IPFS は既存のネットワークにどのような挑戦をもたらすのでしょうか?

データの問題

2005 年以来、人類は約 130 億バイトのデータを収集してきました。この情報を紙に表示しようとすると、このデータを本にするために世界中の木をすべて紙に変えなければなりません。 2015年にはその数は7,900ギガバイトでした。 2020 年までにこの数は 40,900 に達し、指数関数的に増加する情報量は、急増するインターネット ユーザーによって消費されることになります。

インドネシアだけでも、インターネット利用者は1億500万人で、今後4年間で1億2500万人に増加すると予想されています。今後 4 年間で 2,000 万人がオンラインになります。これはたった 1 つの国に関するデータです。

さらに事態を複雑にしているのは、ストレージ（40%）と帯域幅（26%）の年間価格低下の差がほぼ2倍大きいことです。

つまり、より多くの人が既存のチャネルでより多くのデータを送信するようになるということです。これにより、ハードウェアを追加するだけでは解決できない混雑が発生します。

混雑は単なる一つの問題にすぎません。今日のインターネットは、当然ながら単一障害点を持つ集中型システムです。この障害点が悪用され、国全体がアクセス不能になる可能性があります。まさにこれが、2011年1月のエジプト革命で起こったことだ。大統領は打倒されることを望まなかったため、抗議活動を支援していたインターネットを遮断することを決めた。結局のところ、私たちが知る限り、それは役に立たなかったが、その影響は明らかで、4つの大手ISPプロバイダーがサービスを停止し、国は世界から切り離された。ここでの唯一の失敗点は、抗議者同士のコミュニケーションがすべて、直接人間同士で行われるのではなく、エジプトに出入りしていたことであり、そのドアが閉まったら何も機能しなくなった。明らかに問題があるので、解決策を提供するテクノロジーに投資することで、企業がそれらの問題からどのように利益を得ることができるかを見てみましょう。ここで IPFS とブロックチェーンが登場します。

IPFS

IPFS 惑星間ファイルシステムは、もともと 2014 年に Juan Benet によって設計された新しいインターネット プロトコルであり、その目的はデータを永続的に保存し、ネットワーク上の重複を排除し、ネットワーク コンピューターに保存されている情報のアドレスを取得することです。現在はオープンソース プロジェクトとなっています。 HTTP とは異なり、場所ではなくコンテンツがアドレス指定されます。 IPFS は、場所を指定して通信するのではなく、リソース自体を指定します。次に、データまたはその一部を所有するすべての人からこのリソースを取得し、分散型ネットワークを構築します。

では、使用するインターネット プロトコルが位置情報に基づいているかどうかをなぜ気にする必要があるのでしょうか?これを行うには、2 つのアプローチを比較します。

HTTP は、場所に基づく IP アドレス マッピング リソースを使用して機能します。これらを使用して、クライアントが必要とするリソースを持つ特定の場所にあるコンピューターを指します。たとえば、YouTube で 4K 動画をストリーミングする場合、ブラウザは Google のデータセンターから遠く離れたサーバー上でその動画を見つけ、そのストリームをユーザーまで届ける必要があります。実際には、コンテンツ配信ネットワーク (CDN) と呼ばれるものがあり、サーバーをユーザーの近くに配置できますが、それでも数百キロ離れている場合があり、発展途上国ではほとんど役に立ちません。

他の 100 人の参加者と一緒にプレゼンテーションに参加し、全員が同じビデオを見ていると想像してください。何が起こるかというと、ビデオを Google の最も近いノードから取得し、各生徒のラップトップにストリーミングして、100 回繰り返す必要があるのです。学生たちが同じビデオのコピーを持ち、それを互いに共有するのではなく、大量のデータを複数回、長距離にわたって配布しています。非効率的ですが、これが HTTP の動作方法であり、インターネット バックボーン上で大規模な輻輳問題を引き起こしています。

神話

IPFSに保存されたデータは永続的である

永遠と持続は同じものではありません。ここで明確にしておきたいのは、IPFS は永続性を保証するものではなく、IPFS 上に何かを保持する価値があるかどうかを判断するのはネットワーク上のノード次第だということです。しかし、IPFS を使用すると、インフラストラクチャを稼働させ続けることなく、コンテンツを作成してネットワークに追加し、その後消えることができます。 IPFS は暗号化を使用して、ネットワークが価値があると判断する限りコンテンツを提供します。固有のコンテンツへのリンクは常にそのまま残りますが、ネットワークがそれを保存するかどうかはユーザーが決定します。 IPFS は暗号通貨を使用してデータストレージを奨励します。これについては後で詳しく説明します。

IPFSはブロックチェーン上に構築されています

IPFS は MerkleTrees に似たアーキテクチャ要素を使用していますが、ブロックチェーン上に構築されているわけではなく、既存のブロックチェーン プロトコルで動作するように設計されています。前述のように、IPFS にアップロードされたすべてのファイルには永続的なアドレスが付与されます。 IPFSとは異なり、ブロックチェーンは大量のデータを保存するのには適していません。 IPFS とブロックチェーンを組み合わせると、IPFS に大量の情報を保存し、不変で永続的な IPFS アドレスをブロックチェーン トランザクションに組み込むことができます。 IPFS は公開アクセス可能なデータベースを提供し、ブロックチェーンはそれを公開検証可能にします。

IPFS と分散化と配布

IFPS は、高速なパフォーマンスと分散型データ アーカイブを可能にする分散ファイル システムです。

分散とは、すべてのデータ処理/アーカイブが同じ場所で行われないことを意味します。これらの分散サービスは、単一のエンティティによって制御される可能性があります。

分散化とは、単一の組織がすべての取引を制御しないことを意味します。

データがネットワーク全体に保存されると、IPFS が分散されます。分散化または所有権は、データと、そのデータを管理するアプリケーションによって異なります。

IPFSとブロックチェーンアプリケーション

IPFS は公開アクセス可能なデータを保存するのに使用され、ブロックチェーンはアドレスを検証するために使用されます。これは2つのことを意味します。