Жобалық құжат дегеніміз не? IPFS түсіндірілді

Жобалық құжат — крипто хаттамасының негізін қалаушы құжат, ал 2014 жылы Хуан Бенет жазған InterPlanetary File System (IPFS) жобалық құжаты Web3 экожүйесіндегі ең көп сілтеме жасалатын техникалық құжаттардың бірі болып табылады. Бұл мақалада жобалық құжаттың құжат форматы ретінде не екені түсіндіріледі, содан кейін хаттаманың нақты не ұсынатынын және оның неліктен маңызды екенін көрсету үшін IPFS жобалық құжаты мысал ретінде қарастырылады.

Егер сіз NFT жобасын, DeFi хаттамасының инфрақұрылымын немесе Filecoin инвестициялық тезисін зерттеу кезінде IPFS-ке тап болсаңыз және бастапқы құжатты тікелей оқымас бұрын қарапайым тілдегі нұсқаулық қажет болса, бұл мақала сізге соны береді. Компьютер ғылымдары саласындағы білім талап етілмейді.

Негізгі қорытындылар

• Жобалық құжат - бұл мәселені анықтайтын, шешім ұсынатын және оны жүзеге асыру үшін қажетті жүйе архитектурасын сипаттайтын техникалық құжат.
• IPFS жобалық құжатын Protocol Labs компаниясының өкілі Хуан Бенет жазған және ол 2014 жылы жарияланған.
• InterPlanetary File System (IPFS) — бұл файлдарды сервер орындарына емес, мазмұн мекенжайын пайдалану арқылы сақтауға және алуға арналған тең-тең (P2P) хаттама.
• IPFS блокчейн емес. Бұл таратылған файл жүйесі.
• IPFS және Filecoin бөлек жобалар: IPFS — хаттама, Filecoin — ынталандыру қабаты.
• IPFS мазмұны автоматты түрде тұрақты болмайды. Оның қолжетімді болып қалуы үшін белсенді түрде 'pin' жасауды талап етеді.
• Бүгінгі IPFS мазмұнының көпшілігі HTTP шлюздері арқылы стандартты браузерлерден қолжетімді.

Мазмұны

• Жобалық құжат дегеніміз не?
• IPFS жобалық құжаты: шолу және авторлық
• IPFS дегеніміз не?
• IPFS қалай жұмыс істейді?
• Контентті адрестеу және контент идентификаторлары (CID)
• IPFS және дәстүрлі веб (HTTP)
• IPFS блокчейн бе? Негізгі айырмашылықтар түсіндірілген
• IPFS және Filecoin: Айырмашылығы неде?
• IPFS-те деректердің сақталуы, бекіту (pinning) және сақтау
• IPFS неліктен маңызды: нақты әлемде қолданылуы
• IPFS-тің шектеулері мен сыны
• Жиі қойылатын сұрақтар
• Келесі не оқу керек

Жобалық құжат дегеніміз не?

Крипто және технология контекстінде жобалық құжат (whitepaper) – бұл мәселені анықтайтын, шешім ұсынатын және оны іске асыру үшін қажетті жүйе архитектурасын сипаттайтын техникалық құжат. Бұл қолданыс саяси құжаттар болып табылатын үкіметтік жобалық құжаттардан өзгеше. Криптода жобалық құжат – бұл хаттама немесе жоба жариялайтын, оның дизайндық ниетін анықтайтын негізгі техникалық спецификация.

Жобалық құжат жанрының блокчейн мен Web3 саласында айқын тарихы бар. Bitcoin жобалық құжаты) (Сатоши Накамото, 2008) тоғыз беттік құжатпен форматты белгіледі, онда қос шығын мәселесі аталды, криптографиялық шешім ұсынылды және оны жүзеге асыру үшін тең-тең архитектура сипатталды. Виталик Бутериннің Ethereum жобалық құжаты) (2013) таратылған есептеу платформасында бағдарламаланатын смарт-шарттарды ұсыну үшін форматты кеңейтті. Келесі жылы Хуан Бенеттің IPFS жобалық құжаты таратылған файлды сақтау үшін дәл осындай дәстүрді қолданды. Бұл құжаттардың әрқайсысы бірдей құрылымдық логиканы ұстанады: мәселені атау, архитектура ұсыну, оның негізін қалаған алдыңғы жұмыстарға сілтеме жасау.

Жобалық құжат техникалық емес аудиторияға арналған қысқарақ, қолжетімдірек түйін болып табылатын лайтпейперден ерекшеленеді. Лайтпейпер тұжырымдаманы түсіндіреді; жобалық құжат архитектураны нақтылайды.

Жобалық құжаттың мазмұны

Жақсы құрылымдалған техникалық жобалық құжат әдетте келесілерді қамтиды:

1. Аннотация немесе кіріспе: мәселенің қысқаша сипаттамасы және ұсынылған шешім
2. Мәселенің тұжырымдамасы: протокол шешетін техникалық немесе жүйелік ақаудың нақты сипаттамасы
3. Ұсынылған шешім: негізгі архитектуралық идея, негізгі дизайн таңдауларын қоса алғанда
4. Техникалық архитектура: жүйенің жұмыс істеуі, оның деректер құрылымдары мен протокол спецификацияларын қоса алғанда
5. Қолдану жағдайлары: ұсынылған жүйенің нақты қолданылулары
6. Токен экономикасы (қолданылса): кез келген тиісті криптовалютаның желіге қатысуды ынталандыруы
7. Команданың құзыреттілігі және бұрынғы жұмыстары: авторлардың білімі және ұсыныстың негізделген зерттеулері

Неліктен Крипто Жобалары Ақ қағаздарды жариялайды

Жобалар ақ қағаздарды төрт негізгі себеп бойынша жариялайды:

