IPFS (InterPlanetary File System) е разпределена система за съхранение и достъп до файлове, уебсайтове, приложения и данни. IPFS първоначално е разработен през 2015 г. от екипа на проекта IPFS с цел създаване на подобрен начин за съхраняване, споделяне и достъп до съдържание в интернет. Оттогава IPFS се превърна във важна част от много проекти и дейности, свързани с мрежата. Това ръководство ще предостави общ преглед на IPFS и ще обясни как работи, ползите от него и потенциални случаи на употреба.
Как работи IPFS?
IPFS е революционна разпределена мрежа за съхранение, която се откъсва от традиционните методи за извличане на съдържание. Базиран на принципите на мрежата peer-to-peer, IPFS позволява на хората да имат достъп до данни, без да разчитат на един централизиран сървър или хост. Чрез неговата уникална система за адресиране на съдържание, потребителите имат достъп до съдържание, съхранявано навсякъде по света, само като знаят неговия адрес.
Тъй като съдържанието се съхранява в множество партньори, разположени по целия свят, то елиминира единични точки на повреда и гарантира наличност на данни с повишена устойчивост.
Има три принципа на IPFS:
1. Адресиране на съдържанието:
IPFS присвоява уникален идентификатор (CID) на всеки файл, което позволява на потребителите да имат достъп до данни от всеки IPFS възел в света.
Ежедневен пример за това е, когато някой търси книга в библиотеката по нейното заглавие – този тип търсене, базирано на съдържание, гарантира, че дори ако дадена книга е била преместена на друго място, тя все още може да бъде намерена. Обратно, използването на адресиране на местоположение за намиране на елемент е много по-трудно; например опитът да се намери книга с указания като „Искам книгата, която е на втория етаж, първият куп, третият рафт отдолу, четири книги отляво“ отнема време и не винаги е успешен, ако книгата има е преместен.
IPFS използва адресиране на съдържание по подобни причини; позволява на потребителите да идентифицират и да имат достъп до данни, без да се притесняват за тяхното физическо местоположение във всеки даден момент.
2. Насочени ациклични графики (DAG)
IPFS използва DAG за съхраняване на данни по ефективен, взаимосвързан начин. Това гарантира, че всички промени, направени в отделна част от данните, се отразяват в цялата IPFS мрежа.
DAG са структура от данни, използвана от разпределени системи като IPFS за проследяване на съдържание чрез използването на Merkle Trees. По-конкретно, на всеки DAG възел на Merkle се присвоява уникален идентификатор, състоящ се от стойността на неговия хеш; това рефериране на съдържание чрез неговата хеш стойност се нарича адресиране на съдържание.
Merkle DAG предоставят ефективно средство за разпределени системи за съхраняване и препращане към цифрови активи.
3. Откриване на съдържание чрез разпределени хеш таблици (DHT)
IPFS разчита на разпределени хеш-таблици (DHT) за намиране на файлове, съхранявани в глобалната мрежа. DHT е структура от данни, използвана за съхраняване и извличане на данни в разпределена система, като IPFS. Чрез използването на обхващащи дървета, IPFS е в състояние бързо да открива и прехвърля съдържание между партньори по целия свят.
IPFS се възползва от разпределена хеш таблица (DHT) за откриване на съдържание. DHT се състои от колекция от двойки ключ-стойност, които са разпръснати между всички партньори в рамките на разпределена мрежа. Тъй като тази информация се съхранява в множество партньори, потребителите могат да намерят желаното конкретно съдържание, като попитат тези партньори.
Ползите от IPFS
IPFS предлага няколко предимства пред традиционните мрежови методи като HTTP и FTP; някои от тях включват:
• Подобрена сигурност – IPFS е много защитен поради своите алгоритми за криптиране, което затруднява достъпа на злонамерени лица до потребителски данни.
• Повишена достъпност – IPFS използва адресиране на съдържанието, което позволява на потребителите да имат достъп до файлове, независимо къде се намират физически по света. Това гарантира, че данните са винаги налични и могат да бъдат достъпни бързо.
• Подобрена скалируемост – IPFS е разпределена система, което означава, че може лесно да се мащабира, когато повече потребители се присъединят към мрежата.
• Намалени разходи – IPFS елиминира необходимостта от скъпа хардуерна и софтуерна инфраструктура, което води до значителни икономии на разходи.
