互聯(lián)網(wǎng)是人類歷史上最重要、最具影響力的發(fā)明，如今，足不出戶，我們便可以接受來自全世界的訊息。而談到互聯(lián)網(wǎng)，我們就不得不提及HTTP。自1960年美國人Ted Nelson首創(chuàng)了HTTP協(xié)議以來，HTTP就成為了互聯(lián)網(wǎng)世界應(yīng)用最為廣泛的基礎(chǔ)性協(xié)議，但近年來，隨著技術(shù)能力的進(jìn)步，人們對(duì)于互聯(lián)網(wǎng)安全、可信任的訴求也不斷增加，HTTP協(xié)議的不足也逐漸暴露了出來。就在這個(gè)時(shí)候，IPFS閃亮登場!

IPFS全稱The InterPlanetary File System，由美國 Protocol Lab 實(shí)驗(yàn)室推出，中文翻譯成“星際文件系統(tǒng)”。IPFS是一個(gè)面向全球的、點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的分布式文件系統(tǒng)，能將所有具有相同文件系統(tǒng)的計(jì)算設(shè)備連接在一起，其誕生目標(biāo)就是取代HTTP。

IPFS的本質(zhì)是一個(gè)分布式存儲(chǔ)和共享文件的網(wǎng)絡(luò)傳輸協(xié)議，是一種內(nèi)容可尋址的對(duì)等超媒體分發(fā)協(xié)議，利用基于內(nèi)容的地址來替代基于域名的地址。簡單來說，用戶想要尋找的是存儲(chǔ)在某地方的內(nèi)容，而不是地址本身，所以只需確認(rèn)驗(yàn)證內(nèi)容的哈希，這樣就能夠更快速、更安全地獲取網(wǎng)頁內(nèi)容。

很顯然，IPFS的主要作用是提供數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)和傳輸，但是它真的能夠取代HTTP嗎?

取代HTTP?是癡心妄想還是勢在必行

在我們的日常生活中，無論是上百度還是逛淘寶(網(wǎng)站)，都是基于HTTP協(xié)議，HTTP的底層TCP協(xié)議是一種典型的中心化的網(wǎng)絡(luò)，即不論內(nèi)容分發(fā)以何種分布式的方式進(jìn)行，其本質(zhì)仍然是中心化，而中心化這一點(diǎn)則是我們此次要討論的關(guān)鍵。

舉個(gè)例子，我們平時(shí)要儲(chǔ)存文件的話，可以直接儲(chǔ)存在我們的筆記本上，也可以上傳到云端(目前排名靠前的云服務(wù)提供商有AWS、微軟Azure、谷歌云、阿里云等)，這就是典型的中心化的服務(wù)器模式。雖然正常情況下也不會(huì)丟，但是如果服務(wù)器中斷或者服務(wù)提供商借由違反規(guī)定移除你的文件，都會(huì)引發(fā)一系列問題。而IPFS所使用的分布式存儲(chǔ)則不會(huì)出現(xiàn)這類問題。

IPFS上載文件時(shí)，僅上載從原始文件中提取的元數(shù)據(jù)，然后將原始文件分為幾部分分布式存儲(chǔ)在網(wǎng)絡(luò)上。上傳完成后，用戶將從IPFS收到哈希值，之后就可以直接使用這個(gè)哈希地址對(duì)同一份文件進(jìn)行訪問。簡單地說，就是先將整個(gè)文件進(jìn)行拆散，然后儲(chǔ)存在全球的不同節(jié)點(diǎn)，需要數(shù)據(jù)的時(shí)候，通過文件的索引，從原來存儲(chǔ)的位置找回來。IPFS將數(shù)據(jù)碎片化存儲(chǔ)，沒有中心處理器去處理分析，并且相較于云存儲(chǔ)，IPFS儲(chǔ)存的成本更加低廉。

IPFS vs HTTP，兩者有何區(qū)別

(1)從成本角度來看，HTTP是中心化服務(wù)器運(yùn)行，運(yùn)維成本較高，只要中心化數(shù)據(jù)庫受到DDOS攻擊，或者是遭受到不可抗力的損害，其所有數(shù)據(jù)會(huì)全部丟失;IPFS能很大程度上降低服務(wù)器存儲(chǔ)成本，同時(shí)還能降低帶寬成本。

(2)從效率角度來說，HTTP依賴中心化服務(wù)網(wǎng)絡(luò)，服務(wù)器必須是24小時(shí)開機(jī)狀態(tài)才可運(yùn)行;IPFS是 P2P網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?，整個(gè)網(wǎng)域內(nèi)所有計(jì)算機(jī)均可作為存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)，就近分布式存儲(chǔ)大大提高了網(wǎng)絡(luò)效率。

