IPFS能改变信息传播方式吗?


我们平常上网的时候,最熟悉的应该就是http://了吧,其实HTTP是万维网 (WWW: World Wide Web)服务器传输超文本到本地浏览器的传送协定。协定全称是Hyper Text Transfer Protocol,即超文本传输协定。

 

万维网是如何利用HTTP的呢?这就涉及到了TCP/IP通信协定。我们来做个假设,假定用户A操作电脑将文件上传到浏览器中,而用户B需要使用文件就必须用浏览器进行下载,这中间就会有一个过程。TCP首先会把A发送的文件分解成许多数据,然后压缩成多个压缩包。然后这些压缩包全部被装进一个IP里经由过程URL[ URL, 全称是Uniform Resource Locator, 中文叫统一资源定位符,是互联网上用来标识某一处资本的地址。向WEB服务器发送请求。Web服务器会根据用户端的请求,向用户端发送相应信息,然后文件上传完成。

 

用户B需要下载这个文件的时候,即必须输入IP地址,让电脑知道去那里找到对应的信息(基于地位的寻址Location based addressing)。之后电脑上会向WEB服务器发送要求,TCP会将发下载的压缩后的数据依次复原。如果文件TCP发现文件受损,会要求再发送一次。这样就会有下列的问题出现:

 

1.在互联网中,所有的文件数据都是存储在中心服务器中的。不管用户是上传还是下载,都需要从这个服务器中获取文件资料,但是一旦服务器发生故障、被黑客攻击、被限制等, 就会出现404 NOT FOUND字样。

 

2.不确定性也存在于基于位置的寻址方式。出现像IP被删除、服务器关闭的情况时,我们是无法下载或者浏览该文件的。

 

3.如果一份文件被很多人需要,比如一部视频,那么需要这部视频的所有人都必须去下载才能观看,这就造成了很大的存储空间浪费。

虽然说互联网很优秀,也难免有着不可避免的局限性。

 

互联网的信息交换构建和IPFS是很相似的,不同之处在于IPFS是去中央化的。IPFS没有一个中央服务器,不存在404 not found,也不会存在文件被篡改的问题。文件在IPFS网络里可以实现共享,以此来节省大家的存储空间,避免浪费。

 

二、IPFS的极简主义 

Protocol Labs 在创建IPFS的时候给它取名为“InterPlanetary File System(星际文件传输)也是有深刻含义的。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。甚至如果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。

 

1.    存储 

IPFS里,信息能够存储进IPFS系统中的块(block)里,这些块能够存储最多256kb大小的数据,它们还能够链接其他IPFS块。也就是说,数据文件小于256kb的时候只需要将文件放入一个IPFS块,而大于 256kb的文件数据会被打散分成多个256kb然后放进一个个块中,之后IPFS将建立一个空块,该块将链接到文件的其他部分。这个空块就类似于一个大信封,里面会涵盖全部文件的所有部分。

系统会给同一个文件的每一个块算一次哈希值a,一切块的哈希值a盘算终了以后,会将一切的哈希值a拼凑成一个数组b,再盘算一次哈希值,从而得到最终的哈希值c。最后将哈希值c和原文件捆绑起来,从而构成一个索引构造d。把块和终究的索引构造d上传至IPFS节点,文件就能同步到网络了。

此外,另有一种小于1kb的文件,如果将这些小文件也单独的放进一个块里的话,也会浪费空间。因此,IPFS把小于1kb的数据内容间接和哈希索引放在一同上传给IPFS节点,不会再分外的占用一个块。

可见IPFS的创作理念,使用极少的存储空间,分散的存储文件。另外,关于相同的文件,IPFS只建立一个文件夹,系统也会主动删除反复的文件,并修正的版本历史记录,这样能够大大节约存储空间,保证系统的运转速率,并保证存储文件的平安,和使用的便利。

 

2.    读取 

作为信息交换的基础,用户在IPFS上传或者使用文件时,不再是基于地位的寻址(Location based addressing),而是基于内容的寻址(Content based addressing)。也就是把去哪找信息的指令换成想找什么内容的指令。 

在互联网中,下载一个文件或者浏览信息必须要一个IP地址或者域名,而在IPFS内,每一个文件都有一个唯一的哈希值。不存在文件有多个哈希值,或者多个哈希值对应同一个文件的问题。所以,用户只需在IPFS内输出文件的哈希值,系统就会出现对应的文件。这些文件是分布存储的,即使只有一个用户有对应的文件,即使节点罢工或不在线,文件的读取也不会受到影响。

IPFS系统种下载文件时,首先需要矿工依据最终的哈希值搜索哈希的索引构造,并下载。然后,用户就能够根据哈希索引搜索到文件的节点位置。用户把节点上的块下载之后,IPFS会根据哈希数组的次序,重新组合文件,用户就能够运用了。 

能够看出,IPFS将文件细分,让上传略显复杂,但目标是用户在下载时更方便快捷。毕竟相对于大文件,同样的网速还是小文件下载的速度更快。

 

三、IPFS的缺点 

 

1.IPFS的优点是文件不会被篡改、不会被撤销,但如果是一个需要操作的文件,或者说是内容错误、信息需要更新的文件,那么不会被篡改、不会被撤销将会是一个很大的麻烦。

对此,IPFS给出的对应步伐是:将修改以后的文件上传到IPFSIPFS也会对文件进行更新,在IPFS内便可以搜索文件更新的一切历史纪录。

 

3.    IPFS将大文件分别存储在不同的块中,也会有不可避免的隐患,即:一部分寄存文件的节点统统无法使用,并且该文件没有备份,那么全部文件都是无法使用的。

这样就产生了两种解决方案,1.激励更多的节点去存储这个信息,2.主动分发文件,使得更多节点存储这个信息。IPFS也认识到了这个问题,于是创始团队又推出Filecoin这个奖励机制。Filecoin一共发型20亿枚,并在20177月停止代币私募,8月停止了代币众筹,融资超2.5亿美元,成为史上范围最大的代币发行之一。 

Filecoin是建立在IPFS基础上的一条公链,旨在建立一个分布式的存储市场,激励IPFS的用户提供闲置的空间存储链上信息,维系IPFS生态的运转与发展。Filecoin鼓励用户贡献自己的闲置硬盘、磁盘等存储空间,用于接受链内存储信息,防止局部节点下线或损坏致使文件无法使用问题。贡献自身存储空间的用户便成为矿工,只需连接到Filecoin ,然后等着协议来处理文件传输和交易即可。矿工贡献的存储空间越大,获取的FilecoinFIL)就越多。当然,客户可以支付Filecoin来雇佣矿工来存储或分发数据。 

 

四、基于IPFS的项目 

 

2016年,IPFS一度成为区块链行业中最被看好的技术之一,数千名开发人员称之为“WEB的未来。同年,协定实验室还建立了libp2pIPLDmultiformatsOrbit和其他项目。直到如今,IPFS都保持着非常好的开发进度。到目前为止,基于IPFS而开辟的项目许多,包含了AkashaBlockCatManaDistrictOxTokenClub等等。ETE也是基于ETHIPFS的架构开辟出来的。

Protocol Labs建立以来,一直钻研技术,在市场上十分低调。直到近期,Protocol Labs新闻不断,刚在7月中旬举行完《IPFS & libp2p开辟者大会》,又在83日在旧金山举行LAB DAY 2018活动,即实验室日2018。此次活动中,Protocol Labs从项目展现、黑客破解模仿和协定相互协作为主等方面,向投资机构等存眷者展现协定实验室生态系统最新的静态资讯。

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FilecoinIPFS,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。

 

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