IPFS ทำลาย "คำสาป" ของเว็บไซต์ 404 ได้อย่างไร

หมายเหตุบรรณาธิการ: บทความนี้มาจากimToken（ID：imToken）พิมพ์ซ้ำโดย Odaily โดยได้รับอนุญาต

หมายเหตุบรรณาธิการ: บทความนี้มาจาก

ชื่อเรื่องรอง

IPFS คืออะไร

ชื่อเต็มของ IPFS คือ InterPlanetary File System ซึ่งแปลว่า "ระบบไฟล์ระหว่างดาวเคราะห์" ในภาษาจีน IPFS ไม่ใช่โครงการ blockchain แต่เป็นโปรโตคอลการส่งผ่านเครือข่ายพื้นฐาน Juan Benet ผู้เสนอโปรโตคอล เห็นข้อบกพร่องของโปรโตคอล HTTP ของอินเทอร์เน็ตในปัจจุบัน ดังนั้นเขาจึงเสนอ IPFS ในเดือนพฤษภาคม 2014 โดยมีจุดประสงค์เพื่อสร้าง Internet Web3.0 ยุคถัดไปที่เปิดกว้างและปลอดภัยยิ่งขึ้น

คำอธิบายภาพ

ค่าใช้จ่ายที่สูง

ชื่อเรื่องรอง

1. การรวมศูนย์

โปรโตคอล HTTP นั้นขึ้นอยู่กับเครือข่ายบริการส่วนกลางอย่างมาก และเซิร์ฟเวอร์จะต้องเปิดและทำงานตลอด 24 ชั่วโมง

คำอธิบายภาพ

เว็บเซิร์ฟเวอร์เครื่องแรกของโลก

👆 นี่คือคอมพิวเตอร์ที่ Tim Berners-Lee ใช้เมื่อเขาทำงานที่ CERN CERN นอกจากนี้ยังเป็นเว็บเซิร์ฟเวอร์เครื่องแรกของโลกที่ใช้โปรโตคอล HTTP มันถูกกำจัดและเก็บไว้ในพิพิธภัณฑ์ มีหมายเหตุในกรณี:

เครื่องนี้เป็นเซิร์ฟเวอร์ ห้ามปิดเครื่อง (นี่คือเซิร์ฟเวอร์ ห้ามปิดเครื่อง!)

เมื่อเราป้อน URL ในเบราว์เซอร์ เบราว์เซอร์จะดึงข้อมูลจากเซิร์ฟเวอร์ตาม URL และส่งกลับไปยังไคลเอนต์ ซึ่งเป็นสิ่งที่ผู้ใช้ทั่วไปของเราเห็น เมื่อปิดเซิร์ฟเวอร์แล้ว เบราว์เซอร์จะไม่สามารถเรียกข้อมูลที่เกี่ยวข้องได้ ดังนั้นเราจะเห็นอินเทอร์เฟซ 404 ของหน้าเว็บ

เมื่อวันที่ 3 มีนาคม 2019 เซิร์ฟเวอร์ของ Alibaba Cloud ในภาคเหนือของจีนหยุดทำงานเป็นเวลา 3 ชั่วโมง และบริษัทอินเทอร์เน็ตหลายแห่งที่เช่าบริการดังกล่าวเป็นอัมพาต

Gangnam Style

ชื่อเรื่องรอง

คำอธิบายภาพ

จำเพลง "กังนัมสไตล์" เพลงนี้โด่งดังในปี 2012 และเป็นวิดีโอแรกที่มียอดเข้าชมมากกว่า 1 พันล้านครั้งในประวัติศาสตร์อินเทอร์เน็ต (แต่ฉันก็ยังไม่เข้าใจว่าทำไมเพลงนี้ถึงดีมาก😓) หากวิดีโอมีขนาด 100 MB การดู 1 พันล้านครั้งจะใช้การรับส่งข้อมูลเครือข่าย 100 PB

สมมติว่าต้นทุนต่อ GB ของการรับส่งข้อมูล (รวมถึงแบนด์วิธของเครือข่ายและที่เก็บข้อมูลเซิร์ฟเวอร์) คือ 0.01 ดอลลาร์ ค่าใช้จ่ายทั้งหมดคือ 1 ล้านดอลลาร์ นอกจากนี้ บริการข้อมูลแบบรวมศูนย์ยังมีประสิทธิภาพการใช้ทรัพยากรต่ำ ตัวอย่างเช่น แบบจำลองแบบรวมศูนย์กำหนดให้ศูนย์ข้อมูลแต่ละแห่งทำงานอย่างต่อเนื่องเป็นเวลา 365 วัน รายงานอุตสาหกรรมแสดงให้เห็นว่าการใช้พลังงานเพียงอย่างเดียวคิดเป็น 57% ของต้นทุนการดำเนินงาน จะเห็นได้ว่าบนโปรโตคอล HTTP ค่าใช้จ่ายในการรวมศูนย์การเผยแพร่ข้อมูลจากศูนย์ข้อมูลสู่ภายนอกนั้นแพงมาก

