Что такое InterPlanetary File（IPFS）?

Коротко

🔹 IPFS — это протокол гипермедиа-сервера, используемый для обмена и хранения данных.

🔹 IPFS расшифровывается как InterPlanetary File System, которая использует адресацию содержимого, а не доступ к данным и файлам на основе местоположения.

🔹 Релевантное содержимое идентифицируется с помощью криптографического хэша для получения содержимого из различных источников.

🔹 Каждый раз, когда контент обновляется новыми материалами, создается новый файл со своим собственным новым хэшем, при этом IPFS сохраняет предыдущую версию.

Введение

Интернет состоит из множества тонн данных. От видео TikTok до стримов на YouTube, фотографий в Instagram, сообщений в Facebook, страниц Википедии и непрерывных квинтиллионов байт данных, которыми ежедневно делятся в Интернете, возникает вопрос: где мы храним все эти данные?

Процесс хранения данных, используемый Интернетом, в основном основан на сервере, который может быть как физическим, так и виртуальным.

Используются сложные средства, называемые облачными платформами или серверными фермами. В этих помещениях размещены тысячи устройств хранения данных и вычислительного оборудования, расположенных и подключенных к центральному серверу.

Пользователь Интернета, которому нужна информация на этих серверах, установит HTTPS-соединение из своего браузера с соответствующим сервером, который затем обслуживает запрос на доступ, извлекает соответствующие данные и загружает их в свой браузер.

Этот процесс доступа к файлам путем подключения к серверам, которые определяют, где они находятся в Интернете, называется "адресацией на основе местоположения". Однако у центрального серверного метода хранения данных и доступа к ним есть несколько недостатков.

Инновация в области систем без доверия пришлась как нельзя более кстати. Эти системы устраняют необходимость в значительной третьей стороне, и одной из таких систем является InterPlanetary File System (IPFS).

Что такое IPFS?

IPFS, сокращенно от InterPlanetary File System, представляет собой систему хранения, которая позволяет хранить файлы и отслеживать их версии с течением времени.

IPFS использует модель распределенной системы хранения данных и выполняет все, что делают центральные серверы, но не полагается на центральную систему. Это делает ее более безопасной и устойчивой к атакам, простоям и цензуре, обеспечивая при этом более децентрализованный Интернет.

Созданная Хуаном Бенетом и представленная в 2016 году, IPFS претерпела ряд улучшений. Отдельные лица и организации приняли его для беспрепятственного обмена файлами и информацией.

Как работает IPFS?

Существует три основных принципа, на которых работает IPFS:

Адресация контента

Связывание контента с использованием направленных ациклических графов (DAG)

Обнаружение контента с использованием распределенных хэш-таблиц (DHTS)

Эти три принципа вносят вклад в создание экосистемы IPFS. Давайте кратко объясним их один за другим:

Адресация контента

IPFS использует свой контент, адресуя возможность идентифицировать требуемые данные по их содержанию, а не по тому, где они расположены.

Например, если ваш друг находится в круглосуточном магазине, и вы говорите ему, чтобы он купил для вас пачку хорошо известных мятных леденцов (которые, по совпадению, обычно лежат с левой стороны, ближе всего к кассе). Это пример адресации контента, потому что вы явно спрашиваете, что это такое.

С другой стороны, если бы вы попросили свои мятные леденцы, указав местоположение, вы бы сказали: "Пожалуйста, возьмите то, что обычно находится ближе всего к кассиру слева, в нескольких дюймах от ее руки".

Если бы мятные леденцы в тот день заменили, скажем, зубной нитью, ваш друг не был бы виноват в том, с чем он вернется.

Этот сценарий может произойти между вашим компьютером и Интернетом. Прямо сейчас контент в основном можно найти по местоположению.

С другой стороны, каждый фрагмент контента, использующий IPFS, имеет идентификатор контента (CID), то есть его хэш. Каждый хэш уникален для Содержимого, из которого он получен, и каждый раз, когда добавляются новые данные, создается новый файл с новым идентификатором CID, в то время как предыдущая версия сохраняется в IPFS. Это позволяет в неизменяемом виде хранить всю историю файла в IPFS.

Многие распределенные системы используют адресацию контента с помощью хэшей для идентификации контента и связывания его воедино. Стоит отметить, что базовые структуры данных в этих системах необязательно совместимы.

