Tổng quan

Với mô hình lưu trữ tập trung, dữ liệu được kiểm soát trong tay một số tên tuổi lớn trong lĩnh vực như Facebook, Amazon, Google, tiktok hoặc các tổ chức chính phủ,… Điều này khiến cho dữ liệu bị kiểm soát, thao túng hoặc trở thành tâm điểm cho các hacker tấn công. Khi công nghệ Blockchain ra đời mô hình lưu trữ dữ liệu phi tập trung ngày một phổ biến và phát triển. IPFS là một trong những công nghệ phổ biến đi đầu trong lĩnh vực này. Với mô hình website phân tán (decentralized) của IPFS, các vấn đề này hoàn toàn được khắc phục và không còn chế độ quản lý phân cấp. Các dữ liệu được lưu trữ phân tán và không có một máy chủ tập trung để tấn công, càng nhiều người tham gia vào IPFS thì mạng sẽ càng bảo mật và khó có thể thao túng hơn.

*** Bài viết này thuộc chuỗi Series Storage Workspace của GFS Blockchain nhằm nghiên cứu từ căn bản tới nâng cao cũng như tốc độ phát triển hiện tại về lĩnh vực Storage – Một mảnh ghép không thể thiếu của bất kỳ Hệ tính thái nào. Tổng hợp các bài viết của Storage Workspace –> Xem tại đây.

IPFS là gì?

IPFS (Interplanetary File System) là một hệ thống phân tán ngang hàng để lưu trữ và truy cập các tệp, trang web, ứng dụng và dữ liệu.

Về cốt lõi, IPFS là một hệ thống tệp được tạo phiên bản có thể lấy tệp và quản lý chúng, đồng thời lưu trữ chúng ở đâu đó và sau đó theo dõi các phiên bản theo thời gian. IPFS cũng giải thích cách các tệp đó di chuyển trên mạng nên nó cũng là một hệ thống tệp phân tán.

Tính năng của IPFS

• Giảm bớt chi phí: Mô hình IPFS đó là giảm bớt chi phí đối với cả người cung cấp nội dung và người dùng thông thường. IFPS sẽ cho phép nội dung được tải hoàn toàn về mạng nội bộ IFPS dù bạn là ai và đang ở đâu.
• Nơi lưu trữ: Lưu trữ dữ liệu bằng IPFS cho phép chống trùng lặp, tính bền vững theo cụm và hiệu suất cao, cho phép người dùng lưu trữ thông tin của thế giới cho các thế hệ sau.
• Cung cấp dịch vụ: Cung cấp một lượng lớn dữ liệu cho người dùng, lưu trữ trên IPFS có thể giúp bạn cắt giảm chi phí băng thông nhờ tính năng phân phối nội dung ngang hàng an toàn của họ. Nếu bạn đang là đối tác hoặc phân phối các tập dữ liệu lớn, việc lưu trữ dữ liệu đó bằng IPFS có thể giúp tăng tốc hiệu suất và mở khóa lưu trữ phi tập trung.
• Phát triển ngoài chuỗi: Định dạng địa chỉ nội dung IPFS cho phép bạn lưu trữ các tệp lớn ngoài chuỗi và đặt các liên kết vĩnh viễn, bất biến trong các giao dịch, ghi dấu thời gian và bảo mật nội dung mà không cần phải đưa dữ liệu vào chuỗi.
• Content creators: IPFS trao quyền cho người sáng tạo nội dung xây dựng và chia sẻ trên web phi tập trung, cho dù đó là cung cấp nội dung miễn phí khỏi sự kiểm soát của bên trung gian hay tạo ra các NFT chịu được thử thách của thời gian.
• Offline users: Các mạng có độ trễ cao gây ra trở ngại lớn cho những người có cơ sở hạ tầng internet kém. IPFS ngang hàng cung cấp khả năng truy cập linh hoạt vào dữ liệu độc lập với độ trễ hoặc kết nối đường trục.
• Hỗ trợ một mạng internet linh hoạt: Nếu ai đó tấn công các máy chủ web của Wikipedia hoặc một kỹ sư tại Wikipedia mắc lỗi lớn khiến máy chủ của họ bốc cháy, bạn vẫn có thể lấy các trang web tương tự từ một nơi khác.
• Có thể tăng tốc độ lướt web khi bạn ở xa hoặc bị ngắt kết nối: Nếu bạn có thể truy xuất tệp từ một người nào đó ở gần thay vì cách xa hàng trăm hoặc hàng nghìn dặm, bạn thường có thể lấy tệp đó nhanh hơn. Điều này đặc biệt có giá trị nếu cộng đồng của bạn được nối mạng cục bộ nhưng không có kết nối tốt với internet rộng hơn. 