Като цяло IPFS осигурява ефективен, сигурен и рентабилен начин за съхраняване и споделяне на данни по целия свят, без да разчитате на централизирани сървъри или мрежи. IPFS улеснява от всякога както физически лица, така и фирми да съхраняват големи количества данни бързо и сигурно. IPFS е ценна технология, която позволява сигурно и бързо споделяне на информация, което я прави мощен инструмент за бъдещето.
Предизвикателства при използването на IPFS и как да ги преодолеете
Тъй като IPFS е сравнително нова технология, все още има някои проблеми, които трябва да бъдат решени, за да може IPFS да разгърне пълния си потенциал.
• Неефективна репликация на данни – Данните, съхранени в IPFS, могат да бъдат репликирани между множество партньори, но този процес може да бъде бавен и неефективен, ако възлите се повредят или станат недостъпни.
• Липса на автоматизация – IPFS няма автоматизирана система за откриване на съдържание, което означава, че потребителите трябва ръчно да правят запитвания към всеки възел в мрежата, за да намерят конкретни данни.
• Трудности с големи файлове – IPFS е най-подходящ за по-малки файлове; изтеглянето на по-големи файлове може да отнеме много време поради размера им и количеството данни, необходими за репликация.
За да преодолеят тези предизвикателства, разработчиците на IPFS създадоха редица решения. IPFS възлите могат да бъдат конфигурирани с множество партньори, за да се гарантира, че данните са винаги налични и се репликират бързо. IPFS също така използва техники за шардинг, които разделят големи файлове на по-малки части и ги разпространяват в мрежата за по-бързо изтегляне. Освен това IPFS използва разпределени хеш-таблици (DHT), позволявайки на потребителите лесно да намерят съдържание, съхранено в IPFS, чрез запитване до близки партньори.
IPFS предлага API за програмен достъп до платформата IPFS, което позволява автоматизирано откриване на съдържание за приложения, изградени върху IPFS.
Потенциални случаи на употреба
IPFS има много потенциални случаи на употреба, включително следното:
– Хостинг и разпространение на разпределени приложения (dapps)
– Съхраняване и споделяне на големи файлове
– Децентрализирано облачно съхранение
– Подобряване на сигурността на онлайн транзакциите
– Криптиране на данни за сигурна комуникация
– Платформи за споделяне на файлове
– Съхранение и извличане на данни
– Разпространени уебсайтове/кеширане
– IPFS като мрежа за разпространение на съдържание (CDN).
IPFS влияе върху бъдещето на уеб разработката и разпространението на съдържание
IPFS има потенциала значително да повлияе на това как съдържанието се съхранява и споделя в мрежата и вероятно ще революционизира както уеб разработката, така и разпространението на съдържание. Разпределеният характер на I PFS позволява сигурно съхранение на данни, без да се разчита на един източник, което позволява на потребителите да имат достъп до данни, независимо къде се намират по света.
Той позволява по-бързо изтегляне, подобрена мащабируемост и намалени разходи в сравнение с традиционните методи като HTTP или FTP. Може да се използва за автоматизиране на откриването на съдържание с помощта на неговите API, което прави по-лесно от всякога разработчиците да създават приложения върху IPFS.
IPFS обещава по-ефективна репликация на данни в мрежата, намалявайки проблемите с латентността, свързани с други протоколи за споделяне на файлове. Всички тези предимства се комбинират, за да направят IPFS безценен инструмент за бъдещето на уеб разработката и разпространението на съдържание.
Заключение
IPFS е мощен инструмент за съхранение и достъп до данни по разпределен начин. Той използва адресиране на съдържание, насочени ациклични графики (DAG) и разпределени хеш таблици (DHT) за идентифициране, съхраняване и извличане на цифрови активи бързо и сигурно. IPFS също предлага няколко предимства пред традиционните мрежови методи, като подобрена сигурност, повишена наличност, подобрена мащабируемост и намалени разходи.
IPFS има много потенциални случаи на използване, включително хостване на dApps, споделяне на големи файлове, децентрализирано облачно съхранение, сигурни онлайн транзакции, платформи за споделяне на файлове и IPFS като CDN. Със своята лекота на използване и мащабируемост IPFS продължава да бъде привлекателна опция както за физически лица, така и за фирми, които искат да съхраняват данни ефективно, без да разчитат на централизирани мрежи. IPFS може да е бъдещето на съхранението и споделянето на данни.
Източник: https://www.cryptopolitan.com/comprehensive-guide-to-understanding-ipfs/