ما هو الورق الأبيض؟ شرح IPFS

يُعد الورق ابيض الوثيقة التأسيسية لبروتوكول عملات رقمية، ويُعتبر الورق ابيض الخاص بنظام الملفات بين الكواكب (IPFS)، الذي ألفه خوان بينيت في عام 2014، أحد أكثر الوثائق التقنية التي يتم الرجوع إليها في منظومة الـ Web3. يشرح هذا المقال ماهية الورق ابيض كصيغة وثيقة، ثم يستخدم الورق ابيض الخاص بـ IPFS كمثال عملي ليوضح لك بالضبط ما يقترحه البروتوكول وسبب أهميته.

إذا واجهت IPFS أثناء بحثك عن مشروع NFT، أو بنية تحتية لبروتوكول DeFi، أو فرضية استثمارية لـ Filecoin، وكنت بحاجة إلى دليل بلغة بسيطة قبل قراءة المستند الأصلي مباشرةً، فهذا المقال يقدم لك ذلك. لا تتطلب خلفية في علوم الحاسوب.

أهم النقاط الرئيسية

• ورق ابيض هو وثيقة تقنية تحدد مشكلة ما، وتقترح حلاً، وتوضح بنية النظام المطلوبة لتنفيذها.
• تمت كتابة ورق ابيض الخاص بـ IPFS بواسطة خوان بينيت من Protocol Labs ونُشر في عام 2014.
• نظام الملفات بين الكواكب (IPFS) هو بروتوكول الند للند (P2P) لتخزين واسترجاع الملفات باستخدام عنونة المحتوى بدلاً من مواقع الخوادم.
• إن IPFS ليس البلوكتشين، بل هو نظام ملفات موزع.
• يعد كل من IPFS وFilecoin مشروعين منفصلين: IPFS هو البروتوكول؛ وFilecoin هي طبقة التحفيز.
• محتوى IPFS ليس دائمًا بشكل تلقائي، فهو يتطلب تثبيتاً نشطاً ليظل متاحاً.
• يتم الوصول إلى معظم محتوى IPFS اليوم من خلال المتصفحات القياسية عبر بوابات HTTP.

• ما هو الورق الأبيض؟
• الورق الأبيض لـ IPFS: نظرة عامة والمؤلفون
• ما هو IPFS؟
• كيف يعمل IPFS؟
• معالجة المحتوى ومعرفات المحتوى (CIDs)
• IPFS مقابل الويب التقليدي (HTTP)
• هل IPFS بلوكتشين؟ شرح الاختلافات الرئيسية
• IPFS و Filecoin: ما الفرق؟
• ثبات البيانات، التثبيت، والتخزين على IPFS
• لماذا IPFS مهم: التبني في العالم الحقيقي
• حدود وانتقادات IPFS
• أسئلة متكررة
• ماذا تقرأ بعد ذلك

ما هو الورق ابيض؟

يعتبر الورق الابيض، في سياق العملات الرقمية والتكنولوجيا، وثيقة تقنية تحدد مشكلة ما، وتقترح حلاً، وتوضح بنية النظام المطلوبة لتنفيذها. ويختلف هذا الاستخدام عن الورق الابيض الحكومي، الذي يعتبر من وثائق السياسات. ففي العملات الرقمية، يعد الورق الابيض هو المواصفات التقنية التأسيسية التي ينشرها البروتوكول أو المشروع لتحديد أهداف التصميم الخاصة به.

جنس الورق الأبيض له تاريخ يمكن تتبعه في البلوكتشين و Web3. ورق البتكوين الأبيض (ساتوشي ناكاموتو، 2008)) أسس الصيغة بوثيقة من تسع صفحات حددت مشكلة الإنفاق المزدوج، واقترحت حلاً تشفيرياً، ووصف معمارية الند للند لتنفيذها. ورق الإيثيريوم الأبيض (2013)) لفيتاليك بوتيرين وسع الصيغة لاقتراح عقود ذكية قابلة للبرمجة على منصَّة حوسبة موزعة. في العام التالي، طبق ورق IPFS الخاص بجوان بينيت نفس التقليد لتخزين الملفات الموزعة. تتبع كل من هذه الوثائق نفس المنطق الهيكلي: تحديد مشكلة، اقتراح معمارية، الاستشهاد بالعمل السابق الذي تستند إليه.

يختلف الورق الأبيض عن الورق الخفيف، وهو ملخص أقصر وأكثر سهولة يستهدف الجماهير غير التقنية. يشرح الورق الخفيف المفهوم؛ ويحدد الورق الأبيض البنية.

ما يحتويه الورق الأبيض

يغطي الورق الأبيض التقني المنظم جيدًا عادةً ما يلي:

1. الملخص أو المقدمة: ملخص موجز للمشكلة والحل المقترح
2. بيان المشكلة: وصف دقيق للفشل التقني أو النظامي الذي يعالجه البروتوكول
3. الحل المقترح: الفكرة المعمارية الأساسية، بما في ذلك خيارات التصميم الرئيسية
4. البنية التقنية: كيفية عمل النظام، بما في ذلك هياكل البيانات ومواصفات البروتوكول
5. حالات الاستخدام: تطبيقات ملموسة للنظام المقترح
6. اقتصاديات الرموز المميزة (إذا كان ذلك قابلاً للتطبيق): كيف تحفز أي عملة رقمية مرتبطة المشاركة في الشبكة
7. مؤهلات الفريق والأعمال السابقة: خلفية المؤلفين والأبحاث الحالية التي يبنى عليها الاقتراح

لماذا تنشر مشاريع العملات الرقمية الأوراق البيضاء

تنشر المشاريع الأوراق البيضاء لأربعة أسباب رئيسية:

• تأسيس المصداقية التقنية: تشير الورقة البيضاء المفصلة إلى أن المشروع مبني على بنية محددة، وليس على تكهنات.
• توضيح الغرض من التصميم: يحتاج المطورون الذين يقيمون البروتوكول إلى معرفة ما يفعله وكيف قبل البناء عليه.
• دعوة التدقيق من الأقران: يسمح نشر المواصفات الفنية للباحثين والمهندسين بتحديد العيوب قبل النشر.
• توثيق الأهداف للمستثمرين والجمهور: تنشئ الورقة البيضاء سجلاً عاماً لما يدعي المشروع القيام به، مما يتيح المساءلة.

