¿Qué es Peer-to-Peer (P2P) y cómo funciona una red P2P?

¿Qué es Peer-to-Peer (P2P)?

Una red peer-to-peer, también conocida como red P2P, es una red digital en la que los participantes (los pares) se comunican directamente entre sí sin la intervención de una parte central, como un servidor o una empresa. Estos pares pueden intercambiar datos entre sí a través de la red P2P sin que sea necesaria una autoridad centralizada.

Esto es posible porque cada ordenador (denominado nodo) dentro de la red realiza parte de las tareas, como el almacenamiento de datos, la validación de información y la transmisión de mensajes. Las responsabilidades, por tanto, se distribuyen por toda la red.

El concepto de P2P se utiliza principalmente en sistemas de registro distribuido, como las blockchains. El ejemplo más conocido es la blockchain de Bitcoin y el criptoactivo BTC. La tecnología P2P también constituye la base de otras soluciones blockchain, como las aplicaciones DeFi, las plataformas Web3 y diversas redes descentralizadas.

Ejemplo:
Puedes comparar una red P2P con un grupo de amigos. Imagina que tú y tus amigos queréis enviaros mensajes, pero no queréis utilizar una aplicación de grupo ni un servidor central. En su lugar, cada persona envía su mensaje directamente al teléfono del otro.

No hay WhatsApp, no hay una empresa intermediaria ni un lugar central donde se almacenen los mensajes. Cada persona envía, recibe y guarda los mensajes por sí misma.

Así es exactamente como funciona una red peer-to-peer:

• Todos son iguales (cada amigo puede enviar y recibir mensajes).
• No existe una autoridad central que controle la red.
• Todo se realiza directamente de persona a persona.

Puntos clave

• Una red peer-to-peer (P2P) es una red en la que los participantes se comunican directamente entre sí sin una parte central, en la que cada participante (par o nodo) desempeña un papel activo.
• En una red P2P, todos los participantes son iguales y responsables de tareas como el almacenamiento, la transmisión y la validación de datos, sin jerarquía ni control central.
• La tecnología P2P constituye la base de blockchains como Bitcoin y se utiliza ampliamente en el ámbito de las criptomonedas, DeFi, Web3 y aplicaciones descentralizadas, pero también fuera de este ámbito, como en los torrents y las redes de computación distribuida.
• La red funciona mediante la verificación y validación de transacciones y datos por múltiples pares, tras lo cual se alcanza un consenso y la información se almacena y se comparte.
• Las redes P2P ofrecen ventajas como la descentralización, la seguridad y la resistencia a la censura, pero también presentan desventajas como la complejidad técnica, los problemas de escalabilidad y una mayor responsabilidad para los usuarios.

¿Qué significa Peer-to-Peer?

Peer-to-peer se refiere a una red en la que los participantes (pares) son iguales. Todos los participantes tienen los mismos derechos y competencias y son responsables de las mismas tareas. Pueden:

• almacenar datos
• enviar datos
• recibir datos
• realizar cálculos
• procesar y validar datos

Por lo tanto, no existe una jerarquía como en las redes tradicionales, donde un servidor ejerce el control. Los propios participantes son responsables de la gestión y del tratamiento seguro de los datos. Esto hace que una red peer-to-peer sea justa y fiable.

¿Dónde y para qué se utilizan las redes P2P?

Actualmente, el peer-to-peer se utiliza tanto dentro como fuera del mercado de los criptoactivos.

P2P dentro del ámbito cripto:

• Para enviar y recibir fondos (como BTC) sin la intervención de un banco u otro intermediario.
• Las transacciones en la blockchain son validadas y ejecutadas por nodos (ordenadores que almacenan datos y verifican transacciones).
• Las soluciones DeFi, como los DEX, utilizan P2P para permitir a los usuarios operar directamente entre sí sin necesidad de un intermediario.
• El almacenamiento de archivos en miles de ordenadores simultáneamente en lugar de en un único servidor central, como Google Drive o Dropbox. Las dApps utilizan este sistema (por ejemplo, a través de IPFS) para que los archivos sigan estando disponibles incluso si uno o varios ordenadores dejan de funcionar.

P2P fuera del ámbito cripto:

• En el intercambio de archivos mediante torrents, como BitTorrent, descargas archivos de muchos usuarios al mismo tiempo en lugar de hacerlo desde un solo servidor. Cualquier persona que tenga una parte del archivo la comparte automáticamente con los demás.
• Las redes de comunicación, como las versiones antiguas de Skype, transmitían audio y vídeo directamente entre los usuarios sin un servidor central, lo que las hacía más rápidas y eficientes.
• En los sistemas de computación distribuida, como SETI@Home, miles de ordenadores trabajan conjuntamente para realizar grandes cálculos. De este modo se crea una gran red de computación compartida sin un superordenador central.

Estos son solo algunos ejemplos de cómo y dónde se aplica el P2P dentro y fuera de la tecnología blockchain.

¿Cómo funciona una red Peer-to-Peer?

