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

Георги Караманев

Програмист, журналист на свободна практика и писател. Още за мен – четете тук.
Дигитални истории

Най-нови публикации:

„Изкуственият интелект навлиза мащабно, бурно и малко хаотично“

„Изкуственият интелект навлиза мащабно, бурно и малко хаотично“

Скоро България ще посрещне първата международна олимпиада по изкуствен интелект! Как така страната ни се оказва пионер в толкова важно начинание и какви възможности ни дава то? „Олимпиадата е нашият...

повече информация
Чергар, който свали правителството (без да иска)

Чергар, който свали правителството (без да иска)

Можем ли да променяме средата? Страната си, света…ако просто напишем онлайн това, което ни вълнува? Можем. Ето го най-силното доказателство, което съм срещал. „Все едно си говориш с призрак“, описва...

повече информация
„Разумен ИИ? Само ако направим следващата голяма стъпка“

„Разумен ИИ? Само ако направим следващата голяма стъпка“

Виктор Ботев и екипът му разработват успешен продукт в едно от най-високотехнологичните направления на изкуствения интелект. Но защо ли ентусиазмът му за близкото бъдеще, в което ИИ ще промени...

повече информация
Избори + изкуствен интелект. Перфектната буря

Избори + изкуствен интелект. Перфектната буря

Тази година почти 2/3 от хората на земното кълбо ще избират, по един или друг начин, онези, които да ги управляват. Открояват се изборите за президент на САЩ на 5 ноември, у нас на 9 юни ще избираме...

повече информация
„ИИ вече промени работата на преводачите“

„ИИ вече промени работата на преводачите“

Знаете ли, че автоматизираните системи за превод се използват навсякъде около нас? Че огромна част от административните и комерсиални текстове се превеждат на всички езици с изкуствен интелект, а...

повече информация

Още публикации по темата:

От рубриката:

Избори + изкуствен интелект. Перфектната буря

Избори + изкуствен интелект. Перфектната буря

Тази година почти 2/3 от хората на земното кълбо ще избират, по един или друг начин, онези, които да ги управляват. Открояват се изборите за президент на САЩ на 5 ноември, у нас на 9 юни ще избираме едновременно представителите си в националния ни и в Европейския парламент. Ключови избори има в 8 от 10-те най-големи държави на планетата, поне 2 милиарда души се очаква да се озоват пред урните (ако не отидат за гъби).
И ако за нас през последните години това се превърна в повтарящо се често, не особено атрактивно и мотивиращо задължение, то ето че за първи път демократичните процедури от подобен мащаб се случват в епохата след ChatGPT. Във времето, когато изкуственият интелект се превърна в голямата възможност и предизвикателство. И всичко това – на фона на цялостния упадък на интереса към демократичните процеси. В зората на зараждащите се обществени сътресения, които, няма как, са свързани изключително пряко с технологичната революция, в която живеем.
Може ли изкуственият интелект да се превърне в ключов фактор, който ще решава задаващите се избори? Има ли как да намалим риска да бъдем манипулирани в избора си, на фона на и без това манипулативните форми на комуникация онлайн? Как ще изглежда и колко е далеч моментът, когато технологиите ще ни позволят да направим следващите стъпки от развитието ни като вид, от начина, по който е организирано и управлявано обществото ни? Ето осем повода за замисляне.

повече информация
Stack Overflow. Спасителят на програмистите си отива

Stack Overflow. Спасителят на програмистите си отива

Много е лесно да различиш човек, който някога е програмирал от останалите – „докосвал“ ли си код, просто няма как да не си виждал Stack Overflow. Само за 15 години сайтът с въпроси и отговори промени из основи начина, по който работят програмистите. Превърна се в Мека за софтуерните инженери, в спасителен пристан за почти всеки ежедневен техен проблем.
Днес обаче легендата върви към своя залез. При това, по ирония на съдбата, заради напредъка в технологиите, който сама направи възможен…
Нещо повече – заради упадъка на проекта мнозина вещаят сериозни проблеми, с които ще се сблъскват следващите програмисти.
Историята на Stack Overflow е показателна за това къде сме днес в света на технологиите. За стремителната скорост, с която се променяме. За семенцата, за добрите идеи, които могат да покълнат само ако попаднат в подходящата среда и в точния момент. И за бързината, с която до вчера непоклатимият гигант се превръща в сянка на себе си.