ชื่อเรื่องรอง

อินเทอร์เน็ต ตามชื่อของมันหมายถึง ประกอบด้วยเครือข่ายที่เชื่อมต่อถึงกันซึ่งเชื่อมต่อกับทุกส่วนของโลก และสามารถตรวจสอบข้อมูลได้เมื่อมันไหลผ่านสายเคเบิลใยแก้วนำแสงและอุปกรณ์เครือข่ายบางอย่างบนสายสื่อสาร เป็นที่น่าสังเกตว่าทราฟฟิกการสื่อสารส่วนใหญ่ของโลกผ่านสหรัฐอเมริกา

สำนักงานความมั่นคงแห่งชาติของสหรัฐอเมริกาได้ลงนามใน "Cyber ​​Security Agreement" กับบริษัทโทรคมนาคมหลายแห่ง โดยมีเงื่อนไขว่าบริษัทโทรคมนาคมต้องจัดตั้ง "ศูนย์ปฏิบัติการเครือข่าย" ในสหรัฐอเมริกา ในขณะเดียวกัน พันธมิตรของสหรัฐฯ เช่น สหราชอาณาจักรและแคนาดาก็ได้จัดหาข่าวกรองการสอดแนมเคเบิล ตามรายงานของ Washington Post สำนักงานความมั่นคงแห่งชาติของสหรัฐฯ (NSA) ตรวจสอบสายเคเบิลใต้น้ำที่ครอบคลุม 27 ประเทศและภูมิภาคใน 4 ทวีป

คำอธิบายภาพ

เอ็ดเวิร์ดสโนว์เด็น

เมื่อเห็นข้อบกพร่องมากมายของโปรโตคอล HTTP ฮวน เบเนต์จึงเสนอแนวคิดเกี่ยวกับ IPFS และก่อตั้ง Protocol Labs ในปี 2558 ซึ่งมีหน้าที่รับผิดชอบในการพัฒนา IPFS

ชื่อเรื่องรอง

IPFS ทำงานอย่างไร

1. การระบุที่ไม่ซ้ำใครผ่านการระบุเนื้อหา

2. ปกป้องความเป็นส่วนตัวของเอกสารด้วยการเข้ารหัสแบบอสมมาตร

3. เร่งความเร็วการถ่ายโอนไฟล์ผ่านการถ่ายโอนแบบ peer-to-peer

1. เนื้อหาที่อยู่

โปรโตคอล HTTP อิงตาม "การระบุชื่อโดเมน" เบราว์เซอร์จะรับไฟล์จากเซิร์ฟเวอร์ที่ระบุตาม URL ที่เราป้อน ในขณะที่ IPFS อิงตาม "การระบุที่อยู่เนื้อหา" IPFS จะแฮชไฟล์เพื่อรับค่าแฮชที่ขึ้นต้นด้วย Qm และเราสามารถดึงไฟล์ที่เกี่ยวข้องได้โดยระบุค่าแฮช

อะไรคือความแตกต่างเฉพาะระหว่างสองสิ่งนี้?

QmYqSCWuzG8Cyo4MFQzqKcC14ct4ybAWyrAc9qzdJaFYTL

ตัวอย่างเช่น ฉันต้องการดาวน์โหลดไฟล์ผ่านเบราว์เซอร์ ตามโปรโตคอล HTTP เบราว์เซอร์จะค้นหาตำแหน่งของเซิร์ฟเวอร์ก่อน นั่นคือ การระบุที่อยู่ชื่อโดเมน ตำแหน่งของไฟล์ในระบบนี้ขึ้นอยู่กับผู้ดูแลระบบของเซิร์ฟเวอร์ และฉันได้แต่หวังว่าตำแหน่งของไฟล์จะไม่เปลี่ยนแปลงและเซิร์ฟเวอร์เปิดอยู่