كيفية قراءة ورقة بيضاء لعملة رقمية

1. اقرأ بيان المشكلة أولاً لفهم ما يدعي البروتوكول حله
2. تحقق مما إذا كان الحل المقترح يتبع منطقياً من المشكلة
3. تحقق من مؤهلات الفريق والأعمال السابقة التي يستشهدون بها
4. انظر إلى قسم البنية التقنية لتقييم ما إذا كان التصميم متماسكاً
5. إذا كان هناك رمز مميز متضمن، فافحص ما إذا كانت الحوافز الاقتصادية تتماشى مع الأهداف المعلنة

إن ورقة IPFS البيضاء هي مثال عملي لكل ما يقوم به المستند التقني القوي. يستعرض القسم التالي ما تقوله.

ورق ابيض IPFS: نظرة عامة والمؤلفون

يقترح ورق ابيض IPFS، الذي ألفه خوان بينيت من بروتوكول لابس (Protocol Labs) في عام 2014، نظام ملفات موزعاً بنظام الند للند ومعنوناً بالمحتوى، صُمم ليحل محل شبكة الويب القائمة على بروتوكول HTTP أو ليكون مكملاً لها.

من كتب ورق ابيض IPFS

تم تأليف الورق الابيض لـ IPFS بواسطة خوان بينيت، وهو عالم حاسوب ومؤسس Protocol Labs، ونُشر في عام 2014. يحمل بينيت خلفية في علوم الحاسوب من جامعة ستانفورد، وهو أيضاً مبتكر Filecoin ومكتبة شبكات libp2p. إن Protocol Labs، المنظمة التي أسسها، هي شركة أبحاث وتطوير تركز على البنية التحتية لإنترنت لامركزية. وهي تشرف على IPFS و Filecoin و libp2p كمشاريع مفتوحة المصدر متاحة لأي مطور أو منظمة.

تعمل شركة بروتوكول لابس (Protocol Labs) كشركة هادفة للربح، لكنها تنشر بروتوكولاتها الأساسية كمعايير مفتوحة. لا تملك شركة بروتوكول لابس نظام IPFS بشكل حصري؛ بل هو بروتوكول مفتوح المصدر يضم مساهمات من المطورين في جميع أنحاء النظام البيئي.

ما يقترحه ورق ابيض لـ IPFS: ملخص بلغة مبسطة

تخزن شبكة الويب الحالية الملفات على خوادم، وتستردها من خلال الانتقال إلى عنوان محدد (URL) يشير إلى ذلك الخادم المحدد. تقترح ورق ابيض الخاصة بـ IPFS نهجاً مختلفاً: فبدلاً من العثور على الملف من خلال مكان تواجده، يمكنك العثور عليه من خلال ماهيته. يحصل كل ملف على بصمة تشفير فريدة، ويمكن لأي جهاز كمبيوتر على الشبكة يحتفظ بالملف أن يقدمه لك. لا يوجد خادم واحد يمتلك المحتوى.

يمكنك قراءة الورق ابيض الأصلي لـ IPFS) مباشرةً. توضح الأقسام أدناه مفاهيمه الأساسية بلغة مبسطة.

المفاهيم الرئيسية في ورق ابيض IPFS

• عنونة المحتوى: العثور على الملفات من خلال محتوياتها، وليس من خلال موقع الخادم الخاص بها
• معرف المحتوى (CID): البصمة التشفيرية الفريدة المخصصة لكل ملف على IPFS
• Merkle DAG (رسم بياني موجه غير حلقي): هيكل البيانات الذي يستخدمه IPFS لتنظيم وربط أجزاء الملفات
• جدول الهاش الموزع (DHT): طبقة التوجيه التي تحدد العقد التي تمتلك أي محتوى
• شبكة النظير للنظير (P2P): استرداد الملفات من أي عقدة تحتفظ بالمحتوى، وليس من خادم مركزي
• نظام أسماء الكواكب (IPNS): مؤشرات قابلة للتغيير تسمح بعناوين ثابتة لتحديث المحتوى
• إلغاء تكرار البيانات: تشترك الأجزاء المتطابقة في معرف محتوى واحد (CID)، وبذلك لا يتم تخزين نفس البيانات مرتين أبداً عبر الشبكة

ما هو IPFS؟

نظام الملفات الموزع بين الكواكب (IPFS) هو بروتوكول مفتوح المصدر ومن نوع الند للند (peer-to-peer) لتخزين البيانات ومشاركتها في نظام ملفات موزع، طوره خوان بينيت وتديره مؤسسة مختبرات البروتوكول (Protocol Labs). وبخلاف الويب التقليدي، الذي يحدد مواقع الملفات بناءً على موقع الخادم (رابط URL)، يقوم نظام IPFS بالعثور على الملفات بناءً على محتواها، باستخدام بصمة تشفير فريدة تُعرف باسم معرّف المحتوى (CID).

ينسجم بروتوكول IPFS مع الهيكل الأوسع للويب اللامركزي (Web3)، وهو نموذج إنترنت ناشئ حيث يتم توزيع البيانات والتطبيقات عبر العديد من العقد بدلاً من خضوعها لسيطرة كيانات مركزية مثل Google أو Amazon أو Meta. يوفر IPFS طبقة التخزين وتوجيه المحتوى التي تحتاجها التطبيقات اللامركزية لتعمل دون الاعتماد على خوادم أي شركة بمفردها. تعتمد البيانات الوصفية للرموز غير القابلة للاستبدال (NFT)، والمواقع الإلكترونية اللامركزية، وأصول التطبيقات اللامركزية (dApp) جميعها على IPFS كطبقة تخزين مستمرة في بنية Web3.