(3)從安全性方面來看，HTTP所有流量都直接搭載在中心化的服務(wù)器上，承載的壓力極大，容易造成系統(tǒng)崩潰，HTTP還容易遭受DDOS攻擊;IPFS的存儲(chǔ)方式是去中心化的分布式存儲(chǔ)，黑客難以攻擊，文件不易丟失，安全性高。

(4)從客戶體驗(yàn)角度來看，HTTP的客戶網(wǎng)絡(luò)訪問很大部分不是本地化，存在網(wǎng)絡(luò)延時(shí);IPFS較大程度使得網(wǎng)絡(luò)訪問速度加快，時(shí)延減少，體驗(yàn)感會(huì)明顯提升。

因此，IPFS被稱為顛覆HTTP的協(xié)議也不是沒有理由的。事實(shí)上，目前IPFS已經(jīng)成為了分布式HTTP協(xié)議的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。

IPFS+區(qū)塊鏈：相輔相成、相得益彰

說到IPFS就不得不提起區(qū)塊鏈，我們上百度隨便搜一搜，十篇IPFS的文章里有八篇都能談到區(qū)塊鏈，那本文也不能免俗，一起來看看IPFS跟區(qū)塊鏈有什么不得不說的故事。

什么是區(qū)塊鏈?

區(qū)塊鏈技術(shù)伴隨著比特幣的出現(xiàn)而誕生。區(qū)塊鏈發(fā)展至今，一共經(jīng)歷了三個(gè)時(shí)代。可以說，比特幣是區(qū)塊鏈1.0時(shí)代，以太坊是區(qū)塊鏈2.0時(shí)代，而區(qū)塊鏈3.0時(shí)代的到來，必將是一種完全去中心化互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的來臨。

那么區(qū)塊鏈到底是什么呢?在最早期，區(qū)塊鏈僅僅被認(rèn)為是比特幣的底層技術(shù)之一，是一種不可篡改的鏈?zhǔn)綌?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。經(jīng)過幾年的發(fā)展，區(qū)塊鏈從單純的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)變成了分布式賬本的一系列技術(shù)的總稱，整合了加密、共識(shí)機(jī)制、點(diǎn)對(duì)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)等技術(shù)。近幾年，區(qū)塊鏈的非賬本類應(yīng)用開始逐漸興起，大家開始將區(qū)塊鏈描述為分布式的數(shù)據(jù)庫，旨在維護(hù)各個(gè)相互不信任的節(jié)點(diǎn)中數(shù)據(jù)庫的一致性，并且不可篡改。

目前，區(qū)塊鏈僅僅是用來智能記錄一些簡單的交易數(shù)據(jù)，盡管如此，隨著時(shí)間的推移，區(qū)塊鏈上的數(shù)據(jù)已經(jīng)越來越多，如果要在一條區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)上存儲(chǔ)其他類型的數(shù)據(jù)、文件，顯然會(huì)非常低效，成本也非常高。區(qū)塊鏈本身并不適合存儲(chǔ)大量的數(shù)據(jù)，這就到了IPFS出場的時(shí)候了。

IPFS，區(qū)塊鏈的最佳拍檔

很多人會(huì)把IPFS和區(qū)塊鏈混為一談，但是IPFS并不是區(qū)塊鏈，它是一種分布式的、點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的新型超媒體傳輸協(xié)議，主要作用是提供數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)和傳輸，鑒于區(qū)塊鏈不適合存儲(chǔ)大量數(shù)據(jù)的特性，IPFS可以成為區(qū)塊鏈的底層基礎(chǔ)設(shè)施，為區(qū)塊鏈、DApp 提供數(shù)據(jù)存儲(chǔ)服務(wù)。

區(qū)塊鏈的誕生本是為了做到去中心化，在沒有中心機(jī)構(gòu)的情況下達(dá)成共識(shí)，共同維護(hù)一個(gè)賬本。IPFS與區(qū)塊鏈協(xié)同工作，能夠補(bǔ)充區(qū)塊鏈的兩大缺陷：一是區(qū)塊鏈存儲(chǔ)效率低，成本高;二是跨鏈需要各個(gè)鏈之間協(xié)同配合，難以協(xié)調(diào)。

IPFS和區(qū)塊鏈?zhǔn)亲罴雅臋n，我們可以使用IPFS來處理大量數(shù)據(jù)，并將不變的、永久的IPFS鏈接放置到區(qū)塊鏈?zhǔn)聞?wù)中，而不必將數(shù)據(jù)本身放在區(qū)塊鏈中。畢竟，區(qū)塊鏈的本質(zhì)是分布式賬本，本身的瓶頸之一就是賬本的存儲(chǔ)能力。目前大部分公鏈的最大問題是無法存儲(chǔ)大量的數(shù)據(jù)在自己的鏈上，運(yùn)用IPFS技術(shù)解決存儲(chǔ)瓶頸是可行方案之一。

