การคลายแพ็กกระบวนทัศน์ IPFS

InterPlanetary File System (IPFS) แสดงถึงแนวทางการเปลี่ยนแปลงวิธีที่เรารับรู้และโต้ตอบกับข้อมูลบนอินเทอร์เน็ต หากต้องการชื่นชมนวัตกรรมที่อยู่เบื้องหลัง IPFS อย่างแท้จริง เราต้องเข้าใจข้อจำกัดของโครงสร้างเว็บในปัจจุบันของเราก่อน

เว็บแบบรวมศูนย์: ภาพรวมโดยย่อ

ที่มา: 101blockchain

โดยปกติแล้ว เมื่อเราเข้าถึงเว็บไซต์หรือเอกสารออนไลน์ เราจะขอให้เซิร์ฟเวอร์เฉพาะ (หรือกลุ่มของเซิร์ฟเวอร์) แสดงเนื้อหานั้นแก่เรา สิ่งนี้เรียกว่าการกำหนดที่อยู่ตามตำแหน่ง แม้ว่าระบบนี้จะให้บริการเราได้ดีมาหลายปี แต่ก็มีข้อบกพร่องโดยธรรมชาติ:

• หากเซิร์ฟเวอร์ที่โฮสต์เนื้อหาออฟไลน์ เนื้อหานั้นจะไม่สามารถเข้าถึงได้
• หน่วยงานที่รวมศูนย์ควบคุมเนื้อหา ทำให้เสี่ยงต่อการเซ็นเซอร์หรือการเปลี่ยนแปลง
• ความต้องการการรับส่งข้อมูลที่สูงอาจทำให้เซิร์ฟเวอร์ช้าลงหรือเซิร์ฟเวอร์ขัดข้อง ซึ่งนำไปสู่การหยุดทำงาน

IPFS: ทบทวนการเข้าถึงข้อมูลใหม่

ที่มา: https://symphony.is/

IPFS แนะนำวิธีใหม่ในการเข้าถึงข้อมูล: การกำหนดที่อยู่ตามเนื้อหา แทนที่จะถามว่าข้อมูลชิ้นหนึ่งถูกจัดเก็บไว้ที่ไหน IPFS จะมุ่งเน้นไปที่ข้อมูลนั้นคืออะไร ใน IPFS ทุกไฟล์และแต่ละบล็อกจะได้รับลายนิ้วมือเฉพาะที่เรียกว่า Content Identifier (CID) CID นี้ไม่เพียงแต่ระบุเนื้อหาเท่านั้น มาจากรายละเอียดของเนื้อหาจึงรับประกันความถูกต้อง

ข้อดีของแนวทางนี้มีหลายประการ:

• เนื้อหายังคงสามารถเข้าถึงได้แม้ว่าบางโหนด (หรือจุดจัดเก็บข้อมูล) จะออฟไลน์ก็ตาม
• รักษาความสมบูรณ์ของข้อมูล หากแม้แต่ส่วนเล็กๆ ของไฟล์เปลี่ยนแปลง CID ของไฟล์ก็จะเปลี่ยนไป
• IPFS มีความทนทานต่อการเซ็นเซอร์โดยเนื้อแท้ ด้วยข้อมูลที่กระจายไปทั่วเครือข่าย จึงไม่มีหน่วยงานใดสามารถควบคุมหรือบล็อกการเข้าถึงได้

เจาะลึก Merkle DAGs

เบื้องหลัง IPFS ใช้โครงสร้างที่เรียกว่า Merkle Directed Acyclic Graph (DAG) พูดง่ายๆ ก็คือเป็นวิธีจัดระเบียบและเชื่อมโยงบล็อกข้อมูล แต่ละบล็อกประกอบด้วยข้อมูลและเชื่อมโยงกับบล็อกอื่น ๆ ผ่านการแฮชที่เข้ารหัส ลิงก์เหล่านี้สร้างโครงสร้างเหมือนเว็บ ช่วยให้มั่นใจในความสมบูรณ์ของข้อมูลและการดึงข้อมูลที่มีประสิทธิภาพ หากคุณเคยเห็นแผนภูมิลำดับวงศ์ตระกูล Merkle DAG จะค่อนข้างคล้ายกัน แต่แทนที่จะเชื่อมโยงกัน มันจะเชื่อมโยงกลุ่มข้อมูลเข้าด้วยกัน

การยอมรับกระบวนทัศน์แบบ Peer-to-Peer

แนวทางเฉพาะของ IPFS ในการจัดเก็บข้อมูลและการเรียกค้นข้อมูลขึ้นอยู่กับโครงสร้างเพียร์ทูเพียร์ (P2P) สถาปัตยกรรมนี้แตกต่างจากโมเดลอินเทอร์เน็ตแบบเดิมๆ และมีส่วนสำคัญในการจัดการกับข้อบกพร่องหลายประการของเว็บแบบรวมศูนย์

