IPFS: Una posible solución al "triángulo imposible" de blockchain

¿Conoces el "triángulo imposible" en la cadena de bloques? Es decir, la cadena de bloques no puede lograr escalabilidad (Scalability), descentralización (Descentralización) y seguridad (Seguridad) al mismo tiempo. Solo se pueden considerar dos de estos tres elementos al mismo tiempo. Por ejemplo, si desea buscar la "descentralización" y la "seguridad", inevitablemente sacrificará la "escalabilidad". Porque para garantizar la apertura, la autonomía, la no manipulación y otras características descentralizadas de la red, es necesario otorgar a cualquier nodo los mismos derechos y obligaciones, es decir, cualquier nodo del sistema debe realizar el cálculo completo y el almacenamiento de los datos de transacción. . De esta forma, el rendimiento de todo el sistema estará limitado por el límite superior de rendimiento de un solo nodo, limitando así la escalabilidad de todo el sistema.

La escalabilidad es un desafío importante al que generalmente se enfrentan las cadenas de bloques en la actualidad. Vitalik Buterin, el fundador de Ethereum, dijo una vez: "La escalabilidad puede ser el problema número uno. El problema de escalabilidad se ha convertido en el cementerio de muchos sistemas. Este es un desafío importante y difícil. Estos son hechos conocidos". Con este desafío, muchos proyectos están tratando de mejorar la escalabilidad de la cadena de bloques a través de la cooperación de "IPFS+blockchain". Pero, ¿qué es IPFS? ¿Cómo mejorar la escalabilidad de blockchain? La clase de blockchain de Wanxiang de hoy lo llevará a comprender IPFS.

El nombre completo de IPFS es Interplanetary File System, que es un protocolo hipermedia distribuido punto a punto de código abierto. Nació originalmente en el mundo de Internet para solucionar algunos problemas causados ​​por HTTP (Protocolo de transferencia de hipertexto). Hablando de HTTP, todos deberían estar familiarizados con él. Cuando ingresamos una URL, generalmente ingresamos http://al principio. El protocolo se inventó en 1991 y se implementó en los navegadores web en 1996. Su función principal es soportar la comunicación de datos en Internet, es decir, especificar el método de transmisión de información en Internet y el método de respuesta de comandos de navegadores y servidores.

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Se puede decir que HTTP es la piedra angular del funcionamiento actual de Internet. Pero casi 30 años después de su nacimiento, este acuerdo se ha ido quedando obsoleto y sus inconvenientes han sido revelados uno a uno. Por ejemplo:

1. No admite la descarga de archivos de varios servidores al mismo tiempo, lo que da como resultado una baja eficiencia en la transmisión de contenido.

2. El alto costo del ancho de banda y la acumulación de una gran cantidad de archivos duplicados aumentan la carga de almacenamiento.

3. A medida que continúa aumentando la centralización de servidores y proveedores de servicios, la supervisión de Internet se ha vuelto más estricta.

4. La información histórica que se puede almacenar en Internet es limitada y es difícil rastrear los registros de información histórica a largo plazo.

5. La conexión inestable conduce a una velocidad de conexión lenta y una baja eficiencia en la transmisión de información.

Preguntas como estas abundan. Se espera que IPFS, un sistema de almacenamiento de archivos distribuido, supere estos problemas uno por uno. Por ejemplo, en IPFS, un protocolo distribuido, los usuarios ya no descargan archivos de un solo servidor, sino que pueden obtener archivos de varios otros nodos en la red al mismo tiempo, lo que mejora la eficiencia de la descarga. Además, este protocolo de almacenamiento de datos distribuidos también garantiza la seguridad de la información de la red a través del cifrado hash. ¿Suena similar a la cadena de bloques?

En primer lugar, IPFS utiliza el valor hash para identificar de forma única todos los archivos del sistema. Sobre esta base, se eliminan los archivos duplicados, se registra la información de la versión histórica de los archivos y se puede rastrear la información histórica de los archivos, de modo que como para garantizar que el contenido de la página web no sea dañado por el servidor, falla o bloqueo del host virtual.

