Komplexný sprievodca porozumením IPFS – Cryptopolitan

IPFS (InterPlanetary File System) je distribuovaný systém na ukladanie a prístup k súborom, webovým stránkam, aplikáciám a údajom. IPFS bol pôvodne vyvinutý v roku 2015 projektovým tímom IPFS s cieľom vytvoriť vylepšený spôsob ukladania, zdieľania a prístupu k obsahu na internete. IPFS sa odvtedy stal dôležitou súčasťou mnohých projektov a aktivít súvisiacich s webom. Táto príručka poskytne prehľad IPFS a vysvetlí, ako funguje, jeho výhody a potenciálne prípady použitia.

Ako funguje IPFS?

IPFS je revolučná distribuovaná úložná sieť, ktorá sa vymyká tradičným metódam vyhľadávania obsahu. Na základe princípov peer-to-peer sietí umožňuje IPFS jednotlivcom prístup k údajom bez toho, aby sa spoliehali na jediný centralizovaný server alebo hostiteľa. Vďaka unikátnemu systému adresovania obsahu môžu používatelia pristupovať k obsahu uloženému kdekoľvek na svete len tým, že poznajú jeho adresu.

Keďže obsah je uložený medzi viacerými partnermi umiestnenými po celom svete, eliminuje to jednotlivé body zlyhania a zaisťuje dostupnosť údajov so zvýšenou odolnosťou.

Existujú tri princípy IPFS:

1. Adresovanie obsahu:

IPFS priraďuje každému súboru jedinečný identifikátor (CID), ktorý používateľom umožňuje prístup k údajom z akéhokoľvek uzla IPFS na svete.

Každodenným príkladom toho je, keď niekto hľadá knihu v knižnici podľa jej názvu – tento typ vyhľadávania podľa obsahu zaisťuje, že aj keď bola kniha presunutá na iné miesto, stále sa dá nájsť. Naopak, použitie adresovania polohy na nájdenie položky je oveľa ťažšie; napríklad snaha nájsť knihu s pokynmi ako „chcem knihu, ktorá je na druhom poschodí, prvý stoh, tretia polica zdola, štyri knihy zľava“ je časovo náročné a nie vždy úspešné, ak má kniha bolo premiestnené.

IPFS využíva adresovanie obsahu z podobných dôvodov; umožňuje používateľom identifikovať a pristupovať k údajom bez toho, aby sa museli starať o ich fyzickú polohu v akomkoľvek danom čase.

2. Riadené acyklické grafy (DAG)

IPFS používa DAG na ukladanie údajov efektívnym a vzájomne prepojeným spôsobom. To zaisťuje, že všetky zmeny vykonané v jednom kuse údajov sa prejavia v celej sieti IPFS.

DAG sú dátová štruktúra používaná distribuovanými systémami, ako je IPFS, na sledovanie obsahu pomocou Merkle Trees. Konkrétne, každý uzol Merkle DAG má priradené jedinečné ID pozostávajúce z hodnoty jeho hashu; toto odkazovanie na obsah prostredníctvom jeho hash hodnoty sa označuje ako adresovanie obsahu.

Merkle DAG poskytujú distribuovaným systémom efektívny prostriedok na ukladanie a spätné odkazy na digitálne aktíva.

3. Objavovanie obsahu prostredníctvom distribuovaných hašovacích tabuliek (DHT)

IPFS sa spolieha na distribuované hašovacie tabuľky (DHT) pri vyhľadávaní súborov uložených v jeho globálnej sieti. DHT je dátová štruktúra používaná na ukladanie a získavanie dát v distribuovanom systéme, ako je IPFS. Vďaka použitiu kostry je IPFS schopný rýchlo objaviť a preniesť obsah medzi rovesníkmi na celom svete.

IPFS využíva distribuovanú hašovaciu tabuľku (DHT) na zisťovanie obsahu. DHT pozostáva z kolekcie párov kľúč – hodnota, ktoré sú rozptýlené medzi všetkými partnermi v rámci distribuovanej siete. Keďže tieto informácie sú uložené vo viacerých partneroch, používatelia môžu nájsť konkrétny požadovaný obsah tak, že sa ich opýtajú.

Výhody IPFS

IPFS ponúka niekoľko výhod oproti tradičným sieťovým metódam, ako sú HTTP a FTP; niektoré z nich zahŕňajú:

• Vylepšená bezpečnosť – IPFS je vysoko bezpečný vďaka svojim šifrovacím algoritmom, čo sťažuje prístup k užívateľským údajom pre škodlivých aktérov.

• Zvýšená dostupnosť – IPFS využíva adresovanie obsahu, ktoré používateľom umožňuje pristupovať k súborom bez ohľadu na to, kde na svete sa fyzicky nachádzajú. To zaisťuje, že údaje sú vždy k dispozícii a sú rýchlo dostupné.

• Vylepšená škálovateľnosť – IPFS je distribuovaný systém, čo znamená, že sa môže ľahko škálovať, keď sa k sieti pripojí viac používateľov.

• Znížené náklady – IPFS eliminuje potrebu drahej hardvérovej a softvérovej infraštruktúry, čo vedie k významným úsporám nákladov.

