IPFS (InterPlanetary File System) on hajautettu järjestelmä tiedostojen, verkkosivustojen, sovellusten ja tietojen tallentamiseen ja käyttämiseen. IPFS-projektitiimi kehitti IPFS:n alun perin vuonna 2015 tavoitteenaan luoda parempi tapa tallentaa, jakaa ja käyttää sisältöä Internetissä. IPFS:stä on sittemmin tullut tärkeä osa monia verkkoon liittyviä projekteja ja toimintoja. Tämä opas antaa yleiskatsauksen IPFS:stä ja selittää sen toiminnan, sen edut ja mahdolliset käyttötapaukset.
Miten IPFS toimii?
IPFS on vallankumouksellinen hajautettu tallennusverkko, joka eroaa perinteisistä sisällön hakumenetelmistä. Vertaisverkon periaatteisiin perustuva IPFS mahdollistaa yksilöiden pääsyn tietoihin ilman, että he turvautuvat yhteen keskitettyyn palvelimeen tai isäntään. Ainutlaatuisen sisällön osoitejärjestelmän avulla käyttäjät pääsevät käsiksi kaikkialle maailmaan tallennettuun sisältöön, kun he tietävät sen osoitteen.
Koska sisältö on tallennettu useille vertaisversioille eri puolilla maailmaa, se eliminoi yksittäiset vikakohdat ja varmistaa tietojen saatavuuden parannetulla joustavuudella.
IPFS:ssä on kolme periaatetta:
1. Sisällön osoittaminen:
IPFS määrittää jokaiselle tiedostolle yksilöllisen tunnisteen (CID), jonka avulla käyttäjät voivat käyttää tietoja mistä tahansa IPFS-solmusta maailmassa.
Jokapäiväinen esimerkki tästä on, kun joku etsii kirjastosta kirjaa sen nimen perusteella – tällainen sisältöhaku varmistaa, että vaikka kirja olisi siirretty toiseen paikkaan, se löytyy silti. Sitä vastoin sijaintiosoitteen käyttäminen kohteen löytämiseen on paljon vaikeampaa; Esimerkiksi kirjan etsiminen, jossa on ohjeita, kuten "Haluan kirjan, joka on toisessa kerroksessa, ensimmäinen pino, kolmas hylly alhaalta, neljä kirjaa vasemmalta" on aikaa vievää eikä aina onnistu, jos kirjassa on on siirretty.
IPFS käyttää sisällön osoitteita samoista syistä; sen avulla käyttäjät voivat tunnistaa ja käyttää tietoja ilman, että heidän tarvitsee huolehtia niiden fyysisestä sijainnista kulloinkin.
2. Suunnatut asykliset graafit (DAG)
IPFS käyttää DAG:ita tietojen tallentamiseen tehokkaalla, toisiinsa linkitetyllä tavalla. Tämä varmistaa, että kaikki yksittäiseen tietoon tehdyt muutokset näkyvät koko IPFS-verkossa.
DAG:t ovat tietorakenne, jota hajautetut järjestelmät, kuten IPFS, käyttävät sisällön seuraamiseen Merkle Treesin avulla. Erityisesti jokaiselle Merkle DAG -solmulle on määritetty yksilöllinen tunnus, joka koostuu sen hashin arvosta; tätä sisällön viittaamista sen hash-arvon kautta kutsutaan sisällön osoittamiseksi.
Merkle DAG:t tarjoavat tehokkaan tavan hajautetuille järjestelmille tallentaa ja palauttaa digitaalista omaisuutta.
3. Sisällön etsiminen hajautettujen hash-taulukoiden (DHT) avulla
IPFS luottaa hajautettujen hajautustaulukoiden (DHT) avulla paikantaakseen maailmanlaajuiseen verkkoon tallennetut tiedostot. DHT on tietorakenne, jota käytetään tietojen tallentamiseen ja hakemiseen hajautetussa järjestelmässä, kuten IPFS. Kattavien puiden käytön ansiosta IPFS pystyy nopeasti löytämään ja siirtämään sisältöä vertaisten kesken kaikkialla maailmassa.
IPFS hyödyntää hajautettua hajautustaulukkoa (DHT) sisällön etsimiseen. DHT koostuu kokoelmasta avainarvopareja, jotka on hajallaan kaikkien vertaisverkkojen kesken hajautetussa verkossa. Koska nämä tiedot on tallennettu useisiin vertaisryhmiin, käyttäjät voivat löytää haluamansa sisällön kysymällä näitä vertaisryhmiä.
IPFS:n edut
IPFS tarjoaa useita etuja verrattuna perinteisiin verkkomenetelmiin, kuten HTTP ja FTP; joitain näistä ovat:
• Parannettu suojaus – IPFS on erittäin turvallinen salausalgoritmiensa ansiosta, mikä vaikeuttaa haitallisten toimijoiden pääsyä käyttäjätietoihin.
• Lisääntynyt saatavuus – IPFS hyödyntää sisällön osoitteita, joiden avulla käyttäjät voivat käyttää tiedostoja riippumatta siitä, missä he fyysisesti sijaitsevat. Näin varmistetaan, että tiedot ovat aina saatavilla ja niihin pääsee nopeasti käsiksi.
• Parannettu skaalautuvuus – IPFS on hajautettu järjestelmä, mikä tarkoittaa, että se voi skaalata helposti, kun useampia käyttäjiä liittyy verkkoon.
• Pienemmät kustannukset – IPFS eliminoi kalliiden laitteisto- ja ohjelmistoinfrastruktuurien tarpeen, mikä johtaa merkittäviin kustannussäästöihin.
