Komplexní průvodce pro pochopení IPFS – Cryptopolitan

IPFS (InterPlanetary File System) je distribuovaný systém pro ukládání souborů, webových stránek, aplikací a dat a přístup k nim. IPFS byl původně vyvinut v roce 2015 projektovým týmem IPFS s cílem vytvořit vylepšený způsob ukládání, sdílení a přístupu k obsahu na internetu. IPFS se od té doby stal důležitou součástí mnoha projektů a aktivit souvisejících s webem. Tato příručka poskytne přehled IPFS a vysvětlí, jak funguje, jeho výhody a potenciální případy použití.

Jak IPFS funguje?

IPFS je revoluční distribuovaná úložná síť, která se vymyká tradičním metodám vyhledávání obsahu. Na základě principů peer-to-peer sítí umožňuje IPFS jednotlivcům přístup k datům, aniž by se spoléhali na jediný centralizovaný server nebo hostitele. Prostřednictvím jedinečného systému adresování obsahu mohou uživatelé přistupovat k obsahu uloženému kdekoli na světě pouze tím, že znají jeho adresu.

Vzhledem k tomu, že obsah je uložen na více protějšcích umístěných po celém světě, eliminuje jednotlivá selhání a zajišťuje dostupnost dat se zvýšenou odolností.

Existují tři principy IPFS:

1. Adresování obsahu:

IPFS přiděluje každému souboru jedinečný identifikátor (CID), který uživatelům umožňuje přístup k datům z libovolného uzlu IPFS na světě.

Každodenním příkladem toho je, když někdo hledá knihu v knihovně podle jejího názvu – tento typ vyhledávání podle obsahu zajišťuje, že i když byla kniha přemístěna na jiné místo, stále ji lze najít. Naopak použití adresování polohy k nalezení položky je mnohem obtížnější; například snaha najít knihu s pokyny jako „chci knihu, která je ve druhém patře, první stoh, třetí police odspodu, čtyři knihy zleva“, je časově náročné a ne vždy úspěšné, pokud má kniha byl přemístěn.

IPFS využívá adresování obsahu z podobných důvodů; umožňuje uživatelům identifikovat data a přistupovat k nim, aniž by se museli starat o jejich fyzickou polohu v kterýkoli daný okamžik.

2. Orientované acyklické grafy (DAG)

IPFS používá DAG k ukládání dat účinným a vzájemně propojeným způsobem. Tím je zajištěno, že jakékoli změny provedené v jediném kusu dat se projeví v celé síti IPFS.

DAG, jsou datové struktury používané distribuovanými systémy, jako je IPFS, ke sledování obsahu pomocí Merkle Trees. Konkrétně je každému Merkle DAG uzlu přiřazeno jedinečné ID sestávající z hodnoty jeho hashe; toto odkazování na obsah prostřednictvím jeho hash hodnoty se nazývá adresování obsahu.

Merkle DAG poskytují distribuovaným systémům efektivní prostředek k ukládání a zpětnému odkazování na digitální aktiva.

3. Zjišťování obsahu prostřednictvím distribuovaných hashovacích tabulek (DHT)

IPFS se při vyhledávání souborů uložených v globální síti spoléhá na distribuované hashovací tabulky (DHT). DHT je datová struktura používaná k ukládání a získávání dat v distribuovaném systému, jako je IPFS. Díky využití spanning tree je IPFS schopen rychle objevovat a přenášet obsah mezi kolegy po celém světě.

IPFS využívá distribuovanou hashovací tabulku (DHT) pro zjišťování obsahu. DHT se skládá z kolekce párů klíč-hodnota, které jsou rozptýleny mezi všemi partnery v rámci distribuované sítě. Vzhledem k tomu, že tyto informace jsou uloženy ve více protějšcích, mohou uživatelé najít konkrétní požadovaný obsah tak, že se jich zeptají.

Výhody IPFS

IPFS nabízí několik výhod oproti tradičním síťovým metodám, jako jsou HTTP a FTP; některé z nich zahrnují:

• Vylepšené zabezpečení – IPFS je vysoce bezpečný díky svým šifrovacím algoritmům, což znesnadňuje přístup k uživatelským datům pro zlomyslné subjekty.

• Zvýšená dostupnost – IPFS využívá adresování obsahu, které uživatelům umožňuje přístup k souborům bez ohledu na to, kde na světě se fyzicky nacházejí. To zajišťuje, že data jsou vždy k dispozici a lze k nim rychle přistupovat.

• Vylepšená škálovatelnost – IPFS je distribuovaný systém, což znamená, že se může snadno škálovat, jakmile se k síti připojí více uživatelů.

• Snížené náklady – IPFS eliminuje potřebu drahé hardwarové a softwarové infrastruktury, což vede k významným úsporám nákladů.

