O que é IPFS?

IPFS (InterPlanetary File System) é um protocolo de hipermídia de código aberto que permite que peers armazenem e distribuam dados em um único sistema de arquivos distribuído.

O autor da decisão — o fundador e líder da startup americana Protocol Labs, Juan Benet, chamou-o de uma "web distribuída e permanente", tendo em mente que o site criado no IPFS jamais pode ser fechado por ninguém.

"IPFS é um modelo de armazenamento em blocos de alto desempenho com hiperlinks endereçáveis por conteúdo", explicou ele em um projeto de whitepaper.

Um sistema de arquivos interplanetário é um protocolo de hipermídia peer-to-peer (P2P) projetado para tornar a Internet mais rápida, mais segura e mais aberta.

Ele foi criado para transferir conjuntos de dados científicos de até 100 GB entre nós. Benet constatou que os métodos modernos de transmissão e armazenamento de informações na rede são lentos, centralizados e poderiam ser facilmente hackeados. Com base nessas observações, Benet decidiu melhorar o sistema com o IPFS nos seguintes aspectos:

• Velocidade: Atualmente, o protocolo de transferência de hipertexto (HTTP) é a forma mais comum do protocolo requisição-resposta no modelo de computação cliente-servidor (Internet). No entanto, enquanto o HTTP baixa dados de apenas um servidor, o IPFS P2P extrai fragmentos simultaneamente de vários nós (usuários), o que significa uma economia significativa de largura de banda.
• Eficiência: A estrutura descentralizada do IPFS funciona de forma semelhante ao BitTorrent. Os nós armazenam cópias de dados (arquivos, filmes, imagens etc.) para depois enviá-las ao usuário mediante a solicitação de um hash (código локатор único para o arquivo), como no seeding. Quando os dados são carregados pela primeira vez no IPFS, apenas uma cópia é criada com um hash, o que significa que menos informação precisa ser processada e menos armazenamento é necessário. Além disso, isso significa que o IPFS depende menos da conexão com a Internet do que os sistemas modernos, o que torna a informação mais acessível.
• Segurança: O IPFS usa dois sistemas para garantir que os dados não sejam modificados ou adulterados. Primeiro, todos os dados carregados no sistema são imutáveis. Segundo, cada arquivo recebe uma impressão digital única — um hash. O usuário pode comparar o código hash que procurava com o código hash que recebeu. Se for idêntico, então a informação interna também é.
• Descentralização: O sistema P2P IPFS garante a disponibilidade da informação независимо de censura. Atualmente, a Internet é altamente centralizada, e empresas individuais, como a Amazon Web Services ou o Google Cloud, possuem enormes fazendas de servidores que armazenam todos os dados publicados na Internet. Um governo ou uma grande empresa pode censurar ou até apagar informações às quais temos acesso, como ocorre em alguns países, incluindo China e Coreia do Norte. Usando P2P descentralizado e confiável, o IPFS garante a disponibilidade dos dados para todos.

Como o IPFS Funciona?

O IPFS é construído sobre a tecnologia blockchain, o que significa que é descentralizado e não requer confiança, além de depender de seus nós para armazenar e trocar informações pela rede. Assim como nós que verificam e armazenam informações, por exemplo, em cripto, o IPFS usa seus nós para trocar e armazenar informações (arquivos, vídeos etc.) em sua rede. Isso é feito das seguintes maneiras:

• Busca de informações: os servidores atualmente buscam informações com base em URLs que informam à Internet onde a informação de que você precisa está localizada (por exemplo, um site). Isso pode ser problemático quando o servidor está desconectado ou hackeado. O IPFS contorna esse caminho pelo servidor usando códigos hash exclusivos para localizar o próprio conteúdo do arquivo. O código hash referencia diretamente o arquivo que você está procurando, e não o local do arquivo.
• Armazenamento e proteção de informações: Os arquivos são armazenados em objetos de dados do IPFS na blockchain. Cada objeto de dados contém até 256 KB de dados, mas pode ser associado a objetos de dados IPFS subsequentes para armazenar mais dados. Assim, todo o projeto é armazenado em vários objetos de dados IPFS associados entre si por meio da blockchain, o que dificulta hackear ou excluir o projeto.
• Rastreamento do histórico de alterações dos dados: Embora os dados armazenados no IPFS sejam imutáveis, ele permite gerenciar versões. Isso significa que o usuário pode baixar versões aprimoradas do arquivo à medida que trabalha nele. Cada arquivo recebe seu código hash e é carregado como um objeto de commit. Em seguida, eles são vinculados da mesma forma que os objetos de dados, o que nos permite rastrear a ordem de carregamento e, assim, ver o progresso da informação (por exemplo, versões de uma dissertação, romance, pesquisa etc.).

Quando a informação é carregada no IPFS, o endereço para acessar o objeto, o arquivo ou os dados do usuário no sistema é formado por vínculo, não ao servidor, mas ao seu identificador criptográfico único de hash (CID).

Quando você recarrega um arquivo, o CID não muda, e novos IDs de hash são atribuídos às versões atualizadas do arquivo. Para que os usuários que obtiveram acesso à versão inicial do arquivo possam tê-la e às opções posteriores, é aplicado o serviço de nomes InterPlanetary Naming System (IPNS) — um análogo de DNS na Internet tradicional.

Como Eu Uso o IPFS?

