科普｜IPFS/FIL是什么

一、IPFS概览

1. 什么是IPFS

IPFS全称星际文件系统(InterPlanetary File System)。它是一个分布式的点对点超媒体协议，可以加快互联网速度、提供更高安全性和更开放的服务。

2. 为什么需要IPFS

互联网建立在HTTP协议上，HTTP是个伟大的发明，推动了互联网的快速发展。然而，HTTP协议也存在一些缺点：中心化导致效率低下且成本高昂；使用HTTP协议下载文件时需要从中心服务器下载完整文件，速度慢、效率低下。而P2P方式可以节省近60%的带宽，通过将文件分割为小块，从多个服务器同时下载，速度更快。

HTTP中的web文件经常被删除，页面的平均生命周期只有约100天左右。高度中心化的互联网限制了其成长。而IPFS提供了文件历史版本回溯功能，类似于git版本控制工具，能够轻松查看文件的历史版本，实现数据的永久保存。

现有的互联网应用高度依赖互联网主干网，但主干网受到各种因素的影响，如战争、自然灾害、互联网管制以及中心化服务器宕机等。IPFS可以极大地降低互联网应用对主干网的依赖。

3. IPFS的目标

IPFS不仅仅旨在加快web速度，更大的目标是取代HTTP协议，让互联网变得更美好。

二、IPFS如何工作？

既然IPFS的宏伟目标是取代HTTP，我们先来看看它是如何工作的。

• IPFS为每个文件分配一个唯一的哈希值即使两个文件仅有1个比特的内容不同，它们的哈希值也是不同的。IPFS基于文件内容进行寻址，而不是像传统的HTTP协议那样基于域名寻址。
• IPFS在整个网络范围内避免重复文件，并为每个文件建立版本管理，记录每个文件的变更历史。类似于版本控制工具git和svn，可以轻松查看文件的历史版本。
• 查询文件时，IPFS网络根据文件的哈希值进行查找，由于每个文件的哈希值在整个网络中是唯一的，查询非常容易进行。
• 由于哈希值不容易记忆，对于文件的传播会带来困难，就像IP地址一样不容易记忆，人们创造了域名。IPFS利用IPNS将哈希值映射为易于记忆的名称。
• 每个节点除了存储自己需要的数据外，还存储一个哈希表记录文件存储的位置，用于文件的查询和下载。

三、IPFS相对于中心化服务器的优点

前文提到HTTP和一些中心化服务器的缺点，那么IPFS是如何解决这些问题的呢？

1. 快速下载，不依赖主干网和中心化服务器

IPFS是一个分布式的文件存储系统，下载相关数据时会从多个节点同时下载，相比于从中心服务器下载，下载速度更快。我们都用过P2P下载，比如迅雷和BitTorrent，IPFS的下载过程类似于这个。

2. 存储空间便宜

由于IPFS使用区块链技术，利用Filecoin激励矿工共享自己的硬盘空间，并且IPFS从整个网络中去除了冗余存储，因此IPFS的存储将变得非常便宜，相比于现有的云盘和各种中心化CDN服务。

3. 安全性

目前，中心化服务器很难抵抗DDoS攻击。当大量请求涌入，中心服务器几乎瞬间就会瘫痪。IPFS天生具备抵御此类攻击的能力，因为所有请求将分散到不同的节点，即使攻击者本身也是其中之一。在某种程度上，IPFS甚至可以抵御量子计算攻击。

4. 开放性

众所周知，比特币是一种去中心化匿名的数字货币，这些特性使得比特币难以受到管制，交易也无法被篡改。IPFS同样建立在去中心化的分布式网络上，因此难以被中心管理和限制。互联网将更加开放。

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