Sie speichern höchstwahrscheinlich viele Daten. Ihr PC ist wahrscheinlich voller Fotos, Musik, Filme, Arbeitsdokumente und mehr. Es wird immer schwieriger, alles organisiert und zugänglich zu halten.
Sicher, Sie könnten einfach alles auf der Festplatte Ihres Computers speichern. Aber was passiert, wenn Ihr Computer abstürzt und Sie alles verlieren?
Viele Technologieunternehmen bieten Cloud-Speicherlösungen an, aber was passiert, wenn Ihre Regierung Apps wie Google Drive oder Dropbox in Ihrem Land verhindert?
Diese Cloud-Lösungen leiden unter dem gleichen Fehler wie ein Großteil des aktuellen Webs: Zentralisierung.
Der Aufstieg von Web3-Technologien hat jedoch gezeigt, dass die Zukunft des Webs in der Natur verteilt sein kann. In diesem Artikel untersuchen wir das IPFS-Protokoll und wie es die grundlegende Architektur des Internets verändern will.
Was ist IPFS?
Das interplanetare Dateisystem bzw IPFS ist ein dezentralisiertes Netzwerk, das Daten speichert und teilt.
IPFS ermöglicht es jedem, Dateien zu speichern und sie mit anderen Personen zu teilen, die Zugriff auf das Netzwerk haben. In das Netzwerk hochgeladene Dateien werden auf vielen verschiedenen Computern auf der ganzen Welt gespeichert.
IPFS wurde von einem Entwicklerteam unter der Leitung von Juan Benet, einem ehemaligen Ingenieur bei Google, entwickelt. Benet wurde vom BitTorrent-Protokoll inspiriert, das es Benutzern ermöglicht, Dateien ohne einen zentralen Server zu teilen. Das p2p-Filesharing-Protokoll ließ Benet erkennen, dass der gleiche Ansatz für ein weltweit dezentralisiertes Dateisystem funktionieren könnte.
Es befindet sich seit 2015 in der Entwicklung, aber es gibt bereits eine Reihe von Anwendungen, die es unterstützen, wie z. B. Brave Browser und Opera.
IPFS ist zu einer alternativen Möglichkeit geworden, Informationen online in Situationen zu speichern, in denen die zentrale Speicherung versagt hat. Als beispielsweise die türkischen Behörden Wikipedia im ganzen Land verboten, nutzten Aktivisten IPFS, um ein dezentralisiertes Portal für eine Kopie der türkischen Wikipedia zu erstellen.
Die Zukunft von IPFS sieht vielversprechend aus. Da immer mehr Anwendungen es verwenden, hat es das Potenzial, die Standardmethode zum Speichern und Freigeben von Daten im Internet zu werden.
Wie funktioniert es?
IPFS ist eine Art Peer-to-Peer- oder P2P-Speichernetzwerk.
Wenn jemand eine Datei anfordert, wird eine Kopie dieser Datei auf seinem lokalen Knoten zwischengespeichert. Wenn mehr Personen diese Daten anfordern, werden mehr zwischengespeicherte Kopien erstellt. Das bedeutet, dass die Last der Erfüllung der Anfrage nach und nach auf alle Knoten verteilt wird, die die zwischengespeicherte Datei haben.
Das Netzwerk beruht auf drei Hauptprinzipien: Inhaltsadressierung, Inhaltsverknüpfung und Inhaltserkennung.
Werfen wir einen Blick darauf, wie IPFS jedes dieser drei Prinzipien verwirklicht.
Adressierung von Inhalten
Denken Sie an die übliche Art und Weise, wie Sie auf einem Computer nach Dateien suchen. Um auf eine Datei zuzugreifen, müssen Sie zu einem bestimmten Verzeichnis auf Ihrem Gerät navigieren und eine Datei mit dem richtigen Dateinamen finden.
Obwohl dies eine Standardpraxis in der Computertechnik ist, lässt es sich nicht unbedingt gut auf ein verteiltes Netzwerk wie IPFS übertragen.
Anstatt Inhalte anhand des Standorts zu identifizieren, betrachtet IPFS die Inhalte selbst. Dieser Vorgang ist bekannt als Inhaltsadressierung.
Alle Dateien, die im IPFS-Protokoll enthalten sind, verfügen über eine Inhaltskennung, die als eindeutiger Hash für die jeweilige Datei fungiert.
Das Interplanetary Linked Data-Projekt (IPLD) erweitert dieses Konzept weiter, indem es Bibliotheken bereitstellt, mit denen Benutzer des IPFS-Protokolls ihre Daten in jedem beliebigen Format durchsuchen können.
Verlinkung von Inhalten
IPFS verwendet a Datenstruktur genannt gerichteter azyklischer Graph oder DAG.
Das IPFS-Protokoll verwendet einen DAG-Typ namens a Merkle DAG die so eingerichtet ist, dass jeder Knoten eine eindeutige Kennung hat, die ein Hash des Inhalts des Knotens ist.
