Kademlia. Българският алгоритъм на децентрализирания свят

фев. 21, 2023 | Технологии

Kademlia. Българският алгоритъм на децентрализирания свят

21 февруари 2023 | Технологии

Kademlia е името на едно от най-значимите технологични решения в света на информационните технологии, създадени от българин. Не сте чували за него? Значи е крайно време!

„Да ти е на кадем!“ е класическо ретро пожелание за това да имаш късмет по пътя си. Може би „на кадем“ им тръгна и на торентите като технология, и на много от приложенията на блокчейн света благодарение на едноименни алгоритъм, който стои в сърцата им.

Възпитаникът на ТУЕС и MIT Петър Маймунков създава почти на шега системата, която се използва широко в света на децентрализираните решения – от BitTorrent до Ethereum. Kademlia се оказва точното решение в началото на хилядолетието, тъкмо във времената, когато за първи път интернет направи решителната крачка от централизираните системи към направлението, което ни отведе до блокчейн.

Петър Маймунков и творението му заслужават своята слава, ето защо.

 

Късметче

Какво е Kademlia? Дистрибутирана хаш таблица. Ако последните три термина не ви говорят нищо, не се притеснявайте. С думи прости става дума за алгоритъм, който позволява милиони компютри да работят заедно, като се организират сами, и да си разменят ресурси. При това без да има някаква форма на централен регистър, управляван от един човек или компания.

С думи още по-прости: идеята на Петър Маймунков се оказа тъкмо търсеното решение, когато интернет обществото вече беше узряло да премине към следващата голяма стъпка в развитието си. Благодарение на Kademlia се роди системата на торентите, която за първи път показа, че онлайн наистина може да съществува мечтаната децентрализация.

После направлението проправи пътя на следващата голяма стъпка: блокчейн. Торентите бяха първопроходникът, а следващото решение завинаги показа, че именно децентрализацията е бъдещето. Междувременно Kademlia не остана в историята, а се оказа прекрасно решение и в новите условия. Достатъчно е да кажем, че на плещите на този алгоритъм се крепи и втората най-разпознаваема криптовалута – етерът.

 

Петър Маймунков

Петър Маймунков

 

Стискай палци

Петър Маймунков е възпитаник на прословутото Технологическо училище „Електронни системи“. ТУЕС е уж обикновена държавна гимназия в столичния квартал „Младост“, която обаче през последните 30 години създава специалисти, които са готови да се включат в света на информационните технологии на световно ниво.

Показва го и историята на създателя на Kademlia, който завършва ТУЕС през 1997-а. Пътят му продължава към Харвард с бакалавърска степен по компютърни науки, следва магистратура в Нюйоркския университет и докторат в митичния MIT.

Маймунков e още студент, по средата на пътя си, когато създава забележителния си проект.

 

Баница с късмети

„Всичко започна през 2001-а, когато Napster падна“, спомня си той в едно от много малкото свидетелства за онези времена, които днес можете да намерите онлайн:

Napster беше една от първите платформи, чрез които потребителите можеха да си разменят песни на принципа, на който работят торентите. Тя обаче беше далеч от съвършенството. Създадена през 1999 г., определено проправи пътя на направлението, но оцеля само 3 години, защото интернет не беше узрял за такъв тип решение. Ако сте ползвали интернет по онова време, със сигурност си спомняте колко примитивна беше връзката, колко незрели – технологичните решения.

Така или иначе, Петър решава да създаде своя вариант и го прави като учебен проект. Целта му е хем да създаде нещо смислено с помощта на знанията, които е придобил, хем да си намери практично решение, подобно на Napster.

И по-добро в една конкретна фундаментална посока. Макар Napster да работи на принципа на връзките между отделните потребители, той все пак зависи от централизиран сървър, който ги координира.

„А няма ли как всички потребители да влязат в тази роля? Нали всички те са еднакво важни?“, чуди се Петър. И му хрумва просто решение, което по-късно ще стане известно като Kademlia. Обсъжда го с колегата си от университета Дейвид Мазиерес и решават да го завършат заедно.

