IPFS to skrót od Interplanetary File System i jest to rozproszony protokół hipermedialny typu open source, peer-to-peer, który ma funkcjonować jako wszechobecny system plików dla wszystkich urządzeń komputerowych.
Jest to złożony i bardzo ambitny projekt, który ma poważne i głębokie implikacje dla przyszłego rozwoju i struktury Internetu, jaki znamy.
Contents
Dlaczego IPFS i jak to się zaczęło
Obecna iteracja Internetu nie jest tak zdecentralizowana, jak była idealistycznie i początkowo postrzegana. Opiera się również na niektórych przestarzałych protokołach, które doprowadziły do niezliczonych problemów. Problemy rozwiązywane przez IPFS dotyczą problemów związanych z obecnym protokołem HTTP w Internecie.
Jeśli nie jesteś zaznajomiony z funkcją protokołu HTTP w stosunku do Internetu, zasadniczo stanowi on podstawę przesyłania danych w całym Internecie. Protokół HTTP został wynaleziony w 1991 roku, przyjęty przez przeglądarki internetowe w 1996 roku i zasadniczo określa sposób przesyłania wiadomości w Internecie, a także sposób, w jaki przeglądarki powinny reagować na polecenia, a serwery obsługują żądania..
Zasadniczo jest to podstawowy protokół tego, w jaki sposób przeglądamy sieć, i szkielet protokołu paradygmatu klient-serwer.
HTTP vs IPFS, obraz z MaxCDN
Chociaż protokół HTTP zapewnił nam dzisiejszy Internet, stał się przestarzały, a po ponad 20 latach dominujące problemy stają się coraz bardziej widoczne.
Kluczowe problemy wynikające z dzisiejszej implementacji protokołu HTTP są wynikiem ogromnego wzrostu ruchu internetowego i wynikających z niego punktów stresowych, które zostały wzmocnione.
Przy obecnej implementacji protokołu HTTP pojawiły się następujące problemy.
- Nieefektywne dostarczanie treści wynikające z pobierania plików z jednego serwera na raz.
- Wysokie koszty przepustowości i duplikacja plików prowadzące do rozdęcia pamięci.
- Rosnąca centralizacja serwerów i dostawców prowadząca do wzrostu cenzury Internetu.
- Krucha historia informacji przechowywanych w Internecie i krótki czas życia stron internetowych.
- Przerywane połączenia, które prowadzą do rozwijającego się świata offline i niskiej szybkości połączenia.
Lista problemów jest długa i nic dziwnego, że technologia, która ma ponad 20 lat, staje się coraz bardziej przestarzała w dobie innowacji technologicznych. IPFS zapewnia rozproszoną pamięć masową i system plików, których Internet potrzebuje, aby osiągnąć swój prawdziwy potencjał.
Zamiast pobierać pliki z pojedynczych serwerów, w IPFS prosi się rówieśników w sieci o podanie ścieżki do pliku, a nie do pliku pochodzącego z serwera centralnego. Umożliwia to dystrybucję danych w dużych ilościach z wysoką wydajnością, wersjami historycznymi, odpornymi sieciami i trwałą dostępnością treści zabezpieczonych i zweryfikowanych za pomocą szyfrowania kryptograficznego i dystrybuowanych w sieci równorzędnych.
Wszystko to brzmi obiecująco, ale jak to działa?
Jak działa IPFS?
Zasadniczo IPFS jest podobną koncepcją do sieci World Wide Web, jaką znamy dzisiaj, ale przypomina bardziej pojedynczy rój BitTorrent, który wymienia obiekty w jednym repozytorium Git.
Pliki są dystrybuowane za pośrednictwem protokołu opartego na BitTorrent. Co ważne, IPFS działa jako rodzaj połączenia Kodemila, BitTorrent i Git w celu stworzenia rozproszonego podsystemu Internetu.
Projekt protokołu zapewnia historyczną wersję Internetu, podobnie jak w przypadku Gita. Każdy plik i wszystkie znajdujące się w nim bloki otrzymują unikalny identyfikator, który jest kryptograficznym hashem. Duplikaty są usuwane w sieci, a historia wersji jest śledzona dla każdego pliku.
Prowadzi to do stale dostępnych treści, w których strony internetowe nie znikają z powodu awarii serwera lub bankrutującego hosta internetowego.
Jak działa IPFS, Źródło
Co więcej, autentyczność treści jest gwarantowana przez ten mechanizm, a podczas wyszukiwania plików zasadniczo prosisz sieć o znalezienie węzłów przechowujących zawartość za unikalnym identyfikującym hashem związanym z tą treścią.
Łącza między węzłami w IPFS mają postać skrótów kryptograficznych, a jest to możliwe dzięki jego Merkle DAG (Skierowane grafy acykliczne) architektura danych. Zalety Merkle DAG dla IPFS obejmują:
- Adresowanie treści – Treść ma unikalny identyfikator, który jest kryptograficznym skrótem pliku.
- Bez duplikacji – pliki o tej samej zawartości nie mogą być duplikowane i przechowywane tylko raz.
- Odporność na manipulacje – dane są weryfikowane za pomocą ich sumy kontrolnej, więc jeśli hash ulegnie zmianie, IPFS będzie wiedział, że dane zostały naruszone.
