IPFS将颠覆HTTP协议，变革信息传播方式！

Posted 2021-04-24 盛伟丰私人订制空间

 

互联网

互联网始于1969年美国的阿帕网，是网络与网络之间所串连成的庞大网络，这些网络以一组通用的协议相连，形成逻辑上的单一巨大国际网络。这种将计算机网络互相联接在一起的方法可称作“网络互联”，在这基础上发展出覆盖全世界的全球性互联网络称为互联网，即是互相连接在一起的网络结构。互联网并不等同万维网，万维网只是一建基于超文本相互链接而成的全球性系统，且是互联网所能提供的服务其中之一。

万维网

WWW是万维网的缩写，英文全称为“World Wide Web”，常简称为Web。 分为Web客户端和Web服务器程序。 WWW可以让Web客户端（常用浏览器）访问浏览Web服务器上的页面。 是一个由许多互相链接的超文本组成的系统，通过互联网访问。在这个系统中，每个有用的事物，称为一样“资源”；并且由一个全局“统一资源标识符”（URI）标识；这些资源通过超文本传输协议（Hypertext Transfer Protocol）简称HTTP协议传送给用户，而后者通过点击链接来获得资源。万维网并不等同互联网，是靠着互联网运行的一项服务。

HTTP协议

我们平时上网时，最熟悉的莫过于网址里的“http://”字样，其实HTTP是万维网服务器传输超文本到本地浏览器的传送协议。协议全称是Hyper Text Transfer Protocol，即超文本传输协议。

HTTP工作原理

Web浏览器向Web服务器发送请求命令 

Web服务器应答 

建立TCP连接

Web浏览器发送请求头信息

Web服务器向浏览器发送数据

Web服务器发送应答头信息

Web服务器关闭TCP连接

假设用户A将文件上传至浏览器，而用户B需要从浏览器下载这个文件，其简单的工作流程为：

1. TCP程序把A要发送的文件分解成很多数据，然后压缩成多个压缩包

2. 压缩包被装进一个IP里通过URL向HTTP服务端（WEB服务器）发送请求

3. 收到请求后，向服务端发送响应信息，A文件上传成功

5. TCP将发下载的压缩后的数据按序还原发送给请求者

在e环节，如果TCP接收的文件受损，会再次发送接收请求，这种情况下就会出现众多问题。

目前的HTTP协议存在众多弊端：

• 在现今互联网中，所有的数据都会被存储在中心服务器上，无论用户是上传/下载文件还是访问网页，都需要反复从服务器上获取信息。一旦服务器出现故障、被限制或者是被攻击，就会出现文件丢失或者网页无法打开的情况，即常见的404错误。

• 使用HTTP协议从一台计算机服务器上一次只能下载一个文件，而不是同时从多台计算机中获取文件。使用效率低，且服务器使用成本昂贵

• 文件无法长时间保存，网页的平均使用寿命为100天，大量的网站文件不能得以长期保存。有些重要的文件因操作不当，也有可能永远在互联网消失。

• 中心化网络易被控制，限制了互联网的良性发展

• 数据中心的运作十分依赖Internet主干网络。除了会受到政府的审查和屏蔽之外，同时也存在可靠性问题。尽管已经采用了冗余备份的手段，可是一旦主干网崩溃，或是路由表错乱，依然会造成严重的后果。

IPFS—星际文件传输系统

IPFS是英文InterPlanetary File System（星际文件传输系统）的简称，取名的愿景是当科技发展到一定程度，需要进行星球与星球信息传输时，IPFS也可以提供快速存储文件的服务。

IPFS是由墨西哥人Juan Benet与他的几个斯坦福大学同学一起创建研发的。在创办IPFS之前，Juan Benet是典型的常春藤极客，有一个开挂般的人生。在斯坦福读硕士的期间就参与创立了Loki studios，担任联合创始人和CTO，这是一家手游公司，后来被雅虎收购。2011年入驻斯坦福学生创业孵化中心StartX EIR，2012年毕业后创办了Athena，又于2014年5月份创办Protocal Labs。