O IPFS permite que o usuário acesse arquivos (vídeos, sites, artigos, pesquisas etc.) em qualquer lugar sem a necessidade de uma parte centralizada. Isso o torna mais rápido, mais seguro e mais aberto. Os usuários podem acessar informações que, de outra forma, poderiam ser censuradas porque os dados são acessados diretamente da fonte. Além disso, essas informações podem ser acessadas em regiões onde não há uma boa conexão com a Internet, o que dará ainda mais poder a países mais pobres ou mais corruptos.

Outro recurso, especialmente útil para cientistas ou empresas, é a capacidade de acompanhar o progresso do trabalho, já que o IPFS associa cada versão do arquivo à anterior, mantendo assim um rastreamento linear. Por fim, o nome InterPlanetary indica que, no futuro, essas informações poderão ser transmitidas entre planetas. Atualmente, em boas condições, enviar uma solicitação de informação de Marte para a Terra levará quatro minutos, e o retorno mais quatro minutos, além de alguns milissegundos de tempo de processamento. No entanto, se o conteúdo já tiver sido baixado uma vez para Marte, o arquivo já estará armazenado lá e, portanto, poderá ser baixado imediatamente. Nesse aspecto, o IPFS é realmente a rede do futuro.

O IPFS ainda está em desenvolvimento e pode conter erros e vulnerabilidades ocultas. No entanto, supõe-se que o IPFS possa ser conveniente para armazenar informações importantes e criar sites estáticos.

Na prática, seu uso aumenta a velocidade de transferência de dados e a taxa de transferência da rede, reduz a carga de trabalho nos nós devido à sua distribuição, permite contornar a censura e evitar ataques DDoS e o aparecimento de links "mortos". Não há um único ponto de falha no sistema, e os nós não precisam confiar uns nos outros. Além disso, teoricamente, o conteúdo no IPFS pode ser armazenado para sempre.

O primeiro recurso web com suporte a IPFS em 2015 foi o serviço de hospedagem Neocities. Com base no IPFS, foram criadas uma plataforma de vídeo descentralizada DTube, uma plataforma de comércio online OpenBazaar e outras soluções.

O link IPFS adicionado à transação de criptomoeda permite salvar enormes quantidades de dados protegidos contra alterações na blockchain, sem pesar nela. Por exemplo, na primavera deste ano, após a prisão de Julian Assange, um dos desenvolvedores do Bitcoin Cash publicou no site Wikileaks.cash em IPFS e na forma de um link na blockchain BCH um arquivo completo de documentos do Wikileaks — cerca de 30 GB.

Desde 2014, a equipe de desenvolvimento da Protocol Labs também trabalha na criação do armazenamento descentralizado de arquivos Filecoin, baseado em IPFS. O projeto se prepara para lançar redes de teste e principal, mas ainda em 2018, Huang Benet descobriu que as conquistas de sua empresa inspiraram os criadores da TRON: várias páginas da documentação do Filecoin e do IPFS, em forma levemente modificada, entraram no whitepaper desse projeto chinês. E, na primavera de 2019, a TRON anunciou sua intenção de lançar sua versão do IPFS baseada no BitTorrent — BTFS.

Como Iniciar um Nó IFPS

O pacote oficial de software da Protocol Labs IPFS Desktop. Ele está disponível para Windows, Mac e Ubuntu e permite instalar e gerenciar seu site para que você possa adicionar seus arquivos à rede.

Enquanto isso, o IPFS Companion é um complemento de navegador disponível para Chrome, Edge, Brave, Firefox e Opera. Ele permite interagir com um IPFS desktop e com um host IPFS instalado diretamente do navegador. Também adiciona suporte a endereços ipfs:// para navegadores que inicialmente não os suportam.

Perspectivas Principais

O IPFS é uma das plataformas de criptomoedas que ajuda a escalar o setor ao fornecer uma arquitetura de sistema de arquivos peer-to-peer e distribuída, necessária como base para apoiar o crescimento das plataformas de criptomoedas.

"O conteúdo no IPFS pode passar por quaisquer intermediários não confiáveis sem reduzir o controle sobre os dados e sem colocá-los em risco", disse Juan Benet.

Na opinião dele, a integração do IPFS com a tecnologia blockchain é algo próximo do ideal. Usando o IPFS dentro de uma transação blockchain, você pode inserir links permanentes que não são alterados.

Os carimbos de data e hora protegem os dados sem a necessidade de armazená-los em uma cadeia, o que é um método conveniente para soluções seguras fora da cadeia que ajudam a escalar blockchains.

De acordo com bytwork.com, muitos serviços Web3 já usam IPFS em uma ampla variedade de aplicações diferentes.

• Filecoin é a rede de área de armazenamento distribuído proprietária da Protocol Labs (SAN) baseada em IPFS. Isso incentiva os operadores de nós a размещar arquivos usando recompensas em criptomoeda.
• Audius é um serviço de música descentralizado que usa IPFS para hospedar seus arquivos de áudio.
• Pinata é um serviço de hospedagem de NFT que usa IPFS para fazer backup de colecionáveis criptográficos para parceiros como Realistic e Sorare.
• OpenBazaar é uma plataforma de comércio eletrônico peer-to-peer gerenciada pelo IPFS.
• Morpheus.Network é um serviço de cadeia de suprimentos em rede que também usa IPFS.