Tệp InterPlanetary（IPFS）là gì?

🔹 IPFS là một giao thức máy chủ siêu phương tiện được sử dụng để chia sẻ và lưu trữ dữ liệu.

🔹 IPFS là viết tắt của InterPlanetary File System, sử dụng tính năng định địa chỉ Nội dung thay vì truy cập dựa trên vị trí vào dữ liệu và tệp.

🔹 Nội dung có liên quan được xác định bằng cách sử dụng hàm băm mật mã để lấy nội dung từ nhiều nguồn khác nhau.

🔹 Mỗi khi nội dung được cập nhật với các tài liệu mới, một tệp mới sẽ được tạo với hàm băm mới của riêng nó, với IPFS vẫn giữ nguyên phiên bản trước đó.

Giới thiệu

Internet bao gồm hàng tấn dữ liệu. Từ video TikTok đến các luồng YouTube, ảnh Instagram, bài đăng trên Facebook, trang Wikipedia và hàng năm tỷ byte dữ liệu liên tục được chia sẻ hàng ngày trên internet, nó đặt ra câu hỏi, chúng ta lưu trữ tất cả dữ liệu này ở đâu?

Quá trình lưu trữ dữ liệu mà internet sử dụng chủ yếu dựa trên máy chủ, có thể là vật lý hoặc ảo.

Các cơ sở phức tạp được gọi là nền tảng đám mây hoặc trang trại máy chủ được sử dụng. Các cơ sở này chứa hàng nghìn phần cứng lưu trữ và tính toán được sắp xếp và kết nối với một máy chủ trung tâm.

Người dùng Internet cần thông tin trên các máy chủ đó sẽ tạo kết nối HTTPS từ trình duyệt của mình đến máy chủ có liên quan, sau đó máy chủ này sẽ phục vụ yêu cầu truy cập, truy xuất dữ liệu thích hợp và tải nó trên trình duyệt của họ.

Quá trình truy cập tệp bằng cách kết nối với máy chủ định vị vị trí của tệp trên internet được gọi là "định địa chỉ dựa trên vị trí". Tuy nhiên, có một số thiếu sót đối với phương pháp lưu trữ và truy cập dữ liệu của máy chủ trung tâm.

Sự đổi mới của các hệ thống không tin cậy không thể đến vào một thời điểm tốt hơn. Các hệ thống này loại bỏ sự cần thiết của một bên thứ ba đáng kể và một trong những hệ thống như vậy là Hệ thống tệp liên hành tinh (IPFS).

IPFS là gì?

IPFS, dạng viết tắt của hệ thống tệp InterPlanetary, là một hệ thống lưu trữ cho phép bạn lưu trữ tệp và theo dõi các phiên bản của chúng theo thời gian.

IPFS sử dụng mô hình hệ thống lưu trữ phân tán và thực hiện mọi thứ mà các máy chủ trung tâm làm nhưng không phụ thuộc vào hệ thống trung tâm. Điều này làm cho nó an toàn hơn và có khả năng chống lại các cuộc tấn công, thời gian ngừng hoạt động và kiểm duyệt cao hơn trong khi vẫn cho phép một internet phi tập trung hơn.

Được tạo ra bởi Juan Benet và được giới thiệu vào năm 2016, IPFS đã chứng kiến một số cải tiến. Các cá nhân và tổ chức đã sử dụng nó để chia sẻ tệp và thông tin mà không có rào cản.

IPFS hoạt động như thế nào?

Có ba nguyên tắc cơ bản mà IPFS hoạt động:

Giải quyết nội dung

Liên kết nội dung bằng cách sử dụng đồ thị vòng có hướng (DAG)

Khám phá nội dung bằng cách sử dụng bảng băm phân tán (DHT)

Ba nguyên tắc này góp phần thúc đẩy hệ sinh thái IPFS. Hãy để chúng tôi giải thích ngắn gọn lần lượt về chúng:

Giải quyết nội dung

IPFS sử dụng Nội dung của nó để giải quyết khả năng xác định dữ liệu được yêu cầu theo Nội dung của nó thay vì vị trí của nó.

Ví dụ, nếu bạn của bạn đang ở cửa hàng tiện lợi và bạn bảo anh ấy lấy một gói kẹo bạc hà nổi tiếng cho bạn (ngẫu nhiên, thường được đặt ở phía bên trái gần quầy thu ngân nhất). Đó là một ví dụ về Giải quyết nội dung vì bạn đang yêu cầu rõ ràng nó là gì.