• Техникалық сенімділікті қалыптастыру: егжей-тегжейлі жобалық құжат жобаның алыпсатарлыққа емес, нақтыланған архитектураға негізделгенін көрсетеді
• Дизайн мақсатын жеткізу: хаттаманы бағалайтын әзірлеушілер оның не істейтінін және онымен жұмыс істеуді бастамас бұрын оның қалай жұмыс істейтінін білуі керек
• Сарапшылардың тексеруіне мүмкіндік беру: техникалық сипаттамаларды жариялау зерттеушілер мен инженерлерге қателерді іске қосылғанға дейін анықтауға мүмкіндік береді
• Инвесторлар мен жұртшылық үшін мақсаттарды құжаттау: жобалық құжат жобаның не істейтіні туралы ашық есеп береді, бұл есептілікті қамтамасыз етеді

Крипто жобалық құжатты қалай оқуға болады

1. Хаттама не шешуге міндеттенетінін түсіну үшін алдымен мәселе туралы мәлімдемені оқыңыз
2. Ұсынылған шешім мәселеден логикалық тұрғыдан шығатынын тексеріңіз
3. Команданың өкілеттіктерін және олар келтіретін бұрынғы жұмыстарды тексеріңіз
4. Дизайнның үйлесімді екенін бағалау үшін техникалық архитектура бөліміне қараңыз
5. Токен қатысатын болса, экономикалық ынталандырулардың айтылған мақсаттарға сәйкес келетінін тексеріңіз

IPFS жобалық құжаты — мықты техникалық жобалық құжатта болуы тиіс барлық сипаттардың нақты мысалы. Келесі бөлімде оның мазмұны егжей-тегжейлі қарастырылады.

IPFS жобалық құжаты: шолу және авторлық

2014 жылы Protocol Labs компаниясынан Хуан Бенет жазған IPFS жобалық құжаты HTTP негізіндегі вебті алмастыруға немесе толықтыруға арналған, мазмұн бойынша адрестелетін, тең дәрежелі орталықсыздандырылған файлдық жүйені ұсынады.

IPFS жобалық құжатын кім жазды

IPFS жобалық құжатының авторы – компьютер ғалымы әрі Protocol Labs ұйымының негізін қалаушы Хуан Бенет, ол 2014 жылы жарық көрген. Бенет Стэнфорд университетінде компьютер ғылымдарын оқыған, сонымен қатар Filecoin және libp2p желілік кітапханасының авторы. Оның құрған Protocol Labs ұйымы – орталықсыздандырылған интернет инфрақұрылымына маманданған зерттеу және әзірлеу компаниясы. Ол IPFS, Filecoin және libp2p жобаларын кез келген әзірлеуші мен ұйымға қолжетімді ашық бастапқы кодты жобалар ретінде басқарады.

Protocol Labs коммерциялық компания ретінде жұмыс істейді, бірақ өзінің негізгі протоколдарын ашық стандарттар ретінде жариялайды. IPFS-ке Protocol Labs ерекше иелік етпейді; бұл экожүйедегі әзірлеушілердің қатысуымен жасалған ашық бастапқы кодты протокол.

IPFS Жобалық құжатының ұсыныстары: Қарапайым тілдегі қысқаша мазмұны

Қазіргі веб файлдарды серверлерде сақтайды және сіз оларды сол нақты серверге нұсқайтын белгілі бір мекенжай (URL) арқылы аласыз. IPFS жобалық құжаты басқаша тәсілді ұсынады: файлды оның орналасқан жері бойынша емес, оның мазмұны бойынша табасыз. Әрбір файл бірегей криптографиялық саусақ ізін алады және желідегі осы файлды сақтайтын кез келген компьютер оны сізге ұсына алады. Мазмұнға ешбір жеке сервер иелік етпейді.

Сіз түпнұсқа IPFS жобалық құжатын) тікелей оқи аласыз. Төмендегі бөлімдерде оның негізгі тұжырымдамалары қарапайым тілмен түсіндіріледі.

IPFS жобалық құжатындағы негізгі түсініктер

• Контенттік адрестеу: файлдарды сервердегі орналасқан жері бойынша емес, олардың мазмұны бойынша табу
• Контент идентификаторы (CID): IPFS желісіндегі әрбір файлға берілетін бірегей криптографиялық саусақ ізі
• Меркл DAG (Бағытталған ациклдік граф): IPFS файл үзінділерін ұйымдастыру және байланыстыру үшін қолданатын деректер құрылымы
• Дистрибутивті хэш-кесте (DHT): қай түйіндерде қандай контент бар екенін анықтайтын маршруттау қабаты
• Пирингтік (P2P) желі: файлды орталық серверден емес, мазмұны бар кез келген түйіннен алу
• IPNS (Планетааралық атаулар жүйесі): контентті жаңарту үшін тұрақты мекенжайларға мүмкіндік беретін өзгермелі сілтемелер
• Деректер дедупликациясы: бірдей үзінділер бір CID-ті бөліседі, сондықтан бірдей деректер желіде ешқашан екі рет сақталмайды

IPFS дегеніміз не?

InterPlanetary File System (IPFS) — бұл деректерді таратылған файлдық жүйеде сақтауға және бөлісуге арналған ашық бастау коды бар, Хуан Бенет әзірлеген және Protocol Labs қолдайтын пирингтік хаттама. Файлдарды олардың сервердегі орналасқан жері (URL) бойынша табатын дәстүрлі вебке қарағанда, IPFS файлдарды мазмұны бойынша Мазмұн идентификаторы (CID) деп аталатын бірегей криптографиялық таңбаны пайдалана отырып табады.

IPFS орталықсыздандырылған вебтің (Web3) кеңірек архитектурасына кіреді, бұл деректер мен қолданбалар Google, Amazon немесе Meta сияқты орталықтандырылған субъектілер бақылауында болудың орнына көптеген түйіндерге таратылатын интернеттің жаңа үлгісі. IPFS орталықсыздандырылған қолданбаларға кез келген бір компанияның серверлеріне тәуелді болмай жұмыс істеу үшін қажетті сақтау және мазмұнды бағыттау қабатын қамтамасыз етеді. NFT метадеректер, орталықсыздандырылған веб-сайттар және dApp активтері Web3 стекінде тұрақты сақтау қабаты ретінде IPFS-ке сүйенеді.