En segundo lugar, el cifrado hash también ayuda a garantizar la autenticidad del contenido del archivo. Cuando un usuario busca un archivo a través de la red IPFS, el sistema de red en realidad usa el valor hash del archivo como estándar y encuentra un archivo con el mismo valor hash de cada nodo que almacena el archivo y se lo devuelve al usuario.

Además, los nodos en IPFS están conectados por valor hash para formar una estructura de datos Merkle DAG, por lo que tiene las siguientes ventajas:

1. El contenido es direccionable: todo el contenido se identifica por valor hash, lo cual es conveniente para la búsqueda y el seguimiento.

2. Sin contenido duplicado: debido a la singularidad del valor hash en el sistema, el mismo contenido generará el mismo valor hash, que el sistema considerará como duplicado y lo eliminará a tiempo.

3. El contenido no se puede manipular: el contenido del sistema debe pasar la verificación del valor hash. Después de manipular el contenido, el valor hash cambiará naturalmente, lo que ayudará al sistema a identificar que el contenido ha sido manipulado y descubrir los riesgos a tiempo.

Vale la pena mencionar que cada nodo en IPFS solo almacenará el contenido que necesita o le interesa, y creará un índice para la información del contenido, para que los nodos puedan entender qué información almacenan y facilitar la búsqueda posterior.

En resumen, el marco de almacenamiento de archivos distribuidos de IPFS subvierte fundamentalmente la forma en que HTTP transmite contenido a través de servidores centralizados. Los usuarios ya no buscan información de un solo servidor, sino que pueden obtener rápidamente información de miles de otros nodos en la red en función de la identidad única (valor hash) del archivo y, al mismo tiempo, realizar la localización del archivo Adquisición fuera de línea mejora en gran medida la eficiencia y la conveniencia de la adquisición de información.

Ya sea que se trate de una estructura distribuida descentralizada o del uso de criptografía para garantizar la seguridad de la información, podemos ver que IPFS y blockchain tienen muchas similitudes. Al mismo tiempo, Juan Benet, el inventor de IPFS, dijo una vez: "La información en IPFS se puede transmitir entre nodos que no confían entre sí y el sistema no perderá el control de la información y no enfrentará riesgos de seguridad". se aplica al valor aplicado de la colaboración de bajo costo y alta eficiencia entre partes interesadas que no son de confianza.

Este alto grado de ajuste entre IPFS y blockchain nos permite ver el potencial para la integración de estas dos tecnologías. La tecnología IPFS genera direcciones IPFS permanentes no manipulables para datos masivos a través del cifrado hash y luego almacena la información de la dirección en la cadena de bloques. Esto es equivalente a simplificar los datos originales en una dirección IPFS y luego subirlos a la cadena, expandiendo la capacidad de almacenamiento de información de un solo nodo sin sacrificar la descentralización y la seguridad, para que la escalabilidad de la red en general pueda resolver el problema de la "cadena de bloques". en la cadena de bloques. El problema del "triángulo imposible" proporciona una solución factible.

Muchos proyectos han tratado de aplicar la tecnología IPFS en la cadena de bloques, a través de este sistema de archivos distribuido punto a punto para mejorar la capacidad de almacenamiento de los nodos, sentando una buena base para la expansión general del sistema y el desarrollo sostenible. A medida que los escenarios de aplicación de la cadena de bloques continúen expandiéndose, los requisitos de rendimiento para esta tecnología aumentarán gradualmente. Creemos que el protocolo de almacenamiento distribuido IPFS ayudará al mayor desarrollo de las aplicaciones de la cadena de bloques al mejorar la escalabilidad de la cadena de bloques.

Artículo de referencia

¿Qué es IPFS? Sistema de archivos interplanetarios: Guía completa para principiantes

El IPFS y la cadena de bloques

El "triángulo imposible" de blockchain

Problema de escalabilidad y análisis de razón de blockchain

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