Een uitgebreide gids voor het begrijpen van IPFS - Cryptopolitan

IPFS (InterPlanetary File System) is een gedistribueerd systeem voor het opslaan en openen van bestanden, websites, applicaties en gegevens. IPFS is oorspronkelijk ontwikkeld in 2015 door het IPFS-projectteam met als doel een verbeterde manier te creëren om inhoud op internet op te slaan, te delen en te openen. IPFS is sindsdien een belangrijk onderdeel geworden van veel webgerelateerde projecten en activiteiten. Deze gids geeft een overzicht van IPFS en legt uit hoe het werkt, de voordelen ervan en mogelijke gebruiksscenario's.

Hoe werkt IPFS?

IPFS is een revolutionair gedistribueerd opslagnetwerk dat breekt met traditionele methoden voor het ophalen van inhoud. Gebaseerd op de principes van peer-to-peer-netwerken, stelt IPFS individuen in staat om toegang te krijgen tot gegevens zonder afhankelijk te zijn van een enkele gecentraliseerde server of host. Door het unieke adresseringssysteem voor inhoud hebben gebruikers toegang tot inhoud die overal ter wereld is opgeslagen, gewoon door het adres te kennen.

Aangezien de inhoud is opgeslagen op meerdere peers over de hele wereld, elimineert het single points of failure en zorgt het voor gegevensbeschikbaarheid met verbeterde veerkracht.

Er zijn drie principes van IPFS:

1. Inhoud adressering:

IPFS wijst een unieke identificatiecode (CID) toe aan elk bestand, waarmee gebruikers toegang hebben tot gegevens vanaf elk IPFS-knooppunt ter wereld.

Een alledaags voorbeeld hiervan is wanneer iemand in de bibliotheek naar een boek zoekt op titel – dit soort op inhoud gebaseerd zoeken zorgt ervoor dat zelfs als een boek naar een andere locatie is verplaatst, het nog steeds kan worden gevonden. Omgekeerd is het veel moeilijker om locatie-adressering te gebruiken om een ​​item te vinden; bijvoorbeeld een boek proberen te vinden met aanwijzingen als "Ik wil het boek dat op de tweede verdieping ligt, eerste stapel, derde plank van onderen, vier boeken van links" is tijdrovend en niet altijd succesvol als het boek verplaatst.

IPFS maakt om vergelijkbare redenen gebruik van inhoudsadressering; het stelt gebruikers in staat om gegevens te identificeren en te openen zonder zich op een bepaald moment zorgen te hoeven maken over de fysieke locatie ervan.

2. Gerichte acyclische grafieken (DAG's)

IPFS gebruikt DAG's om gegevens op een efficiënte, onderling verbonden manier op te slaan. Dit zorgt ervoor dat eventuele wijzigingen in een enkel stuk data worden weerspiegeld in het hele IPFS-netwerk.

DAG's zijn een gegevensstructuur die wordt gebruikt door gedistribueerde systemen zoals IPFS om inhoud te volgen via het gebruik van Merkle Trees. In het bijzonder krijgt elk Merkle DAG-knooppunt een unieke ID toegewezen die bestaat uit de waarde van zijn hash; dit verwijzen naar inhoud via de hash-waarde wordt inhoudsadressering genoemd.

Merkle DAG's bieden een effectief middel voor gedistribueerde systemen om digitale activa op te slaan en ernaar terug te verwijzen.

3. Ontdekking van inhoud via gedistribueerde hashtabellen (DHT's)

IPFS vertrouwt op gedistribueerde hashtabellen (DHT's) om bestanden te lokaliseren die zijn opgeslagen op het wereldwijde netwerk. Een DHT is een gegevensstructuur die wordt gebruikt om gegevens op te slaan en op te halen in een gedistribueerd systeem, zoals IPFS. Door het gebruik van spanning trees is IPFS in staat om snel content te ontdekken en over te dragen aan peers over de hele wereld.

IPFS maakt gebruik van een gedistribueerde hashtabel (DHT) voor het ontdekken van inhoud. Een DHT bestaat uit een verzameling sleutel-waardeparen die verspreid zijn over alle peers binnen een gedistribueerd netwerk. Aangezien deze informatie is opgeslagen in meerdere peers, kunnen gebruikers de specifieke gewenste inhoud vinden door deze peers te vragen.

De voordelen van IPFS

IPFS biedt verschillende voordelen ten opzichte van traditionele netwerkmethoden zoals HTTP en FTP; sommige hiervan zijn:

• Verbeterde beveiliging – IPFS is zeer veilig dankzij de versleutelingsalgoritmen, waardoor kwaadwillenden moeilijk toegang krijgen tot gebruikersgegevens.

• Verhoogde beschikbaarheid – IPFS maakt gebruik van inhoudsadressering, waardoor gebruikers toegang hebben tot bestanden ongeacht waar ter wereld ze zich fysiek bevinden. Dit zorgt ervoor dat gegevens altijd beschikbaar en snel toegankelijk zijn.

• Verbeterde schaalbaarheid – IPFS is een gedistribueerd systeem, wat betekent dat het gemakkelijk kan worden opgeschaald naarmate meer gebruikers zich bij het netwerk voegen.

• Lagere kosten – IPFS elimineert de behoefte aan dure hardware- en software-infrastructuur, wat leidt tot aanzienlijke kostenbesparingen.