„Намерихме просто решение за това как можеш да организираш огромен брой потребители в система, която се развива и постоянно се променя. А потребителите са част от нея, само когато са онлайн“, спомня си програмистът. „Алгоритъмът ни показваше как компютрите да си сътрудничат, за да създават нещо в подредена логика“.

 

Kademlia

 

Четирилистна детелина

Както сам отбелязва, по същото време излизат няколко доста сходни решения. Но състезанието до голяма степен е спечелено от двамата студенти, защото… създават най-простия вариант. „Нашето решение се оказа най-популярно, защото е най-лесно за възпроизвеждане. Другите бяха много по-трудни математически, идваха от много по-академичните среди. Те също бяха работещи, но беше много по-трудно да се претворят в практиката“.

„Смятам, че този алгоритъм се оказа решителната стъпка за това споделянето на файлове в световен мащаб да се превърне в масова практика“, казва още той.

Сред първите платформи, които го възприемат, са проектите за споделяне на торенти eMule и BitTorrent.

И е факт, че днес, 20 години по-късно, на създадения почти на шега Kademlia се крепят дори ултрамодерни технологии.

 

Да чукна на дърво

Основния проблем, който решава, е, че предлага подходящ вариант информацията в мрежата да се подрежда по начин, който да не изисква „картата“ за нея да е само една. Във всеки един момент всеки от участниците, които се е озовал онлайн, може да провери информацията например за даден файл, без да се налага да се допитва до някакъв централен сървър.

А Kademlia решава този проблем чрез подходящата структура от данни, използвайки основните принципи на криптирането.

През следващите години, та и до днес, Маймунков не спира да работи в тази посока – създаването на възможно по-децентрализирани решения, които да ни помагат да се откъсваме по някакъв начин от монополите. Които ни помагат да се върнем към симпатичните времена на интернет, докато вярвахме, че той помага за демокрация и равнопоставеност.

„Уви, този тип решения никога нямат разумен бизнес модел, защото е много трудно, когато участниците са равнопоставени, когато едни нямат привилегии за сметка на други“, казва още той в единственото интервю, което успях да намеря след доста търсене.

 

Kademlia

 

Късметлия

Смело може да се каже, че Kademia за първи път позволява масово пълната демокрация в интернет. Прави възможна децентрализацията. Разрушава логиката за строгата йерархия.

И всичко това: като позволява компютрите да се свързват в мрежа и да обменят ресурси без централен сървър.

Нещо повече: протоколът за комуникация решава един проблем, който и днес е сред най-често срещаните атаки срещу софтуерната сигурност – тези, свързани с отказа от услуги (DOS и DDOS). Тъй като информацията не е „закована“ в централен източник, атаките срещу него не могат да ѝ навредят.

Трудно е да навлезем в по-техническата част на нещата, защото е доста специфична. Ако имате професионални интереси, тук и тук можете да намерите доста смислено резюме.

И все пак, накратко: идеята е, че всеки от участниците в мрежата съдържа своя таблица с информация за обектите, които към момента са обменяни по мрежата. При „среща“ двама от участниците лесно могат да сравнят си информацията, благодарение на таблиците, които пазят кодирана информация за отделните единици. И също така лесно могат да я проверят, благодарение на бързата комуникация с други такива.

Системата позволява милиони участници да работят заедно при забележителна скорост, да проверяват информацията и да я синхронизират. Защото съхраняват информацията за всички участници, до които имат досег, в таблиците си.

 

Не питай старо, а кодило

Интересен нюанс е, че Kademlia цени повече източниците на информация в мрежата, които са били по-дълго време в нея, защото е по-вероятно те да останат там и занапред, а и имат по-точни „знания“.

Същевременно в мрежата бързо се добавят нови участници, достатъчно е да ги регистрира само един от досегашните.

