探索星际文件系统IPFS的工作原理及特性

星际文件系统是一种点对点的分布式文件系统， 旨在连接所有有相同的文件系统的计算机设备。在某些方面， IPFS类似于web, 但web 是中心化的，而IPFS是一个单一的Bittorrent 群集， 用git 仓库分布式存储。换句话说， IPFS 提供了高吞吐量的内容寻址块存储模型， 具有内容寻址的超链接。这形成了一个广义的Merkle DAG 数据结构，可以用这个数据结构构建版本文件系统，区块链，甚至是永久性网站。IPFS 结合了分布式哈希表， 带有激励机制的块交换和自我认证命名空间。IPFS 没有单故障点， 节点不需要相互信任。

本质上，IPFS是解决了互联网过度冗余的问题；如果说区块链彻底改变互联网，那么IPFS就将彻底改变WEB3。

那么自然而然会想到这么一个问题，取代 HTTP 协议的动机是什么？

第一点： HTTP 协议高昂的带宽成本：

当前的 Web 基于单个客户端 - 服务器模型来使用 HTTP 协议，需要接近中央服务器才能下载指定类型的文件。

但是如果用户能从附近的节点获取相同的文件，那么就可以通过使用更少的带宽达到更快的文件下载速度。 在视频传输方面，P2P 方法可以节省 60％ 的带宽成本。

IPFS 可以高效地分发大量数据，实现数据零重复的同时节省存储空间。

第二点：普遍存在的 "404" 错误提示消息

大数据显示，网页的平均寿命是 100 天，之后会经常性地出现 “404” 这种错误消息提示。现在的网络脆弱不堪，链接频繁地出现故障。

第三点：中心化的基础设施

用户数据的所有功能都存储在主服务器上。

一旦服务器崩溃，那么一切都完了：如果推特的服务器崩溃，用户无法发送推文；如果脸书发生故障（其实它已经麻烦缠身了）

第四点：“离线”是新的在线方式

在发展中国家，发生自然灾害期间经常会导致相当差的网络环境，我们应该为这种现状做些改变。

如果用户想要检索数据结构或使用IPFS将文件保存在Web上，不需要访问中央服务器。

用户可以要求网络中的节点提供该文件的路径，然后以文件内容的“加密哈希” 形式传送给用户，加密哈希相当于文件的“唯一指纹”。

现在， IPFF 系统被应用于比特币，以太坊，Git,以及比特流(Bit Torrent）中。

IPFS的思想是几十年成功的分布式系统的探索和开源的产物。IPFS综合了很多迄今为止很成功的系统中优秀的思想。除了BitSwap新协议之外，IPFS最大的特色就是系统的耦合以及设计的综合性。 IPFS是去中心化网络基础设施的一个野心设想，很多不同类型的应用都可以建立在IPFS上。最低限度，它可以用来作为一个全局的，挂载性，版本控制文件系统和命名空间，或者作为下一代的文件共享系统。而最好的情况是，IPFS可以让Web升级一个层次，当发布一个有价值的信息时，任何感兴趣的人都可以进行发布而不会强迫性的必须只允许发布机构进行发布，用户可以信任信息的内容，信不信任信息的发送者都是无关紧要的，还有一个特点就是，一些重要但很老的文件也不会丢失。IPFS期待着带我们进入到一个永恒Wdb的世界。

本质上，IPFS是解决了互联网过度冗余的问题；如果说区块链彻底改变互联网，那么IPFS就将彻底改变WEB3。