IPFS (InterPlanetary File System) — это распределенная система для хранения и доступа к файлам, веб-сайтам, приложениям и данным. Первоначально IPFS была разработана в 2015 году командой проекта IPFS с целью создания улучшенного способа хранения, обмена и доступа к контенту в Интернете. С тех пор IPFS стала важной частью многих веб-проектов и мероприятий. В этом руководстве представлен обзор IPFS и объясняется, как она работает, ее преимущества и возможные варианты использования.
Как работает IPFS?
IPFS — это революционная распределенная сеть хранения, которая отходит от традиционных методов поиска контента. Основываясь на принципах одноранговой сети, IPFS позволяет отдельным лицам получать доступ к данным, не полагаясь на один централизованный сервер или хост. Благодаря уникальной системе адресации контента пользователи могут получить доступ к контенту, хранящемуся в любой точке мира, просто зная его адрес.
Поскольку контент хранится на нескольких одноранговых узлах, расположенных по всему миру, он устраняет единые точки отказа и обеспечивает доступность данных с повышенной отказоустойчивостью.
Существует три принципа IPFS:
1. Контентная адресация:
IPFS присваивает каждому файлу уникальный идентификатор (CID), что позволяет пользователям получать доступ к данным с любого узла IPFS в мире.
Обычный пример этого — когда кто-то ищет книгу в библиотеке по ее названию — этот тип поиска по содержанию гарантирует, что даже если книга была перемещена в другое место, ее все равно можно найти. И наоборот, использование адресации местоположения для поиска объекта намного сложнее; например, попытка найти книгу с такими указаниями, как «Я хочу книгу, которая находится на втором этаже, первая стопка, третья полка снизу, четыре книги слева», отнимает много времени и не всегда увенчается успехом, если книга был перемещен.
IPFS использует адресацию контента по тем же причинам; он позволяет пользователям идентифицировать и получать доступ к данным, не беспокоясь об их физическом местонахождении в любой момент времени.
2. Направленные ациклические графы (DAG)
IPFS использует группы обеспечения доступности баз данных для эффективного и взаимосвязанного хранения данных. Это гарантирует, что любые изменения, внесенные в один фрагмент данных, отразятся во всей сети IPFS.
DAG — это структура данных, используемая распределенными системами, такими как IPFS, для отслеживания контента с помощью деревьев Меркла. В частности, каждому узлу Merkle DAG назначается уникальный идентификатор, состоящий из значения его хэша; эта ссылка на контент через его хеш-значение называется адресацией контента.
Группы обеспечения доступности баз данных Merkle предоставляют распределенным системам эффективные средства для хранения и обращения к цифровым активам.
3. Обнаружение контента с помощью распределенных хеш-таблиц (DHT)
IPFS использует распределенные хеш-таблицы (DHT) для поиска файлов, хранящихся в глобальной сети. DHT — это структура данных, используемая для хранения и извлечения данных в распределенной системе, такой как IPFS. Благодаря использованию связующих деревьев IPFS может быстро обнаруживать и передавать контент между одноранговыми узлами по всему миру.
IPFS использует преимущества распределенной хеш-таблицы (DHT) для обнаружения контента. DHT состоит из набора пар ключ-значение, которые рассредоточены по всем одноранговым узлам в распределенной сети. Поскольку эта информация хранится на нескольких одноранговых узлах, пользователи могут находить нужный контент, запрашивая у этих одноранговых узлов.
Преимущества IPFS
IPFS предлагает несколько преимуществ по сравнению с традиционными сетевыми методами, такими как HTTP и FTP; некоторые из них включают:
• Повышенная безопасность — IPFS обладает высокой степенью защиты благодаря своим алгоритмам шифрования, что затрудняет доступ злоумышленников к пользовательским данным.
• Повышенная доступность — IPFS использует адресацию контента, что позволяет пользователям получать доступ к файлам независимо от того, где они физически находятся в мире. Это гарантирует, что данные всегда доступны и могут быть быстро доступны.
• Улучшенная масштабируемость — IPFS является распределенной системой, что означает, что ее можно легко масштабировать по мере того, как к сети подключается все больше пользователей.
• Снижение затрат — IPFS устраняет необходимость в дорогостоящей аппаратной и программной инфраструктуре, что приводит к значительной экономии средств.
