IPFS (InterPlanetary File System) — це розподілена система для зберігання та доступу до файлів, веб-сайтів, програм і даних. IPFS спочатку був розроблений у 2015 році командою проекту IPFS з метою створення покращеного способу зберігання, спільного використання та доступу до вмісту в Інтернеті. Відтоді IPFS став важливою частиною багатьох веб-проектів і заходів. У цьому посібнику надано огляд IPFS і пояснено, як він працює, його переваги та можливі випадки використання.
Як працює IPFS?
IPFS — це революційна розподілена мережа зберігання, яка відходить від традиційних методів пошуку вмісту. Базуючись на принципах однорангової мережі, IPFS дозволяє людям отримувати доступ до даних, не покладаючись на єдиний централізований сервер або хост. Завдяки унікальній системі адресації вмісту користувачі можуть отримати доступ до вмісту, що зберігається в будь-якій точці світу, просто знаючи його адресу.
Оскільки вміст зберігається на кількох однорангових вузлах, розташованих по всьому світу, це усуває окремі точки збою та забезпечує доступність даних із підвищеною стійкістю.
Існує три принципи IPFS:
1. Адресація контенту:
IPFS призначає унікальний ідентифікатор (CID) кожному файлу, що дозволяє користувачам отримувати доступ до даних з будь-якого вузла IPFS у світі.
Повсякденним прикладом цього є випадки, коли хтось шукає книгу в бібліотеці за її назвою – цей тип пошуку на основі вмісту гарантує, що навіть якщо книгу було переміщено в інше місце, її все одно можна знайти. І навпаки, використання адресації розташування для пошуку об’єкта набагато складніше; наприклад, спроба знайти книгу за вказівками на кшталт «Мені потрібна книга, яка знаходиться на другому поверсі, перший стос, третя полиця знизу, чотири книги зліва» забирає багато часу та не завжди успішна, якщо книга має було переміщено.
IPFS використовує адресацію вмісту з подібних причин; це дозволяє користувачам ідентифікувати та отримувати доступ до даних, не турбуючись про їх фізичне розташування в будь-який момент часу.
2. Спрямовані ациклічні графи (DAG)
IPFS використовує DAG для ефективного, взаємозв’язаного зберігання даних. Це гарантує, що будь-які зміни, внесені до окремої частини даних, будуть відображені в усій мережі IPFS.
DAG — це структура даних, яка використовується розподіленими системами, такими як IPFS, для відстеження вмісту за допомогою дерев Merkle. Зокрема, кожному вузлу Merkle DAG присвоюється унікальний ідентифікатор, що складається зі значення його хешу; це посилання на вміст через його хеш-значення називається адресацією вмісту.
DAG Merkle надають розподіленим системам ефективний засіб для зберігання цифрових активів і повернення до них.
3. Виявлення вмісту за допомогою розподілених хеш-таблиць (DHT)
IPFS покладається на розподілені хеш-таблиці (DHT) для пошуку файлів, що зберігаються в глобальній мережі. DHT — це структура даних, яка використовується для зберігання та отримання даних у розподіленій системі, наприклад IPFS. Завдяки використанню охоплюючих дерев IPFS може швидко виявляти та передавати вміст між одноранговими користувачами по всьому світу.
IPFS використовує розподілену хеш-таблицю (DHT) для виявлення вмісту. DHT складається з набору пар ключ-значення, які розподілені між усіма одноранговими вузлами в межах розподіленої мережі. Оскільки ця інформація зберігається в кількох однорангових вузлах, користувачі можуть знайти потрібний вміст, запитавши їх.
Переваги IPFS
IPFS пропонує кілька переваг перед традиційними мережевими методами, такими як HTTP і FTP; деякі з них включають:
• Покращена безпека – протокол IPFS дуже безпечний завдяки своїм алгоритмам шифрування, що ускладнює доступ зловмисників до даних користувача.
• Підвищена доступність – IPFS використовує адресацію вмісту, що дозволяє користувачам отримувати доступ до файлів незалежно від того, де вони фізично знаходяться у світі. Це забезпечує постійну доступність даних і швидкий доступ до них.
• Покращена масштабованість – IPFS є розподіленою системою, тобто її можна легко масштабувати, коли до мережі приєднується більше користувачів.
• Зниження витрат – IPFS усуває потребу в дорогому апаратному та програмному забезпеченні інфраструктури, що призводить до значної економії коштів.