Төмендегі бөлімдер IPFS-тің мұны техникалық тұрғыдан қалай жүзеге асыратынын, оның HTTP және блокчейнмен салыстырмалы сипаттамасын және нақты өмірде қолданылу барысын түсіндіреді.

IPFS қандай мәселені шешеді?

IPFS HTTP негізіндегі вебтің төрт құрылымдық кемшілігін шешеді:

• Сілтемелердің бұзылуы: сервер желіден ажыратылғанда немесе URL мекенжайы өзгергенде, сол мекенжайдағы файл біржола жоғалады
• Цензура: үкімет немесе интернет-провайдер серверге кіруді бұғаттап, бүкіл аймақтардан мазмұнды алып тастай алады
• Өткізу қабілетінің кептелістері: танымал мазмұн бір серверге шоғырландырылған жүктеме түсіріп, жұмыс жылдамдығының баяулауына әкеледі
• Деректерді жасырын бұрмалау: URL мекенжайындағы файл өзгерту туралы ешқандай жазбасыз өзгертілуі мүмкін және оқырманның оны анықтауға мүмкіндігі болмайды

IPFS осы мәселелердің әрқайсысын деректерді алу процесінен серверді алып тастау арқылы шешеді. Мазмұн үлестірілген желіде сақталады және оның орналасқан жеріне емес, мазмұнына қарай табылады. HTTP және IPFS арасындағы толық салыстыру төмендегі арнайы салыстыру бөлімінде берілген.

IPFS не үшін қолданылады?

IPFS Web3 экожүйесіндегі қолданбалардың бірнеше санаттарында қолданылады:

["- NFT метадеректерді сақтау: Ethereum негізіндегі NFT жобалары суреттер мен метадеректерді IPFS-ке сақтайды, ал CID смарт келісімшартқа ендіріліп, токен мен оның мазмұны арасында бұзылудан қорғалған байланыс жасайды.","- Орталықсыздандырылған веб-сайтты хостинг: веб-сайттарды IPFS-ке жариялауға болады және орталық хостинг провайдерінсіз қол жеткізуге болады","- Web3 қолданбаларының деректер қабаты: орталықсыздандырылған қолданбалар ончейн сақтаудың құны мен шектеулерін болдырмау үшін офчейн деректерін IPFS-ке сақтайды","- Цензураға төзімді контентті тарату: журналистер мен мұрағатшылар бір серверді блоктау арқылы жойып жіберу мүмкін емес мазмұнды жариялау үшін IPFS пайдаланады","- Академиялық және мұрағаттық деректерді сақтау: зерттеу деректері мен тарихи жазбаларды тұтастықтың криптографиялық дәлелімен IPFS-ке сақтауға болады"]

IPFS қалай жұмыс істейді?

IPFS файлдарды мазмұнды бөліктерге бөлу, әр бөлікке криптографиялық саусақ ізін генерациялау және бұл бөліктерді орталық серверсіз бір-біріне (P2P) желісі бойынша бөлу процесі арқылы сақтайды және қалпына келтіреді. Егер сіз Litecoin және басқа да таратылған желілер) сияқты бір-біріне (P2P) крипто хаттамаларының желі деңгейінде қалай жұмыс істейтінімен таныс болсаңыз, IPFS таратылған түйін қатысуының ұқсас логикасын ұстанады.

Бір-біріне (P2P) желісі: Орталық сервер жоқ

IPFS-тің негізінде жатқан архитектуралық шешім — пирингтік (peer-to-peer) желі. Дәстүрлі вебте браузеріңіз нақты бір серверге хабарласып, белгілі бір жолдағы файлды сұрайды. Ал пирингтік желіде сол файлды сақтайтын кез келген қатысушы компьютер (түйін деп аталатын) оны сізге бере алады.

Бұл айырмашылықтың маңызы бар, себебі ол бірыңғай сәтсіздік нүктесін жояды. Егер сервер желіден шығып қалса, оның орналастырған кез келген HTTP ресурсы қолжетімсіз болады. P2P желісінде бірдей файлды оны ұстайтын кез келген түйіннен алуға болады. IPFS бұл архитектураны мазмұн бойынша адрестеуді қосу арқылы кеңейтеді, сол арқылы желі қай түйіндердің қандай файлдарды ұстайтынын нақты біледі.

IPFS файлды қалай сақтайды және алады: қадам бойынша

1. Файл деректердің кішірек бөліктеріне бөлінеді.
2. Әрбір бөлік криптографиялық хэш функциясы арқылы өткізіліп, Контент идентификаторы (CID) деп аталатын бірегей саусақ ізі жасалады.
3. Бөліктер Merkle DAG (Бағытталған ациклдік граф) деп аталатын деректер құрылымында біріктіріледі, мұнда түбірлік түйіннің CID-і бүкіл файлды білдіреді.
4. Файлдың CID-і Дистрибутивті хэш-кестеге (DHT) жарияланады, ол желідегі қай түйіндердің сол бөліктерді сақтап жатқанын тіркейді.
5. Басқа пайдаланушы CID бойынша файлды сұрағанда, IPFS тиісті бөліктерді қазіргі уақытта қай түйіндер ұстап тұрғанын табу үшін DHT-ке сұрау жібереді.
6. Бөліктер сол пирлік түйіндерден алынады, қайта жиналады және деректердің тұтастығын растау үшін бастапқы CID-пен салыстырылып тексеріледі.

Бұл процеске бірде-бір жеке сервер қатыспайды. Белгілі бір CID-ке ие кез келген торап осы мазмұнды кез келген сұрау салушыға ұсына алады. Бұл IPFS жүйесінде сақталған файл, кем дегенде бір басқа торап оны сақтауды жалғастырса, кез келген жеке тораптың жұмысы тоқтатылған жағдайда да сақталып қалатынын білдіреді.

