IPFS là gì? Tiềm năng của IPFS trong Blockchain (2023)

IPFS là gì? Hiện nay có rất nhiều mô hình tập trung kiểm soát một dữ liệu lớn như Facebook, Google, Amazon hay Tiktok. Đặc biệt khi công nghệ Blockchain ra đời thì những mô hình này ngày càng phổ biến. IPFS chính là một trong số những công nghệ đi đầu trong lĩnh vực này. Vậy công nghệ này có gì đặc biệt? Hãy cùng BHO Network tìm hiểu thuật ngữ trong crypto này chi tiết tại bài viết dưới đây nhé.

1. IPFS là gì?

IPFS (Interplanetary File System) là một giao thức, siêu phương tiện hệ và mạng ngang hàng để lưu trữ và chia sẽ dữ liệu qua hệ thống tập tin phân tán ngang hàng kết nối với tất cả những thiết bị máy tính với nhau. ( https://en.wikipedia.org/wiki/InterPlanetary_File_System)

Cụ thể, hệ thống này sẽ phân phối những dữ liệu được lưu trữ dưới hình thức P2P, hay còn được gọi là mạng ngang hàng hoặc mạng đồng đẳng. Trong đó, những hoạt động của IPFS chủ yếu dựa vào khả năng tính toán băng thông của mọi máy tham gia chứ không hoàn toàn tập trung vào một phần nhỏ các máy chủ trung tâm giống như giao thức HTTP.

Hay nói cách khác, IPFS là một mạng lưới chuyển phát nội dung hoàn toàn phi tập trung. Hệ thống còn cho phép quản lý, lưu trữ dữ liệu theo một cách linh hoạt. Mỗi máy tính khi tham gia vào mạng lưới sẽ đảm nhận nhiệm vụ Download và Upload dữ liệu mà không cần đến sự can thiệp của các máy chủ trung tâm.

2. Tại sao IPFS lại là đối thủ nặng ký của HTTP?

Theo những nghiên cứu của các chuyên gia, IPFS sẽ là một sự lựa chọn hoàn hảo cho việc thay thế HTTP trong tương lai nhờ vào những đặc điểm ưu việt như tính bảo mật, khả năng truyền dữ liệu, giao dịch hoàn toàn phi tập trung không phụ thuộc vào máy chú và mang tính phổ biến hiện tại.

3. Phương thức hoạt động của IPFS

Vậy phương thức hoạt động của IPFS dựa vào những cơ chế nào cũng như cách thức hoạt động ra sau. Hãy cùng tìm hiểu ngay tại đây nhé.

Nhận dạng nội dung

Khi các bạn thêm tệp vào hệ thống IPFS, tệp của bạn sẽ được chia thành những phần nhỏ hơn, đồng thời được băm bằng mật mã và cung cấp dấu vân tay duy nhất được gọi là CID (mã nhận dạng nội dung). CID này hoạt động tương tự như một bản ghi vĩnh viễn tệp của bạn vì tồn tại ở thời điểm đó.

Tìm kiếm nội dung

Khi những Node khác tìm kiếm tệp nội dung của bạn, các Node đó sẽ hỏi các Node ngang hàng, những người đang lưu trữ nội dung sẽ được tham chiếu bởi CID của tệp. Khi họ xem hoặc Download tệp nội dung của bạn sẽ lưu vào bộ nhớ Cache của một bản sao và trở thành nhà cung cấp nội dung khác cho đến khi bộ nhớ Cache đó bị xóa.

Ghim nội dung

Một Node có thể ghim nội dung nhằm cung cấp các nội dung đó một cách mãi mãi hoặc hủy nội dung mà không sử dụng đến trong một thời gian để giúp tiết kiệm dung lượng. Điều này nghĩa là mỗi Node trong hệ thống mạng chỉ lưu trữ nội dung đang quan tâm, cộng với một vài thông tin lập chỉ mục nhằm giúp tìm ra được Node nào đang lưu trữ những nội dung gì.

Chống giả mạo và kiểm duyệt nội dung

Nếu các bạn thêm phiên bản mới của tệp lưu trữ vào IPFS, hàm băm mật mã sẽ khác. Do đó sẽ nhận được một CID mới. Điều này đồng nghĩa các tệp được lưu trữ trên IPFS có khả năng chống giả mạo và kiểm duyệt nội dung. Bất cứ thay đổi nào đối với tệp không ghi đè lên tệp gốc và các phần chung trên đó đều có thể được dùng lại để giảm thiểu phí lưu trữ.

