从ARPANet到IPFS|分布式存储技术发展简史

HTTP:拉开互联网时代的序幕

互联网起源于1969年的美国国防部高级研究计划署的阿帕网(ARPANet)，阿帕网是计算机网络技术发展的一个重要里程碑，其核心分组交换技术实现了计算机与计算机之间的通信。70年代，基于ARPA网络，研究人员发明了著名的TCP/IP协议，但这些网络协议对于庞大的互联网集群来无疑于杯水车薪。

直到1989年，一位天才程序员、当代互联网创始人Tim Berners-Lee发表论文《关于信息管理的一份提案》，在论文里Tim Berners-Lee创造性的提出了互联网三大基石，URI——统一资源标识符，作为互联网上资源的唯一标识；HTML——超文本标记语言，描述超文本文档；HTTP——超文本传输协议，用来传输超文本。

经过2年的开发，1991年，HTTP首登历史舞台——HTTP/0.9版，HTTP/0.9极其简单，只有一个命令GET。基于协议规定：服务器只能回应HTML格式的字符串，不能回应别的格式，服务器发送完毕，就关闭TCP连接。以现在的眼光来看，是多么的简陋单一，然而就是这一小小的变化，却敲开一扇尘封已久的大门。

在诞生之初，HTTP被设计为一对多模式，即将文件放到单一服务器上，然后由服务器传送到不同的用户机器上。这样的模式导致HTTP协议存在不少的弊端，当非常多的用户同时访问和下载服务器上的文件时，由于FTP服务器处理能力和带宽的限制，下载速度会急剧下降，有的用户可能访问不了服务器。由于当下网络文件传输依然依靠HTTP协议，因此网络卡顿、延迟等现象仍然时有发生。其次，当单一的服务器遭到黑客攻击或者宕机，网页就无法打开，存储资料的服务器一旦遭遇“不测”，所有数据都会丢失并泄露。形形色色的数据门，其数据基本上都是从中心化服务器遗漏出去，并被转卖。

P2P:分布式理念的先驱

在HTTP统一互联网14年后，2003年，BitTorrent协议横空出世，BitTorrent协议是架构于TCP/IP协议之上的一个P2P文件协议，BitTorrent用户将各种视频、音乐和文本文件下载到本地存储，然后可以与其他用户共享“种子”。作为一个为点对点文件共享而设计的协议，BitTorrent任何人都可以将资源上传至网络，同时任何人在网络上下载资源，下载人数越多，速度越快。因其便捷性，BitTorrent很快风靡全球，BitTorrent的巅峰时期带宽最高一度占据了全部网络流量的50%。

过度的自由将彰显人性的丑恶。BitTorrent上很快充斥着各种盗版、色情、暴力等等违法视频与文字，令全世界政府头疼。2010年，全球最大的BT网站瑞典海盗湾迫于法律压力被迫关闭，其创始人也因为侵犯版权被关进监狱。2014年，高喊技术无罪的快播也被斩落马下。BitTorrent的发展迎来至暗时刻，不破不立，技术的发展看似迎来低谷，但中本聪的《比特币：一种点对点的现金系统》为P2P技术的发展指明方向，分布式存储技术即将与区块链结合，迎来的新的发展进程。

SC:区块链分布式存储先行者

较早结合区块链技术，探索分布式存储的是Sia云存储项目。Sia的概念诞生于2013年HackMIT黑客马拉松，于2015年5月正式启动，其母公司为Nebulous，Sia拥有4名核心开发人员、一名社区经理和一名运营经理，Sia创始人David Vorick。

Sia云存储项目，是通过加密技术、智能合约技术和冗余技术等，确保用户能够在不需要任何第三方存储服务商的前提下，安全、快捷和廉价的使用区块链云存储服务。Sia采用POW共识机制，项目目标是集中散落在世界各地的闲置存储资源，为需要强调个人隐私的存储需求提供解决方案。Sia诞生后融资2轮，共计225万美元，投资方包括分布式资本和李笑来等。

让Sia发展步履维艰的是其上层经济模型。其代币SC的总供应量没有限制，所有的SC都必须通过挖矿开采出来。第一块矿区的奖励是300,000 SC。随着时间的推移，每个区块的奖励将逐渐减少，直到2023年1月左右，每个区块达到30,000 SC。这意味着SC与比特币不同，SC是通胀型数字货币。截至2020年6月，共计产生了450亿枚Siacoin，后续每年将稳定产生15.7亿Siacoin，不设上限。

除了sia外，结合区块链的分布式存储项目还包括建立于以太坊之上的Storj，甲骨文BLZ以及BURST等等。

IPFS/Filecoin:分布式存储王炸

2014年5月，一个来自墨西哥的计算机科学家Juan Benet和他的几个斯坦福大学同学创办了一家计算机网络研发公司Protocol Labs（协议实验室），Protocal Labs刚一创立就加入美国硅谷顶级孵化器Y-Combinator。协议实验室的第一个产品便是IPFS——“Inter Planetary File System（星际文件系统）”，IPFS即一种内容可寻址、版本化、点对点超媒体的分布式存储、传输协议，旨在从根本上改变信息在全球及全球范围内分发的方式。

由于IPFS只是一个拥有远大愿景的传输协议，Protocol Labs认为有必要在网络中加入区块链激励模型，以鼓励节点存储和分发，Filecoin便诞生了。2017年8月Filecoin在1小时完成2.57亿美金的募资，创下了当时全球区块链早期项目融资记录，融资额超越号称百万TPS的明星项目EOS，本次融资仅仅只出售10%的代币，这意味着IPFS还没正式上线，市值已经达到了25.7亿美金。

IPFS的特点是基于内容寻址(QM开头的哈希值)代替传统互联网基于HTTP域名寻址。基于内容寻址，即使用内容本身的加密哈希值来识别查找到对应的文件碎片，最后在本地拼成完整文件。其并行的速度远优于当前的数据传输形式；文件分碎片存储，消除了网络上冗余重复，节约存储资源，降低存储成本；同时文件碎片冗余备份，保证即使某些节点被攻击或是数据丢失，也能从其他节点中找到文件，保证了数据安全性。

距离IPFS协议2014年8月上线已经过去6年，从那时开始，已有无数先行者围绕IPFS搭建生态，截止今年8月，IPFS全球数据节点已接近1000000个，并包含社交媒体、内容平台、管理平台、搜索引擎、文件传输等等项目，虽然对全球互联网来说可能还是冰山一角，但其带来的变革意义不言而喻。随着其激励层Filecoin主网上线日期的日益临近，IPFS将结合Filecoin形成一个更加高效且安全的网络，升级传统互联网，建立数据文明时代基础设施。

本文来源：冰河分布式存储实验室
原文标题：从ARPANet到IPFS|分布式存储技术发展简史

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编译者/作者：冰河分布式存储实

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