Merkle DAG: IPFS деректерді қалай ұйымдастырады

Merkle DAG-ты пазл бөлшектерінің ағашы ретінде елестетіңіз, мұнда әрбір бөлшектің мазмұнына негізделген бірегей ID-і бар және ол өзі байланысатын кез келген басқа бөлшектердің ID-лерін де жазып отырады. Түбірлік бөлшектің ID-і бүкіл жиналған пазлды білдіреді. Пазлдағы кез келген нәрсені өзгертсеңіз, түбірлік ID өзгереді, бұл кез келген бұрмалауды дереу анықтауға мүмкіндік береді.

Ресми түрде Меркл DAG (бағытталған ациклдік граф) — әрбір түйіні өзінің криптографиялық хэшімен анықталатын және басқа түйіндерге олардың хэштері арқылы сілтеме жасайтын, тексерілетін және бұрмаланғаны байқалатын деректер құрылымы. Бірдей фрагменттер әрқашан бірдей CID түзетіндіктен, IPFS деректерді автоматты түрде дедупликациялайды. Бір мазмұн желіде ешқашан екі рет сақталмайды.

IPFS — бұл таратылған файлдық жүйелер санатына жатады. Бұл жүйелерде деректер бір ғана серверден емес, желідегі көптеген түйіндер (nodes) арқылы сақталады және алынады. IPFS жүйесі NFS, AFS және Git-тің объектілік сақтау моделі сияқты жүйелердің негізінде дамыған. Git де осы негізгі қағиданы қолданып, әрбір commit-ті (жазбаны) мазмұнының хэшімен анықтайды, нәтижесінде бұзылудан қорғалған тарих тізбегін жасайды. IPFS бұл қағиданы барлық мазмұнды сақтауға қолданады.

Таратылған хэш кестесі: IPFS мазмұнды қалай табады

Таратылған хэш кестесін (DHT) таратылған телефон кітабына ұқсас деп ойлаңыз: бір орталықтық анықтамалықта кімнің қандай мазмұнға ие екендігі туралы тізімнің орнына, мыңдаған түйіндердің әрқайсысы индекстің бір бөлігін сақтайды. Файлды қаласаңыз, қай түйіндерде ол бар екенін желіге ұсыныс жасайсыз, және желі сіздің ұсынысыңызды дұрыс теңдерге бағыттайды.

Ресми түрде, DHT – бұл мазмұн идентификаторларын қазіргі уақытта сол мазмұнды сақтайтын тең бас түйіндерге сәйкестендіретін орталықсыздандырылған маршруттау жүйесі. IPFS осы тең бас түйіндерді табу және маршруттау функциясы үшін Kademlia алгоритмін (2002 жылы әзірленген белгілі бір DHT нұсқасы) қолданады. BitTorrent сияқты, IPFS файлдарды бір ғана орталық серверден емес, бірнеше тең бас түйіндерден бір мезгілде алады. BitTorrent-тен айырмашылығы, IPFS веб-тің ашық қабаты ретінде тұрақты, адрес беруге болатын жүйе ретінде жасалған, жеке torrent файлдарын бөлісу құралы ретінде емес.

Мазмұн бойынша адрестеу және мазмұн идентификаторлары (CID)

Мазмұндық мекенжайлау - IPFS-ті дәстүрлі вебтен ерекшелендіретін негізгі архитектуралық жаңалық, және оны түсіну протокол туралы басқа барлық нәрсені түсінудің кілті болып табылады.

Мазмұндық мекенжайлау дегеніміз не?

Оны белгілі бір дүкендегі сөренің орналасқан жері бойынша емес, ISBN коды бойынша кітап табу сияқты елестетіп көріңіз. ISBN кітапты оның мазмұны бойынша анықтайды. Мазмұны оны қай дүкен сатса да ешқашан өзгермейді. Сөредегі орны кітаптың дәл қазір қай жерде сақтаулы тұрғанын ғана көрсетеді, ал егер сол дүкен жабылса, сөредегі орынның ешқандай пайдасы болмайды. Ал ISBN коды жарамды болып қала береді.

Мазмұндық адрестеу – бұл файл мазмұнының криптографиялық хешін мекенжайы ретінде пайдаланатын файлды алу әдісі. Орналасуға негізделген адрестеуден айырмашылығы, мұнда URL белгілі бір сервер мен жолды нұсқайды, мазмұндық мекенжай мазмұнның өзіне сілтейді және оны ұстайтын кез келген түйін орындай алады. Негізгі практикалық салдары: мазмұн бір байтқа өзгерсе де, мекенжай өзгереді. Бұл дегеніміз, мазмұндық адрестеу кіріктірілген деректердің тұтастығын тексеруді қамтамасыз етеді, себебі мекенжай сіз алған мазмұн тапсырылғанмен дәл сәйкес келетінінің дәлелі болып табылады.

IPFS-те CID дегеніміз не?

Мазмұн идентификаторы (CID) — мазмұнды криптографиялық хэш функциясы арқылы өткізу арқылы жасалған, IPFS-те сақталған кез келген мазмұн түріне тағайындалған бірегей мекенжай. Нақты CID келесідей көрінеді:

QmR7GSQM93Cx5eAg6a6yRzNde1FQv7uL6X1o4k7zrJa3LX

Екі бірдей файл әрқашан бірдей CID кодын жасайды. Файлдағы бір байтты өзгертсеңіз де, мүлдем басқа CID пайда болады. IPFS желісіндегі кез келген торап алынған мазмұнның сұралған CID кодына сәйкес келетінін тексере алады. Егер хэштер сәйкес келсе, мазмұн түпнұсқа және өзгертілмеген болып саналады.

Криптографиялық хеш функциясы саусақ іздерін анықтайтын машина сияқты жұмыс істейді: оған кез келген файлды берсеңіз, ол сол файлды білдіретін бірегей, белгілі ұзындықтағы жолды шығарады. Бірдей кіріс әрқашан бірдей шығысты береді және екі түрлі файлдың бірдей саусақ ізін шығаруы іс жүзінде мүмкін емес. IPFS әр файл мен әр бөлікті хеш функциясынан өткізіп, оның CID-ін жасайды, сондықтан CID-тер мекенжай және бүтіндік тексеру қызметін бір мезгілде атқарады.

