آموزش ترید و تحلیل تکنیکال - مرکز تحقیقات بلاک چین

IPFS چیست؟ پلتفرم اشتراک فایل همتا به همتا و غیرمتمرکز

IPFS چیست؟ پلتفرم اشتراک فایل همتا به همتا و غیرمتمرکز

 

به پلتفرم اشتراک فایل همتا به همتا و غیرمتمرکز، IPFS (InterPlanetary File System) می‌گویند. IPFS به معنی "فایل سیستم بین سیاره‌ای" می‌باشد و امکانات بیشتری برای استفاده از بستر اینترنت در اختیار کاربران قرار می‌دهد. امروزه از طریق اینترنت می‌توانیم به مطالب، عکس‌ها و فایل‌های صوتی و ویدیویی زیادی دسترسی پیدا کنیم و با افراد دیگر از سراسر جهان در ارتباط باشیم. بدون شک اینترنت جایگاه ویژه‌ای در زندگی مردم پیدا کرده است و کمتر کسی یافت می‌شود که از این تکنولوژی انقلابی استفاده نکند. اما سوال اساسی اینجاست که اگر ارائه کنندگان این خدمات، دیگر سرویسی ارائه نکنند، چه اتفاقی می افتد؟ آیا کاربران می‌توانند از طریق بستر اینترنت نیازهای یکدیگر را برطرف کنند؟ برای پاسخ به این سوالات در ادامه مقاله با ما همراه باشید.

در حال حاضر تمامی اطلاعات موجود در فضای اینترنت به صورت متمرکز هستند و در واقع شرکت هایی مثل گوگل، مایکروسافت و آمازون با در اختیار گذاشتن سرورهای قدرتمند خود، برای کاربران این امکان را فراهم می‌آورند که اطلاعات خود را در سطح اینترنت ذخیره کنند و با یکدیگر به اشتراک بگذارند. بنابراین می‌توان گفت که سرعت و کیفیت اینترنت تحت کنترل گوگل، مایکروسافت و آمازون است و هر زمانی که این شرکت ها تصمیم بگیرند می توانند کیفیت و سرعت استفاده از فایل های ذخیره شده را کم یا زیاد کنند.

 


مشکلات موجود در اینترنت امروزی


مشکلات موجود در اینترنت امروزی

 

اگر شما بخواهید به یک وبسایت مراجعه کنید، ابتدا مرورگر شما درخواستی را به سرورهایی که به آن وبسایت سرویس می‌دهند (میزبان)، ارسال می‌کند؛ در واقع این همان آدرس دهی مبتنی بر مکان (Location based address) است و از آدرس‌های IP برای نمایش موقعیت مکانی شما استفاده می‌کند. این فرآیند علاوه بر مصرف پهنای باند زیاد، هزینه‌ و زمان زیادی را در پی خواهد داشت. در پروتکل HTTP، با هر بار ارسال درخواست، فایل مورد نظر فقط از یک سرور دریافت می‌‌شود، درحالی که این روش دریافت فایل در مقایسه با روش دریافت بخش‌های مختلف یک فایل از چندین منبع مختلف، بسیار ناکارآمدتر است. همچنین HTTP این امکان را به سرورهای قدرتمند می‌دهد تا بتوانند از دسترسی به IPها و اطلاعات مشخصی جلوگیری کنند، مانند اتفاقی که در سال 2017 رخ داد و ترکیه دسترسی به Wikipedia را محدود کرد.

IPFS قصد دارد تا بسیاری از مشکلات ذکر شده را حل کند. IPFS یک File System همتا به همتا و توزیع شده است که می‌تواند به معنای واقعی جایگزین HTTP شود و بستر اینترنت را توزیع شده و غیرمتمرکز کند. با استفاده از فناوری IPFS، امکان سانسور اینترنت تا حد زیادی غیر ممکن می‌شود و ارائه دهندگان محتوا و خدمات اینترنتی و همچنین میزبانان وب نمی‌توانند اطلاعات منتشر شده را به دلخواه خود، حذف کنند.

علاوه بر تمامی این موارد، IPFS امنیت شبکه را افزایش می‌دهد؛ به عنوان مثال با بهره‌گیری از IPFS، حملات DDoS دیگر امکان پذیر نیستند چراکه این حملات مختص سیستم‌های توزیع شده و متمرکز می‌باشند، درحالی که IPFS یک سیستم توزیع شده غیرمتمرکز است. همچنین با IPFS سرعت نیز افزایش پیدا می‌کند به طوری که در یک وب متمرکز به جای اینکه درخواست‌ها به یک مکان مرکزی مشخص ارسال شوند، به نزدیکترین Node ارسال می‌شوند.

