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!

<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.

Най-нови публикации:

10 аналогови истории в полет на Рафаело Казаков

10 аналогови истории в полет на Рафаело Казаков

Да уловиш мига вече значи друго, не като във времената преди Tik Tok. Или не? Тези снимки ще ви припомнят защо фотографията ще живее по-дълго от социалните мрежи. Много преди дигиталното, а и след...

повече информация
„Технологиите са лабиринт, в който сами се заключихме“

„Технологиите са лабиринт, в който сами се заключихме“

Може ли не технологиите, а духовността да се окаже пътят към следващата стъпка в еволюцията ни? Настъпил ли е моментът всеки от нас да изведе от себе си свръхсилата, която религиите наричат Бог? Да...

повече информация
Изкуственият интелект и етиката. 10 големи въпроса

Изкуственият интелект и етиката. 10 големи въпроса

Невероятният напредък в изкуствения интелект е факт – технологии като ChatGPT ясно показаха, че учените са извървели огромни стъпки, които тепърва ще раждат големи новини и ще променят живота ни....

повече информация
„Шансът ни е да дадем ноухау на младите“

„Шансът ни е да дадем ноухау на младите“

Знаете ли, че българин е бил дълбоко въвлечен в създаването на „Търсенето на Немо“, „Уол-И“ и други култови анимации? Историята на Антони Христов е дори много повече от това! Попада в Холивуд само...

повече информация

Още публикации по темата:

От рубриката:

Изкуственият интелект и етиката. 10 големи въпроса

Изкуственият интелект и етиката. 10 големи въпроса

Невероятният напредък в изкуствения интелект е факт – технологии като ChatGPT ясно показаха, че учените са извървели огромни стъпки, които тепърва ще раждат големи новини.
Това изведе на преден план темата за етичните страни на този тип разработки. Отговорите тук могат да бъдат жизненоважни за всеки един от нас и за нас като вид.
Докато Европейският съюз и големите държави подготвят някакви форми на регулации, ето че ИИ революцията вече се случва пред очите ни.
Кои са 10 от най-важните въпроси, които трябва да си задаваме все по-често?

повече информация
Кой си ти, ChatGPT? 5 шедьовъра, 5 провала и 5 големи въпроса

Кой си ти, ChatGPT? 5 шедьовъра, 5 провала и 5 големи въпроса

Вие от кои сте? От скептиците, за които ChatGPT е много шум за нищо? Или от феновете му, според които той ни води в невероятното бъдеще?
ChatGPT е безспорна суперзвезда, всеки се изкуши да се докосне до него. Фийдът се препълни с невероятно точни отговори, с брутални издънки на алгоритъма и с новини за него.
Нека опитаме да съберем всичко най-интересно и съществено,
Започваме с 5 впечатляващи дигитални истории, родени от чатбота, продължаваме с 5 забележителни негови издънки.
За да завършим с 5 големи въпроса, които поставя знаменитият ни събеседник пред всички нас и пред цивилизацията ни…

повече информация
БДС или фонетична? Битка за букви

БДС или фонетична? Битка за букви

Какво е разположението на буквите, които ползвате – според добрата стара подредба, дошла от пишещите машини, известна като БДС? Или фонетичната, при която буквите на кирилицата следват еквивалентите на тези от латиницата?
Има ли по-добро решение? Наистина ли от този избор зависи сериозно скоростта, с която набираме символи на компютъра? А дали и двата стандарта не са остарели, защото идват от времената, когато основната им цел е била да са удобни за пишеща машина?
Тази история започва преди 115 години, когато компютрите ги няма дори във въображението на хората…

повече информация

Най-новите:

„ChatGPT е само един много скъп папагал“

„ChatGPT е само един много скъп папагал“

„Не знаем каква глупост ще каже в следващия момент ChatGPT, защото той е само една необятна екстраполация на милиарди източници, на терабайти текст. Тази машина, колкото и да изглежда говореща, всъщност е само един много скъп папагал. Харчи 3 милиона долара на ден за ток и няма представа какво говори“.
Мариян Гоцев има над 30 години опит в света на информационните технологии – като програмист, но най-вече като архитект и анализатор на системно ниво. Другото му голямо увлечение е философията – задълбава се в търсенето на смисъла. Към всичко това добавяме факта, че е поет.
Впечатли ме неговият манифест за начинание, наречено „смислова“ или „семантична роботика“, в който той аргументирано описва как нашумелите езикови модели ChatGPT и GPT-4 не могат да се справят с много от задачите си, защото не търсят смисъла. А се опитват по добре познатия метод на грубата сила – брутфорс, да предлагат възможно най-точни отговори. Те търсят закономерностите, но остават далеч извън човешкото разбиране, така според него са достигнали предела си. За сметка на това Мариян Гоцев е убеден, че нов подход може да ни позволи да постигнем технология, която се доближава до човешкия начин на мислене.
Това е поводът да поговорим за нашумелите технологии като свръхскъпи папагали. Може ли наистина да предадем на компютрите здрав разум и защо според госта ни единственият път е като им предадем смисъла? Може ли машината да мисли от гледната точка на човек? Защо отношенията ни към бъдещите семантични роботи е задължително да бъдат робовладелчески? Защо компютърният специалист се сдоби с домейни, които продава за милиони?

