Содержание статьи:
- Почему IPFS и как она создавалась?
- Как работает IPFS?
- Использование: случаи и последствия
- Вывод
IPFS расшифровывается как Межпланетная Файловая Система - это открытый одноранговый распределенный гипермедиа протокол с открытым исходным кодом, который призван функционировать как повсеместная файловая система для всех вычислительных устройств.
Это сложный и очень амбициозный проект, имеющий некоторые серьезные и глубокие последствия для будущего развития и структуры интернета в том виде, в котором мы его знаем.
Почему IPFS и как она создавалась?
Нынешняя итерация Интернета не настолько децентрализована, как это идеалистически и изначально воспринималось. Это также основано на некоторых устаревших протоколах, которые привели к множеству проблем. Проблемы, решаемые IPFS, связаны с проблемами с текущим HTTP-протоколом интернета.
Если вы не знакомы с функцией HTTP по отношению к интернету, она в основном лежит в основе передачи данных по всему Интернету. HTTP был изобретен в 1991 году, принят веб-браузерами в 1996 году, и он в основном определяет, как сообщения передаются через интернет, а также как браузеры должны реагировать на команды, а серверы обрабатывают запросы.
По сути, это базовый протокол того, как мы просматриваем сеть, и основа протокола парадигмы клиент-сервер.
Хотя HTTP обеспечил нас интернетом, каким мы его знаем сегодня, он устарел, и спустя более 20 лет преобладающие проблемы становятся все более очевидными.
Основные проблемы, возникающие с внедрением HTTP сегодня, являются результатом огромного увеличения интернет-трафика и усиливающихся точек стресса. С текущей реализацией HTTP возникли следующие проблемы:
- Неэффективная доставка контента из-за одновременной загрузки файлов с одного сервера.
- Дорогие затраты на пропускную способность и дублирование файлов, приводящие к раздуваемому хранилищу.
- Усиление централизации серверов и провайдеров ведет к усилению интернет-цензуры.
- Хрупкая история информации, хранящаяся в Интернете, и короткая продолжительность жизни веб-страниц.
- Прерывистые соединения, которые ведут к автономному развивающемуся миру и медленным скоростям соединения.
Список проблем продолжается, и неудивительно, что технология, которой более 20 лет, становится все более и более устаревшей в эпоху технологических инноваций.
IPFS предоставляет распределенное хранилище и файловую систему, необходимые интернету для достижения своего истинного потенциала.
Вместо загрузки файлов с отдельных серверов в IPFS вы запрашиваете одноранговые узлы в сети, чтобы они указывали путь к файлу, а не к центральному серверу.
Это позволяет осуществлять распределение больших объемов данных с высокой эффективностью, историческим управлением версиями, отказоустойчивыми сетями и постоянной доступностью контента, защищенного и проверенного посредством криптографического хеширования и распределенных по сети одноранговых узлов.
Все это звучит многообещающе, но как это работает?
Как работает IPFS?
По сути, IPFS - это концепция, аналогичная всемирной паутине, как мы ее знаем сегодня, но она больше напоминает единый рой BitTorrent, который обменивается объектами в одном репозитории Git.
Файлы распространяются по протоколу на основе BitTorrent. Важно отметить, что IPFS выступает в качестве своего рода комбинации Kodemila, BitTorrent и Git для создания распределенной подсистемы интернета.
Дизайн протокола обеспечивает историческое управление версиями интернета, как в Git. Каждому файлу и всем блокам в нем присваивается уникальный идентификатор, который представляет собой криптографический хеш. Дубликаты удаляются по сети, а история версий отслеживается для каждого файла.
Это приводит к постоянному доступу контента, где веб-страницы не исчезают из-за сбоя сервера или банкротства веб-хостинга.
Кроме того, подлинность контента гарантируется с помощью этого механизма, и при поиске файлов вы по существу просите сеть найти узлы, хранящие контент за уникальным идентифицирующим хешем, связанным с этим контентом.
Связи между узлами в IPFS принимают форму криптографических , и это возможно благодаря архитектуре данных Merkle DAG. К преимуществам групп DAG Merkle для IPFS относятся следующие:
- Адресация контента - контент имеет уникальный идентификатор, который является криптографическим хешем файла.
- Без дублирования - файлы с одинаковым содержимым не могут быть дублированы и сохраняются только один раз.
- Подтверждение несанкционированного доступа - данные проверяются по контрольной сумме, поэтому, если хеш-код изменяется, IPFS будет знать, что данные были подделаны.