IPFS-те Жерүстілік Атаулар Жүйесі (IPNS) де бар, ол өзгеретін мекенжайларды ұсынады, бұл жаңа мазмұн нұсқаларына сілтейтін тұрақты сілтемені жаңартуға мүмкіндік береді, бұл веб-сайттың домендік аты сервердің IP мекенжайы өзгергенде де сол күйінде қалатыны сияқты. Бұл мазмұнды жаңартуды қажет ететін жағдайларда мазмұнды мекенжайлаудың іс жүзінде тиімсіз екендігі туралы туындайтын табиғи алаңдаушылықты жояды.

Төмендегі кестеде орналасуға негізделген және мазмұнға негізделген мекенжайлау арасындағы негізгі айырмашылықтар сипатталған. IPFS пен HTTP-ті толық салыстыру келесі бөлімде келтірілген.

IPFS және дәстүрлі веб (HTTP)

HTTP және IPFS бірдей негізгі мәселені – желі арқылы деректерді алуды – шешеді, бірақ деректерді анықтау және орналастыру бойынша қарама-қарсы архитектуралық шешімдер қабылдайды.

Дәстүрлі интернет мекенжайға негізделген адрестеуді пайдаланады. `https://example.com/file.jpg`` сияқты URL браузеріңізге белгілі бір IP мекенжайы бойынша белгілі бір сервермен хабарласып, белгілі бір жолдағы белгілі бір файлды алуды нұсқайды. Сіз алатын мазмұн тек сол сервер сияқты сенімді болады. Егер сервер желіден шығып кетсе, цензураланса немесе файлды өзгертсе, тәжірибе нашарлайды немесе толығымен істен шығады. Бұл HTTP-дегі кемшіліктер емес; бұл мекенжайға негізделген адрестеуге тән саудагерліктер.

HTTP жылдамдық пен қарапайымдылыққа оңтайландырылған және ондаған жылдар бойы дамыған әзірлеуші құралдарымен қолдауға ие. IPFS төзімділік пен дәлелдеуге басымдық береді, бірақ бұл сол орныққан құралдар экожүйесінің есебінен жүзеге асады. Бұл әртүрлі дизайн мақсаттары, олар әртүрлі компромистерге әкеледі және ешқайсысы да әмбебапты түрде жоғары емес. Дұрыс таңдау белгілі бір қолданбаның не қажет ететіндігіне байланысты.

IPFS HTTP-ді ауыстыра ма?

Жоқ. IPFS HTTP-ні алмастыруға арналмаған. Бүгінгі таңда IPFS мазмұнының көпшілігі HTTP шлюздері арқылы қолжетімді, яғни пайдаланушылар IPFS мазмұнына арнайы бағдарламалық қамтамасызсыз стандартты браузер арқылы қол жеткізе алады. Бұл екі протокол бәсекелес ретінде емес, бір-бірімен қатар жұмыс істейді.

IPFS блокчейн бе? Негізгі айырмашылықтарды түсіндіру

Жоқ. IPFS - блокчейн емес, және бұл екі технология негізінен әртүрлі мақсаттарға қызмет етеді, бірақ олар жиі бірдей Web3 қолданбалар стегінде бірге қолданылады.

Блокчейн — транзакцияларды криптографиялық байланысқан блоктарда жазатын, тек жаңа деректер қосуға болатын таратылған тізілім. Оны тізілімнің күйі бойынша консенсусқа келуі тиіс түйіндер желісі қолдап отырады. Блокчейн не болғанын тіркеу және сол жазбаны бұрмалаудан қорғау үшін жасалған. Блокчейн деңгейінде таратылған консенсус қалай жұмыс істейтіні туралы мәлімет алғысы келетін оқырмандар үшін, Cardano блокчейн архитектурасының нені көрсететіні) іс жүзінде дәл осы іргелі дизайнды көрсетеді.

IPFS — мазмұнды мекенжайлау (content addressing) арқылы мазмұнды сақтайтын және шығарып алатын таратылған файлдық жүйе. Ол транзакция жазбаларының тізбегін жүргізбейді. Ол файлдарды алу үшін түйіндер арасында консенсусты талап етпейді. Оның жеке меншікті криптовалютасы жоқ. Ол деректерді блоктар тізбегі ретінде емес, Merkle DAG (бағытталған ациклдік граф) түрінде ұйымдастырады.

Бұл екі технология өзара толықтырушы болып табылады, бірақ мағынасы бірдей емес. Мысалы, Ethereum желісіндегі NFT смарт-келісімшарттары әдетте токеннің метадеректерін және медиасын IPFS-те сақтайды. Блокчейн файлға сілтеме жасайтын CID-ті ұстайды, ал IPFS файлдың өзін сақтайды. Мұндай шешім көлемді деректерді офчейнде (сақтау қымбат болатын жерде) ұстап, токен мен оның мазмұны арасындағы бұрмалауды анықтауға болатын байланысты сақтауға мүмкіндік береді.

IPFS және Filecoin: Айырмашылығы неде?

IPFS және Filecoin – Protocol Labs атты бір ұйым құрған екі бөлек жоба, бірақ олар әртүрлі қызмет атқарады. Оларды шатастыру – Web3 экожүйесіндегі ең жиі кездесетін түсініспеушіліктердің бірі.

IPFS — мазмұны бойынша мекенжайланған деректерді сақтауға және алуға арналған peer-to-peer (тең дәрежелі) хаттамасы. Filecoin — IPFS-те деректерді тұрақты сақтағаны үшін түйін операторларына ақы төлейтін жеке Криптовалюта және ынталандыру желісі. Бұл айырмашылықты есте сақтаудың ең қарапайым жолы: IPFS — бұл инфрақұрылым; Filecoin — бұл төлем жүйесі.

