Comment le système de fichiers interplanétaires (IPFS) pourrait décentraliser le Web

Imaginons que vous téléchargiez les derniers mèmes et que vous attendiez patiemment que le téléchargement se termine. Le mème, bien sûr, est le feu, alors vous envoyez un lien à vos amis. Ils récupèrent le fichier de votre téléphone, puis commencent à partager avec leurs amis. À ce stade, le mème vit sur quelques dizaines d’appareils, donc quand quelqu’un de nouveau obtient le lien, il finit par se connecter à plusieurs autres personnes et obtenir quelques morceaux de chacun d’eux, ce qui rend le téléchargement presque instantané.

Grâce à le système de fichiers interplanétaires, le système très réel et étonnamment facile à utiliser pourrait bien être notre clé pour un Internet plus rapide et plus démocratique. Comme décrit ci-dessus, l’idée de base est que les appareils des utilisateurs stockent, indexent et fournissent les données qui se trouvent actuellement sur des serveurs centralisés. Si cela ressemble un peu à la crypto-monnaie, vous n’avez pas tort – l’homme derrière le projet, Juan Benet, a décrit IPFS comme « Dans un sens, faire aux sites Web… ce que Bitcoin a fait à l’argent.« 

Qu’est-ce que le système de fichiers interplanétaires?

Si vous savez comment BitTorrent ou toute autre technologie P2P (Peer-to-Peer) fonctionne, vous êtes le meilleur moyen de comprendre ce que fait l’IPFS. Il envoie des fichiers (y compris les fichiers HTML, CSS et JavaScript qui composent la plupart des sites Web) et des morceaux de fichiers entre les appareils des utilisateurs, un peu comme si vous torrentiez totalement légalement un morceau de musique du domaine public.

Cela signifie qu’au lieu de vous connecter à un serveur pour voir un site, vous vérifiez simplement si quelqu’un près de chez vous stocke la page (ou certaines parties de celle-ci) et vous vous y connectez à la place. Une fois que vous avez téléchargé la page, votre appareil la stockera également pendant un certain temps afin que d’autres personnes puissent l’obtenir (ou des morceaux de celle-ci) auprès de vous. Cela semble un peu compliqué, mais il s’avère en fait beaucoup plus efficace que notre système actuel d’envoi de données sur un seul pipeline serveur-client utilisant le protocole HTTP.

Pourquoi est-ce génial?

L’IPFS présente quelques grands avantages par rapport au Web traditionnel:

• Diffusion de contenu plus rapide et plus efficace: vous pouvez télécharger des morceaux de fichiers à partir de sources manu géographiquement proches, minimisant ainsi le temps de trajet et la bande passante.

• Décentralisation: aucune source unique ne peut contrôler les données ou y accéder.

• Préservation de l’information: comme aucun serveur ne stocke toutes les données, il ne peut pas simplement disparaître et emporter tous vos sites Web, par exemple, GeoCities.
• Des connexions plus rapides et plus stables dans les zones mal connectées: tant que le contenu que vous souhaitez a été téléchargé vers un endroit auquel vous pouvez accéder, vous n’avez pas réellement besoin d’établir une connexion à plus longue distance, ce qui serait extrêmement utile dans les zones avec ou des connexions compromises.
• Résistance à la censure: pas parfaite, mais meilleure qu’un modèle centralisé.

Comment ça marche: la version courte

Tout le monde peut utiliser le réseau IPFS dès maintenant, car il est devenu très convivial. Voici ce qui se passe:

1. Lorsque vous ajoutez un fichier à IPFS, le fichier est divisé en blocs, chacun étant exécuté via un algorithme et doté d’un ID unique. L’ensemble du fichier, y compris ces ID de bloc, reçoit également un ID. Au départ, votre machine sera le seul endroit où les gens peuvent obtenir le fichier, mais d’autres nœuds (machines) peuvent également le récupérer et le distribuer.
2. Si le réseau remarque que certaines de vos données sont identiques au contenu déjà stocké là-bas, il l’utilise simplement au lieu d’ajouter une copie. Disons que vous hébergez une «édition de luxe» d’un album que vous avez enregistré. Dix des chansons sont identiques à l’album que vous avez déjà enregistré, mais deux d’entre elles sont nouvelles, donc lorsque vous les ajoutez à IPFS, le système reconnaîtra les pistes en double et utilisera les identifiants existants pour eux, en ajoutant uniquement de nouveaux identifiants. pour les deux nouvelles chansons.

