为什么会有IPFS?它要解决那些问题？它能取代http中心化超文本协议吗？

横空出世，数字革命

伴随着人类的发展，数据已成为当今最具价值的产业之一，而随着数据量的快速增长，传统的集中式存储已暴露出不可克服的缺点。6年前， IPFS就像一匹横空出世的黑马，到2020年8月， IPFS的全球数据节点已经达到了数百万，包括了社会媒体、内容平台、管理平台、搜索引擎、文件传输等项目。IPFS正在开创一个去中心 Web3.0时代。

什么是IPFS？

IPFS：星际文件系统是一种点到点分布的文件系统，它是一种网络传输协议，用来建立持久的，分布式存储以及共享文件。它是一种内容可寻址的对等超媒体分发协议，可以让互联网更快、更安全、更开放。

为什么会有IPFS？

互联网是以 HTTP协议为基础的，HTTP协议是一项伟大的发明，它使互联网迅速发展起来，但互联网发展到今天已经逐渐暴露出它的缺陷，如： HTTP的中心化效率低下，成本高昂；网络文件经常被删除；互联网的中心化限制了网络的发展；以及互联网应用高度依赖主干网络等等。

这些缺点在一定程度上限制了互联网的发展和人类的进步。因此，一种更快、更安全、更开放的新型网络传输协议应运而生。IPFS的出现，正是时代的召唤。

什么是 IPFS的目标？

IPFS的目标是构建更快、更安全、 更自由的互联网时代。

不仅仅是为了加速Web，而且要取代过去20年来一直使用的超文本媒体传输协议 HTTP。

去中心化，数据永存

这个 IPFS包括什么内容？

节点身份。每个 IPFS节点都有一个唯一的身份 ID，它利用节点的公钥生成的加密哈希，该 ID用于节点的活动，比如：IPFS网络中节点的身份证。

网络。IPFS节点需要与网络内部数以千计的其他节点进行通信，网络结构非常复杂， IPFS采用 ICE NAT穿透技术来保证连接。

路由。通过一个节点就能迅速找到其他节点，IPFS网络路由采用 DHT协议，运用S/Kademlia协议。

数据交换协议。IPFS借鉴BitTorrent协议，使用了叫做BitSwap的数据交换协议，它使用了几个列表，即想要的数据块(want_list)和我的数据块(have_list)与其他节点交换数据。

对象存储。存储数据时， IPFS采用 MerkleDAG结构，它使 IPFS具有内容寻址，防篡改，去重等功能。

版本控制系统。在 MerkleDAG上， IPFS增加了 Git版本控制功能，使 IPFS文件具有时间序列功能，可以方便地查看文件的历史变化。

认证命名系统。IPFS使用 SFS自认证系统对文件进行命名，同时为 IPNS解决传输问题，并与现有的域名系统兼容。

IPFS是如何解决中心服务器缺陷的？

1、下载速度快，不再依赖骨干网和中心服务器

整个 IPFS系统是一个分布式文件存储系统，当下载相关数据时，会同时从多个节点进行下载，比从中心服务器上HTTP下载要快得多。

2、低成本的存储空间

因为 IPFS使用区块链技术，利用 Filecoin激励矿工共享自己的硬盘，而且 IPFS从整个网络上消除冗余存储，所以相对于我们现在的云盘，各种中心CND，将来的 IPFS存储成本会更低。

3、安全性

中心服务器现在很难抵抗 DDoS的攻击，当来自各个方面的大量访问请求涌入时，中心服务器在瞬间就会瘫痪。而且IPFS天生就有抵抗这种攻击的能力。由于所有访问都分散在各个节点上。即使攻击者本身也是一个节点。在某些方面，IPFS甚至可以抵抗量子计算的攻击。

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，所以IPFS很难被中心化管理、限制，互联网将更加开放。

创新生态，浩瀚未来

IPFS有哪些应用场景？

将 IPFS和区块链结合起来。当前大多数公链的最大问题是无法在公链中存储大量超媒体数据在自己的链上。Dapp想要发展成为超级应用程序，受到了极大的限制，IPFS 协议可以提供存储方案。

对于传统应用， IPFS还可以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，它能够将地理坐标数据通过 GeoHash算法转换为一维字符串，并将与之相关的有检索价值的数据存入 IPFS网络中，通过 IPFS网络对唯一性进行标识，并将其分布在各个相邻节点上。

目前，据 IPFS官方透露，基于 IPFS协议的生态应用已经超过100种。可以利用 IPFS网络来存储或调用任何应用需要存储的内容，如：文本、图片、音频、视频、数据等。当前的主流 IPFS项目包括：谷歌浏览器、BRAVE；内容平台Netflix、D.Tube、美国国会图书馆；社交平台Indorse、3Box；电商平台Origin、OpenBazaar等。

今后的 IPFS生态将如何发展？

根据预测， IPFS的未来生态发展可分为四个阶段：

第一阶段：?通过区块奖励，激发网络扩展能力，验证网络的安全性和稳定性。属于垃圾数据阶段。

第二阶段：?通过验证节点，有效数据算力最高可达10倍，这是由于分布式存储提高了安全隐私性，使得网盘类存储应用大放异彩。属于网盘阶段。

第三阶段：?内容流量类应用采用IPFS做存储，类CDN内容分发加速需求增加，检索存储收益提升。属于检索存储阶段。

第四阶段：?Dapp应用大量使用 IPFS进行存储， IPFS成为去中心化生态环境下分布式存储网络的重要基础设施。属于全球分布式存储网络基础设施。

如今，人类的数据正在以每18个月翻一番的速度快速增长，而满足这些数据存储、消除重复数据以及检索搜索的需求也变得日益重要。现在，最有可能落地的技术就是 IPFS。它很可能就是"永远不会消失的文件系统"，可以承载这片数据海洋。不能否认，IPFS拥有广阔而浩瀚的未来。

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编译者/作者：sky110

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