 


 IPFS چگونه کار می‌کند؟


 IPFS چگونه کار می‌کند؟

 

IPFS از طریق متصل کردن تمامی دستگاه‌های موجود در شبکه به یک ساختار فایل یکسان کار می‌کند. این ساختار فایل Merkle DAG نام دارد. ساختار فایل Merkle DAG  ترکیبی از دو مفهوم زیر است:

  • درخت مرکل (Merkle trees) که در شبکه‌های بلاکچین‌ و برای اطمینان از تغییرناپذیری مورد استفاده قرار می‌گیرد.
  • گراف جهت‌دار غیرمدور (Directed Acyclic Graphs) که در نرم افزار کنترل نسخه گیت (Git) استفاده می‌شود و برای کاربران امکان مشاهده نسخه‌های مختلف محتوا در IPFS را فراهم می‌کند.

IPFS شباهت زیادی به شبکه بیت تورنت (BitTorrent) دارد. تصور کنید که قصد دارید فایل  وایت پیپر IPFS را دریافت کنید. به طور معمول کاری که می‌کنید این است که یک URL تایپ می‌کنید. این URL به یک IP ختم می‌شود که اطلاعاتی درباره مکان فایل موردنظر ارائه داده و به شما اجازه می‌دهد با هاست ارتباط برقرار کرده و فایل را دریافت کنید. در این روش، موارد زیادی وجود دارند که می‌توانند منجر به خطا شوند که در بالا به تعدادی از آن‌ها اشاره کردیم.

حالا تصور کنید که قصد دارید به آن فایل از طریق شبکه IPFS دسترسی پیدا کنید. در IPFS، هر فایل و بلوک‌های آن با یک هش رمزنگاری شده منحصر به فرد که متعلق به خود آن فایل می‌باشد، شناسایی می‌شود. کل این سیستم حول یک پایگاه داده مبتنی بر کلید (key-value data store) بنا شده است. این همان چیزی است که آدرس دهی محتوا را امکان پذیر کرده و این قابلیت را ایجاد می‌کند که هرکس بتواند بدون توجه به منشأ اطلاعات، میزبان کلید باشد. بنابراین، هنگامی که شما به شبکه متصل شده و فایل موردنظر را از شبکه درخواست می‌کنید؛ سیستم ابتدا به نزدیکترین دستگاه نسبت به شما مراجعه می‌کند، زیرا احتمال دارد که فایل موردنظر شما را داشته باشد. اگر فایل مورد نظر شما در این دستگاه وجود نداشت، شما به Node اصلی که از ابتدا این فایل را آپلود کرده بود، متصل می‌شوید.

با دانلود فایل مورد نظر خود شما تبدیل به یک Host می‌شوید. این بدین معنی است که شما در واقع به طور همزمان Host و Client هستید. همچنین شما فقط میزبان فایل‌هایی که به آنها علاقه دارید، هستید. حال به سراغ دانلود وایت پیپیر IPFS بر روی شبکه IPFS می‌رویم. از آنجا که احتمال دارد شما IPFS را به صورت نصب شده نداشته باشید، از یک دروازه (Gateway) استفاده می‌کنیم. این URL به صورت زیر می‌باشد:

https://gateway.ipfs.io/ipfs/QmV9tSDx9UiPeWExXEeH6aoDvmihvx6jD5eLb4jbTaKGps

این آدرس با دروازه IPFS شروع شده و سپس شامل شناسه هش منحصر به فرد آن محتوا می‌شود. این دروازه شما را به نزدیکترین دستگاه که این فایل را دارد متصل کرده و سپس فایل را در اختیار شما قرار می‌دهد. ممکن است فکر کنید که دانلود فایل‌ها از Node های غیرقابل اعتماد خطرناک است، اما باید توجه داشته باشید از آنجایی که هش‌های رمزنگاری شده غیرقابل تغییر و برگرفته از خود فایل‌ها هستند، پس می‌توان اطمینان داشت که فایل‌های صحیح را دریافت می‌کنید. 

توسعه دهندگان IPFS در این خصوص می‌گویند:

ما وب سایت ها و اپلیکیشن های تحت وبی می‌سازیم که سرور مرکزی ندارند، آنها می‌توانند دقیقا مثل شبکه بیت کوین، توزیع شده باشند.

IPFS پلتفرم مناسبی برای ارائه محتواست، اما محتوا می‌‌تواند بسیار گسترده‌تر از یک فایل pdf باشد. منطق نرم افزاری نیز نوعی محتوا به حساب می‌آید. با مقایسه سایر پروژه های غیرمتمرکز مانند اتریوم، IPFS می‌تواند بسیار قدرتمند‌تر عمل کند. یک بلاک چین مانند Ethereum می‌‌تواند بعنوان بَک اِند (Back-End) برای نرم افزار شما عمل کند، در حالی که IPFS  فرانت اِند (Front-End) آن محسوب می‌شود. این امر باعث می‌‌شود تا یک نرم افزار کاملاً غیرمتمرکز ایجاد شود.

