Децентрализованный интернет
Хотя World Wide Web является глобальной сетью, она остается в значительной степени централизованной с точки зрения хранения данных. Серверы, будь то физические или виртуальные, размещаются на больших фермах серверов или облачных платформах, обычно принадлежащих одной компании. Чтобы получить доступ к информации на этих серверах, пользователи должны установить соединение по протоколу передачи гипертекста (HTTP) или защищенному протоколу передачи гипертекста (HTTPS) с соответствующим сервером, который служит центральной точкой для извлечения данных.
HTTP как основное средство передачи файлов через Интернет имеет свои недостатки. Из-за своей экономичности он эффективно работает только с небольшими файлами и не может использовать преимущества инновационных методов распространения файлов. Тем временем продолжают возникать новые проблемы, в том числе передача наборов данных петабайтного масштаба, управление массивными медиапотоками в реальном времени и обеспечение сохранности файлов. По сути, каждая проблема сводится к необходимости повышения доступности и децентрализованного размещения больших файлов.
Несколько методов, в том числе зеркальные серверы и сети доставки контента, позволяют эффективно распространять контент с «исходного» сервера потребителям, преднамеренно сохраняя контент рядом с конечными пользователями. Однако важно помнить, что, несмотря на эти меры, по-прежнему существует несколько областей, где можно получить доступ к файлам.
Для решения этих проблем была разработана межпланетная файловая система (IPFS). IPFS, инновационный феномен Web3, представляет собой реализацию децентрализованной сети и представляет собой значительный прогресс в хранении и поиске файлов IPFS предлагает многообещающую альтернативу, которая позволяет пользователям лучше контролировать и более надежно работать в Интернете.
Что такое IPFS и как это работает?
Как следует из названия, протокол IPFS предназначен для создания полностью децентрализованной системы, которая может функционировать в местах, которые не связаны между собой или находятся на расстоянии, равном планетам.
IPFS была представлена в 2015 году компьютерным инженером Хуаном Бенетом и поддерживается командой Protocol Labs, которая также разработала Filecoin (FIL), криптовалюту и метод совместного цифрового хранения и поиска данных, основанный на технологии блокчейн.
По сути, IPFS — это распределенная одноранговая (P2P) система для хранения, доступа и обмена файлами, веб-сайтами, приложениями и данными. IPFS строится на децентрализованной среде и интегрирует распределенные и сберегающие полосу пропускания методы от поток.
Основное различие между централизованной и децентрализованной сетью заключается в способе идентификации данных и доступа к ним. В централизованной сети люди зависят от доверенных лиц для размещения своих данных и доступа к ним через унифицированные указатели ресурсов (URL) на основе местоположения.
Сеть IPFS, напротив, использует систему адресации контента, где сам контент играет ключевую роль, помогая людям найти то, что они ищут. В IPFS каждый фрагмент контента идентифицируется уникальным хэшем, называемым идентификатором контента IPFS (CID). Это означает, что контент хранится и извлекается на основе его хэша, а не его местоположения, что значительно усложняет его цензуру или манипулирование.
Децентрализованная сеть IPFS состоит из взаимосвязанных компьютеров, называемых узлами, которые используют распределенные хэш-таблицы (DHT) — децентрализованную систему хранения, обеспечивающую поиск и хранение для сопоставления ключей со значениями. В DHT каждый узел отвечает за определенные ключи и связанные значения и может эффективно извлекать соответствующее значение для определенного ключа.
Узлы IPFS хранят данные и делают их доступными для всех, кто их запрашивает. Когда запрашивается файл или веб-страница, копия файла кэшируется на узле запрашивающего. Если больше людей запрашивают одни и те же данные, создаются дополнительные кэшированные копии. Последующие запросы файла могут быть удовлетворены любым узлом или комбинацией узлов, которым принадлежит файл. Это распределяет ответственность за доставку данных и выполнение запросов в нескольких местах, повышая эффективность и доступ.
Хотя IPFS и блокчейн являются децентрализованными технологиями, они служат разным целям, имеют разные характеристики и охватывают разные варианты использования. IPFS фокусируется на создании глобальной децентрализованной сети для хранения и обмена файлами. Цель состоит в том, чтобы повысить эффективность и устойчивость традиционных веб-протоколов, позволяя хранить файлы в нескольких местах, делая их защищенными от цензуры и обеспечивая доступность, даже если некоторые узлы отключаются.
С другой стороны, блокчейн в первую очередь служит децентрализованной бухгалтерской книгой, которая записывает транзакции или данные прозрачным и защищенным от несанкционированного доступа образом. Блокчейн опирается на механизмы консенсуса и криптографические алгоритмы для обеспечения целостности и безопасности данных, хранящихся в цепочке. Кроме того, он широко используется для децентрализованных приложений (DApps) и включает в себя криптовалюты, смарт-контракты и, например, децентрализованные финансы (DeFi).