Đặt tên cho tệp nội dung

Các bạn cần phải nhớ một chuỗi dài những CID. Hệ thống IPFS có thể tìm thấy phiên bản mới nhất cho tệp của bạn thông qua cách sử dụng hệ thống đặt tên phân cấp IPNS và DNSLink có thể được dùng để ánh xạ CID thành những tên DNS mà con người có thể đọc được.

Xem ngay: NFT Marketplace là gì? Tổng quan kiến thức về NFT Marketplace

4. IPFS được sử dụng như thế nào?

IPFS cho phép người dùng truy cập các tệp (video, trang web, bài báo, tài liệu nghiên cứu,..) ở bất kỳ đâu mà không cần đến một bên tập trung. Điều này làm cho nó nhanh hơn, an toàn hơn và thông thoáng hơn.

Người dùng có thể truy cập thông tin đã được kiểm duyệt vì dữ liệu được truy cập trực tiếp từ nguồn. Ngoài ra, thông tin này có thể được truy cập ở những khu vực không có kết nối internet tốt, do đó hỗ trợ người dân ở các nước nghèo hoặc tham nhũng.

Một tính năng khác đặc biệt hữu ích cho các học giả hoặc doanh nghiệp là khả năng theo dõi tiến độ công việc, vì IPFS giữ một tuyến tính bằng cách liên kết từng phiên bản của tệp với phiên bản cuối cùng. Cuối cùng, cái tên InterPlanetary gợi ý về một tương lai nơi thông tin này có thể được truyền giữa các hành tinh.

Hiện tại, trong điều kiện tốt, cần 4 phút để gửi yêu cầu thông tin từ sao Hỏa đến Trái đất và 4 phút để gửi lại, cộng với vài mili giây thời gian xử lý. Tuy nhiên, nếu nội dung đã được tải xuống một lần trên Sao Hỏa, tệp sẽ được lưu trữ ở đó để có thể tải xuống ngay lập tức. Về mặt này, IPFS thực sự là web của tương lai.

5. Một số điểm độc đáo của IPFS

Nếu được triển khai theo kế hoạch, IPFS sẽ mang lại tiềm năng lớn nhờ cải thiện tốc độ truyền tải dữ liệu, tránh sự phụ thuộc vào máy chủ cũng như giúp tiết kiệm chi phí. Dưới đây sẽ là một vài ưu điểm của IPFS mà BHO Network đã cập nhật và đánh giá được.

5.1 Tránh sự phụ thuộc vào máy chủ

Trong những mô hình Client-server tương tự như HTTP, khi các máy chủ gặp phải sự cố thì sẽ không thể hồi đáp thông tin đến người dùng. Đây là vấn đề lớn nhất mà giao thức HTTP gặp phải khi giao thức này phải phụ thuộc vào một máy chủ tập trung, điều mà vẫn không thể cải thiện và khắc phục.

Đối với IPFS, giao thức này hoàn toàn bỏ qua khái niệm máy chủ. IPFS chỉ quan tâm tới nội dung tìm kiếm. Điều này không những giúp chúng ta rút ngắn con đường đến thông tin, mà còn không phải lo gặp phải các máy chủ kém chất lượng, không đảm bảo được độ tin cậy.

5.2 Mô hình phi tập trung

Với mỗi mô hình tập trung, lượng lớn các dữ liệu được tập trung trong tay của một vài tên tuổi lớn như Facebook, Google, Amazon... Điều này đã vô tình khiến những mạng lưới đó trở thành tâm điểm cho các kẻ xấu tấn công. Trong lịch sử, đã có không ít lần người dùng phải chứng kiến những vụ rò rỉ thông tin liên quan đến các tên tuổi lớn.

Với mô hình Decentralized (Website phân tán) của IPFS thì những vấn đề này hoàn toàn được khắc phục và không còn có chế độ quản lý phân cấp. Những dữ liệu được lưu trữ phân tán, đồng thời không còn một máy chủ tập trung để tấn công. Bên cạnh đó càng nhiều người tham gia vào công nghệ IPFS thì mạng sẽ càng bảo mật và khó có thể thao túng.

5.3 Giảm bớt chi phí

Một ưu điểm tiếp theo của mô hình IPFS chính là giảm bớt được chi phí đối với người cung cấp nội dung và người dùng thông thường. Công nghệ IFPS sẽ cho phép các đoạn Video được tải hoàn toàn về mạng nội bộ IFPS dù các bạn là ai và đang ở bất cứ nơi đâu.