นอกจากนี้ เมื่อดาวน์โหลดไฟล์ ฉันไม่แน่ใจว่าไฟล์ที่ไคลเอนต์ดาวน์โหลดนั้นสอดคล้องกับไฟล์บนเซิร์ฟเวอร์หรือไม่ ไฟล์อาจถูกแก้ไขในระหว่างกระบวนการดาวน์โหลดและส่งข้อมูล แต่ฉันไม่สามารถรับรู้ได้แนวทาง IPFS คือการละเว้นตำแหน่งเฉพาะของเซิร์ฟเวอร์และไฟล์ และเน้นเฉพาะเนื้อหาของไฟล์ เมื่อฉันวางไฟล์บนโหนด IPFS มันจะคำนวณสตริงของค่าแฮชที่ขึ้นต้นด้วย Qm ตามเนื้อหาของไฟล์ เช่นนี้ 👇อัลกอริทึมแฮชทางคณิตศาสตร์ช่วยให้แน่ใจว่าแม้ว่าจะมีการแก้ไขเครื่องหมายวรรคตอนเพียงอันเดียวในเนื้อหาของเอกสาร แต่ค่าแฮชก็จะแตกต่างไปจากเดิมอย่างสิ้นเชิง เนื้อหาแต่ละส่วนที่จัดเก็บไว้ในห่วงโซ่จะได้รับการกำหนดค่าแฮชที่ไม่ซ้ำกันเป็นตัวระบุเนื้อหา (ตัวระบุเนื้อหา หรือเรียกสั้นๆ ว่า CID)

แต่มีปัญหาเรื่องความเป็นส่วนตัว ใครก็ตามที่รู้ค่าแฮชสามารถดาวน์โหลดไฟล์ของฉันผ่านเครือข่าย IPFS ได้หรือไม่

จากนั้นคุณต้องใช้เทคโนโลยีการเข้ารหัสแบบอสมมาตร

ถึงเวลาเชิญ Bob และ Alice วีรบุรุษและวีรสตรีแห่งวิทยาการเข้ารหัสลับอีกครั้ง

2. การเข้ารหัสแบบอสมมาตร

ผู้ส่ง: บ๊อบ 🚹 ผู้รับ: อลิซ 🚺

1. Bob ต้องการอัปโหลดเอกสารไปยัง IPFS และมีเพียง Alice เท่านั้นที่สามารถดูเอกสารได้

2. Bob เข้ารหัสเอกสารด้วยรหัสสาธารณะของ Alice

3. Bob อัปโหลดเอกสารที่เข้ารหัสไปยัง IPFS และได้รับค่าแฮชที่สอดคล้องกันเป็นตัวระบุเนื้อหา

4. เอกสารที่เข้ารหัสจะถูกจัดเก็บไว้ในระบบ IPFS และอลิซสามารถดาวน์โหลดเอกสารด้วยค่าแฮชที่ Bob ให้มา

5. อลิซถอดรหัสเอกสารด้วยรหัสส่วนตัวของเธอและรับเนื้อหาของเอกสาร

6. เนื่องจากบุคคลที่สามที่ไม่ได้รับอนุญาตไม่มีรหัสส่วนตัวของ Alice จึงไม่สามารถถอดรหัสเอกสารได้แม้ว่าจะดาวน์โหลดมาแล้วก็ตาม

กระบวนการของ Alice ดาวน์โหลดไฟล์ผ่าน IPFS นั้นคล้ายคลึงกับการดาวน์โหลดภาพยนตร์ผ่าน Thunder ซึ่งใช้เทคโนโลยีการส่งข้อมูล P2P แบบ peer-to-peer

3. การส่งแบบจุดต่อจุด

หากคุณได้อ่านเอกสารไวท์เปเปอร์ของ Bitcoin คำว่า peer-to-peer น่าจะคุ้นหูกันดี เพราะชื่อของเอกสารไวท์เปเปอร์คือ "Bitcoin ระบบเงินสดอิเล็กทรอนิกส์แบบ peer-to-peer"

Peer-to-peer เป็นคำแปลภาษาจีนตาม Peer-to-Peer เรียกว่า P2P คำภาษาอังกฤษ Peer มีความหมายทั่วไปในพจนานุกรมซึ่งหมายถึงคนที่มีตัวตนหรือสถานะเดียวกัน

ในโปรโตคอล HTTP เมื่อไคลเอ็นต์ต้องการรับข้อมูล จำเป็นต้องเข้าถึงเซิร์ฟเวอร์ หากจำนวนการเข้าชมเซิร์ฟเวอร์เพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วในช่วงเวลาสั้นๆ การเข้าถึงจะล้มเหลว คุณสามารถนึกถึงแพลตฟอร์มการจองตั๋วเมื่อคุณ กลับบ้านเพื่อคว้าตั๋วรถไฟ สถานการณ์หยุดทำงาน การโจมตี DDoS แบบปฏิเสธการให้บริการแบบกระจายคือการใช้อุปกรณ์หลายร้อยหรือหลายพันเครื่องเพื่อเริ่มต้นคำขอไปยังเซิร์ฟเวอร์ในช่วงเวลาสั้น ๆ ทำให้ทรัพยากรของเซิร์ฟเวอร์หมดลงและทำให้ผู้ใช้รายอื่นไม่สามารถเข้าถึงเว็บไซต์ได้ตามปกติ

