IPFS是如何挑戰網路協議霸主HTTP的？

當我們在看一個4K視頻時，它可以無緩衝、十分流暢的播放；當我們工作離線後不會結束在線工作的流程；有一個不收商家取費用的電子商務平台；政府再也無法控制網路的訪問。

在介紹有什麼技術可以讓企業進行投資，並從中獲得有助於實現上面的情景的技術時，讓我們先了解當前web2.0所面臨的問題。

數據問題

從2005年起，人類已經收集了約130艾位元組的數據。為了將這些信息保存在紙上，你大概需要將整個世界的樹都砍掉。在2015年數據的大小是7900艾位元組，到2020年這個數字將是40900艾位元組。

這種信息在呈指數級增長，它將被同樣也在迅速增長的互聯網用戶所消費。

在印度尼西亞，目前有1.05億的互聯網用戶，預計在未來4年內將增長到1.25億。未來4年內將會多出2000萬人上網。這僅僅只是一個國家的情況。

作者：Hanny Naibaho

並且，存儲年度價格下降了40％，帶寬的是26％，這兩者之間相差了快兩倍。

這意味著，在未來，我們將會有更多的人上網。

但是在上網的時候，目前的互聯網無法快速的在不能擴展的通道上傳輸更多的數據。這會在同一個時間點上造成擁擠，並且不能通過增加更多的硬體設備來解決這個問題。

不僅僅是上網擁擠這一個問題，如今互聯網是一個集中式系統，自然會有單點故障。

這個故障點可能會被某些國家用來禁止訪問互聯網。

在2011年1月革命期間埃及就發生過這樣的事情。

當時的總統不希望自己被推翻，於是，他選擇了切斷整個互聯網，以擊敗抗議者。但後來的事實是，這樣的切斷封鎖並沒有用。雖然當四家主要的ISP提供商切斷了電話線後，埃及與世界就隔絕了。但是利用這個單點封鎖的是抗議者與埃及外界的交流，並不能阻止人民之間進行的交流。所以，當那扇門關上時，並沒有對抗議者造成多大的影響。

我們可以看到，web2.0這些問題是真實存在的。接下來就來介紹，可以解決這些問題的技術——IPFS和區塊鏈。

IPFS

IPFS或星際文件系統是Juan Benet於2014年最初設計的一項新互聯網協議，其目標是永久存儲數據，消除網路中的重複文件以及獲取存儲在網路計算機上的信息的地址。

照片由NASA於 Unsplash

它現在是一個開源項目。和HTTP不一樣的是，IPFS是以資源為導向，而不是位置。IPFS不是通過指定的位置的通訊，而是資源本身。並且，IPFS是從擁有數據或者部分數據的節點上獲得資源，從而創建出一個分散式網路。

為什麼我要在意使用的網路協議是不是基於位置或者其他呢？

我們來比較下這兩種方法：

HTTP通過將資源映射到基於位置的IP地址來工作，意思是指向特定位置的計算機，該計算機擁具有客戶需要的資源。

例如，如果你想在Youtube上傳輸4k視頻，則瀏覽器需要在遠離Google數據中心的伺服器上查看該視頻，並將該視頻流傳播到你這裡。實際上，有一種叫做內容傳送網路（CDN）的東西可以讓伺服器「靠近」你，但它有可能還有數百公里之遠，這對於發展中國家來說，幾乎沒有任何幫助。

假設一下，一共有100位學生，在一起各自觀看同一個視頻。這個整個觀看過程是，視頻必須從最近的Google節點獲取，並傳輸給每個學生的筆記本電腦並重複播放100次。而不是學生們擁有相同的視頻副本，相互共享。所以，我們需要多次傳播大量數據，並且是長距離的傳輸，效率非常低。

這就是目前HTTP工作的原理，它會在互聯網的主幹上造成了很大的擁塞問題。

IPFS可以通過分散式解決擁堵和過度控制的政府

IPFS地址不是指的位置，而是直接指向資源，並確保這些數據都是來自最近的資源。還是上面的假設，如果一個充滿學生的教室會觀看同一個視頻，他們會從對方而不是任何中心位置獲得視頻，這將使得我們流暢、無緩衝的觀看4K視頻。

你現在可能會問，這與眾所周知的Bitorrent協議有什麼不同？它又將如何改變網路呢？

雖然IPFS從Git和BitTorrent等久經考驗中借鑒了大量的技術，但IPFS提供的是一個完全獨立的解決方案。BitTorrent的工作原理是，每個種子你都有分享這個種子的單獨群或組或用戶。如果有兩個視頻具有不同的語言包，則會有2個群組，並且，他們將無法交叉共享任何內容。甚至在99%的情況下，兩個文件都沒有相同的部分。

此外，BitTorrent不支持所有的數據類型，這會讓生活更加艱難。BitTorrent不刪除重複的數據，這意味著兩個相同的視頻可以共存並在網路上共享，這會增加數據擁塞。

通過IPFS構建的整個萬維網可以被認為是每個人共享的Torrent文件。

任何文檔，視頻，音頻文件或整個應用程序，或者只是其中的一部分都位於Internet用戶計算機的本地存儲上，並且在網路上的每個人之間共享。該協議負責尋找哪一個是最近擁有你需要的文件的節點。

網路會自動刪除重複的文件，並修改的版本歷史記錄。

它通過為每個提交給IPFS的文件提供一個取決於內容的唯一加密哈希來實現這一點。歷史版本控制可防止信息被輕易擦除。結合區塊鏈，這些獨特的地址現在可以保存到不可變鏈中，這就為創造有趣的產品提供了機會。

