คู่มือฉบับสมบูรณ์เพื่อทำความเข้าใจ IPFS – Cryptopolitan

IPFS (InterPlanetary File System) เป็นระบบกระจายสำหรับจัดเก็บและเข้าถึงไฟล์ เว็บไซต์ แอปพลิเคชัน และข้อมูล IPFS ได้รับการพัฒนาครั้งแรกในปี 2015 โดยทีมงานโครงการ IPFS โดยมีเป้าหมายในการสร้างวิธีการปรับปรุงในการจัดเก็บ แบ่งปัน และเข้าถึงเนื้อหาบนอินเทอร์เน็ต IPFS ได้กลายเป็นส่วนสำคัญของโครงการและกิจกรรมเกี่ยวกับเว็บมากมาย คู่มือนี้จะให้ภาพรวมของ IPFS และอธิบายวิธีการทำงาน ประโยชน์ และกรณีการใช้งานที่เป็นไปได้

IPFS ทำงานอย่างไร

IPFS เป็นการปฏิวัติเครือข่ายการจัดเก็บข้อมูลแบบกระจายที่แตกต่างจากวิธีการดึงเนื้อหาแบบเดิม ตามหลักการของเครือข่ายแบบเพียร์ทูเพียร์ IPFS ช่วยให้บุคคลสามารถเข้าถึงข้อมูลได้โดยไม่ต้องอาศัยเซิร์ฟเวอร์หรือโฮสต์ส่วนกลางเพียงเครื่องเดียว ผ่านระบบการระบุที่อยู่ของเนื้อหาที่ไม่เหมือนใคร ผู้ใช้สามารถเข้าถึงเนื้อหาที่จัดเก็บไว้ในที่ใดก็ได้ในโลกเพียงแค่รู้ที่อยู่ของมัน

เนื่องจากเนื้อหาถูกจัดเก็บไว้ในหลายเพียร์ที่อยู่ทั่วโลก จึงกำจัดจุดล้มเหลวเพียงจุดเดียวและรับประกันความพร้อมใช้งานของข้อมูลด้วยความยืดหยุ่นที่เพิ่มขึ้น

มีสามหลักการของ IPFS:

1. การระบุเนื้อหา:

IPFS กำหนดตัวระบุเฉพาะ (CID) ให้กับแต่ละไฟล์ ซึ่งช่วยให้ผู้ใช้สามารถเข้าถึงข้อมูลจากโหนด IPFS ใดก็ได้ในโลก

ตัวอย่างในชีวิตประจำวันของสิ่งนี้คือเมื่อมีคนค้นหาหนังสือในห้องสมุดตามชื่อหนังสือ การค้นหาตามเนื้อหาประเภทนี้ช่วยให้มั่นใจได้ว่าแม้ว่าหนังสือจะถูกย้ายไปที่อื่น แต่ก็ยังสามารถหาหนังสือเจอได้ ในทางกลับกัน การใช้ที่อยู่ตำแหน่งเพื่อค้นหารายการนั้นยากกว่ามาก ตัวอย่างเช่น การพยายามหาหนังสือที่มีทิศทาง เช่น “ฉันต้องการหนังสือที่อยู่ชั้นสอง กองแรก ชั้นที่สามจากล่างสุด สี่เล่มจากซ้าย” นั้นใช้เวลานานและไม่ประสบความสำเร็จเสมอไปหากหนังสือมี ถูกย้าย

IPFS ใช้ที่อยู่เนื้อหาด้วยเหตุผลที่คล้ายกัน ช่วยให้ผู้ใช้สามารถระบุและเข้าถึงข้อมูลโดยไม่ต้องกังวลเกี่ยวกับตำแหน่งทางกายภาพในช่วงเวลาใดก็ตาม

2. กำกับกราฟวงกลม (DAGs)

