Протокол IPFS — это очень большой технологический шаг, который изменит принципы работы серверов и интернет-сетей. Он имеет некоторые отличия от централизованных и децентрализованных сетевых архитектур, которые вы уже знаете (или с которыми ежедневно взаимодействуете, даже если не знаете). Это проект, который добился больших успехов с точки зрения безопасности и безошибочной работы и продолжает развиваться. Но что именно?
Что такое ИПФС?
IPFS, или межпланетная файловая система, представляет собой протокол и одноранговую сеть для хранения и обмена данными в распределенной файловой системе. Это похоже на HTTP, за исключением того, что он больше похож на BitTorrent. IPFS позволяет обращаться к содержимому (извлекать файл на основе его содержимого, а не его имени или местоположения) в сети и совместно использовать сквозную связь. Первоначальный дизайн проекта принадлежит Хуану Бенету. IPFS имеет открытый исходный код и имеет сильное сообщество.
Биткойн оказал огромное влияние на появление IPFS. Такие конструктивные особенности, как сетевая архитектура хранения данных, удаление повторяющихся записей и адресация узлов, подключенных к сети, появились в протоколе блокчейна Биткойн. Кроме того, GIT (система контроля версий) и
Торрент-технологии также объединились в технологии IPFS.Какова цель IPFS?
Миссия IPFS состоит в том, чтобы создать вечную сеть и сделать это, заменив HTTP. IPFS развилась как решение для ограничений физического способа проектирования сети в настоящее время. Чтобы лучше понять это, рассмотрим некоторые характеристики современной сети.
Современная веб-инфраструктура
Если вы изучите физический ландшафт современной сети, ее топологию, вы сможете лучше увидеть отличия от IPFS. Во-первых, рассмотрим два подхода к проектированию сети: сеть с централизованной архитектурой и сеть с децентрализованной архитектурой.
В сетях с централизованной архитектурой есть только один сервер. Такие сети имеют различные проблемы с масштабируемостью, а также другие проблемы, такие как наличие единой точки отказа. Эта проблема означает, что вся функциональность теряется, если сервер выходит из строя. Централизованные архитектурные сети также могут демонстрировать низкую производительность.
Напротив, децентрализованные архитектурные сети используют совершенно другую систему, которая является масштабируемой и работает с несколькими серверами. Он превосходит централизованные схемы с точки зрения эффективности и имеет гораздо лучший механизм управления ошибками в случае возникновения ошибок и системных проблем. Но для достижения всего этого могут потребоваться большие затраты.
Другой подход IPFS
Если вы изучите топологию IPFS, вы столкнетесь с полностью распределенной архитектурой. У них есть узлы, которые могут обрабатывать как серверные, так и клиентские операции. Именно поэтому они работают очень эффективно. Чтобы понять это легче, посмотрите на диаграмму ниже:
С современной веб-технологией HTTP вы можете видеть, что централизованная структура менее эффективна. Распределенная архитектура более эффективна, но с веб-технологией на основе HTTP затраты растут слишком быстро.
IPFS предлагает решение. С помощью HTTP вы можете узнать, что находится в определенном месте (например, веб-адрес), но с помощью IPFS вы можете узнать, где находится определенный файл (например, на соседнем компьютере).
Поясним это на примере. Скажем, вы проходите курс в университете со 100 людьми, когда ваш преподаватель делится с вами веб-ссылкой. Когда 100 студентов хотят получить доступ к этому веб-серверу, на сервер отправляется 100 различных запросов. В ответ от сервера приходит 100 ответов. Это не идеальный метод с точки зрения эффективности. Кроме того, этот процесс усложняется для HTTP, когда возникает проблема на стороне сервера (например, удаление данных, проблема со связью на стороне интернет-провайдера или блокировка контента по стране).
Теперь давайте рассмотрим этот пример с использованием IPFS. Но сначала давайте подробно рассмотрим, как работает IPFS. Скажем, ссылка HTTP в предыдущем примере была http://196.224.181.175/folder/data.txt. Сопоставимая ссылка IPFS будет иметь структуру, подобную /ipfs/WhsYEWbqs0R/folder/file.txt.
Вы устанавливаете специальное программное обеспечение для доступа к /ipfs архитектура. После установки вы можете посетить файловую систему, как если бы это был виртуальный диск, или как если бы вы обращались к веб-адресу HTTP.
Когда учитель распространяет ссылку среди учеников, ученики, отправившие запрос, смогут получить данные в соответствии с их близостью к другим людям, которые запросили их ранее. Если вас беспокоит целостность данных, существуют методы криптологии (принимая хэш данных), чтобы убедиться, что вы получаете правильный файл.
Другими словами, можно получить нужные данные, подключившись к тому, кто ранее получил их с центрального сервера, без нарушения целостности данных. На данный момент IPFS использует торрент-технологию.
IPFS и блокчейны
IPFS имеет структурное сходство с блокчейнами. По этой причине IPFS и блокчейны могут успешно работать вместе. Хуан Бенет, изобретатель IPFS, называет совместимость блокчейна и IPFS идеальным союзом. Основанная Хуаном Бенетом, Protocol Labs в настоящее время занимается разработкой нескольких проектов помимо IPFS.
Одной из инициатив Protocol Labs является IPLD (Межпланетные связанные данные) проект. В рамках этого проекта цепочки Биткойн и Эфириум переносятся в распределенную сеть IPFS. С помощью этого протокола в сети IPFS можно хранить гораздо больше архитектур Blockchain.
Одной из целей здесь является обеспечение безопасности блокчейнов. Другая цель — охватить разных пользователей, которые обеспечат сохранение этих данных в сети. Они делают это, награждая пользователей, которые хранят данные в сети, альтернативной криптовалютой под названием Файлкоин.
Будущее IPFS
Похоже, что IPFS во многом повлияет на будущее использование Интернета. Он продолжает развиваться очень быстрыми темпами, и его использование растет день ото дня. IPFS становится все более распространенным в приложениях, требующих хранения данных, обмена файлами или обеспечения безопасности высокого уровня.
IPFS использует множество серверов и узлов со всего мира для хранения файлов и данных. Когда какой-либо из этих серверов или узлов будет поврежден, другие закроют брешь, и вы сможете восстановить систему.
В этом мире, где каждую минуту рождаются миллионы данных, хранение этих данных и обеспечение их безопасности развиваются с помощью таких технологий, как IPFS. Распределенные и децентрализованные архитектуры, похоже, готовы занять многие области в будущем.