В целом IPFS обеспечивает эффективный, безопасный и экономичный способ хранения и обмена данными по всему миру, не полагаясь на централизованные серверы или сети. IPFS позволяет как частным лицам, так и предприятиям быстро и безопасно хранить большие объемы данных. IPFS — ценная технология, которая обеспечивает безопасный и быстрый обмен информацией, что делает ее мощным инструментом будущего.
Проблемы с использованием IPFS и способы их преодоления
Поскольку IPFS является относительно новой технологией, все еще есть некоторые проблемы, которые необходимо решить, чтобы IPFS полностью реализовала свой потенциал.
• Неэффективная репликация данных. Данные, хранящиеся в IPFS, могут быть реплицированы между многочисленными одноранговыми узлами, но этот процесс может быть медленным и неэффективным, если узлы выходят из строя или становятся недоступными.
• Отсутствие автоматизации – IPFS не имеет автоматизированной системы для обнаружения контента, что означает, что пользователи должны вручную запрашивать каждый узел в сети, чтобы найти определенные данные.
• Сложность с большими файлами — IPFS лучше всего подходит для файлов меньшего размера; Загрузка больших файлов может занять много времени из-за их размера и объема данных, необходимых для репликации.
Чтобы преодолеть эти проблемы, разработчики IPFS создали ряд решений. Узлы IPFS можно настроить с несколькими одноранговыми узлами, чтобы гарантировать, что данные всегда доступны и быстро реплицируются. IPFS также использует методы сегментирования, которые разбивают большие файлы на более мелкие фрагменты и распределяют их по сети для ускорения загрузки. Кроме того, IPFS использует распределенные хеш-таблицы (DHT), что позволяет пользователям легко находить контент, хранящийся в IPFS, путем запроса ближайших одноранговых узлов.
IPFS предлагает API для программного доступа к платформе IPFS, что позволяет автоматически обнаруживать контент для приложений, созданных на основе IPFS.
Возможные случаи использования
IPFS имеет много потенциальных вариантов использования, в том числе следующие:
– Хостинг и распространение распределенных приложений (dapps)
- Хранение и совместное использование больших файлов
– Децентрализованное облачное хранилище
– Повышение безопасности онлайн-транзакций
– Шифрование данных для безопасной связи
- Платформы для обмена файлами
– Хранение и поиск данных
– Распределенные сайты/кеширование
– IPFS как сеть распространения контента (CDN).
IPFS влияет на будущее веб-разработки и распространения контента
IPFS может существенно повлиять на то, как контент хранится и передается в Интернете, и, вероятно, произведет революцию как в веб-разработке, так и в распространении контента. I Распределенный характер PFS обеспечивает безопасное хранение данных, не полагаясь на единственный источник, что позволяет пользователям получать доступ к данным, где бы они ни находились.
Он обеспечивает более быструю загрузку, улучшенную масштабируемость и снижение затрат по сравнению с традиционными методами, такими как HTTP или FTP. Его можно использовать для автоматизации обнаружения контента с помощью его API-интерфейсов, что упрощает для разработчиков создание приложений поверх IPFS.
IPFS обещает более эффективную репликацию данных по сети, уменьшая проблемы с задержкой, связанные с другими протоколами обмена файлами. Все эти преимущества в совокупности делают IPFS бесценным инструментом для будущего веб-разработки и распространения контента.
Заключение
IPFS — это мощный инструмент для хранения данных и доступа к ним в распределенном режиме. Он использует адресацию контента, ориентированные ациклические графы (DAG) и распределенные хеш-таблицы (DHT) для быстрой и безопасной идентификации, хранения и извлечения цифровых активов. IPFS также предлагает несколько преимуществ по сравнению с традиционными сетевыми методами, таких как повышенная безопасность, повышенная доступность, улучшенная масштабируемость и снижение затрат.
IPFS имеет множество потенциальных вариантов использования, включая размещение dApps, совместное использование больших файлов, децентрализованное облачное хранилище, безопасные онлайн-транзакции, платформы для обмена файлами и IPFS в качестве CDN. Благодаря простоте использования и масштабируемости IPFS по-прежнему остается привлекательным вариантом как для частных лиц, так и для компаний, стремящихся эффективно хранить данные, не полагаясь на централизованные сети. IPFS может стать будущим хранения и обмена данными.
Источник: https://www.cryptopolitan.com/comprehensive-guide-to-understanding-ipfs/