Over het algemeen biedt IPFS een efficiënte, veilige en kosteneffectieve manier om gegevens over de hele wereld op te slaan en te delen zonder afhankelijk te zijn van gecentraliseerde servers of netwerken. IPFS maakt het voor zowel particulieren als bedrijven eenvoudiger dan ooit om grote hoeveelheden gegevens snel en veilig op te slaan. IPFS is een waardevolle technologie die het mogelijk maakt om informatie veilig en snel te delen, waardoor het een krachtige tool voor de toekomst wordt.

Uitdagingen bij het gebruik van IPFS en hoe deze te overwinnen

Aangezien IPFS een relatief nieuwe technologie is, zijn er nog enkele problemen die moeten worden aangepakt voordat IPFS zijn volledige potentieel kan bereiken.

• Inefficiënte gegevensreplicatie – Gegevens die zijn opgeslagen op IPFS kunnen worden gerepliceerd tussen meerdere peers, maar dit proces kan traag en inefficiënt zijn als knooppunten uitvallen of niet meer beschikbaar zijn.

• Gebrek aan automatisering – IPFS heeft geen geautomatiseerd systeem voor het ontdekken van inhoud, wat betekent dat gebruikers elk knooppunt in het netwerk handmatig moeten doorzoeken om specifieke gegevens te vinden.

• Moeite met grote bestanden – IPFS is het meest geschikt voor kleinere bestanden; het downloaden van grotere bestanden kan lang duren vanwege hun grootte en de hoeveelheid gegevens die nodig is voor replicatie.

Om deze uitdagingen het hoofd te bieden, hebben IPFS-ontwikkelaars een aantal oplossingen bedacht. IPFS-knooppunten kunnen worden geconfigureerd met meerdere peers om ervoor te zorgen dat gegevens altijd beschikbaar zijn en snel kunnen worden gerepliceerd. IPFS maakt ook gebruik van sharding-technieken, die grote bestanden opsplitsen in kleinere stukjes en deze over het netwerk verspreiden voor snellere downloadtijden. Bovendien maakt IPFS gebruik van gedistribueerde hashtabellen (DHT's), waardoor gebruikers gemakkelijk inhoud kunnen vinden die is opgeslagen op IPFS door te zoeken naar peers in de buurt.

IPFS biedt een API voor programmatische toegang tot het IPFS-platform, waardoor geautomatiseerde contentdetectie mogelijk wordt voor applicaties die bovenop IPFS zijn gebouwd.

Potentiële gebruiksgevallen

IPFS heeft veel mogelijke use-cases, waaronder de volgende:

– Hosting en distributie van gedistribueerde apps (dapps)

– Grote bestanden opslaan en delen

– Gedecentraliseerde cloudopslag

– Verbetering van de veiligheid van online transacties

– Versleuteling van gegevens voor veilige communicatie

– Platformen voor het delen van bestanden

– Opslag en ophalen van gegevens

– Gedistribueerde websites/caching

– IPFS als een contentdistributienetwerk (CDN).

IPFS heeft invloed op de toekomst van webontwikkeling en contentdistributie

IPFS heeft het potentieel om een ​​aanzienlijke invloed te hebben op de manier waarop inhoud wordt opgeslagen en gedeeld via internet en zal waarschijnlijk een revolutie teweegbrengen in zowel webontwikkeling als inhoudsdistributie. Het gedistribueerde karakter van I PFS maakt veilige opslag van gegevens mogelijk zonder afhankelijk te zijn van een enkele bron, waardoor gebruikers overal ter wereld toegang hebben tot gegevens.

Het zorgt voor snellere downloads, verbeterde schaalbaarheid en lagere kosten in vergelijking met traditionele methoden zoals HTTP of FTP. Het kan worden gebruikt voor het automatiseren van het ontdekken van inhoud met behulp van zijn API's, waardoor het voor ontwikkelaars gemakkelijker dan ooit wordt om applicaties bovenop IPFS te bouwen.

IPFS belooft een efficiëntere replicatie van gegevens door het hele netwerk, waardoor latentieproblemen die gepaard gaan met andere protocollen voor het delen van bestanden worden verminderd. Al deze voordelen samen maken van IPFS een tool van onschatbare waarde voor de toekomst van webontwikkeling en contentdistributie.

Conclusie

IPFS is een krachtige tool voor het op een gedistribueerde manier opslaan en openen van gegevens. Het maakt gebruik van inhoudsadressering, gerichte acyclische grafieken (DAG's) en gedistribueerde hashtabellen (DHT's) om digitale activa snel en veilig te identificeren, op te slaan en op te halen. IPFS biedt ook verschillende voordelen ten opzichte van traditionele netwerkmethoden, zoals verbeterde beveiliging, verhoogde beschikbaarheid, verbeterde schaalbaarheid en lagere kosten.

IPFS heeft veel potentiële use-cases, waaronder het hosten van dApps, het delen van grote bestanden, gedecentraliseerde cloudopslag, veilige online transacties, platforms voor het delen van bestanden en IPFS als een CDN. Met zijn gebruiksgemak en schaalbaarheid blijft IPFS een aantrekkelijke optie voor zowel particulieren als bedrijven die gegevens efficiënt willen opslaan zonder afhankelijk te zijn van gecentraliseerde netwerken. IPFS is mogelijk de toekomst van het opslaan en delen van gegevens.