O que é InterPlanetary File（IPFS）?

🔹 IPFS é um protocolo de servidor hipermídia usado para compartilhar e armazenar dados.

🔹 IPFS significa InterPlanetary File System, que usa endereçamento de conteúdo em vez de acesso baseado em localização a dados e arquivos.

🔹 Os conteúdos relevantes são identificados usando um hash criptográfico para obter conteúdo de várias fontes.

🔹 Toda vez que um conteúdo é atualizado com novos materiais, um novo arquivo é criado com seu próprio novo hash, com o IPFS retendo a versão anterior.

Introdução

A internet é composta de toneladas em toneladas de dados. De vídeos do TikTok a streams do YouTube, fotos do Instagram, posts no Facebook, páginas da Wikipédia e os quintilhões contínuos de dados compartilhados diariamente na internet, levanta a questão: onde armazenamos todos esses dados?

O processo de armazenamento de dados que a internet utiliza é principalmente baseado em servidor, que pode ser físico ou virtual.

São utilizadas instalações elaboradas chamadas plataformas em nuvem ou fazendas de servidores. Essas instalações abrigam milhares de hardware de armazenamento e computação organizados e conectados a um servidor central.

Um usuário da Internet que precisa de informações nesses servidores fará uma conexão HTTPS de seu navegador para o servidor relevante, que então atende à solicitação de acesso, recupera os dados apropriados e os carregará em seu navegador.

Esse processo de acesso a arquivos conectando-se a servidores que localizam onde ele está na internet é chamado de "endereçamento baseado em localização". No entanto, existem várias deficiências no método central do servidor de armazenar e acessar dados.

A inovação de sistemas sem confiança não poderia ter vindo em melhor hora. Esses sistemas eliminam a necessidade de um terceiro significativo, e um desses sistemas é o Sistema de Arquivos InterPlanetários (IPFS).

O que é o IPFS?

O IPFS, a forma curta do sistema de arquivos InterPlanetary, é um sistema de armazenamento que permite armazenar arquivos e acompanhar suas versões ao longo do tempo.

O IPFS usa o modelo do sistema de armazenamento distribuído e faz tudo o que os servidores centrais fazem, mas sem a dependência de um sistema central. Isso o torna mais seguro e resistente a ataques, inatividade e censura, permitindo uma internet mais descentralizada.

Criado por Juan Benet e introduzido em 2016, o IPFS testemunhou várias melhorias. Indivíduos e organizações adotaram-no para compartilhar arquivos e informações sem barreiras.

Como funciona o IPFS?

Existem três princípios básicos em que o IPFS opera:

Endereçamento de conteúdo

Linking de conteúdo usando gráficos acíclicos direcionados (DAGs)

Descoberta de conteúdo usando tabelas de hash distribuídas (DHTs)

Esses três princípios contribuem para a viabilização do ecossistema IPFS. Vamos explicar brevemente um após o outro:

Endereçamento de conteúdo

O IPFS usa seu conteúdo abordando a capacidade de identificar dados necessários pelo seu conteúdo e não por onde está localizado.

Por exemplo, se seu amigo estiver na loja de conveniência, e você lhe disser para pegar um pacote de balas bem conhecidas para você (que, coincidentemente, geralmente é colocado no lado esquerdo mais próximo do caixa). Esse é um exemplo de endereçamento de conteúdo porque você está explicitamente pedindo o que é.

Por outro lado, se você fosse pedir suas balas usando a localização, você diria: "Por favor, pegue o que normalmente é mais próximo do caixa à esquerda, a poucos centímetros do braço dela."

Se as balas fossem substituídas naquele dia por, digamos, fio dental, não seria culpa do seu amigo com o qual ele retornou.

Esse cenário pode acontecer entre seu computador e a internet. No momento, o conteúdo é encontrado principalmente por localização.

Por outro lado, cada conteúdo que usa O IPFS tem um identificador de conteúdo (CID), ou seja, seu hash. Cada hash é exclusivo do conteúdo de onde vem, e cada vez que novos dados são adicionados, um novo arquivo é criado com um novo CID enquanto a versão anterior é mantida no IPFS. Ele permite o armazenamento imutável de todo o histórico de um arquivo no IPFS.

Muitos sistemas distribuídos usam o conteúdo abordando através de hashes para identificar conteúdo e vinculá-lo. Vale ressaltar que as estruturas básicas de dados nesses sistemas não são necessariamente interoperáveis.

É aí que o projeto IpLD (Interplanetary Linked Data, dados vinculados ao interplanetário) salva o dia. O IPLD fornece vários links para dados, e os usuários também têm a opção de fazer suas ligações usando estruturas de dados fundamentais que podem ser mantidas no IPFS. Os dados podem ser unificados entre sistemas distribuídos graças à tradução do IPLD entre estruturas de dados ligadas a hash.