И наистина: структурата, предложена от Маймунков, е възприета и приложена с леки модификации и в начина, по който си взаимодействат отделните участници в блокчейна на „Етериум“.

Kademlia е разработен като алгоритъм без патент, затова така и не носи никакви приходи на създателя си. Но пък се превръща в разпознаваемо решение, което е добре познато и постоянно използвано от специалистите в тази област.

Иначе пътят на Маймунков нататък е пъстър. 2 години работи в „Гугъл“, днес е блокчейн инженер в голяма американска фирма.

 

Петър Маймунков

Петър Маймунков

 

Роди ме, мамо, с късмет

Той не успява да постигне зашеметяващ комерсиален успех, а може би не го и търси. Но защо ли е избрал именно това шарено и типично българско име за алгоритъма си? Писах му във всички социални платформи, опитах се да намеря връзка с него, но… ударих на камък. Уви, по всичко личи, че Маймунков не си пада по срещите с журналисти и има пълното право. Ще се радвам, ако в някакъв момент успеем да продължим тази дигитална история с думите на самия създател на Kademlia.

Оказва се, че той и сам е кадемлия в доста пряк смисъл. През 2001-а, на 11 септември, тъкмо следва в Ню Йорк. Общежитието му е на седем преки от Световния търговски център. След удара на първия самолет се качва на покрива на сградата и буквално усеща вятъра от идването на втория, врязал се в южната кула.

Понякога късметът просто обича смелите. Kademlia се оказва кадемлия и се превръща в значимо откритие. Макар че е убелно решение, измислено от двама студенти. Чудесата в технологичния свят понякога се опират и до доброто старо суеверие, в което почти всеки понякога намира спасителна клечка. Ако и за вас е така, дано историята на Kademlia ви е на кадем!

Дигитални истории

Дигитални истории е и ще си остане изцяло некомерсиално начинание, на което посвещавам доста време и усилия. За създаването на сайта обаче са нужни определени разходи. Ако имате възможност и желание да подпомогнете сайта, вече можете да го направите. Разбира се, все така важна подкрепа си остава всяка добра дума, всяко споделяне на темите.

<a href="https://karamanev.me/author/georgik" target="_self">Георги Караманев</a>

Георги Караманев

Програмист, журналист и писател. Още за мен – тук.
Дигитални истории

Най-нови публикации:

„Свободният човек не би смятал телефона си за нещо изключително“

„Свободният човек не би смятал телефона си за нещо изключително“

Днешният гост няма нужда от представяне, дори първото му име е достатъчно, за да привлече внимание. Китодар Тодоров е популярен артист, телевизионен водещ. Но също и герой от мемове, опитен геймър,...

повече информация
Останете любопитни!

Останете любопитни!

Кой е родният град на Яворов? Свищов. Изхалюцинирал го е изкуственият интелект, доста некадърно, ще предположите. Само че не беше той, казах го аз, участвайки в телевизионно предаване в праймтайма...

повече информация
Васил Анастасов. VR среща взаимоучителната метода

Васил Анастасов. VR среща взаимоучителната метода

Той е на 21, а вече е помогнал на повече от 200 деца да направят първите си стъпки в професионално поприще, което може да се превърне в успешна кариера. Днес Васил Анастасов се е заел с още една...

повече информация

Още публикации по темата:

От рубриката:

Останете любопитни!

Останете любопитни!

Кой е родният град на Яворов? Свищов.
Изхалюцинирал го е изкуственият интелект, доста некадърно, ще предположите. Само че не беше той, казах го аз, участвайки в телевизионно предаване в праймтайма на най-старата българска телевизия. Бих предположил, че е по-вероятно да не позная собственото си име, а не родното място на един от хората, чиято история ме вълнува цял живот. Обаче го сбърках и скоро няма да ходя в Чирпан.
Знанието не е даденост. Любопитството не идва само, а иска усилие.
Има ли обаче смисъл да помним къде е роден Яворов във времената, когато можем да го проверим за части от секундата?
Щеше ли да пише различни стихове, ако беше от Свищов?
Ще знаят ли следващите поколения къде е роден, как е писал? От какво се е вълнувал, къде и как е срещнал любовта?
Ако решите, питайте ChatGPT. Или Конституционния съд.
А моят личен отговор гласи: днес е по-важно отвсякога да останем любопитни!