IPFS ใช้ DAG เพื่อจัดเก็บข้อมูลอย่างมีประสิทธิภาพและเชื่อมโยงกัน สิ่งนี้ทำให้มั่นใจได้ว่าการเปลี่ยนแปลงใด ๆ ที่ทำกับข้อมูลชิ้นเดียวจะมีผลทั่วทั้งเครือข่าย IPFS

DAG เป็นโครงสร้างข้อมูลที่ใช้โดยระบบกระจาย เช่น IPFS เพื่อติดตามเนื้อหาผ่านการใช้ Merkle Trees โดยเฉพาะอย่างยิ่ง โหนด Merkle DAG แต่ละโหนดจะได้รับ ID เฉพาะซึ่งประกอบด้วยค่าของแฮช การอ้างอิงเนื้อหาผ่านค่าแฮชนี้เรียกว่าการระบุเนื้อหา

Merkle DAG เป็นวิธีที่มีประสิทธิภาพสำหรับระบบกระจายเพื่อจัดเก็บและอ้างอิงกลับไปยังสินทรัพย์ดิจิทัล

3. การค้นพบเนื้อหาผ่านตารางแฮชแบบกระจาย (DHT)

IPFS อาศัยตารางแฮชแบบกระจาย (DHT) เพื่อค้นหาไฟล์ที่จัดเก็บไว้ในเครือข่ายทั่วโลก DHT เป็นโครงสร้างข้อมูลที่ใช้ในการจัดเก็บและดึงข้อมูลในระบบแบบกระจาย เช่น IPFS ด้วยการใช้ spanning tree ทำให้ IPFS สามารถค้นหาและถ่ายโอนเนื้อหาระหว่างเพื่อนทั่วโลกได้อย่างรวดเร็ว

IPFS ใช้ประโยชน์จากตารางแฮชแบบกระจาย (DHT) สำหรับการค้นหาเนื้อหา DHT ประกอบด้วยชุดของคู่คีย์-ค่าที่กระจายไปทั่วเพียร์ทั้งหมดภายในเครือข่ายแบบกระจาย เนื่องจากข้อมูลนี้ถูกจัดเก็บไว้ในเพื่อนหลายคน ผู้ใช้จึงสามารถค้นหาเนื้อหาเฉพาะที่ต้องการได้โดยการถามเพื่อนเหล่านี้

ประโยชน์ของ IPFS

IPFS มีข้อดีหลายประการเหนือวิธีการสร้างเครือข่ายแบบเดิม เช่น HTTP และ FTP; บางส่วน ได้แก่ :

• ความปลอดภัยขั้นสูง – IPFS มีความปลอดภัยสูงเนื่องจากอัลกอริธึมการเข้ารหัส ทำให้ผู้ไม่ประสงค์ดีเข้าถึงข้อมูลผู้ใช้ได้ยาก

• ความพร้อมใช้งานที่เพิ่มขึ้น – IPFS ใช้การระบุที่อยู่เนื้อหา ซึ่งช่วยให้ผู้ใช้สามารถเข้าถึงไฟล์ได้โดยไม่คำนึงว่าพวกเขาจะอยู่ที่ใดในโลก สิ่งนี้ทำให้มั่นใจได้ว่าข้อมูลจะพร้อมใช้งานเสมอและสามารถเข้าถึงได้อย่างรวดเร็ว

• ความสามารถในการปรับขยายที่ดีขึ้น – IPFS เป็นระบบแบบกระจาย หมายความว่าสามารถขยายขนาดได้ง่ายเมื่อมีผู้ใช้เข้าร่วมเครือข่ายมากขึ้น

• ลดค่าใช้จ่าย – IPFS ขจัดความต้องการโครงสร้างพื้นฐานฮาร์ดแวร์และซอฟต์แวร์ที่มีราคาแพง ซึ่งนำไปสู่การประหยัดต้นทุนได้อย่างมาก

