Descompactando o Paradigma IPFS

O InterPlanetary File System (IPFS) representa uma abordagem transformadora de como percebemos e interagimos com os dados na Internet. Para realmente apreciar a inovação por trás do IPFS, precisamos primeiro compreender as limitações da nossa estrutura web atual.

A Web Centralizada: Uma Breve Visão Geral

Fonte: 101blockchain

Tradicionalmente, quando acessamos um site ou documento online, estamos essencialmente pedindo a um servidor específico (ou a um grupo de servidores) que nos mostre esse conteúdo. Isso é chamado de endereçamento baseado em localização. Embora este sistema nos tenha servido bem durante muitos anos, tem falhas inerentes:

• Se o servidor que hospeda o conteúdo ficar offline, o conteúdo ficará inacessível.
• Entidades centralizadas controlam o conteúdo, tornando-o suscetível de censura ou alteração.
• Uma alta demanda de tráfego pode desacelerar ou travar os servidores, causando interrupções.

IPFS: Repensando a acessibilidade dos dados

Fonte: https://symphony.is/

O IPFS introduz uma nova forma de acessar dados: endereçamento baseado em conteúdo. Em vez de perguntar “onde” um dado está armazenado, o IPFS se concentra em “o que” são esses dados. No IPFS, cada arquivo e cada um de seus blocos recebem uma impressão digital exclusiva conhecida como Identificador de Conteúdo (CID). Este CID não identifica apenas o conteúdo; é derivado dos detalhes do conteúdo, garantindo autenticidade.

As vantagens desta abordagem são múltiplas:

• O conteúdo permanece acessível mesmo que determinados nós (ou pontos de armazenamento de dados) estejam offline.
• A integridade dos dados é mantida. Se mesmo uma pequena parte de um arquivo for alterada, seu CID será alterado.
• O IPFS é inerentemente resistente à censura. Com os dados espalhados por uma rede, nenhuma entidade pode controlar ou bloquear o acesso.

Investigando Merkle DAGs

Nos bastidores, o IPFS usa uma estrutura conhecida como Merkle Directed Acycline Graph (DAG). Em termos simples, é uma forma de organizar e vincular blocos de dados. Cada bloco contém dados e está vinculado a outros blocos por meio de hashes criptográficos. Esses links formam uma estrutura semelhante à da web, garantindo a integridade dos dados e a recuperação eficiente. Se você já viu uma árvore genealógica, o Merkle DAG é um pouco semelhante, mas em vez de parentes, ele conecta blocos de dados.

Abraçando o paradigma ponto a ponto

A abordagem exclusiva do IPFS para armazenamento e recuperação de dados depende de sua estrutura ponto a ponto (P2P). Essa arquitetura é diferente dos modelos tradicionais da Internet e é fundamental para resolver muitas das falhas inerentes à Web centralizada.

Compreendendo a rede ponto a ponto

Ao contrário das redes tradicionais, onde existe uma distinção clara entre servidores (fornecedores de conteúdo) e clientes (consumidores de conteúdo), numa rede P2P, cada participante pode ser ambos. Isso significa:

• Dados distribuídos: os dados não são armazenados em um local central. Em vez disso, está espalhado pelos participantes da rede, aumentando a redundância e a acessibilidade.
• Participação dinâmica: os nós podem ingressar ou sair da rede à vontade, sem interromper a funcionalidade geral da rede.
• Troca Direta de Dados: Os nós se comunicam diretamente, sem a necessidade de um mediador central. Isto pode levar a transferências de dados mais rápidas, especialmente quando os nós estão geograficamente próximos ou têm conexões de rede fortes.

Como o IPFS aprimora o P2P

IPFS não é a primeira rede P2P, mas traz inovações que a tornam particularmente adequada para a web descentralizada:

• Endereçamento de conteúdo: Conforme discutido, o IPFS usa CIDs para recuperação de dados, garantindo precisão e integridade dos dados.
• Tabelas Hash Distribuídas (DHTs): Este sistema, intrínseco ao IPFS, auxilia na localização de dados em uma vasta rede, garantindo uma recuperação eficiente de dados.
• Protocolo Bitswap: O protocolo de troca de dados do IPFS garante que os nós cooperem e compartilhem dados de forma eficiente. Quando um nó precisa de dados, ele envia uma solicitação. Outros nós respondem, garantindo que o solicitante obtenha os dados da fonte mais eficiente.

Garantindo a persistência dos dados em um mundo descentralizado

Embora a natureza descentralizada do IPFS ofereça vantagens incomparáveis, também apresenta desafios únicos, especialmente no que diz respeito à persistência de dados.

O papel da coleta de lixo no IPFS

Para garantir o uso eficiente de recursos, os nós IPFS podem ocasionalmente limpar dados acessados com pouca frequência. Esse processo de coleta de lixo garante que os nós não fiquem sobrecarregados com dados inativos. No entanto, os dados essenciais devem ser protegidos contra tais expurgos.

A importância da fixação no IPFS

Pinning é a solução IPFS para o desafio colocado pela coleta de lixo. Ao fixar um dado, os usuários o marcam como vital. Isso garante que, independentemente dos ciclos de coleta de lixo, os dados fixados permaneçam armazenados e acessíveis na rede.