Các trang Web như chúng ta biết ngày nay, được kiểm soát bởi các máy chủ tập trung và được truy cập bằng địa chỉ dựa trên vị trí. Cùng với đó là các vấn đề tiềm ẩn trong trường hợp máy chủ bị tấn công hoặc nếu nó xảy ra sự cố. Điều này sẽ khiến người dùng đang yêu cầu dữ liệu không nhận được gì ngoài một trang lỗi. Trong những trường hợp như vậy, sự hỗ trợ của IPFS là vô cùng cần thiết. Để biết IPFS là gì, IPFS hoạt động như thế nào và cách sử dụng IPFS mời bạn theo dõi bài viết dưới đây của vuatrader.
Các Vấn Đề Với Sự Tập Trung Của Web
Để hiểu tầm nhìn của IPFS, trước tiên chúng ta cần hiểu mọi thứ không ổn với cấu trúc tập trung hiện tại của Internet.
Internet ngày nay tập trung hơn nhiều so với cách đây 15 – 20 năm. Một số lượng nhỏ các tập đoàn lớn kiểm soát lượng lưu lượng truy cập và dữ liệu không cân xứng trên phạm vi toàn cầu.
Trên thực tế, chúng tác động trực tiếp đến cuộc sống và sự nghiệp của hàng tỷ người trên toàn thế giới. Hậu quả của sự độc quyền trắng trợn như vậy có thể khá nghiêm trọng. Ví dụ: những gã khổng lồ công nghệ như Google hoặc các nền tảng truyền thông xã hội như Twitter, Instagram và Facebook, thường xuyên bị phát hiện vi phạm luật bảo mật dữ liệu hoặc thực hiện các hoạt động kinh doanh phi đạo đức gây thiệt hại cho người dùng.
Hơn nữa, hầu hết các máy chủ lưu trữ phần lớn dữ liệu được tạo và chia sẻ hàng ngày (bao gồm ảnh, video, tài liệu và các tệp khác của bạn) được kiểm soát bởi một số công ty, bao gồm cả Amazon, Google, IBM và Microsoft. Điều gì sẽ xảy ra nếu máy chủ của một hoặc nhiều công ty này gặp sự cố ngừng hoạt động nghiêm trọng? Hoặc điều gì sẽ xảy ra nếu họ mất quyền kiểm soát dữ liệu người dùng do vi phạm an ninh nghiêm trọng?
Chính phủ cũng có thể dễ dàng kiểm duyệt hoặc thậm chí đóng cửa bất kỳ nền tảng Internet nào nếu họ thấy cần thiết. Chúng ta đã nhiều lần chứng kiến các cuộc đàn áp khốc liệt của chính phủ đối với các nền tảng Internet khác nhau ở các khu vực khác nhau trên thế giới.
Nguồn gốc của tất cả những vấn đề lặp đi lặp lại này là cấu trúc tập trung của Internet. IPFS sinh ra nhằm mục đích giải quyết những vấn đề này một lần và mãi mãi.
Tìm Hiểu IPFS Là Gì?
IPFS – viết tắt của InterPlanetary File System, là một giao thức siêu phương tiện ngang hàng (P2P) được ra mắt với mục đích làm sáng tỏ một cuộc cách mạng Internet mới. Đây là một hệ thống phân tán cho phép người dùng lưu trữ và truy cập dữ liệu như tệp, ứng dụng và trang web. Mục tiêu rộng lớn hơn của IPFS là tạo ra một mạng máy tính toàn cầu đảm bảo kết nối riêng tư, an toàn và chống kiểm duyệt.
Hệ thống lưu trữ liên hành tinh IPFS là một giao thức siêu phương tiện P2Pp được xây dựng bởi Phòng thí nghiệm giao thức. Đây là một dịch vụ phi tập trung sử dụng một mạng máy tính được phân phối rộng rãi để lưu trữ nội dung.
Nội dung được lưu trữ có thể thuộc nhiều loại và danh mục khác nhau, bao gồm nhưng không giới hạn ở cơ sở dữ liệu, trang web, tệp phương tiện, tài liệu và ứng dụng. Trên thực tế, quá trình truy cập nội dung gần giống với cách bạn truy cập trang web bằng cách nhập URL của trang web đó.
Tương tự như cách các mạng chuỗi khối sử dụng các nút để tạo ra sức mạnh tính toán cần thiết để xác minh dữ liệu, IPFS cũng triển khai hàng trăm nghìn nút cung cấp băng thông lưu trữ của chúng cho mạng để lưu trữ dữ liệu.