تشرح الأقسام التالية كيف يحقق بروتوكول IPFS ذلك تقنياً، وكيف تتم مقارنته بـ HTTP والبلوكتشين، وما يبدو عليه اعتماده في العالم الواقعي.

ما المشكلة التي يحلها بروتوكول IPFS؟

تعالج IPFS أربع نقاط ضعف هيكلية في الويب القائم على HTTP:

• فساد الروابط: عندما يتوقف الخادم عن العمل أو يتغير عنوان URL، يختفي الملف الموجود في ذلك العنوان بشكل دائم
• الرقابة: يمكن للحكومة أو لمزود خدمة الإنترنت حظر الوصول إلى خادم معين، مما يؤدي إلى إزالة المحتوى من مناطق بأكملها
• اختناقات النطاق الترددي: يُنشئ المحتوى الشائع حملاً مركزاً على خادم واحد، مما يتسبب في حدوث تباطؤ
• التلاعب الصامت بالبيانات: يمكن تعديل ملف موجود في عنوان URL دون أي سجل للتغيير، ولا يملك القارئ وسيلة لاكتشاف ذلك

يعالج نظام IPFS كلاً من هذه المشكلات من خلال استبعاد الخادم من معادلة استرداد البيانات. حيث يتم تخزين المحتوى عبر شبكة موزعة ويتم العثور عليه من خلال محتواه بدلاً من موقعه. وتظهر المقارنة الكاملة بين HTTP وIPFS في قسم المقارنة المخصص أدناه.

فيمَ يُستخدم نظام IPFS؟

تُستخدم تقنية IPFS عبر عدة فئات من التطبيقات في منظومة Web3:

• تخزين بيانات التعريف الخاصة بالـ NFT: تخزن مشاريع الـ NFT القائمة على الإيثيريوم الصور وبيانات التعريف على IPFS، مع تضمين المعرف الفريد (CID) في العقد الذكي لإنشاء رابط مقاوم للتلاعب بين الرمز ومحتواه.
• استضافة مواقع الويب اللامركزية: يمكن نشر مواقع الويب على IPFS والوصول إليها دون أي مزود استضافة مركزي.
• طبقة بيانات تطبيقات الويب 3: تخزن التطبيقات اللامركزية البيانات خارج الكتلة على IPFS لتجنب تكلفة وقيود التخزين داخل الكتلة.
• توزيع المحتوى المقاوم للرقابة: يستخدم الصحفيون والمؤرخون IPFS لنشر المحتوى الذي لا يمكن حذفه عن طريق حظر خادم واحد.
• الحفاظ على البيانات الأكاديمية والأرشيفية: يمكن تخزين بيانات البحث والسجلات التاريخية على IPFS مع إثبات تشفيري للسلامة.

كيف يعمل IPFS؟

يقوم نظام IPFS بتخزين واسترجاع الملفات من خلال عملية تتضمن تقسيم المحتوى إلى أجزاء، وتوليد بصمات تشفير لكل جزء، وتوزيع تلك الأجزاء عبر شبكة الند للند (P2P) دون وجود خادم مركزي. إذا كنت على دراية بكيفية عمل بروتوكولات العملات الرقمية من نوع الند للند مثل Litecoin والشبكات الموزعة الأخرى على مستوى الشبكة، فإن IPFS يتبع منطقاً مشابهاً لمشاركة العقد الموزعة.

شبكة الند للند (P2P): لا يوجد خادم مركزي

إن الخيار المعماري الأساسي الذي يقوم عليه IPFS هو شبكات النظير للنظير. في الويب التقليدي، يتصل متصفحك بخادم محدد ويطلب منه ملفاً في مسار محدد. أما في شبكة النظير للنظير، فيمكن لأي جهاز كمبيوتر مشارك (يُسمى عقدة) يمتلك الملف أن يقوم بتوفيره لك.

هذا التمييز مهم لأنه يزيل نقطة الفشل الوحيدة. إذا توقف خادم عن العمل، أصبح أي مورد HTTP استضافه غير متاح. في شبكة نظير إلى نظير (P2P)، يمكن استرداد نفس الملف من أي من العقد التي تحتفظ به. يقوم IPFS بتوسيع هذه البنية بإضافة عنونة المحتوى، حتى تعرف الشبكة بالضبط أي العقد تحتوي على أي ملفات.

كيف يخزن IPFS الملف ويسترجعه: خطوة بخطوة

1. يتم تقسيم الملف إلى قطع أصغر من البيانات.
2. يتم تمرير كل قطعة عبر دالة تشفير (Hash)، مما ينتج عنه بصمة فريدة تسمى معرف المحتوى (CID).
3. يتم ربط القطع معاً في هيكل بيانات يسمى Merkle DAG (رسم بياني موجه غير دوري)، حيث يمثل معرف المحتوى (CID) الخاص بالعقدة الجذرية الملف بأكمله.
4. يتم نشر معرف المحتوى (CID) الخاص بالملف في جدول هاش موزع (DHT)، والذي يسجل العقد الموجودة على الشبكة التي تقوم بتخزين تلك القطع.
5. عندما يطلب مستخدم آخر الملف عن طريق معرف المحتوى (CID)، يقوم نظام IPFS بالاستعلام في جدول الـ DHT للعثور على العقد التي تحتفظ حالياً بالقطع ذات الصلة.
6. يتم استرداد القطع من تلك العقد النظيرة، وإعادة تجميعها، والتحقق منها مقابل معرف المحتوى (CID) الأصلي للتأكد من سلامة البيانات.

لا يشارك خادم واحد في هذه العملية. يمكن لأي عقدة تحمل معرف CID معين تقديم هذا المحتوى لأي طالب. هذا يعني أن ملفًا مخزنًا على IPFS يمكنه البقاء على قيد الحياة عند إيقاف تشغيل أي عقدة فردية، طالما أن عقدة أخرى واحدة على الأقل تواصل استضافته.

