Wat is IPFS?

IPFS (InterPlanetary File System) is een open-source hypermedia-protocol waarmee peers gegevens kunnen opslaan en distribueren in één gedistribueerd bestandssysteem.

De auteur van de beslissing — de oprichter en leidinggevende van de Amerikaanse startup Protocol Labs Juan Benet - noemde het een "gedistribueerd, permanent web", waarbij hij doelde op het feit dat de site die in IPFS wordt gemaakt nooit door iemand kan worden afgesloten.

"IPFS is een hoogwaardig block-opslagmodel met content-addressable hyperlinks," legde hij uit in een whitepaper-project.

Een interplanetair bestandssysteem is een peer-to-peer (P2P) hypermedia-protocol dat is ontworpen om het Internet sneller, veiliger en opener te maken.

Het werd gemaakt om wetenschappelijke datasets tot 100 GB groot tussen nodes over te dragen. Benet ontdekte dat moderne methoden voor het verzenden en opslaan van informatie op het netwerk traag, gecentraliseerd en eenvoudig gehackt konden worden. Op basis van deze observaties besloot Benet het systeem op de volgende punten met IPFS te verbeteren:

• Snelheid: momenteel is het hypertext transfer protocol (HTTP) de meest voorkomende vorm van het request-response-protocol in het client-servercomputermodel van Internet. Waar HTTP echter gegevens slechts van één server downloadt, haalt P2P IPFS fragmenten gelijktijdig op van meerdere nodes (gebruikers), wat een aanzienlijke besparing op bandbreedte betekent.
• Efficiëntie: de gedecentraliseerde IPFS-structuur werkt vergelijkbaar met BitTorrent. Nodes bewaren kopieën van gegevens (bestanden, films, afbeeldingen, enz.) om deze vervolgens op verzoek van een hash (unieke locatorcode voor het bestand) naar de gebruiker te sturen, zoals seeding. Wanneer gegevens voor het eerst in IPFS worden geladen, wordt slechts één kopie met één hash aangemaakt, wat betekent dat er minder informatie hoeft te worden verwerkt en minder opslagruimte nodig is. Bovendien betekent dit dat IPFS minder afhankelijk is van de Internetverbinding dan moderne systemen, waardoor informatie toegankelijker wordt.
• Veiligheid: IPFS gebruikt twee systemen om ervoor te zorgen dat gegevens niet worden gewijzigd of gemanipuleerd. Ten eerste zijn alle gegevens die in het systeem worden geladen onveranderbaar. Ten tweede krijgt elk bestand een unieke vingerafdruk — een hash. De gebruiker kan de hashcode waarnaar hij op zoek was vergelijken met de hashcode die hij heeft ontvangen. Als deze identiek is, dan is de informatie erin dat ook.
• Decentralisatie: het P2P IPFS-systeem garandeert de beschikbaarheid van informatie ongeacht censuur. Momenteel is het Internet sterk gecentraliseerd, en individuele bedrijven, zoals Amazon Web Services of Google Cloud, bezitten enorme serverparken die alle op Internet gepubliceerde gegevens opslaan. Een overheid of een groot bedrijf kan informatie censureren of zelfs wissen waar we toegang toe hebben, zoals het geval is in sommige landen, waaronder China en Noord-Korea. Door gedecentraliseerde en betrouwbare P2P te gebruiken, zorgt IPFS voor beschikbaarheid van gegevens voor iedereen.

Hoe Werkt IPFS?

IPFS is gebouwd op blockchaintechnologie, wat betekent dat het gedecentraliseerd is en geen vertrouwen vereist, en vertrouwt op zijn nodes om informatie over het netwerk op te slaan en uit te wisselen. Net zoals nodes informatie controleren en opslaan, bijvoorbeeld in crypto, gebruikt IPFS zijn nodes om informatie (bestanden, video's, enz.) uit te wisselen en op te slaan in zijn netwerk. Dit gebeurt op de volgende manieren:

