מהי מערכת הקבצים הבין-פלנטרית והרשת המתמשכת?

פרוטוקול IPFS הוא צעד טכנולוגי גדול מאוד שישנה את עקרונות העבודה של שרתים ורשתות אינטרנט. יש לו כמה הבדלים מארכיטקטורות הרשת הריכוזיות והמבוזרות שאתה כבר מכיר (או מקיים אינטראקציה יומית גם אם לא). זה פרויקט שהשיג דברים גדולים מבחינת אבטחה ותפעול ללא שגיאות וממשיך להתפתח. אבל מה זה בדיוק?

מה זה IPFS?

IPFS, או InterPlanetary File System, היא פרוטוקול ורשת עמית לעמית לאחסון ושיתוף נתונים במערכת קבצים מבוזרת. זה כמו HTTP, אלא שבנוי יותר כמו BitTorrent. IPFS מאפשר להתייחס לתוכן (שליפה של קובץ על סמך התוכן שלו, ולא על שמו או מיקומו) ברשת ושיתוף עם תקשורת מקצה לקצה. העיצוב הראשוני של הפרויקט שייך לחואן בנט. IPFS הוא קוד פתוח ויש לו קהילה חזקה.

לביטקוין הייתה השפעה עצומה על הופעת ה-IPFS. תכונות עיצוב כגון ארכיטקטורת רשת על אחסון נתונים, מחיקת רשומות חוזרות וכתובות של צמתים המחוברים לרשת עלו מפרוטוקול הבלוקצ'יין של ביטקוין. בנוסף, GIT (מערכת בקרת גרסאות) ו טכנולוגיות טורנט התאחדו גם בטכנולוגיית IPFS.

מהי המטרה של IPFS?

משימת ה-IPFS היא ליצור רשת נצחית, ולעשות זאת על ידי החלפת HTTP. IPFS התפתח כפתרון להגבלות בצורה הפיזית שהרשת מעוצבת כיום. כדי להבין זאת טוב יותר, שקול כמה מאפיינים של האינטרנט של היום.

תשתית האינטרנט של היום

אם תבחן את הנוף הפיזי של האינטרנט של היום, את הטופולוגיה שלו, תוכל לראות טוב יותר את ההבדלים מ-IPFS. ראשית, שקול שתי גישות לעיצוב האינטרנט: רשת ארכיטקטורה מרכזית ורשת ארכיטקטונית מבוזרת.

ברשתות ארכיטקטורה מרכזיות, יש רק שרת אחד. לרשתות כאלה יש בעיות מדרגיות שונות, וישנן בעיות אחרות כמו נקודת כשל אחת. בעיה זו פירושה שכל הפונקציונליות אובדת אם השרת נופל. רשתות ארכיטקטוניות מרכזיות יכולות גם להפגין ביצועי עבודה גרועים.

לעומת זאת, רשתות ארכיטקטוניות מבוזרות משתמשות במערכת שונה לחלוטין הניתנת להרחבה ועובדת עם מספר שרתים. הוא מתעלה על תכנונים מרכזיים מבחינת יעילות, ויש לו מנגנון ניהול שגיאות טוב בהרבה במקרה של שגיאות ובעיות במערכת. אבל כדי להשיג את כל זה יכול לדרוש עלויות גבוהות.

הגישה השונה של IPFS

אם תבחן את הטופולוגיה של IPFS, אתה תיתקל בארכיטקטורה מבוזרת במלואה. יש להם צמתים שיכולים להתמודד עם פעולות שרת ולקוח. לכן הם עובדים ביעילות רבה. כדי להבין זאת בקלות רבה יותר, עיין בתרשים שלהלן:

עם טכנולוגיית האינטרנט של HTTP של היום, אתה יכול לראות שמבנה ריכוזי פחות יעיל. ארכיטקטורה מבוזרת היא יעילה יותר, אך עם טכנולוגיית אינטרנט מבוססת HTTP, העלויות עולות מהר מדי.

IPFS מציעה פתרון. עם HTTP אפשר לשאול מה נמצא במיקום מסוים (כגון כתובת אינטרנט), אבל עם IPFS אפשר לשאול היכן נמצא קובץ מסוים (כגון במחשב סמוך).

