探索星際 使用者必讀 |【第19期】星際檔案系統可以為分散式永久網路鋪平道路

在過去的幾十年裡，我們中的許多人都受益於網際網路給我們生活帶來的巨大變化。我們現在已經習慣了不斷獲取資訊、社交媒體使虛擬社羣建設成為可能，以及電子商務網站提供的輕鬆和便利。所有這一切都可以透過超文字傳輸協議 (HTTP) 實現，該協議於 1989 年推出，旨在促進 CERN 研究人員之間的資訊共享。

但是自 Web 1.0 的早期以來，線上內容已經發生了很大的變化。當時，網頁大多是靜態的，幾乎沒有使用者生成的內容或互動。隨著 Web 2.0 的成熟，格局轉變為強調互操作性和參與式文化，這種文化可以在 wiki、部落格、影片和影象共享網站、社交媒體平臺上的大量使用者生成內容中看到，以及滿足流媒體服務的需求。但這些佔用大量頻寬的超媒體的出現——以及來自物聯網的潛在大量資料湧入——開始給網際網路帶來壓力，促使一些人尋找替代方案。

構建下一代 Web 3.0 的一個有希望的候選者是星際檔案系統 (分散式儲存協議)，這是一種利用點對點 (p2p) 網路架構的相對較新的超媒體協議和分散資料儲存系統。

分散式儲存協議具有科幻價值的稱號是對美國電腦科學家 J.C.R. Licklider 對 1960 年代“星際計算機網路”的思考。分散式儲存協議於2014年由美國電腦科學家、Protocol Labs 創始人 Juan Benet 首次開發，旨在解決 HTTP 的一些缺點。貝內特的目標是創造一些最終可能成為“網際網路的新主要子系統”的東西，同時也考慮到支援區塊鏈的分散式賬本技術等新發展。

“分散式儲存協議是一個去中心化的資料網路，”Protocol Labs 的工程經理 Mikeal Rogers 解釋說。“世界上任何人都可以在網路中提供資料，世界上任何人都可以安全地從他們或其他任何人那裡接收資料。分散式儲存協議曾經並且仍然是作為Web 3.0的資料傳輸協議而開發的。由於該協議是完全去中心化的，並且所有資料都透過雜湊處理，因此非常適合需要處理無法放入鏈本身的大量資料的區塊鏈應用程式。”

作為分散式儲存協議基礎的去中心化模型與執行 HTTP 的客戶端-伺服器模型形成鮮明對比。HTTP 最初設計用於在 Web 瀏覽器和 Web 伺服器之間傳輸資訊，它使用基於位置的定址，允許使用者訪問儲存在中央伺服器上的資料。雖然這簡化了資料的管理和分發，但效率並不高。這是因為當您單擊某個網站時，您的 Web 瀏覽器必須直接連線到託管該網站的伺服器。對於較大的音訊和影片檔案，它會佔用大量頻寬，甚至成本很高，特別是如果源伺服器位於很遠的地方。瀏覽或下載流行內容也會導致網路擁塞。HTTP還存在潛在的隱私和安全問題：控制伺服器的任何人都可以訪問或更改資料，或者駭客的分散式拒絕服務 (DDoS) 攻擊使資料無法訪問。

相比之下，分散式儲存協議使用基於內容的定址，以便內容可以從遠端伺服器驗證和解耦，並儲存在離使用者更近的地方。它透過使用內容識別符號（CID）或用於指向 分散式儲存協議中的材料的“標籤”來實現這一點。CID 是基於內容的加密雜湊生成的，或者是一個使用數學演算法獲取任意輸入並返回固定長度值的函式。

“當你將資料放入分散式儲存協議時，它可以透過其雜湊地址或 CID 獲得，”羅傑斯說。“世界上任何人都可以獲取該地址，將其放入計算機並檢索資料。就像世界上任何人都可以將 URL 放入瀏覽器並檢索它一樣，任何擁有 CID 的人都可以檢索 分散式儲存協議網路中可用的資料。”

任何內容的差異都會導致不同的 CID，同樣的內容新增到不同的 分散式儲存協議節點仍然會產生相同的 CID，這意味著使用者可以輕鬆驗證資料的完整性。

除了提供去中心化的內容儲存和驗證外，分散式儲存協議還可用於構建和託管去中心化應用程式 (DApp)，即後端程式碼在對等網路上執行的開源計算機應用程式。

“使用 CID，您要查詢的資料的雜湊值位於地址中，因此您可以從任何地方獲取該資料，因為您可以透過比較雜湊值來驗證資料是否正確，”Rogers 補充道。“這就是讓你擁有一個去中心化的無信任網路的原因，因為你可以從任何地方和任何人檢索資料，並且你可以加密驗證資料是否正確。”