Directed acyclic graphs (DAGs)

Sistemas distribuídos como o IPFS usam uma estrutura de dados chamada de gráficos acíclicos direcionados (DAGs). Eles usam DaGs Merkle, onde cada nó tem um identificador único, um hash do Conteúdo do nó.

Enquanto o Merkle DAG pode ser estruturado de forma diferente, o IPFS usa um otimizado para representar diretórios e arquivos.

Para construir uma representação Merkle DAG do seu conteúdo, o IPFS frequentemente divide seu conteúdo em blocos. Isso permite a junção de diferentes partes do arquivo de várias fontes que permitem uma autenticação mais rápida.

Distributed hash tables (DHTs)

O IPFS usa uma tabela de hash distribuída (DHT) para descobrir quais pares possuem o conteúdo que você procura. Uma tabela hash é simplesmente um banco de dados de chaves para valores relevantes. Uma tabela hash distribuída é uma tabela hash dividida entre todos os pares participantes em uma rede distribuída. Para encontrar contente, esses pares são "solicitados".

Depois de receber a confirmação sobre quais pares armazenam os blocos que compõem o conteúdo que você procura, você novamente usa o DHT para descobrir a localização atual desses pares através de um processo chamado roteamento.

Depois de descobrir a localização do seu Conteúdo através do uso de endereçamento de conteúdo, você está pronto para se conectar ao Conteúdo e obtê-lo.

Quando você obtém o Conteúdo, ele é armazenado em cache pelo seu computador, e você também se torna um provedor desse Conteúdo até que você decida limpar seu cache.

Se você optar por, você pode selecionar para armazenar uma cópia do arquivo e se tornar um contribuinte permanente e provedor para ele. Você pode manter isso o máximo possível e com o máximo de conteúdo que quiser.

Méritos do IPFS

1 Simplicidade peer-to-peer - O IPFS usa um DHT, ou tabela hash distribuída, para armazenar dados. Quando um usuário tem um hash, ele pergunta à rede de pares qual nó contém o conteúdo naquele hash e baixa o conteúdo diretamente desse nó sem recorrer a terceiros.

2 Segurança melhorada - Devido à natureza descentralizada dos nódulos, é difícil adivinhar quais dados são armazenados em qual nó no IPFS.

Servidores centrais podem ser facilmente direcionados por hackers para roubar ou corromper dados, uma ocorrência evitável pelo IPFS. Os governos também podem censurar facilmente as plataformas de informação e internet, um ato que já está sendo feito em todo o mundo. Há pouco tempo, a Turquia censurou a Wikipédia e a Nigéria baniu a plataforma de mídia social Twitter. Tudo isso era possível porque todos sabiam onde exatamente os dados estavam e onde precisavam atingir.

3 Imutável - A transformação total e atualização de um conteúdo pode ser rastreada graças à natureza imutável do IPFS. Na medida em que qualquer ação sobre um conteúdo é indedutível, dá um grande nível de transparência ao conteúdo e garantia aos usuários.

Deméritos do IPFS

1 Difícil de configurar- O processo envolvido na criação do IPFS é muito técnico e requer um certo nível de conhecimento técnico a seguir. Isso pode desencorajar a maioria das pessoas leigas e manter a tecnologia restrita apenas a técnicos que limitam seu potencial e popularidade.

2 Caro de manter- A execução de processos IPFS no computador consome uma enorme quantidade de largura de banda e espaço de armazenamento. Armazenar cópias de conteúdo que servirá a outros buscadores também requer muita largura de banda. Sem qualquer incentivo econômico forte, isso pode não ser atraente e acessível para todos.

3 Confiabilidade de dados - Habilitar o armazenamento de dados privados não é um dos pontos fortes do IPFS. Esses dados são difíceis de duplicar de forma eficiente ou inteligivelmente cache. A alegação de um peer de possuir um conteúdo também não é verificada levando a preocupações sobre a confiabilidade dos dados quando obtidos.

Conclusão

Algumas grandes empresas controlando centralmente a maioria dos dados do mundo não são mais uma opção viável, com nossas vidas se tornando cada vez mais digitalizadas.

Uma alternativa mais confiável e segura para armazenamento de dados é necessária. À medida que passamos da web2 para a atmosfera web3 mais descentralizada, tecnologias como o IPFS são uma parte necessária da mudança.

Embora ainda precise de alguns upgrades aqui e ali, especialmente em sua economia, sua capacidade de fornecer um sistema imutável, descentralizado e confiável que o protege da censura, perda de acesso a dados necessários e manipulação de dados faz dele um vencedor.

A redução e distribuição do controle que as gigantes da tecnologia têm pela internet e dados hoje, levando a uma internet mais focada no usuário e democrática, coloca a cereja no bolo.

Autor: M. Olatunji, pesquisador da Gate.io.

*Este artigo constitui apenas a opinião dos autores, pesquisadores e observadores, mas não é uma sugestão de investimento. Republicar o artigo será permitido, mas a Gate.io deverá ser referenciada. Em outras situações, tomaremos as medidas pela violação de direitos autorais.