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  • 7年 之前

科普：为什么IPFS将会颠覆HTTP

创下去年ICO记录的IPFS（星际文件系统 InterPlanetary File System），曾1小时募资接近2亿美元，加上红杉资本等顶级投资机构的资金注入，IPFS（FileCoin）最终的融资金额2.57亿美金，被称为继比特币、以太坊之后，最有潜力的千亿级明星主链。

由于它在提升互联网文件和流媒体传输速度方面的巨大前景，IPFS被认为极有可能替代目前的互联网HTTP协议，从而能彻底解决HTTP协议中心化，效率低下、成本昂贵、文件不安全、高度依赖主干网等问题。

IPFS将使我们的下载速度将会变得更快、数据更加安全；基于区块链的分布式存储技术，数据也将得到永久保存，“404
not found”的页面或将不复存在。

IPFS短片介绍：来自IPFS.IO官网

IPFS是什么

IPFS（InterPlanetary File System，星际文件系统）是永久的、去中心化保存和共享文件的方法。

IPFS是一种内容可寻址、版本化、点对点超媒体的分布式协议。它连接的计算设备都拥有相同的文件管理模式。从某种意义上来说这个概念跟Web的最初理念很类似，但是实际上IPFS更像是互相转发Git目标的单个Bittorrent用户群。IPFS具备成为Internet子系统的素质，通过合理配置可以完备甚至替代Http。

IPFS的开发目前处于alpha试验阶段，还没能替代现存的网站存储系统。就像其它复杂的新技术一样，还在持续的改善和进化。但IPFS不是空想，它一直在实际运行着，你可以试着在自己的电脑上配置IPFS，为Neocities网站的访问用户提供服务，你的加入或许会延续某个网站的寿命。

  • 内容可寻址：通过文件内容生成唯一哈希值来标识文件，而不是通过文件保存位置来标识。相同内容的文件在系统中只会存在一份，节约存储空间。

  • 版本化：可追溯文件修改历史。

  • 点对点超媒体：P2P 保存各种各样类型的数据可以把 IPFS 想象成所有文件数据是在同一个 BitTorrent 群并且通过同一个 Git 仓库存取。

总之，它集一些成功系统（分布式哈希表、BitTorrent、Git、自认证文件系统）的优势于一身，是一套很厉害的文件存取系统。

为什么需要IPFS

互联网是建立在HTTP协议上的，HTTP协议是个伟大的发明，让我们的互联网得以快速发展。但是互联网发展到了今天，HTTP逐渐显示出了不足。

1. HTTP的中心化是低效的, 并且成本很高

使用Http协议每次需要从中心化的服务器下载完整的文件(网页、视频、图片等)，速度慢效率低。如果改用P2P的方式下载，可以节省近60%的带宽。P2P将文件分割为小的块, 从多个服务器同时下载, 速度非常快。

2. Web文件经常被删除

回想一下是不是经常你收藏的某个页面，在使用的时候浏览器返回404(无法找到页面)，Http的页面平均生存周期大约只有100天。Web文件经常被删除(由于存储成本太高)，无法永久保存。IPFS提供了文件的历史版本回溯功能(就像Git版本控制工具一样)，可以很容易的查看文件的历史版本，数据可以得到永久保存。

3. 中心化限制了Web的成长

我们的现有互联网是一个高度中心化的网络。互联网是人类的伟大发明，也是科技创新的加速器。各种管制将对这互联网的功能造成威胁，例如：互联网封锁、管制、监控等。这些都源于互联网的中心化，而分布式的IPFS可以克服这些Web的缺点。

4. 互联网应用高度依赖主干网

主干网受制于诸多因素的影响，战争、自然灾害、互联网管制、中心化服务器宕机等等，都可能使我们的互联网应用中断服务。IPFS分布式的互联网存储应用，极大的降低了互联网应用对主干网的依赖。