Әдепкі бойынша, IPFS мазмұны кем дегенде бір түйін оны белсенді түрде орналастырғанда ғана қолжетімді болады. Түйіннің өзі жасамаған немесе сұрамаған мазмұнды сақтауы үшін ешқандай ішкі экономикалық ынталандыру қарастырылмаған. Егер белгілі бір CID-ді сақтайтын әрбір түйін оны орналастыруды тоқтатса, CID мекенжайы сақталғанына қарамастан, сол мазмұн қолжетімсіз болады.

Filecoin мұны криптографиялық дәлелдермен қамтамасыз етілген, белгілі бір деректерді келісілген мерзімдерге сақтауға міндеттенетін сақтаушыларға FIL токенымен ақы төлеу арқылы шешеді. Сақтаушылар кепілдік береді, олар сақтауға келісілген деректерді ұстап тұра алмаған жағдайда тәркіленеді, бұл сақталуының экономикалық кепілдігін тудырады.

IPFS Filecoin-сіз жұмыс істейді. Filecoin IPFS-сіз жұмыс істей алмайды.

Ескерту: Бұл мақала тек білім беру және ақпараттық мақсаттарға арналған. Бұл мазмұндағы ешбір нәрсе қаржылық, инвестициялық немесе заңды кеңес болып табылмайды. Filecoin (FIL) – бұл криптовалюта. Криптовалюта инвестициялары тәуекелге толы. Кез келген инвестициялық шешім қабылдамас бұрын, білікті қаржы кеңесшісіне жүгініңіз.

Мәліметтердің тұрақтылығы, бекіту және IPFS-те сақтау

IPFS мазмұнды автоматты түрде тұрақты сақтамайды. Бұл – хаттамамен алғаш рет танысқан көптеген оқырмандарды таң қалдыратын ерекшелік.

IPFS торабы мазмұнды алған кезде, ол бұл мазмұнды уақытша кештейді. Кеш уақыт өте келе "қоқысты жинау" деп аталатын процесс арқылы тазартылады, бұл торап нақты сақтауға сұрамаған мазмұнды жояды. Егер желідегі ешбір торап белгілі бір CID-ді (мазмұн идентификаторын) сақтауға белсенді түрде нұсқау алмаса, бұл мазмұн қолжетімсіз болып қалады, CID мекенжайы техникалық жағынан әлі де жарамды және мазмұн бұрын қолжетімді болған жағдайдың өзінде.

Бекітуді (pinning) файлды бетбелгіге қосу және IPFS торабыңызға оны уақытша жүктеу ретінде емес, біржола сақтау туралы нұсқау беру деп түсінуге болады. Ресми түрде, бекіту — бұл IPFS торабына белгілі бір мазмұнды әдепкі кэш өмірлік циклінен тыс сақтау және оны қоқыс жинау (garbage collection) процесінен шығару туралы нұсқау. Егер сіз мазмұнды IPFS-те бір жерге бекітпей жарияласаңыз, сіз басқа тораптардың оны өз еркімен шексіз сақтайтынына сенім артасыз, бірақ бұған кепілдік жоқ.

IPFS мазмұнының қолжетімді қалуын қамтамасыз ету үшін сізде үш практикалық опцион бар:

• Жеке IPFS торабын іске қосыңыз және контентті өзіңіз бекітіңіз (pin). Бұл сізге тікелей бақылау мүмкіндігін береді, бірақ инфрақұрылымды тұрақты басқаруды талап етеді.
• Арнайы бекіту (pinning) қызметін пайдаланыңыз. Pinata, web3.storage және Filebase сіздің тарапыңыздан ешқандай техникалық реттеуді талап етпестен, контентіңізді өздері басқаратын IPFS тораптарында орналастырады.
• Экономикалық тұрғыдан ынталандырылған тұрақты сақтау үшін Filecoin-ді пайдаланыңыз. Сақтау провайдерлері деректеріңізді сақтауға келісімшарттық негізде міндеттеледі, бұл криптографиялық дәлелдермен және талаптарды орындамағаны үшін қаржылық айыппұлдармен қамтамасыз етіледі.

IPFS мазмұны кем дегенде бір түйін оны белсенді түрде бекітіп (pinning) тұрғанша тұрақты болады. Бекітусіз немесе Filecoin қоймасынсыз, CID смарт-келісімшарттарда, құжаттамада немесе басқа сілтемелерде әлі де болса да, мазмұн қолжетімсіз болып қалуы мүмкін.

Неліктен IPFS маңызды: Шынайы өмірде қолданылуы

IPFS енді теориялық ұсыныс емес. Бұл хаттама Web3 инфрақұрылымының бірнеше санатында, NFT метадеректерді сақтаудан бастап Ethereum-ның өз желілік қабатына дейін өндірісте қолданылады.

Көптеген Ethereum-ға негізделген NFT стандарттары метадеректер мен медиа файлдарды офчейн түрінде сақтау үшін IPFS CID кодтарын пайдаланады, мұнда CID токен мен оның мазмұны арасында бұрмалануға төзімді байланыс орнату үшін смарт келісімшарт ішіне енгізілген. Бұл құрылым NFT мазмұнының дәлелдемесі кез келген жеке сақтау провайдерінің жұмысын тоқтатқан жағдайында да сақталып қалатынын білдіреді. Protocol Labs компаниясы IPFS үшін жасалған желілік қабатты libp2p деп аталатын жеке кітапханаға бөліп шығарды, ол содан бері Ethereum консенсус қабатында пирингтік желілік стек ретінде қабылданды. Бұл технологияны енгізу IPFS технологиясының файлдарды сақтаудан тыс Web3 инфрақұрылымына тигізетін кең ауқымды әсерін көрсетеді. Интернет архиві сияқты ұйымдар архивтеу мақсатында IPFS-ке негізделген мазмұнды тарату жолдарын зерттеді.