IPFS是王婆賣瓜還是真的有落地

盡管很多人對(duì)于IPFS技術(shù)還持一些懷疑態(tài)度，但截至目前，已經(jīng)有不少企業(yè)基于IPFS開發(fā)出了應(yīng)用。

1. Filecoin

Filecoin是讓大眾參與 IPFS 的一個(gè)解決方案，是運(yùn)行在 IPFS 上的一個(gè)激勵(lì)層，是一個(gè)基于區(qū)塊鏈的分布式存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)。Filecoin 和 IPFS 一樣，都是 Protocol Lab 實(shí)驗(yàn)室推出的。

Filecoin把云存儲(chǔ)變?yōu)橐粋€(gè)算法市場，代幣在這里起到了很重要的作用。代幣是溝通資源(存儲(chǔ)和檢索)使用者(IPFS用戶)和資源的提供者(Filecoin礦工)之間的中介橋梁，F(xiàn)ilecoin協(xié)議擁有兩個(gè)交易市場—數(shù)據(jù)檢索和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，交易雙方在市場里面提交自己的需求，達(dá)成交易。IPFS和Filecoin相互促進(jìn)，共同成長，解決了互聯(lián)網(wǎng)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和數(shù)據(jù)分發(fā)的問題，特別是對(duì)于無數(shù)的區(qū)塊鏈項(xiàng)目，IPFS和Filecoin將作為基礎(chǔ)設(shè)施存在。

2. DTube

DTube是一個(gè)去中心化的視頻共享平臺(tái)，用戶可以擁有完全的控制權(quán)。DTube創(chuàng)造了一個(gè)新的模式，讓用戶能夠信任他們所使用的社交媒體平臺(tái)。為此，他們開發(fā)了一個(gè)具有去中心化構(gòu)架的社交視頻平臺(tái)，利用IPFS存儲(chǔ)和分發(fā)，視頻上傳采用了STEEM區(qū)塊鏈以經(jīng)濟(jì)來激勵(lì)視頻創(chuàng)作者的作品和內(nèi)容策展人的策劃工作。

3. Cancer Gene Trust

Cancer Gene Trust癌癥基因憑證是一個(gè)基于IPFS的分布式共享醫(yī)療數(shù)據(jù)項(xiàng)目，用于快速存儲(chǔ)和共享體細(xì)胞癌癥數(shù)據(jù)和相關(guān)的臨床信息。這個(gè)項(xiàng)目旨在從全球范圍內(nèi)的醫(yī)療數(shù)據(jù)中提取關(guān)鍵數(shù)據(jù)，并使研究人員，臨床醫(yī)生和科學(xué)家能夠在實(shí)時(shí)，公開和可信的環(huán)境中訪問數(shù)據(jù)。CGT會(huì)將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在IPFS上，并且將數(shù)據(jù)的哈希提交至網(wǎng)絡(luò)中，這些哈?？梢杂谰玫乇４嬖谌魏螀^(qū)塊鏈中，會(huì)有一個(gè)Dapp通過ETH上的智能合約管理含有這些數(shù)據(jù)的名單。

未來，新基建的加持

4月20日，國家發(fā)改委召開新聞發(fā)布會(huì)，明確“新基建”具體范疇主要包括信息基礎(chǔ)設(shè)施、融合基礎(chǔ)設(shè)施、創(chuàng)新基礎(chǔ)設(shè)施。其中，信息基礎(chǔ)設(shè)施主要是指基于新一代信息技術(shù)演化生成的基礎(chǔ)設(shè)施，比如，以5G、物聯(lián)網(wǎng)、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)為代表的通信網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施，以人工智能、云計(jì)算、區(qū)塊鏈等為代表的新技術(shù)基礎(chǔ)設(shè)施，以數(shù)據(jù)中心、智能計(jì)算中心為代表的算力基礎(chǔ)設(shè)施等。

然而，不論是5G、人工智能還是數(shù)據(jù)中心，都需要龐大的數(shù)據(jù)作為支撐，這些數(shù)據(jù)通常以每年50%的速度快速激增，想要存儲(chǔ)這些數(shù)據(jù)，需要非常高性能、高吞吐率、大容量的基礎(chǔ)設(shè)備。但現(xiàn)在的中心化存儲(chǔ)，無論在技術(shù)和設(shè)備上都無法滿足。

IPFS分布式存儲(chǔ)作為一項(xiàng)十分具有突破性的區(qū)塊鏈技術(shù)，能夠很好地解決當(dāng)下互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)瓶頸及數(shù)據(jù)存儲(chǔ)安全問題。同時(shí)，IPFS分布式存儲(chǔ)還可為5G時(shí)代物聯(lián)網(wǎng)、人工智能等服務(wù)提供支持。

未來，IPFS的到來或?qū)⒁l(fā)新一輪的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)方式變革，從而帶來整個(gè)互聯(lián)網(wǎng)的革新。