Đối với những người ngoài vòng lặp, các nút về cơ bản là các hệ thống máy tính riêng lẻ tạo thành mạng IPFS. Vì vậy, IPFS về cơ bản có khả năng thực hiện mọi thứ mà nền tảng web tập trung làm, nhưng không yêu cầu bất kỳ lưu trữ dữ liệu tập trung nào.
Công Năng Của IPFS Là Gì?
Với IPFS, bạn có khả năng làm nhiều việc, chẳng hạn như:
- Ứng dụng máy tính để bàn
- Chia sẻ tệp của bạn hoặc bán các bản sao của nó
- Thả chết
- Cộng tác trên các tài liệu bằng văn bản
- Kiểm soát phiên bản
- Kết nối người tham dự sự kiện
- Trao đổi tin nhắn
- Lưu trữ tài sản
Tại Sao Nên Sử Dụng IPFS?
Phòng thí nghiệm giao thức, công ty đứng sau IPFS, cam kết rằng công nghệ này có thể mang lại hiệu suất vượt trội trên các mặt sau:
Tốc Độ
Cho đến hôm nay, Giao thức truyền tải siêu văn bản (HTTP) là dạng tiêu chuẩn của giao thức phản hồi yêu cầu trong cơ sở hạ tầng máy khách – máy chủ. Giao thức HTTP chỉ hướng dẫn bạn tới một vị trí – thường là một máy chủ. Mặt khác, mô hình P2P của IPFS cho phép bạn truy xuất đồng thời các phần nội dung khác nhau từ nhiều nút (hoặc hệ thống máy tính). Điều này giúp tiết kiệm đáng kể chi tiêu băng thông, do đó đảm bảo kết nối nhanh hơn.
Phân Quyền
Tính đến hôm nay, các công ty như Amazon Web Services hoặc Google Cloud trên thực tế sở hữu mọi dữ liệu mà các trang web tự nguyện chọn để lưu trữ trong máy chủ web của họ. Họ có thể tùy ý chặn bạn khỏi nền tảng của họ và hạn chế quyền truy cập của bạn vào nội dung của riêng bạn.
Họ cũng có thể khuất phục trước áp lực của chính phủ và khóa bạn, như thường xảy ra ở các quốc gia như Iran và Trung Quốc. Ngược lại, mô hình P2P trong mạng IPFS đảm bảo phân cấp hoàn toàn, do đó, đảm bảo tính sẵn có của thông tin bất kể mọi nỗ lực kiểm duyệt.
Khả Năng Bảo Vệ
Mạng IFPS triển khai hai biện pháp để đảm bảo rằng các tác nhân độc hại không thể can thiệp vào bất kỳ dữ liệu hoặc tệp nào trên mạng của nó.
- Tính bất biến để làm cho tất cả dữ liệu được tải lên các nút trên mạng không thể thay đổi được.
- Một hàm băm được gán cho mỗi tệp. Băm giống như một dấu vân tay duy nhất cho tệp cụ thể đó. Bạn có thể so sánh hàm băm mà bạn tìm kiếm với mã băm mà bạn nhận được để đảm bảo rằng bạn đã nhận đúng tệp.
Mô hình phi tập trung cơ bản cũng có nghĩa là tin tặc không có tâm điểm để tấn công.
Tính Hiệu Quả
Việc nhấn mạnh vào tính phi tập trung trong giao thức IPFS đảm bảo những lợi ích mà chúng ta đã thấy trước đây trong các nền tảng P2P thế hệ trước như BitTorrent. Mỗi nút riêng lẻ trên mạng giữ lại các bản sao của một tệp. Sau đó, họ gửi những dữ liệu này theo yêu cầu về hàm băm tương ứng, đây là mã định vị duy nhất cho tệp cụ thể đó. Quá trình này tương tự như quá trình “gieo” tệp torrent.
Lưu ý rằng khi một tệp được tải lên lần đầu tiên trên IPFS, mạng chỉ tạo một bản sao của tệp đó cùng với một hàm băm. Điều này đảm bảo rằng lượng dữ liệu cần xử lý tương đối ít hơn nhiều. Điều đó dẫn đến nhu cầu lưu trữ ít chuyên sâu hơn. Ngoài ra, hiệu quả vượt trội này có nghĩa là IPFS có thể thực hiện với kết nối internet chất lượng thấp (tương đối), do đó làm cho mạng của nó có thể truy cập rộng rãi.
Tìm Hiểu IPFS Hoạt Động Như Thế Nào?