Una red peer-to-peer (P2P) funciona conectando a todos los participantes dentro de la red. Cuando un par realiza una acción, esta información se envía a otros pares. Estos pares son responsables de verificar la información, almacenar los datos y validar la información. Una vez realizado este proceso, la transacción se ejecuta y los datos (la prueba de ejecución) se almacenan dentro de la red.

En el caso de las blockchains, este proceso funciona de la siguiente manera:

• Un usuario envía una transacción, por ejemplo, el envío de bitcoin desde la dirección A a la dirección B.
• La transacción se envía a varios nodos que son responsables de verificar la transacción.
• Los nodos verifican la transacción y alcanzan un consenso sobre su validez.
• Las transacciones válidas se incluyen posteriormente en un bloque que se añade a la blockchain.
• El nuevo bloque se distribuye a todos los pares de la red para mantener la red actualizada.

Este mecanismo hace que las blockchains sean robustas, seguras y difíciles de censurar.

Principales características de una red P2P

Una red P2P se reconoce por las siguientes características:

• Descentralización: No existe una autoridad central, como un servidor que gestione la red. En su lugar, las tareas se distribuyen entre una red de participantes, denominados nodos o pares.
• Distribución equitativa de las tareas: Cada par realiza, en principio, las mismas funciones.
• Alta tolerancia a fallos: La red no tiene un único punto de fallo. Esto significa que la red sigue funcionando incluso cuando se produce un error. Si un nodo falla o comete un error, la red puede seguir funcionando y corregirse a sí misma.
• Escalabilidad: Cuantos más pares participan en la red, mayor es la capacidad y más datos puede procesar la red en un periodo de tiempo determinado. Además, una mayor participación contribuye a un mayor grado de descentralización.
• Transparencia: Las redes peer-to-peer dentro de la tecnología blockchain son transparentes. Todo lo que ocurre en la blockchain se registra públicamente en el registro distribuido y puede consultarse a través de un block explorer. Esto hace que el sistema sea verificable y contribuye a su fiabilidad, ya que los comportamientos fraudulentos se hacen visibles.

Ventajas del Peer-to-Peer

Las redes peer-to-peer ofrecen diversas ventajas para desarrolladores y usuarios:

• Ausencia de intermediarios: Los usuarios pueden operar o comunicarse directamente entre sí, lo que puede ser más rápido y económico que hacerlo a través de plataformas centralizadas. Además, los propios usuarios asumen toda la responsabilidad y no existe una entidad central que pueda detener o prohibir transacciones.
• Mayor seguridad gracias a la descentralización: Dado que los datos se distribuyen entre muchos pares, resulta más difícil para los atacantes comprometer la red en su conjunto.
• Sin control central ni censura: Nadie puede apagar la red de forma unilateral ni bloquear a los usuarios.
• Robustez y fiabilidad: La red sigue funcionando incluso si varios ordenadores quedan fuera de línea.
• Eficiencia: Las tareas se distribuyen entre los pares, lo que elimina la necesidad de una infraestructura central pesada. Los pares son conjuntamente responsables del almacenamiento, el procesamiento y el control de los datos.

Desventajas del Peer-to-Peer

Además de las ventajas, el uso de redes peer-to-peer también presenta desventajas:

• Facilidad de uso: La configuración y gestión de un par o nodo suelen ser complejas y requieren conocimientos técnicos.
• Problemas de rendimiento en caso de alta congestión: Blockchains como Bitcoin y Ethereum solo pueden procesar un número limitado de transacciones por unidad de tiempo, en parte debido al tamaño de los bloques y al tiempo de creación de los bloques. Durante periodos de alta congestión de la red, esto puede provocar un procesamiento más lento y costes de transacción más elevados.
• Mayor responsabilidad para los usuarios: Sin una entidad central, los usuarios deben encargarse por sí mismos de la seguridad, las copias de seguridad y la correcta ejecución de las acciones. En caso de errores, como el envío de criptoactivos a una dirección incorrecta, la recuperación suele ser imposible debido a la inmutabilidad de la blockchain.
• Desafíos legales y regulatorios: Las redes descentralizadas son difíciles de regular, lo que puede dar lugar a incertidumbre jurídica.
• Hardware costoso: En algunos casos, se requiere hardware especializado y costoso para operar un nodo. En el caso de blockchains que utilizan el Proof of Work como mecanismo de consenso, como Bitcoin, el mining es intensivo en energía y requiere una gran potencia de cálculo, así como equipos especializados.

Reflexión final

Las redes peer-to-peer constituyen la columna vertebral de las tecnologías descentralizadas, ya que permiten a los usuarios comunicarse y ejecutar transacciones directamente entre sí sin intermediarios. El papel equitativo de todos los participantes da lugar a un sistema robusto, transparente y difícil de censurar, lo que ofrece importantes ventajas, especialmente dentro de la tecnología blockchain. Al mismo tiempo, esta forma de descentralización exige mayores conocimientos técnicos y responsabilidad por parte de los usuarios, y el rendimiento puede verse afectado durante periodos de alta carga de la red. En conjunto, el P2P ofrece una alternativa potente a las redes centralizadas, siempre que los usuarios sean conscientes tanto de sus ventajas como de sus limitaciones.