什么是IPFS？（上）

一、IPFS概览

1 什么是IPFS

星际文件系统(InterPlanetary File System)。 IPFS 是一个分布式的web， 点到点超媒体协议。 可以让我们的互联网速度更快， 更加安全， 并且更加开放。

2 为什么有IPFS

众所周知， 互联网是建立在HTTP协议上的。 HTTP协议是个伟大的发明， 让我们的互联网得以快速发展。但是互联网发展到了今天HTTP逐渐出来了不足。 

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(网页， 视频， 图片等)， 速度慢， 效率低。 如果改用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。 

Web文件经常被删除

回想一下是不是经常你收藏的某个页面， 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(就像git版本控制工具一样)， 可以很容易的查看文件的历史版本， 数据可以得到永久保存

中心化限制了web的成长

我们的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。 

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。 

3 IPFS的目标

IPFS不仅仅是为了加速web。 而是为了最终取代HTTP协议， 使互联网更加美好(野心真的很大)。

二、IPFS如何工作？

IPFS的的”宏伟”目标是取代HTTP，那么先来看看IPFS是如何工作的。

IPFS为每一个文件分配一个独一无二的哈希值(文件指纹: 根据文件的内容进行创建)， 即使是两个文件内容只有1个比特的不相同， 其哈希值也是不相同的。所以IPFS是基于文件内容进行寻址， 而不像传统的HTTP协议一样基于域名寻址。

IPFS在整个网络范围内去掉重复的文件， 并且为文件建立版本管理， 也就是说每一个文件的变更历史都将被记录(这一点类似版本控制工具git， svn等)， 可以很容易个回到文件的历史版本查看数据。

当查询文件的时候， IPFS网络根据文件的哈希值(全网唯一)进行查找。 由于每个文件的哈希值全网唯一， 查询将很容易进行。

如果仅仅使用哈希值来区分文件的话， 会给传播造成困难， 因为哈希值不容易记忆， 就像ip地址一样不容易记忆， 于是人类发明的域名。 IPFS利用IPNS将哈希值映射为容易记的名字

每个节点除了存储自己需要的数据， 还存储了一张哈希表， 用来记录文件存储所在的位置。 用来进行文件的查询下载。

三、IPFS相对于中心化服务器的优点

上文提到 HTTP 及一些中心化服务器的缺点。那么问题来了， IPFS是如何来解决这些缺点的?

1. 下载速度快， 不再依赖主干网， 中心化服务器

 整个IPFS系统是一个分布式的文件存储系统， 那么在下载相关数据的时候， 将从多个节点同时下载， 相比于HTTP从中心服务器的下载速度要快很多， 大家都用过P2P下载(比如: 迅雷， BitTorrent)， IPFS下载过程跟这个类似。

2. 存储空间变得非常便宜: 

由于IPFS使用的是区块链技术， 利用 Filecoin(为了的文章中会将如何获取filecoin， 也就是挖矿)来激励矿工分享自己的硬盘， 并且IFPS从全网去掉了冗余存储(从整个网络空间考虑， 这将大大节省网络存储空间)， 将来的IPFS存储将会变得非常便宜(与我们现在的云盘， 各种中心化的CND相比较)。

3. 安全: 

中心化服务器目前很难抵挡DDoS攻击， 当大量的访问请求从四面八方涌来， 中心化的服务器几乎会在一瞬间瘫痪， 做过运维的同学应该深有感触， 比如每年双11， 不能睡觉的除了阿里， 腾讯的技术同学， 还有整个银行业的小朋友。 巨大的访问量随时可能造成服务器宕机。 IPFS天生就拥有抵挡这种攻击的能力。 因为所有的访问将会被分散到不同的节点。 甚至攻击者自己也是节点之一。 某种程度上讲， IPFS甚至能抵挡量子计算的攻击。

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的， 所以IFPS很难被中心化管理， 限制。 互联网将更加开放。