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【百科】浅谈IPFS和Filecoin

Abstract : IPFS真正实现了分布式存储,这将成为未来所有区块链项目的数据存储基础,为整个区块链产业的发展提供有力支撑。

太德聚生
太德聚生

Jul 07 区块链的实际应用与未来前景


IPFS是什么?

IPFS(The InterPlanetary File System)又称“星际文件系统”,是一种点到点的分布式文件系统,通过底层协议,可以让存储在IPFS系统上的文件,在全世界任何一个地方快速获取,且不受防火墙的影响,可以让我们访问数据的速度更快,更加安全,并且更加开放。

需要注意的是,IPFS属于项目名称也不属于代币名称,而是一种网络传输协议。

IPFS之所以如此受关注,是由于它与传统的HTTP协议等中心化存储的方式不同,IPFS实现了真正的分布式存储,这将成为未来所有区块链项目的数据存储基础,为整个区块链产业的发展提供有力支撑。因此,IPFS协议的发展空间非常值得期待,很可能逐渐成为未来主流的数据存储方式,构建起一个更快、更安全、更自由的互联网新时代。

IPFS和所有的区块链技术一样,都是基于P2P,形成了点对点传输网络。人们可以更容易地连接在一起,共同组成一个全球化的超大网络。在这张网络中是没有中心节点的,你需要的资源可能在你的邻居那里,也可能在地球另一端。存储在IPFS中的资源,可能分散在世界各地,更可能依据资源的人气,集中在某个热点地区。热点的资源将会更容易获得,访问的速度也会更快。在不久的将来,IPFS协议有可能将会彻底替代传统的HTTP协议。

如果说区块链是对传统互联网技术的一次重塑,那么IPFS则是对传统HTTP传输协议的一次重塑。

IPFS技术机制

提到IPFS我们就得首先说说HTTP。

传统的HTTP超文本媒体传输协议,是全世界统一的全局信息格式协议,它的制定为分发和显示信息提供了规范,至今已经应用了20年,是个堪称伟大的发明,可以说没有HTTP协议,也就没有今天的互联网。我们今天所访问的几乎所有网站,都是基于HTTP协议的。

那么到底HTTP协议有哪些问题,我们为什么需要一种新的协议来取代它呢?

HTTP传输协议之下,数据是被集中的储存在服务器上的。这种简单的中心化存储传输方式,将发布信息的成本降到了最低,但同时也在可分布性和可持久性方面造成了先天的缺失,2017年人类所产生的数据里比过去500年的总和还要多,随着人类数据几何级数的快速增长,中心化的存储方式将很难成为人类知识的永久载体。中心化的存储也显现出了诸多难以解决的问题,例如:

1.存储安全性差,数据有可能被监控、被复制,甚至被篡改;

2.存储成本高,数据很难被永久保存;

3.当存储服务器出现突发状况时,数据很可能永久消失,无法被找回;

4.服务器的带宽有限而且昂贵,会造成集中访问时的网络拥堵;

举个栗子:

大家抢票时页面打不开,因为中心化的服务器,带宽不够造成了拥堵。

你如果访问一个其他国家的网站,需要经过长长的光缆和无数个节点,才能到达对方的服务器,所以网页的打开速度会很慢。

这些就是生活中的一些HTTP的典型缺点,尽管我们已经习以为常,但不得不说,中心化的HTTP并不完美,而IPFS去中心化的分布式存储方式将能完全避免上述的问题,有可能成为历史发展的必然选择。

