IPFS简介：区块链技术背后的去中心化文件存储系统

IPFS诞生背景

2014年5月，胡安贝内特（JuanBenet）创立了协议实验室（ProtocolLab），这是一个致力于改善互联网工作方式的研究、开发和部署实验室。该实验室关注存储、定位和传输信息的协议、系统和工具的构建，旗下有IPFS、Filecoin、libp2p、IPLD和Multiformats等五个项目。

IPFS是什么？

通俗地说，IPFS是一个分布式文件存储协议，旨在取代HTTP技术。HTTP将文件存储在集中的服务器中，需要通过协议调取才能进行访问。然而，这种流程存在一些问题，给我们的日常访问带来困扰，如数据存储在单一服务器上容易受到攻击、高访问量导致服务器无法承载、网页打开速度慢以及高存储成本等。

相比之下，IPFS将文件存储在离用户较近的多个节点中，并采用碎片化存储，使得传统的DDoS攻击无效，从而提高了文件的安全性。此外，由于IPFS使用区块链技术，可以追溯文件的历史版本，理论上可以永久存储。

IPFS的应用场景

您可以将闲置的硬盘空间接入IPFS网络，成为其中的节点，共享硬盘空间。同时，您也可以选择成为IPFS的用户，将文件存储在网络中。当您或其他人想要下载您的文件时，只需检索文件，就可以将文件碎片下载到本地还原。需要注意的是，网络中的节点越多，存储的文件越丰富，下载速度也会更快。

此外，IPFS的文件几乎不会被删除，信息保存非常安全。即使您从上传节点中删除原始文件，只要有人曾经下载过，文件便会在网络中继续存在。IPFS使用哈希加密算法，确保了整个IPFS网络中存储的所有数据的安全性。

传统的HTTP技术的弊端

HTTP是一项伟大的技术发明，陪伴我们度过了30多年的互联网发展历程。然而，随着时间的推移，HTTP的一些弊端也逐渐显露出来，这些弊端无法通过自身的技术革新来解决。

首先，互联网上的数据经常因为文件被删除或服务器关闭而永久丢失。统计数据显示，目前互联网上的Web页面平均保存寿命只有大约100天左右，我们经常会看到一些网站出现“404错误”。而IPFS提供了文件的历史版本回溯功能，可以轻松查看文件的历史版本，并且数据无法删除，可以做到永久保存。

其次，HTTP的主干网络运行效率低，使用成本高。中心化的通信模式导致所有终端都必须从一个Web服务器查询数据，相同的文件会在不同的服务器上重复存储，这对服务器带宽要求很高。使用HTTP协议时，每次都要从中心化的服务器下载完整的文件，导致速度慢、效率低。

而IPFS采用基于内容寻址的存储模式，避免了相同文件的重复存储，充分利用资源并降低数据存储成本。

第三，中心化的主干网络限制了互联网访问速度。中心化的网络模式在高并发情况下容易拥堵，最典型的例子是春运抢购火车票和双11购物节。

第四，中心化限制了Web的发展。当前的互联网是由全球数百万个分布在不同地方的服务器构成的，是一个高度中心化的网络。在现有的HTTP协议下，所有数据都存储在这些中心化的服务器上，互联网巨头对我们的数据拥有绝对的控制权和解释权，各种监管、封锁和监控严重限制了创新和发展。

第五，HTTP过于依赖主干网络，存在严重的安全隐患。所有数据存储在一个地方，为追求规模效应，机房通常集中在一个地方，这使得整个网络严重依赖于一个主干节点。一旦“单点式”中心发生摧毁、数据丢失或被篡改，整个网络将瘫痪，或者接收到错误的信息，用户的信息安全和隐私容易受到威胁。

为了支持HTTP协议，服务器需要7*24小时开启，对于像百度、腾讯、阿里等大流量公司来说，投入大量资源来维护服务器和解决安全隐患，防止DDoS、XSS、CSRF等攻击。主干网络受到战争、自然灾害、中心服务器宕机等因素的制约，都可能导致整个互联网服务中断。而IPFS分布式存储可以大大降低对中心主干网络的依赖。

IPFS的另一个核心改进是去中心化的内容分布，这使得在分散的互联网服务（甚至离线情况下）下获取互联网的内容成为可能。JuanBenet解释说：“我们使网站和网页应用摆脱了源服务器的束缚。它们可以像比特币网络一样分布。”这是HTTP所无法实现的，并且对于网络条件欠佳的地区和郊区而言具有极大的好处。