編集者注: この記事は以下から引用しましたimToken（ID：imToken）、許可を得てOdailyによって転載されました。

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副題

IPFSとは

IPFS の正式名称は InterPlanetary File System で、中国語で「惑星間ファイル システム」を意味します。 IPFS はブロックチェーン プロジェクトではなく、基盤となるネットワーク伝送プロトコルです。このプロトコルの提案者である Juan Benet 氏は、現在のインターネット HTTP プロトコルの欠陥に気づき、よりオープンで安全な次世代インターネット Web3.0 を作成することを目的として、2014 年 5 月に IPFS を提案しました。

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高コスト

副題

1. 集中化

HTTP プロトコルは集中サービス ネットワークに大きく依存しているため、サーバーの電源をオンにして 24 時間稼働しておく必要があります。

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世界初のウェブサーバー

👆これはティム・バーナーズ・リー氏が欧州原子核研究機構（CERN）に勤務していたときに使用していたコンピューターで、HTTPプロトコルに準拠した世界初のウェブサーバーでもあり、現在は撤去され博物館に保管されている。このケースには次のようなメモがあります。

このマシンはサーバーです。電源を切らないでください! (これはサーバーです。電源を切らないでください!)

ブラウザに URL を入力すると、ブラウザはその URL に基づいてサーバーから情報を取得し、それをクライアントに返します。これが一般のユーザーに表示されます。サーバーがシャットダウンされると、ブラウザーは関連情報を取得できなくなるため、Web ページの 404 インターフェイスが表示されます。

2019年3月3日、中国北部にあるアリババクラウドのサーバーが3時間にわたりダウンし、サービスを借りていた多くのインターネット企業が麻痺した。

Gangnam Style

副題

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「江南スタイル」を思い出してください。この曲は 2012 年に大流行し、インターネット史上初めて 10 億回以上のヒットを記録したビデオでした (ただし、なぜこの曲がそんなに良いのか私にはまだ理解できません😓)。ビデオのサイズが 100 MB の場合、10 億回の再生で 100 PB のネットワーク トラフィックが消費されます。

トラフィック (ネットワーク帯域幅とサーバー ストレージを含む) の GB あたりのコストが 0.01 ドルであると仮定すると、総コストは 100 万ドルになります。また、一元化されたデータサービスはリソースの利用効率が低く、例えば一元化モデルでは各データセンターを365日連続稼働する必要があり、業界のレポートによると電力消費だけで運用コストの57％を占めています。 HTTP プロトコルでは、データセンターから外部への情報配布を一元化するコストが非常に高価であることがわかります。

副題

インターネットは、その名前が示すように、世界中のあらゆる場所に接続された相互接続されたネットワークで構成されており、光ファイバー ケーブルや通信回線上の特定のネットワーク デバイスを流れる情報を監視できます。世界の通信トラフィックのほとんどが米国を経由していることは注目に値します。

米国国家安全保障局は複数の通信会社と「サイバーセキュリティ協定」を締結し、通信会社は米国内に「ネットワークオペレーションセンター」を設立しなければならないと定めている。同時に、英国やカナダなど米国の同盟国もケーブル監視情報を提供した。ワシントン・ポスト紙によると、米国家安全保障局（NSA）は4大陸27の国と地域をカバーする海底ケーブルを監視している。

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エドワード・スノーデン

HTTP プロトコルの多くの欠陥を見た Juan Benet 氏は IPFS のアイデアを提案し、2015 年に IPFS の開発を担当する Protocol Labs を設立しました。

副題

IPFSの仕組み

1. コンテンツアドレス指定による一意の識別

2. 非対称暗号化を通じてドキュメントのプライバシーを保護する

3. ピアツーピア転送によるファイル転送速度の高速化

1. コンテンツアドレッシング

HTTP プロトコルは「ドメイン名アドレッシング」に基づいており、ブラウザは入力した URL に従って指定されたサーバーからファイルを取得しますが、IPFS は「コンテンツ アドレッシング」に基づいています。 IPFS はファイルをハッシュして Qm で始まるハッシュ値を取得し、そのハッシュ値を提供することで対応するファイルを取得できます。

両者の具体的な違いは何ですか?

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たとえば、ブラウザ経由でファイルをダウンロードしたい場合、HTTP プロトコルに従って、ブラウザはまずサーバーの場所、つまりドメイン名のアドレス指定を見つけてから、サーバーにファイルのパスを問い合わせます。このシステム内のファイルの場所はサーバーの管理者に任されており、ファイルの場所が変更されず、サーバーの電源が入っていることを祈るばかりです。

また、ファイルをダウンロードする際、クライアントがダウンロードしたファイルとサーバー上のファイルが一致しているかどうかはわかりませんし、ダウンロードや送信の過程でファイルが改ざんされている可能性もありますが、それを認識することはできません。IPFS のアプローチでは、サーバーとファイルの特定の場所を無視し、ファイルのコンテンツのみに焦点を当てます。 IPFS ノードにファイルを置くと、次のようにファイルの内容に基づいて Qm で始まるハッシュ値の文字列が計算されます 👇ハッシュ アルゴリズムでは、ドキュメントのコンテンツ内で句読点が 1 つだけ変更された場合でも、ハッシュ値が完全に異なることが数学的に保証されます。チェーン上に保存されている各コンテンツには、コンテンツ識別子 (Content Identifier、略して CID) として一意のハッシュ値が割り当てられます。

しかし、プライバシーの問題があります。ハッシュ値を知っている人なら、IPFS ネットワーク経由で私のファイルをダウンロードできますか?

