IPFS分布式存储概念、优势与前景

文/毕赢

什么是IPFS？

        IPFS，全称Inter Planetary File System，又叫星际文件系统。 简单来讲是：这是一个p2p的超媒体协议，让互联网更加快速、更加安全和更加开放。  IPFS 是一个全球的、点对点分布式文件存储协议，可以将所有有相同文件系统的计算机连接起来。

      传统互联网 HTTP 协议是搜索域名地址，但是 IPFS 是搜索内容地址。用 IPFS 这种颠覆 HTTP 协议的方法，理论上可以让网络更快更安全。  IPFS 的理念就是让文件分布式存储和读取。现在网上的所有信息，都是存在服务器里，若服务器出现故障，我们就无法搜索到想要信息。为了防止这样的事情发生，IPFS 技术就把文件打碎，分散地存储在不同的硬盘里，下载的时候，再从这些散落在全球各地的硬盘里读取。

传统存储与分布式存储

      传统存储：  传统储存通信依赖网络，带宽成本昂贵 ； 存储媒介易被垄断、 数据上传与下载速度慢、  存储空间升级难扩容存储成本昂贵 ； 分布式存储：  聚合亿万节点：系统稳定可靠  加密碎片数据：数据安全无忧  弹性存储容量：可扩展性能高  就近多点传输：上传下载极速 、 去中心数据库、打破数据垄断 、区块链技术扶持、数据溯源确权  。  相比于本地存储，分布式存储不仅提高了存储空间的利用率，还实现了弹性扩展，降低了运营成本，避免了资源浪费。  依靠IPFS发布的信息不会突然在服务提供商或托管网络的突发事件中消失，安全性增加，IPFS没有中央分发系统、速度也很快。  IPFS所具备的优势，恰好能解决传统中心化云储存数据易泄露、硬件易损坏、修复能力弱、安全性低，并且随时面临运营终止的风险。  分布式存储通过IPFS底层协议，将数据库复制成多份，分散存储在网络众多节点上，这样只要足够多的节点运作正常，数据就是安全的。  就是基于IPFS底层协议和分布式存储网络的基础节点。 随着云计算的发展，特别是互联网企业云数据中心的成功实践，分布式存储（云存储）替代传统存储（本地存储）势在必行。

      IPFS，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，是一种内容寻址的对等超媒体分发协议。在IPFS网络中的节点构成一个分布式文件系统。最初是Juan Benet设计，2014年由Protocol Labs在开源社区的帮助下发展。这是一个开源项目，也就是目前使用是免费的。  IPFS—区块链分布式储存的独角兽 。 使用HTTP查找的是位置，而使用IPFS我们查找的是内容。IPFS的做法则是不再关心中心服务器的位置，也不考虑文件的名字和路径，只关注文件中可能出现的内容。文件内容计算出的加密哈希值。哈希值直接反映文件的内容，哪怕只修改一点内容，哈希值也会完全不同。  IPFS基本没有存储上的限制。大文件会被切分成小的分块，下载的时候可以从多个服务器同时获取，可以很好的适应内容分发网络（CDN）的要求。这样的设计可以很好的共享各类数据。  IPFS文件还可以抽象成特殊的IPFS目录，从而标注一个可读的文件名（透明的映射到IPFS哈希），在访问的时候会像HTTP一样获取一个目录索引。由于IPFS/IPNS的哈希值都是很长和难记的字符串，所以IPFS兼容了现存的域名系统（DNS），可以通过可读的链接访问IPFS/IPNS内容。  Namecoin的IPFS不再需要ICANN、中心服务器，不受政治干涉，也无需授权证书。同时Filecoin更进一步，给我们提供了一种方式来为存储数据彼此付费。  Filecoin是一个去中心化的文件存储网络和协议代币。它使用了一个区块链、一个原生的加密货币、公开可验证的存储证明、附加抵押品的存储合约、确保有效定价的算法市场、支持小额支付和降低交易成本的支付渠道等等。  所有这些因素加在一起，形成了一个强大的、去中心化的、自我修复的网络，它可以汇集来自全球各地的“矿工”的大量存储，并提供强大的服务，强有力地保证了可用性、弹性和合理价格。它可以自动调整自身以满足需求，保护内容免受攻击，并从矿工的脱机状态中恢复。 世界上成千上万的实体和个人之中有着巨大的未使用的存储空间。  Filecoin通过将所有潜在的供应引入市场，可能会导致在线存储的价格急剧下降。另外Filecoin启动了强大的优化过程，Filecoin矿工可以通过在网络上增加更多的存储空间，赚很多钱。

      应用进展： IPFS在实现上加装了HTTP网关，使得现有的浏览器也可以访问IPFS。所以无需等待，现在就可以开始使用IPFS作为存储、分布和搭建网站的设施。 IPFS是一个具有区块链技术特征的分布式数据系统。 另外IPFS在认识到比特币网络和以太坊网络开发社区之间的重大差距后，IPFS决定迁移至以太坊网络。IPFS开发团队认为以太坊网络统一和多功能的开发社区对网络来说是一项了不起的资产，最终也会在更广的范围内影响IPFS协议。目前已经有很多的创业公司基于IPFS进行业务创新。 

      展望未来，如果IPFS得以普及，节点数达到一定规模，即使每个节点只存放一点点内容，所累计的空间、带宽和可靠性也远超HTTP能提供的。随之而来，分布式Web会变成地球上最快、最可靠、最大的数据仓库，人类知识也就再也不会湮灭。 IPFS与分布式储存目前仍然处于发展早期阶段，但它们的前景非常光明。我们很高兴能站在这些技术进展的最前沿，这些技术进展使互联网及其数据网络更加安全、稳健、快速。就像网络创造了巨大的连接和释放人类潜能一样，我们相信下一波储存协议的浪潮也会对未来产生深远的影响。