повече информация
10 аналогови истории в полет на Рафаело Казаков

10 аналогови истории в полет на Рафаело Казаков

Да уловиш мига вече значи друго, не като във времената преди Tik Tok. Или не? Тези снимки ще ви припомнят защо фотографията ще живее по-дълго от социалните мрежи.
Много преди дигиталното, а и след него, ние сме преди всичко колекционери на образи. Не вярвате ли? Ето 10 кадъра, които ще ни припомнят защо е важно от време на време да поспрем. Да се загледаме, замислим, да почувстваме…
Че снимките могат да са много повече от моментен блясък. Късчета истина, неочаквана история, повод за осмисляне на света.
Рафаело Казаков представя избрани снимки от личната си колекция в галерия Синтезис в София от 22 март до 28 април 2023 г.
Защо е интересно събитието? Както казва колекционерът, „защото предлага идеята, че фотографията има тяло. Че в света има изящни платинотипии, в които скъпоценна емулсия се нанася на ръка за бъдещото уникално изображение. Че фотографията живее живот извън екраните“.
Готови ли сте за 10 (+1) вълнуващи фотографии и историите зад тях?

повече информация
„Технологиите са лабиринт, в който сами се заключихме“

„Технологиите са лабиринт, в който сами се заключихме“

Може ли не технологиите, а духовността да се окаже пътят към следващата стъпка в еволюцията ни? Настъпил ли е моментът всеки от нас да изведе от себе си свръхсилата, която религиите наричат Бог? Да открие, че полярността е временна, злото не съществува, а е неразвито добро…
Режисьорът Николай Василев на 19 март (неделя) от 18:00 ч в зала „Люмиер“ на НДК ще представи своя пълнометражен филм „Ваклуш“, който подготвя над 20 години! В него разказва за духовния учител Ваклуш Толев, променил до голяма степен живота и светогледа му.
Събирам толкова различни гледни точки към темата за дигиталната трансформация. До днес липсваше една от тях, тя ми е най-далечна и неразбираема, но е търсена, актуална и има своите застъпници. За духовното, мистичното познание… Има я в изобилие в историите и посланията на Ваклуш Толев и Николай Василев.
Кога човекът като творец ще се превърне в инженер и на живи структури? В какво се състои задаващият се преход, за който говорят много религии и учения? Какво може да ни даде криле, за да излетим от лабиринта на технологиите, в който днес се чувстваме безнадеждно изгубени?

повече информация
Изкуственият интелект и етиката. 10 големи въпроса

Изкуственият интелект и етиката. 10 големи въпроса

Невероятният напредък в изкуствения интелект е факт – технологии като ChatGPT ясно показаха, че учените са извървели огромни стъпки, които тепърва ще раждат големи новини.
Това изведе на преден план темата за етичните страни на този тип разработки. Отговорите тук могат да бъдат жизненоважни за всеки един от нас и за нас като вид.
Докато Европейският съюз и големите държави подготвят някакви форми на регулации, ето че ИИ революцията вече се случва пред очите ни.
Кои са 10 от най-важните въпроси, които трябва да си задаваме все по-често?

повече информация
„Шансът ни е да дадем ноухау на младите“

„Шансът ни е да дадем ноухау на младите“

Знаете ли, че българин е бил дълбоко въвлечен в създаването на „Търсенето на Немо“, „Уол-И“ и други култови анимации?
Историята на Антони Христов е дори много повече от това!
Попада в Холивуд само на 20, първата му работа е в ресторант. Решава, че начинът да успее в живота е анимацията. Работи като художествен директор в „Пиксар“ в продължение на 18 години. Пътят му се пресича с начинанието на Стив Джобс (а и със самия него) в златния период на компанията.
След почти 4 десетилетия на запад той се връща у нас и със съмишленици създава ARC Academy, образователен център за визуални изкуства. В него лектори от водещи световни компании подготвят младите ни таланти да се включат в разработката на визуални ефекти за кино и видеоигри.
Как изглежда Холивуд оттук и как – София оттатък? Как така Антони, прекарал съзнателния си живот в Щатите, се оказва ценител на хумора на… Чудомир? Къде и как се изгуби и се намира нормалността от двете страни на океана? Какво е бъдещето на креативността във времето, когато технологиите отправят своите големи предизвикателства?

повече информация
Програмистът, който отказа $10 000 000 000

Програмистът, който отказа $10 000 000 000

Джейсън Ситрон знае добре какво е да се провалиш. Правил го е много пъти, зрелищно, губейки сериозни пари. Преди да създаде Discord, социалната мрежа от ново поколение, която отдавна излезе от света на игрите и се превърна в удобно и сигурно средство за комуникация, освободено от много от недъзите на традиционните платформи.
Но как така програмистът отказа оферта от… 10 милиарда долара от Microsoft?! Какви са провалите, през които минава Джейсън, преди да стигне до огромния успех? Кои са най-важните неща, които има да ни каже той и най-съществените поуки от прелюбопитната му история?

повече информация
Share This