IPFS орталықсыздандырылған қосымшаларға орталық серверсіз деректерді сақтау үшін қажетті сақтау және мазмұнды бағыттау қабатын қамтамасыз етеді. NFT метадеректер, орталықсыздандырылған веб-сайт файлдары және IPFS-те сақталған dApp активтері, түйіндер оларды белсенді сақтап тұрған кезде, кез келген бір компанияның үздіксіз жұмысына тәуелсіз мәңгілікке сақталуы мүмкін. Крипто экожүйелерінің қалай дамитыны және қадағаланатыны туралы қосымша ақпарат алу үшін, криптовалюта деректерінің рейтингі қалай жұмыс істейді) осы протоколдарды қоршаған кеңейтілген нарықтық инфрақұрылымды түсіндіреді.

Бүгінгі таңда IPFS мазмұнына үш жол арқылы қол жеткізе аласыз:

1. Жалпыға қолжетімді IPFS шлюзі: кез келген стандартты браузерде ipfs.io/ipfs/[CID] немесе cloudflare-ipfs.com/ipfs/[CID] мекенжайына өтіңіз; орнату талап етілмейді
2. IPFS десктоп қолданбасы немесе Brave браузері: Brave-те IPFS-ті іштей қолдау мүмкіндігі бар, ол IPFS мекенжайларын шлюзсіз-ақ тікелей ашады
3. IPFS командалық жол демоны: өз түйінін (node) іске қосқысы келетін және желіге тікелей қатысқысы келетін техникалық пайдаланушылар үшін

Шлюз арқылы қатынасу негізінде HTTP протоколын пайдаланады, бұл IPFS мазмұнының кез келген стандартты браузерде арнайы бағдарламалық жасақтамасыз қолжетімді екенін білдіреді. Көптеген оқырмандар үшін IPFS-те орналасқан мазмұнды қарау үшін шлюз опциясы жеткілікті болады.

IPFS шектеулері мен сыни пікірлер

IPFS дәстүрлі интернеттің нақты мәселелерін шешеді, бірақ протоколдың өзіндік компромистері бар, оларды кез келген сауатты бағалау тікелей қарастыруы қажет.

Деректердің сақталу тұрақтылығын шектеу — ең маңызды практикалық мәселе. IPFS-тегі мазмұн тек оны орналастыруға дайын түйіндер болғанша ғана сақталады. Бұл дәстүрлі мағынадағы дизайн кемшілігі емес; бұл мазмұнның қолжетімділігіне жауапты орталық серверді алып тастаудың тікелей салдары. Сақтау міндеті инфрақұрылым провайдерлерінен мазмұн жариялаушыларға ауысады, олар пиннингті белсенді түрде басқаруы немесе Filecoin қоймасы үшін ақы төлеуі керек.

DHT маршрутизациясы HTTP-де кездеспейтін алу кешігуін тудырады. Көптеген түйіндер бекіткен танымал мазмұн үшін IPFS жақсы жұмыс істейді, себебі жақын серіктестер мазмұнды тез бере алады. Белгісіз мазмұн немесе жаңа жүктелген файлдар үшін IPFS жақсы кештелген HTTP жауабынан айтарлықтай баяу болуы мүмкін. Бұл теориялық емес, нақты өнімділік компромисі.

IPFS құрылымдық жағынан орталықсыздандырылған. Желіні ешқандай жеке ұйым бақыламайды және мазмұнның тұтастығына CID тексеруі арқылы криптографиялық түрде кепілдік беріледі. Дегенмен, IPFS анонимділікті қамтамасыз етпейді. Мазмұнды алу кезінде қатысушы тораптардың IP мекенжайлары көрініп тұрады, бұл IPFS-тің құпиялылық құралы емес екенін және оны солай қабылдамау керектігін білдіреді.

Төмендегі Жиі қойылатын сұрақтар (FAQ) бөлімі осы компромистердің бірқатарын тікелей қарастырады.

Жиі қойылатын сұрақтар

Келесі сұрақтар IPFS және ақ қағаздар (whitepapers) туралы ең жиі кездесетін іздеу сұрауларын көрсетеді, оларға тікелей жауап берілген.

IPFS қандай мәселені шешеді?

IPFS HTTP негізіндегі вебтің төрт құрылымдық әлсіздігін шешеді: сілтемелердің бұзылуы, цензура, өткізу қабілетінің тарылуы және деректердің байқатпай бұрмалануы. HTTP файлдарды орталық серверлерде сақтайды. Егер сервер желіден шығып кетсе немесе URL өзгерсе, файл жоғалады. IPFS файлдарды таратылған тең-теңге (peer-to-peer) желісі бойынша сақтайды және оларды орналасқан жеріне емес, мазмұны бойынша сәйкестендіреді, сондықтан кем дегенде бір түйін оларды хостингте ұстап тұрғанша файлдар қолжетімді болып қалады.

IPFS-тегі мазмұн бойынша сәйкестендіру дегеніміз не?

Мазмұн бойынша адрестеу — бұл файлдарды олардың қайда сақталғанына емес, мазмұнына қарай алу әдісі. Белгілі бір URL мекенжайындағы файлды нақты серверден сұраудың орнына, IPFS желіден Мазмұн идентификаторы (CID) деп аталатын арнайы криптографиялық саусақ ізіне сәйкес келетін файлды сұрайды. Бұл дегеніміз, бір файлды оны сақтайтын кез келген тораптан алуға болады және CID-тің өзі файлдың өзгертілмегенін дәлелдейді.

IPFS-тің Блокчейннен айырмашылығы неде?

IPFS – мазмұнды сақтау және алу үшін үлестірілген файл жүйесі, ал блокчейн – транзакцияларды жазу үшін үлестірілген реестр. IPFS файл бөліктерін ұйымдастыру үшін Меркл DAG (Бағытталған ациклдік граф) пайдаланады; блокчейн транзакция тарихын жазу үшін криптографиялық байланысқан блоктар тізбегін қолданады. Бұл екі технология жиі бірге қолданылады, блокчейн қолданбалары IPFS-те үлкен файлдарды сақтайды және бұзылмайтын анықтама жасау үшін файлдың CID-ін ончейн жазады.

IPFS-те CID дегеніміз не?

