网络篇 - ipfs协议能取代http吗

 

17年是区块链大火的一年，先不说代币是否是圈钱的工具，就区块链技术而言，确实是互联网发展的一个里程碑。我17年参投了 filecoin 的爱西欧，才开始对 ipfs 感兴趣，filecoin 为 ipfs 的代币，目前还未上线。

 

目录：

1. IPFS
2. HTTP 的缺陷
3. IPFS 的原理
4. IPFS 进展

 

1. IPFS

IPFS 的全称为"星际文件系统"（InterPlanetary File System，缩写IPFS），是一个旨在创建持久且分布式存储和共享文件的网络传输协议。在 IPFS 网络中的节点将构成一个分布式的文件系统，它的目标是补充甚至替代过去20年使用的 HTTP。

简单点说，它是一个点对点的分布式文件系统（和比特币技术一样），通过底层协议，可以让存储在 IPFS 系统上的文件，在全世界任何一个地方快速获取，且不受防火墙的影响（无需网络代理）。

 

 

2. HTTP 的缺陷

 

HTTP - 超文本传输协议，这种协议具有非常中心化的特点。

当你从互联网下载文件或者浏览网页时，一次只能从一个数据中心获取这个资料。如果这个数据中心出现了故障，或者被限制、被攻击了，那么这个就会出现丢失文件或者网页无法打开等问题。而 IPFS 是去中心化的，你也可以通过它进行互联网地址的连接，但是它不存在以上这些故障问题，所以说去中心化的 IPFS 完全取代传统的中心化的 HTTP 也不是绝无可能。

总结一下  HTTP 的缺陷：

• HTTP 效率低下且服务器成本昂贵。使用 HTTP 协议从一台服务器上只能一次下载一个文件，而不是从多台服务器获取文件。
• 历史文件被删除问题。经常会出现网站文件不能长期保存或者操作不当，导致一些重要文件从互联网彻底消失，造成无法追回的损失。
• 中心化的网络限制了互联网的发展，容易受到控制。
• 网络应用太依赖骨干网。为保证数据的可靠性，在开发的应用程序时太依赖大型的中心服务器，并通过大量的备份来保证数据的安全。

而 IPFS 的目标就是想解决这些痛点：

• 互联网信息永久保存

  IPFS 像是一个分布式存储网络，任何存储在系统里的资源，包括文字、图片、声音、视频，以及网站代码，通过 IPFS进行哈希运算后，都会生成唯一的地址。今后，你只要通过这个地址就可以打开它们，并且这个地址是可以被分享的。而由于加密算法的保护，该地址具备了不可篡改和删除的特性。所以，一旦数据存储在 IPFS 中，它就会是永久性的。

• 比如我们经常会遇到的某个资源删除无法访问的问题，这种情况，在 IPFS 上就不会发生。即便是把该站点撤销，只要存储该站点信息的网络依然存在，该网页就可以被正常访问。存储站点的分布式网络越多，它的可靠性也就越强。

• 解决过度冗余问题，实现共享经济

• 你喜欢一个电影，你就会把它下载到自己的电脑上保存起来，但是如果一个电影非常火爆，那么总下载量是非常大的。这就导致了一个问题，同一个文件被反复存储，造成了资源的极大浪费。

  而 IPFS 会把存储文件，做一次哈希计算，用户只需要使用相同的哈希值，就可以访问那个文件，这个哈希值就是文件的地址。只要获取这个地址，就可以共享资源了。基于上面的永久存储特性，你再也不用担心某个电影找不到了，也不用备份，因为全球电脑上只要有那么几个人存储着，你就能拿到它。

• 基于内容寻址，而非基于域名寻址。IPFS 的网络上运行着一条区块链，即用来存储互联网文件的哈希值表，每次有网络访问，只要在链上查询该内容（文件）的地址。文件（内容）具有存在的唯一性，一个文件加入了 IPFS 的网络，将基于计算对内容赋予一个唯一加密的哈希值，这将改变我们使用域名访问网络的习惯。

  提供文件的历史版本控制器（类似Git），并且让多节点使用保存不同版本的文件。

• 节点存储激励，代币分成

• 通过使用代币（FileCoin）的激励作用，让各节点有动力去存储数据。 Filecoin 是一个由加密货币驱动的存储网络，矿工通过为网络提供开放的硬盘空间获得 Filecoin，而用户则用 Filecoin 来支付在去中心化网络中储存加密文件的费用。

 

 

3. IPFS 的原理

Filecoin 白皮书中阐述了 IPFS 的工作原理：

• 每个文件及其中的所有块都被赋予一个称为加密散列的唯一指纹。
• IPFS 通过网络删除重复具有相同哈希值的文件，通过计算是可以判断哪些文件是冗余重复的，并跟踪每个文件的版本历史记录。
• 每个网络节点只存储它感兴趣的内容，以及一些索引信息，有助于弄清楚谁在存储什么。
• 查找文件时，你通过文件的哈希值就可以在网络查找到储存改文件的节点，找到想要的文件。
• 使用称为 IPNS（去中心化命名系统），每个文件都可以被协作命名为易读的名字。通过搜索，就能很容易地找到想要查看的文件。
• 从 IPFS 的介绍可以看出， IPFS 设想的是让所有的网络终端节点不仅仅只充当 Browser 或 Client 的角色，其实人人都可以作为这个网络的运营者，人人都可以是服务器，这就是去中心的思想。

个人认为，目前的 POS 挖矿机制确实是在大量耗费计算资源，电费。矿工挖矿就是为了获取代币奖励，然后变现。但是这种高密集型计算并未给社会发展带来什么实际性地贡献，更多的只是一个经济生态：发币商 - 代币 - 矿机- 矿工 - 交易所。IPFS 也是运用这种思想，包括代币激励，但是它的共识机制如果真能实现上面的几点，确实是一件既环保又有价值的事情。

IPFS 的代币挖矿使用的是硬盘，但是对带宽的要求非常高。单从硬盘来说，就比目前的各种显卡矿机，专业矿机更亲民，更节省资源。

 

 

 

4. IPFS 进展

IPFS 是17年8月开始众筹的，目前已经过去一年半的时间了，官网说主网预计19年Q2上线，让我们拭目以待。

不过不知道是因为目前熊市的原因，还是在技术实现上的困难，IPFS 团队对外一直很谨慎。最近更新的官方博文上也写到了目前中国市场一些问题，且开始配中文版本的内容：

 

同时 IPFS 在18年也开放了 github 代码：https://github.com/ipfs

 

感兴趣的朋友可以去 fork 研究下，好了，《网络篇》就写完了，接下来我更新的篇章主题为《加解密》。