从技术演变的角度来看,一种新技术要想取代老技术至少应该做到两点:效率更高和成本更低。而IPFS完美做到了。

它到底是通过怎样的方式实现的呢,我们通过下面的例子来描述一下IPFS的运行机制。

你希望在IPFS网络中存储一段音频时,这段音频数据将会通过特殊的加密算法被分割成了若干小份,然后再分散的存储到世界各地矿工们的存储器里。它们中的一部分可能就在你邻居的存储器中,也可能被存储在地球另一端。IPFS中的容错机制会保证你的数据被复制了足够多数量并存放在不同的地区,即使某一个地区的数据因自然灾害完全被毁,通过其他地区的备份也可以完整恢复你的数据。这就极大的保证了存储在IPFS上的数据安全性,当你希望收听音频时,一定可以完整的听到。此外,你也不必担心数据的隐私性,被加密保存的数据小块数据是无法被人查看的,也就是说你的邻居既不清楚他替谁保存了数据,也不清楚保存的数据到底是什么内容,这就比中心化的存储更好的保护隐私。在数据传输速度方面,IPFS也是更有优势的,当你需要读取数据时,所有的存储者会同时为你发送自己保存的那一小块数据,机器接收后自动进行拼接,这样的话,你的下载速度将不再受制于服务器的带宽,而主要取决你的下载带宽,这样自然你的访问速度自然比中心化的HTTP模式下更快。

那么,全球的数据存储者们,为什么愿意贡献自己的硬盘去保存别人的数据呢?这当然少不了一套合理的奖励机制,数据的存储者充当了IPFS中的矿工,获得存储数据的奖励。这套合理的奖励机制就是典型的区块链思维了,也是整个IPFS的核心所在,我们将在后文中具体说明。

IPFS重塑HTTP最大的问题并非技术本身,而是这种去中心化不被监管的协议模式很难被监管层所接纳,这与数字货币发展所面对的问题是非常相似的,IPFS未来也必然将面临内容监管方面的压力和挑战,作为投资者的我们也有必要适当审视。

Filecoin又是什么?

IPFS是一个网络协议,而Filecoin则是一个基于IPFS的去中心化存储项目。简单而言,IPFS与Filecoin之间的关系,类似于区块链与比特币的关系。现在Filecoin成为了IPFS协议下的典型应用,形成了紧密的共生关系,离开一方另外一方发展就会变的困难。但同时Filecoin并不是唯一应用IPFS协议的项目,未来一定会有更多应用IPFS的项目走进大家的视线中。

我们可以把Filecoin项目理解为是运行在IPFS网络里的一个激励制度。IPFS是一个点对点的网络,我们都知道P2P网络参与者越多下载速度就越快。所以,IPFS需要更多的节点参与进来。但是,如果没有一套好的激励机制,大家就没有意愿贡献出自己的硬盘和带宽资源了,这时候,Filecoin作为激励制度的重要性就被体现出来了。

Filecoin的应用价值

第一,让数据的存储更安全,更便捷。

没有了中心化的数据管理,数据的安全性更高,很难被窥探或被复制。全网分布式的数据存储,降低了因为战争、自然灾害、人为等原因造成的数据遗失损坏,利于让有价值的数据被永久保存。 

第二,完美支撑区块链领域的应用。

区块链的本质是分布式和去中心化,发展瓶颈之一就是分布式的存储能力,尤其是对于目前大部分的基础公链而言,如何让大量的数据存储在自己的主链上是急需解决的问题。未来的分布式应用(DAPP)想成为被大众广泛使用的超级应用,也必须解决存储问题。因此,IPFS的分布式存储,很可能成为未来区块链产业的基础设施,这一点给我们带来了巨大的想象空间。

Filecoin可能会成为所有区块链项目的基础设施,EOS已明确表明要接入IPFS。而Filecoin白皮书最后一章提到了“桥接”功能,允许Filecoin运行其他区块链项目的智能合约,也允许其他区块链运行Filecoin的智能合约。

第三,降低存储成本和带宽成本。

传统的中心化数据存储依托的是大量的IDC机房,存储资源和带宽资源都是非常昂贵的。IPFS分布式的存储,充分利用了公众的存储资源和带宽资源,这类似于共享经济的概念,提高了资源的使用率,降低了使用成本。

世界发展的规律告诉我们,凡是符合“最大化提升效率的”一定是未来的趋势。IPFS和Filecoin的诞生从根本上提升了人类的数据存储效率,是真正的共享经济。

Filecion数字货币的投资价值

Filecion项目有自己的代币FIL,用户存储数据需要支付FIL,可以通过向存储资源贡献者(矿工)发放FIL的形式,激励公众参与进来贡献出自己的存储资源。这就在全球范围内极大的增加了网络的节点数量,让整个分布式存储网络变成了一个巨大的存储空间。在整套机制的配合下,IPFS在跟HTTP的竞争中拥有了更强的发展优势。

(本文为得得号作者独立观点,不代表链得得官方立场。)


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