повече информация
Васил Анастасов. VR среща взаимоучителната метода

Васил Анастасов. VR среща взаимоучителната метода

Той е на 21, а вече е помогнал на повече от 200 деца да направят първите си стъпки в професионално поприще, което може да се превърне в успешна кариера.
Днес Васил Анастасов се е заел с още една кауза. С помощта на модерните технологии да направи българските музеи по-атрактивни, привлекателни за младите. В началото сам извървява пътя към магията не миналото, за да разбере смисъла и важността на експонатите, които иначе се крият зад неразбираеми витрини с неатрактивни табели.
Хайде, нека потърсим заедно съкровище! Да опитаме да намерим важните пътеки сред обраслата поляна. За това как да превърнем музеите в магнетични места за младите. Къде се крият любопитството и желанието да споделяш знание, да помагаш. За историите на фона на най-модерните технологии в разработването на компютърни игри и системи с добавена и виртуална реалност. Запретвайте ръкави, чака ни приключение!

повече информация
Как срещаме децата с технологиите? (резултати от анкетата)

Как срещаме децата с технологиите? (резултати от анкетата)

По колко часа на ден децата имат досег с екран? Трябва ли в училище да има телефони? Как изглежда технологичното бъдеще за днешните деца? Какво има смисъл да учат? С какво е различно днешното родителство?
Тези и още много важни въпроси отправих в началото на февруари към родителите и близките на деца до 11 години. Анкетата на Дигитални истории събра повече от 350 мнения. Изводите са показателни, замислящи. Посланията, събрани там, си струва да бъдат четени и обсъждани.
Благодаря от сърце на всеки, който я попълни, на всеки, който помогна повече хора да се включат! Ето какви се оказаха резултатите.

повече информация

Най-новите:

„Свободният човек не би смятал телефона си за нещо изключително“

„Свободният човек не би смятал телефона си за нещо изключително“

Днешният гост няма нужда от представяне, дори първото му име е достатъчно, за да привлече внимание.
Китодар Тодоров е популярен артист, телевизионен водещ. Но също и герой от мемове, опитен геймър, който кани гости, за да играят онлайн, докато си говорят за живота…
Дали ще се получи забавен разговор? Или по-скоро ще ни даде поводи да се замислим…? За днешното ни място в света на технологиите, за компютърните игри като начин на живот. За трудния баланс и големите въпроси.
А как ли се раждат мемовете с Китодар, които забавляват всички ни и стават толкова популярни онлайн?
„Цялата ни съвременна цивилизация е построена на някакви машинки, от които сме зависими, и това е много тъпо. Един истински свободен човек не би трябвало да смята телефона за нещо изключително важно, нито компютъра. Това го губим с времето, защото усещането е, че ни дават всичко. Че технологиите ни дават свобода, а не е така. Напротив, те ни създават повече зависимости.“
Очаква ни неочакван разговор!

повече информация
Останете любопитни!

Останете любопитни!

Кой е родният град на Яворов? Свищов.
Изхалюцинирал го е изкуственият интелект, доста некадърно, ще предположите. Само че не беше той, казах го аз, участвайки в телевизионно предаване в праймтайма на най-старата българска телевизия. Бих предположил, че е по-вероятно да не позная собственото си име, а не родното място на един от хората, чиято история ме вълнува цял живот. Обаче го сбърках и скоро няма да ходя в Чирпан.
Знанието не е даденост. Любопитството не идва само, а иска усилие.
Има ли обаче смисъл да помним къде е роден Яворов във времената, когато можем да го проверим за части от секундата?
Щеше ли да пише различни стихове, ако беше от Свищов?
Ще знаят ли следващите поколения къде е роден, как е писал? От какво се е вълнувал, къде и как е срещнал любовта?
Ако решите, питайте ChatGPT. Или Конституционния съд.
А моят личен отговор гласи: днес е по-важно отвсякога да останем любопитни!

