SOSOLX干货专栏|戳我一文了解最近大热的IPFS项目

今天SOSOLX干货科普来到了第二期啦 ~ 本期我们来了解一下IPFS这个项目。

IPFS是今年非常热门的一个名词，并且市面上也诞生出不少IPFS矿机。那么IPFS究竟是什么，是一个区块链项目，还是一种加密货币，又或者是什么样的存在呢？

一、到底什么是IPFS？IPFS全称为Inter Planetary File System，也叫做“星际文件系统”，它由Protocol Lab提出，是一种点对点（P2P）的分布式文件系统。

解释一下什么叫做分布式文件系统：分布式文件系统的全部不在同一台计算机，而是分散布置在多台计算机上。所以多个分散的小文件系统组合在一起，形成一个完整的文件系统。简单来说，就是把操作系统分布在不同的电脑里，由这些电脑来共同管理，而不是只依赖一台电脑。

虽然说它是文件系统，是一种用来存储数据的技术，但更确切的说IPFS是一种传输协议。对于IPFS的数据存储的理解，它能够极大的降低数据存储的成本,提升数据下载速度。需要优化数据存储的地方几乎都可以使用IPFS来提升效率。

在这个IPFS协议中，文件在系统中如何存储、索引和传输都定义好了，也就是将上传好的文件转换成专门的数据格式进行存储，同时IPFS会将相同的文件进行了哈希计算，确定其唯一的地址。所以无论在任何设备或者任意地点，相同的文件都会指向相同的地址。通过一个文件系统将网络中所有的设备连接起来，让存储在IPFS系统上的文件，在世界上任何一个地方快速获取，且不受防火墙的影响。所以从根本上说，IPFS能改变WEB内容的分发机制，完成了整个去中心化。

IPFS上线至今。目前已有数百万个节点，存储了数百亿份的文件。协议实验室基于区块链创建了其激励层Filecoin，Filecoin采用了区块链通证体系，可以通过持有和交易通证的方式在IPFS&Filecoin网络上存储数据，该方式不仅充分利用了每一个电脑的硬盘空间，而且让每一个人都能成为云计算中心的一份子，让普通人受益。

二、具体什么是HTTP协议呢？

HTTP就是用来定义互联网数据存储和分布的协议，它是中心化的，我们现在采用的互联网，都是基于HTTP协议的互联网。

比如说我们在腾迅视频上，搜索一个视频，我们会发现近乎所有网站都是以http开头的，这个就是采用http协议的网络标识。通过这个网站，我们可以找到存储视频所在的服务器，用户点击视频，网络会发送观看视频的请求指令，服务器根据请求响应要求。

三、为什么会出现IPFS协议？

现存的HTTP协议随着互联网的快速发展，HTTP协议的缺点逐渐暴露，所以IPFS就诞生了。

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，速度慢，效率低。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。有时你收藏的某个页面，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，可以很容易地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。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、现在的互联网应用高度依赖互联网主干网。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，都可能是我们的互联网应用中断服务。IPFS可以是互联网应用极大的降低互联网应用对主干网的依赖。

5、HTTP协议是无状态协议。无状态是指协议对于事务处理没有记忆能力。缺少状态意味着如果后续处理需要前面的信息，则它必须重传，这样可能导致每次连接传送的数据量增大。另一方面，在服务器不需要先前信息时它的应答就较快。

四、IPFS的工作原理是怎样的？

互联网中每个文件及其中的所有数据都被赋予一个唯一的加密指纹。IPFS通过网络删除重复具有相同哈希值的文件，计算之后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想存储的内容，检索自己想要的信息。查找文件时，通过文件的哈希值就在网络查找到储存改文件的节点，找到所需的文件。

而且我们平时在互联网浏览网站或下载文件都要经过一个数据中心，如果这个数据中心出现故障或受限制了，我们就只能等待恢复了。但在IPFS协议中，所有文件都是唯一的，而且这个地址是可共享的。如果你的邻居访问过你想打开的网站，那么你就可以从他那里直接打开网站或下载文件，不用远距离地去访问数据中心，物理距离更近，打开速度更快

采用IPNS即去中心化命名系统（星际命名系统），每个文件都可以被协作命名为易读的名字。搜索之后可以很快地找到想要的文件。

IPFS设想的是让所有的网络终端节点不只是扮演使用浏览器 Browser或者终端Client的角色。人人参与IPFS，人人都是网络节点，人人都可以是服务器，从而组建一个去中心化的分布式网络。IPFS协议其独特的分布式网络的性质，让网络的中心不复存在，真正构建了一个去中心化、平等、高效、开放的网络。

