说来话长：IPFS的优势

前言

IPFS的优势在于其强大的技术积淀、精巧的架构设计及强大的开发者生态，我们来详细介绍一下IPFS的优势和价值来源。

技术优势

IPFS技术可以分为多层子协议栈，从上至下为身份层、网络层、路由层、交换层、对象层、文件层、命名层，每个协议栈各司其职，又互相协同。如图所示为IPFS协议栈的构成。接下来我们逐一进行解释。

身份层和路由层

对等节点身份信息的生成以及路由规则是通过Kademlia协议生成制定的，该协议实质上是构建了一个分布式哈希表，简称DHT。每个加入这个DSHT网络的节点都要生成自己的身份信息，然后才能通过这个身份信息去负责存储这个网络里的资源信息和其他成员的联系信息。

网络层

比较核心，所使用的Libp2p可以支持主流传输层协议。NAT技术能让内网中的设备共用同一个外网IP,我们都体验过的家庭路由器就是这个原理。

交换层

IPFS吸取了 BitTorrent的技术，并在其之上进行了再创新，自研了 BitSwap 模块。使用BitSwap进行数据的分发和交换，用户上传分享数据会增加信用分，分享得越多信用分越高；用户下载数据会降低信用分，当信用分低于一定值时，将会被其他节点忽略。简单来讲就是，你乐于分享数据，其他节点也乐于发送数据给你，如果你不愿意分享，那么其他节点也不愿意给你数据。

对象层和文件层

这两层适合结合起来看，它们管理IPFS上80%的数据结构，大部分数据对象都是以Merkle-DAG的结构存在，这为内容寻址和去重提供了便利。文件层具有blob、tree、list、commit等多种结构体，并采用与Git类似的方式来支持版本控制。

命名层

具有自我验证的特性（当其他用户获取该对象时，将交换节点公钥进行验签，即验证公钥信息是否与NodelD匹配，从而来验证用户发布对象的真实性）, 并且加入了IPNS这个巧妙的设计使得哈希过后的内容路径名称可定义，增强可阅读性。

新旧技术的更替无非两点：其一，能够提高系统效率；其二，能够降低系统成本。IPFS把这两点都做到了。

协议实验室在开发IPFS时，采用了高度模块集成化的方式，像搭积木一样去开发整个项目。截至2017年，协议实验室主要精力集中在设计并实现 IPLD、LibP2P、Multiformats等基础模块，这些模块服务于ipfs协议的底层。

Multiformats是一系列散列函数和自描述方式（从值上就可以知道值是如何生成的）的集合，目前拥有多种主流的散列处理方式，用以加密和描述NodelD 以及内容ID的生成。基于Multiformats用户可以很便捷地添加新的哈希算法，或者在不同的哈希算法之间迁移。

LibP2P是IPFS模块体系内核心中的核心，用以适配各式各样的传输层协议以及连接众多复杂的网络设备，它可以帮助开发者迅速建立一个高效可用的P2P网络层，非常利于区块链的网络层搭建。这也是IPFS技术被众多区块链项目青睐的缘由。

IPLD是一个转换中间件，将现有的异构数据结构统一成一种格式，方便不同系统之间的数据交换和互操作。当前，IPLD已经支持了比特币、以太坊的区块数据。这也是IPFS受到区块链系统欢迎的另一个原因，IPLD中间件可以把不同的区块结构统一成一个标准进行传输，为开发者提供了简单、易用、健壮的基础组件。

IPFS将这几个模块集成为一种系统级的文件服务，以命令行（CLI）和 Web服务的形式供大家使用。

最后是Filecoin,该项目最早于2014年提出，2017年7月正式融资对外宣传。Filecoin把这些应用的数据价值化，通过类似比特币的激励政策和经济模型，让更多的人去创建节点，去让更多的人使用IPFS。

社区优势

协议实验室由Juan Benet在2014年5月创立。Juan Benet毕业于斯坦福大学，在创建IPFS项目之前，他创办的第一家公司被雅虎收购。2015年，他发起的IPFS项目在YCombinator孵化竞赛中拿到了巨额投资，并于2017年8月底，完成了 Filecoin项目的全球众筹，在Coinlist （协议实验室独立开发、严格遵从SAFT协议的融资平台）上共募集了 2.57亿美金。协议实验室具有强大的投资者和开发者社区。

IPFS的社区由协议实验室团队维护，到目前为止，开发者社区已经拥有上百位代码贡献者和几十位核心开发人员。IPFS目前已经发布了30余个版本迭代，开发进度一直保持良好。

