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:

Кой е авторът – човек или изкуствен интелект?

Кой е авторът – човек или изкуствен интелект?

Можем ли днес да различим създаденото от човека от генерираното от изкуствения интелект? Нека заедно направим един експеримент, който може да даде много интересни отговори. 30 бързи въпроса,...

повече информация
Създават ли алгоритмите изкуство? 15 важни гледни точки

Създават ли алгоритмите изкуство? 15 важни гледни точки

Изкуственият интелект ни изумява с умението си да създава текст, изображения, вече дори видео. Технологии, които изглеждаха немислими, днес са част от ежедневието и в същото време са...

повече информация
„Тетрис“. Човекът не спира да побеждава себе си!

„Тетрис“. Човекът не спира да побеждава себе си!

„Ще умра, не си чувствам ръцете…“, продумва Блу Скути, преди да си даде сметка, че е изпълнил една мечта, изглеждаща невъзможна. Почти 4 десетилетия по-късно е победил, по един или друг начин,...

повече информация
„Всички истории вече са разказани. Но как ще трепти словото?“

„Всички истории вече са разказани. Но как ще трепти словото?“

Срещнали се режисьор, рапър, подкастър и журналист, програмист, писател. Разговор на разменени домакинства… и макар че сме само двама души (и, разбира се, още един чудесен подкастър), се оказа, че...

повече информация

Още публикации по темата:

От рубриката:

Кой е авторът – човек или изкуствен интелект?

Кой е авторът – човек или изкуствен интелект?

Можем ли днес да различим създаденото от човека от генерираното от изкуствения интелект? Нека заедно направим един експеримент, който може да даде много интересни отговори.
30 бързи въпроса, достатъчни са около 5 минути. Иска се единствено да прецените кои от изображенията и текстовете са генерирани от изкуствения интелект и кои са създадени от хора.
Включете се, опитайте! Поканете и приятели! Колкото повече са участващите, толкова по-интересни ще са резултатите!
Събирането на резултати ще продължи две седмици – до 8 март 2024 г. Петима от участниците ще получат подарък.

повече информация
Създават ли алгоритмите изкуство? 15 важни гледни точки

Създават ли алгоритмите изкуство? 15 важни гледни точки

Могат ли алгоритмите да творят?
Средство или автор е изкуственият интелект?
Има ли как ИИ да създаде следващите изкуства, или вече творенето е безсмислено занимание?
Какво ще правим, когато произведенията му във всяка област станат неразличими от човешките?
Вече 3 години в този сайт събирам гледни точки по големите въпроси на днешния технологичен ден. Смятам, че е жизненоважно да включваме повече различни гласове в дискусиите по важните теми, каквато безспорно е тази за изкуството и творчеството.
Ето 15 от най-интересните и съдържателни мнения, които събрах за това време. Влизат ли в противоречие, или се допълват думите на технологичните хора, писателите, творците, духовниците и… котараците?

повече информация
Как да си генерираш инфлуенсър

Как да си генерираш инфлуенсър

Как да не харесаш Елена Димитрова или просто ЕкоЕлена? Руса, усмихната, позитивна. Пътува, живее природосъобразно, дава полезни съвети, предлага екзотични рецепти. Е, има и още един детайл. Тя… не съществува.
Направих си експеримент, създадох изцяло генерирана изкуствена героиня, в продължение на един месец публикувах съдържание от нейно име във Facebook и Instagram.
Какво ли се случи нататък?
84 519 души видяха поне една от нейните публикации, 8900 ги харесаха, профилите ѝ привлякоха 289 последователи. Тя получи няколко десетки умилителни мнения, 9 предложения за романтична връзка… И нито един коментар, който по някакъв начин да отрази факта, че всяка буква, всеки пиксел от онлайн образа на Елена е генериран от изкуствения интелект.
Алгоритмите вече минават теста на Тюринг, ами… ние дали ще го издържим?

повече информация

Най-новите:

Кой е авторът – човек или изкуствен интелект?

Кой е авторът – човек или изкуствен интелект?

Можем ли днес да различим създаденото от човека от генерираното от изкуствения интелект? Нека заедно направим един експеримент, който може да даде много интересни отговори.
30 бързи въпроса, достатъчни са около 5 минути. Иска се единствено да прецените кои от изображенията и текстовете са генерирани от изкуствения интелект и кои са създадени от хора.
Включете се, опитайте! Поканете и приятели! Колкото повече са участващите, толкова по-интересни ще са резултатите!
Събирането на резултати ще продължи две седмици – до 8 март 2024 г. Петима от участниците ще получат подарък.