Celkově IPFS poskytuje efektivní, bezpečný a nákladově efektivní způsob ukládání a sdílení dat po celém světě bez spoléhání se na centralizované servery nebo sítě. IPFS usnadňuje jednotlivcům i firmám rychlé a bezpečné ukládání velkého množství dat než kdykoli předtím. IPFS je cenná technologie, která umožňuje bezpečné a rychlé sdílení informací, což z něj činí výkonný nástroj budoucnosti.

Výzvy s používáním IPFS a jak je překonat

Vzhledem k tomu, že IPFS je relativně nová technologie, stále existují některé problémy, které je třeba vyřešit, aby IPFS dosáhl svého plného potenciálu.

• Neefektivní replikace dat – Data uložená na IPFS lze replikovat napříč mnoha partnery, ale tento proces může být pomalý a neefektivní, pokud uzly selžou nebo se stanou nedostupnými.

• Nedostatek automatizace – IPFS nemá automatizovaný systém pro zjišťování obsahu, což znamená, že uživatelé musí ručně dotazovat každý uzel v síti, aby našli konkrétní data.

• Potíže s velkými soubory – IPFS je nejvhodnější pro menší soubory; stahování větších souborů může trvat dlouho kvůli jejich velikosti a množství dat potřebných pro replikaci.

Aby vývojáři IPFS tyto výzvy překonali, vytvořili řadu řešení. Uzly IPFS lze konfigurovat s více partnery, aby bylo zajištěno, že data budou vždy dostupná a rychle se replikují. IPFS také využívá techniky shardingu, které rozdělují velké soubory na menší části a distribuují je po síti pro rychlejší stahování. IPFS navíc využívá distribuované hashovací tabulky (DHT), které uživatelům umožňují snadno najít obsah uložený na IPFS dotazováním blízkých kolegů.

IPFS nabízí API pro programový přístup k platformě IPFS, což umožňuje automatizované zjišťování obsahu pro aplikace postavené na IPFS.

Případy potenciálního použití

IPFS má mnoho potenciálních případů použití, včetně následujících:

– Hostování a distribuce distribuovaných aplikací (dapps)

– Ukládání a sdílení velkých souborů

– Decentralizované cloudové úložiště

– Zvýšení bezpečnosti online transakcí

– Šifrování dat pro bezpečnou komunikaci

– Platformy pro sdílení souborů

– Ukládání a vyhledávání dat

– Distribuované webové stránky/ukládání do mezipaměti

– IPFS jako síť distribuce obsahu (CDN).

IPFS ovlivňuje budoucnost vývoje webu a distribuce obsahu

IPFS má potenciál významně ovlivnit způsob ukládání a sdílení obsahu na webu a pravděpodobně způsobí revoluci jak ve vývoji webu, tak v distribuci obsahu. Distribuovaná povaha I PFS umožňuje bezpečné ukládání dat bez spoléhání se na jediný zdroj, což uživatelům umožňuje přístup k datům bez ohledu na to, kde na světě se nacházejí.

Umožňuje rychlejší stahování, lepší škálovatelnost a nižší náklady ve srovnání s tradičními metodami, jako je HTTP nebo FTP. Lze jej použít pro automatizaci zjišťování obsahu pomocí jeho rozhraní API, což vývojářům usnadňuje než kdykoli předtím vytvářet aplikace na IPFS.

IPFS slibuje efektivnější replikaci dat v celé síti a snižuje problémy s latencí související s jinými protokoly pro sdílení souborů. Všechny tyto výhody se spojují, aby se IPFS stal neocenitelným nástrojem pro budoucnost vývoje webu a distribuce obsahu.

Proč investovat do čističky vzduchu?

IPFS je výkonný nástroj pro ukládání dat a přístup k nim distribuovaným způsobem. Využívá adresování obsahu, řízené acyklické grafy (DAG) a distribuované hashovací tabulky (DHT) k rychlé a bezpečné identifikaci, ukládání a získávání digitálních aktiv. IPFS také nabízí několik výhod oproti tradičním síťovým metodám, jako je zvýšená bezpečnost, zvýšená dostupnost, zlepšená škálovatelnost a snížené náklady.

IPFS má mnoho potenciálních případů použití, včetně hostování dApps, sdílení velkých souborů, decentralizovaného cloudového úložiště, bezpečných online transakcí, platforem pro sdílení souborů a IPFS jako CDN. Díky snadnému použití a škálovatelnosti je IPFS i nadále atraktivní možností pro jednotlivce i firmy, které chtějí efektivně ukládat data, aniž by se spoléhaly na centralizované sítě. IPFS může být budoucností ukládání a sdílení dat.