IPFS如何挑战我们已知的Web互联网

想象这样一个世界，4k视频不用缓冲的，脱机并不会结束你的在线办公，电子商务对商家是免费的，并且任何机构无法阻断互联网的访问。

在我们了解是什么促使人们投资有助于实现这一目标的新技术IPFS星际文件系统以及如何从中受益之前，让我们了解一下当前互联网web2.0所面临的问题。

数据问题

2005年开始，人类收集了大约130 EB (艾字节)的数据，为了将这些信息保存在纸上，你大概需要用树木覆盖整个世界，然后将其转换为书籍。到2015年，这一数字为7900EB。到2020年，这一数字将达到40900EB。这一数字呈指数增长，预示着信息将被正在迅速增长的互联网用户所消耗。

仅在印度尼西亚，预计未来4年的1.05亿互联网用户将增长到1.25亿。在未来4年内，仅仅这个国家就将有2000万新增用户使用互联网。

更复杂的一点是，存储成本的下降（每年40％）和带宽成本的下降（26％）之间的差额几乎是原来的两倍。

所有这些都意味着我们将拥有更多的人，并在无法在快速扩展的通道上流式传输更多数据。这造成了网络堵塞，在某个时间点，仅靠添加更多硬件是无法解决这个问题的。

网络堵塞只是一个问题，如今的互联网已成为一个中心化的系统，自然而然就会出现单点故障。该故障点可能被滥用，以禁用某个国家/地区的访问。这就是2011年一月革命期间埃及发生的情况。当总统不想被推翻时，他决定关闭引发抗议活动的互联网。众所周知，效果很明显，四家主要的ISP提供商切断了联系，该国与世界隔绝了。这里唯一的失败点是，示威者之间的所有交流都在埃及境内进出，而不是在人民之间直接进行，当那扇门关上时，人们没有作出任何反应。

显然，问题是存在的，这就是IPFS和区块链可以改变世界的地方。

IPFS

IPFS或星际文件系统是一种新的网络协议，最初由Juan Benet（胡安巴内特）在2014年设计，目的是分布式存储数据，删除网络上的重复项并获取存储在网络计算机上的信息的地址。现在它是一个开源项目。与HTTP不同，它是面向资源的，而不是面向特定对象的。IPFS并非通过指向特定位置进行通信，而是指向资源本身。然后，它从存储了数据或其中一部分数据的任何人那里获取此资源，从而创建了一个分散的网络。

那么，为什么要关心你使用的网络协议是否基于位置的呢？为此，让我们比较这两种方法。

HTTP通过将资源与基于位置的IP地址进行映射来工作。它使指向具有客户端所需资源的特定位置的计算机。

例如，如果你要在YouTube上流式传输4k视频时，则浏览器需要在距离Google数据中心较远的服务器上查找该视频，并使该流一直传播到你的位置。实际上，有一个称为内容交付网络（CDN）的服务器可以将服务器“拉近”，但仍可能相距数百公里，这在发展中国家几乎没有用处。想象一下，你正在与100个人一起参加演讲，并且你们都观看同一视频。发生的情况是，必须从Google最近的节点获取该视频，然后将其流式传输到每个学生的笔记本电脑，并重复100次。传统方案不是在拥有相同视频副本的学生彼此共享，而是传播大量，长距离，多次数据。效率低下，但这就是HTTP的工作方式，并且在互联网的主干网上造成了严重的拥堵问题。

IPFS通过分配共享资源来解决拥堵过度和中心化控制问题

IPFS地址不指向位置，直接指向资源，并确保此数据来自最近的源。这意味着，如果一个教室里满是学生，他们会观看同一视频，那么他们会从彼此而不是任何中心化的公司或者位置获取视频。这将使流式4k视频没有缓冲。

你现在可能会问，这与著名的Bitorrent协议有何不同，它将如何改变Web？

尽管IPFS从BitTorrent等久经考验的技术中大量借鉴，但它提供了一个完全独立的解决方案。BitTorrent的工作原理是，对于每个流，你都有一个单独的群集，组或用户，它们共享一个文件或流。如果有两个视频使用不同的语言包，那么会有2个群组，它们将无法交叉共享任何内容。甚至文件的相同部分都不相同，在这种情况下，这部分的文件就无法共享。

使用IPFS，可以将整个万维网视为所有人共享的一个种子文件。

此外，BitTorrent并不支持所有数据类型，这使工作变得更加艰难。它根本不关心重复数据删除，这意味着两个相同的视频可以共存并在网络上共享，从而增加了数据堵塞问题。

使用IPFS，可以将整个万维网视为所有人共享的一个种子文件。任何文档，视频，音频文件或整个应用程序，或者只是其中的一部分，都位于互联网用户计算机的本地存储上，并且在网络上的所有人之间共享。该协议负责查找最需要的对等节点。

网络会自动删除重复项并跟踪版本历史记录。它通过为提交给IPFS的每个文件提供依赖于内容的唯一加密哈希来实现此目的。历史版本控制可防止轻易擦除信息。结合区块链，这些独特的地址现在可以保存到一个不变的链中，从而创造出有趣的机会。IPFS不是区块链，但旨在与之协同工作。让我们看一下人们对IPFS的其他一些误解，然后再回到已构建的应用程序以及可以使用此组合构建的应用程序。