Загалом IPFS забезпечує ефективний, безпечний і економічно ефективний спосіб зберігання та обміну даними по всьому світу, не покладаючись на централізовані сервери чи мережі. IPFS дозволяє окремим особам і компаніям легко, ніж будь-коли раніше, швидко й безпечно зберігати великі обсяги даних. IPFS — це цінна технологія, яка забезпечує безпечний і швидкий обмін інформацією, що робить її потужним інструментом майбутнього.
Проблеми з використанням IPFS і як їх подолати
Оскільки IPFS є відносно новою технологією, все ще є деякі проблеми, які потрібно вирішити, щоб IPFS повністю розкрила свій потенціал.
• Неефективна реплікація даних – дані, що зберігаються в IPFS, можуть бути репліковані між численними одноранговими вузлами, але цей процес може бути повільним і неефективним, якщо вузли виходять з ладу або стають недоступними.
• Відсутність автоматизації – IPFS не має автоматизованої системи для виявлення вмісту, тобто користувачі повинні вручну запитувати кожен вузол у мережі, щоб знайти певні дані.
• Труднощі з великими файлами – IPFS найкраще підходить для менших файлів; файли більшого розміру можуть завантажуватися довго через їх розмір і кількість даних, необхідних для реплікації.
Щоб подолати ці проблеми, розробники IPFS створили ряд рішень. Вузли IPFS можна налаштувати з декількома одноранговими вузлами, щоб забезпечити постійну доступність даних і швидку реплікацію. IPFS також використовує методи шардингу, які розбивають великі файли на менші частини та розподіляють їх по мережі для швидшого завантаження. Крім того, IPFS використовує розподілені хеш-таблиці (DHT), що дозволяє користувачам легко знаходити вміст, що зберігається в IPFS, запитуючи найближчі вузли.
IPFS пропонує API для програмного доступу до платформи IPFS, уможливлюючи автоматичне виявлення вмісту для програм, створених на основі IPFS.
Потенційні випадки використання
IPFS має багато потенційних варіантів використання, зокрема такі:
– Хостинг і розповсюдження розподілених програм (dapps)
– Зберігання та обмін великими файлами
– Децентралізоване хмарне сховище
– Підвищення безпеки онлайн-транзакцій
– Шифрування даних для безпечного зв’язку
– Файлообмінні платформи
– Зберігання та пошук даних
– Розподілені веб-сайти/кешування
– IPFS як мережа розподілу контенту (CDN).
IPFS впливає на майбутнє веб-розробки та розповсюдження вмісту
IPFS може суттєво вплинути на те, як вміст зберігається та поширюється в мережі, і, ймовірно, зробить революцію як у веб-розробці, так і в розповсюдженні вмісту. Розподілений характер I PFS забезпечує безпечне зберігання даних, не покладаючись на єдине джерело, дозволяючи користувачам отримувати доступ до даних незалежно від того, де вони знаходяться.
Це дозволяє швидше завантажувати, покращує масштабованість і знижує витрати порівняно з традиційними методами, такими як HTTP або FTP. Його можна використовувати для автоматизації виявлення вмісту за допомогою його API, що полегшує розробникам створення програм на основі IPFS, ніж будь-коли раніше.
IPFS обіцяє більш ефективну реплікацію даних у всій мережі, зменшуючи проблеми затримки, пов’язані з іншими протоколами обміну файлами. Усі ці переваги разом роблять IPFS безцінним інструментом для майбутнього веб-розробки та розповсюдження вмісту.
Висновок
IPFS — це потужний інструмент для розподіленого зберігання та доступу до даних. Він використовує адресацію вмісту, спрямовані ациклічні графи (DAG) і розподілені хеш-таблиці (DHT) для швидкої та безпечної ідентифікації, зберігання та отримання цифрових активів. IPFS також пропонує ряд переваг порівняно з традиційними мережевими методами, наприклад покращену безпеку, підвищену доступність, покращену масштабованість і зниження витрат.
IPFS має багато потенційних варіантів використання, включаючи розміщення dApps, спільний доступ до великих файлів, децентралізоване хмарне сховище, безпечні онлайн-транзакції, платформи обміну файлами та IPFS як CDN. Завдяки простоті використання та масштабованості IPFS залишається привабливим варіантом як для окремих осіб, так і для компаній, які хочуть ефективно зберігати дані, не покладаючись на централізовані мережі. IPFS може бути майбутнім для зберігання та обміну даними.
Джерело: https://www.cryptopolitan.com/comprehensive-guide-to-understanding-ipfs/