Именно здесь проект Межпланетных связанных данных (IPLD) спасает положение. IPLD предоставляет несколько ссылок на данные, и пользователям также предоставляется возможность создавать свои ссылки, используя основные структуры данных, которые могут храниться в IPFS. Данные могут быть унифицированы в распределенных системах благодаря трансляции IPLD между структурами данных, связанными с хэшем.

Направленные ациклические графы (DAGs)

Распределенные системы, такие как IPFS, используют структуру данных, называемую направленными ациклическими графами (DAG). Они используют Merkle DAG, где каждый узел имеет уникальный идентификатор, хэш содержимого узла.

В то время как Merkle DAG может быть структурирован по-разному, IPFS использует один, оптимизированный для представления каталогов и файлов.

Чтобы создать представление вашего контента в Merkle DAG, IPFS часто сначала разбивает ваш контент на блоки. Это позволяет объединить различные части файла из разных источников, что позволяет ускорить аутентификацию.

Распределенные хэш-таблицы (DHTs)

Как только вы получите подтверждение, на каких одноранговых узлах хранятся блоки, содержащие искомый вами контент, вы снова используете DHT для определения текущего местоположения этих одноранговых узлов с помощью процесса, называемого маршрутизацией.

После определения местоположения вашего Контента с помощью адресации контента вы готовы подключиться к Контенту и получить его.

Когда вы получаете Контент, он кэшируется вашим компьютером, и вы также становитесь поставщиком этого Контента до тех пор, пока не решите очистить свой кэш.

Если вы решите, вы можете сохранить копию файла и стать постоянным участником и поставщиком для него. Вы можете сохранять это как можно дольше и с таким количеством контента, какое захотите.

Преимущества IPFS

2 Повышенная безопасность — Из-за децентрализованного характера узлов трудно угадать, какие данные хранятся на каком узле в IPFS.

Центральные серверы могут легко стать мишенью хакеров для кражи или повреждения данных, что можно предотвратить с помощью IPFS. Правительства также могут легко подвергать цензуре информацию и интернет-платформы, что уже делается во всем мире. Не так давно Турция подвергла цензуре Википедию, а Нигерия запретила социальную медиа-платформу Twitter. Все это было возможно, потому что все они знали, где именно находятся данные и на что им нужно нацелиться.

3 Неизменяемый — полное преобразование и обновление контента можно отследить благодаря неизменяемой природе IPFS. Поскольку любое действие с контентом невозможно отменить, это обеспечивает высокий уровень прозрачности контента и уверенности для пользователей.

Недостатки IPFS

1 Сложно настроить — Процесс, связанный с настройкой IPFS, очень техничен и требует определенного уровня технических знаний для выполнения. Это может отпугнуть большинство непрофессионалов и ограничить доступ к технологии только технарей, ограничивая ее потенциал и популярность.

2 Дорогостоящее обслуживание — Запуск процессов IPFS на вашем компьютере потребляет огромное количество пропускной способности и места для хранения. Хранение копий контента, который будет использоваться другими пользователями, также требует большой пропускной способности. Без какого-либо сильного экономического стимула это может оказаться непривлекательным или доступным не для всех.

3 Надежность данных — Возможность хранения личных данных не является одной из сильных сторон IPFS. Такие данные трудно эффективно дублировать или разумно кэшировать. Утверждение однорангового узла о владении контентом также не проверяется, что приводит к опасениям по поводу надежности данных при их получении.

Вывод

Необходима более надежная и безопасная альтернатива для хранения данных. Поскольку мы переходим от web2 к более децентрализованной атмосфере web3, такие технологии, как IPFS, являются необходимой частью этого перехода.

Хотя она все еще нуждается в некоторых улучшениях, особенно в области экономики, ее способность предоставлять неизменяемую, децентрализованную и надежную систему, которая защищает вас от цензуры, потери доступа к необходимым данным и манипулирования данными, делает ее победителем.

Сокращение и распространение контроля технологических гигантов над Интернетом и данными сегодня, ведущее к более ориентированному на пользователя и демократичному Интернету, является вишенкой на торте преимуществ IPFS.

Автор: Gate.io, Аналитик: M. Olatunji Переводчик: Николай Д.

Эта статья представляет собой только мнение аналитика и не представляет собой каких-либо инвестиционных советов.

Gate.io оставляет за собой все права на эту статью. Перепост статьи будет разрешен при условии ссылки на Gate.io. Во всех других случаях в связи с нарушением авторских прав будет возбужден судебный иск.