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データセンター・サーバ運用

NonEntropyの
IPFSデータセンター

日本国内最大を誇る分散型ネットワーク・データーセンター

IPFS（InterPlanetary File System）とはコンテンツアドレス且つP2P志向の分散型ハイパーメディアプロトコルです。

現在のインターネットで主に通信で使われているのはHTTPと呼ばれるプロトコルで、このサイトもHTTPプロトコルを通じてブラウザがコンテンツの配信・取得を行っております。

このHTTPでは、特定のURLを指定してコンテンツを配信・取得しますが、URLはコンテンツの保管場所（住所）を示しています。
そのためHTTPではコンテンツ保管場所であるサーバーが何かしらの理由でアクセス出来ない場合、エラーが表示されます。

一方でIPFSは住所ではなく、一つ一つのファイルに存在する固有のアドレス（CID）を指定します。まったく同じファイルであれば同じCIDが生成されます。
IPFS対応ブラウザでCIDを指定すれば、どこのサーバーにあるとかは関係なくコンテンツを取得出来ます。

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HTTPに代替するIPFS技術

IIPFSでは各々のサーバーが繋がっているため、ノード上にファイルがあればどのサーバーからでもそのコンテンツが取得出来ます。
この各々のコンピューターをノードと呼び、このノードを惑星と見立てているので「惑星間ファイルシステム」つまりIPFSという名前がついています。IPFSの利点として非中央集権化されていることが挙げられます。先程言及した通り、HTTP通信ではサーバーが何かしらの理由でアクセスできないとコンテンツの取得ができませんが、IPFSの場合はコンテンツを持っているコンピューターが一つでもあればそのコンテンツを取得することができます。
また、コンテンツの検閲も困難です。HTTPでは住所（サーバー）へのアクセス禁止だけ行えばよいのですが、IPFSではどこにファイルがあるかはわからないですし、容易にコピーできてしまうのでコンテンツのブロックが簡単にはできません。
他の利点として、高速にコンテンツを取得することが可能です。たとえばサーバーがアメリカにあるものを日本からアクセスしようとすると通信距離が何千キロとなってしまいますが、IPFSでは近くから取得するため、極論を言えば隣の家の人からコンテンツを取得すれば通信距離は数メートルで済むのでコンテンツの取得速度が上る可能性があります。
さらに、IPFSではCIDを指定すると申し上げましたが、このCIDはコンテンツから勝手に生成されます。つまり、同じコンテンツでは同じCIDになり、少しでもコンテンツの内容が変わるとCIDも変わります。そのため勝手に改竄ができないという利点もあります。

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  • 分散保存
  • 負荷分散
  • 耐障害性
  • 耐検閲性
  • 高セキュリティ
  • 耐改竄性

ストレージの仕組み

一般的なブロックチェーンにおいて、「ネットワークプロバイダー」とは、新たなブロックチェーンを生成するために必要な作業を行うネットワーク上の参加者のことを指しています。その作業の見返りとして、ネットワークプロバイダーは暗号通貨を得ることができます。例えば、bitcoinでは、ネットワークプロバイダー（マイナー）は大量のハッシュ計算を行うことでブロックを生成し、見返りとしてbitcoinを得ることができます。

Filecoinのネットワークプロバイダーは、bitcoinのように計算能力を提供するわけではありません。その代わりにストレージ容量をデータを保存したい利用者に提供します。

ストレージプロバイダーの種類

Filecoinのストレージプロバイダーにはいくつか種類があります。ここでは、主なストレージプロバイダーであるストレージプロバイダーとリトリーブプロバイダーについて説明します。

ストレージプロバイダーは、クライアントのデータを保存し、ある期間、ストレージにデータが保存されていることを証明することで、Filecoinを得ることができます。ブロックの報酬と取引手数料を獲得する確率は、ハッシュの計算量ではなく、プロバイダーがFilecoinネットワーク上に提供したストレージの量に比例します。

リトリーブプロバイダーは、クライアントとのファイル検索の取引をする参加者です。特定のファイルをネットワーク上からクライアントに提供することでFilecoinを獲得します。報酬はファイルサイズの市場価値によって決定されます。リトリーブプロバイダーの帯域幅と取引の入札/初期応答時間（待ち時間とクライアントへの近接性）によって、ネットワーク上で検索取引を成立させる能力が決まります。リトリーブプロバイダーの最大帯域幅は、それが行うことができる取引の合計量になります。

取引(Deals)

Filecoinネットワークのストレージプロバイダーとクライアント（ストレージの利用者）は、ストレージの保存や検索など両者の間で合意された価格で契約する「取引」を行えます。

               

クライアントは、利用可能な容量、期間、価格により、保管するストレージプロバイダーを選ぶことができます。その後、取引の総コストをカバーするのに十分な資金を関連するウォレットに支払い、ストレージプロバイダーが保管契約に同意すれば、取引が公開される流れになります。

取引が公開された後、クライアントはストレージ用のデータを準備し、それをストレージプロバイダーに転送します。すべてのデータを受信すると、ストレージプロバイダーはデータをセクターにパックして封印し、ブロックチェーンへの証明の提出を開始します。最初の確認が行われると、クライアントはデータが適切に保存されていることを確認でき、取引が正式に開始されます。

取引の存続期間中、ストレージプロバイダーは継続的に証明をブロックチェーンに提出しなければなりません。クライアントは、以前にロックした資金を使用して段階的に支払いを行います。ファイル保存の証明が欠落していたり、遅れている場合、ストレージプロバイダーは処罰があります。