برای روشن شدن کامل موضوع، بحث را با یک مثال دیگر به پایان می‌بریم. اتاقی را تصور کنید که شامل یک گروه از افرادیست که به طور همزمان و به صورت مشترک بر روی یک فایل Google Doc  کار می‌کنند. با استفاده از پروتکل  HTTP، هر بار که تغییری در فایل ایجاد می‌شود، اطلاعات به سمت سرور مرکزی باز می‌گردد و پس از آن، فایلِ تغییر یافته به هر فرد ارسال می‌شود. شما می‌‌توانید مقدار پهنای باندی که در این پروسه هدر می‌ رود و تأخیر غیرضروری که ایجاد می‌شود ( مخصوصاً برای افرادی که در همان شبکه محلی هستند) را محاسبه کنید.

حالا با استفاده ازIPFS ، دیگر لازم نیست اطلاعات به صورتی غیر ضرروری جا به جا شوند. در IPFS  اطلاعات به صورت Real-Time برای افراد متصل به همان شبکه به اشتراک گذاشته می‌شود و این اشتراک گذاری حتی در صورت از کار افتادن سرورهای گوگل نیز ادامه پیدا می‌کند، زیرا هر فرد، خود نیز میزبان آن فایل می‌باشد. این امر همچنین باعث کاهش چشمگیر مصرف پهنای باند و تاخیر زمانی می‌شود. 

حالا شاید زمان مناسبی باشد که توضیح دهیم چرا آن را سیستم فایل بین سیاره ای (InterPlanetary File System) می‌ نامند. فرض کنید شما در سیاره دیگری مثلا مریخ هستید و می خواهید به سایت مرکز تحقیقات بلاکچین دسترسی داشته باشید. برای این کار در حالت عادی شما باید یک سیگنال از مریخ به سیاره زمین ارسال کنید که ارسال این سیگنال در بهترین حالت ۱۰دقیقه طول خواهد کشید (در بدترین حالت این عدد به ۱۲۰ دقیقه خواهد رسید)، این سیگنال به زمین می رسد و کمتر از یک ثانیه جواب در خواست شما داده می شود ولی دوباره برای ارسال از زمین به سیاره مریخ ۱۰ دقیقه در بهترین حالت زمان لازم خواهید داشت. با این توضیحات اگر شما در مریخ باشید می توانید در مدت زمان ۲۰ دقیقه یا حداکثر ۱۲۰ دقیقه مطالب مرکز تحقیقات بلاکچین را مطالعه کنید!

درحال حاضر پروژه IPFS در فاز آلفا قرار دارد و روند توسعه تعداد زیادی از پروژه‌های مرتبط با آن در جریان است. یکی از این پروژه‌های جالب Filecoin است. FileCoin یک بلاک چین است که از بستر IPFS استفاده می‌کند و کاربران می توانند فضای هارد خود را به دیگران اجاره دهند و در ازای آن پاداش دریافت کنند. فایل کوین با تحریک گره‌ها در یک شبکه بوسیله پاداش اقتصادی، آنها را برای ذخیره (ارسال) محتوا تشویق می‌کند. این امر موجب می‌شود دسترسی به محتوا به میل گره‌های غیرقابل اعتماد بستگی نداشته باشد.

 

بیشتر بخوانید:

بلاک چین DeFi چیست؟ چشم انداز امور مالی غیر متمرکز

کاربرد بلاک چین در بورس و بازارهای سرمایه (بخش اول)

کاربرد بلاک چین در زنجیره تامین (بخش اول)

کاربرد بلاک چین در زنجیره تامین (بخش دوم)

کاربردهای مهم بلاک چین (بخش اول)

کاربردهای مهم بلاک چین (بخش دوم)

کاربرد بلاکچین در صنعت نفت و گاز

بلاکچین بستری امن برای انتخابات (بخش اول)

بلاک چین و مبارزه با پول شویی

فناوری بلاک چین و بانکداری

بلاک چین و بازتعریف اعتماد سیاسی

بلاک چین و آینده زیر ساخت های مالی (بخش اول)

بلاک چین و آینده زیر ساخت های مالی (بخش دوم)

بلاک چین در سیستم‌های پرداخت

فرصت‌ها و چالش‌های بلاک چین در صنعت بیمه (بخش اول)

فرصت‌ها و چالش‌های بلاک چین در صنعت بیمه (بخش دوم)

بلاک چین در صنعت مخابرات (بخش اول)

بلاک چین در صنعت مخابرات (بخش دوم)


منبع: مرکز تحقیقات بلاکچین


آموزش صفر تا صد ترید و تحلیل تکنیکال ارزهای دیجیتال، بورس و فارکس

درباره ما

"مرکز تحقیقات بلاک چین" به‌عنوان بزرگترین وب سایت تخصصی، پژوهشی و آموزشی بلاک چین در جهان توسط مجموعه ای از متخصصان حوزه بلاک چین و ارزهای رمزنگاری شده از سال 1396 به ‌صورت رسمی فعالیت خود را آغاز نمود.


ادامه درباره ما

 

ارتباط با پشتیبانی در تلگرام bircsupport1@

کانال تلگرام مرکز تحقیقات بلاکچین