IPFS связывает файловые структуры друг с другом, используя ссылки Merkle, и каждый файл может быть найден по понятным для человека именам с использованием децентрализованной системы именования, называемой IPNS.
Реализация направленных ациклических графов Merkle (DAGS) важна для базовой функциональности протокола, но является более технической, чем область данной статьи.
Если вы хотите узнать больше об этом аспекте IPFS, вы можете найти гораздо более подробную информацию на странице Github IPFS и узнать больше о том, как работают .
Каждый узел хранит только тот контент, который ему интересен, и индексирует информацию, которая позволяет ему выяснить, кто что хранит. Инфраструктура IPFS принципиально устраняет необходимость в централизованных серверах для доставки контента веб-сайта пользователям.
В конце концов, эта концепция может полностью подтолкнуть протокол HTTP к бесполезности и позволить пользователям получать доступ к контенту локально, в автономном режиме.
Вместо того чтобы искать серверы, как в текущей инфраструктуре интернета, пользователи будут искать уникальные идентификаторы (криптографические хеши), что позволит миллионам компьютеров доставлять вам файл вместо одного сервера.
Текущая основная имплементация IPFS работает на Go с реализациями Python и Javascript.
Он совместим с Linux, MacOSX, Windows и FreeBSD. Будучи проектом с открытым исходным кодом и управляемым сообществом, вы можете внести свой вклад, следуя указаниям и документам на их странице Github, или управлять своим собственным узлом IPFS.
Использование: случаи и последствия
Уже есть несколько важных сценариев использования IPFS, и наверняка возникнут другие, поскольку протокол продолжает развиваться.
Предложение новой распределенной P2P-архитектуры для Интернета сопряжено со своими сложностями, но преимущества можно увидеть во всем - от значительной финансовой экономии в области хранения и пропускной способности до интеграции с сетями.
Очевидные преимущества, которые приходят с моделью распределенного хранения IPFS, применяются к значительно более эффективному хранению данных и неизменности, постоянству вместе с ним.
Веб-сайты больше не будут отображаться с сообщениями об ошибках 404 из-за неработающих серверов или прерванной цепочки HTTP-ссылок.
Кроме того, пользователи получают значительные преимущества в плане эффективности, особенно те, которые нуждаются в анализе очень больших наборов данных.
С распространением больших данных в современной науке высокая скорость и распределенное архивирование данных, предоставляемые IPFS, станут важными факторами для ускорения прогресса.
Поставщики услуг и создатели контента также могут существенно сократить свои расходы, связанные с доставкой больших объемов данных клиентам.
Текущие итерации этой парадигмы затруднены из-за увеличения затрат на пропускную способность и поставщиков данных, получающих плату за соглашения об пиринге.
Затраты, связанные с доставкой контента через централизованные инфраструктуры взаимосвязанных сетей, только увеличиваются и создают атмосферу критической неэффективности и дальнейшей централизации в попытке преодолеть это бремя.
Ниже виде на английском языке с официального YouTube канала компании IPFS с объяснением "Зачем нужен IPFS":
Кроме того, централизация серверов приводит к отслеживанию со стороны правительства, увеличению распространенности DDoS-атак, цензуре и частной продажи данных.
Как сказал Хуан Бенет, создатель IPFS:
«контент в IPFS может перемещаться через любых ненадежных посредников, не отказываясь от контроля над данными и не подвергая их риску».
Наконец, интеграция IPFS с технологией блокчейна, кажется, идеально подходит. Используя IPFS внутри транзакции блокчейна, вы можете размещать неизменные постоянные ссылки.
Временные метки защищают ваши данные без необходимости их реального хранения в цепочке, что приводит к уменьшению вздутия цепочки блоков и предоставляет удобный метод для безопасных решений вне цепочки, помогающих масштабировать блокчейны.
IPFS входит в число криптовалютных платформ и может симбиотически помогать масштабированию отрасли путем предоставления одноранговой и распределенной архитектуры файловой системы, которая необходима в качестве основы для поддержки роста криптовалютных платформ.
Вывод
Как вы можете видеть, IPFS является технически и концептуально сложным протоколом, который имеет большие амбиции революционизировать обмен данными через интернет.
HTTP был успешным сам по себе и помог интернету выйти на грандиозную стадию, на которой он находится сегодня, но появляются новые технологии, и необходимость реформирования и распределение инфраструктуры становится очевидной.
