Hlavní navigace

Meziplanetární P2P souborový systém zamíří skutečně do vesmíru

25. 5. 2022
Doba čtení: 5 minut

Sdílet

 Autor: Filecoin Foundation
Peer-to-peer protokol pro decentralizovaný internet InterPlanetary File System bude mít své nody ve vesmíru, přestane tak částečně klamat svým názvem. A kdo ví, třeba časem dojde i na ty jiné planety.

Nadace Filecoin Foundation, která řídí blockchainovou platební síť Filecoin Network, běžící právě nad tímto otevřeným protokolem, se na tom v rámci květnového zasedání Světového ekonomického fóra v Davosu dohodla se známým americkým zbrojařským a aerospace gigantem Lockheed Martin. Decentralizovaný souborový systém by totiž mohl sloužit vesmírnému průmyslu.

IPFS s kryptoměnou Filecoin představují v záplavě blockchainových platforem jeden z těch smysluplnějších projektů. Základní ideou ambiciózního projektu je umožnit decentralizované ukládání dat. Protokol navrhla R&D společnost Protocol Labs, první alfa verze pochází z roku 2015. Systém si následně poměrně rychle získal pozornost rodící se Ethereum komunity. Nezůstalo ale jen u ní, pokud si chcete udělat přehled, kde všude se dnes IPFS využívá, doporučuji se podívat na GitHubu na seznam Awesome-IPFS.

Protokol má v open source světě dlouhodobou ambici nahradit HTTP protokol. Adresování ale u obou protokolů funguje přesně opačně. Zatímco HTTP vychází z toho, na jakém serveru se obsah nalézá, pro IPFS je důležitější, co je samotným obsahem. Jinými slovy, pro protokol je důležitější ID obsahu (takzvané CID) než samotné jeho umístění, které je de facto náhodné. IPFS nepracuje s konkrétními servery, ale vede pořád v patrnosti vysoký počet uzlů, kde jsou ukládány různé datové bloky. Konkrétní soubor následně může být dohledán podle hashe jeho obsahu.

Tím, že se jeden soubor nalézá distribuovaný na větším množství počítačů, by mělo být zajištěno, že nezmizí, když některý ze zapojených systémů vypadne. Uživatelé mohou soubor obnovit z dalšího počítače připojeného do sítě. Potud alespoň teorie. Každopádně právě tato vlastnost zaujala amerického výrobce natolik, že se rozhodl systému pomoci skutečně rozšířit za, respektive zatím spíš těsně na hranice nízké zemské orbity. Pokud totiž budou některé počítače, nebo chcete-li z pohledu sítě její nody, skutečně umístěné ve vesmíru, mohou významně pomoci zrychlit například koordinaci GPS nebo monitorování našeho životního prostředí z vesmíru. A kdo ví, časem třeba dojde i na skutečně meziplanetární využití.

„Dnešní centralizovaný model internetu ve vesmíru nefunguje. Kdykoli kliknete na internetový odkaz, data se musí získat z centralizovaného serveru, pokud jste ale na měsíci, bude to znamenat mnohavteřinové zpoždění při každém sebejednodušším požadavku. Je tomu tak proto, že se veškerý obsah musí tahat ze Země,“ vysvětluje na blogu Filecoin Foundation její prezidentka a hlavní právnička Protocol Labs Marta Belcher.

V případě IPFS bude tento model vypadat trochu jinak. Namísto toho, že by všechna data putovala ze Země, kdykoli zadáte požadavek na ID nějakého IPFS obsahu, pokusí se na něj síť odpovědět z bodu, který je zrovna fyzicky nejblíže. Data tak putují vždy nejkratší možný úsek, což usnadňuje v prostředí, jakým je vesmír, další škálování systému.

„Vesmír už brzy nebude jen cíl. Stane se domovem nové vesmírné ekonomiky, nezávislé na Zemi,“ doplňuje ji Joe Landon, viceprezident rozvoje pokročilých programů v Lockheed Martin. „Práce, kterou děláme s Filecoinem, posiluje investice do budování vesmírné infrastruktury. Musíme vyvinout technologii, která podpoří naši snahu o dlouhodobou přítomnost ve vesmíru,“ dodává.