Chính vì vậy, loại bỏ sự cần thiết của hàng loạt các trạm kết nối và máy chủ Internet sẽ giúp tiết kiệm được chi phí tổng thể một cách rõ rệt.

5.4 Một số điểm độc đáo khác

Ngoài những điểm đặc điểm vượt bậc nêu trên, công nghệ IPFS còn có những điểm độc đáo khác các bạn có thể tham khảo.

Nơi cung cấp dịch vụ và lưu trữ

Việc cung cấp một lượng lớn các dữ liệu cho người dùng và lưu trữ trên IPFS sẽ giúp các bạn cắt giảm được chi phí băng thông nhờ vào tính năng phân phối nội dung ngang hàng an toàn. Ngoài ra, nếu bạn đang là đối tác hoặc là người phân phối những tập dữ liệu lớn, việc lưu trữ dữ liệu bằng IPFS sẽ có thể giúp tăng tốc hiệu suất mở khóa lưu trữ phi tập trung.

Bên cạnh đó, lưu trữ dữ liệu nhờ vào IPFS còn cho phép chống trùng lặp, mang tính bền vững theo cụm và đem lại hiệu suất cao, cho phép người dùng lưu trữ các thông tin của thế giới cho những thế hệ sau.

Có thể phát triển ngoài chuỗi

Định dạng địa chỉ nội dung của IPFS sẽ cho phép các bạn lưu trữ những tệp lớn ngoài chuỗi và đặt liên kết vĩnh viễn cũng như bất biến trong các giao dịch, ghi dấu thời gian và bảo mật được nội dung mà không cần thiết phải đưa dữ liệu vào chuỗi.

Trao quyền cho người sáng tạo nội dung

Hệ thống IPFS trao quyền cho người sáng tạo nội dung để xây dựng và chia sẻ trên Web phi tập trung.Dù đây là cung cấp các nội dung miễn phí khỏi sự kiểm soát của bên trung gian hay là tạo các NFT chịu được thử thách thời gian.

Hỗ trợ mạng Internet linh hoạt

Nếu như có ai đó tấn công vào các máy chủ Web của Wikipedia hoặc một kỹ sư tại Wikipedia mắc lỗi lớn làm máy chủ bị bốc cháy, bạn vẫn có thể lấy những trang Web tương tự từ một nơi khác.

Offline users

Các mạng với độ trễ cao sẽ dễ gây ra trở ngại lớn cho những ai có cơ sở hạ tầng Internet kém. IPFS ngang hàng có thể cung cấp khả năng truy cập linh hoạt vào dữ liệu một cách độc lập với độ trễ hoặc kết nối đường trục.

Tăng tốc độ lướt web

Nếu các bạn có thể truy xuất tệp từ người nào đó ở gần thay vì cách hàng trăm, hàng nghìn dặm, các bạn thường có thể lấy những tệp đó nhanh hơn. Điều này sẽ trở nên đặc biệt có giá trị nếu như cộng đồng được nối mạng cục bộ nhưng lại không kết nối tốt với Internet rộng hơn.

6. Một số hạn chế của IPFS

Ngoài những ưu điểm thì IPFS vẫn còn tồn tại những nhược điểm nhất định. Hãy cùng tham khảo một số hạn chế của IPFS ngay tại đây nhé.

• IPFS là công nghệ đang trong giai đoạn, quá trình phát triển, do đó việc sử dụng trong sản xuất vẫn chưa được phổ biến rộng rãi.
• IPFS sẽ khá phức tạp để sử dụng cho những người dùng thiếu kinh nghiệm khi tham gia vào hệ thống.
• IPFS không có các tiện ích mở rộng quyền riêng tư theo mặc định.

Không giống những các dự án khác như SIA, IPFS không được thiết kế với mô hình khuyến khích làm cốt lõi của nó. Vì điều này, họ đã buộc phải phát triển các dự án riêng biệt như Filecoin.

Xem ngay: Fear & Greed Index là gì? Toàn tập về chỉ số tham lam và sợ hãi

7. IPFS được phát triển bởi ai?

Juan Benet tốt nghiệp Đại học Stanford với bằng khoa học máy tính. Trong cuộc cách mạng âm nhạc mà Napster dẫn đầu, ông đã nhìn thấy lợi ích của việc cắt bỏ quyền kiểm soát trung tâm, và lần đầu tiên âm nhạc trở nên không bị giới hạn và miễn phí. Trong khi việc giám sát quy định cuối cùng đã triệt tiêu nhiều thành tựu này, ông đã thấy những gì có thể xảy ra với kiến ​​trúc mạng P2P.