повече информация
Създават ли алгоритмите изкуство? 15 важни гледни точки

Създават ли алгоритмите изкуство? 15 важни гледни точки

Могат ли алгоритмите да творят?
Средство или автор е изкуственият интелект?
Има ли как ИИ да създаде следващите изкуства, или вече творенето е безсмислено занимание?
Какво ще правим, когато произведенията му във всяка област станат неразличими от човешките?
Вече 3 години в този сайт събирам гледни точки по големите въпроси на днешния технологичен ден. Смятам, че е жизненоважно да включваме повече различни гласове в дискусиите по важните теми, каквато безспорно е тази за изкуството и творчеството.
Ето 15 от най-интересните и съдържателни мнения, които събрах за това време. Влизат ли в противоречие, или се допълват думите на технологичните хора, писателите, творците, духовниците и… котараците?

повече информация
Как да си генерираш инфлуенсър

Как да си генерираш инфлуенсър

Как да не харесаш Елена Димитрова или просто ЕкоЕлена? Руса, усмихната, позитивна. Пътува, живее природосъобразно, дава полезни съвети, предлага екзотични рецепти. Е, има и още един детайл. Тя… не съществува.
Направих си експеримент, създадох изцяло генерирана изкуствена героиня, в продължение на един месец публикувах съдържание от нейно име във Facebook и Instagram.
Какво ли се случи нататък?
84 519 души видяха поне една от нейните публикации, 8900 ги харесаха, профилите ѝ привлякоха 289 последователи. Тя получи няколко десетки умилителни мнения, 9 предложения за романтична връзка… И нито един коментар, който по някакъв начин да отрази факта, че всяка буква, всеки пиксел от онлайн образа на Елена е генериран от изкуствения интелект.
Алгоритмите вече минават теста на Тюринг, ами… ние дали ще го издържим?

повече информация
Д-р Физиев, който учи ИИ да чете гените ни

Д-р Физиев, който учи ИИ да чете гените ни

„Комбинацията между генетика и изкуствен интелект е изключително силна и очаквам през следващите години големи новини“, казва д-р Физиев.
Защо е толкова трудно да разчетем кои от гените ни са виновни за даден проблем? Какви са ползите от това, че днес всеки може да разчете генома си? Дали не надценихме наследствеността като основен фактор за това дали сме здрави? А как изглежда бъдещето на манипулирането на гени и „дизайнерските бебета“?
Д-р Петко Физиев е специалист по биоинформатика – онази област, която обещава през следващите години да научим повече за това как работят гените ни и каква част от здравословните проблеми са предизвикани от наследствеността. На напредъка в генните терапии се възлагат надежди да победи редица заболявания.
Гостът ни работи в сърцето на Силициевата долина, в компанията Illumina, световния доминатор в производството на апаратура за генетични изследвания. Начело е на екип, който разработва приложения с изкуствен интелект, които да помогнат в опознаването на собствената ни ДНК.

повече информация
„Тетрис“. Човекът не спира да побеждава себе си!

„Тетрис“. Човекът не спира да побеждава себе си!

„Ще умра, не си чувствам ръцете…“, продумва Блу Скути, преди да си даде сметка, че е изпълнил една мечта, изглеждаща невъзможна. Почти 4 десетилетия по-късно е победил, по един или друг начин, играта, която всички сме играли.
Застанал зад ретро телевизор с кинескоп, намерен след безброй трудности, щракащ 42 минути без откъсване копчетата на ретро джойстик със скорост над 20 удара в секунда… тийнейджърът ни припомни, че няма предел за човека.
Как обаче е възможно да победиш игра, която няма край? И защо този успех и пътят до него са много важна новина за хората като вид? За възможностите на човека, благодарение на сътрудничеството и на таланта винаги да върви напред… Да създава, да твори, да намира смисъл. Да ражда истории.
„Тетрис“ е легенда, която минава през поколенията, за да ражда следващи легенди. Преди седмица се разходихме из историята на играта, дошла от една съветска лаборатория по време на Студената война. А днес ще се докоснем до един съвсем пресен рекорд, който има да ни каже толкова много за нас самите.

повече информация
„Всички истории вече са разказани. Но как ще трепти словото?“

„Всички истории вече са разказани. Но как ще трепти словото?“

Срещнали се режисьор, рапър, подкастър и журналист, програмист, писател. Разговор на разменени домакинства… и макар че сме само двама души (и, разбира се, още един чудесен подкастър), се оказа, че комбинациите от по три поприща имат още интересни нюанси.
Подкастът „2&200“ е класика в жанра, показва защо днес тази форма на разговор връща погледите и слуховете към споделените думи.
Продължаваме разговора за ценителите на Кустурица и/или Достоевски и/или Маркс. С Орлин Милчев, познат по-рано и като MC ATILA, способен да пробожда с думи и въпроси. Той е и режисьор, миналата година излезе дебютният му пълнометражен филм „Изкуството да падаш“. Гост с неочакван поглед към важните теми на днешния ден, преплетени с технологиите.
„Бич Божи“ отдавна не е един герой, а онова, което създадохме онлайн. Но какво се задава нататък?

повече информация
Share This