• Zoeken naar informatie: servers zoeken momenteel naar informatie op basis van URL's die het Internet vertellen waar de informatie die je nodig hebt zich bevindt (bijvoorbeeld een website). Dit kan problematisch zijn wanneer de server is losgekoppeld of gehackt. IPFS omzeilt dit pad via de server door unieke hashcodes te gebruiken om de bestandsinhoud zelf te lokaliseren. De hashcode verwijst rechtstreeks naar het bestand dat je zoekt, niet naar de locatie van het bestand.
• Informatie opslaan en beveiligen: bestanden worden in IPFS-dataobjecten op de blockchain opgeslagen. Elk dataobject bevat maximaal 256 KB aan gegevens, maar kan worden gekoppeld aan volgende IPFS-dataobjecten om meer gegevens op te slaan. Zo wordt het hele project opgeslagen in verschillende IPFS-dataobjecten die via de blockchain met elkaar zijn verbonden, waardoor het moeilijk wordt om het project te hacken of te verwijderen.
• Tracking van wijzigingsgeschiedenis van gegevens: hoewel gegevens die in IPFS zijn opgeslagen onveranderbaar zijn, kun je wel versies beheren. Dit betekent dat de gebruiker verbeterde versies van het bestand kan downloaden terwijl hij eraan werkt. Elk bestand krijgt zijn hashcode toegewezen en wordt geladen als een commit-object. Daarna worden ze op dezelfde manier gekoppeld als dataobjecten, waardoor we de volgorde van laden kunnen volgen en zo de voortgang van informatie kunnen zien (bijvoorbeeld versies van een proefschrift, roman, onderzoek, enz.).

Wanneer informatie in IPFS wordt geladen, wordt het adres voor toegang tot het object, bestand of gebruikersgegevens in het systeem gevormd met koppeling niet aan de server, maar aan de unieke cryptografische hash-identificator (CID).

Wanneer je een bestand opnieuw laadt, verandert de CID niet, en aan de bijgewerkte versies van het bestand worden nieuwe hash-ID's toegewezen. Voor gebruikers die toegang kregen tot de vroege versie van het bestand en ook later opties wilden hebben, wordt de dienst met de naam InterPlanetary Naming System (IPNS) — DNS-alternatief op het traditionele Internet toegepast.

Hoe Gebruik Ik IPFS?

IPFS stelt de gebruiker in staat om overal toegang te krijgen tot bestanden (video's, websites, artikelen, onderzoek, enz.) zonder dat een gecentraliseerde zijde nodig is. Dit maakt het sneller, veiliger en opener. Gebruikers kunnen toegang krijgen tot informatie die anders gecensureerd zou kunnen worden, omdat de gegevens rechtstreeks van de bron worden benaderd. Bovendien kan deze informatie worden geraadpleegd in regio's waar geen goede Internetverbinding is, wat armere of corruptere landen verder zal versterken.

Een andere functie, vooral nuttig voor wetenschappers of ondernemingen, is de mogelijkheid om de voortgang van werk te volgen, aangezien IPFS elke versie van het bestand koppelt aan de vorige, waardoor lineaire tracering behouden blijft. Ten slotte geeft de naam InterPlanetary aan dat deze informatie in de toekomst tussen planeten kan worden verzonden. Momenteel zal het onder goede omstandigheden vier minuten duren om een informatieverzoek van Mars naar de Aarde te sturen, en nog eens vier minuten om terug te sturen, plus enkele milliseconden verwerkingstijd. Als de inhoud echter al eens eerder naar Mars is gedownload, dan zal het bestand daar al zijn opgeslagen en dus onmiddellijk kunnen worden gedownload. In dit opzicht is IPFS inderdaad het netwerk van de toekomst.

IPFS is nog in ontwikkeling en kan fouten en verborgen kwetsbaarheden bevatten. Er wordt echter aangenomen dat IPFS handig kan zijn voor het opslaan van belangrijke informatie en het maken van statische sites.

In de praktijk verhoogt het gebruik de snelheid van gegevensoverdracht en de netwerkdoorvoer, verlaagt het de werklast op nodes dankzij de distributie ervan, maakt het mogelijk censuur te omzeilen en DDoS-aanvallen en het verschijnen van "dode" links te vermijden. Er is geen enkel storingspunt in het systeem en nodes hoeven elkaar niet te vertrouwen. Bovendien kan inhoud in IPFS theoretisch voor altijd worden opgeslagen.