Mặt khác, nếu bạn muốn hỏi vị trí sử dụng kẹo bạc hà của mình, bạn sẽ nói, "Vui lòng chọn thứ thường gần nhân viên thu ngân nhất ở bên trái, cách cánh tay của cô ấy vài inch."

Nếu ngày hôm đó, bạc hà được thay thế bằng chỉ nha khoa, thì việc anh ta trả lại sẽ không có lỗi gì với bạn của bạn.

Tình huống đó có thể xảy ra giữa máy tính của bạn và Internet. Hiện tại, Nội dung chủ yếu được tìm thấy theo vị trí.

Mặt khác, mọi phần Nội dung sử dụng IPFS đều có một mã định danh nội dung (CID), tức là hàm băm của nó. Mỗi hàm băm là duy nhất đối với Nội dung mà nó xuất phát và mỗi khi dữ liệu mới được thêm vào, một tệp mới được tạo với CID mới trong khi phiên bản trước đó được giữ lại trên IPFS. Nó cho phép lưu trữ bất biến toàn bộ lịch sử của tệp trên IPFS.

Nhiều hệ thống phân tán sử dụng Định địa chỉ nội dung thông qua băm để xác định nội dung và liên kết nội dung đó với nhau. Cần lưu ý rằng các cấu trúc dữ liệu cơ bản trong các hệ thống này không nhất thiết phải tương thích với nhau.

Đây là nơi dự án Dữ liệu Liên kết Liên hành tinh (IPLD) lưu lại trong ngày. IPLD cung cấp một số liên kết đến dữ liệu và người dùng cũng được cung cấp tùy chọn để thực hiện liên kết của họ bằng cách sử dụng cấu trúc dữ liệu cơ bản có thể được lưu giữ trên IPFS. Dữ liệu có thể được thống nhất trên các hệ thống phân tán nhờ vào bản dịch của IPLD giữa các cấu trúc dữ liệu liên kết băm.

Đồ thị vòng có hướng (DAG)

Các hệ thống phân tán như IPFS sử dụng cấu trúc dữ liệu được gọi là đồ thị xoay chiều có hướng (DAG). Họ sử dụng Merkle DAGs, trong đó mỗi nút có một mã định danh duy nhất, một mã băm của Nội dung của nút.

Mặc dù Merkle DAG có thể được cấu trúc khác nhau, nhưng IPFS sử dụng một cái được tối ưu hóa để đại diện cho các thư mục và tệp.

Để xây dựng bản trình bày Merkle DAG cho Nội dung của bạn, IPFS trước tiên thường chia Nội dung của bạn thành các khối. Điều này cho phép kết hợp các phần khác nhau của tệp từ nhiều nguồn khác nhau cho phép xác thực nhanh hơn.

Bảng băm phân tán (DHT)

IPFS sử dụng bảng băm phân tán (DHT) để tìm đồng nghiệp nào sở hữu nội dung bạn tìm kiếm. Bảng băm chỉ đơn giản là một cơ sở dữ liệu gồm các khóa của các giá trị có liên quan. Bảng băm phân tán là một bảng băm được chia thành tất cả các đồng nghiệp tham gia trong một mạng phân tán. Để tìm Nội dung, những người ngang hàng đó được "hỏi".

Khi bạn đã nhận được xác nhận về việc các đồng nghiệp lưu trữ các khối bao gồm Nội dung bạn tìm kiếm, bạn lại sử dụng DHT để khám phá vị trí hiện tại của các đồng nghiệp đó thông qua một quá trình được gọi là định tuyến.

Sau khi khám phá ra vị trí của Nội dung của bạn thông qua việc sử dụng Định địa chỉ nội dung, bạn đã sẵn sàng kết nối với Nội dung và nhận được nó.

Khi bạn có được Nội dung, nó sẽ được máy tính của bạn lưu vào bộ nhớ đệm và bạn cũng trở thành nhà cung cấp Nội dung đó cho đến khi bạn quyết định xóa bộ nhớ cache của mình.

Nếu muốn, bạn có thể chọn lưu trữ bản sao của tệp và trở thành người đóng góp và cung cấp lâu dài cho tệp đó. Bạn có thể giữ điều này càng lâu càng tốt và với nhiều nội dung bạn chọn.

Ưu điểm của IPFS

1. Tính đơn giản ngang hàng - IPFS sử dụng DHT, hoặc bảng băm phân tán, để lưu trữ dữ liệu. Khi người dùng có hàm băm, anh ta sẽ hỏi mạng ngang hàng nút nào chứa Nội dung trong hàm băm đó và tải nội dung trực tiếp từ nút đó mà không cần nhờ đến bên thứ ba.