Kaiken kaikkiaan IPFS tarjoaa tehokkaan, turvallisen ja kustannustehokkaan tavan tallentaa ja jakaa tietoja kaikkialla maailmassa ilman keskitettyjen palvelimien tai verkkojen käyttöä. IPFS tekee niin yksityishenkilöille kuin yrityksille helpompaa kuin koskaan ennen suurten tietomäärien tallentamista nopeasti ja turvallisesti. IPFS on arvokas teknologia, joka mahdollistaa tiedon jakamisen turvallisesti ja nopeasti, mikä tekee siitä tehokkaan työkalun tulevaisuutta varten.
IPFS:n käytön haasteet ja niiden voittaminen
Koska IPFS on suhteellisen uusi tekniikka, on vielä joitakin ongelmia, jotka on ratkaistava, jotta IPFS saavuttaisi täyden potentiaalinsa.
• Tehoton tietojen replikointi – IPFS:ään tallennettuja tietoja voidaan replikoida useiden vertaisversioiden kesken, mutta tämä prosessi voi olla hidas ja tehoton, jos solmut epäonnistuvat tai eivät ole käytettävissä.
• Automaation puute – IPFS:ssä ei ole automaattista sisällönhakujärjestelmää, mikä tarkoittaa, että käyttäjien on tehtävä kysely manuaalisesti jokaisesta verkon solmusta löytääkseen tiettyjä tietoja.
• Vaikeus suurien tiedostojen kanssa – IPFS sopii parhaiten pienille tiedostoille; suurempien tiedostojen lataaminen voi kestää kauan niiden koon ja replikointiin tarvittavan tiedon määrän vuoksi.
Näiden haasteiden voittamiseksi IPFS-kehittäjät ovat luoneet useita ratkaisuja. IPFS-solmut voidaan konfiguroida useiden vertaisryhmien kanssa, jotta voidaan varmistaa, että tiedot ovat aina saatavilla ja replikoituvat nopeasti. IPFS käyttää myös sharing-tekniikoita, jotka jakavat suuret tiedostot pienemmiksi paloiksi ja jakavat ne verkossa nopeuttaakseen latausaikoja. Lisäksi IPFS käyttää hajautettuja hajautustaulukoita (DHT), joiden avulla käyttäjät voivat helposti löytää IPFS:ään tallennettua sisältöä tekemällä kyselyitä lähellä olevilta vertaisryhmiltä.
IPFS tarjoaa API:n ohjelmalliseen pääsyyn IPFS-alustaan, mikä mahdollistaa automaattisen sisällönhaun IPFS:n päälle rakennetuille sovelluksille.
Mahdollisia käyttötapauksia
IPFS:llä on monia mahdollisia käyttötapauksia, mukaan lukien seuraavat:
– Hajautettujen sovellusten (dapps) isännöinti ja jakelu
– Suurten tiedostojen tallentaminen ja jakaminen
– Hajautettu pilvitallennus
– Verkkokaupan turvallisuuden parantaminen
– Tietojen salaus turvallista viestintää varten
– Tiedostonjakoalustat
– Tiedon tallennus ja haku
– Hajautetut verkkosivustot/välimuisti
– IPFS sisällönjakeluverkkona (CDN).
IPFS vaikuttaa verkkokehityksen ja sisällönjakelun tulevaisuuteen
IPFS voi vaikuttaa merkittävästi sisällön tallentamiseen ja jakamiseen verkossa, ja se todennäköisesti mullistaa sekä verkkokehityksen että sisällön jakelun. I PFS:n hajautettu luonne mahdollistaa tietojen turvallisen tallentamisen turvautumatta yhteen lähteeseen, jolloin käyttäjät voivat käyttää tietoja missä tahansa päin maailmaa tahansa.
Se mahdollistaa nopeammat lataukset, paremman skaalautuvuuden ja pienemmät kustannukset verrattuna perinteisiin menetelmiin, kuten HTTP tai FTP. Sitä voidaan käyttää sisällön etsinnän automatisointiin sen API-liittymien avulla, mikä tekee kehittäjien entistä helpommaksi rakentaa sovelluksia IPFS:n päälle.
IPFS lupaa tehokkaamman tietojen replikoinnin koko verkossa, mikä vähentää muihin tiedostonjakoprotokolliin liittyviä latenssiongelmia. Kaikki nämä edut yhdessä tekevät IPFS:stä korvaamattoman työkalun verkkokehityksen ja sisällön jakelun tulevaisuudelle.
Yhteenveto
IPFS on tehokas työkalu tietojen tallentamiseen ja käyttämiseen hajautetusti. Se käyttää sisällön osoitteita, suunnattuja asyklisiä kaavioita (DAG) ja hajautettuja hajautustaulukoita (DHT) digitaalisten resurssien tunnistamiseen, tallentamiseen ja hakemiseen nopeasti ja turvallisesti. IPFS tarjoaa myös useita etuja perinteisiin verkkomenetelmiin verrattuna, kuten parannetun suojauksen, paremman käytettävyyden, paremman skaalautuvuuden ja alemmat kustannukset.
IPFS:llä on monia mahdollisia käyttötapauksia, mukaan lukien dApps-sovellusten isännöinti, suurten tiedostojen jakaminen, hajautettu pilvitallennus, turvalliset online-tapahtumat, tiedostonjakoalustat ja IPFS CDN-verkkona. Helppokäyttöisyytensä ja skaalautuvuuden ansiosta IPFS on edelleen houkutteleva vaihtoehto niin yksityishenkilöille kuin yrityksille, jotka haluavat tallentaa tietoja tehokkaasti turvautumatta keskitettyihin verkkoihin. IPFS voi olla tiedon tallennuksen ja jakamisen tulevaisuus.
Lähde: https://www.cryptopolitan.com/comprehensive-guide-to-understanding-ipfs/