Khi bạn tải tệp lên giao thức IPFS, mạng sẽ chia tệp đó thành các phần nhỏ hơn và phân phối chúng trên nhiều máy tính (nút). Tất cả các phần của tệp cụ thể đó đều có thể nhận dạng được bằng một hàm băm. Hàm băm giúp mạng xác định các nút nào chứa các phần khác nhau của tệp tương ứng với hàm băm đó.
Bây giờ, nếu bạn muốn truy cập và truy xuất tệp đó, tất cả những gì bạn phải làm là nhập hàm băm trên trình duyệt web tương thích, chẳng hạn như Trình duyệt Brave hoặc Opera. Quá trình này gần giống với việc bạn truy cập một trang web thông thường bằng cách nhập địa chỉ (URL) của nó vào trình duyệt.
Sau khi được xác định, IPFS yêu cầu tất cả các nút truyền các phần của tệp mà chúng có thông qua kết nối P2P.
Lưu ý rằng giống như mạng chuỗi khối trung bình của bạn, IPFS cũng không thay đổi, nghĩa là không thể thay đổi nội dung của tệp. Bởi vì nếu bạn giả mạo hoặc sửa đổi một tệp và nội dung của nó, hàm băm của nó cũng sẽ tự động thay đổi.
Tuy nhiên, mạng có một hệ thống phiên bản để loại bỏ bất kỳ tác dụng phụ nào từ yếu tố bất biến kiên quyết này. Nó cho phép bạn thêm các phiên bản mới của tệp và kết nối chúng với các phiên bản cũ hơn. Trong số các lợi ích khác, tính năng này đảm bảo rằng toàn bộ lịch sử của tệp cụ thể đó vẫn còn nguyên vẹn và có thể truy cập được.
Bảng Băm Phân Tán (DHT)
Bảng băm dữ liệu (DHT) là cấu trúc dữ liệu triển khai cấu trúc có thể ánh xạ khóa thành giá trị. Một DHT sử dụng hàm băm để tính toán chỉ mục – hay còn gọi là mã băm – vào nhiều vị trí, từ đó có thể định vị giá trị mong muốn. Điều này có nghĩa là dữ liệu được trải rộng trên một mạng máy tính và được phối hợp để cho phép truy cập và tra cứu hiệu quả giữa các nút.
Ưu điểm của DHT bao gồm tính phi tập trung, khả năng chịu lỗi và khả năng mở rộng. DHT có thể mở rộng quy mô để chứa rất nhiều nút và ngay cả khi một nút bị lỗi hoặc rời khỏi mạng, hệ thống vẫn sẽ hoạt động bình thường.
Trao Đổi Khối
BitTorrent, một hệ thống chia sẻ tệp phổ biến, có thể điều phối việc truyền dữ liệu giữa vô số nút bằng cách dựa vào một giao thức trao đổi dữ liệu, nhưng nó bị giới hạn trong hệ sinh thái torrent.
Đó là lý do tại sao IPFS triển khai một phiên bản tổng quát hơn của giao thức này có tên là BitSwap, hoạt động như một thị trường cho bất kỳ loại dữ liệu nào.
Merkle DAG
Merkle DAG là sự kết hợp giữa Merkle Tree và Directed Acyclic Graph (DAG). Cây Merkle chịu trách nhiệm đảm bảo rằng các khối dữ liệu được trao đổi trên mạng p2p là chính xác và không bị thay đổi theo bất kỳ cách nào.
Việc xác minh được thực hiện bằng cách tổ chức các khối dữ liệu bằng cách sử dụng hàm băm mật mã, đây là hàm nhận đầu vào và tính toán hàm băm chữ và số duy nhất tương ứng với đầu vào đó. Đảm bảo rằng một đầu vào sẽ dẫn đến một hàm băm nhất định rất đơn giản, nhưng rất khó để đoán đầu vào từ một hàm băm.
DAG là một phương pháp mô hình hóa các chuỗi thông tin cấu trúc liên kết không có chu kỳ. Cây phả hệ là một đại diện cơ bản của một DAG. DAG merkle về cơ bản là một cấu trúc dữ liệu trong đó các giá trị băm được sử dụng để chỉ các khối và đối tượng dữ liệu. Nguyên tắc chính của IPFS là mô hình hóa tất cả dữ liệu trên DAG merkle tổng quát.
Hệ Thống Tệp Tự Chứng Nhận
Hệ thống tệp tự chứng nhận (SFS) là hệ thống tệp phân tán không cần quyền đặc biệt để trao đổi dữ liệu. Dữ liệu được cung cấp cho người dùng chỉ được xác thực bằng tên tệp, được ký bởi máy chủ. Có nghĩa là bạn có thể truy cập nội dung từ xa một cách an toàn với tính minh bạch của bộ nhớ cục bộ.
