响呢？其实其中的影响是非常地巨大，我们只要把上一段中的“人”改为“节点”，然后再重新阅读一次上一段的文章，我们就可以发现Small-World的现象可以让P2P网路中的讯息传递非常快速。 Gnutella与Freenet的网路效能，可以说都深受了Small-World的影响。

道魔之争

虽然Gnutella与Freenet是如此地好用，但是目前网路社会中并不是以这款P2P软体为主流；原因很简单，是因为这两种软体都不是以营利为目的，而是以学术研究为出发点。几个主要的商业P2P软体包含了Kazaa、eDonkey、iMesh，以及台湾的Kuro与Ezpeer等商业的P2P软体，都提供了较有效率的档案抓取功能和漂亮的操作界面，并在短时间内吸引了数以百万计的人使用，而此举就让全世界的唱片业与电影工业陷入困境之中。大家都加入分享的团队后，这就意味着产品没有人要买了；台湾的唱片业的业绩，从1997年的120亿台币掉到去年的50亿台币，未来预估还有可能会掉到30亿台币以下。

商业的反扑

纵然P2P如此地活跃，但商业力量也不是那么地好惹；最近美国的RIAA（Recording Industry Association of America）便开始对目前流行的P2P软体展开反击，据说他们雇用了网路高手设计程式来侵入P2P网路，借以收集使用者的使用记录，同时也发展了破坏软体；一是直接攻击并瘫痪P2P网路的枢纽- 中央伺服器（如果有的话）；一是进行档案的造假，提供了一堆看起来是正版档案的假档，让使用者浪费频宽却抓到一堆垃圾。另一方面，RIAA则是利用收集到的使用者记录正式控告这些使用者，就像前一阵子，RIAA控告了一百多人，其中连老人与小孩都有；至于台湾的Kuro与Ezpeer也有数人被IFPI（International Federation of the Phonographic Industry）控告，而这些诉讼现在都正在法院审理中。

目前这两股力量已经成为相互对抗的情势，但事实上谁对谁错还很难讲，主要是一方面宪法保障言论与秘密通讯的自由，另一方面使用者未付款即可获得版权内容也是事实，所以两者之间似乎存在着些许矛盾。

当年的Napster在不久前关门大吉（现在转型后又重新开张），而关门的原因很简单，因为Napster的中央伺服器里，记录了数以亿计​​的mp3档案记录，使用者之间的档案搓合都是由该伺服器提供服务，这也间接表示Napster有帮助犯罪的嫌疑。事实上，只要是有中央伺服器进行有版权内容的档案搓合的动作，几乎都有帮助犯罪的嫌疑，且在法律上是不容易站得住脚。万一有一天警调单位大动作进行抄台，让所有的使用记录都将呈现在阳光下时，这对于使用者来说是非常地危险。另外，P2P软体开发者最好不要抱着教唆犯罪的观点来引诱人使用P2P软体，一方面在媒体上广告宣称有大量免费的版权内容档案可以免费享用，一方面却又宣称自己这样的做法无辜无罪，这种两面手法其实自相矛盾。

总结

其实对于P2P和唱片业者，我们可以思考两种解决方案，一种是两边进行合作，意即P2P业者将营收所得部份，回归给版权内容的所有人，让两者相互合作，使P2P业者成为版权内容所有人的另一道收款窗口。另一种可能的合作，是让P2P业者跳过唱片或电影公司直接与歌手或是表演者合作；而P2P业者的部份营收，则直接回馈给真正的制作人，不需要再透过唱片或电影公司。这两种方案都有可能取代目前的P2P经营形式，进而成为新一代的商业机制，不过也有可能双方永无交集之日。

从技术的角度来说，无中央伺服器的P2P网路非常容易成长，但却非难以攻击；主要是没有瓶颈，所以成长的速度很快，但也因为没有瓶颈，所以找不到着力点来攻击，未来P2P的发展趋势将会逐渐朝这个方向走去。

台湾目前的主流P2P软体，似乎都停留在有中央伺服器的应用阶段（仅有一个正在实验中的P2P软体Apia，宣称已经做到无中央伺服器），主要的原因是这样运作模式的软体非常好设计，且中央伺服器主导了绝大多数的工作；不过这样的设计，未来肯定会逐渐遇到瓶颈，并且也不太符合P2P的精神。在使用者对于安全隐私的要求越来越高之下，设计更好的运作机制对于新一代的P2P软体来说，将会是更艰难的挑战。有人说是魔高一尺，道高一丈，也有人说是道高一尺，魔高一丈，两者之间的争战是要继续走下去或是开启合作先机，也许只能留待时间说分明了。

＜作者为交通大学 资讯科学系博士班研究生，连络方式：rollaned@sp.cis.nctu.edu.tw＞

延 伸 阅 读

这是一个由微软与多所美国知名大学(Rice、普渡、华盛顿)教授共同主持的计画，该计画目的在实验一个完全无中心、可延伸与自我组织的网路系统，它可自动的调节收发与错误的节点，相关介绍请见「PAST/Pastry计画」一文。 PlanetLab是一个开放性的全球分散系统测试计画，提供全球性的开发、布建与连结网路服务。目前已有超过220台机器在全球100个点支持各项短程或长程的实验计画，其测试的主题涵盖了分散储存、网路地图、P2P系统等等，你可在「PlanetLab分散网路服务」一文中得到进一步的介绍。 目前在娱乐业的智财权保护部份，只有35%的受访者非常关心智慧财产权的保护；另外则有38%的受访者认为这一点都不重要，剩下的1/3则认为这虽然很重要，但在生意上并不是第一考量的要素，档案共享的功能可能产生共享未授权的档案的情形。除了限制未授权的档案共享外，另一项P2P带来的挑战是找出一个方法来允许合法的档案共享，以创造P2P的商机，在「P2P的商机」一文为你做了相关的评析。

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