IPFS不是區塊鏈，而是設計成與區塊鏈相互協同工作。讓我們看看人們對IPFS的一些誤區。

誤區

丨存儲在IPFS上的數據是持久的？

首先，永久性和持久性是不一樣的。

IPFS很嚴肅的承諾會解決非永久性問題，就像對待言論自由一樣嚴肅。我們在這裡要明確一點，IPFS並不保證持久性，你們自己決定是否在IPFS保留在上有價值的東西。

你可以利用ipfs，把你創造的內容添加到網路，並且可以在沒有任何基礎設施的情況將它刪除。並且你可以利用IPFS為你認為值得的東西進行加密。雖然在鏈上的內容將始終保持不變，但存不存這個數據取決於用戶。IPFS不久將會使用Filecoin的激勵數據的存儲。

丨IPFS建立在區塊鏈上

雖然它使用了類似Merkle Trees的架構，但IPFS不是建立在區塊鏈上，而是設計成與現有區塊鏈一起協同工作。正如上面的誤解所述，每個上傳到IPFS的文件都會得到一個永久地址。與IPFS不同，區塊鏈不適合存儲大量數據。把兩者結合在一起，你就可以在IPFS上存儲大量的信息，並且這將是不可變的，永久的IPFS地址會放到區塊鏈交易中。IPFS將提供可公開訪問的資料庫，而Blockchain使其可公開驗證。

丨IPFS vs去中心化VS分散式

IPFS是一個分散式的文件系統，可以快速地分散式將數據歸檔。

分散式意味著所有的數據處理/存檔都不在同一個地方完成。這些分散式服務可以被單個體控制。

去中心化意味著沒有一個體可以控制所有的交易。

IPFS將數據分散式地存儲在網路中。

集權或者非集權取決於管理這些數據的應用。

具有IPFS和區塊鏈的應用程序

IPFS用於存儲可公開訪問的數據，Blockchain用於驗證地址。這意味著2件事：1.你可以確定的是你使用的特點文件的鏈接就是你想用的那個。2. 該鏈接將始終返回相同的對象。 這有助於創建平台，幫助解決當今互聯網已經或未能解決的許多問題。

丨知識產權

在線IP問題覆蓋了從藝術、音樂到源代碼和程序。像Embermine這樣的平台使用IPFS和區塊鏈來為內容創作者提供一個完整的工作環境。這包括由智能合約（在區塊鏈上運行的應用程序），基於聲譽的協作網路，身份保護等等所驅動的收入渠道。

丨社交網路

建立在Blockchain和IPFS之上的像Akasha和Steemit這樣的網路提供真正分散的社交網路體驗。他們通過獎勵加密貨幣來激勵內容創作，通過在IPFS分散式數據，拒絕中央控制參與者對任何數據的控制權和審查權。

「在今天的區塊鏈領域，AKASHA是一項社交和技術實驗，可以讓我們的集體記憶，感受和想法在整個人類生存中自由回蕩。通過將以太坊與行星間文件系統融合在一起，我們探索永久網路在表達自由，創造永久性和隱私的情況下的意義和應用，以建立一個更好的家園。「 - Akasha.world

丨免費電子商務

OpenBazaar創建了一個市場，由於沒有集權控制，所以不會向商家收取任何費用。與eBay或亞馬遜等傳統電子商務網站不同，OpenBazaar沒有上市或出售物品的費用。由於交易是點對點的，直接在買賣雙方之間發生，因此沒有中間商可以從每筆交易中減少。這是商家免費的在線商務。

丨加密貨幣

FileCoin用於激勵數據存儲。你可以通過存儲數據和幫助IPFS網路運行獲得FileCoin。 由於世界各地的數據中心和硬碟都有很多沒有使用的大量存儲空間，因此可以將使用這些數據存儲設備並獲得FileCoin，然後可以將其兌換為其他加密貨幣。

zCash承諾保護交易隱私。其付款交易在公共區塊鏈上發布，但發件人，收件人和交易金額任保持私密。

正如你所看到的，所有這些應用程序的工作和感覺就像一個普通的HTTP瀏覽體驗。

這就是為什麼這是一個非常有趣的技術。它與HTTP協同工作，並提供有效的工具來解決傳統系統無法解決的問題。

所有這些應用都使用了IPFS和區塊鏈技術，來與當今互聯網巨頭展開競爭。

今天vs明天

今天的應用程序運行在web 2.0上，他們通過在基礎設施中投入大量資金來緩解我們前面提到的問題。

構成Web 3.0的分散式技術（如IPFS和Etherum協議）需要與其競爭，就需要被大規模使用。他們為了能在同一層面上競爭，或者至少展示其可能性，還需要不停地增強自己。

以下優於Web 2.0的長處

當今的技術無法提供無信任的多方計算， 但是可以讓你在你不信任的計算機上進行計算。這同樣適用於數據存儲。

值得信任的賬本、時間戳和可驗證的應用程序等這些正在發生的操作可以在數學上確定地得到證實。

應用程序是分散的，這意味著在網路上發布應用程序的公司可能會消失，並且應用程序將在沒有公司基礎架構或支持的情況下繼續存在。

端到端的加密是內置的。當前的提供商不能提供功能的原因是，他們得靠用戶數據和廣告來生活，而web 3.0默認帶有這個。

web3.0的世界裡有更多的踐行者，他們都為我們提供了一個基礎，一個槓桿，讓應用程序和業務開發人員能夠與當今的巨人展開競爭。無論IPFS是否將成為大規模採用的技術，它都向我們展示了一些可能性。

翻譯丨IP君

作者丨Kaspar Triebstok

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