Sự Phân Quyền Của IPFS Là Gì?
Khi nói đến phân cấp và IPFS cụ thể, có một mục tiêu chính: làm cho có thể tải xuống một tệp từ nhiều vị trí không được quản lý bởi một tổ chức. Tất nhiên, điều này đi kèm với nhiều lợi ích bao gồm:
- Hỗ trợ một mạng internet mạnh mẽ. Nếu ai đó quyết định tấn công một máy chủ web cụ thể mà bạn đang sử dụng hoặc máy chủ gặp sự cố, bạn vẫn có thể truy xuất các trang web đó từ những người khác.
- Tăng độ khó kiểm duyệt nội dung. Vì các tệp trên mạng IPFS có thể đến từ nhiều vị trí nên khó có ai kiểm duyệt nội dung hơn.
- Có khả năng tăng tốc yêu cầu của bạn nếu bạn ở xa máy chủ đang gửi yêu cầu cho bạn. Nếu bạn có thể truy xuất yêu cầu của mình từ một người ở gần trái ngược với một người ở xa hơn, bạn có thể truy xuất yêu cầu của mình nhanh hơn.
Chúng ta đều biết. Có rất nhiều thuật ngữ và công nghệ phức tạp khi thảo luận về IPFS, nhưng điểm chính là IPFS nhằm mục đích thay đổi cách mạng của con người và máy tính giao tiếp với nhau. Web 2.0 được cấu trúc dựa trên quyền sở hữu và quyền truy cập, nghĩa là bất kỳ ai sở hữu tệp cũng chính là người cung cấp tệp cho bạn.
Tuy nhiên, với IPFS, cấu trúc dựa trên quyền sở hữu và tham gia, nghĩa là nhiều người sở hữu tệp của nhau và bằng cách tham gia sử dụng tệp, bạn cũng đang phân phối tệp.
IPFS Lưu Trữ Các Đối Tượng Dữ Liệu Như Thế Nào?
IPFS chia các tệp lớn hơn thành các khối 256 KB, được gọi là Đối tượng IPFS. Mỗi Đối tượng IPFS của một tệp chứa các liên kết đến tất cả các Đối tượng IPFS khác tương ứng với tệp đó.
ID băm được liên kết với một tệp dài 24 ký tự và được gọi là ID nội dung (CID). Khi bạn truy xuất một tệp, mạng sẽ xác minh hàm băm để xác nhận tính toàn vẹn của tệp. Nếu kiểm tra hàm băm không thành công, điều đó có nghĩa là ai đó đã sửa đổi tệp.
Nói một cách dễ hiểu, giả sử bạn đã tải một tệp lên mạng IPFS từ nút của mình. Ngay sau đó, một người dùng khác có tên Alice yêu cầu và tải xuống máy tính (nút) của họ. Sau một thời gian, một người dùng khác có tên Bob yêu cầu cùng một tệp. Giờ đây, Bob có thể truy xuất tệp từ nút của bạn hoặc từ nút của Alice hoặc phổ biến hơn là từ cả hai bạn. Số lượt tải xuống càng cao, sẽ càng có nhiều nút để trợ giúp cho các yêu cầu tải xuống tiếp theo.
Mạng sẽ định kỳ xóa các Đối tượng IPFS được lưu trong bộ nhớ cache khỏi các nút. Bạn có thể tránh điều đó xảy ra bằng cách ghim một tệp để lưu trữ vĩnh viễn tệp đó trên nút của bạn.
Lưu ý rằng bạn có thể đăng ký nền tảng lưu trữ đám mây tương thích với IPFS và cung cấp dữ liệu của bạn cho mạng IPFS. Bằng cách này, bạn có thể ghim dữ liệu của mình vĩnh viễn. Nhiều nền tảng lưu trữ cung cấp dịch vụ này.
Tìm Hiểu Cách Sử Dụng IPFS
Một số trình duyệt bao gồm Trình duyệt Brave và Opera vốn hỗ trợ trình duyệt IPFS. Với Brave và Opera, bạn có thể dán trực tiếp liên kết IPFS (CID) vào thanh địa chỉ để truy cập trang web hoặc tệp bạn đang tìm kiếm. Trong khi đó, các trình duyệt khác có thể cần một tiện ích bổ sung tương tự.
Điều đáng chú ý ở đây là Trình duyệt Brave cho phép bạn truy cập nội dung IPFS thông qua nút cục bộ của riêng bạn hoặc cổng công cộng. Tùy chọn đầu tiên thích hợp hơn cho những người muốn xác minh nội dung cục bộ.