De eerste webresource met IPFS-ondersteuning in 2015 was de hostingdienst Neocities. Op basis van IPFS zijn een gedecentraliseerd videoplatform DTube, een online handelsplatform OpenBazaar en andere oplossingen gecreëerd.

De IPFS-link die aan de cryptocurrency-transactie wordt toegevoegd, stelt je in staat enorme hoeveelheden gegevens op te slaan die beschermd zijn tegen wijzigingen in de blockchain, zonder deze te verzwaren. Zo plaatste een van de ontwikkelaars van Bitcoin Cash in het voorjaar van dit jaar, na de arrestatie van Julian Assange, op de website Wikileaks.cash in IPFS en in de vorm van een link op de BCH-blockchain een compleet archief van Wikileaks-documenten — ongeveer 30 GB.

Sinds 2014 werkt het ontwikkelingsteam van Protocol Labs ook aan de creatie van gedecentraliseerde Filecoin-bestandshosting op basis van IPFS. Het project bereidt zich voor op de lancering van test- en mainnetwerken, maar al in 2018 ontdekte Huang Benet dat de prestaties van zijn bedrijf de makers van TRON inspireerden: verschillende pagina's uit de documentatie voor Filecoin en IPFS kwamen in licht gewijzigde vorm in de whitepaper van dit Chinese project terecht. En in het voorjaar van 2019 kondigde TRON zijn voornemen aan om zijn versie van IPFS op basis van BitTorrent te lanceren — BTFS.

Hoe Start Ik een IFPS-node

Het officiële softwarepakket van Protocol Labs IPFS Desktop. Het is beschikbaar voor Windows, Mac en Ubuntu en stelt je in staat je site te installeren en te beheren, zodat je je bestanden aan het netwerk kunt toevoegen.

Ondertussen is IPFS Companion een browser-add-on die beschikbaar is voor Chrome, Edge, Brave, Firefox en Opera. Hiermee kun je rechtstreeks vanuit je browser communiceren met een IPFS-desktop en een geïnstalleerde IPFS-host. Het voegt ook ondersteuning toe voor ipfs://-adressen voor browsers die deze in eerste instantie niet ondersteunen.

Belangrijkste Perspectieven

IPFS is een van de cryptocurrencyplatformen die helpt de industrie op te schalen door een peer-to-peer- en gedistribueerde bestandssysteemarchitectuur te bieden, die nodig is als basis om de groei van cryptocurrencyplatformen te ondersteunen.

"Inhoud in IPFS kan via onbetrouwbare tussenpersonen bewegen zonder dat de controle over de gegevens afneemt en zonder dat ze in gevaar komen," zei Juan Benet.

Volgens hem is de integratie van IPFS met blockchaintechnologie bijna ideaal. Door IPFS binnen een blockchaintransactie te gebruiken, kun je vaste links plaatsen die onveranderd blijven.

Tijdstempels beschermen gegevens zonder dat ze op een chain hoeven te worden opgeslagen, wat een handige methode is voor veilige oplossingen buiten de chain die helpen blockchains op te schalen.

Volgens bytwork.com gebruiken veel Web3-diensten IPFS al in een breed scala aan verschillende toepassingen.

• Filecoin is het eigen gedistribueerde opslag-area network (SAN) van Protocol Labs, gebaseerd op IPFS. Dit stimuleert node-operators om bestanden te plaatsen met beloningen in cryptocurrency.
• Audius is een gedecentraliseerde muziekdienst die IPFS gebruikt om zijn audiobestanden te hosten.
• Pinata is een NFT-hostingdienst die IPFS gebruikt om cryptografische verzamelobjecten te back-uppen voor partners zoals Realistic en Sorare.
• OpenBazaar is een peer-to-peer e-commerceplatform dat wordt beheerd door IPFS.
• Morpheus.Network is een supply-chain-netwerkdienst die ook IPFS gebruikt.