IPFS的优势

1. 下载速度快, 不再依赖主干网, 中心化服务器

整个IPFS系统是一个分布式的文件存储系统，那么在下载相关数据的时候，将从多个节点同时下载，相比于HTTP从中心服务器的下载速度要快很多，大家都用过P2P下载(比如: 迅雷，BitTorrent), IPFS下载过程跟这个类似。

2. 存储空间变得非常便宜

由于IPFS使用的是区块链技术，利用 Filecoin(为了获取filecoin, 提供IPFS存储空间来挖矿)来激励矿工分享自己的硬盘，并且IFPS从全网去掉了冗余存储(从整个网络空间考虑，这将大大节省网络存储空间)，将来的IPFS存储将会变得非常便宜(与我们现在的云盘, 各种中心化的CND相比较)。

3. 安全

中心化服务器目前很难抵挡DDoS攻击，当大量的访问请求从四面八方涌来，中心化的服务器几乎会在一瞬间瘫痪，做过运维的同学应该深有感触，比如每年双11，不能睡觉的除了阿里，腾讯的技术同学，还有整个银行业的小朋友。巨大的访问量随时可能造成服务器宕机。IPFS天生就拥有抵挡这种攻击的能力，因为所有的访问将会被分散到不同的节点，甚至攻击者自己也是节点之一。某种程度上讲，IPFS甚至能抵挡量子计算的攻击。

4. 开放

众所周知，比特币是一种去中心化，匿名的数据货币，这些特性使得比特币无法被管制，交易无法篡改。IPFS同样，由于是建立在去中心化的分布式网络上的，所以IFPS很难被中心化管理限制，使得互联网更加开放。

IPFS的使用场景

IPFS 的发明者 Juan Benet（juan@benet.ai）在IPFS技术白皮书提到了以下使用场景：

  • 在 /ipfs 和 /ipns 下挂载全球文件系统

    

  • 挂载的个人同步文件夹，拥有版本功能

    

  • 文件加密，数据共享系统

 

  • 可用于所有软件的带版本的包管理器

      

  • 可以作为虚机的根文件系统

       

  • 可以作为数据库：应用可以直接操作Merkle DAG，拥有IPFS提供的版本化、缓存以及分布式特性

  

  • 可以做（加密）通讯平台

    

  • 各种类型的CDN

  • 永久的Web，不存在不能访问的链接

IPFS的野心：替代HTTP网络协议

与以太坊开发者非常相似，IPFS开发者想要将互联网去中心化。这种协议就是HTTP的一种实验性替代选择。但不同于那些由少量将网页存储在网络云端（Google Docs和Email）的企业所管理的中央服务器，IPFS将数据分散到一个由计算机组成的网络，例如单一计算机能够参与存储一段数据。

这种方法的实现是通过目前仍旧在使用的内容寻址技术、哈希链表技术等。通过这个基础，数据链接能够被嵌入到其他地方，如区块链。

 

IFPS目前可以创建链接，例如进入以太坊区块链并发布一个与Zcash相连的交易。然后就可以在IPFS浏览和访问这个以太坊区块链和整个Zcash区块链。

 

当你正在浏览一条区块链时，你可以从一条链跳转到另一条链，也就是说你可以编写与这两条链相关的应用，而且这些应用不用必须理解以太坊或Zcash。 这种想法就是如果以太坊、Zcash和其他区块链能够存储少量的数据，IPFS就能成为一种链接和浏览这些区块链的工具。

 

IPFS通过额外的不可更改性和数据永久性扩展了加密货币和其他区块链技术。但是，尽管IPFS和MetaMask开发者已经表达了如何将这两种区块链链接在一起，不过还有一些挑战需要克服，最大的障碍就是提出一种能够在所有网络上运行的数据格式。

比特币通过PoW建立了去中心化的信任体系，付出的是对能源的巨大耗费；与之相对的是，IPFS不需要消耗巨大的能源，反而利用了闲置的硬盘来打造分布式存储和访问网络系统，极大的提升了效率。

IPFS和Filecoin如果可以实现，势必将刮起第三代互联网革命，为互联网众生创造不可估量的价值。

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