בואו נבהיר זאת באמצעות דוגמה. נניח שאתה לוקח קורס באוניברסיטה עם 100 אנשים כשהמורה שלך משתף איתך קישור אינטרנט. כאשר 100 תלמידים רוצים לגשת לשרת האינטרנט הזה, 100 בקשות שונות עוברות לשרת. בתגובה, 100 תגובות מגיעות מהשרת. זו לא שיטה אידיאלית מבחינת יעילות. בנוסף, תהליך זה הופך מסובך יותר עבור HTTP כאשר יש בעיה בצד השרת (כגון מחיקת נתונים, בעיית תקשורת בצד ספק שירותי האינטרנט, או חסימת תוכן מבוססת מדינה).

עכשיו בואו נשקול את הדוגמה הזו באמצעות IPFS. אבל קודם כל, בואו ניכנס לדקויות של איך IPFS עובד. נניח שקישור ה-HTTP בדוגמה הקודמת היה http://196.224.181.175/folder/data.txt. קישור IPFS דומה יהיה במבנה כמו /ipfs/WhsYEWbqs0R/folder/file.txt.

אתה מתקין תוכנה מיוחדת כדי לגשת ל /ipfs ארכיטקטורה. לאחר ההתקנה, אתה יכול לבקר במערכת הקבצים כאילו היה דיסק וירטואלי או כאילו אתה ניגש לכתובת אינטרנט HTTP.

כאשר המורה יפיץ את הקישור לתלמידים, התלמידים שישלחו את הבקשה יוכלו לקבל את הנתונים בהתאם לקרבתם לאנשים אחרים שביקשו זאת בעבר. אם אתה מודאג לגבי שלמות הנתונים, ישנן טכניקות קריפטולוגיה (לקיחת hash של הנתונים) כדי לוודא שאתה מקבל את הקובץ הנכון.

במילים אחרות, ניתן להשיג את הנתונים הרצויים על ידי התחברות למי שהשיג אותם בעבר מהשרת המרכזי, מבלי לפגוע בשלמות הנתונים. בשלב זה, IPFS משתמש בטכנולוגיית טורנט.

IPFS ו- Blockchains

ל-IPFS יש קווי דמיון מבניים עם blockchains. מסיבה זו, IPFS ו- blockchains יכולים לעבוד יחד בהצלחה. חואן בנט, ממציא ה-IPFS, מכנה את יכולת הפעולה ההדדית של בלוקצ'יין ו-IPFS נישואים מושלמים. הוקמה על ידי חואן בנט, Protocol Labs מארחת כיום פיתוח של מספר פרויקטים מלבד IPFS.

אחת היוזמות של Protocol Labs היא IPLD (נתונים מקושרים בין כוכבי לכת) פרויקט. עם פרויקט זה, רשתות ביטקוין ו-Ethereum מועברות לרשת המבוזרת IPFS. אפשר לאחסן הרבה יותר ארכיטקטורות Blockchain ברשת IPFS עם פרוטוקול זה.

אחת המטרות כאן היא להבטיח את אבטחת הבלוקצ'יין. מטרה נוספת היא להגיע למשתמשים שונים שיבטיחו שהנתונים הללו ימשיכו להתקיים ברשת. הם עושים זאת על ידי תגמול למשתמשים המאחסנים נתונים ברשת באמצעות מטבע קריפטו חלופי בשם Filecoin.

העתיד של IPFS

נראה כי IPFS משפיע על השימוש העתידי באינטרנט במובנים רבים. הוא ממשיך להתפתח בקצב מהיר מאוד והשימוש בו עולה מיום ליום. IPFS הופך נפוץ יותר ביישומים הדורשים אחסון נתונים, שיתוף קבצים או אבטחה ברמה גבוהה.

IPFS, משתמש בשרתים ובצמתים רבים מרחבי העולם כדי לאחסן קבצים ונתונים. כאשר כל אחד מהשרתים או הצמתים הללו פגום, האחרים יסגרו את הפער, ותוכל לשחזר את המערכת.

בעולם הזה שבו מיליוני נתונים נולדים בכל דקה, שמירה על הנתונים האלה ומבטיחה שהאבטחה שלהם מתפתחת עם טכנולוגיות כמו IPFS. נראה כי ארכיטקטורות מבוזרות ומבוזרות מוכנות להשתלט על אזורים רבים בעתיד.