Cách hoạt động của IPFS

• Nhận dạng nội dụng: Khi bạn thêm tệp vào IPFS, tệp của bạn sẽ được chia thành các phần nhỏ hơn, được băm bằng mật mã và cung cấp một dấu vân tay duy nhất được gọi là mã nhận dạng nội dung (CID). CID này hoạt động như một bản ghi vĩnh viễn của tệp của bạn vì nó tồn tại tại thời điểm đó.
• Tìm kiếm nội dung: Khi các node khác tìm kiếm tệp nội dụng của bạn, họ sẽ hỏi các node ngang hàng của mình, những người đang lưu trữ nội dung được tham chiếu bởi CID của tệp. Khi họ xem hoặc tải xuống tệp nội dung của bạn, họ lưu vào bộ nhớ cache một bản sao và trở thành nhà cung cấp nội dung khác của bạn cho đến khi bộ nhớ cache của họ bị xóa.
• Ghim nội dung: Một node có thể ghim nội dung để cung cấp nội dung đó mãi mãi hoặc hủy nội dung mà nó không sử dụng trong một thời gian để tiết kiệm dung lượng. Điều này có nghĩa là mỗi node trong mạng chỉ lưu trữ nội dung mà nó quan tâm, cộng với một số thông tin lập chỉ mục giúp tìm ra node nào đang lưu trữ những nội dung gì.
• Chống giả mạo và kiểm duyệt nội dung: Nếu bạn thêm phiên bản mới của tệp vào IPFS, hàm băm mật mã của nó sẽ khác và do đó, nó sẽ nhận được một CID mới. Điều này có nghĩa là các tệp được lưu trữ trên IPFS có khả năng chống giả mạo và kiểm duyệt. Bất kỳ thay đổi nào đối với tệp không ghi đè lên tệp gốc và các phần chung trên các tệp có thể được sử dụng lại để giảm thiểu chi phí lưu trữ.
• Đặt tên cho tệp nội dung: Bạn cần phải nhớ một chuỗi dài các CID. IPFS có thể tìm thấy phiên bản mới nhất tệp của bạn bằng cách sử dụng hệ thống đặt tên phân cấp IPNS và DNSLink có thể được sử dụng để ánh xạ CID thành các tên DNS mà con người có thể đọc được .

Ưu và nhược điểm của IPFS

Ưu điểm của IPFS

• Hệ thống lưu trữ hoàn toàn phi tập trung.
• Mạng được xây dựng để có khả năng mở rộng cao.
• Mạng có thể chống lại các cuộc tấn công từ chối dịch vụ giữa những người khác vì nó được phân cấp hoàn toàn. Bằng cách này, việc truy cập thông tin kịp thời được đảm bảo mọi lúc.
• Việc sử dụng nó hoàn toàn miễn phí và mã nguồn có sẵn theo giấy phép phần mềm miễn phí.
• IPFS có thể mở rộng, cho phép bất kỳ ai thích ứng các chức năng mới mà không gặp vấn đề lớn. Ví dụ, các mô-đun quyền riêng tư, kết nối tới TOR, I2P, trong số những mô-đun khác có thể được thêm vào.

Nhược điểm của IPFS

• IPFS là một công nghệ đang trong quá trình phát triển, vì vậy việc sử dụng nó trong sản xuất vẫn chưa được rộng rãi.
• IPFS phức tạp để sử dụng cho những người dùng thiếu kinh nghiệm trong hệ thống.
• IPFS không có tiện ích mở rộng quyền riêng tư theo mặc định.
• Không giống như các dự án như SIA, IPFS không được thiết kế với mô hình khuyến khích làm cốt lõi của nó. Bởi vì điều này, họ đã phải phát triển các dự án riêng biệt như Filecoin bị hạn chế trong việc tích hợp của chúng.