شبكة Merkle DAG: كيف تنظم IPFS البيانات

فكر في الـ Merkle DAG كأنه شجرة من قطع الألغاز، حيث تمتلك كل قطعة معرفاً فريداً يعتمد على محتوياتها، كما تسجل أيضاً معرفات أي قطع ترتبط بها. يمثل معرف القطعة الجذرية اللغز المجمع بالكامل. إذا قمت بتغيير أي شيء في اللغز، فسيتغير معرف الجذر، مما يجعل أي تلاعب قابلاً للكشف على الفور.

رسمياً، يعتبر Merkle DAG (رسم بياني موجه غير دوري) هيكل بيانات يتم فيه تحديد كل عقدة عن طريق تجزئتها التشفيرية وترتبط بعقد أخرى عن طريق تجزئاتها، مما يشكل هيكلاً قابلاً للتحقق ومقاوماً للتلاعب. نظرًا لأن الأجزاء المتطابقة تنتج دائمًا نفس المعرف (CID)، فإن IPFS يقوم بإزالة البيانات المكررة تلقائيًا. لا يتم تخزين نفس المحتوى مرتين عبر الشبكة.

ينتمي IPFS إلى فئة أنظمة الملفات الموزعة: وهي الأنظمة التي يتم فيها تخزين البيانات واسترجاعها عبر شبكة من العقد بدلاً من خادم واحد، مستندة إلى نظام يشمل NFS و AFS ونموذج تخزين الكائنات الخاص بـ Git. يستخدم Git نفس المبدأ الأساسي، حيث يتم تحديد كل التزام (commit) بواسطة تجزئة (hash) لمحتوياته، مكونًا سلسلة سجلات مقاومة للتلاعب. يطبق IPFS هذا المبدأ نفسه على تخزين جميع المحتويات.

جدول التجزئة الموزع: كيف يعثر IPFS على المحتوى

فكر في جدول التجزئة الموزع (DHT) على أنه دفتر هاتف موزع: بدلاً من وجود دليل مركزي واحد يسرد من يملك أي محتوى، يحتفظ كل نود من آلاف النودز بجزء من الفهرس. عندما تريد ملفاً ما، فإنك تطرح سؤالاً على الشبكة حول النودز التي تمتلكه حالياً، وتقوم الشبكة بتوجيه طلبك إلى الأقران المناسبين.

من الناحية الرسمية، يُعد DHT نظام توجيه لامركزية يربط معرفات المحتوى بعقد النظراء التي تخزن ذلك المحتوى حالياً. يستخدم IPFS خوارزمية Kademlia (وهي نسخة محددة من DHT تم تطويرها في عام 2002) لوظيفة اكتشاف النظراء والتوجيه هذه. وعلى غرار BitTorrent، يسترد IPFS الملفات من نظراء متعددين في وقت واحد بدلاً من خادم مركزي واحد. وبخلاف BitTorrent، تم تصميم IPFS ليكون طبقة دائمة وقابلة للعنونة للويب المفتوح بدلاً من أن يكون مجرد أداة لمشاركة ملفات التورنت الفردية.

معالجة المحتوى ومعرفات المحتوى (CIDs)

عنونة المحتوى هي الابتكار المعماري الأساسي الذي يجعل IPFS يعمل بشكل مختلف عن الويب التقليدي، وفهمها هو مفتاح فهم كل شيء آخر عن البروتوكول.

ما هي عنونة المحتوى؟

تخيل الأمر كأنك تبحث عن كتاب بواسطة رقمه الدولي المعياري (ISBN) بدلاً من موقعه على الرف في متجر معين. فمُعرف الـ ISBN يحدد الكتاب بناءً على ماهيته، ولا يتغير المحتوى أبداً بغض النظر عن المتجر الذي يوفره. أما موقع الرف فيحدد الكتاب بناءً على مكان تخزينه في تلك اللحظة، وإذا أُغلق المتجر، يصبح موقع الرف بلا فائدة، بينما يظل الرقم الدولي المعياري (ISBN) صالحاً دائماً.

عنونة المحتوى هي طريقة لاسترجاع الملفات تستخدم تجزئة تشفيرية لمحتويات الملف كعنوان لها. على عكس العنونة المستندة إلى الموقع، حيث يشير عنوان URL إلى خادم ومسار معينين، يشير عنوان المحتوى إلى المحتوى نفسه ويمكن تقديمه بواسطة أي عقدة تحتويه. التطبيق العملي الرئيسي: إذا تغير المحتوى ولو ببايت واحد، يتغير العنوان. هذا يعني أن عنونة المحتوى توفر تحققًا مدمجًا من سلامة البيانات، لأن العنوان هو أيضًا دليل على أن المحتوى الذي تلقيته هو بالضبط ما تم طلبه.

ما هو CID في IPFS؟

معرف المحتوى (CID) هو العنوان الفريد المخصص لكل جزء من المحتوى المخزن على IPFS، ويتم إنشاؤه عن طريق تمرير المحتوى عبر دالة هاش تشفيرية. يبدو معرف المحتوى (CID) الحقيقي كالتالي:

QmR7GSQM93Cx5eAg6a6yRzNde1FQv7uL6X1o4k7zrJa3LX

ملفان متطابقان ينتجان دائمًا نفس المعرّف الفريد (CID). تغيير حتى بايت واحد في الملف ينتج معرّفًا فريدًا (CID) مختلفًا تمامًا. يمكن لأي عقدة على شبكة IPFS التحقق من أن المحتوى الذي استلمته يطابق المعرّف الفريد (CID) الذي طلبته. إذا تطابقت التجزئات (hashes)، فإن المحتوى أصلي وغير متغير.

تعمل دالة التجزئة التشفيرية مثل آلة بصمات الأصابع: أدخل إليها أي ملف، وستقوم بإخراج سلسلة فريدة ذات طول ثابت تمثل هذا الملف. المدخلات نفسها تنتج دائمًا المخرجات نفسها، ومن المستحيل عمليًا أن تنتج ملفات مختلفة نفس بصمة الإصبع. يقوم IPFS بتمرير كل ملف وكل جزء عبر دالة تجزئة لإنشاء معرّف المحتوى (CID) الخاص به، ولهذا السبب تعمل معرفات المحتوى (CIDs) كعناوين وفحوصات تكامل في نفس الوقت.

