Kademlia

Le protocole précise la structure du réseau Kademlia, les communications entre les nœuds et l'échange d'information. Les nœuds communiquent grâce à UDP (cf le modèle OSI).

À l'intérieur d'un réseau existant (Internet), Kademlia crée un nouveau réseau, à l'intérieur duquel chaque nœud est identifié par un numéro d'identification, un ID (nombre binaire à 160 bits).

Passée une phase d'amorçage consistant à contacter un nœud du réseau puis à obtenir un ID, un opérateur mathématique calcule la «distance» entre deux nœuds, et interroge plusieurs nœuds suivant cette «distance» afin de trouver l'information recherchée. Cet opérateur, qui est le OU exclusif, aussi appelée XOR, permet d'utiliser une notion de distance entre deux nœuds délivrant un résultat sous forme de nombre entier : la «distance». Cette dernière n'a rien à voir avec la situation géographique des participants, mais modélise la distance à l'intérieur de la chaîne des ID. Il peut donc arriver qu'un nœud en Allemagne et un nœud en Australie soient «voisins».

Une information dans Kademlia est conservée dans des «valeurs», chaque valeur étant jointe à une «clé». On dit de Kademlia qu'il est un réseau <valeur, clé>.

L'ensemble des clés gérées par un nœud est en rapport avec l'adresse de ce nœud ; ainsi, connaissant une clé, l'algorithme peut déterminer la distance approximative qui le sépare du nœud possédant la valeur associée à cette clé. Pour rechercher une clé située sur un nœud N, un nœud A va chercher un voisin B avec Distance (B, N) <Distance (A, N), et lui demander l'information ; si ce dernier ne l'a pas, il contactera un voisin plus proche de la clé, et ainsi de suite jusqu'à obtenir la valeur de la clé (ou jusqu'à ce qu'on soit sûr que cette clé n'existe pas). La taille du réseau n'influe pas énormément sur le nombre de nœuds contactés durant la recherche ; si le nombre de participants du réseau double, alors le nœud de l'utilisateur doit demander l'information à un seul nœud de plus.

D'autres avantages sont inhérents à une structure décentralisée, augmentant par exemple la résistance à une attaque de déni de service. Même si toute une rangée de nœuds est submergée, cela n'aura que des effets limités sur la disponibilité du réseau, qui «recoudra» le réseau autour de ces trous.

• Table de hachage distribuée
• DNS en DHT