Das Netzwerk verwendet den Merkle-DAG, um die Darstellung von Verzeichnissen und Dateien zu optimieren. Angenommen, Sie haben einen Ordner, der drei Dateien enthält. Dieser Ordner enthält einen eindeutigen Hash, der die drei darin enthaltenen Dateien darstellt. Jede Datei wiederum setzt sich aus mehreren Blöcken zusammen.
Da jeder Knoten mit einem Hash verknüpft ist, der basierend auf dem Inhalt des Knotens generiert wird, wird die gesamte Datenstruktur als selbstverifiziert bezeichnet. Diese Schlüsseleigenschaft ermöglicht es Dateien, in einer verteilten Kapazität im IPFS-Protokoll zu arbeiten.
Content Discovery-
Um herauszufinden, welche Peers die gesuchten Inhalte hosten, verlässt sich IPFS auf a verteilte Hash-Tabelle oder DHT.
Eine Hash-Tabelle ist einfach eine Datenbank mit Schlüsseln zu Werten. IPFS verwendet die verteilte Hash-Tabelle, um herauszufinden, welche Peers im Netzwerk die Blöcke speichern, aus denen die Inhalte bestehen, auf die Sie zugreifen möchten.
IPFS verwendet die libp2p Bibliothek, damit Peers Daten untereinander senden können.
Desktopanwendung
In der Desktop-Anwendung sind viele der oben genannten Technologien verborgen und arbeiten hinter den Kulissen.
Benutzer können einfach ihren eigenen IPFS-Client ausführen und ihre eigenen Dateien in das Netzwerk hochladen.
Auf Dateien, die der Benutzer in das Netzwerk hochlädt, kann über die eindeutige Inhaltskennung der Datei zugegriffen werden. Sie können einen Dienst wie den verwenden IPFS-Browser um von jedem Gerät aus auf die Datei zuzugreifen, das eine Verbindung zum Internet herstellen kann.
IPFS-Hauptfunktionen
Hier sind vier Hauptmerkmale des IPFS-Protokolls:
- IPFS ist ein Peer-to-Peer-Dateisystem. Das bedeutet, dass Dateien gespeichert und direkt zwischen Benutzern verteilt werden, ohne dass ein zentraler Server erforderlich ist. Benutzer haben die Möglichkeit, ihren eigenen Knoten auszuführen, um sich mit anderen Peers zu verbinden.
- IPFS ist dezentralisiert. Das bedeutet, dass es keinen Single Point of Failure gibt. Wenn ein Knoten ausfällt, kann das System immer noch funktionieren.
- IPFS ermöglicht eine einfachere Archivierung. Der hocheffiziente Merkle DAG ermöglicht es dem Netzwerk, den benötigten Speicherplatz zu minimieren. Dies ist ein großer Vorteil für alle Unternehmen, die historische Daten archivieren müssen.
- Benutzer, die mit der Befehlszeile nicht vertraut sind, können ihre einfach zu bedienende Desktop-Anwendung verwenden, die Drag-and-Drop-Dateiimporte und schnelle Freigabe- und Download-Optionen unterstützt.
- IPFS ist Open-Source-. Das bedeutet, dass jeder zur Entwicklung des Systems beitragen kann.
Vor- und Nachteile des IPFS-Protokolls
Vorteile
- Es ist so konzipiert, dass es skalierbar ist, um einer großen Anzahl von Benutzern und einer großen Anzahl von Dateien gerecht zu werden.
- Es ist fehlertolerant, was bedeutet, dass es auch dann weiter funktionieren kann, wenn einige der Knoten im Netzwerk nicht verfügbar sind.
- Es ist zensurresistent, was bedeutet, dass es für eine einzelne Entität schwierig ist, Inhalte aus dem Netzwerk zu blockieren oder zu entfernen.
- IPFS ist sicher. IPFS speichert Dateien mit kryptografischen Hashes, wodurch sie manipulationssicher sind.
Nachteile
- Das Interplanetary File System befindet sich noch in der Entwicklung und hat im Vergleich zu kommerziellen Dateispeicherlösungen nur minimalen Kundensupport.
- Es ist nicht klar, wie gut das System skalieren wird oder wie gut es der Zensur widerstehen wird.
- Das System kann anfällig für Angriffe mächtiger Entitäten sein.
- Die Inhaltsadressierung gibt einen Link zurück, der den Hash enthält. Benutzer müssen ein DNS verwenden, um den Link für Menschen lesbar zu machen.
Zusammenfassung
Die IPFS-Protokolle sind eine neue Methode zum Speichern und Teilen von Daten, die viele Vorteile gegenüber herkömmlichen Methoden bietet. Es ist dezentralisiert, was bedeutet, dass es keinen Single Point of Failure gibt, und es ist sehr effizient, da es weniger Bandbreite verbraucht als andere Methoden.
Es befindet sich jedoch noch in der Entwicklung und weist einige Einschränkungen auf, z. B. dass sehr große Dateien nicht gespeichert werden können. Insgesamt ist IPFS eine vielversprechende neue Technologie, die das Potenzial hat, die Art und Weise, wie wir Daten speichern und teilen, zu revolutionieren.
Glauben Sie, dass dezentralisierte Cloud-Speicherprotokolle wie IPFS die Zukunft des Online-Hostings von Dateien sind?
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