IPFS (InterPlanetary File System) は、ファイル、Web サイト、アプリケーション、およびデータを保存およびアクセスするための分散システムです。 IPFS は、インターネット上でコンテンツを保存、共有、およびアクセスするための改善された方法を作成することを目的として、IPFS プロジェクト チームによって 2015 年に最初に開発されました。 それ以来、IPFS は多くの Web 関連のプロジェクトや活動の重要な部分になっています。 このガイドでは、IPFS の概要を説明し、その仕組み、利点、および潜在的なユース ケースについて説明します。
IPFSはどのように機能しますか？
IPFS は、従来のコンテンツ検索方法から脱却する革新的な分散ストレージ ネットワークです。 ピアツーピア ネットワーキングの原則に基づいて、IPFS により、個人は単一の中央サーバーまたはホストに依存することなくデータにアクセスできます。 独自のコンテンツ アドレス システムにより、ユーザーはアドレスを知るだけで、世界中のどこにでも保存されているコンテンツにアクセスできます。
コンテンツは世界中にある複数のピアにまたがって保存されるため、単一障害点がなくなり、回復力が強化されてデータの可用性が確保されます。
IPFS には XNUMX つの原則があります。
1. コンテンツ アドレッシング:
IPFS は各ファイルに一意の識別子 (CID) を割り当てます。これにより、ユーザーは世界中のどの IPFS ノードからでもデータにアクセスできます。
これの日常的な例は、誰かが図書館で本をタイトルで探す場合です。このタイプのコンテンツベースの検索により、本が別の場所に移動された場合でも、見つけることができます。 逆に、ロケーション アドレッシングを使用してアイテムを見つけることは、はるかに困難です。 たとえば、「XNUMX 階、XNUMX 段目、下から XNUMX 番目の棚、左から XNUMX 冊の本が欲しい」などの指示がある本を見つけようとすると、時間がかかり、常に成功するとは限りません。移転しました。
IPFS は、同様の理由でコンテンツ アドレッシングを利用します。 これにより、ユーザーは特定の時点での物理的な場所を気にすることなく、データを識別してアクセスできます。
2. 有向非巡回グラフ (DAG)
IPFS は DAG を使用して、相互にリンクされた効率的な方法でデータを保存します。 これにより、単一のデータに加えられた変更が IPFS ネットワーク全体に反映されます。
DAG は、マークル ツリーを使用してコンテンツを追跡するために IPFS などの分散システムで使用されるデータ構造です。 具体的には、各 Merkle DAG ノードには、そのハッシュの値で構成される一意の ID が割り当てられます。 このハッシュ値によるコンテンツの参照は、コンテンツ アドレッシングと呼ばれます。
Merkle DAG は、分散システムがデジタル資産を保存して参照するための効果的な手段を提供します。
3. 分散ハッシュ テーブル (DHT) によるコンテンツ検出
IPFS は、分散ハッシュ テーブル (DHT) に依存して、そのグローバル ネットワーク全体に保存されているファイルを見つけます。 DHT は、IPFS などの分散システムでデータを保存および取得するために使用されるデータ構造です。 スパニング ツリーを使用することで、IPFS は世界中のピア間でコンテンツをすばやく検出して転送できます。
IPFS は、コンテンツ検出に分散ハッシュ テーブル (DHT) を利用します。 DHT は、分散ネットワーク内のすべてのピアに分散されたキーと値のペアのコレクションで構成されます。 この情報は複数のピアに保存されるため、ユーザーはこれらのピアに問い合わせることで、目的の特定のコンテンツを見つけることができます。
IPFSの利点
IPFS には、HTTP や FTP などの従来のネットワーク方式よりもいくつかの利点があります。 これらのいくつかは次のとおりです。
• 強化されたセキュリティ – IPFS はその暗号化アルゴリズムにより非常に安全であり、悪意のあるアクターがユーザー データにアクセスすることを困難にします。
• 可用性の向上 – IPFS はコンテンツ アドレス指定を利用するため、ユーザーは世界中の物理的な場所に関係なくファイルにアクセスできます。 これにより、データが常に利用可能になり、迅速にアクセスできるようになります。
• スケーラビリティの向上 – IPFS は分散システムです。つまり、ネットワークに参加するユーザーが増えると、簡単に拡張できます。
• コストの削減 – IPFS により、高価なハードウェアおよびソフトウェア インフラストラクチャが不要になり、大幅なコスト削減につながります。