يتضمن نظام IPFS أيضاً نظام الأسماء بين الكواكب (IPNS)، والذي يوفر عناوين قابلة للتغيير تسمح بتحديث رابط ثابت ليوجه إلى إصدارات محتوى جديدة، تماماً كما يظل اسم نطاق موقع الويب ثابتاً حتى عند تغير عنوان IP الخاص بالخادم. ويعالج هذا القلق الطبيعي المتمثل في أن عنونة المحتوى قد تكون غير عملية للمحتوى الذي يتطلب التحديث.

يعرض الجدول أدناه الاختلافات الرئيسية بين العنونة المستندة إلى الموقع والعنونة المستندة إلى المحتوى. تظهر المقارنة الكاملة بين IPFS مقابل HTTP في القسم التالي.

IPFS مقابل الويب التقليدي (HTTP)

يحل كل من HTTP وIPFS نفس المشكلة الأساسية (استرداد البيانات عبر الشبكة)، لكنهما يتخذان خيارات معمارية متناقضة حول كيفية تحديد هوية تلك البيانات وتحديد موقعها.

يستخدم الويب التقليدي العنونة القائمة على الموقع. يوجه عنوان URL مثل https://example.com/file.jpg متصفحك للاتصال بخادم محدد عبر عنوان IP محدد واسترجاع ملف محدد من مسار محدد. المحتوى الذي تتلقاه موثوق بقدر موثوقية ذلك الخادم فقط. فإذا توقف الخادم عن العمل، أو خضع للرقابة، أو قام بتعديل الملف، فإن التجربة تتدهور أو تفشل تماماً. هذه ليست أخطاءً برمجية في بروتوكول HTTP؛ بل هي مقايضات متأصلة في العنونة القائمة على الموقع.

تم تحسين بروتوكول HTTP من أجل السرعة والبساطة، وهو مدعوم بعقود من أدوات التطوير الناضجة. في المقابل، يمنح IPFS الأولوية للمرونة وقابلية التحقق على حساب منظومة الأدوات الراسخة تلك. هذه أهداف تصميمية مختلفة تؤدي إلى مقايضات مختلفة، ولا يعد أي منهما متفوقاً بشكل مطلق. يعتمد الخيار الصحيح على ما يحتاجه تطبيق معين.

هل يحل IPFS محل HTTP؟

لا. لم يتم تصميم IPFS ليحل محل HTTP. يتم الوصول حاليًا إلى معظم محتوى IPFS عبر بوابات HTTP، مما يعني أن المستخدمين يصلون إلى محتوى IPFS من خلال متصفح قياسي دون الحاجة إلى أي برامج خاصة. يعمل البروتوكولان جنبًا إلى جنب بدلاً من التنافس مع بعضهما البعض.

هل IPFS بلوكتشين؟ شرح الاختلافات الرئيسية

لا، فخدمة IPFS ليست بلوكتشين، وتخدم التقنيتان أغراضاً مختلفة تماماً، على الرغم من استخدامهما بشكل متكرر معاً في نفس حزمة تطبيقات Web3.

البلوكتشين هو سجل موزع، قابل للإلحاق فقط، يسجل المعاملات في كتل مرتبطة تشفيريًا، ويتم الاحتفاظ به بواسطة شبكة من العقد التي يجب أن تصل إلى إجماع بشأن حالة السجل. تم تصميم البلوكتشين لتسجيل ما حدث وجعل هذا السجل مقاومًا للتلاعب. للقراء الذين يرغبون في خلفية حول كيفية عمل الإجماع الموزع على مستوى البلوكتشين، يوضح ما يوضحه البناء المعماري لبلوكتشين كاردانو) نفس التصميم الأساسي عمليًا.

إن IPFS هو نظام ملفات موزّع يقوم بتخزين واسترداد المحتوى باستخدام عنونة المحتوى. وهو لا يحتفظ بسلسلة من سجلات المعاملات. كما أنه لا يتطلب إجماعاً بين العقد لاسترداد الملفات. وليس لديه عملة رقمية أصلية خاصة به. ويقوم بتنظيم البيانات في Merkle DAG (رسم بياني لا دوري موجه) بدلاً من سلسلة من الكتل.

تُعد التقنيتان متكاملتين وليستا مترادفتين. فعلى سبيل المثال، تقوم العقود الذكية للرموز غير القابلة للاستبدال (NFT) على شبكة إيثيريوم عادةً بتخزين البيانات الوصفية والوسائط الخاصة بالرمز على نظام IPFS. وتحتفظ البلوكتشين بمعرّف المحتوى (CID) الذي يشير إلى الملف، بينما يحتفظ نظام IPFS بالملف نفسه. يتيح هذا التنسيق إبقاء البيانات الضخمة خارج الكتلة (حيث تكون تكلفة التخزين مرتفعة) مع ضمان وجود رابط غير قابل للتلاعب بين الرمز ومحتواه.

IPFS وFilecoin: ما هو الفرق بينهما؟

IPFS و Filecoin هما مشروعان منفصلان تم إنشاؤهما بواسطة نفس المنظمة، Protocol Labs، لكنهما يؤديان وظائف مختلفة. يعتبر الخلط بينهما أحد أكثر المفاهيم الخاطئة شيوعًا في منظومة Web3.

IPFS هو البروتوكول من نظير إلى نظير لتخزين واسترجاع البيانات ذات العناوين حسب المحتوى. Filecoin هي عملة رقمية منفصلة وشبكة حوافز تدفع لمشغلي العقد لتخزين البيانات على IPFS بشكل دائم. أبسط طريقة لتذكر الفرق: IPFS هو البنية التحتية؛ Filecoin هو نظام الدفع.

