Hệ thống tệp giữa các hành tinh và Web liên tục là gì?

Giao thức IPFS là một bước tiến công nghệ rất lớn sẽ thay đổi nguyên lý hoạt động của máy chủ và mạng internet. Nó có một số điểm khác biệt so với kiến ​​trúc mạng tập trung và phi tập trung mà bạn đã biết (hoặc tương tác hàng ngày ngay cả khi bạn chưa biết). Đây là một dự án đã đạt được những điều tuyệt vời về mặt bảo mật và hoạt động không có lỗi và tiếp tục phát triển. Nhưng chính xác là nó?

IPFS là gì?

IPFS, hoặc Hệ thống tệp liên hành tinh, là một giao thức và mạng ngang hàng để lưu trữ và chia sẻ dữ liệu trong một hệ thống tệp phân tán. Nó giống như HTTP, ngoại trừ được xây dựng giống BitTorrent hơn. IPFS cho phép xác định địa chỉ nội dung (truy xuất tệp dựa trên nội dung của nó, thay vì tên hoặc vị trí của nó) trên mạng và chia sẻ với giao tiếp đầu cuối. Thiết kế ban đầu của dự án thuộc về Juan Benet. IPFS là mã nguồn mở và có một cộng đồng lớn mạnh.

Bitcoin đã có một tác động rất lớn đến sự xuất hiện của IPFS. Các tính năng thiết kế như kiến ​​trúc mạng về lưu trữ dữ liệu, xóa các bản ghi lặp lại và định địa chỉ các nút được kết nối với mạng đã xuất hiện từ giao thức Blockchain của Bitcoin. Ngoài ra, công nghệ GIT (Hệ thống kiểm soát phiên bản) và Torrent cũng đã kết hợp với nhau trong công nghệ IPFS.

Mục đích của IPFS là gì?

Nhiệm vụ của IPFS là tạo ra một trang web vĩnh viễn và làm như vậy bằng cách thay thế HTTP. IPFS đã phát triển như một giải pháp cho những hạn chế trong cách thức vật lý mà web hiện được thiết kế. Để nắm bắt điều này tốt hơn, hãy xem xét một số đặc điểm của web ngày nay.

Cơ sở hạ tầng web ngày nay

Nếu bạn xem xét bối cảnh vật lý của web ngày nay, cấu trúc liên kết của nó, bạn có thể thấy rõ hơn sự khác biệt so với IPFS. Đầu tiên, hãy xem xét hai cách tiếp cận để thiết kế web: mạng kiến ​​trúc tập trung và mạng kiến ​​trúc phi tập trung.

Trong mạng kiến ​​trúc tập trung, chỉ có một máy chủ. Các mạng như vậy có nhiều vấn đề về khả năng mở rộng và có những vấn đề khác như có một điểm lỗi duy nhất. Sự cố này có nghĩa là tất cả các chức năng sẽ bị mất nếu máy chủ gặp sự cố. Mạng kiến ​​trúc tập trung cũng có thể thể hiện hiệu suất làm việc kém.

Ngược lại, các mạng kiến ​​trúc phi tập trung sử dụng một hệ thống hoàn toàn khác có khả năng mở rộng và hoạt động với nhiều máy chủ. Nó vượt trội hơn các thiết kế tập trung về hiệu quả và có cơ chế quản lý lỗi tốt hơn nhiều trong trường hợp có lỗi và sự cố hệ thống. Nhưng để đạt được tất cả những điều này có thể đòi hỏi chi phí cao.

Phương pháp tiếp cận khác nhau của IPFS

Nếu bạn kiểm tra cấu trúc liên kết IPFS, bạn sẽ thấy một kiến ​​trúc phân tán đầy đủ. Chúng có các nút có thể xử lý cả hoạt động của máy chủ và máy khách. Đó là lý do tại sao chúng hoạt động rất hiệu quả. Để hiểu điều này dễ dàng hơn, hãy xem sơ đồ dưới đây:

Với công nghệ web HTTP ngày nay, bạn có thể thấy rằng cấu trúc tập trung kém hiệu quả hơn. Kiến trúc phân tán hiệu quả hơn, nhưng với công nghệ web dựa trên HTTP, chi phí tăng quá nhanh.

IPFS cung cấp một giải pháp. Với HTTP, bạn có thể hỏi những gì ở một vị trí nhất định (chẳng hạn như địa chỉ web), nhưng với IPFS, bạn có thể hỏi một tệp nhất định ở đâu (chẳng hạn như trên một máy tính gần đó).

