Что такое IPFS и для чего нужен новый протокол

Содержание

• Для чего нужен IPFS
• Как работает IPFS
• Как пользоваться IPFS
• Что такое IPFS: основные преимущества
• Как запустить узел IFPS
• Что такое IFPS: основные перспективы

Время самого главного интернет-протокола HTTP, который помог Всемирной сети добиться грандиозных успехов, по мнению аналитиков, постепенно проходит. Одна из потенциально перспективных новых технологий — IPFS, технически и концептуально сложный протокол, призванный поднять на новый уровень обмен данными через интернет.

Для чего нужен IPFS

Сокращение IPFS расшифровывается как Межпланетная файловая система. IPFS простыми словами — это открытый одноранговый распределенный гипермедиа-протокол с открытым исходным кодом, который работает как повсеместная файловая система для всех вычислительных устройств.

Проблемы, решаемые IPFS, связаны с проблемами с текущим HTTP-протоколом. HTTP был изобретен в 1991 г., принят веб-браузерами в 1996 г., именно он определяет способы передачи сообщений через интернет, а также реакцию браузеров на команды и механизмы обработки запросов серверами. По сути, это базовый сетевой протокол и основа протокола парадигмы клиент-сервер.

Типичные проблемы современного HTTP-протокола — это неэффективная доставка контента из-за одновременной загрузки файлов с одного сервера, высокие затраты на пропускную способность и дублирование файлов, требующие все больших и больших объемов информации для хранения. Более того, усиление централизации серверов и провайдеров ведет к усилению интернет-цензуры.

В пику устаревшему протоколу IPFS предоставляет в распоряжение пользователей распределенное бесплатное хранилище файлов. Файлы распространяются по протоколу на основе BitTorrent. Важно отметить, что IPFS выступает в качестве своего рода комбинации Kodemila, BitTorrent и Git для создания распределенной подсистемы интернета.

Каждому файлу и всем блокам в нем присваивается уникальный идентификатор, который представляет собой криптографический хеш. Дубликаты удаляются по сети, а история версий отслеживается для каждого файла. Это приводит к постоянному доступу контента, где веб-страницы не исчезают из-за сбоя сервера или банкротства веб-хостинга.

Кроме того, подлинность контента гарантируется с помощью этого механизма, и при поиске файлов вы по существу просите сеть найти узлы, хранящие контент за уникальным идентифицирующим хешем, связанным с этим контентом.

Как работает IPFS

Вместо загрузки файлов с отдельных серверов, в IPFS запрашиваются одноранговые узлы в сети, и они указывают путь к конкретному файлу, а не обращаются к центральному серверу, снижая нагрузку на него. Это позволяет осуществлять распределение больших объемов данных с высокой эффективностью.

При загрузке информации в IPFS адрес для доступа к объекту, файлу или пользовательским данным в системе формируется с привязкой не к серверу, а к его уникальному криптографическому хешу-идентификатору.

При повторной загрузке файла CID не изменяется, а обновленным версиям файла присваиваются новые хеш-идентификаторы. Чтобы получившие доступ к ранней версии файла пользователи могли иметь его и к более поздним вариантам, применяется сервис имен InterPlanetary Naming System (IPNS) — аналог DNS в традиционном Интернете.

Файлы размером свыше 256 Кб в системе разбиваются на части, хешируются и организовываются в IPLD-объекты (InterPlanetary Linked Data), состоящие из двух компонентов: самих данных и ссылок на части файла, связанных между собой.

Затем отвечающее за коммуникации в системе программное обеспечение временно кеширует данные либо по выбору пользователя «прикрепляет» (pin) их к себе на постоянной основе и по запросу раздает их другим узлам. Такие узлы могут выполнять функции провайдеров контента или остаться его получателями.

После запроса контента в распределенной хеш-таблице (Distributed Hash Table, DHT) системы проводится поиск ближайших к пользователю узлов с копией данных — и именно они отдают части файла.

Как пользоваться IPFS

На практике использование IPFS повышает скорость передачи данных и пропускную способность сети, уменьшает нагрузку на узлы за счет ее распределения, позволяет обходить цензуру, избегать DDoS-атак и появления «мертвых» ссылок. В системе нет точки отказа, и узлам не нужно доверять друг другу. Кроме того, теоретически контент в IPFS может храниться вечно.

Первым веб-ресурсом с поддержкой IPFS в 2015 г. стал хостинг-сервис Neocities. На основе IPFS созданы децентрализованная видеоплатформа DTube, торговая онлайн-площадка OpenBazaar и другие решения.

