IPFS：一个基于点对点超媒体协议的分布式文件系统

Posted 2021-04-24 波波BBBlockChain

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未来已来，你来不来？

IPFS是一个使用点对点超媒体协议的分布式文件系统，旨在连接拥有相同文件系统的所有计算机设备，让网络更快，更安全，更开放。

IPFS团队

协议实验室（Protocol Labs），由 IPFS发明者 Juan Benet 所创立，毕业于斯坦福大学。Protocol Labs在2014年夏季入选美国顶级孵化器Y-Combinator ，该团队已经成功完成了多个项目的开发。FileCoin的ICO，Protocol Labs还成立了法律团队，以确保ICO符合美国相关法律规定，可以看出这个团队做事还是挺靠谱的。

IPFS解决的问题

全球已经有许多成功的分布式文件系统，但这些系统所使用的理论框架都停留在应用层，没有放在基础层。通用的文件基础框架无法形成，也就无法提供低延迟的数据分发。

 

我们正在进入数据分发的新纪元，大量数据，无处不在。HTTP作为“分布式文件系统”协议被广泛使用，但近15年出现的众多先进文件分发技术，并没有被其采用。由于关键功能和带宽问题，IPFS将尝试放弃使用HTTP协议，使用那些先进的文件分发技术，并使它们成为WEB中的一部分。

 

Git是分布式源代码版本控制系统，开发了许多有用的方法来建模和实现分布式数据操作。Git中涉及的MerkleDAG数据模型，能够实现强大的文件分发策略。Git提供的版本控制功能，正是大量文件分发系统严重缺乏的。将这种数据结构融入到具有超高吞吐量的文件系统，以及如何升级WEB本身，都是IPFS将要解决的问题。

 

IPFS综合了许多成功系统的优点，放弃使用HTTP协议，并引入了GIT的版本控制技术，最终会形成一个通用的文件基础框架。IPFS的成功将会极大地提高文件分发和数据共享的效率，版本控制技术的运用也为分布式文件系统注入了新的活力。

技术解决方案

IPFS由七个基本的关键要素组成：

• 身份：P2P节点身份；

• 网络：管理P2P节点的连接；

• 路由：存储对象信息，定位P2P节点；

• 交换：管理区块分布的协议；

• 对象：Merkle-DAG，内容可寻址但不可篡改的对象和链接；

• 文件：版本控制文件系统；

• 命名：使用内容寻址DAG对象的可变命名。

参照这七个基本的关键，要素我们一起来看一下，IPFS是如何在一个P2P网络环境中实现数据的高效分发的。

首先你需要搞明白什么是P2P网络：

通常情况下，我们的数据传输方式都是基于中心化服务器的。例如你在一个网站上下载电影，数据其实是由网站背后的中心化服务器来提供的，其他人想要下载电影，也都是如此。

 

P2P网络的基本模型是什么样子的呢？我和你都有一台电脑，它们是相互连通的，我可以把文件分享给你，你也可以把文件分享给我。当有无数个节点加入的时候，依然可以实现相互之间的通信和数据共享。而在基于中心化服务器的网络中，节点间的通信和数据分发，都是通过中心服务器来完成的。

 

想要完成P2P网络的数据共享，必须具备两个基本的前提：

知道我要的数据在哪里

 

这解决了数据在哪里的问题。

如何完成数据传输

中心化模式下，通常使用HTTP协议来帮你完成请求的发送。你点一下鼠标，想要下载电影，背后其实是HTTP作为信使，将你的消息传递给了服务器，服务器收到请求后，会做出响应，将电影作为数据回传给你。

 

IPFS使用基于BitTorrent的BitSwap协议来完成数据的传输。BitSwap 节点可以从整个IPFS网络获取所需的块，数据传输的效率会大大的提高。同时，网络中存在一些激励节点会主动缓存和传播稀有的文件片段，可以有效地避免网络拥堵的情况出现。

这解决了数据传输问题。

引入文件版本控制

IPFS借鉴了GIT中的版本控制思想，使用一种有向无环图 Merkle DAG，使用目标哈希散列来构建对象之间的链接。这使得IPFS将具备以下属性：

• 内容寻址：所有内容（包括链接）都由其多哈希校验和进行唯一标识；

• 防篡改：所有内容都使用其校验和进行验证。如果数据被篡改或损坏，则IPFS会检测到该数据；

• 去冗余：所有内容完全相同的对象，只存储一次。

 

这是IPFS的一大亮点，常见的文件分发系统中，并没有引入文件版本控制的机制，该机制的引入，在文件共享之外，添加了更多想像空间。

例如，你可以对某个文件完成版本升级处理，然后共享到IPFS网络中，如果该版本可以获得更多人的喜欢和使用， 你可以从中获得代币奖励。

上面的例子是我的一种假设，旨在证明加入版本控制后，可以有一些有趣的玩法，你想到的玩法是什么呢？

IPFS代币FileCoin

IPFS想要发挥出巨大的价值，需要大量节点来提供数据的存储和检索服务。代币FileCoin就是为了激励“矿工”，保证网络有效运转而发行的。

代币总量：2,000,000,000 FIL

流通量：200,000,000 FIL 

ICO成本：

• 顾问成本0.75 USD/FIL

  锁定期至少1年

• 众筹成本>=1 USD/FIL

        众筹过程中，成本将逐渐增长

ICO时间：2017.8.11~2017.9.7

募集资金：1.86亿美元。

加上之前向大型机构的募资，共募集 2.58亿。filecoin初始总估值为20亿美元。

代币销售情况：

目前官方还没有发布任何公开销售代币的消息，参与ICO的交易所提供了期货购买，例如gate.io,lbank.info。请投资者谨慎投资，避免上当受骗。

不谈风险的项目分析都是耍流氓

技术上来说，能够创造出更加先进的协议，让人们在HTTP协议之外，有了更多的一种选择，这对于整个社会的发展是意义重大的。但是想要抛弃HTTP协议也并不是那么容易的事情。这是IPFS伟大的地方，但也给它带来了更大的困难，增加了成功的不确定性。

 

IPFS是去中心化的数据存储和分发网络，用户可以自由的网络中完成数据的共享，这让数据的内容是否合法变得不可控。

对快播有了解的用户应该可以很好的理解这一点，点对点系统当中,由用户自己管理数据，出现违规数据时，想要彻底删除，有效阻止数据的传播，相比中心化的模式，难度将大大的增加。

所以在解决技术难题之后，想要全面落地，IPFS必须拥有一套自己的数据内容监管机制。

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