3. Chaque nœud du réseau stocke des données (probablement les données que le nœud souhaite distribuer, plus les données que le nœud a ouvertes récemment) et une partie d’un index qui aide les gens à rechercher où trouver du contenu sur le réseau.
4. Si vous souhaitez ouvrir un fichier, vous demandez au réseau de rechercher son identifiant et de vous connecter à celui qui le possède. Un système de dénomination appelé IPNS permet de convertir les noms lisibles par l’homme en identifiants lisibles par machine que le système recherchera.

Traduction encore plus simple: IPFS attribue un nom à chaque élément de données, établit une liste de l’emplacement de ces données à un moment donné et aide les appareils à s’envoyer des données directement les uns aux autres.

Comment ça marche: la version technique

Il y a trois choses principales qui font fonctionner IPFS: l’adressage de contenu donne aux données une identité, les Merkle-DAG leur donnent une structure et les tables de hachage distribuées vous indiquent où les trouver.

Adressage de contenu: quoi, pas où

La plupart de nos contenus actuels ont des adresses basées sur la localisation (C: / Users / Username / Documents, 192.124.249.3, etc.) qui nous indiquent où aller pour trouver les données. Cela ne fonctionnera pas vraiment dans un système décentralisé, car le contenu peut être stocké à peu près n’importe où, donc des systèmes comme IPFS et BitTorrent utilisent plutôt «l’adressage de contenu».

UNE système d’adressage de contenu fonctionne en exécutant un élément de données via un algorithme qui lui attribue un identifiant unique, ou hachage. Chaque copie identique du fichier aura le même ID, ce qui signifie que lorsque IPFS le recherche, il peut trouver toutes les instances stockées sur le réseau.

Merkle-DAGs: tout a un CID, et ils sont tous connectés

Autant cela ressemble à un parti politique allemand, un Merkle-DAG (graphique acyclique dirigé) est en fait un moyen d’organiser les données. Dans ce système, chaque élément de données a son propre ID de contenu (CID): dossiers, fichiers, blocs de données à l’intérieur de fichiers – tout. Cela signifie que les fichiers peuvent être divisés en différentes parties, authentifiés et réassemblés.

La documentation IPFS le décrit comme un «scénario de tortues à fond», car tout peut être décomposé en une collection de données identifiables par un CID. Le CID d’un dossier vous dirigera vers une collection de CID de fichiers et de dossiers, dont les CID vous dirigeront ensuite vers d’autres CID qui représentent d’autres éléments de contenu, également avec leurs propres CID. Tout changement dans un fichier entraînera la modification de son hachage et du hachage de son dossier.

Les données ne vivent pas vraiment ici – elles vous indiquent simplement où les trouver et comment toutes les pièces doivent être assemblées une fois que vous les avez. Le Merkle-DAG est essentiellement ce qui donne à tous ces identifiants une structure, un peu comme le système de fichiers de votre ordinateur.

Tables de hachage distribuées: comment IPFS localise le contenu

Alors, comment pouvons-nous trouver qui a les données que nous voulons? Fondamentalement, il y a une grande base de données qui correspond aux ID de contenu avec les emplacements des ordinateurs qui hébergent ce contenu, et la base de données elle-même est partagée entre tous les membres du réseau. Lorsque vous demandez un élément de contenu représenté par un CID, votre ordinateur recherche le CID jusqu’à ce qu’il trouve une liste de personnes qui l’ont. Votre ordinateur se connecte ensuite à ces personnes, télécharge les éléments dont vous avez besoin et les assemble. C’est la table de hachage distribuée – essentiellement une grande liste de qui a quoi.

IPFS est cool, mais va-t-il décoller?

IPFS a débuté en 2015 et a progressé rapidement depuis. Des dizaines d’applications et de sites ont été construits dessus, comme un système de stockage de fichiers blockchain (Filecoin), et un remplacement GeoCities (Néocités). Il a réussi à trouver le bon mélange de décentralisation et de convivialité, ce qui explique probablement pourquoi il est devenu un incontournable pour les projets qui cherchent à se lancer dans la décentralisation, comme Sociall (un réseau social décentralisé) et Courageux.

Passerelle IPFS de Cloudflare a été un grand succès, et l’utilisation du réseau est de plus en plus facile; Tout ce que tu dois faire est télécharger un programme et installer une extension de navigateur. Bien sûr, il y a un débat sur la question de savoir si c’est vraiment la meilleure solution – c’est loin d’être le seul projet avec la même vision – mais cela ne montre aucun signe de ralentissement. Même s’il ne remplace pas complètement HTTP, il semble certainement qu’il fera partie de la prochaine version d’Internet.

Crédits image: Graphe acyclique dirigé, Arbre de hachage, IPFS