误解一：IPFS上存储的数据是永久性的

让我们在这里明确一点，IPFS不能保证永久性，网络上的节点会决定他们是否认为在IPFS上保留某些内容是值得的。但是，使用IPFS可以做的是，你可以创建内容，将其添加到网络中并且在不保持任何基础结构运行的情况下消失。使用加密技术，只要网络认为值得这样做，IPFS就会为你的内容提供服务。指向唯一内容的链接将始终保持不变，但是网络是否存储它取决于用户。IPFS使用加密货币来激励数据存储，这将在稍后进行介绍。

误解二：IPFS建立在区块链上

尽管IPFS使用了类似Merkle树之类的架构元素，但IPFS并不是建立在区块链上，而是旨在与现有的区块链协议一起使用。如上述误解中所述，上传到IPFS的每个文件都会获得一个永久地址。与IPFS不同，区块链不适合存储大量数据。将它们放在一起，你就可以在IPFS上存储大量信息，并将不可变的永久IPFS地址放入区块链交易中。IPFS将提供一个可公开访问的数据库，而区块链将使其可公开验证。

IPFS与分散与分布式

IFPS是一种分布式文件系统，可实现快速性能和分散的数据归档。

分布式意味着所有数据处理/归档都不会在同一位置进行。这些分布式服务仍可以在单个实体的控制下。

去中心化意味着没有一个实体可以控制所有交易。

然后，随着数据在网络上的存储，IPFS将被分发。分权或所有权取决于数据和管理此数据的应用程序。

使用IPFS和区块链的应用

IPFS用于存储可公开访问的数据，而区块链用于验证地址。这意味着两件事。1）你可以确保引用特定文件的链接确实是您应该使用的链接，并且2）链接将始终返回同一对象。这样就可以创建有助于解决当今互联网已经创建或无法解决许多问题的平台。

知识产权

在线IP版权问题的范围从艺术和音乐到源代码和程序。诸如Embermine之类的平台使用IPFS和Blockchain通过为其内容提供完整的生态系统来增强内容创建者的能力。这包括由智能合约（在区块链上运行的应用程序），基于信用的协作网络，身份保护等驱动的收入渠道。

社交网络

建立在区块链和IPFS之上的Akasha和Steemit等网络提供了真正的去中心化社交网络体验。他们通过奖励加密货币来激励内容创建，并通过将其数据分布在IPFS上来拒绝任何控制中心角色的数据的控制和审查权限。

“在当今的区块链领域，AKASHA是一项社会和技术实验，使我们的集体记忆，情感和想法能够在人类的整个生命过程中自由回响。通过将以太坊与行星间文件系统融合在一起，我们在表达自由，创意永久性和隐私性的背景下，探索了永久性Web的含义和应用。— Akasha.world

免费电子商务

OpenBazaar创建了一个市场，由于不受中央控制，因此不会向商家收取任何费用。与传统的电子商务网站（例如eBay或Amazon）不同，OpenBazaar不收取商品上市或销售费用。因为交易是点对点的，并且直接发生在买卖双方之间，所以没有中间人可以从每笔交易中减价。这是对商家免费的在线商务。

加密货币

FileCoin激励数据存储。你可以通过FileCoin获得报酬来存储数据并帮助IPFS网络正常运行。他们的前提是，由于世界各地的数据中心和硬盘驱动器中都没有使用大量存储，因此人们可以使用未使用的数据存储并获得FileCoin，然后可以将FileCoin兑换成其他加密货币或法定货币。

Dash和ZCash承诺保护交易的隐私。它们的付款发布在公共区块链上，但发件人，收件人和交易金额仍是私有的。

如你所见，所有这些应用程序都可以正常工作，并且感觉像是普通的HTTP浏览体验。这就是使它成为一种非常有趣的技术的原因。它与HTTP一起工作，并提供了功能强大的工具来解决常规系统无法解决的相关问题。

所有这些使平台可以利用IPFS和区块链功能与当今的互联网巨头企业竞争。

今天明天

当今的应用程序在Web 2.0上运行，并且它们通过在基础架构上投入大量资金来减轻我们前面提到的问题，表现不错。组成Web 3.0的去中心化技术（例如IPFS和Etherum协议）需要与它们竞争，以实现任何大规模的采用。他们需要在同一个水平上表演，或者至少展示其可能，同时又要自己改进更多。

传统互联网Web 2.0无法与之竞争

当今技术无法提供的非信任多方计算意味着你可以在不信任的计算机上执行计算。数据存储也是如此。

可靠的分布式帐本，时间戳和可验证的应用程序意味着可以对所发生的操作进行数学确定性的证明。应用程序是分散的，这意味着 在网络上发布应用程序的公司可能会消失，并且在没有公司基础结构或支持的情况下，该应用程序将继续存在。

端到端加密是内置的。当前程序无法提供此功能，因为默认情况下，Web 3.0附带了这些功能，因此他们无法依靠用户数据和广告。

Web3.0领域有更多的参与者，它们都为我们提供了基础，杠杆作用，使应用程序和业务开发人员可以与当今的巨头竞争。IPFS是否将成为实现大规模采用的技术？至少它向我们展示了可能性。