Hãy làm rõ điều này với một ví dụ. Giả sử bạn đang tham gia một khóa học tại trường đại học với 100 người khi giáo viên của bạn chia sẻ một liên kết web với bạn. Khi 100 sinh viên muốn truy cập máy chủ web này, 100 yêu cầu khác nhau sẽ chuyển đến máy chủ. Đáp lại, 100 phản hồi đến từ máy chủ. Đây không phải là một phương pháp lý tưởng về mặt hiệu quả. Ngoài ra, quá trình này trở nên phức tạp hơn đối với HTTP khi có sự cố phía máy chủ (chẳng hạn như xóa dữ liệu, sự cố giao tiếp phía ISP hoặc chặn nội dung theo quốc gia).

Bây giờ chúng ta hãy xem xét ví dụ này sử dụng IPFS. Nhưng trước tiên, chúng ta hãy tìm hiểu kỹ về cách thức hoạt động của IPFS. Giả sử liên kết HTTP trong ví dụ trước là http://196.224.181.175/folder/data.txt. Một liên kết IPFS có thể so sánh sẽ có cấu trúc như /ipfs/WhsYEWbqs0R/folder/file.txt.

Bạn cài đặt phần mềm đặc biệt để truy cập / ipfs ngành kiến ​​​​trúc. Sau khi cài đặt, bạn có thể truy cập hệ thống tệp như thể có một đĩa ảo hoặc như thể bạn đang truy cập một địa chỉ web HTTP.

Khi giáo viên phân phối liên kết cho học sinh, học sinh gửi yêu cầu sẽ có thể nhận được dữ liệu theo mức độ gần gũi với những người khác đã yêu cầu trước đó. Nếu bạn lo lắng về tính toàn vẹn của dữ liệu, có các kỹ thuật mật mã (lấy mã băm của dữ liệu) để xác minh rằng bạn đang nhận đúng tệp.

Nói cách khác, có thể lấy dữ liệu bạn muốn bằng cách kết nối với người đã lấy được dữ liệu trước đó từ máy chủ trung tâm mà không làm hỏng tính toàn vẹn của dữ liệu. Tại thời điểm này, IPFS sử dụng công nghệ torrent.

IPFS và Blockchains

IPFS có những điểm tương đồng về cấu trúc với các blockchains. Vì lý do này, IPFS và blockchains có thể hoạt động cùng nhau thành công. Juan Benet, người phát minh ra IPFS, gọi khả năng tương tác của Blockchain và IPFS là một cuộc hôn nhân hoàn hảo. Được thành lập bởi Juan Benet, Protocol Labs hiện đang tổ chức phát triển một số dự án bên cạnh IPFS.

Một trong những sáng kiến ​​của Phòng thí nghiệm Giao thức là IPLD (Dữ liệu liên kết giữa các hành tinh). Với dự án này, chuỗi Bitcoin và Ethereum được chuyển sang mạng phân tán IPFS. Có thể lưu trữ nhiều kiến ​​trúc Blockchain khác trong mạng IPFS với giao thức này.

Một trong những mục tiêu ở đây là đảm bảo tính bảo mật của các blockchains. Một mục đích khác là tiếp cận những người dùng khác nhau, những người sẽ đảm bảo rằng dữ liệu này tiếp tục tồn tại trên mạng. Họ làm điều này bằng cách thưởng cho những người dùng lưu trữ dữ liệu trên mạng bằng một loại tiền điện tử thay thế được gọi là Filecoin.

Tương lai của IPFS

IPFS dường như ảnh hưởng đến việc sử dụng internet trong tương lai theo nhiều cách. Nó tiếp tục phát triển với tốc độ rất nhanh và việc sử dụng nó đang tăng lên từng ngày. IPFS đang trở nên phổ biến hơn trong các ứng dụng yêu cầu lưu trữ dữ liệu, chia sẻ tệp hoặc bảo mật cấp cao.

IPFS, sử dụng nhiều máy chủ và nút từ khắp nơi trên thế giới để lưu trữ tệp và dữ liệu. Khi bất kỳ máy chủ hoặc nút nào trong số này bị hỏng, các máy chủ hoặc nút khác sẽ thu hẹp khoảng cách và bạn sẽ có thể khôi phục hệ thống.

Trong thế giới có hàng triệu dữ liệu được sinh ra mỗi phút, việc lưu giữ những dữ liệu này và đảm bảo tính bảo mật của chúng sẽ phát triển với các công nghệ như IPFS. Các kiến ​​trúc phân tán và phi tập trung dường như đã sẵn sàng tiếp quản nhiều lĩnh vực trong tương lai.