Хотя IPFS можно использовать в сочетании с технологией блокчейн, они служат разным целям. IPFS обеспечивает децентрализованную систему хранения и распределения, а блокчейн обеспечивает децентрализованный и прозрачный способ записи и проверки любых транзакций или данных.
Для чего используется IPFS?
IPFS служит различным целям: от глобальной доставки контента до безопасного хранения файлов и облегчения эффективного обмена файлами. IPFS может выступать в качестве дополнительной файловой системы для общедоступных блокчейнов и других систем P2P. У него есть потенциал для улучшения масштабируемости DApps на таких платформах, как Ethereum. Благодаря интеграции со смарт-контрактами Ethereum IPFS может обеспечить безопасные и недорогие возможности хранения в криптоэкосистеме, повышая общую производительность Ethereum.
Кроме того, IPFS, наряду с Filecoin, стимулирует хранение данных. Эта комбинация может сыграть важную роль в разработке и хранении данных невзаимозаменяемых токенов (NFT).
Прежде всего, IPFS имеет широкий спектр приложений, от улучшения масштабируемости DApps до революции NFT, предоставляя полезные наборы данных.
Можно ли отследить IPFS?
Каждый узел IPFS имеет общедоступный PeerID, который можно использовать для отслеживания его IP-адреса с течением времени путем поиска его в DHT. Как протокол для бесплатного предоставления и хранения данных P2P для всех, IPFS является общедоступной сетью. Узлы, участвующие в сети, хранят данные, связанные с глобально согласованными CID, и сообщают о своей доступности другим узлам через общедоступные DHT.
Хотя трафик IPFS между узлами зашифрован, основные метаданные, которые узлы предоставляют DHT, включая их уникальные идентификаторы узлов (PeerID) и CID данных, которые они предлагают, общедоступны и могут быть отслежены. Любой может получить доступ к этому типу данных через IPFS.
Каковы недостатки IPFS?
Одна из основных проблем заключается во внедрении IPFS. Несмотря на его многообещающие функции, широкое внедрение было относительно медленным по сравнению с традиционными веб-протоколами. Решение этой задачи требует повышения осведомленности, решения проблем пользователей и предоставления надежных инструментов и ресурсов для облегчения перехода на IPFS. Достижение более широкого внедрения требует фундаментальных изменений в том, как мы получаем доступ к информации и распространяем ее. Пользователям и организациям может потребоваться некоторое время, чтобы полностью принять их.
Совместимость также является ключевым фактором для IPFS. Хотя он призван заменить HTTP в качестве основного протокола для доступа в Интернет, его необходимо интегрировать с существующими веб-протоколами для обеспечения бесперебойной совместимости. Эта интеграция может потребовать значительных изменений в текущей веб-инфраструктуре и потенциально повлиять на скорость внедрения.
Еще одна проблема заключается в том, чтобы мотивировать пользователей вкладывать свои ресурсы в сеть IPFS. Поскольку IPFS полагается на сеть P2P для распространения и хранения данных, важно создать эффективные механизмы стимулирования и вознаграждения. Содействие активному участию пользователей и распределению ресурсов будет играть решающую роль в обеспечении устойчивости и роста экосистемы IPFS.
Безопасность является постоянной проблемой для любой технологии, включая IPFS. Пользователи, желающие поделиться своими данными, задаются вопросом, безопасно ли использовать IPFS. Хотя IPFS использует адресацию содержимого и шифрование для защиты данных, хранящихся в сети, все еще могут существовать потенциальные уязвимости и риски безопасности, которые необходимо устранить. Постоянные усилия по совершенствованию мер безопасности и смягчению потенциальных угроз необходимы для поддержания целостности и конфиденциальности пользовательских данных в сети IPFS.
Наконец, хотя децентрализованный и распределенный характер IPFS предлагает преимущества с точки зрения безопасности и конфиденциальности, ее сложнее обновить, поскольку внутренние изменения не могут быть внесены, а для интеграции обновлений требуются регулярные и систематические выпуски новых версий.
Стимулируя внедрение, обеспечивая совместимость, создавая эффективные стимулы и повышая безопасность, протокол распределенного хранения файлов IPFS может преодолеть эти препятствия и реализовать свой потенциал в качестве преобразующей технологии для децентрализованного и отказоустойчивого управления файлами.
Будущее IPFS
Сеть обмена файлами IPFS P2P была впервые представлена в 2014 году, и с тех пор ее популярность возросла благодаря ее уникальным функциям, которые предлагают альтернативу традиционной архитектуре клиент-сервер. Протокол уже произвел революцию в криптопространстве, улучшив масштабируемость DApps и завоевав популярность в различных отраслях, включая финансы и СМИ. Децентрализованный характер и система адресации контента IPFS делают ее важным игроком в будущем веб-технологий.
Потенциал IPFS для преобразования того, как мы храним, обмениваемся и получаем доступ к информации в Интернете, значителен, и по мере развития технологии мы можем ожидать дальнейших достижений и внедрения в будущем.
Автор Саша Шилина