全体として、IPFS は、集中化されたサーバーやネットワークに依存することなく、世界中でデータを保存および共有するための効率的、安全、かつ費用対効果の高い方法を提供します。 IPFS は、個人や企業が大量のデータを迅速かつ安全に保存することをこれまで以上に簡単にします。 IPFS は、情報を安全かつ迅速に共有できる貴重な技術であり、将来の強力なツールとなります。
IPFS を使用する際の課題とその克服方法
IPFS は比較的新しい技術であるため、IPFS がその可能性を最大限に発揮するには、対処する必要があるいくつかの問題がまだあります。
• 非効率的なデータ複製 – IPFS に保存されたデータは、多数のピア間で複製できますが、ノードに障害が発生したり利用できなくなったりすると、このプロセスは遅くなり、非効率になる可能性があります。
• 自動化の欠如 – IPFS にはコンテンツ検出のための自動システムがありません。つまり、ユーザーは特定のデータを見つけるために、ネットワーク内の各ノードを手動でクエリする必要があります。
• 大きなファイルを扱うのが難しい – IPFS は小さなファイルに最適です。 大きなファイルは、そのサイズと複製に必要なデータ量のために、ダウンロードに時間がかかる場合があります。
これらの課題を克服するために、IPFS 開発者は多くのソリューションを作成しました。 IPFS ノードは、データが常に利用可能で迅速に複製されるように、複数のピアで構成できます。 IPFS は、大きなファイルを小さなチャンクに分割し、ネットワーク全体に分散してダウンロード時間を短縮するシャーディング技術も採用しています。 さらに、IPFS は分散ハッシュ テーブル (DHT) を利用するため、ユーザーは近くのピアにクエリを実行することで、IPFS に保存されているコンテンツを簡単に見つけることができます。
IPFS は、IPFS プラットフォームにプログラムでアクセスするための API を提供し、IPFS 上に構築されたアプリケーションの自動コンテンツ検出を可能にします。
潜在的なユースケース
IPFS には、次のような多くの使用例があります。
– 分散アプリ (dapps) のホスティングと配布
– 大きなファイルの保存と共有
– 分散型クラウド ストレージ
– オンライン取引のセキュリティ強化
– 安全な通信のためのデータの暗号化
– ファイル共有プラットフォーム
– データの保存と検索
– 分散 Web サイト/キャッシング
– コンテンツ配信ネットワーク (CDN) としての IPFS。
IPFS は Web 開発とコンテンツ配信の未来に影響を与えます
IPFS は、ウェブ上でコンテンツを保存および共有する方法に大きな影響を与える可能性があり、ウェブ開発とコンテンツ配信の両方に革命を起こす可能性があります。 I PFS の分散型の性質により、単一のソースに依存することなくデータを安全に保管できるため、ユーザーは世界中のどこにいてもデータにアクセスできます。
HTTP や FTP などの従来の方法と比較して、ダウンロードの高速化、スケーラビリティの向上、およびコストの削減が可能になります。 APIを使用してコンテンツ検出を自動化するために使用できるため、開発者はこれまで以上に簡単にIPFS上にアプリケーションを構築できます.
IPFS は、ネットワーク全体でより効率的なデータの複製を約束し、他のファイル共有プロトコルに関連する遅延の問題を軽減します。 これらすべての利点が組み合わさって、IPFS は将来の Web 開発とコンテンツ配信にとってかけがえのないツールになります。
まとめ
IPFS は、データを分散して保存およびアクセスするための強力なツールです。 コンテンツ アドレッシング、有向非巡回グラフ (DAG)、および分散ハッシュ テーブル (DHT) を利用して、デジタル資産を迅速かつ安全に識別、保存、取得します。 また、IPFS には、セキュリティの強化、可用性の向上、スケーラビリティの向上、コストの削減など、従来のネットワーク方法に勝るいくつかの利点があります。
IPFS には、dApp のホスティング、大きなファイルの共有、分散型クラウド ストレージ、安全なオンライン トランザクション、ファイル共有プラットフォーム、CDN としての IPFS など、多くの潜在的なユース ケースがあります。 その使いやすさとスケーラビリティにより、IPFS は、集中型ネットワークに依存せずにデータを効率的に保存しようとする個人や企業にとって魅力的な選択肢であり続けています。 IPFS は、データ ストレージと共有の未来となる可能性があります。
ソース: https://www.cryptopolitan.com/comprehensive-guide-to-understanding-ipfs/