Kas ir IPFS? Starpplanētu failu sistēma: Pilnīga rokasgrāmata iesācējiem

IPFS nozīmē Interplanetary File System, un tā ir atvērtā koda, vienādranga izplatīta hipermēdijas protokols, kura mērķis ir darboties kā visuresoša failu sistēma visām skaitļošanas ierīcēm.

Tas ir sarežģīts un ļoti vērienīgs projekts, kam ir nopietnas un dziļas sekas uz nākotnes interneta attīstību un struktūru, kā mēs to zinām.

Kāpēc IPFS un kā tas sākās

Pašreizējā interneta atkārtošana nav ne tuvu tik decentralizēta, kā tas bija ideālistiski un sākotnēji tika uzskatīts par tādu. Tas ir balstīts arī uz dažiem novecojušiem protokoliem, kas izraisījuši neskaitāmus jautājumus. IPFS risinātie jautājumi ir saistīti ar jautājumiem, kas saistīti ar pašreizējo interneta protokolu HTTP.

Ja jums nav zināma HTTP funkcija attiecībā pret internetu, tā pamatā ir datu komunikācija visā internetā. HTTP tika izgudrots 1991. gadā, tīmekļa pārlūkprogrammās tas tika pieņemts 1996. gadā, un tas principā nosaka, kā ziņojumi tiek pārsūtīti pa internetu, kā arī to, kā pārlūkiem būtu jāreaģē uz komandām un serveriem jāapstrādā pieprasījumi.

Būtībā tas ir tīmekļa pārlūkošanas pamatprotokols un klienta-servera paradigmas protokola pamats.

HTTP pret IPFS, attēls no MaxCDN

Kaut arī HTTP mums ir nodrošinājis internetu, kādu mēs to šodien pazīstam, tas ir novecojis, un pēc vairāk nekā 20 gadiem dominējošie jautājumi kļūst arvien vieglāk redzami.

Galvenās problēmas, kas šodien rodas, ieviešot HTTP, ir milzīga interneta trafika pieauguma un no tā izrietošo stresa punktu rezultāts..

Ar pašreizējo HTTP ieviešanu ir parādījušās šādas problēmas:.

• Neefektīva satura piegāde, kas rodas, lejupielādējot failus no viena servera vienlaikus.
• Dārgas joslas platuma izmaksas un failu dublēšanās noved pie uzpūstas krātuves.
• Pieaugoša serveru un pakalpojumu sniedzēju centralizācija, kas palielina interneta cenzūru.
• Trausla internetā saglabātas informācijas vēsture un īss vietņu darbības laiks.
• Nepārtraukti savienojumi, kas noved pie jaunattīstības pasaules bezsaistē un lēna savienojuma ātruma.

Problēmu saraksts turpinās, un nav pārsteigums, ka tehnoloģija, kas vecāka par 20 gadiem, tehnoloģisko jauninājumu laikmetā kļūst arvien novecojošāka. IPFS nodrošina izplatītu krātuvi un failu sistēmu, kas nepieciešama internetam, lai sasniegtu savu patieso potenciālu.

Tā vietā, lai lejupielādētu failus no atsevišķiem serveriem, IPFS jūs lūdzat tīkla vienaudžiem norādīt ceļu uz failu, nevis no centrālā servera. Tas nodrošina liela apjoma datu izplatīšanu ar augstu efektivitāti, vēsturisko versiju veidošanu, elastīgiem tīkliem un pastāvīgu satura pieejamību, kas nodrošināts un pārbaudīts, izmantojot kriptogrāfijas jaukšanu un izplatīts vienaudžu tīklā..

Tas viss izklausās daudzsološi, bet kā tas darbojas?

Kā darbojas IPFS?

Būtībā IPFS ir līdzīgs jēdzienam globālajam tīmeklim, kā mēs to šodien zinām, bet drīzāk atgādina vienu BitTorrent spietu, kas apmainās ar objektiem vienā Git repozitorijā.

Faili tiek izplatīti, izmantojot protokolu, kura pamatā ir BitTorrent. Ir svarīgi, ka IPFS darbojas kā sava veida Kodemila, BitTorrent un Git kombinācija, lai izveidotu izplatītu interneta apakšsistēmu.

Protokola dizains nodrošina vēsturisku interneta versiju, piemēram, Git. Katram failam un visiem tajā esošajiem blokiem tiek piešķirts unikāls identifikators, kas ir kriptogrāfiskais jaucējs. Dublikāti tiek noņemti visā tīklā, un katram failam tiek izsekota versiju vēsture.

Tas noved pie pastāvīgi pieejama satura, kurā tīmekļa lapas nepazūd neizdevuša servera vai bankrotējuša tīmekļa mitinātāja dēļ.

Kā darbojas IPFS, Avots

Turklāt ar šī mehānisma palīdzību tiek garantēta satura autentiskums, un, meklējot failus, jūs būtībā lūdzat tīklam atrast mezglus, kas glabā saturu aiz unikālā ar šo saturu saistītā identifikācijas jaucēja..

Saites starp mezgliem IPFS izpaužas kā kriptogrāfiskas jaukšanas formas, un tas ir iespējams, pateicoties tā Merkle DAG (Virzīti acikliskie grafiki) datu arhitektūra. Merkle DAG priekšrocības IPFS ietver šādas:

• Satura adresēšana – saturam ir unikāls identifikators, kas ir faila kriptogrāfiskais jaucējs.
• Nav dublēšanās – failus ar tādu pašu saturu nevar dublēt un uzglabāt tikai vienu reizi.
• Pierādījums par viltojumiem – dati tiek pārbaudīti ar to kontrolsummu, tādēļ, ja mainās jaucējummeklējums, IPFS zinās, ka dati ir sagrozīti.

