Wat is IPFS storage en hoe werkt het?

Wat is IPFS storage?

IPFS-opslag is een gedecentraliseerd protocol voor het opslaan en delen van bestanden via een peer-to-peer netwerk. In plaats van data op te vragen vanaf een specifieke server of harde schijf (zoals bij traditionele webtechnologie) wordt content bij IPFS verspreid over meerdere nodes in het netwerk. Iedere node (of computer) slaat dan een klein deel van het bestand op; niemand kan dus individueel bij het bestand. Dit maakt het dan ook erg gewild voor Web3-ontwikkelingen. Veel NFT-projecten en andere cryptocurrencyprojecten maken gebruik van IPFS-technologie. Het zorgt ervoor dat er geen single point of failure is. Mocht een van de nodes uitvallen of zelfs verdwijnen, dan is jouw data nog steeds veilig.

Het belangrijkste verschil zit in de manier waarop data wordt aangesproken. Bij IPFS vraag je niet een locatie op, maar de inhoud zelf. Bestanden krijgen een unieke cryptografische hash, ook wel een content identifier genoemd. Deze hash is gebaseerd op de inhoud van het bestand, waardoor elke wijziging direct leidt tot een nieuwe identifier. Dit sluit naadloos aan bij de manier waarop blockchain en crypto met data omgaan.

Korte samenvatting

• IPFS is een gedecentraliseerd opslagprotocol dat werkt via een peer-to-peer netwerk.
• Bestanden worden geïdentificeerd op basis van hun inhoud via een cryptografische hash.
• IPFS voorkomt een single point of failure doordat data over meerdere nodes wordt verspreid.
• NFT’s en Web3-projecten gebruiken IPFS vaak als externe opslaglaag.
• Zonder IPFS lopen NFT’s en Web3-applicaties het risico op centrale uitval.

Hoe werkt IPFS?

Wanneer een bestand wordt toegevoegd aan IPFS, wordt het eerst opgesplitst in kleinere stukken. Elk stuk krijgt een eigen hash en samen vormen ze een soort boomstructuur. Deze hashes worden gedeeld binnen het netwerk, zodat andere nodes weten waar de data beschikbaar is. Zodra iemand het bestand opvraagt, zoekt IPFS automatisch naar de dichtstbijzijnde of snelste node die de gevraagde content bezit.

Omdat de hash direct gekoppeld is aan de inhoud, kan een gebruiker altijd controleren of de ontvangen data exact overeenkomt met het originele bestand. Dit maakt IPFS niet alleen efficiënt, maar ook veilig en betrouwbaar. Er is geen centrale partij nodig die bepaalt wie toegang heeft tot de data of of deze data beschikbaar blijft.

IPFS en crypto: waarom horen ze bij elkaar?

Binnen crypto en blockchain speelt data-integriteit een cruciale rol. Blockchains zijn uitstekend in het vastleggen van transacties, maar minder geschikt voor het opslaan van grote bestanden zoals afbeeldingen, video’s of documenten. IPFS wordt daarom vaak gebruikt als externe opslaglaag.

Een bekend voorbeeld zijn NFT’s. De metadata en afbeeldingen van NFT’s worden regelmatig opgeslagen via IPFS, terwijl de blockchain alleen een verwijzing naar de IPFS-hash bevat. Zo blijft de data gedecentraliseerd en kan deze niet zomaar worden aangepast of verwijderd. Ook in DeFi, DAO’s en Web3-applicaties wordt IPFS gebruikt voor front-ends, documentatie en governancebestanden.

Wat gebeurt er als je geen IPFS gebruikt?

Als NFT-metadata, afbeeldingen of Web3-front-ends gewoon op een centrale server (HTTP) staan, dan gelden de klassieke internetrisico’s. De data kan namelijk verdwijnen om verschillende redenen. Zo zou:

• de server offline kunnen gaan
• de hosting kunnen worden stopgezet
• het domein kunnen verlopen
• de eigenaar kunnen besluiten de files te verwijderen

Indien dit gebeurt, bestaan technisch gezien je NFT’s nog steeds op de blockchain, echter de afbeelding of de metadata is weg. Oftewel: je hebt een ‘kapotte NFT’ of een lege placeholder. Het is daarom van groot belang (en veelvoorkomend) dat NFT’s op deze manier worden opgeslagen.

Hoe kan IPFS worden gebruikt?

IPFS wordt in de praktijk op verschillende manieren ingezet. Ontwikkelaars gebruiken het voor het hosten van gedecentraliseerde websites die niet afhankelijk zijn van één server of hostingprovider. Cryptoprojecten slaan whitepapers, smart contract-interfaces en NFT-content op via IPFS om de levensduur en betrouwbaarheid te vergroten.

Daarnaast kan IPFS ook door particulieren worden gebruikt voor het delen van bestanden of het opslaan van data zonder tussenkomst van centrale platforms. In combinatie met aanvullende netwerken zoals Filecoin kan IPFS zelfs worden gebruikt als economische opslagoplossing, waarbij gebruikers worden beloond voor het beschikbaar stellen van opslagruimte op hun persoonlijke computer.