Trong khi làm việc về đổi mới khoa học vào năm 2013, Benet nhận ra rằng các công cụ để chia sẻ và tạo phiên bản cho các tập dữ liệu lớn là không hiệu quả, dễ xảy ra lỗi và trì trệ do các tập dữ liệu lớn. Để thay đổi điều đó, anh ấy đã tạo IPFS bằng cách kết hợp cấu trúc liên kết dữ liệu của GitHub với hệ thống P2P của BitTorrent. Với điều này, anh ấy đã thành lập Protocol Labs vào tháng 5 năm 2014, với IPFS và Filecoin là hai trong số các dự án đầu tiên của anh ấy.

8. Tiềm năng ứng dụng của IPFS trong Blockchain

Công nghệ cốt lõi của hệ thống IPFS được dựa trên bảng băm phân tán thuộc mạng lưới phi tập trung ngang hàng (P2P Network). Blockchain sử dụng công nghệ sổ cái phân tán bởi vì có cùng chung cấu trúc nên hai nền công nghệ này có khả năng phối hợp cùng với nhau.

Với những ưu điểm vượt trội là có tính bảo mật cao, khả năng truyền tải dữ liệu tốt hơn nhờ mô hình hoạt động hoàn toàn phi tập trung khiến IPFS hứa hẹn trở thành một thành phần không thể thiếu trong cấu trúc Web 3.0. Web này cho phép người dùng lưu trữ dữ liệu phi tập trung phòng ngừa đối với việc thao túng cũng như giả mạo.

Ngoài ra, IPFS cũng trở thành nền tảng lưu trữ được rất nhiều Dapp ưa thích vì khả năng chống kiểm duyệt.

9. Hướng dẫn cài đặt IPFS

Để có thể sử dụng IPFS, các bạn tải về go-ipfs tại: https://ipfs.tech/#install.

Cách cài đặt khá đơn giản. Sau khi tải go-ipfs về sẽ được file go-ipfs_v0.4.14_darwin-amd64.tar. Các bạn quay trở lại thư mục nơi chứa các File tar vừa tải về, mở Termina ở thư mục đó và chạy câu lệnh tar xvfz go-ipfs.tar.gz.

Sau khi giải nén xong và được thư mục go-ipfs, các bạn mở Terminal tại thư mục đó và chạy Command dưới đây để cài ipfs:

./install.sh

Tiếp theo, chạy thử Command sau để kiểm tra xem các bạn đã cài đặt thành công hay chưa nhé.

ipfs help

Nếu giao diện xuất hiện dòng:

USAGE

ipfs - Global p2p merkle-dag filesystem.

ipfs [--config= | -c] [--debug= | -D] [--help=] [-h=] [--local= | -L] [--api=] …

Điều này có nghĩa các bạn đã cài đặt thành công rồi đó.

Tiếp theo chúng ta hãy thực hiện vài chức năng cơ bản của IPFS. Trước tiên, khởi chạy nút để tham gia vào hệ thống thông qua chạy Command dưới đây.

ipfs init

Sau đó các bạn sẽ thấy hiển thị thông báo:

ipfs daemon

Initializing daemon...

API server listening on /ip4/127.0.0.1/tcp/5001

Gateway server listening on /ip4/127.0.0.1/tcp/8080

Để có thể Upload một tệp tin, các bạn làm theo những bước sau:

ipfs add <path_to_file>

Để check xem file của chúng ta đã được đưa lên IPFS thật hay chưa và có thể truy cập vào: https://gateway.ipfs.io/ipfs/Qmd286K6pohQcTKYqnS1YhWrCiS4gz7Xi34sdwMe9USZ7u.

Những bài viết cùng chủ đề:

• Decentralized Storage là gì? Chi tiết về Decentralized Storage
• SegWit là gì? Thông tin của Segwit trong Blockchain

*Bài viết trên đây BHO Network đã đưa đến các bạn thông tin về IPFS là gì cũng như các đặc điểm và cách thức hoạt động của hệ thống. Hiện ứng dụng này được giới chuyên gia đánh giá rất cao và có tiềm năng phát triển trong tương lai. *