IPFS sasaista failu struktūras savā starpā, izmantojot Merkle saites, un katru failu var atrast ar cilvēkiem lasāmiem nosaukumiem, izmantojot decentralizētu nosaukumu sistēmu, ko sauc par IPNS.

Merkle Directed Acyclic Graphs (DAGS) ieviešana ir svarīga protokola pamatā esošajai funkcionalitātei, taču tā ir vairāk tehniska nekā šī raksta darbības joma..

Ja jūs interesē uzzināt vairāk par šo IPFS aspektu, varat atrast daudz detalizētāku informāciju par IPFS Github lapa un vairāk par to, kā šeit darbojas Merkles koki.

Katrs mezgls saglabā tikai to saturu, kas interesē, un indeksē informāciju, kas ļauj saprast, kurš ko glabā. IPFS sistēma principā novērš nepieciešamību pēc centralizētiem serveriem, lai lietotājiem nodrošinātu vietnes saturu.

Galu galā šī koncepcija var pilnībā padarīt HTTP protokolu neatbilstošu un ļaut lietotājiem piekļūt saturam lokāli, bezsaistē. Tā vietā, lai meklētu serverus tāpat kā ar pašreizējo interneta infrastruktūru, lietotāji meklēs unikālos ID (kriptogrāfiskās jaukšanas iespējas), ļaujot miljoniem datoru piegādāt failu jums, nevis tikai vienam serverim..

Pašreizējā IPFS galvenā ieviešana ir Go, bet ceļā tiek ieviesti gan Python, gan Javascript. Tas ir saderīgs ar Linux, MacOSX, Windows un FreeBSD.

Būdams atvērta pirmkoda un kopienas virzīts projekts, jūs varat dot savu ieguldījumu, izpildot norādījumus un dokumentus viņu Github lapā vai darbināt savu IPFS mezglu.

Izmantojiet gadījumus un sekas

Ir jau daži svarīgi IPFS izmantošanas gadījumi, un, turpinot protokola attīstību, noteikti radīsies vēl citi gadījumi. Piedāvājot jauno, izplatīto P2P arhitektūru internetam, ir tā sarežģītība, taču ieguvumi ir redzami visā, sākot no milzīgiem finanšu ietaupījumiem krātuvē un joslas platumā līdz integrācijai ar izplatītajiem blokķēdes tīkliem..

Acīmredzamas priekšrocības, kas nāk ar IPFS izplatītās glabāšanas modeli, attiecas uz ievērojami efektīvāku datu glabāšanu un nemaināmu pastāvīgumu līdz ar to.

Vietnes vairs netiks novirzītas uz cikliskiem 404 kļūdu ziņojumiem nolaižtu serveru vai pārtrauktu HTTP saišu ķēdes dēļ. Turklāt pētniekiem ir pieejamas ievērojamas efektivitātes priekšrocības, īpaši tām, kurām nepieciešams parsēt un analizēt ļoti lielas datu kopas.

Līdz ar lielo datu izplatību mūsdienu zinātnē, ātrai veiktspējai un IPFS nodrošinātajai datu arhivēšanai būs nozīme progresa paātrināšanā..

Pakalpojumu sniedzēji un satura veidotāji var arī ievērojami samazināt izmaksas, kas saistītas ar liela datu apjoma piegādi klientiem. Pašreizējo šīs paradigmas atkārtojumu kavē pieaugošās joslas platuma izmaksas un datu sniedzējiem jāmaksā maksa par vienādranga līgumiem.

Izmaksas, kas saistītas ar satura piegādi, izmantojot savstarpēji savienotu tīklu centralizētu infrastruktūru, tikai palielinās un rada kritiskas neefektivitātes un turpmākas centralizācijas vidi, mēģinot pārvarēt šos slogus..

IPFS izmanto, Attēls no Blockchain Mind

Turklāt serveru centralizācija noved pie valdības snoopinga, pieaugošas DDoS uzbrukumu izplatības, ISP cenzūras un privātas datu pārdošanas.

Kā Juan Benet, IPFS veidotājs paziņoja, ka “IPFS saturs var pārvietoties pa visiem neuzticamiem starpniekiem, neatstājot kontroli pār datiem vai tos neapdraudot.”

Visbeidzot, šķiet, ka IPFS integrācija ar blokķēdes tehnoloģiju ir lieliski piemērota. Izmantojot IPFS blockchain darījuma ietvaros, varat ievietot nemainīgas, pastāvīgas saites. Laika zīmogi aizsargā jūsu datus, tos faktiski nesaglabājot ķēdē, kas noved pie samazināta blokķēdes uzpūšanās un nodrošina ērtu metodi drošiem ārpusķēdes risinājumiem, lai palīdzētu blokķēdēm mērogot.

IPFS tiek iekļauts vairākās kriptovalūtu platformās, un tas var simbiotiski palīdzēt nozarei mērogot, nodrošinot vienādranga un izplatītas failu sistēmas arhitektūru, kas nepieciešama kā pamats, lai palīdzētu atbalstīt kriptonauda platformu izaugsmi..

Secinājums

Kā redzat, IPFS ir gan tehniski, gan konceptuāli sarežģīts protokols, kuram ir lielas ambīcijas mainīt datu apmaiņu internetā.

HTTP pats par sevi bija veiksmīgs un palīdzēja internetam nokļūt tādā stadijā, kāda tā ir šobrīd, taču parādās jaunas tehnoloģijas, un nepieciešamība pēc pārveidotas un sadalītas infrastruktūras ir kļuvusi acīmredzama.