2. Cải thiện tính an toàn - Do tính chất phi tập trung của các nút, rất khó để đoán được dữ liệu nào được lưu trữ trên nút nào trên IPFS.

Các máy chủ trung tâm có thể dễ dàng bị tin tặc nhắm mục tiêu để lấy cắp hoặc làm hỏng dữ liệu, một sự cố có thể ngăn chặn được bằng IPFS. Các chính phủ cũng có thể kiểm duyệt thông tin và nền tảng internet một cách dễ dàng, một hành động đã và đang được thực hiện trên toàn thế giới. Cách đây không lâu, Thổ Nhĩ Kỳ đã kiểm duyệt Wikipedia và Nigeria đã cấm nền tảng mạng xã hội Twitter. Tất cả những điều này đều có thể thực hiện được vì họ đều biết dữ liệu chính xác ở đâu và nơi họ cần nhắm mục tiêu.

3. Bất biến - Toàn bộ quá trình chuyển đổi và nâng cấp nội dung có thể được theo dõi nhờ vào bản chất bất biến của IPFS. Dù bất kỳ hành động nào đối với nội dung là không thể xóa được, nó mang lại mức độ minh bạch cao cho nội dung và đảm bảo cho người dùng.

Điểm mạnh của IPFS

1. Khó thiết lập - Quá trình liên quan đến việc thiết lập IPFS rất kỹ thuật và đòi hỏi một mức độ hiểu biết kỹ thuật nhất định để tuân theo. Điều này có thể làm nản lòng hầu hết mọi người và giữ cho công nghệ bị hạn chế chỉ dành cho các công nghệ làm hạn chế tiềm năng và sự phổ biến của nó.

2. Tốn khá nhiều tiền để duy trì- Việc chạy các tiến trình IPFS trên máy tính của bạn sẽ tiêu tốn một lượng lớn băng thông và không gian lưu trữ. Việc lưu trữ các bản sao của nội dung sẽ phục vụ những người tìm kiếm khác cũng đòi hỏi nhiều băng thông. Nếu không có bất kỳ động lực kinh tế mạnh mẽ nào, điều này có thể không hấp dẫn hoặc phù hợp với túi tiền của tất cả mọi người.

3. Độ tin cậy của dữ liệu - Cho phép lưu trữ dữ liệu riêng tư không phải là một trong những điểm mạnh của IPFS. Những dữ liệu như vậy khó có thể khử trùng lặp một cách hiệu quả hoặc bộ nhớ đệm dễ hiểu. Tuyên bố của một người ngang hàng sở hữu một nội dung cũng không được xác minh dẫn đến những lo ngại về độ tin cậy của dữ liệu khi nó được thu thập.

Kết luận

Một số công ty lớn kiểm soát tập trung hầu hết dữ liệu của thế giới không còn là một lựa chọn khả thi nữa, khi cuộc sống của chúng ta ngày càng được số hóa.

Cần có một giải pháp thay thế an toàn và đáng tin cậy hơn để lưu trữ dữ liệu. Khi chúng tôi chuyển từ web2 sang bầu không khí web3 phi tập trung hơn, các công nghệ như IPFS là một phần cần thiết của quá trình di chuyển.

Mặc dù nó vẫn cần một vài nâng cấp ở đây và ở đó, đặc biệt là về kinh tế của nó, nhưng khả năng cung cấp một hệ thống bất biến, phi tập trung và đáng tin cậy để bảo vệ bạn khỏi sự kiểm duyệt, mất quyền truy cập vào dữ liệu cần thiết và thao tác dữ liệu khiến nó trở thành người chiến thắng.

Ngày nay, việc giảm bớt và phân phối các công ty công nghệ khổng lồ kiểm soát qua internet và dữ liệu, dẫn đến một internet dân chủ và tập trung hơn vào người dùng, đặt ra khó khăn.

Tác giả: M. Olatunji, Nhà nghiên cứu trực thuộc Gate.io

* Bài viết này chỉ trình bày quan điểm của những người quan sát và không cấu thành bất kỳ đề xuất đầu tư nào.

* Gate.io bảo lưu mọi quyền đối với bài viết này. Việc đăng lại bài viết sẽ được cho phép với điều kiện tham khảo Gate.io. Trong tất cả các trường hợp khác, hành động pháp lý sẽ được thực hiện do vi phạm bản quyền.