Tìm Hiểu Cách Chạy Một Nút IPFS
Nếu bạn muốn chạy nút IPFS của riêng mình, cách đơn giản và dễ dàng nhất để thực hiện việc này là kiếm cho mình một IPFS Desktop. Đó là bộ phần mềm chính thức do Phòng thí nghiệm giao thức phát triển và nó có sẵn trên tất cả các nền tảng hệ điều hành chính, bao gồm Windows, Mac và Ubuntu.
IPFS Desktop tương đối dễ sử dụng và đi kèm với một loạt hướng dẫn cho người dùng mới. Với bộ phần mềm, bạn có thể tải bất kỳ tệp nào lên mạng IPFS một cách dễ dàng.
Ngoài ra còn có một tiện ích bổ sung cho trình duyệt (IPFS Companion) cho phép bạn tương tác với IPFS Desktop và nút của bạn trực tiếp từ trình duyệt của bạn. Tiện ích bổ sung tương thích với Chrome, Edge, Firefox, Brave và Opera.
Các Trường Hợp Sử Dụng IPFS
Các trường hợp sử dụng IPFS bao gồm:
- Cung cấp một cách khá hiệu quả để truy cập các tệp (trang web, video, hình ảnh, tài liệu nghiên cứu, bài báo…) từ mọi nơi mà không phụ thuộc vào bên thứ ba tập trung. Sự nhấn mạnh vào tính phi tập trung này làm cho mạng nhanh hơn, dân chủ hơn và an toàn hơn.
- Người dùng ít có khả năng bị ảnh hưởng bởi kiểm duyệt nội dung. Bởi vì bạn sẽ truy cập dữ liệu trực tiếp từ một nguồn (ngang hàng thông qua kết nối P2P), bạn có thể truy cập ngay cả thông tin bị kiểm duyệt hoặc bị chặn cục bộ.
- IFPS có thể khá hiệu quả trong việc cung cấp kết nối nhanh hơn và an toàn hơn ở những nơi có kết nối internet tương đối kém.
Bất chấp tất cả những lợi ích này, sớm hay muộn cũng có những lĩnh vực mà IPFS cần phải cải thiện.
Ví dụ: thiếu các tùy chọn để tìm kiếm nội dung. Khi viết bài này, IPFS thiếu một công cụ tìm kiếm đầy đủ chức năng mà bạn có thể sử dụng để tìm kiếm nội dung. Nói cách khác, cho đến ngày nay, IPFS giống như internet mà không có Google (hoặc Bing hoặc DuckDuckGo hoặc bất kỳ công cụ tìm kiếm nào đối với vấn đề đó).
Hạn Chế Của Mạng IPFS
Tương tự, như thường lệ, phi tập trung hóa cũng có thể là con dao hai lưỡi. Đặc biệt nếu bạn coi việc thiếu quy định là một vấn đề lớn. Công bằng mà nói, đó thực sự là một vấn đề, vì IPFS cho đến nay dường như không có bất kỳ cơ chế nào để hạn chế nội dung có khả năng gây hại. Nội dung có hại có thể có nghĩa là bất cứ điều gì chẳng hạn như lời nói căm thù, tin tức giả mạo, khiêu dâm trẻ em, vi phạm bản quyền… Và như bạn có thể sẽ đồng ý, có một số yếu tố rủi ro nếu một nền tảng là Miền Tây hoang dã với tự do ngôn luận tuyệt đối.
Điều đó nói rằng, nếu Phòng thí nghiệm giao thức sớm tìm ra cách giải quyết những vấn đề này, thì IPFS rất có thể trở thành một phần quan trọng của mô hình web 3 mới nổi và đi tiên phong trong một kỷ nguyên mới cho người dùng internet.
Một Số Câu Hỏi Thường Gặp Về Giao Thức IPFS
IPFS có thể bị hack không?
IPFS có phải là cơ sở dữ liệu không?
Lưu trữ IPFS có miễn phí không?
IPS có phải là một chuỗi khối không?
Kết Luận
Cuối cùng, nếu IPFS thành công, nó sẽ cung cấp một nền tảng vững chắc cho tương lai của Internet. Mục tiêu cho tương lai của web là minh bạch, an toàn và phân phối sao cho web không nằm dưới sự kiểm soát của một thực thể chính và IPFS có thể giúp đạt được mục tiêu này.
Như vậy, vuatrader đã cùng bạn tìm hiểu IPFS là gì cũng như cách sử dụng IPFS và những thông tin khác liên quan đến giao thức này.