次に、非対称暗号化テクノロジーを使用する必要があります。

、暗号学のヒーローとヒロインであるボブとアリスを再び招待する時が来ました。

2. 非対称暗号化

送信者: ボブ 🚹、受信者: アリス 🚺

1. ボブはドキュメントを IPFS にアップロードしたいと考えていますが、そのドキュメントを閲覧できるのはアリスだけです

2. ボブはアリスの公開鍵を使用して文書を暗号化します。

3. ボブは暗号化されたドキュメントを IPFS にアップロードし、対応するハッシュ値をコンテンツ識別子として取得します。

4. 暗号化されたドキュメントは IPFS システムに保存され、アリスはボブから提供されたハッシュ値を使用してドキュメントをダウンロードできます。

5. アリスは秘密鍵を使用して文書を復号化し、文書の内容を取得します。

6. 権限のない第三者はアリスの秘密鍵を持っていないため、文書をダウンロードしても復号化できません。

アリスが IPFS を通じてファイルをダウンロードするプロセスは、P2P ピアツーピア伝送テクノロジーに基づく Thunder を通じて映画をダウンロードするプロセスに似ています。

3. ポイントツーポイント伝送

ビットコインのホワイトペーパーを読んだことがある人なら、そのホワイトペーパーのタイトルが「ビットコイン、ピアツーピア電子キャッシュシステム」であるため、ピアツーピアという用語に聞き覚えがあるはずです。

ピアツーピアは、P2P と呼ばれる Peer-to-Peer に基づいた中国語訳で、英語の Peer は辞書で共通の意味を持ち、同じアイデンティティまたはステータスを持つ人々を意味します。

HTTPプロトコルでは、クライアントが情報を取得したい場合にはサーバーにアクセスする必要がありますが、サーバーへのアクセス数が短期間に急激に増加するとアクセスに失敗してしまいます。電車の切符を買いに家に帰る、ダウンタイムのシナリオ。分散型サービス拒否攻撃 DDoS は、数百、場合によっては数千のデバイスを使用して、短期間にサーバーへのリクエストを開始し、サーバーのリソースを使い果たし、他のユーザーが Web サイトに正常にアクセスできなくなることです。

IPFS で採用されているポイントツーポイント伝送技術。ポイントとはコンピュータを指します。システム内の任意のコンピュータをサーバーとして使用して相互にファイルを共有できます。たとえば、Xunlei、eMule、KuGou はすべて P2P テクノロジーを使用して相互にリソースを共有します。

HTTPプロトコルで文書をダウンロードする場合、B、C、Dといった複数のコンピュータがサーバーAにアクセスしてダウンロードする必要があり、アクセス数が多すぎるとサーバーAがダウンしてしまいます。ポイントツーポイント伝送技術は、AからBにダウンロードさせることができ、ダウンロード後はBがサーバーとなり、CがAとBからダウンロードすることができます。ダウンロード後はCもサーバーとなり、DはA、B、Cからファイルをダウンロードすることができ、ファイルのある各コンピュータをサーバーとして利用して他のダウンロードユーザーに情報を提供することができます。

そのため、奥に行くほどサーバーとして利用できるコンピューターの数が増え、ダウンロード速度が速くなります。このとき、A、B、C、Dといった複数のコンピュータの状態は同等となり、いずれもサーバとして利用することができます。原則として、Alice は、従来の HTTP プロトコルよりも IPFS 経由でドキュメントを高速にダウンロードできます。

しかし、ここで問題が発生します。なぜ A、B、C、D などのコンピューターは、何の報酬もなく無駄に他のコンピューターにリソースのダウンロードを提供するのでしょうか?ファイルコインに対する経済的インセンティブが必要です。

副題IPFSとファイルコインの関係2017 年、Protocol Labs は IPFS ベースのブロックチェーン プロジェクトである Filecoin の設立を発表しました。 Filecoin と IPFS はどちらも Protocol Labs によって作成されましたが、Filecoin は IPFS と同等ではありません。IPFS は基盤となるプロトコルであり、Filecoin はその上に構築された経済的インセンティブ層です。トークン FIL を報酬として発行することで、各ノードはトークンを保存する動機を持ちます。データを取得します。

ユーザーが IPFS ネットワークにファイルをアップロードしたり、ネットワーク内のファイルをダウンロードしたりする場合は、

ファイルコインで支払う

鉱山労働者に労働の対価としてお金を与えてください。 Filecoin ネットワークのネイティブ トークン FIL の総流通量は 20 億個で、そのうち 70% がマイナーに割り当てられます。