Celkovo IPFS poskytuje efektívny, bezpečný a nákladovo efektívny spôsob ukladania a zdieľania údajov na celom svete bez spoliehania sa na centralizované servery alebo siete. IPFS uľahčuje jednotlivcom aj firmám rýchle a bezpečné ukladanie veľkého množstva údajov ako kedykoľvek predtým. IPFS je cenná technológia, ktorá umožňuje bezpečné a rýchle zdieľanie informácií, vďaka čomu je účinným nástrojom budúcnosti.

Výzvy pri používaní IPFS a ako ich prekonať

Keďže IPFS je relatívne nová technológia, stále existuje niekoľko problémov, ktoré je potrebné vyriešiť, aby IPFS mohol naplno využiť svoj potenciál.

• Neefektívna replikácia údajov – Údaje uložené na IPFS možno replikovať medzi mnohými partnermi, ale tento proces môže byť pomalý a neefektívny, ak uzly zlyhajú alebo sa stanú nedostupnými.

• Nedostatočná automatizácia – IPFS nemá automatizovaný systém na zisťovanie obsahu, čo znamená, že používatelia musia manuálne vyhľadávať každý uzol v sieti, aby našli špecifické údaje.

• Ťažkosti s veľkými súbormi – IPFS je najvhodnejší pre menšie súbory; sťahovanie väčších súborov môže trvať dlho kvôli ich veľkosti a množstvu údajov potrebných na replikáciu.

Na prekonanie týchto výziev vývojári IPFS vytvorili množstvo riešení. Uzly IPFS môžu byť nakonfigurované s viacerými partnermi, aby sa zabezpečilo, že údaje budú vždy dostupné a rýchlo sa replikujú. IPFS tiež využíva techniky shardingu, ktoré rozdeľujú veľké súbory na menšie časti a distribuujú ich po sieti pre rýchlejšie sťahovanie. Okrem toho IPFS využíva distribuované hashovacie tabuľky (DHT), ktoré používateľom umožňujú ľahko nájsť obsah uložený na IPFS dopytovaním blízkych kolegov.

IPFS ponúka API pre programový prístup k platforme IPFS, čo umožňuje automatizované zisťovanie obsahu pre aplikácie postavené na IPFS.

Prípady potenciálneho použitia

IPFS má mnoho potenciálnych prípadov použitia vrátane nasledujúcich:

– Hosting a distribúcia distribuovaných aplikácií (dapps)

- Ukladanie a zdieľanie veľkých súborov

– Decentralizované cloudové úložisko

– Zvýšenie bezpečnosti online transakcií

– Šifrovanie údajov pre bezpečnú komunikáciu

– Platformy na zdieľanie súborov

- Ukladanie a vyhľadávanie údajov

– Distribuované webové stránky/ukladanie do vyrovnávacej pamäte

– IPFS ako sieť distribúcie obsahu (CDN).

IPFS ovplyvňuje budúcnosť vývoja webu a distribúcie obsahu

IPFS má potenciál výrazne ovplyvniť spôsob ukladania a zdieľania obsahu na webe a pravdepodobne spôsobí revolúciu vo vývoji webu aj distribúcii obsahu. Distribuovaná povaha I PFS umožňuje bezpečné ukladanie údajov bez spoliehania sa na jediný zdroj, čo používateľom umožňuje prístup k údajom bez ohľadu na to, kde na svete sa nachádzajú.

Umožňuje rýchlejšie sťahovanie, lepšiu škálovateľnosť a nižšie náklady v porovnaní s tradičnými metódami, ako sú HTTP alebo FTP. Dá sa použiť na automatizáciu zisťovania obsahu pomocou jeho API, vďaka čomu je pre vývojárov jednoduchšie ako kedykoľvek predtým vytvárať aplikácie na IPFS.

IPFS sľubuje efektívnejšiu replikáciu údajov v celej sieti, čím sa znížia problémy s oneskorením spojené s inými protokolmi na zdieľanie súborov. Všetky tieto výhody sa spájajú, aby sa IPFS stal neoceniteľným nástrojom pre budúcnosť vývoja webu a distribúcie obsahu.

záver

IPFS je výkonný nástroj na ukladanie a prístup k údajom distribuovaným spôsobom. Využíva adresovanie obsahu, riadené acyklické grafy (DAG) a distribuované hašovacie tabuľky (DHT) na rýchlu a bezpečnú identifikáciu, ukladanie a získavanie digitálnych aktív. IPFS tiež ponúka niekoľko výhod oproti tradičným sieťovým metódam, ako je zvýšená bezpečnosť, zvýšená dostupnosť, lepšia škálovateľnosť a znížené náklady.

IPFS má mnoho potenciálnych prípadov použitia vrátane hosťovania dApps, zdieľania veľkých súborov, decentralizovaného cloudového úložiska, bezpečných online transakcií, platforiem na zdieľanie súborov a IPFS ako CDN. IPFS je vďaka svojmu jednoduchému použitiu a škálovateľnosti naďalej atraktívnou možnosťou pre jednotlivcov aj firmy, ktoré chcú efektívne ukladať dáta bez toho, aby sa spoliehali na centralizované siete. IPFS môže byť budúcnosťou ukladania a zdieľania údajov.