O que é IPFS

IPFS significa Sistema de Arquivos Interplanetário e é um protocolo de hipermídia distribuído ponto a ponto de código aberto que visa funcionar como um sistema de arquivos ubíquo para todos os dispositivos de computação.

É um projeto complexo e altamente ambicioso, com algumas implicações sérias e profundas no futuro desenvolvimento e estrutura da Internet como a conhecemos.

Por que o IPFS e como ele começou

A iteração atual da Internet não é tão descentralizada como era idealisticamente e inicialmente percebida como se tornaria. Também se baseia em alguns protocolos desatualizados que levaram a uma infinidade de problemas. Os problemas tratados pelo IPFS giram em torno daqueles associados ao protocolo HTTP atual da Internet.

Se você não está familiarizado com a função de HTTP em relação à Internet, ele basicamente sustenta a comunicação de dados em toda a Internet. O HTTP foi inventado em 1991, adotado pelos navegadores da web em 1996, e fundamentalmente estabelece como as mensagens são transmitidas pela Internet, bem como como os navegadores devem responder aos comandos e os servidores lidam com as solicitações.

Basicamente, é o protocolo básico de como navegamos na web e o backbone do protocolo do paradigma cliente-servidor.

Http vs IPFS

HTTP vs IPFS, imagem de MaxCDN

Embora o HTTP tenha nos fornecido a Internet como a conhecemos hoje, ela se tornou desatualizada e, depois de mais de 20 anos, os problemas predominantes estão se tornando cada vez mais evidentes.

Os principais problemas decorrentes da implementação do HTTP hoje são resultado do aumento maciço no tráfego da Internet e os pontos de estresse resultantes que foram amplificados.

Com a implementação atual do HTTP, surgiram problemas como os seguintes.

  • Entrega de conteúdo ineficiente decorrente do download de arquivos de um único servidor por vez.
  • Custos caros de largura de banda e duplicação de arquivos, levando a um armazenamento excessivo.
  • Aumento da centralização de servidores e provedores, levando ao aumento da censura na Internet.
  • Histórico frágil de informações armazenadas na Internet e curta duração de páginas da web.
  • Conexões intermitentes que levam a um mundo em desenvolvimento offline e velocidades de conexão lentas.

A lista de problemas continua e não é surpresa que uma tecnologia com mais de 20 anos esteja se tornando mais visivelmente desatualizada em uma era de inovação tecnológica. O IPFS fornece o armazenamento distribuído e o sistema de arquivos de que a Internet precisa para atingir seu verdadeiro potencial.

Em vez de baixar arquivos de servidores únicos, no IPFS, você pede aos pares na rede que forneçam um caminho para um arquivo em vez de ele vir de um servidor central. Isso permite a distribuição de dados de alto volume com alta eficiência, controle de versão histórica, redes resilientes e disponibilidade persistente de conteúdo protegido e verificado por meio de hash criptográfico e distribuído por uma rede de pares.

Tudo isso parece promissor, mas como funciona?

Como funciona o IPFS?

Basicamente, o IPFS é um conceito semelhante à World Wide Web como a conhecemos hoje, mas se assemelha mais a um único enxame de BitTorrent que troca objetos dentro de um único repositório Git.

Os arquivos são distribuídos por meio de um protocolo baseado em BitTorrent. É importante ressaltar que o IPFS atua como uma espécie de combinação de Kodemila, BitTorrent e Git para criar um subsistema distribuído da Internet.

O projeto do protocolo fornece versões históricas da Internet como no Git. Cada arquivo e todos os blocos dentro dele recebem um identificador exclusivo, que é um hash criptográfico. As duplicatas são removidas da rede e o histórico da versão é rastreado para cada arquivo.

Isso leva a um conteúdo disponível persistentemente, onde as páginas da web não desaparecem devido a um servidor com falha ou host da web falido.

Como funciona o IPFSComo funciona o IPFS, Fonte

Além disso, a autenticidade do conteúdo é garantida por meio desse mecanismo e, ao pesquisar arquivos, você está essencialmente pedindo à rede para encontrar nós que armazenam o conteúdo por trás do hash de identificação exclusivo associado a esse conteúdo.

Os links entre os nós em IPFS assumem a forma de hashes criptográficos, e isso é possível devido ao seu Merkle DAG (Gráficos acíclicos dirigidos) arquitetura de dados. Os benefícios de Merkle DAGs para IPFS incluem o seguinte:

  • Endereçamento de conteúdo – o conteúdo tem um identificador exclusivo que é o hash criptográfico do arquivo.
  • Sem duplicação – arquivos com o mesmo conteúdo não podem ser duplicados e armazenados apenas uma vez.
  • À prova de adulteração – os dados são verificados com sua soma de verificação, portanto, se o hash mudar, o IPFS saberá que os dados foram adulterados.

