Bạn rất có thể giữ rất nhiều dữ liệu. Máy tính cá nhân của bạn có thể chứa đầy ảnh, nhạc, phim, tài liệu công việc và hơn thế nữa. Ngày càng trở nên khó khăn hơn để giữ cho tất cả được ngăn nắp và có thể truy cập được.
Chắc chắn, bạn có thể lưu trữ mọi thứ trên ổ cứng máy tính của mình. Nhưng điều gì sẽ xảy ra nếu máy tính của bạn bị treo và bạn mất mọi thứ?
Nhiều công ty công nghệ cung cấp giải pháp lưu trữ đám mây, nhưng điều gì sẽ xảy ra khi chính phủ của bạn ngăn chặn các ứng dụng như Google Drive hoặc Dropbox ở quốc gia của bạn?
Các giải pháp đám mây này mắc phải một lỗ hổng tương tự như hầu hết các trang web hiện tại: tập trung hóa.
Tuy nhiên, sự gia tăng của công nghệ web3 đã cho thấy rằng tương lai của web có thể được phân phối trong tự nhiên. Trong bài viết này, chúng ta sẽ khám phá giao thức IPFS và cách nó có kế hoạch thay đổi kiến trúc cơ bản của internet.
IPFS là gì?
Hệ thống tệp liên hành tinh hoặc IPFS là một mạng phi tập trung lưu trữ và chia sẻ dữ liệu.
IPFS cho phép bất kỳ ai lưu trữ tệp và chia sẻ chúng với bất kỳ ai khác có quyền truy cập vào mạng. Các tập tin tải lên mạng được lưu trữ trên nhiều máy tính khác nhau trên thế giới.
IPFS được tạo ra bởi một nhóm các nhà phát triển dẫn đầu bởi Juan Benet, một cựu kỹ sư tại Google. Benet được lấy cảm hứng từ giao thức BitTorrent cho phép người dùng chia sẻ tệp mà không cần máy chủ trung tâm. Giao thức chia sẻ tệp p2p khiến Benet nhận ra rằng cách tiếp cận tương tự có thể hoạt động đối với hệ thống tệp phi tập trung trên toàn thế giới.
Nó đã được phát triển từ năm 2015, nhưng đã có một số ứng dụng hỗ trợ nó như Brave Browser và Opera.
IPFS đã trở thành một cách thay thế để lưu trữ thông tin trực tuyến trong các tình huống mà việc lưu trữ tập trung bị lỗi. Ví dụ, khi chính quyền Thổ Nhĩ Kỳ cấm Wikipedia trên khắp đất nước, các nhà hoạt động đã sử dụng IPFS để tạo một cổng thông tin phi tập trung cho một bản sao của Wikipedia tiếng Thổ Nhĩ Kỳ.
Tương lai của IPFS có vẻ đầy hứa hẹn. Với ngày càng nhiều ứng dụng sử dụng nó, nó có khả năng trở thành cách mặc định để lưu trữ và chia sẻ dữ liệu trên Internet.
Làm thế nào nó làm việc?
IPFS là một loại mạng lưu trữ ngang hàng hoặc p2p.
Nếu ai đó yêu cầu tệp, bản sao của tệp đó sẽ được lưu vào bộ nhớ đệm trên nút cục bộ của họ. Nếu nhiều người yêu cầu dữ liệu đó, nhiều bản sao được lưu trong bộ nhớ cache sẽ được tạo. Điều này có nghĩa là gánh nặng thực hiện yêu cầu dần dần được chia sẻ giữa tất cả các nút có tệp được lưu trong bộ nhớ cache.
Mạng dựa trên ba nguyên tắc chính: định địa chỉ nội dung, liên kết nội dung và khám phá nội dung.
Hãy cùng xem cách IPFS thực hiện từng nguyên tắc trong ba nguyên tắc này.
Giải quyết nội dung
Hãy nghĩ về cách thông thường bạn tìm kiếm tệp trên máy tính. Để truy cập một tệp, bạn sẽ phải điều hướng đến một thư mục cụ thể trên thiết bị của mình và tìm một tệp có tên tệp phù hợp.
Mặc dù đây là một thực hành tiêu chuẩn trong máy tính, nhưng nó không nhất thiết phải dịch tốt sang một mạng phân tán như IPFS.
Thay vì xác định nội dung theo vị trí, IPFS sẽ xem xét chính nội dung đó. Quá trình này được gọi là giải quyết nội dung.
Tất cả các tệp được bao gồm trong giao thức IPFS đều đi kèm với một mã định danh nội dung hoạt động như một hàm băm duy nhất cho tệp cụ thể.
Dự án Dữ liệu Liên kết Liên hành tinh (IPLD) mở rộng khái niệm này hơn nữa bằng cách cung cấp các thư viện để cho phép người dùng giao thức IPFS khám phá dữ liệu của họ ở bất kỳ định dạng nào họ muốn.
Liên kết nội dung
IPFS sử dụng một cấu trúc dữ liệu gọi là đồ thị chu kỳ có hướng hoặc DAG.
Giao thức IPFS sử dụng một loại DAG được gọi là Merkle DAG được thiết lập để mỗi nút có một mã định danh duy nhất là một hàm băm của nội dung của nút.