ทำความเข้าใจเกี่ยวกับเครือข่ายแบบเพียร์ทูเพียร์

แตกต่างจากเครือข่ายแบบดั้งเดิมที่มีความแตกต่างที่ชัดเจนระหว่างเซิร์ฟเวอร์ (ผู้ให้บริการเนื้อหา) และไคลเอนต์ (ผู้บริโภคเนื้อหา) ในเครือข่าย P2P ผู้เข้าร่วมทุกคนสามารถเป็นทั้งสองอย่างได้ ซึ่งหมายความว่า:

• ข้อมูลที่กระจาย: ข้อมูลไม่ได้ถูกจัดเก็บไว้ในตำแหน่งศูนย์กลาง แต่จะกระจายไปทั่วผู้เข้าร่วมในเครือข่าย เพื่อเพิ่มความซ้ำซ้อนและการเข้าถึง
• การมีส่วนร่วมแบบไดนามิก: โหนดสามารถเข้าร่วมหรือออกจากเครือข่ายได้ตามต้องการ โดยไม่รบกวนการทำงานโดยรวมของเครือข่าย
• การแลกเปลี่ยนข้อมูลโดยตรง: โหนดสื่อสารโดยตรง โดยไม่ต้องใช้คนกลาง สิ่งนี้สามารถนำไปสู่การถ่ายโอนข้อมูลที่รวดเร็วยิ่งขึ้น โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อโหนดอยู่ใกล้ทางภูมิศาสตร์หรือมีการเชื่อมต่อเครือข่ายที่แข็งแกร่ง

IPFS ปรับปรุง P2P อย่างไร

IPFS ไม่ใช่เครือข่าย P2P แรกๆ แต่นำนวัตกรรมที่ทำให้มันเหมาะสมเป็นพิเศษสำหรับเว็บแบบกระจายอำนาจ:

• การระบุที่อยู่เนื้อหา: ตามที่กล่าวไว้ IPFS ใช้ CID สำหรับการดึงข้อมูล เพื่อให้มั่นใจถึงความถูกต้องและความสมบูรณ์ของข้อมูล
• ตารางแฮชแบบกระจาย (DHT): ระบบนี้มีอยู่ภายใน IPFS ช่วยในการระบุตำแหน่งข้อมูลบนเครือข่ายขนาดใหญ่ ทำให้มั่นใจได้ว่าการดึงข้อมูลจะมีประสิทธิภาพ
• โปรโตคอล Bitswap: โปรโตคอลการแลกเปลี่ยนข้อมูลของ IPFS ช่วยให้มั่นใจได้ว่าโหนดร่วมมือและแบ่งปันข้อมูลอย่างมีประสิทธิภาพ เมื่อโหนดต้องการข้อมูล โหนดจะส่งคำขอออกไป โหนดอื่นๆ ตอบสนอง เพื่อให้มั่นใจว่าผู้ร้องขอได้รับข้อมูลจากแหล่งที่มีประสิทธิภาพสูงสุด

รับประกันความคงอยู่ของข้อมูลในโลกที่มีการกระจายอำนาจ

แม้ว่าลักษณะการกระจายอำนาจของ IPFS จะให้ข้อได้เปรียบที่ไม่มีใครเทียบได้ แต่ก็ยังก่อให้เกิดความท้าทายที่ไม่เหมือนใคร โดยเฉพาะอย่างยิ่งที่เกี่ยวข้องกับความคงอยู่ของข้อมูล

บทบาทของการรวบรวมขยะใน IPFS

เพื่อให้มั่นใจว่าการใช้ทรัพยากรมีประสิทธิภาพ โหนด IPFS อาจกำจัดข้อมูลที่เข้าถึงไม่บ่อยออกเป็นครั้งคราว กระบวนการรวบรวมขยะนี้ช่วยให้แน่ใจว่าโหนดจะไม่เต็มไปด้วยข้อมูลที่อยู่เฉยๆ อย่างไรก็ตาม ข้อมูลสำคัญจะต้องได้รับการปกป้องจากการล้างข้อมูลดังกล่าว

ความสำคัญของการปักหมุดใน IPFS

การปักหมุดเป็นโซลูชัน IPFS สำหรับความท้าทายที่เกิดจากการรวบรวมขยะ การปักหมุดข้อมูลจะทำให้ผู้ใช้ทำเครื่องหมายว่ามีความสำคัญ สิ่งนี้ทำให้มั่นใจได้ว่า ข้อมูลที่ปักหมุดจะยังคงจัดเก็บและเข้าถึงได้บนเครือข่าย โดยไม่คำนึงถึงรอบการรวบรวมขยะ