IPFS是什么,IPFS诞生背景及应用场景

IPFS诞生背景

2014年5月,斯坦福大学计算机硕士毕业的胡安 贝内特(Juan Benet)创立了协议实验室(Protocol Lab)。协议实验室是一个网络协议的研究、开发和部署的实验室,致力于构建协议、系统和工具来改进互联网的工作方式,并关注如何存储、定位和传输信息。它的目标是致力于通过新技术、伟大的用户体验以及开源的方式解决传统互联网的种种弊端,协议实验室旗下主要有IPFS、Filecoin、libp2p、IPLD、Multiformats等五个项目。

IPFS是什么?

用官方学术性的话来说,IPFS中文叫做“星际文件系统”(Inter Planetary File System),它是一个分布式文件存储协议。但这种表述可能很多人无法理解,用一个通俗的说法来表述。

IPFS这个技术诞生的目的就是为了取代HTTP这个技术的。HTTP就是将文件存储在一个集中的服务器中,需要访问的时候通过协议调取,完成信息访问的流程。这种技术流程存在几个弊端,对我们的日常访问造成不小的困扰,如所有数据存在一个集中的服务器中,容易遭受攻击,同一时间段访问量过大造成服务器无法承受,网页无法打开,因为距离原因,网页打开速度过慢以及存储成本高等问题。

IPFS是将文件存储在离用户较近的多个节点中,且碎片化存储,传统的DDoS攻击无效,文件更加安全,而且距离较近下载速度更快,存储成本也会降下来。更厉害的是它由于采用区块链技术,可以追溯历史版本,理论上可以永久存储。

IPFS的应用场景

如果您有限制的硬盘空间,可以将其接入到IPFS网络中,成为其节点,共享硬盘空间。您也可以选择成为IPFS的用户,将文件存储在网络中,当您或者其他人想下载您的文件时,只需检索文件,就可将文件碎片下载还原到本地。值得一提的是,网络中的节点越多,存储的文件越丰富,反而下载速度会越快。

不容易被删除,信息保存安全。即使你将原始文件从上传节点中删除,只要曾经有人下载过,便将在网络中继续留存。由于IPFS使用了哈希加密算法,也使保证了保存在整个IPFS网络中的所有数据的安全性。

传统的HTTP技术的弊端

无疑,HTTP是一项伟大的技术发明,它从1990年存在至今,陪伴我们度过了30多年的互联网发展历程,但也由于漫长的时间,它的技术也将一些弊端暴露出来,这些弊端无法通过自身的技术革新来解决。

首先,互联网上的数据经常因为文件被删除或服务器关闭而永久被抹去。有人统计过目前互联网上的web页面平均保存寿命只有100天左右,我们经常看到一些网站出现“404错误”。IPFS提供了文件的历史版本回溯功能,可以很容易的查看文件的历史版本, 且数据无法删除,可以得到永久保存。

其次,主干网络运行效率低,使用成本高。由于中心化的通讯模式导致所有终端都要从一个Web服务器查找数据,相同的文件会在不同的服务器上重复存储,这就要求服务器的带宽很大。使用HTTP协议每次需要从中心化的服务器下载完整的文件,速度慢、效率低。

IPFS是基于内容寻址的存储模式,相同的文件都不会重复存储,它会把过剩的资源挤压下来,包括存储空间都释放出来,数据存储成本就会降低。

第三,主干网络并发机制制约互联网访问速度。这种中心化主干网络的模式也导致在高并发情况下网络访问时候的拥堵,最典型的就是春运抢购火车票以及双11剁手节的时候。

第四,中心化限制了web的成长。现在的互联网是由数百万个分布在世界各地的服务器构成的,是一个高度中心化的网络。在现有的http协议下,所有的数据都保存在这些中心化服务器上,互联网巨头们不但对我们的数据有绝对的控制权和解释权,各种各样的监管、封锁、监控一定程度上也极大的限制了创新和发展。

第五,HTTP对主干网络依赖严重,存在严重的安全隐患。所有数据存储在一个地方,为寻求规模效应,机房就会建设在一个地方,就会非常依赖一个主干节点,一旦“单点式”的中心被摧毁或者发生数据丢失、造假的情况,那么整个网络都会随之瘫痪,或者接收到错误的信息,用户的信息安全和隐私容易受到威胁。

为了支撑HTTP协议,服务器7*24小时开启,对于大流量公司,比如百度、腾讯、阿里等,投入大量资源维护服务器和安全隐患,防止DDoS、XSS、CSRF等攻击。主干网络受制于战争,自然灾害,中心服务器宕机等因素,都可能造成整个互联网中断服务。IPFS分布式存储可以极大的降低对中心主干网络的依赖。

IPFS的最后一个核心改进是去中心化的内容分布,这点可以让人们在分散的互联网服务(甚至是离线的情况)之下获取互联网的内容。“我们让网站和网页应用摆脱了源服务器的牵制。”Juan Benet解释,“它们可以按照比特币网络的模式进行分布。”这是HTTP无法做到的这一点,而且对于网络条件欠佳的地方和市郊地区来说是一个极大的好处。

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