IPFS技术的应用对于人类生产效率将会有极大的促进作用，使得物联网、人工智能、金融科技等领域拥有飞跃式突破，开启一个全新时代。

五、IPFS具有哪些优点？

1、数据永久存储，通过IPFS协议，任何存储在这系统里的资源，都会通过IPFS进行哈希运算，生成唯一的地址。加上加密算法的保护，该地址具备了不可篡改和删除的特性。这样就表示一旦数据存储在IPFS中，它就会是永久性的

举个例子，平时打开一些网页，有时总会遇到“404 Not Found”这样的情况。根本原因就是你浏览网页的中 心服务器出现问题了，这是中心化技术带来的问题，但这种情况下，在IPFS上就不会发生。即便是把该中心服务器撤销，只要存储该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。

2、解决“过度冗余”问题，我们的个人电脑都会存储一些电影、音乐、电子文档这样的文件。但很多文件在网络上都是同质的，这样的后果，带来的就是内存资源极大浪费，这就是HTTP协议的弊端，造成过度冗余的问题。

IPFS就可以很好地解决这个问题。由于IPFS协议的永久存储特性，因为全球的电脑只要几个人存储着你想要的资源，你就能永远找到，这样就能省下非常多的内存资源了。

3、上传下载速度快，http/https :是一个底层传输协议，一项技术用久了会出现弊端。例如微信给别人发送照片，需上传到中心点服务器，接收的人从中心点下载，照片才算传输成功。双十一购物太卡，春运12306买不到票，就是因为中心化造成的弊端。

而IPFS是分布式存储，碎片化传输，没有改变互联网本质，只改变了传统的存储方式。发送照片，文件被打碎，每一个文件大家为256KB，传输到各个节点。一条路会堵车，造几百条路就解决了堵车的问题。

4、成本低一个新技术的出现，IPFS是一个去中心化的服务器，它在全球各地都有服务器存在，一个带宽成本，现在的阿里云百度云的服务器都设立在一二线 城市，成本高，所以带宽费自然就高。再一个是存储成本，是一个哈希去重，自动去重，只留下五到两三百分的备份，这样节省了存储空间，也节省了成本。

5、安全、防黑客，我们经常会接到骚扰电话，是因为在网上注册的时候信息被泄露了，IPFS是分布式记账和分布式存储。它会把文件打碎，每个文件都会有自己的一个哈希值，只有有这个哈希值才能获得文件碎片，就算获得了文件碎片，也只是一个碎片而已，黑客进来也不知道是什么，所以资料不会被泄露。是非常安全的。

六、关于IPFS未来的发展方向

1．创建长期信息内容档案资料IPFS出示了一个弱数据冗余的、性能卓越的群集化储存计划方案。只是根据目前的互联网技术方式来机构这世界的信息内容是不够的，必须创建一个能够被全球长期记牢、伴随着人类的历史发展趋势而一直存有的信息内容档案资料。

2．减少储存、网络带宽成本费IPFS出示了一个安全性的点到点内容分发互联网，能够节省很多的网络带宽成本费。为了鼓励大家参加IPFS协议书，协议书试验室精英团队设计方案了根据IPFS的区块链技术奖赏层。奖赏层将IPFS互联网参加者分成两大类：StorageMiner（为互联网出示空余的储存空间）和Retriver（为互联网中的连接点出示网络带宽，协助别的用户传输文件），根据这类共享资源实体模型灵活运用闲置不用資源，减少了系统软件固定成本，并为客户减少了应用成本费。

3．与区块链技术深度融合IPFS和区块链技术是极致的配搭，我们可以应用IPFS解决很多数据信息，并将不会改变的、永久性的IPFS连接置放到区块链技术事务管理中，而无须将数据信息自身放到区块链技术中。区块链技术的实质是分布式账本，现阶段绝大多数公链的较大难题，无法储存很多的数据信息在自身的链上，IPFS就很好的解决了这个问题。

4、个人同步的文件夹文件夹可以自动进行版本管理, 自动备份。也就意味着未来我们将拥有无限空间的网盘, 不用担心数据丢失, 也不用担心隐私泄露。

以上就是本期关于IPFS的全部内容啦 ~ 下一期大家想听哪个项目的科普文呢~欢迎下方留言呀！

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编译者/作者：sosolx

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