一、IPFS概覽

1. 什么是IPFS

IPFS全稱星際文件系統(InterPlanetary File System)。它是一個分布式的點對點超媒體協議，可以加快互聯網速度、提供更高安全性和更開放的服務。

2. 為什么需要IPFS

互聯網建立在HTTP協議上，HTTP是個偉大的發明，推動了互聯網的快速發展。然而，HTTP協議也存在一些缺點：中心化導致效率低下且成本高昂；使用HTTP協議下載文件時需要從中心服務器下載完整文件，速度慢、效率低下。而P2P方式可以節省近60%的帶寬，通過將文件分割為小塊，從多個服務器同時下載，速度更快。

HTTP中的web文件經常被刪除，頁面的平均生命周期只有約100天左右。高度中心化的互聯網限制了其成長。而IPFS提供了文件歷史版本回溯功能，類似于git版本控制工具，能夠輕松查看文件的歷史版本，實現數據的永久保存。

現有的互聯網應用高度依賴互聯網主干網，但主干網受到各種因素的影響，如戰爭、自然災害、互聯網管制以及中心化服務器宕機等。IPFS可以極大地降低互聯網應用對主干網的依賴。

3. IPFS的目標

IPFS不僅僅旨在加快web速度，更大的目標是取代HTTP協議，讓互聯網變得更美好。

二、IPFS如何工作？

既然IPFS的宏偉目標是取代HTTP，我們先來看看它是如何工作的。

• IPFS為每個文件分配一個唯一的哈希值即使兩個文件僅有1個比特的內容不同，它們的哈希值也是不同的。IPFS基于文件內容進行尋址，而不是像傳統的HTTP協議那樣基于域名尋址。
• IPFS在整個網絡范圍內避免重復文件，并為每個文件建立版本管理，記錄每個文件的變更歷史。類似于版本控制工具git和svn，可以輕松查看文件的歷史版本。
• 查詢文件時，IPFS網絡根據文件的哈希值進行查找，由于每個文件的哈希值在整個網絡中是唯一的，查詢非常容易進行。
• 由于哈希值不容易記憶，對于文件的傳播會帶來困難，就像IP地址一樣不容易記憶，人們創造了域名。IPFS利用IPNS將哈希值映射為易于記憶的名稱。
• 每個節點除了存儲自己需要的數據外，還存儲一個哈希表記錄文件存儲的位置，用于文件的查詢和下載。

三、IPFS相對于中心化服務器的優點

前文提到HTTP和一些中心化服務器的缺點，那么IPFS是如何解決這些問題的呢？

1. 快速下載，不依賴主干網和中心化服務器

IPFS是一個分布式的文件存儲系統，下載相關數據時會從多個節點同時下載，相比于從中心服務器下載，下載速度更快。我們都用過P2P下載，比如迅雷和BitTorrent，IPFS的下載過程類似于這個。

2. 存儲空間便宜

由于IPFS使用區塊鏈技術，利用Filecoin激勵礦工共享自己的硬盤空間，并且IPFS從整個網絡中去除了冗余存儲，因此IPFS的存儲將變得非常便宜，相比于現有的云盤和各種中心化CDN服務。

3. 安全性

目前，中心化服務器很難抵抗DDoS攻擊。當大量請求涌入，中心服務器幾乎瞬間就會癱瘓。IPFS天生具備抵御此類攻擊的能力，因為所有請求將分散到不同的節點，即使攻擊者本身也是其中之一。在某種程度上，IPFS甚至可以抵御量子計算攻擊。

4. 開放性

眾所周知，比特幣是一種去中心化匿名的數字貨幣，這些特性使得比特幣難以受到管制，交易也無法被篡改。IPFS同樣建立在去中心化的分布式網絡上，因此難以被中心管理和限制。互聯網將更加開放。

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