[논문 리뷰] Towards Decentralised Cloud Storage with IPFS: Opportunities, Challenges, and Future Directions

Trinh Viet Doan, Yiannis Psaras외 2명|arXiv (Cornell University)|2022. 02. 13.

Caching and Content Delivery인용 수 24

한 줄 요약

이 논문은 IPFS를 조사하며 설계, 구성 요소 및 특성을 상세히 다룬 뒤 탈중앙화 클라우드 저장소의 기회, 도전 과제 및 미래 방향에 대해 논의합니다.

ABSTRACT

The InterPlanetary File System (IPFS) is a novel decentralised storage architecture, which attempts to provide decentralised cloud storage by building on founding principles of P2P networking and content addressing. IPFS is used by more than 230k peers per week and serves tens of millions of requests per day, which makes it an interesting large-scale operational network to study. While it is used as a building block in several projects and studies, its inner workings, properties, and implications have only been marginally explored in research. Thus, we provide an overview of the IPFS design and its core features, along with the opportunities that it opens as well as the challenges that it faces because of its properties. Overall, IPFS presents an interesting set of characteristics and offers lessons which can help building decentralised systems of the future.

연구 동기 및 목표

• IPFS 설계와 핵심 특징에 대한 개요를 제시합니다.
• IPFS가 가능하게 하는 사회기술적 기회를 식별합니다.
• 수 persistence, 프라이버시, 인센티브 등 IPFS 특성으로 인해 발생하는 도전을 강조합니다.
• 탈중앙화 저장 시스템을 위한 미래 방향 및 연구 질문을 논의합니다.

제안 방법

• IPFS 아키텍처와 프로토콜 스택(IPLD, libp2p, DHT, Bitswap)을 설명합니다.
• 무결성 및 중복 제거를 위한 CID 및 Merkle DAG 구조를 통한 콘텐츠 주소 지정을 설명합니다.
• 변경 가능한 이름지정 및 DNS 연결 옵션을 위한 IPNS를 논의합니다.
• 가용성에 대한 시사점을 고려한 저장, 캐싱, 핀닝의 의미를 분석합니다.

실험 결과

연구 질문

• RQ1 IPFS의 핵심 설계 원칙과 구성 요소는 무엇인가요?
• RQ2 IPFS의 분산형 콘텐츠-주소 지정 설계에서 어떤 기회와 도전 과제가 생기나요?
• RQ3 IPFS의 특성이 지속성, 프라이버시, 검열 저항성, 인센티브에 어떤 영향을 미치나요?
• RQ4 IPFS와 Filecoin으로 분산 저장의 미래 방향과 열려 있는 연구 질문은 무엇인가요?

주요 결과

• IPFS는 분산 P2P 네트워크에서 콘텐츠 기반 주소 지정, 중복 제거, 무결성 검사, 검열 저항성을 가능하게 합니다.
• 콘텐츠는 핀되거나 다른 사람이 요청하지 않는 한 보장된 가용성이 보장되지 않는 최선의 노력 기반으로 저장됩니다.
• IPNS 및 DNS 연결을 통해 동적 콘텐츠를 지원하지만, 수정 시 콘텐츠 식별자가 변경되어 변경 가능성에 대한 추가 메커니즘이 필요합니다.
• 공개 게이트웨이는 IPFS 콘텐츠에 HTTP(S) 접근을 제공하지만 중앙집중화 및 프리라이더 문제를 야기할 수 있습니다.
• Filecoin은 저장 가용성 및 복제를 다루기 위한 암호경제적 인센티브를 도입하여 IPFS를 검증 가능한 저장 거래로 확장합니다.
• 논문은 P2P 저장을 전통적 클라우드와 비교하고, 가용성을 개선하며, 익명성을 달성하고, 참여를 인센티브하는 데 남아 있는 문제를 식별합니다.