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。