โดยรวมแล้ว IPFS มีวิธีที่มีประสิทธิภาพ ปลอดภัย และคุ้มค่าในการจัดเก็บและแบ่งปันข้อมูลทั่วโลกโดยไม่ต้องพึ่งพาเซิร์ฟเวอร์หรือเครือข่ายส่วนกลาง IPFS ช่วยให้บุคคลและธุรกิจสามารถจัดเก็บข้อมูลจำนวนมากได้อย่างรวดเร็วและปลอดภัยอย่างที่ไม่เคยเป็นมาก่อน IPFS เป็นเทคโนโลยีอันทรงคุณค่าที่ช่วยให้สามารถแบ่งปันข้อมูลได้อย่างปลอดภัยและรวดเร็ว ทำให้เป็นเครื่องมือที่ทรงพลังสำหรับอนาคต

ความท้าทายในการใช้ IPFS และวิธีเอาชนะ

เนื่องจาก IPFS เป็นเทคโนโลยีที่ค่อนข้างใหม่ จึงยังมีบางประเด็นที่ต้องแก้ไขเพื่อให้ IPFS บรรลุศักยภาพสูงสุด

• การจำลองข้อมูลที่ไม่มีประสิทธิภาพ – ข้อมูลที่จัดเก็บบน IPFS สามารถทำซ้ำได้ในหลาย ๆ เพียร์ แต่กระบวนการนี้อาจช้าและไม่มีประสิทธิภาพหากโหนดล้มเหลวหรือไม่พร้อมใช้งาน

• ขาดระบบอัตโนมัติ – IPFS ไม่มีระบบอัตโนมัติสำหรับการค้นหาเนื้อหา หมายความว่าผู้ใช้ต้องสอบถามแต่ละโหนดในเครือข่ายด้วยตนเองเพื่อค้นหาข้อมูลเฉพาะ

• ความยากกับไฟล์ขนาดใหญ่ – IPFS เหมาะที่สุดสำหรับไฟล์ขนาดเล็ก ไฟล์ขนาดใหญ่อาจใช้เวลานานในการดาวน์โหลด เนื่องจากขนาดและจำนวนข้อมูลที่จำเป็นสำหรับการจำลองแบบ

เพื่อเอาชนะความท้าทายเหล่านี้ นักพัฒนา IPFS ได้สร้างโซลูชันมากมาย โหนด IPFS สามารถกำหนดค่าด้วยเพียร์หลายตัวเพื่อให้แน่ใจว่าข้อมูลจะพร้อมใช้งานเสมอและทำซ้ำได้อย่างรวดเร็ว IPFS ยังใช้เทคนิคการแบ่งส่วนข้อมูล ซึ่งแบ่งไฟล์ขนาดใหญ่ออกเป็นชิ้นเล็ก ๆ และแจกจ่ายผ่านเครือข่ายเพื่อให้ดาวน์โหลดได้เร็วขึ้น นอกจากนี้ IPFS ยังใช้ประโยชน์จากตารางแฮชแบบกระจาย (DHTs) ซึ่งช่วยให้ผู้ใช้สามารถค้นหาเนื้อหาที่จัดเก็บไว้ใน IPFS ได้โดยง่ายโดยการสอบถามเพื่อนที่อยู่ใกล้เคียง

IPFS นำเสนอ API สำหรับการเข้าถึงทางโปรแกรมไปยังแพลตฟอร์ม IPFS ทำให้สามารถค้นพบเนื้อหาอัตโนมัติสำหรับแอปพลิเคชันที่สร้างขึ้นบน IPFS

กรณีการใช้งานที่เป็นไปได้

IPFS มีกรณีการใช้งานที่เป็นไปได้มากมาย รวมถึงสิ่งต่อไปนี้:

– โฮสต์และแจกจ่ายแอพแบบกระจาย (dapps)