Dnes využívají IPFS hlavně Web3 projekty, a to k obcházení fyzických limitů nebo právních podmínek centralizovaných cloudových služeb. Díky IPFS například dokázalo přežít kritický okamžik blockchainové NFT tržiště Hic et Nunc poté, co jej jeho autor zničehonic opustil a frontend tržiště znepřístupnil. Mimochodem decentralizované úložiště dat, jako je IPFS, je teoreticky ideálním místem, kam ukládat například obrázky propojené s NFT tokeny.   

Jak IPFS přesně funguje?

Pokud si uživatel vyžádá soubor, protokol routováním soubor najde a následně si jej vyžádá takzvaným bitswapem, při kterém si jednotlivé uzly vymění seznam požadovaných souborů. Samotný soubor je v síti distribuovaný tak, že se rozdělí na kousky „chunks“, ze kterých se vytvoří hashe a na jejich základě proběhne deduplikace.

Možná přemýšlíte, kde se prostor k ukládání v IPFS vlastně bere. Zde to začíná být trochu komplikované. Samotný IPFS funguje tak trochu jako BitTorrent a předpokládá aktivní zapojení. Výhodou pak je, že je práce se základním protokolem zdarma. Když se váš node připojí k síti, oznámí, jaká data drží (musí je sám uložit) a ty se zacashují. Když například navštívíte webovou stránku, je automaticky zacashovaná a ostatní nody ji sdílí do té doby, než se cache vyprázdní. U populárního obsahu lze zvolit „připíchnutí“, čímž se obsah označí pro permanentní sdílení. Dokud někdo k datům přistupuje, drží se opět jako součást cache, a teoreticky ji tak nemusí nikdy opustit. 

Tento model ale nijak dlouhodobě nemotivuje data udržovat, zejména ta méně populární. Pokud tedy chcete zajistit jejich stálou dostupnost, máte na výběr buď sáhnout po komerčním nodu (Pinata, Temporal) a pronajmout si dostupnost dat jako klasickou cloudovou službu, nebo zvolit volný decentralizovaný trh. 

Zde konečně přichází ke slovu blockchain a kryptoměna Filecoin. Ten byl vytvořený s cílem motivovat uživatele s nevyužitou diskovou kapacitou a dalšími výpočetními zdroji a poskytovat je právě v decentralizované sítí IPFS. Tradiční minery v tomto modelu nahrazují poskytovatelé, kteří sdílejí nejen svůj prostor, ale také část výpočetní kapacity (CPU i GPU) a RAM a dostávají za svoji námahu Filecoin token. Ti, kdo chtějí s vrstvou pracovat (ukládat a obnovovat data), naopak filecoinem platí.

Za Filecoinem stojí opět Protocol Labs. Filecoin využívá pro dosahování síťového konsensu proof of work model, respektive jeho specifické podmnožiny související s ukládáním dat – proof-of-replication a proof-of-spacetime. První umožňuje síti potvrdit, že byla data replikována do unikátního místa a proof-of-spacetime pro změnu ověřuje, že byla uložena na předem dohodnutou dobu. Z ní to možná trochu neohrabaně, ale díky kombinaci obou mechanik zvládá Filecoin obsluhovat poměrně velké škálovatelné úložiště s množstvím nezávislých částí.

To samozřejmě neznamená, že by byl celý systém jen samá procházka sluncem zalitou zahradou. Naopak dětských nemocí má stále poměrně dost. Systém byl také v minulosti opakovaně zneužit k hostování botnetů. Používání IPFS není překvapivě nijak složité. Po instalaci a inicializaci stačí prostřednictvím dvou příkazů vybrat soubory k uložení do systému a připojit „IPNS“ název. Ten vám zaručí, že budou soubory dohledatelné i mimo váš node. IPFS je dokonce od roku 2018 integrovaný v prohlížeči Brave. Práce se samotným Filecoinem je už ovšem náročnější a možná by vydala spíš na samostatný článek.

Autor článku

Externí spolupracovník serveru Lupa.cz a expert na blockchain a kryptoměny. Jako šéfredaktor v minulosti vedl ADASTRA Business Intelligence Magazine a server ITbiz.cz. Dnes pracuje jako redaktor časopisu Forbes.