بشكل افتراضي، يتوفر محتوى IPFS فقط طالما أن هناك عقدة واحدة على الأقل تستضيفه بنشاط. لا يوجد حافز اقتصادي مدمج يدفع العقدة لتخزين محتوى لم تقم بإنشائه أو طلبه. وإذا توقفت كل عقدة تحتفظ بمعرّف محتوى (CID) معين عن استضافته، فسيصبح هذا المحتوى غير متاح حتى وإن كان عنوان CID لا يزال موجوداً.

تعالج Filecoin هذا الأمر من خلال الدفع لمزودي التخزين برموز FIL للالتزام بتخزين بيانات معينة لفترات متفق عليها، مدعومة بإثباتات تشفيرية. ويقدم مزودو التخزين ضمانات تُصادر في حال فشلهم في الحفاظ على البيانات التي تعاقدوا على تخزينها، مما يوفر ضماناً اقتصادياً لاستمرارية حفظ البيانات.

تعمل IPFS بدون Filecoin. لا يمكن لـ Filecoin أن تعمل بدون IPFS.

إخلاء مسؤولية: هذا المقال هو لأغراض تعليمية وإعلامية فقط. لا شيء في هذا المحتوى يشكل نصيحة مالية، استثمارية، أو قانونية. Filecoin (FIL) هي عملة رقمية. الاستثمار في العملات الرقمية ينطوي على مخاطر. استشر مستشاراً مالياً مؤهلاً قبل اتخاذ أي قرارات استثمارية.

ثبات البيانات، التثبيت، والتخزين على IPFS

لا يقوم بروتوكول IPFS بتخزين المحتوى بشكل دائم تلقائياً. هذه تفصيلة تدهش العديد من القراء الذين يتعرفون على البروتوكول للمرة الأولى.

عندما تجلب عقدة IPFS محتوى، فإنها تخزنه مؤقتًا في ذاكرتها المؤقتة. تمسح هذه الذاكرة المؤقتة بمرور الوقت من خلال عملية تسمى "جمع القمامة"، مما يزيل المحتوى الذي لم تطلب العقدة الاحتفاظ به صراحةً. إذا لم تكن أي عقدة على الشبكة موجهة صراحةً للاحتفاظ بمعرف محتوى معين (CID)، فإن هذا المحتوى يصبح غير متاح، حتى لو كان عنوان CID لا يزال صالحًا من الناحية الفنية وكان المحتوى متاحًا في وقت سابق.

فكر في التثبيت (pinning) مثل وضع علامة مرجعية على ملف وإخبار عقدة IPFS الخاصة بك بالاحتفاظ به بشكل دائم، بدلاً من التعامل معه كملف تم تنزيله مؤقتًا. رسميًا، التثبيت هو تعليمات لعقدة IPFS بالاحتفاظ بمحتوى معين بعد دورة حياة ذاكرة التخزين المؤقت الافتراضية الخاصة بها واستبعاده من عملية جمع البيانات المهملة. إذا قمت بنشر محتوى على IPFS دون تثبيته في مكان ما، فأنت تعتمد على العقد الأخرى لتخزينه مؤقتًا بشكل طوعي إلى أجل غير مسمى، وهو أمر غير مضمون.

لضمان بقاء محتوى IPFS متاحاً، لديك ثلاثة عقود خيارات عملية:

• قم بتشغيل عقدة IPFS الخاصة بك وثبّت المحتوى بنفسك. هذا يمنحك تحكمًا مباشرًا ولكنه يتطلب إدارة مستمرة للبنية التحتية.
• استخدم خدمة تثبيت مخصصة. Pinata و web3.storage و Filebase تستضيف محتواك على عقد IPFS التي تديرها، دون الحاجة إلى أي إعداد تقني من جانبك.
• استخدم Filecoin للتخزين المستمر المدعوم بالحوافز الاقتصادية. مقدمو التخزين ملتزمون تعاقديًا بالاحتفاظ ببياناتك، مع إثباتات تشفيرية وعقوبات مالية لعدم الامتثال.

يعد محتوى IPFS دائماً طالما أن هناك عقدة واحدة على الأقل تقوم بتثبيته بنشاط. وبدون التثبيت أو تخزين Filecoin، يمكن أن يصبح المحتوى غير متاح حتى لو ظل معرف المحتوى (CID) متداولاً في العقود الذكية أو التوثيق أو المراجع الأخرى.

لماذا يعد IPFS مهماً: التبني في العالم الحقيقي

لم يعد IPFS مجرد اقتراح نظري. تم نشر البروتوكول في بيئة الإنتاج عبر عدة فئات من البنية التحتية لـ Web3، بدءًا من تخزين البيانات الوصفية لـ NFT وصولاً إلى طبقة الشبكات الخاصة بـ Ethereum.

تستخدم العديد من معايير NFT المستندة إلى الإيثيريوم معرفات CID الخاصة بـ IPFS لتخزين البيانات الوصفية وملفات الوسائط خارج الكتلة، مع تضمين المعرف (CID) في العقد الذكي لإنشاء رابط آمن ضد التلاعب بين الرمز ومحتواه. هذا الترتيب يعني أن إثبات محتوى الـ NFT يصمد أمام إغلاق أي مزود تخزين فردي. استخرجت Protocol Labs طبقة الشبكات المبنية لـ IPFS إلى مكتبة مستقلة تسمى libp2p، والتي تم تبنيها منذ ذلك الحين من قبل طبقة الإجماع الخاصة بالإيثيريوم كمكدس شبكات الند للند (peer-to-peer). يوضح هذا التبني التأثير الأوسع لتقنية IPFS على البنية التحتية لـ Web3 بما يتجاوز تخزين الملفات بكثير. استكشفت منظمات بما في ذلك Internet Archive توزيع المحتوى المستند إلى IPFS لأغراض الأرشفة.

توفر IPFS طبقة التخزين وتوجيه المحتوى التي تعتمد عليها التطبيقات اللامركزية لضمان استمرارية البيانات دون خادم مركزي. يمكن للبيانات الوصفية لـ NFT، وملفات المواقع اللامركزية، وأصول التطبيقات اللامركزية المخزنة على IPFS أن تبقى إلى أجل غير مسمى طالما استمرت العقد في تثبيتها، وذلك بشكل مستقل عن استمرارية تشغيل أي شركة بمفردها. ولمزيد من السياق حول كيفية تطور منظومات العملات الرقمية وتتبعها، يشرح كيفية عمل تصنيفات بيانات العملات الرقمية البنية التحتية الأوسع للسوق المحيطة بهذه البروتوكولات.

