Розпакування парадигми IPFS

Міжпланетна файлова система (IPFS) представляє трансформаційний підхід до того, як ми сприймаємо та взаємодіємо з даними в Інтернеті. Щоб по-справжньому оцінити інновації IPFS, нам потрібно спочатку зрозуміти обмеження нашої поточної веб-структури.

Централізований Інтернет: короткий огляд

Джерело: 101blockchain

Традиційно, коли ми отримуємо доступ до веб-сайту або онлайн-документа, ми, по суті, просимо певний сервер (або групу серверів) показати нам цей вміст. Це називається адресацією на основі розташування. Хоча ця система добре служила нам протягом багатьох років, вона має свої недоліки:

• Якщо сервер, на якому розміщено вміст, переходить у мережу, вміст стає недоступним.
• Централізовані організації контролюють вміст, роблячи його чутливим до цензури або змін.
• Високий попит на трафік може уповільнити або призвести до збою серверів, що призведе до збоїв.

IPFS: переосмислення доступності даних

Джерело: https://symphony.is/

IPFS представляє новий спосіб доступу до даних: адресація на основі вмісту. Замість того, щоб запитувати, «де» зберігається частина даних, IPFS зосереджується на тому, «що» це дані. У IPFS кожному файлу та кожному його блоку надається унікальний відбиток, відомий як ідентифікатор вмісту (CID). Цей CID не просто ідентифікує вміст; це походить від деталей вмісту, що забезпечує автентичність.

Переваги цього підходу численні:

• Вміст залишається доступним, навіть якщо певні вузли (або точки зберігання даних) знаходяться в автономному режимі.
• Цілісність даних зберігається. Якщо змінюється навіть крихітна частина файлу, його CID зміниться.
• IPFS за своєю суттю стійкий до цензури. Оскільки дані розкидані по мережі, жодна особа не може контролювати або блокувати доступ.

Заглиблення в Merkle DAG

За кадром IPFS використовує структуру, відому як Merkle Directed Acyclic Graph (DAG). Простіше кажучи, це спосіб організації та зв’язування блоків даних. Кожен блок містить дані та пов’язаний з іншими блоками через криптографічні хеші. Ці посилання утворюють веб-структуру, забезпечуючи цілісність даних і ефективний пошук. Якщо ви коли-небудь бачили генеалогічне дерево, Merkle DAG дещо схожий, але замість родичів він з’єднує блоки даних.

Прийняття парадигми рівного рівному

Унікальний підхід IPFS до зберігання та пошуку даних залежить від однорангової (P2P) структури. Ця архітектура є відходом від традиційних моделей Інтернету та допомагає усунути багато властивих недоліків централізованої мережі.

Розуміння однорангових мереж

На відміну від традиційних мереж, де існує чітке розмежування між серверами (постачальниками контенту) і клієнтами (споживачами контенту), у мережі P2P кожен учасник може бути обома. Це означає:

• Розподілені дані: дані не зберігаються в централізованому місці. Замість цього він поширюється між учасниками мережі, підвищуючи надмірність і доступність.
• Динамічна участь: вузли можуть приєднуватися або залишати мережу за бажанням, не порушуючи загальну функціональність мережі.
• Прямий обмін даними: вузли спілкуються напряму, не потребуючи центрального посередника. Це може призвести до швидшої передачі даних, особливо якщо вузли географічно близькі або мають надійні мережеві з’єднання.

Як IPFS покращує P2P

IPFS не є першою мережею P2P, але вона містить інновації, які роблять її особливо придатною для децентралізованого Інтернету:

• Адресація вмісту: як обговорювалося, IPFS використовує CID для пошуку даних, забезпечуючи точність і цілісність даних.
• Розподілені хеш-таблиці (DHT): ця система, властива IPFS, допомагає знаходити дані у великій мережі, забезпечуючи ефективний пошук даних.
• Протокол обміну бітами: протокол обміну даними IPFS забезпечує ефективну співпрацю вузлів і обмін даними. Коли вузлу потрібні дані, він надсилає запит. Інші вузли відповідають, гарантуючи, що запитувач отримує дані з найбільш ефективного джерела.

Забезпечення збереження даних у децентралізованому світі

Хоча децентралізована природа IPFS пропонує неперевершені переваги, вона також створює унікальні проблеми, особливо щодо збереження даних.

Роль збору сміття в IPFS

Щоб забезпечити ефективне використання ресурсів, вузли IPFS можуть час від часу очищати дані, до яких звертаються рідко. Цей процес збирання сміття гарантує, що вузли не будуть перевантажені сплячими даними. Однак важливі дані мають бути захищені від таких видалень.

Важливість закріплення в IPFS

Закріплення — це рішення IPFS для вирішення проблеми, пов’язаної зі збиранням сміття. Закріплюючи частину даних, користувачі позначають її як життєво важливу. Це гарантує, що незалежно від циклів збирання сміття закріплені дані залишаються збереженими та доступними в мережі.