IPFS łączy struktury plików ze sobą za pomocą łączy Merkle, a każdy plik można znaleźć za pomocą nazw czytelnych dla człowieka przy użyciu zdecentralizowanego systemu nazewnictwa zwanego IPNS.
Implementacja grafów acyklicznych zorientowanych Merkle (DAGS) jest ważna dla podstawowej funkcjonalności protokołu, ale jest bardziej techniczna niż zakres tego artykułu.
Jeśli chcesz dowiedzieć się więcej o tym aspekcie IPFS, możesz znaleźć znacznie bardziej szczegółowe informacje na temat IPFS Strona Github i więcej o tym, jak działają drzewa Merkle.
Każdy węzeł przechowuje tylko interesujące go treści i indeksuje informacje, które pozwalają mu dowiedzieć się, kto je przechowuje. Struktura IPFS zasadniczo eliminuje potrzebę scentralizowanych serwerów do dostarczania treści witryny do użytkowników.
Ostatecznie ta koncepcja może całkowicie zepchnąć protokół HTTP na nieistotny i pozwolić użytkownikom na dostęp do treści lokalnie, offline. Zamiast szukać serwerów, jak w obecnej infrastrukturze Internetu, użytkownicy będą szukać unikalnych identyfikatorów (skrótów kryptograficznych), umożliwiając milionom komputerów dostarczenie pliku do Ciebie zamiast tylko jednego serwera.
Bieżąca główna implementacja IPFS jest w przygotowaniu z implementacjami zarówno w Pythonie, jak i Javascript. Jest kompatybilny z systemami Linux, MacOSX, Windows i FreeBSD.
Będąc projektem open source i kierowanym przez społeczność, możesz wnieść swój wkład, postępując zgodnie ze wskazówkami i dokumentami na ich stronie Github lub obsługiwać własny węzeł IPFS.
Użyj przypadków i implikacji
Istnieje już kilka ważnych przypadków użycia IPFS, a wraz z dalszym rozwojem protokołu na pewno pojawią się kolejne. Oferowanie nowej, rozproszonej architektury P2P dla Internetu wiąże się z jej złożonością, ale korzyści można dostrzec we wszystkim, od ogromnych oszczędności finansowych w pamięci masowej i przepustowości po integrację z rozproszonymi sieciami blockchain.
Oczywiste korzyści wynikające z rozproszonego modelu pamięci masowej IPFS dotyczą znacznie bardziej wydajnego przechowywania danych i niezmiennej, trwałości wraz z nim.
Witryny nie będą już obniżane do cyklicznych komunikatów o błędach 404 z powodu wyłączonych serwerów lub przerwanego łańcucha linków HTTP. Ponadto badacze mają do dyspozycji znaczące korzyści pod względem wydajności, zwłaszcza tych, którzy muszą analizować i analizować bardzo duże zbiory danych.
Wraz z rozpowszechnieniem się Big Data we współczesnej nauce, szybka wydajność i rozproszona archiwizacja danych zapewniana przez IPFS stanie się istotna dla przyspieszenia postępów.
Dostawcy usług i twórcy treści mogą również znacznie obniżyć koszty związane z dostarczaniem klientom dużych ilości danych. Obecne iteracje tego paradygmatu są utrudnione przez rosnące koszty przepustowości i opłaty za umowy peeringowe od dostawców danych.
Koszty związane z dostarczaniem treści za pośrednictwem scentralizowanej infrastruktury połączonych ze sobą sieci tylko rosną i tworzą środowisko krytycznej nieefektywności i dalszej centralizacji w celu przezwyciężenia tych obciążeń.
IPFS używa, Obraz z Blockchain Mind
Ponadto centralizacja serwerów prowadzi do podsłuchiwania przez rząd, zwiększenia częstości ataków DDoS, cenzury dostawców usług internetowych i prywatnej sprzedaży danych.
Jak Juan Benet, twórca IPFS, stwierdził: „Treści w IPFS mogą być przekazywane przez niezaufanych pośredników bez utraty kontroli nad danymi lub narażania ich na ryzyko”.
Wreszcie, integracja IPFS z technologią blockchain wydaje się być idealnym rozwiązaniem. Używając IPFS w ramach transakcji blockchain, możesz umieszczać niezmienne, trwałe łącza. Znaczniki czasu zabezpieczają Twoje dane bez konieczności faktycznego przechowywania ich w łańcuchu, co prowadzi do zmniejszenia wzdęć w łańcuchu bloków i zapewnia wygodną metodę zabezpieczania rozwiązań poza łańcuchem, aby pomóc w skalowaniu łańcuchów bloków.
IPFS jest częścią wielu platform kryptowalutowych i może symbiotycznie pomóc branży w skalowaniu, zapewniając architekturę peer to peer i rozproszonego systemu plików, która jest potrzebna jako podstawa do wspierania rozwoju platform kryptowalut.
Wniosek
Jak widać, IPFS jest technicznie i koncepcyjnie złożonym protokołem, który ma wzniosłe ambicje, aby zrewolucjonizować wymianę danych w Internecie..
Protokół HTTP odniósł sukces sam w sobie i pomógł Internetowi osiągnąć wielki etap, na jakim jest obecnie, ale pojawiają się nowe technologie, a potrzeba zreformowanej i rozproszonej infrastruktury stała się oczywista.