يمكنك الوصول إلى محتوى IPFS اليوم عبر ثلاثة مسارات:

1. بوابة IPFS عامة: انتقل إلى ipfs.io/ipfs/[CID] أو cloudflare-ipfs.com/ipfs/[CID] في أي متصفح قياسي؛ لا يتطلب أي تثبيت.
2. تطبيق IPFS لسطح المكتب أو متصفح Brave: يتمتع متصفح Brave بدعم IPFS مدمج يحل عناوين IPFS بشكل أصلي بدون بوابات.
3. دايمون IPFS لسطر الأوامر: للمستخدمين التقنيين الذين يرغبون في تشغيل عقدتهم الخاصة والمشاركة مباشرة في الشبكة.

يستخدم الوصول إلى البوابة بروتوكول HTTP في الخلفية، مما يعني إمكانية الوصول إلى محتوى IPFS في أي متصفح قياسي دون الحاجة إلى برامج خاصة. وسيجد معظم القراء أن خيار البوابة كافٍ لتصفح المحتوى المستضاف على IPFS.

القيود والانتقادات لـ IPFS

يعالج نظام IPFS مشكلات حقيقية في الويب التقليدي، إلا أن البروتوكول يفرض مقايضات خاصة به يتعين على أي تقييم مدروس معالجتها بشكل مباشر.

يُعدّ قيد استمرارية البيانات هو الشاغل العملي الأكثر أهمية. لا يدوم المحتوى على IPFS إلا بقدر رغبة العقد في استضافته. هذا ليس عيبًا في التصميم بالمعنى التقليدي؛ بل هو نتيجة مباشرة لإزالة الخادم المركزي الذي كان سيتحمل مسؤولية إتاحة المحتوى. ينتقل عبء الاستمرارية من مقدمي البنية التحتية إلى ناشري المحتوى، الذين يجب عليهم إدارة التثبيت (pinning) بنشاط أو الدفع مقابل تخزين Filecoin.

تؤدي عمليات توجيه DHT إلى زمن وصول في الاسترداد لا يواجهه بروتوكول HTTP. بالنسبة للمحتوى الشائع والمثبت بواسطة العديد من العقد، يكون أداء IPFS جيداً لأن الأقران القريبين يمكنهم تقديم المحتوى بسرعة. أما بالنسبة للمحتوى غير المعروف أو الملفات المرفوعة حديثاً، فقد يكون IPFS أبطأ بشكل ملحوظ من استجابة HTTP المخزنة مؤقتًا بشكل جيد. هذه مقايضة حقيقية في الأداء، وليست مجرد مقايضة نظرية.

نظام IPFS هو نظام ذو هيكل لامركزية بطبيعته. لا يوجد كيان واحد يتحكم في الشبكة، ويتم ضمان سلامة المحتوى برمجياً من خلال التحقق من معرف المحتوى (CID). ومع ذلك، لا يوفر نظام IPFS ميزة إخفاء الهوية. إذ تكون عناوين IP للعقد المشاركة مرئية أثناء عملية استرداد المحتوى، مما يعني أن نظام IPFS ليس أداة للخصوصية ولا ينبغي التعامل معه على هذا الأساس.

يتناول قسم الأسئلة الشائعة أدناه عدة من هذه المفاضلات مباشرة.

الأسئلة الشائعة

تعكس الأسئلة التالية استعلامات البحث الأكثر شيوعاً حول IPFS والأوراق البيضاء، ويتم الرد عليها بشكل مباشر.

ما المشكلة التي يحلها نظام IPFS؟

يعالج نظام IPFS أربع نقاط ضعف هيكلية في الويب القائم على بروتوكول HTTP: تلف الروابط، والرقابة، واختناقات عرض النطاق الترددي، والتلاعب الصامت بالبيانات. يقوم بروتوكول HTTP بتخزين الملفات على خوادم مركزية. فإذا توقف الخادم عن العمل أو تغير عنوان URL، يختفي الملف. بينما يقوم نظام IPFS بتخزين الملفات عبر شبكة موزعة من الند للند (peer-to-peer) ويحددها من خلال محتواها بدلاً من موقعها، لذا تظل الملفات متاحة طالما أن هناك عقدة واحدة على الأقل تستضيفها.

ما هو نظام العنونة بالمحتوى في IPFS؟

معالجة المحتوى هي طريقة لاسترجاع الملفات بناءً على محتواها بدلاً من مكان تخزينها. بدلاً من طلب ملف من خادم معين على عنوان URL محدد، يطلب نظام الملفات بين الكواكب (IPFS) من الشبكة الملف الذي يطابق بصمة تشفيرية محددة تسمى معرف المحتوى (CID). هذا يعني أنه يمكن استرجاع نفس الملف من أي عقدة تحتفظ به، وأن معرف المحتوى (CID) نفسه يثبت أن الملف لم يتم تغييره.

كيف يختلف نظام الملفات بين الكواكب (IPFS) عن البلوكتشين؟

نظام ملفات موزع IPFS لتخزين المحتوى واسترجاعه؛ البلوكتشين هو توزيع دفتر الأستاذ لتسجيل المعاملات. يستخدم IPFS شجرة Merkle DAG (الرسم البياني الموجه غير الدوري) لتنظيم أجزاء الملفات؛ يستخدم البلوكتشين سلسلة من الكتل المرتبطة تشفيرياً لتسجيل تاريخ المعاملات. غالباً ما تُستخدم التقنيتان معاً، حيث تقوم تطبيقات البلوكتشين بتخزين الملفات الكبيرة على IPFS وتسجيل معرف CID للملف داخل الكتلة لإنشاء مرجع دليل على عدم العبث به.

