探索星际 矿工必读 | 【第1期】IPFS生态发展现状

　　IPFS为分布式Web提供了动力，是一种点对点超媒体协议，旨在使网络更快、更安全、更开放。

　　——IPFS官网

　　1横空出世，数字革命

　　随着人类的发展，数据已经成为现在最有价值的产业之一，而由于数据的量增加速度越来越快，传统的中心化存储已经暴露出不可以逾越的弊端。六年前，IPFS如同一匹黑马横空出世，截止2020年8月，IPFS全球数据节点已超过上百万个，包含社交媒体、内容平台、管理平台、搜索引擎、文件传输等等项目。IPFS正在缔造去中心化的Web3.0时代。

　　什么是IPFS?

　　IPFS(The InterPlanetary File System)星际文件系统是一种点到点的分布式文件系统，是一个旨在创建持久且分布式存储和共享文件的网络传输协议。它作为一种内容可寻址的对等超媒体分发协议，可以让我们的互联网速度更快，更加安全，并且更加开放。

　　为什么会有IPFS?

　　众所周知，互联网是建立在HTTP协议上的。HTTP协议是个伟大的发明，让我们的互联网得以快速发展，但是互联网发展到了今天HTTP逐渐显现其不足，例如：HTTP的中心化是低效的，并且成本很高;Web文件经常被删除;中心化限制了Web的成长;互联网应用高度依赖主干网等。

　　这些缺陷已经在某种程度上制约了如今互联网的发展以及人类的进步，因此一种新的更快速更安全更开放的网络传输协议的诞生已是大势所趋。IPFS的出现正是顺应了时代的需要。

　　IPFS的目标是什么?

　　IPFS的目标不仅仅是为了加速Web，而是取代过去 20 年里使用的超文本媒体传输协议(HTTP)，希望构建更快、更安全、 更自由的互联网时代。

　　2去中心化，数据永存

　　IPFS包含哪些内容?

　　节点身份。每一个IPFS节点都有一个独一无二的身份ID，利用节点的公钥生成的加密哈希，节点的活动都需要使用这个ID，就像是IPFS网络里面节点的身份证。

　　网络。IPFS节点要和网络里面成百上千的其他节点通讯，现实中的网络结构如此复杂，IPFS使用ICE NAT穿透技术来保障网络的连通性。

　　路由。IPFS网络的路由使用的是DHT，借鉴了S/Kademlia，使用一个节点可以快速地查找到其它节点。

　　数据交换协议。IPFS借鉴BitTorrent协议，使用了叫做BitSwap的数据交换协议，该协议使用两个列表，想要的数据块(want_list)和我有的数据块(have_list)与其他节点进行数据交换。

　　对象存储。IPFS存储数据私用的是MerkleDAG结构，这赋予了IPFS内容寻址、防篡改、去重功能。

　　版本控制系统。IPFS在MerkleDAG上面添加了Git版本控制功能，这使得IPFS文件拥有了时光机功能，可以轻松查看文件的变动历史。

　　认证命名系统。IPFS使用了SFS自认证系统给文件命名，同时提供了IPNS解决传播问题，而且还兼容了现有的域名系统。

　　IPFS如何解决中心化服务器的缺点?

　　1、下载速度快，不再依赖主干网，中心化服务器

　　整个IPFS系统是一个分布式的文件存储系统，在下载相关数据的时候，将从多个节点同时下载，相比于HTTP从中心服务器的下载速度要快很多。

　　2、存储空间变得非常便宜

　　由于IPFS使用的是区块链技术，利用 Filecoin来激励矿工分享自己的硬盘，并且IPFS从全网去掉了冗余存储，因此相较于我们现在的云盘，各种中心化的CND，将来的IPFS存储将会变得非常便宜。

　　3、安全

　　中心化服务器目前很难抵挡DDoS攻击，当大量的访问请求从四面八方涌来，中心化的服务器几乎会在一瞬间瘫痪。而IPFS天生就拥有抵挡这种攻击的能力。因为所有的访问将会被分散到不同的节点。甚至攻击者自己也是节点之一。某种程度上讲，IPFS甚至能抵挡量子计算的攻击。

　　4、开放

　　众所周知，比特币是一种去中心化，匿名的数据货币，这些特性使得比特币无法被管制，交易无法篡改。IPFS同样，由于是建立在去中心化的分布式网络上，所以IPFS很难被中心化管理、限制，互联网将更加开放。

　　3创新生态，浩瀚未来

　　IPFS有哪些应用场景?

　　IPFS 可以与区块链结合。目前大部分公链的最大问题是没法存储大量的超媒体数据在自己的链上。Dapp想发展成超级 App，受到了极大的限制，IPFS 协议可以提供存储方案。

　　IPFS 也可以为传统应用提供分布式缓存方案。IPFS-GEO是一个为传统 LBS 应用提供分布式缓存的项目，可以将地理位置坐标数据通过GeoHash算法转化成一维字符串，并将与之相关联的具有检索价值的数据存入IPFS 网络，由 IPFS 网络标识唯一性，并分布在各个邻近节点上。

　　如今，据 IPFS 官方披露，基于 IPFS 协议的生态应用已有 100 余个。任何应用需要存储的内容，例如:文字、图片、音频、视频、数据等，都可以使用 IPFS 网络进行存储或调用。目前支持IPFS的主流项目有：浏览器谷歌浏览器、BRAVE;内容平台Netflix、D.Tube、美国国会图书馆;社交平台Indorse、3Box;电商平台Origin、OpenBazaar等。

　　IPFS未来生态将怎样发展?

　　据预测，IPFS未来的生态发展可分为四个阶段：

　　第一阶段：垃圾数据阶段。通过区块奖励，激励网络能力扩张，验证网络安全性和稳定性。

　　第二阶段：网盘阶段。通过验证节点，有效数据算力最高可达10倍，因为分布式存储的安全性隐私性提升，网盘类存储应用大放异彩。

　　第三阶段：检索存储阶段。内容流量类应用采用IPFS做存储，类CDN内容分发加速需求增加，检索存储收益提升。

　　第四阶段：全球分布式存储网络基础设施。大量Dapp应用使用IPFS做存储，IPFS成为去中心化生态重要的分布式存储网络基础设施。

　　如今，人类的数据正以每18个月增加一倍的速度飞速增长，而实现对这些数据存储、去掉重复数据和检索搜寻的需求变得越来越重要。目前来说，最领先最可能落地的技术就是IPFS。作为“永不消失的文件系统”，它最有可能承载起这片数据之海。不可否认，广阔而浩瀚的未来属于IPFS。