Voordelen van IPFS

• Decentrale opslag
  Bestanden worden niet op een centrale server opgeslagen, maar verspreid over meerdere nodes. Dit maakt IPFS beter bestand tegen censuur, storingen en gerichte aanvallen en sluit goed aan bij de kernprincipes van crypto en blockchain.
• Hoge data-integriteit
  Bestanden worden geïdentificeerd op basis van hun inhoud via cryptografische hashes. Hierdoor is het vrijwel onmogelijk om data ongemerkt aan te passen zonder dat dit direct zichtbaar wordt.
• Betere verificatie van content
  Omdat de hash direct gekoppeld is aan de inhoud, kan iedereen controleren of de data exact overeenkomt met het originele bestand.
• Efficiënte datadistributie
  IPFS haalt bestanden automatisch op bij de snelste of dichtstbijzijnde node in het netwerk, wat kan zorgen voor snellere toegang dan traditionele centrale servers.

Nadelen van IPFS

• Geen automatische garantie op permanente opslag
  Bestanden blijven alleen beschikbaar zolang er nodes zijn die deze hosten. Zonder extra oplossingen zoals pinning services of aanvullende opslagnetwerken kan data in theorie verdwijnen.
• Afhankelijkheid van aanvullende diensten
  Voor langdurige en betrouwbare opslag zijn vaak extra diensten nodig, wat extra complexiteit en kosten met zich mee kan brengen voor projecten.
• Technische drempel voor beginners
  Het opzetten en beheren van nodes, gateways en pinningservices vereist technische kennis, waardoor IPFS minder toegankelijk is voor niet-technische gebruikers.
• Nog niet volledig geschikt voor massaal gebruik
  In vergelijking met traditionele webtechnologie is IPFS nog volop in ontwikkeling op het gebied van gebruiksgemak, tooling en infrastructuur.

Traditioneel vs. nieuw: HTTP vs. IPFS

Het traditionele web is grotendeels gebaseerd op HTTP, waarbij een gebruiker via een URL verbinding maakt met een specifieke server. Als die server offline gaat of de content wordt verwijderd, is de data niet langer toegankelijk. IPFS werkt fundamenteel anders door content-based addressing in plaats van location-based addressing te gebruiken.

Waar HTTP centraal en serverafhankelijk is, is IPFS gedecentraliseerd en netwerkgericht. Dit maakt IPFS robuuster en beter geschikt voor toepassingen binnen crypto en Web3. Tegelijkertijd is HTTP momenteel sneller, eenvoudiger en breder ondersteund, waardoor het nog steeds dominant is voor het reguliere internet.

Technische details van IPFS

Voor wie dieper wil begrijpen hoe IPFS onder de motorkap werkt, is het nuttig om te kijken naar de technische principes waarop het protocol is gebouwd. Deze zorgen ervoor dat data binnen IPFS efficiënt, controleerbaar en op een decentrale manier wordt opgeslagen en verspreid.

IPFS maakt gebruik van zogenoemde MerkleDAG-gegevensstructuren, wat staat voor Merkle Directed Acyclic Graph. Hierbij wordt data opgesplitst in kleinere stukken die cryptografisch met elkaar zijn verbonden. Elk stuk krijgt een unieke hash op basis van de inhoud. Hierdoor kan IPFS snel en betrouwbaar specifieke onderdelen van een bestand terugvinden zonder het volledige bestand opnieuw te hoeven laden. Deze aanpak wordt ook gebruikt binnen blockchaintechnologie en sluit daardoor goed aan bij cryptotoepassingen.

Een ander kernprincipe van IPFS is content addressing. Waar het traditionele web werkt met locatiegebaseerde adressen, zoals URL’s die verwijzen naar een specifieke server, identificeert IPFS data op basis van de inhoud zelf. Elk datablock krijgt een hash die direct is afgeleid van de inhoud. Wanneer een gebruiker deze hash opvraagt, zoekt IPFS automatisch naar nodes in het netwerk die precies deze content beschikbaar hebben. De fysieke locatie van de data is daarbij niet van belang.

IPFS werkt daarnaast met decentrale datadistributie. Data die aan het netwerk wordt toegevoegd, kan door meerdere nodes worden opgeslagen en gedeeld wanneer deze nodes de content opvragen of ervoor kiezen deze actief te bewaren. Dit vergroot de beschikbaarheid en veerkracht van het netwerk, omdat bestanden niet afhankelijk zijn van een centrale server. Voor langdurige of gegarandeerde beschikbaarheid worden in de praktijk vaak aanvullende oplossingen gebruikt, zoals pinning services of gespecialiseerde opslagnetwerken.

Tot slot kan IPFS worden gecombineerd met versleuteling. Gebruikers kunnen ervoor kiezen om data te versleutelen voordat deze aan het IPFS-netwerk wordt toegevoegd. IPFS slaat en verspreidt deze versleutelde data zonder inzicht te hebben in de inhoud, waardoor alleen partijen met de juiste sleutels toegang hebben. Dit is vooral relevant voor toepassingen waarbij privacy en databeveiliging een belangrijke rol spelen, zoals bij zakelijke of gevoelige cryptodata.

Conclusie

IPFS storage speelt een steeds grotere rol binnen de cryptowereld en vormt een belangrijke bouwsteen van het gedecentraliseerde internet. Door bestanden op basis van inhoud te identificeren en te verspreiden over een peer-to-peer netwerk, biedt IPFS een oplossing voor problemen rond centralisatie, datamanipulatie en beschikbaarheid. Vooral in combinatie met blockchain, NFT’s en Web3-applicaties komt de kracht van IPFS duidelijk naar voren.

Hoewel het systeem nog uitdagingen kent op het gebied van gebruiksgemak en permanente opslag, laat de groeiende adoptie zien dat IPFS een serieuze aanvulling is op bestaande webtechnologie. Voor crypto-investeerders en ontwikkelaars die geïnteresseerd zijn in de toekomst van decentralisatie, is IPFS daarom een concept dat je zeker moet begrijpen.