同时，协议实验室官方也授权了部分社区（IPFS Community）中的Co-Organizer牵头全球性的推广活动。目前，已在美国芝加哥、美国华盛顿、英国伦敦、印度德里、哥斯达黎加圣何塞、巴西圣保罗、西班牙巴塞罗那、加拿大蒙特利尔、德国柏林以及中国的北京、深圳、福州等数十个城市开展了社区自治的Meetup线下活动，拥有来自世界各地广泛的支持者。

Filecoin与其他区块链存储技术的对比

当前，全球去中心存储区块链项目出现了包括FIlecoin、Sia、Storj、Burst、Bluzelle等一批优质的区块链项目，欲抢占存储市场制高点，他们都能够提供类似的去中心化存储功能，但在具体技术手段和应用场景上则略有差异。接下来将重点阐述IPFS和Filecoin所构建的区块链存储体系与其他区块链项目的对比。

Burst

Burst作为第一个使用容量证明(Proof-of-capacity)的项目，还是具有很大的进步意义的。该项目是2014年8月10日在Bitcointalk上发起的，发起人的账号是“Burstcoin”。一年后，创始人“Burstcoin”跟中本聪一样消失了。由于项目是开源的，2016年1月11日，一些社区成员将这个开源项目重新激活，独立运营开发，并且在Bitcointalk 上新开了一个专区板块来维护。

相较Filecoin所采用的复制证明和时空证明，Burst使用的是一种叫作容量证明(Proof-of-capacity)的机制，即：挖矿的时候，利用矿机未使用的硬盘驱动器空间，而不是处理器和显卡。矿工可以提前生成的大量数据，这里数据被称为plot,然后保存到硬盘。plot的生成只需要计算一次，能耗方面表现得更加友好，且实现起来更为简单。

Sia

Sia是一个2015年7月发布的去中心化的存储项目，通过运用加密技术、 加密合约和冗余备份，Sia能够使一群互不了解和互不信任的计算机节点联合起来，成为一种有统一运行逻辑和程序的云存储平台。其倾向于在P2P和企业级领域与现有存储解决方案进行竞争。Sia不是从集中供应商处租用存储, 而是从彼此个体节点租用存储。

Sia 采用的是 PoW (Proof Of Work)和 PoS (Proof Of Storage)的组合证明计模式，要使用Sia,在数据存储空间的提供者和租用者必须签订协议。租用者需要提前购置一笔代币，用以抵押至链上，如果满足了协议条款，那些代币就会支付给提供者。如果协议没有按照预期的那样完成，代币就会返给租用者。对于存储使用者而言，需要为文件的上传、下载和存储付费。

Storj

StorJ是一个去中心化的、伪区块链的分布式云存储系统，主要功能与中心化的Dropbox. Onedrive类似。StorJ激励用户分享自己的剩余空间和流量，以获得奖励。因为其充分利用用户资源，所以成本极低，并且数据釆用端对端加密的冗余存储，更加安全可靠。StorJ已经与开源FTP文件传输项 目FileZilla达成合作。

相较于Filecoin, StorJ代币为基于ERC2.0的以太坊众筹币种，没有区块链架构，采用按月支付结算的方式，在这种方式里租用者频繁地给托管主机付款，如果用户不见了或不在线，托管主机将得不到报酬。StorJ更像一个被项目方撮合的共享存储经济体，不存在矿工挖矿产生区块的概念。

Bluzelle

Bluzelle是一款快速的、低成本的、可扩展的、使用于全球DApp的去中心化数据库服务，填补了去中心化基础架构的一个关键空白。

软件通常处理两种类型的数据：文件和数据字段。以IPFS和Filecoin 为基础的项目侧重于对大文件提供分布式的存储和分发解决方案，而Bluzelle 想要打造的是将那些通常很小且大小固定，按照数组、集合等结构的数据字段进行结构化存储，以便于快速存储和检索。数据字段存储在数据库中可以实现最佳的安全性、性能和可扩展性，并提供创建、读取、更新和删除(CRUD) 等基本功能，区别于类似IPFS和Filecoin这样的分布式文件存储服务。

综上对比，以IPFS和Filecoin所构建的区块链存储体系，同时从基础层和应用层对传统云存储模式进行了颠覆，因此决定了其应用的范围更加广阔，其对应的加密数字货币增长空间也更大。

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编译者/作者：富强资本

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