ما هو معرف CID في IPFS؟

يُعد معرف المحتوى (CID) العنوان الفريد المخصص لكل قطعة محتوى مخزنة على IPFS، ويتم إنشاؤه عبر تمرير المحتوى من خلال دالة تجزئة تشفيرية. ينتج عن الملفين المتطابقين دائماً نفس معرف المحتوى (CID)؛ بينما يؤدي تغيير حتى بايت واحد فقط إلى إنتاج معرف محتوى (CID) مختلف تماماً. وهذا ما يجعل معرفات المحتوى (CIDs) بمثابة عناوين وأدوات للتحقق من السلامة في آن واحد: فإذا كان المحتوى الذي استلمته يطابق معرف المحتوى (CID) الذي طلبته، فستعرف أن الملف أصلي ولم يتم تعديله.

من أنشأ IPFS ومتى؟

قام خوان بينيت، وهو عالم حاسوب ومؤسس Protocol Labs، بتأليف ورق ابيض الخاص بـ IPFS، ونُشر في عام 2014. وتواصل Protocol Labs، المنظمة التي أسسها بينيت، تطوير وصيانة IPFS كبروتوكول مفتوح المصدر بمساهمات من المطورين عبر النظام البيئي.

هل IPFS آمن ولامركزي؟

نظام ملفات بين الكواكب (IPFS) هو نظام ذو بنية لامركزية. لا توجد جهة واحدة تتحكم في الشبكة، ويتم ضمان سلامة المحتوى من خلال التجزئة المشفرة. يمكن لأي عقدة تسترد ملفاً التحقق من أنه يطابق معرف المحتوى (CID) المطلوب. ومع ذلك، يعتمد توفر المحتوى على التثبيت النشط: إذا لم تكن هناك عقد تستضيف ملفاً، فسيصبح من الصعب الوصول إليه. لا يوفر نظام IPFS مجهولية الهوية، حيث تكون عناوين IP للعقد المشاركة مرئية أثناء استرداد الملفات.

ما هو Filecoin وكيف يرتبط بـ IPFS؟

Filecoin هي عملة رقمية وشبكة تخزين مستقلة أنشأتها Protocol Labs، تدفع لمشغلي العقد برموز FIL مقابل تخزين البيانات على IPFS بشكل دائم. IPFS هو البروتوكول الأساسي؛ أما Filecoin فهو طبقة الحوافز الاقتصادية المبنية فوقه. يعمل IPFS بدون Filecoin، ولكن Filecoin يتطلب IPFS ليعمل.

ما هو الورق ابيض في العملة رقمية؟

الورق الابيض في العملة الرقمية هو وثيقة تقنية تصف تصميم البروتوكول، والمشكلة التي يحلها، والهيكلية المستخدمة لحلها. وضع ورق ابيض البيتكوين، الذي نشره ساتوشي ناكاموتو في عام 2008، التنسيق لهذه الصناعة. تنشر معظم مشاريع البلوكتشين وWeb3 الموثوقة ورق ابيض كمرجع تقني أساسي لها.

كيف يمكنني الوصول إلى المحتوى على IPFS؟

أبسط طريقة للوصول إلى محتوى IPFS هي عبر بوابة عامة: انتقل إلى ipfs.io/ipfs/[CID] أو cloudflare-ipfs.com/ipfs/[CID] في أي متصفح قياسي، دون الحاجة إلى أي تثبيت. يتميز متصفح Brave بدعم IPFS مدمج يعالج عناوين IPFS بشكل أصلي. أما بالنسبة للمستخدمين التقنيين، فإن تشغيل تطبيق IPFS لسطح المكتب أو برنامج الخلفية (daemon) لسطر الأوامر يربطك مباشرة بشبكة النظير للنظير.

هل يحل IPFS محل الإنترنت؟

لا. بروتوكول IPFS ليس مصممًا ليحل محل الإنترنت أو بروتوكول HTTP. إنه بروتوكول مكمل يعالج قيودًا محددة في نموذج HTTP، لا سيما فيما يتعلق باستمرارية البيانات، ومقاومة الرقابة، وسلامة المحتوى. يتم الوصول إلى معظم محتوى IPFS الحالي عبر بوابات HTTP، مما يعني أن النظامين يعملان جنبًا إلى جنب بدلاً من التنافس.

ماذا تقرأ بعد ذلك

بعد قراءة هذا المقال، ستكون لديك المعرفة الأساسية اللازمة للتفاعل مع بروتوكول IPFS، وتقييم الورق ابيض، وفهم مركز IPFS ضمن منظومة Web3 الأوسع. يمكنك الآن شرح ماهية الورق ابيض، وتلخيص ما يقترحه الورق ابيض لـ IPFS، والتمييز بين IPFS والبلوكتشين وHTTP، وفهم سبب وجود Filecoin والتثبيت (pinning) كحلول منفصلة لمشكلة الاستمرارية.

تعتمد خطواتك التالية على ما تحتاجه:

• اقرأ ورق ابيض IPFS الأصلي للحصول على المواصفات الفنية الكاملة من تأليف Juan Benet
• راجع وثائق IPFS الرسمية للحصول على تفاصيل التنفيذ الحالية، ومراجع API، والدروس التعليمية التي تشرف عليها Protocol Labs
• استكشف أساسيات البلوكتشين من خلال البروتوكولات المجاورة لتعميق أساسيات Web3 الخاصة بك

إشعار الدقة: بروتوكول IPFS هو بروتوكول مفتوح المصدر قيد التطوير النشط. قد تتغير التفاصيل التقنية وأرقام التبني ومعلومات النظام البيئي بعد النشر. راجع وثائق IPFS الرسمية على docs.ipfs.tech للحصول على أحدث المواصفات.

قراءات ذات صلة

• شرح ما هي كاردانو Ada والعملات الرقمية والبلوكتشين
• شرح ما هي لايتكوين Ltc والعملات الرقمية وكيفية عملها
• شرح ما هي بولكادوت والعملات الرقمية وعملة Dot والسلاسل الموازية