Контент идентификаторы (CID) — бұл IPFS желісінде сақталған кез келген контентке берілетін бірегей мекенжай, ол контентті криптографиялық хэш-функция арқылы өткізу арқылы жасалады. Екі бірдей файл әрқашан бірдей CID кодын береді; тіпті бір байтты өзгерту мүлдем басқа CID кодын тудырады. Бұл CID кодтарын бір мезгілде мекенжай да, тұтастықты тексеру құралы да етеді: егер сіз алған контент сұралған CID кодына сәйкес келсе, файлдың түпнұсқа екеніне және өзгертілмегеніне сенімді бола аласыз.

IPFS-ті кім және қашан жасады?

IPFS жобалық құжатының авторы — компьютер маманы және Protocol Labs негізін қалаушы Хуан Бенет, ол 2014 жылы жарияланған. Бенет негізін қалаған Protocol Labs ұйымы бүкіл экожүйедегі әзірлеушілердің үлестерімен IPFS-ті ашық бастапқы коды бар хаттама ретінде дамытуды және қолдауды жалғастыруда.

IPFS қауіпсіз бе және орталықсыздандырылған ба?

IPFS құрылымдық жағынан орталықсыздандырылған. Желіні ешбір жеке тұлға немесе ұйым бақыламайды, ал мазмұнның тұтастығына криптографиялық хэштеу арқылы кепілдік беріледі. Файлды алған кез келген торап оның сұралған CID-ге сәйкестігін тексере алады. Дегенмен, мазмұнның қолжетімділігі белсенді бекітуге (pinning) байланысты: егер ешбір торап файлды сақтамаса, оған қол жеткізу мүмкін болмайды. IPFS анонимділікті қамтамасыз етпейді, өйткені файлды алу кезінде қатысушы тораптардың IP мекенжайлары көрініп тұрады.

Filecoin дегеніміз не және оның IPFS-пен байланысы қандай?

Filecoin — Protocol Labs компаниясы жасаған, IPFS-те деректерді тұрақты сақтағаны үшін FIL токенымен түйін операторларына төлейтін бөлек криптовалюта және сақтау желісі. IPFS — негізгі протокол; Filecoin — оның үстіне салынған экономикалық ынталандыру қабаты. IPFS Filecoinсіз жұмыс істей алады, бірақ Filecoin жұмыс істеу үшін IPFS-ті талап етеді.

Криптовалютада жобалық құжат дегеніміз не?

Криптовалюта саласындағы жобалық құжат – бұл протоколдың дизайнын, оны шешетін мәселені және оны шешуге қолданылатын архитектураны сипаттайтын техникалық құжат. 2008 жылы Сатоши Накамото жариялаған Bitcoin жобалық құжаты сала үшін форматты белгіледі. Ең сенімді блокчейн және Web3 жобалары жобалық құжатты негізгі техникалық анықтама ретінде жариялайды.

IPFS-тегі мазмұнды қалай алуға болады?

IPFS мазмұнына қол жеткізудің ең қарапайым жолы — жария шлюз арқылы: кез келген стандартты браузерде ipfs.io/ipfs/[CID] немесе cloudflare-ipfs.com/ipfs/[CID] сілтемелеріне өтіңіз, ешқандай орнатуды қажет етпейді. Brave браузерінде IPFS мекенжайларын нативті түрде ашатын кірістірілген IPFS қолдауы бар. Техникалық пайдаланушылар үшін IPFS жұмыс үстелі қолданбасын немесе пәрмен жолы демонын іске қосу сізді тікелей тең дәрежелі (peer-to-peer) желіге қосады.

IPFS интернетті алмастыра ма?

Жоқ. IPFS интернетті немесе HTTP-ні алмастыруға арналмаған. Бұл — HTTP моделінің деректердің тұрақтылығы, цензураға төзімділік және контенттің тұтастығы сияқты нақты шектеулерін шешетін толықтырушы хаттама. Қазіргі IPFS контентінің көп бөлігіне HTTP шлюздері арқылы қол жеткізіледі, яғни бұл екі жүйе бәсекелесудің орнына бір-бірімен қатар жұмыс істейді.

Келесі не оқу керек

Осы мақаланы оқығаннан кейін сізде IPFS хаттамасымен жұмыс істеуге, жобалық құжатты бағалауға және IPFS-тің кеңірек Web3 экожүйесіндегі позициясын түсінуге қажетті іргелі білім болады. Енді сіз жобалық құжаттың не екенін түсіндіре аласыз, IPFS жобалық құжатында не ұсынылғанын түйіндей аласыз, IPFS-ті блокчейн мен HTTP-ден ажырата аласыз және Filecoin мен пиннингтің деректердің сақталу мәселесін шешудің жекелеген жолдары ретінде неліктен бар екенін түсіне аласыз.

Сіздің келесі қадамдарыңыз сізге не қажет екеніне байланысты:

• Хуан Бенет жазған толық техникалық сипаттаманы білу үшін түпнұсқа IPFS жобалық құжатын оқыңыз
• Protocol Labs қолдайтын ағымдағы іске асыру мәліметтері, API анықтамалары және оқулықтар үшін IPFS ресми құжаттамасына жүгініңіз
• Web3 негізіңізді тереңдету үшін іргелес хаттамалар арқылы блокчейн негіздерін зерттеңіз

Дәлдік туралы ескерту: IPFS – белсенді дамытылатын ашық бастапқы кодты протокол. Техникалық мәліметтер, таралу көрсеткіштері және экожүйе туралы ақпарат жарияланғаннан кейін өзгеруі мүмкін. Ең соңғы спецификациялар үшін docs.ipfs.tech мекенжайындағы ресми IPFS құжаттамасына жүгініңіз.

Қатысты оқу

• Cardano Ada крипто блокчейні дегеніміз не? Түсіндірме
• Litecoin Ltc криптосы дегеніміз не және ол қалай жұмыс істейді? Түсіндірме
• Polkadot криптосы, Dot тиыны және парачейндер дегеніміз не? Түсіндірме