区块链时代的分布式网络协议有何异同

数字化信息的浪潮，滚滚而来，究竟什么才是未来互联网行业的基础设施呢？蚂蚁集团董事长井贤栋指出，社会的每一次变革都与信任关系和信任技术的高度突破有关系，区块链是数字时代最重要的技术，言不为过。因为没有信任引擎，数字经济是很难发展起来的。

而作为数字经济时代构建信任关系和信任技术的「新基建」，区块链未来将会和每个人、每个企业都息息相关。而上链也必将成为每个企业的标配，只有「万物互链」才能真正让数字经济活跃与爆发。从一定意义上讲，区块链将逐渐成为数字经济的新基石，我们这个时代又需要怎么样的基础设施才能真正的实现「万物上链」呢？今天，我们就给大家介绍一下未来可能成为区块链领域底层基础通信「基石」的两个项目：NDN和IPFS。

IPFS：星际文件系统

2014年，斯坦福大学毕业的胡安·贝尼特（JuanBenet）创立了协议实验室（ProtocolLabs），并于2015年1月发布了IPFS（InterPlanetary File System 星际文件系统），其目标就是取代HTTP，成为下一代互联网底层通信协议。

简单来说，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，它是一种内容可寻址的对等超媒体分发协议。在IPFS网络中的节点将构成一个分布式文件系统。IPFS是一个开放源代码项目，由ProtocolLabs在开源社区的帮助下发展。IPFS由于良好的开源社区建设，也得到了很多开源爱好者的支持，特别是很多来自区块链行业的开源爱好者，为其做出了非常突出的贡献。

毋庸置疑，互联网的高速发展带来了经济与社会的繁荣，我们的生活也越来越离不开互联网。但是，IPFS认为现有的互联网也存在很多的问题亟需解决：

互联网效率低下，使用代价昂贵；

当今的互联网不能永久保存人类信息；

当今的互联网太过中心化，限制了其他的机会；

当今互联网成谜于骨干网络优化。

NDN：面向内容的分布式网络架构

NDN（Named Data Networking）是由美国国家科学基金会（National Science Foundation，NSF）发起的一项面向未来的网络架构研究方案，其主旨是为了开发一套全新的网络架构，以符合新时代的通讯需求，并希望能够取代现有的TCP/IP协议。

NDN项目组目前的团队核心成员是来自洛杉矶学校的张丽霞教授，由于过硬的技术背书，NDN项目也得到了来自己产业界和学术界的支持，其中不乏想北大、同济等名校，产业界更包括思科、华为等这种电信行业的标杆企业。

相较于IPFS，NDN主要针对现有的互联网存在以下问题，希望能够做出一些改变：

1、安全性，基于IP网络安全需要对终端和连接同时信任。因为传统的IP网络接受任何人发送的任何内容，不管数据包的内容，只要发送者看似合法，在这种情况下，就容易导致恶意信息发送到接收者，这是IP网站容易被攻击的根源。

2、移动性和多网址。IP地址网络层寻址器和传输层定位标识符的双重作用限制了移动性和多网址的灵活性。特别是传输协议绑定地址以确定通信会话，如果地址变化就会中断会话，需要重新建立连接。这种语义重载又导致IP网络中不允许存在回路，也不能同一时刻具有多个网络地址。

3、组播传输。IP组播协议是事后添加到原有的点对点通信模型，以提供将信息发送到一组接收者的能力，然而因为其拓展性方面的缺点，组播从未在局域网之外的环境中大规模使用过。

4、可拓展性和服务质量的保证。随着内容分发服务快速发展，人们提出用昂贵的解决方案，如覆盖网络（如CDN或P2P技术）来缓解巨大带宽需求并提升用户体验，采用的方法是将缓存内容推送到网络的边缘，但性能瓶颈在最后一英里仍然存在，再加上网络运营商无力控制其网络流量，往往导致商业利益冲突或低效的网络资源优化。

通过以上的介绍，相信大家对NDN和IPFS也有了初步的了解。下面，我们将分别从目标、开源区、产业发展情况等几个维度来对比一下NDN和IPFS项目。

共同的目标：让互联网变得更加高效和安全

虽然，NDN和IPFS在基础网络层面的解决方案有所不同，但是它们有着共同的目标：让互联网变得更加高效和安全。

当然，两个项目侧重点各有不同，IPFS更多的是在现有的互联网体底层通信协议（TCP/IP）之上，基于P2P协议构建全新的分布式网络协议。而NDN不同，NDN为了能够彻底解决现有的互联网底层分布式网络协议问题，从网络协议层全部重新替换现有的TCP/IP协议。而且NDN设计之初，考虑到兼容现有的网络问题，从而能够对现有的就P2P网络的应用有极大的提升。科研数据表明，基于NDN网络的IPFS，能从性能上提升几十倍。

开源社区：基于IPFS的应用生态更为丰富

IPFS作为一个原生的开源社区项目，项目发起之初，就比较重视社区的建设。目前代码已经开放在Github上，目前拥有1万个Star，可以说是发展相当不错，而且基于IPFS的应用生态也比较丰富。

而NDN作为一个由美国国家科学基金会发起的项目，在成立之初，由于考虑的项目的工程庞大和复杂，所以一直都没有注重开源社区的建设，更多的还是合产业界、高校沟通比较多。目前代码也在Github上进行开源，目前拥有116个Star，在这方面远远落后于IPFS。

但是，随着项目组对意识到开源的重要性，最近也在积极的参加各种开源社区推广，比如参加Google Summer ofCoded等开源活动。在应用上，NDN基于NDN网络的应用也在慢慢的丰富，比如基于NDN网络的项目GitSync、npChat、基于NDN网络的去中心化证书管理系统等。

产业发展情况：NDN备受产业界青睐

IPFS得益于良好的社区，目前有比较多的开发者在使用IPFS做一些应用，但是目前还是没有非常明确的商业化模式。而NDN由于其项目的特殊性，不仅仅有美国国家科学基金会资助，并且保持跟产业界「龙头」的积极沟通，尤其在5G发展的大趋势下，NDN由于其架构的合理性，更是得到了美国运营商Verzon的青睐，并且在进行试验阶段，未来可期。

各有建树，未来将携手共建区块链行业的基础设施

可以看到，作为区块链互联网基础设施的NDN和IPFS都是通过不同切入点，来解决互联网现在面临的问题。而且，两者在开源社区和产业等方面分别都有所建树。尤其前段时间，IPFS团队和NDN团队也进行了深度的交流，相信两个团队未来也会有更多的合作。双方也表示会共同为了区块链互联网的到来，提供更多的基础设施服务。

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编译者/作者：区块链蓝海

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