Protocal Labs刚创立就加入了美国硅谷顶级孵化器Y-Combinator。Protocol Labs希望构建一个点对点的分布式文件系统，通过底层协议，让全世界所有人都能够轻松从IPFS系统上提取文件，且不受防火墙的影响。

1.IPFS存储方式

在IPFS中，信息可以存储进IPFS系统中的块（block）里，这些块可以存储至多256kb的数据，它们还可以链接其他IPFS块。也就是说，存储小于256kb的文件时，只需将这个文件放进一个块内就可以了。而大于256kb的文件会被分成多个256kb然后放进块中，之后IPFS将创建一个空块，该块将链接到文件的所有其他部分。这个空块就类似于一个大信封，里面会涵盖整个文件的所有部分。

系统会给同一个文件的每一个块计算一次哈希值a，所有块的哈希值a计算完毕之后，会将所有的哈希值a拼凑成一个数组b，再计算一次哈希值，从而得到最终的哈希值c。最后把最终的哈希值c和原文件捆绑起来，组成一个对象，从而形成一个索引结构d。把块和最终的索引结构d上传至IPFS节点，文件便同步到网络了。

此外，还有一种小于1kb的小文件，如果这些小文件也单独放进一个块里的话，也会造成一定的浪费。于是，IPFS把小于1kb的数据内容直接和哈希索引放在一起上传给IPFS节点，不会再额外的占用一个块。

可见IPFS的创作理念，是尽可能少的使用存储空间，尽量分散的存储文件。另外，对于相同的文件，IPFS只创建一个文件夹，系统也会自动删除重复的文件，并修改的版本历史记录，这样可以大大节省存储空间，保证整个系统的运行速度，并保证存储文件的安全，和使用的便捷。

2.IPFS读取方式

3.基于IPFS的应用

2016年，IPFS一度成为区块链行业中最受青睐的技术之一，数千名开发人员称之为“WEB的未来”。同年，协议实验室还创建了libp2p、IPLD、multiformats、Orbit以及其他项目。直到现在，IPFS都保持着非常好的开发进度。到目前为止，基于IPFS而开发的项目很多，包括Akasha，BlockCat，Mana，DistrictOx，TokenClub等等。ETE也是基于ETH和IPFS的架构开发出来的。

自Protocol Labs成立以来，一直潜心技术研发，在市场上十分低调。直到近期，Protocol Labs开始新闻不断，刚在7月中旬举办完《IPFS & libp2p开发者大会》，又在8月3日在旧金山举办LAB DAY 2018活动，即实验室日2018。此次活动中，Protocol Labs从项目展示、黑客破解模拟和协议相互协作为主等方面，向投资机构等关注者展示协议实验室生态系统最新的动态资讯。

IPFS在区块链行业内其实一直保持着非常高的关注度，从诞生之日起，就被广泛的讨论和传播，在主网未上线的时候，Filecoin的期货就已经最高达到10.19美元，市场总估值达到203.8亿美金，各种矿机厂商的IPFS矿机被抢购一空，可见市场对其期望之高。Protocol Labs创立了Filecoin和IPFS，两者互为补充。Filecoin可以为IPFS在全球范围内提供大量节点，与此同时还带着一个巨大的分布式存储空间，同时解决了IPFS的存储问题，而IPFS则为Filecoin提供了一个坚实的价值基础及技术架构。

正如我们现在对于互联网和移动互联网的使用习以为常一样，IPFS实则是重构了我们传递、获取、存储信息的方式，而Filecoin则为这一系统建立了激励体系来确保系统的运转，IPFS的前沿或许会在不久的将来，彻底改变我们看待信息的方式，成为我们日常生活的一部分。不管是区块链本身带来的金融自由，还是IPFS给我们带来的信息自由，无疑都将是人类进化史上重要的一个里程碑。