O IPFS vincula estruturas de arquivos entre si usando links Merkle e cada arquivo pode ser encontrado por nomes legíveis por humanos usando um sistema de nomenclatura descentralizado chamado IPNS.

A implementação de Merkle Directed Acyclic Graphs (DAGS) é importante para a funcionalidade subjacente do protocolo, mas é mais técnica do que o escopo deste artigo.

Se você estiver interessado em aprender mais sobre este aspecto do IPFS, você pode encontrar informações muito mais detalhadas sobre o IPFS Página do Github e mais sobre como as árvores Merkle funcionam aqui.

Cada nó armazena apenas o conteúdo de seu interesse e indexa as informações que permitem descobrir quem está armazenando o quê. A estrutura do IPFS elimina fundamentalmente a necessidade de servidores centralizados para fornecer conteúdo do site aos usuários.

Eventualmente, esse conceito pode empurrar totalmente o protocolo HTTP para a irrelevância e permitir que os usuários acessem o conteúdo localmente, offline. Em vez de procurar servidores como ocorre com a infraestrutura atual da Internet, os usuários procurarão IDs únicos (hashes criptográficos), permitindo que milhões de computadores entreguem o arquivo a você em vez de apenas um servidor.

A implementação principal atual do IPFS está em Go, com implementações em Python e Javascript a caminho. É compatível com Linux, MacOSX, Windows e FreeBSD.

Sendo um projeto de código aberto conduzido pela comunidade, você pode contribuir seguindo as instruções e documentos em sua página no Github ou opere seu próprio nó IPFS.

Casos de uso e implicações

Já existem alguns casos de uso importantes para IPFS e mais certamente surgirão conforme o protocolo continua a se desenvolver. Oferecer a nova arquitetura P2P distribuída para a Internet vem com suas complexidades, mas os benefícios podem ser vistos em tudo, desde enormes economias financeiras em armazenamento e largura de banda até a integração com redes distribuídas de blockchain.

Vantagens óbvias que vêm com o modelo de armazenamento distribuído de IPFS se aplicam ao armazenamento de dados muito mais eficiente e imutável, permanência junto com ele.

Os sites não serão mais relegados a mensagens de erro 404 cíclicas devido a servidores inativos ou cadeia interrompida de links HTTP. Além disso, vantagens significativas estão disponíveis para pesquisadores em termos de eficiência, especialmente aqueles que precisam analisar e analisar conjuntos de dados muito grandes.

Com a prevalência do Big Data na ciência moderna, o rápido desempenho e o arquivamento distribuído de dados fornecidos pelo IPFS se tornarão pertinentes para acelerar os avanços.

Os provedores de serviços e criadores de conteúdo também podem reduzir substancialmente seus custos associados ao fornecimento de grandes quantidades de dados aos clientes. As iterações atuais deste paradigma são prejudicadas pelo aumento dos custos de largura de banda e provedores de dados sendo cobrados por acordos de peering.

Os custos associados à entrega de conteúdo por meio de infraestruturas centralizadas de redes interconectadas estão apenas aumentando e criando um ambiente de ineficiência crítica e maior centralização em uma tentativa de superar esses encargos.

Usos IPFS

IPFS usa, imagem de Blockchain Mind

Além disso, a centralização de servidores leva à espionagem do governo, aumentando a prevalência de ataques DDoS, censura de ISP e venda privada de dados.

Como Juan Benet, o criador do IPFS afirmou: “O conteúdo no IPFS pode passar por qualquer intermediário não confiável sem abrir mão do controle dos dados ou colocá-los em risco”.

Finalmente, a integração do IPFS com a tecnologia blockchain parece ser um ajuste perfeito. Usando IPFS em uma transação blockchain, você pode colocar links imutáveis ​​e permanentes. Os timestamps protegem seus dados sem ter que armazená-los na cadeia, o que reduz o inchaço do blockchain e fornece um método conveniente para soluções off-chain seguras para ajudar no dimensionamento dos blockchains.

O IPFS está sendo incluído em uma série de plataformas de criptomoeda e tem o potencial de ajudar simbioticamente a indústria a crescer, fornecendo a arquitetura de sistema de arquivo distribuído e ponto a ponto que é necessária como base para ajudar a apoiar o crescimento de plataformas de criptomoeda.

Conclusão

Como você pode ver, o IPFS é um protocolo técnico e conceitualmente complexo que tem grandes ambições de revolucionar a troca de dados pela Internet.

O HTTP foi bem-sucedido por si só e ajudou a Internet a atingir o grande estágio em que se encontra hoje, mas novas tecnologias estão surgindo e a necessidade de uma infraestrutura reformada e distribuída tornou-se evidente.

Mike Owergreen Administrator
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