Mạng sử dụng Merkle DAG để tối ưu hóa cách nó thể hiện các thư mục và tệp. Giả sử bạn có một thư mục chứa ba tệp. Thư mục đó sẽ chứa một hàm băm duy nhất đại diện cho ba tệp bên trong nó. Mỗi tệp lần lượt được bao gồm một số khối.
Vì mỗi nút được liên kết với một hàm băm được tạo dựa trên nội dung của nút, nên toàn bộ cấu trúc dữ liệu được cho là tự xác minh. Thuộc tính chính này là thứ cho phép các tệp hoạt động với dung lượng phân tán trong giao thức IPFS.
Khám phá nội dung
Để tìm đồng nghiệp nào đang lưu trữ nội dung bạn đang tìm kiếm, IPFS dựa vào bảng băm phân phối hoặc DHT.
Bảng băm chỉ đơn giản là một cơ sở dữ liệu gồm các khóa đến giá trị. IPFS sử dụng bảng băm phân tán để tìm ra các đồng nghiệp trong mạng đang lưu trữ các khối tạo nên nội dung mà bạn đang cố gắng truy cập.
IPFS sử dụng libp2p thư viện để cho phép các đồng nghiệp gửi dữ liệu cho nhau.
Ứng dụng máy tính để bàn
Trong ứng dụng dành cho máy tính để bàn, phần lớn các công nghệ nói trên bị ẩn và hoạt động ở hậu trường.
Người dùng có thể chỉ cần chạy ứng dụng khách IPFS của riêng họ và tải các tệp của riêng họ lên mạng.
Tệp mà người dùng tải lên mạng có thể truy cập được thông qua mã nhận dạng nội dung duy nhất của tệp. Bạn có thể sử dụng một dịch vụ như Trình duyệt IPFS để truy cập tệp từ bất kỳ thiết bị nào có thể kết nối với internet.
Các tính năng chính của IPFS
Dưới đây là bốn tính năng chính của giao thức IPFS:
- IPFS là một hệ thống tệp ngang hàng. Điều này có nghĩa là các tệp được lưu trữ và phân phối trực tiếp giữa những người dùng mà không cần máy chủ trung tâm. Người dùng có tùy chọn chạy nút của riêng họ để kết nối với các đồng nghiệp khác.
- IPFS được phân cấp. Điều này có nghĩa là không có một điểm thất bại nào. Nếu một nút gặp trục trặc, hệ thống vẫn có thể hoạt động.
- IPFS cho phép lưu trữ dễ dàng hơn. Merkle DAG hiệu quả cao cho phép mạng giảm thiểu dung lượng lưu trữ cần thiết. Đây là một lợi thế rất lớn cho bất kỳ thực thể nào cần lưu trữ dữ liệu lịch sử.
- Người dùng không quen thuộc với dòng lệnh có thể sử dụng ứng dụng máy tính để bàn dễ sử dụng của họ, hỗ trợ nhập tệp kéo và thả cũng như các tùy chọn chia sẻ và tải xuống nhanh chóng.
- IPFS là mã nguồn mở. Điều này có nghĩa là bất kỳ ai cũng có thể đóng góp vào sự phát triển của hệ thống.
Ưu và nhược điểm của Giao thức IPFS
Ưu điểm
- Nó được thiết kế để có thể mở rộng để đáp ứng một số lượng lớn người dùng và một số lượng lớn các tệp.
- Nó có khả năng chịu lỗi, có nghĩa là nó có thể tiếp tục hoạt động ngay cả khi một số nút trong mạng không khả dụng.
- Nó có khả năng chống lại sự kiểm duyệt, nghĩa là rất khó để một thực thể nào có thể chặn hoặc xóa nội dung khỏi mạng.
- IPFS được bảo mật. IPFS lưu trữ các tệp bằng cách sử dụng hàm băm mật mã, giúp chúng chống giả mạo.
Nhược điểm
- Hệ thống tệp liên hành tinh vẫn đang được phát triển và có sự hỗ trợ khách hàng tối thiểu so với các giải pháp lưu trữ tệp thương mại.
- Không rõ hệ thống sẽ mở rộng quy mô như thế nào, hoặc nó sẽ chống lại sự kiểm duyệt tốt như thế nào.
- Hệ thống có thể dễ bị tấn công bởi các thực thể mạnh mẽ.
- Định địa chỉ nội dung trả về một liên kết có chứa hàm băm. Người dùng sẽ phải sử dụng DNS để làm cho liên kết có thể đọc được.
Kết luận
Các giao thức IPFS là một cách mới để lưu trữ và chia sẻ dữ liệu có nhiều lợi ích so với các phương pháp truyền thống. Nó được phân cấp, có nghĩa là không có điểm lỗi duy nhất và nó rất hiệu quả, sử dụng ít băng thông hơn các phương pháp khác.
Tuy nhiên, nó vẫn đang trong quá trình phát triển và có một số hạn chế, chẳng hạn như không thể lưu trữ các tệp rất lớn. Nhìn chung, IPFS là một công nghệ mới đầy hứa hẹn có tiềm năng cách mạng hóa cách chúng ta lưu trữ và chia sẻ dữ liệu.
Bạn có nghĩ rằng các giao thức lưu trữ đám mây phi tập trung như IPFS là tương lai của việc lưu trữ tệp trực tuyến không?
Bình luận