Добавленная в криптовалютную транзакцию IPFS-ссылка позволяет сохранять огромные массивы защищенных от изменений данных в блокчейне, не утяжеляя его. Например, весной этого года после ареста Джулиана Ассанжа один из разработчиков Bitcoin Cash в знак поддержки разместил на сайте Wikileaks.cash в IPFS и в виде ссылки в блокчейне BCH полный архив документов Wikileaks — около 30 Гб.

С 2014 г. команда разработчиков Protocol Labs также работает над созданием децентрализованного хостинга файлов Filecoin на основе IPFS. Проект готовится к запуску тестовой и основной сетей, однако еще в 2018 г. Хуан Бенет обнаружил, что наработки его компании вдохновили создателей TRON. Несколько листов из документации по Filecoin и IPFS в слегка измененном виде вошли в whitepaper этого китайского проекта. А весной 2019 года TRON заявил о намерении запустить собственную версию IPFS на основе BitTorrent — BTFS.

Что такое IPFS: основные преимущества

Уже есть несколько важных сценариев использования IPFS, и наверняка возникнут другие, поскольку протокол продолжает развиваться. Предложение новой распределенной P2P-архитектуры для Интернета сопряжено со своими сложностями, но преимущества можно увидеть во всем — от значительной финансовой экономии в области хранения и пропускной способности до интеграции с сетями.

Первое преимущество — веб-сайты больше не будут отображаться с сообщениями об ошибках 404 из-за неработающих серверов или прерванной цепочки HTTP-ссылок. Кроме того, пользователи получат значительные плюсы в плане эффективности, особенно те, которые нуждаются в анализе очень больших наборов данных.

С распространением больших данных в современной науке высокая скорость и распределенное архивирование данных, предоставляемые IPFS, станут важными факторами для ускорения прогресса.

Поставщики услуг и создатели контента также могут существенно сократить свои расходы, связанные с доставкой больших объемов данных клиентам. По версии экспертов, текущие итерации этой парадигмы затруднены из-за увеличения затрат на пропускную способность и поставщиков данных, получающих плату за соглашения о пиринге.

Затраты, связанные с доставкой контента через централизованные инфраструктуры взаимосвязанных сетей, только увеличиваются и создают атмосферу критической неэффективности и повышенной централизации.

При этом, централизация серверов приводит к отслеживанию со стороны правительства, увеличению распространенности DDoS-атак, цензуре и частной продажи данных.

Как запустить узел IFPS

Официальный программный пакет от Protocol Labs IPFS Desktop. Он доступен для Windows, Mac и Ubuntu и позволяет вам устанавливать и управлять собственным узлом, чтобы вы могли добавлять свои собственные файлы в сеть.

Между тем, IPFS Companion — это надстройка веб-браузера, доступная для Chrome, Edge, Brave, Firefox и Opera. Он позволяет взаимодействовать с рабочим столом IPFS и установленным узлом IPFS прямо из браузера. Он также добавляет поддержку адресов ipfs:// для браузеров, которые изначально не поддерживают их.

Что такое IFPS: основные перспективы

IPFS входит в число криптовалютных платформ и помогает масштабированию отрасли путем предоставления одноранговой и распределенной архитектуры файловой системы, которая необходима в качестве основы для поддержки роста криптовалютных платформ.

«Контент в IPFS может перемещаться через любых ненадежных посредников, без снижения контроля над данными и не подвергая их риску», - заявил Хуан Бенет, создатель IPFS. По его мнению, интеграция IPFS с технологией блокчейна похожа на идеальную. Используя IPFS внутри транзакции блокчейна, можно размещать неизменные постоянные ссылки.

Временные метки защищают данные без необходимости их реального хранения в цепочке, что представляет удобный метод для безопасных решений вне цепочки, помогающих масштабировать блокчейны.

По данным bytwork.com, cуществует множество сервисов Web3, уже использующих IPFS в широком спектре различных приложений.

Filecoin — собственная распределенная сеть хранения данных Protocol Labs, основанная на IPFS. Это стимулирует операторов узлов размещать файлы с помощью вознаграждений в криптовалюте.

Audius — децентрализованный музыкальный сервис, который использует IPFS для размещения своих аудиофайлов.

Pinata — это служба хостинга NFT, которая использует IPFS для резервного копирования криптографических предметов коллекционирования для таких партнеров, как Rarible и Sorare.

OpenBazaar — это платформа для одноранговой электронной торговли, управляемая IPFS.

Morpheus.Network — это сетевой сервис цепочки поставок, который также использует IPFS.