повече информация
Как DALL·E „прочете“ любими български книги?

Как DALL·E „прочете“ любими български книги?

Чукчата не е читател, а писател, знаете сигурно, ами… ChatGPT? Време е за поредния прелюбопитен експеримент, който да ни покаже на какво са способни днес алгоритмите в областта както на създаването на изображения, така и на разбирането на контекст.
Ще призова алгоритъма DALL·E 3, който е част от платената версия на ChatGPT, да ми илюстрира класически български литературни произведения от различни периоди.
Защо това е интересно? От една страна, ще ни покаже колко добре работи големият езиков модел на български. Ще стане ясно доколко разпознава някои от безспорните наши класически произведения.
Не на последно място просто защото… е интересно дали пък няма да ни покаже някакви по-неочаквани, различни, атрактивни гледни точки? Дали не можем да говорим за някаква форма на колективно неосъзнато? Дали картините ще се припокрият поне донякъде с образите, които всеки от нас има за тези книги в главата си?

повече информация

Най-новите:

Как се „счупи“ разговорът онлайн?

Как се „счупи“ разговорът онлайн?

Днес в мрежата можем да си говорим както никога за важните неща, да чуем мнението на най-интелигентните хора, да обсъдим, а… се чудим за какво да се изпокараме.
За и против правителството, Тръмп, скандалната участничка в „Ергенът“ (защото се очаква да избират само нескандални). Машинното гласуване, ваксините, съдебната реформа. Новия чалга хит, поредната недомислена законова промяна и какво ли още не.
Знаем, че живеем в социалните балони, че платформите за съдържание отдавна не са място за среща с приятели, а големи телевизори, които правят всичко, за да погълнат вниманието ни, но… какво от това?
Можем ли да променим нещо? Струва ли си? Ето един малък експеримент, гарниран с 8 повода за замисляне.
Ще се върнем към темата за ковид и начина, по който я осмислихме. Ще тръгнем по пътя на една журналистическа публикация, за да поразмишляваме заедно. За мястото, докъдето сме стигнали.

повече информация
„Изкуственият интелект навлиза мащабно, бурно и малко хаотично“

„Изкуственият интелект навлиза мащабно, бурно и малко хаотично“

Скоро България ще посрещне първата международна олимпиада по изкуствен интелект! Как така страната ни се оказва пионер в толкова важно начинание и какви възможности ни дава то?
„Олимпиадата е нашият принос едновременно за изграждането на елитна човешка експертиза за съвместно бъдеще с изкуствения интелект и за широк обществен диалог за възможностите, ограниченията и етичните въпроси, свързани с ИИ“, казва днешният ни гост.
Елена Маринова е съосновател и дългогодишен президент на „Мусала Софт“, днес е член на консултативния съвет на ИТ компанията на 6-милиардната група KKCG. Лидер с огромен опит в бизнеса, тя е начело и на редица инициативи, свързани с въвеждането на иновации и образованието.
Елена е съосновател на първата международна олимпиада по изкуствен интелект, която от 9 до 15 август ще събере в Бургас талантливи младежи от поне 30 държави. (Още за IOAI – тук.) Включват се учени от водещи университети, които вече подготвят състезанията, а и ще представят своите най-нови разработки.
Как така именно в България се роди идеята за подобно състезание? Какви са възгледите на един дългогодишен лидер в IT сферата за бъдещето ѝ? Какви са най-големите промени, които според госта ни обещава развитието на изкуствения интелект и защо е толкова важен диалогът по тези теми?

повече информация
Чергар, който свали правителството (без да иска)

Чергар, който свали правителството (без да иска)

Можем ли да променяме средата? Страната си, света…ако просто напишем онлайн това, което ни вълнува?
Можем. Ето го най-силното доказателство, което съм срещал.
„Все едно си говориш с призрак“, описва срещата ни събеседникът. А не ми прилича на призрак, същински Шерлок, върлинест, с шахматно карирани каскет и сако. После, в разговора, повече ми заприличва на друг знаменит литературен герой, един идалго.
Срещу мен е легендарният блогър Чергар, създал незабравими текстове и мистификации, които и до днес стоят на почетно място в дигиталния фолклор и колективната памет. Авторът на сайта neverojatno, от определен момент познат и като „Бъзикилийкс“. За „Истината такава, каквато можеше да бъде!?“
Но как един анонимен блогър се превърна в честа тема за разговор между политици и медии? И как негов текст доведе до… оставката на българското правителство, при това… без той да го иска или очаква?
„Ако младите имат желание, имат идея, имат нещо, в което вярват и искат да постигнат, винаги трябва да положат усилия…“