повече информация
Дженсън Хуанг. Магьосникът на NVIDIA

Дженсън Хуанг. Магьосникът на NVIDIA

Той е една от големите звезди на днешния ден. С 30-годишна упоритост гради компанията, която се превърна в най-скъпо оценената за всички времена. Когато дойде време да представи поредния иновативен чип, той се превръща в маркетингова икона.
Дженсън Хуанг грабва коженото яке, излиза пред уютната за него светлина на прожекторите и шоуто започва.
Мъдростта на изтока среща лустрото на запада. Един от най-богатите американци, единствен в списъка, който е роден в Китай (…в известен смисъл). Историята му идва, за да покаже, че и днес силните личности имат значение. Струва си да извървим заедно прелюбопитния му път, а и да чуем вижданията му за бъдещето, в което всички ние ще живеем.

повече информация
Иван Попов, който улови бъдещето

Иван Попов, който улови бъдещето

„Мирогледът на човек зависи съществено от неговия информационен метаболизъм.“
„Човек за човека е бот. А бот за бота е човек. Но що за човек е ботът? И що за бот е човекът?“
Иван Попов е майстор на силогизмите и не само. Той е писател, оставил ни малко на брой произведения от началото на новото хилядолетие. Макар приживе да има само един издаден роман, при това в малък тираж, той си остава митично име.
Защото по неповторим начин представя бъдещето. Улавя тенденциите, събира искриците познание, които рисуват пъстрата картина на технологичния утрешен ден. Успява да срещне науката и литературата, които рамо до рамо да търсят човешкото и надчовешкото, да улавят тенденции.
Посланията на Иван Попов са силни, вълнуващи, замислящи днес, повече от всякога. Благодаря от сърце на Николай Генов, който привлече вниманието ми към този забележителен писател, прогностик, журналист, учен. Според мен е важно думите и името му да стигнат до повече хора. Ще се радвам на всякаква подкрепа – разкази на хора, които са го познавали, помощ за популяризиране на творчеството му или просто добри идеи. Пишете ми!

повече информация
Бил Гейтс и Философският камък

Бил Гейтс и Философският камък

Представяте ли си основателя на „Майкрософт“ като крадец на време? Как катеренето на високи планински върхове предопределя най-големите му успехи в софтуерния свят? Защо мечтата да победи баба си на карти е сред основните идеи, превърнали го в най-богатия човек на планетата?
Надали някой би обвинил Бил Гейтс, че притежава уменията на блестящ белетрист, обаче историите, които ни разказва един от най-важните (харесвани или не) хора на нашето време определено са впечатляващи. Избрах да ви разкажа 8 от тях…

повече информация
Васил Анастасов. VR среща взаимоучителната метода

Васил Анастасов. VR среща взаимоучителната метода

Той е на 21, а вече е помогнал на повече от 200 деца да направят първите си стъпки в професионално поприще, което може да се превърне в успешна кариера.
Днес Васил Анастасов се е заел с още една кауза. С помощта на модерните технологии да направи българските музеи по-атрактивни, привлекателни за младите. В началото сам извървява пътя към магията не миналото, за да разбере смисъла и важността на експонатите, които иначе се крият зад неразбираеми витрини с неатрактивни табели.
Хайде, нека потърсим заедно съкровище! Да опитаме да намерим важните пътеки сред обраслата поляна. За това как да превърнем музеите в магнетични места за младите. Къде се крият любопитството и желанието да споделяш знание, да помагаш. За историите на фона на най-модерните технологии в разработването на компютърни игри и системи с добавена и виртуална реалност. Запретвайте ръкави, чака ни приключение!

повече информация
Share This