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为什么世界需要IPFS?

  IPFS一直是一个星光熠熠的项目,它到底能为世界带来哪些改变,世界又为什么需要IPFS,下文一起探讨。

  如今的区块链处在发展早期,就如上个世纪90年代的互联网。区块链技术必将带来一场风暴,成为改变我们日常生活的技术。HTTP协议作为互联网底层通讯协议,基于中心化网络服务器,经过这么多年发展,已经老态毕现,新一代IPFS技术正在挑战HTTP的地位。

  IPFS是什么?

  星际文件系统IPFS是一个分布式的web,点到点超媒体协议,可以让我们的互联网速度更快,更加安全,并且更加开放。IPFS协议的目标是取代传统的互联网协议HTTP。

  世界为什么需要IPFS?

  既然提到IPFS的目标是取代HTTP,那我们先来了解一下HTTP的工作原理,HTTP协议是用于从网络服务器传输超文本到本地浏览器的传送协议。当你要访问一个网页时,HTTP协议文件会告诉你要访问哪个服务器里的哪个文件,地址分别是什么。那这个协议规则下会有什么问题呢?

  

  HTTP的中心化是低效的,并且成本很高

  首先,它是不安全。HTTP是一种明文传输协议无法加密数据,当浏览器用户与网站进行HTTP链接时,两者之间传输的数据容易被第三者的窥视、窃取和篡改等网络攻击,这是导致网络安全问题的重要原因。

  

  中心化限制了Web的成长

  其次,它也是不稳定的。相信大家都有在访问网页的时候遇到过404页面吧,您访问的页面不存在就是因为相关文件已经被删除了,找不到了。HTTP协议下存储成本太高,Web文件是无法永久保存的。HTTP协议是基于中心化的,这就导致互联网应用高度依赖主干网。中心机房一宕机的话,就可能会使我们的互联网服务中断。前段时间腾讯就有过一次很多网页和应用都访问不了的情况,事故原因就是某机房宕机了。

  IPFS工作原理是怎样的?

  IPFS从根本上改变了用户搜索的方式。我们知道,通过HTTP浏览器搜索文件的时候,首先找到服务器位置,然后使用路径名称在服务器上查找文件,但是通过协议IPFS,用户可以直接搜索内容。这里是怎么实现呢?

  

  IPFS从根本上改变了用户搜索的方式

  首先,IPFS网络里的文件,会被赋予一个哈希值,这个哈希值类似于我们的身份证号,他是独一无二的,它是从文件内容中被计算出来的。

  

  IPFS在网络范围内去掉重复文件建立管理版本

  然后,当用户向IPFS分布式网络询问哈希的时候,它通过使用一个分布式哈希表,可以快速地找到拥有数据的节点,从而检索到该数据。简单来讲,就是以前我们是通过跳转多层网站才能找到一个文件,但是在IPFS上存储的文件,我们只需查询它的哈希值,便能快速找到。

  那这种设计是否足够安全呢?理论上来讲,IPFS分布式存储会比中心化存储更加安全。因为如果是采用传统的http协议,黑客通过转译就可以轻而易举的找到网址所对应的服务器的IP地址,接下来黑客通过IP地址就可以对服务器进行攻击,目前所有中心化存储都遇到这样的风险。

  

  IPFS分布式存储会比中心化存储更加安全

  但是如果是采用了IPFS协议,由于所有的访问将会被分散到不同的节点,黑客其实是完全不知道这个文件是存在哪个服务器,根本没有办法进行攻击,如果要攻击某个服务器,基本上就要攻陷某个网络。

  另外,用户还可以通过私钥对存储的文件进行进一步的加密,这样即使别人拥有此文件的哈希值,还需要私钥才能查看数据。

  那这样的存储结构下,用户访问的速度是否可以得到保证?

  IPFS对于一些大的文件,它会自动将其切割为一些小块,使IPFS节点不仅仅可以像HTTP一样从一台服务器上下载文件,而且可以从数百台服务器上进行同步下载。所以,只要所存储的节点通电且网络正常,那么这个访问速度就可以非常快。

  IPFS的应用价值有哪些?

  讲原理这些可能有点枯燥,那我们来看看IPFS对区块链的应用价值。

  第一,为内容创作带来一定的自由。Akasha是一个典型的应用,它是一个基于以太坊和IPFS的社交博客创作平台,用户创作的博客内容通过一个IPFS网络进行发布,而非中心服务器。

  同时,用户和以太坊钱包账户进行绑定,用户可以对优质内容进行ETH打赏,内容创作者能以此赚取ETH,如同人脑挖矿一样。它没有太多监管的限制,也没有中间商抽成,内容收益直接归创作者所有。

  第二,可以降低存储和带宽成本。例如做视频比较成功的项目「Dtube」。它是一个搭建在Steemit上的去中心化视频播放平台,其用户上传的视频文件都经过IPFS协议进行存储,具有唯一标识。相较于传统视频网站,它降低了同资源冗余程度,同时大大节约了海量用户在播放视频时所产生的带宽成本。

  
  与区块链完美的结合

  第三,可以与区块链完美结合。区块链的本质是分布式账本,本身的瓶颈之一就是账本的存储能力,目前大部分公链的最大问题是没法存储大量的超媒体数据在自己的链上。比特币至今全部的区块数据也才30-40G左右,以太坊这样可编程的区块链项目也只能执行和存储小段合约代码,DApp想发展成超级App,受到了极大的限制。

  运用IPFS技术解决存储瓶颈是目前来看的过渡方案,最典型的应用就是EOS。EOS引以为傲的是可以支持百万级别TPS的并发量,其中除了DPOS共识机制的功劳之外,还归功于其底层存储设计是采取IPFS来解决大型数据的传输效率。

  EOS将自己打包好的区块数据通过IPLD进行异构处理,统一成一种便于内容寻址的数据结构类型,并挂载到IPFS的link上,让IPFS网络承担存储和P2P检索的逻辑,而不消耗EOS区块链系统本身太多的计算资源。

  第四,可以为传统应用提供分布式缓存方案。IPFS-GEO 是一个为传统LBS应用提供分布式缓存的项目,可以将地理位置坐标数据通过GeoHash算法转化成一维字符串,并将与之相关联的具有检索价值的数据存入IPFS网络,由IPFS网络标识唯一性,并分布在各个邻近节点上。

  当检索请求到来时,系统先通过字符串近似度范围比较,缩小检索范围,加快检索效率,通过NodeID从附近节点拿到超媒体数据,达到类似分布式缓存的效果,大大提高了LBS应用整个检索动作的效率。

  目前,Juan Benet引领的协议实验室与IPFS生态的众多爱好者支持者一道,正努力推进这一伟大项目的发展,如今火热的Filecoin正是基于IPFS建立的激励层。未来,IPFS将带来多大颠覆,我们一起见证。

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