повече информация
„Разумен ИИ? Само ако направим следващата голяма стъпка“

„Разумен ИИ? Само ако направим следващата голяма стъпка“

Виктор Ботев и екипът му разработват успешен продукт в едно от най-високотехнологичните направления на изкуствения интелект. Но защо ли ентусиазмът му за близкото бъдеще, в което ИИ ще промени всички ни…, е далеч от ширещите се огромни очаквания? Предстои ни да срещнем една неочаквана, задълбочена гледна точка към голямата тема на нашето време.
Вече 8 години гостът ни е главен технологичен директор на Iris.ai. Норвежко-българският стартъп разработва системи за прилагането на изкуствен интелект в обработката на масиви с научни данни.
Защо не изглежда да сме чак толкова близо до генералния изкуствения интелект? Обречени ли сме да се съобразяваме с пристрастията и халюцинациите на моделите, преди да измислим следващата голяма стъпка?
Надценихме ли ефекта от появата на ChatGPT и това кои области могат да бъдат променени из основи от големите езикови модели? Защо според госта ни сме близо до предела на възможностите им и е време за следващата голяма стъпка?
Защо според него ерата на сървиз компаниите у нас приключи безвъзвратно? Изпуснахме ли ключовия момент да изведем IT индустрията си на следващото ниво и има ли шанс да наваксаме?
Очаква ни един дълъг технологичен разговор по човешки за ценители…

повече информация
Избори + изкуствен интелект. Перфектната буря

Избори + изкуствен интелект. Перфектната буря

Тази година почти 2/3 от хората на земното кълбо ще избират, по един или друг начин, онези, които да ги управляват. Открояват се изборите за президент на САЩ на 5 ноември, у нас на 9 юни ще избираме едновременно представителите си в националния ни и в Европейския парламент. Ключови избори има в 8 от 10-те най-големи държави на планетата, поне 2 милиарда души се очаква да се озоват пред урните (ако не отидат за гъби).
И ако за нас през последните години това се превърна в повтарящо се често, не особено атрактивно и мотивиращо задължение, то ето че за първи път демократичните процедури от подобен мащаб се случват в епохата след ChatGPT. Във времето, когато изкуственият интелект се превърна в голямата възможност и предизвикателство. И всичко това – на фона на цялостния упадък на интереса към демократичните процеси. В зората на зараждащите се обществени сътресения, които, няма как, са свързани изключително пряко с технологичната революция, в която живеем.
Може ли изкуственият интелект да се превърне в ключов фактор, който ще решава задаващите се избори? Има ли как да намалим риска да бъдем манипулирани в избора си, на фона на и без това манипулативните форми на комуникация онлайн? Как ще изглежда и колко е далеч моментът, когато технологиите ще ни позволят да направим следващите стъпки от развитието ни като вид, от начина, по който е организирано и управлявано обществото ни? Ето осем повода за замисляне.

повече информация
„ИИ вече промени работата на преводачите“

„ИИ вече промени работата на преводачите“

Знаете ли, че автоматизираните системи за превод се използват навсякъде около нас? Че огромна част от административните и комерсиални текстове се превеждат на всички езици с изкуствен интелект, а задачата на хората е да проверяват и поправят?
Вече дори не ги наричат „преводачи“, а „постредактори“.
След като хората станаха постредактори на алгоритмите… тук ли е някъде и срещата с постистината? Ще влезе ли изкуственият интелект в ролята на вавилонска рибка, или ще създаде новия Вавилон?
Познавате Рада Ганкова от гостуването ѝ преди година, когато си поговорихме за залинялото ни словотворчество. За лекотата, с която вземаме думи като „еърфрайер“, докато някога сме били достатъчно оригинални да измислим „чушкопек“. Днес ще поговорим за основната ѝ работа – превода, и начина, по който я променя навлизането на изкуствения интелект.

повече информация
Share This