– จัดเก็บและแชร์ไฟล์ขนาดใหญ่

- ที่เก็บข้อมูลบนคลาวด์แบบกระจายอำนาจ

– เพิ่มความปลอดภัยในการทำธุรกรรมออนไลน์

– การเข้ารหัสข้อมูลเพื่อการสื่อสารที่ปลอดภัย

– แพลตฟอร์มการแชร์ไฟล์

– การจัดเก็บและเรียกใช้ข้อมูล

– เว็บไซต์กระจาย / แคช

– IPFS เป็นเครือข่ายการกระจายเนื้อหา (CDN)

IPFS ส่งผลต่ออนาคตของการพัฒนาเว็บและการเผยแพร่เนื้อหา

IPFS มีศักยภาพที่จะส่งผลกระทบอย่างมากต่อวิธีการจัดเก็บและแชร์เนื้อหาทั่วทั้งเว็บ และมีแนวโน้มที่จะปฏิวัติทั้งการพัฒนาเว็บและการเผยแพร่เนื้อหา ลักษณะการกระจายของ I PFS ทำให้สามารถจัดเก็บข้อมูลได้อย่างปลอดภัยโดยไม่ต้องพึ่งพาแหล่งข้อมูลเดียว ทำให้ผู้ใช้สามารถเข้าถึงข้อมูลได้ไม่ว่าจะอยู่ที่ใดในโลก

ช่วยให้ดาวน์โหลดได้เร็วขึ้น ปรับขนาดได้ดีขึ้น และลดค่าใช้จ่ายเมื่อเทียบกับวิธีดั้งเดิม เช่น HTTP หรือ FTP สามารถใช้สำหรับการค้นหาเนื้อหาโดยอัตโนมัติโดยใช้ API ทำให้นักพัฒนาสามารถสร้างแอปพลิเคชันบน IPFS ได้ง่ายกว่าที่เคย

IPFS สัญญาว่าจะจำลองข้อมูลอย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้นทั่วทั้งเครือข่าย ลดปัญหาเวลาแฝงที่เกี่ยวข้องกับโปรโตคอลการแชร์ไฟล์อื่นๆ ประโยชน์ทั้งหมดเหล่านี้รวมกันเพื่อทำให้ IPFS เป็นเครื่องมือที่ทรงคุณค่าสำหรับอนาคตของการพัฒนาเว็บและการเผยแพร่เนื้อหา

สรุป

IPFS เป็นเครื่องมืออันทรงพลังสำหรับจัดเก็บและเข้าถึงข้อมูลในลักษณะกระจาย ใช้การระบุที่อยู่เนื้อหา กราฟวงกลมกำกับ (DAG) และตารางแฮชแบบกระจาย (DHT) เพื่อระบุ จัดเก็บ และดึงข้อมูลสินทรัพย์ดิจิทัลอย่างรวดเร็วและปลอดภัย IPFS ยังให้ประโยชน์หลายประการเหนือวิธีการสร้างเครือข่ายแบบเดิม เช่น การรักษาความปลอดภัยที่เพิ่มขึ้น ความพร้อมใช้งานที่เพิ่มขึ้น ความสามารถในการปรับขนาดที่ดีขึ้น และค่าใช้จ่ายที่ลดลง

IPFS มีกรณีการใช้งานที่เป็นไปได้มากมาย รวมถึงการโฮสต์ dApps, การแชร์ไฟล์ขนาดใหญ่, ที่เก็บข้อมูลบนคลาวด์แบบกระจายอำนาจ, การทำธุรกรรมออนไลน์ที่ปลอดภัย, แพลตฟอร์มการแชร์ไฟล์ และ IPFS เป็น CDN ด้วยการใช้งานที่ง่ายและความสามารถในการปรับขนาด IPFS ยังคงเป็นตัวเลือกที่น่าสนใจสำหรับบุคคลและธุรกิจที่ต้องการจัดเก็บข้อมูลอย่างมีประสิทธิภาพโดยไม่ต้องพึ่งพาเครือข่ายส่วนกลาง IPFS อาจเป็นอนาคตของการจัดเก็บและแบ่งปันข้อมูล