เทคโนโลยีการส่งข้อมูลแบบจุดต่อจุดที่นำมาใช้โดย IPFS จุดหมายถึงคอมพิวเตอร์ คอมพิวเตอร์ทุกเครื่องในระบบสามารถใช้เป็นเซิร์ฟเวอร์เพื่อแบ่งปันไฟล์ระหว่างกัน เช่น Xunlei, eMule และ KuGou ต่างก็ใช้เทคโนโลยี P2P เพื่อแบ่งปันทรัพยากรระหว่างกัน

เมื่อดาวน์โหลดเอกสารตามโปรโตคอล HTTP คอมพิวเตอร์หลายเครื่อง เช่น B, C และ D จะต้องเข้าถึงเซิร์ฟเวอร์ A เพื่อดาวน์โหลด หากมีการเข้าชมมากเกินไป เซิร์ฟเวอร์ A จะขัดข้อง เทคโนโลยีการส่งแบบจุดต่อจุดสามารถทำให้ B ดาวน์โหลดจาก A, B กลายเป็นเซิร์ฟเวอร์หลังจากดาวน์โหลด และ C สามารถดาวน์โหลดจาก A และ B C ยังกลายเป็นเซิร์ฟเวอร์หลังจากดาวน์โหลด และ D สามารถดาวน์โหลดไฟล์จาก A, B และ C และคอมพิวเตอร์แต่ละเครื่องที่มีไฟล์สามารถใช้เป็นเซิร์ฟเวอร์เพื่อให้ข้อมูลแก่ผู้ใช้ดาวน์โหลดรายอื่น

ดังนั้น ยิ่งคุณไปที่ด้านหลังมากเท่าไร คอมพิวเตอร์ที่ใช้เป็นเซิร์ฟเวอร์ก็ยิ่งมีมากขึ้นเท่านั้น และความเร็วในการดาวน์โหลดก็จะยิ่งเร็วขึ้นเท่านั้น ในขณะนี้ สถานะระหว่างคอมพิวเตอร์หลายเครื่อง เช่น A, B, C และ D เท่ากัน และสามารถใช้ทั้งหมดเป็นเซิร์ฟเวอร์ได้ ตามหลักการแล้ว Alice สามารถดาวน์โหลดเอกสารผ่าน IPFS ได้เร็วกว่าโปรโตคอล HTTP แบบเดิม

แต่มีปัญหาที่นี่ ทำไมคอมพิวเตอร์เช่น A, B, C และ D ให้การดาวน์โหลดทรัพยากรสำหรับคอมพิวเตอร์เครื่องอื่นโดยเปล่าประโยชน์โดยไม่มีรางวัลใด ๆ สิ่งจูงใจทางเศรษฐกิจสำหรับ Filecoin เป็นสิ่งที่จำเป็น

ชื่อเรื่องรองความสัมพันธ์ระหว่าง IPFS และ Filecoinในปี 2560 Protocol Labs ได้ประกาศการจัดตั้ง Filecoin ซึ่งเป็นโครงการบล็อกเชนที่ใช้ IPFS แม้ว่าทั้ง Filecoin และ IPFS จะถูกสร้างขึ้นโดย Protocol Labs แต่ Filecoin นั้นไม่เทียบเท่ากับ IPFS โดย IPFS เป็นโปรโตคอลพื้นฐาน และ Filecoin เป็นชั้นแรงจูงใจทางเศรษฐกิจที่สร้างขึ้น โดยการออกโทเค็น FIL เป็นรางวัล แต่ละโหนดมีแรงจูงใจในการจัดเก็บ และดึงข้อมูล

เมื่อผู้ใช้ต้องการอัปโหลดไฟล์ไปยังเครือข่าย IPFS หรือดาวน์โหลดไฟล์ในเครือข่าย พวกเขาต้องการ

ชำระเงินด้วย Filecoin

ให้เงินคนงานเหมืองสำหรับการทำงานของพวกเขา ยอดรวมของโทเค็นดั้งเดิม FIL ของเครือข่าย Filecoin คือ 2 พันล้านชิ้น โดย 70% จะถูกจัดสรรให้กับนักขุด