此外，分散式儲存協議的內容定址比 HTTP 的基於位置的定址更有效，因為可以從網路中最近的節點而不是遠端伺服器檢索資料。這種配置也意味著即使一個節點出現故障，仍然可以從其他節點檢索整個內容。即使部分網路出現故障，資料也會持續存在，就像在大規模中斷或審查活動期間一樣。

“與分散式儲存協議的主要區別在於，可以從世界上任何希望提供該資料的人那裡檢索 CID，而使用 HTTP，網站必須位於 URL 中編碼的特定位置，”羅傑斯指出。

要訪問或儲存 分散式儲存協議網路上的內容，必須安裝軟體並執行分散式儲存協議節點。要在不安裝軟體的情況下透過 HTTP 訪問 分散式儲存協議，可以使用閘道器，例如 分散式儲存協議公共閘道器或由 Cloudflare 管理的分散式 Web 閘道器。這些閘道器中的任何一個都將允許使用者從網路中的任何人檢索內容。

除了提供去中心化的內容儲存和驗證外，分散式儲存協議還可用於構建和託管去中心化應用程式 (DApp)，這些應用程式是後端程式碼在對等網路上執行的開源計算機應用程式。一些 DApp 擁有自己的區塊鏈，例如位元通證，而其他 DApp 則在現有區塊鏈上執行並生成自己的通證。DApp 的範圍可以包括數字資產交易所、遊戲和社交媒體平臺。

“這些都是利用鏈下資料的 DApp 的例子，而這正是分散式儲存協議的優勢所在，”羅傑斯指出。“任何時候你想引用去中心化系統中的資料，比如 DApp，你都應該使用 分散式儲存協議。您可能應該使用閘道器來讀取 Web 瀏覽器中的資料，因為 p2p 協議仍在進入瀏覽器。但是對您放入區塊鏈交易中的資料的引用應始終使用 分散式儲存協議地址，以便您可以從任何內容定址網路中的任何位置查詢該資料，無論是 分散式儲存協議還是未來的網路，因為該地址不會將您鎖定在 分散式儲存協議中或任何特定協議。”

DApp 的另一個引人注目的用例是建立、分發和儲存不可替代的通證或 NFT，它們本質上是儲存在區塊鏈上的獨特加密資產。就像現實生活中的無價收藏品，與法定通證不同，NFT 的價值源於它們不能以等價交換或交易的事實，並且由於區塊鏈技術，它們的真實性和所有權歷史（或出處）很容易驗證。NFT 的範圍可以從數字藝術作品、推文，甚至是可收藏的角色（如 CryptoKitties 的虛擬貓）。所有這些數字收藏品都需要儲存在某個地方，這就是像分散式儲存協議這樣的去中心化系統的用武之地。

“特別是對於 NFT，我們更進一步，建立了一項服務，可以在 nft.storage 免費無限期地儲存 NFT 資料，”Rogers 補充道。

那麼分散式儲存協議是否可以在未來補充甚至取代 HTTP？可以肯定的是，網際網路的進化軌跡很快就會超過當前的協議，如果它還沒有的話。與此同時，隨著越來越多的使用者、開發人員和公司採用它，分散式儲存協議仍在不斷完善中。

“分散式儲存協議是通用的，幾乎沒有儲存限制，”Neocities 創始人 Kyle Drake 在一篇部落格文章中寫道，他的公司決定成為第一個實施 分散式儲存協議的主要網站。“它可以提供大小檔案。它會自動將較大的檔案分成較小的塊，從而允許 分散式儲存協議節點不僅像 HTTP 那樣從一臺伺服器下載（或流式傳輸）檔案，而且可以同時從數百個伺服器下載（或流式傳輸）檔案。分散式儲存協議網路成為細粒度、無信任、分散式、易於聯合的內容交付網路 (CDN)。這對於幾乎所有涉及資料的事物都很有用：影象、影片流、分散式資料庫、整個作業系統、區塊鏈、8 英寸軟盤的備份，以及對我們來說最重要的靜態網站。”

最終，分散式儲存協議背後的這些核心概念可能是構建分散式永久網路的一種解決方案。這是我們現在使用 HTTP 等過時協議達成的脆弱和超中心化系統的一種可能替代方案——並且可能是對不確定未來的有用對沖。

“我們在 Protocol Labs 的部分使命是為人類的長期利益構建技術，”Rogers 說。“人類文化的很大一部分已經發生在網上——但發生在像 Instagram 這樣的封閉平臺上。用於去中心化媒體共享的資料原語（例如 NFT）最終可能會取代 Instagram 等封閉平臺。我們認為這些資料需要無限期地保留：它是我們作為一個物種記錄歷史的一部分，我們很高興能夠為人類文化提供長期有保證的永續性。”