作者｜Kaspar Triebstok編譯｜王強試想這樣一個世界：4k影片流無需緩衝、使用者離線不會影響線上工作、商家可以零成本開展電子商務活動、政府無法控制網際網路接入。
有哪些因素驅動企業投資相關技術來實現這一願景？今天我們又能從這一趨勢中獲得哪些好處？在回答這些問題之前，我們先來看看現在的Web 2.0面臨哪些問題。
資料問題
2005年，人類創造了大約130EB的資料。要將這些資訊儲存在紙上，需要整個地球都要種滿樹木來為紙張提供原料。2015年這個數字是7900EB，2020年這個數字將增長到40900。這些以指數級規模增長的資料量的消費者是同樣在飛速增長的網際網路使用者。
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僅在印度尼西亞，預計未來4年內，網際網路使用者將從現有的1.05億增長到1.25億。也就是說，在接下來的4年裡，僅僅一個國家就會多出2000萬網民。
讓情況更為複雜的是，儲存成本的下降速度（每年40%）與頻寬成本的下降速度（每年26%）有著近一倍的差距。
所有這些意味著，未來的網民越來越多，傳輸的資料量越來越龐大，而傳輸管道拓寬的速度卻跟不上資料增長的趨勢。於是資料擁堵現象會愈加嚴重，直到有一天，單純擴張硬體設施再也無法解決擁堵問題。
擁堵只是我們面臨的問題之一。今天的網際網路是一箇中心化的系統，自然存在單點故障問題。這類單點故障可能被惡意利用，中斷整個國家的網際網路訪問。2011年1月，埃及革命期間發生的事情就是這樣。當時總統不想下臺，於是他關閉了抗議者所依賴的網際網路。雖然這個辦法最終沒能奏效，但後果已經發生了：四家主要的ISP供應商斷開了網路連線後，這個國家與世隔絕了。這裡的單點故障在於，抗議者之間的所有通訊都需要出入埃及國境，而不是直接在使用者之間傳遞，當通向境外的網路大門被關閉，一切都沉默了。
問題顯然是存在的，現在我們來看看企業怎樣投資能夠帶來解決方案的技術，並從中獲益。於是IPFS和區塊鏈開始嶄露頭角。
IPFS
IPFS，或稱為星際檔案系統（Interplanetary File System），是最初由Juan Benet在2014年設計的網際網路新協議，其設計目標是實現資料的永久儲存、清除網路上的重複資料，並獲取儲存在網路中節點上的資料地址。它現在是一個開源專案。與HTTP不同，IPFS是資源導向而非位置導向。IPFS通訊時指向資源本身，而不是指向位置。之後，它從擁有完整或部分資料的節點獲取資料資源，從而建立一個去中心化的網路。
那麼你為什麼要關心你使用的網際網路協議是不是基於位置的？先讓我們來比較這兩種方法。
HTTP執行時使用基於位置的IP地址對映資源，並由此指向儲存著客戶端所需資源的節點所在的具體位置。
例如，如果你想觀看Youtube上的一段4k影片，你的瀏覽器需要在遙遠的谷歌資料中心伺服器上找到該影片，然後把影片流千里迢迢傳到你的裝置。現實中，有一種稱為內容分發網路（CDN）的設施可以把伺服器“帶到”你身邊，但這些伺服器可能仍然離你數百公里之遙，而且在很多發展中國家這種技術也沒什麼實用性。
想象一下，你和100個人一起參加了一個課程，你們都看了同樣一段影片。結果實際操作中，該影片必須從距離最近的谷歌伺服器節點上提取，傳輸到每個學生的膝上型電腦上，然後重複這個過程100次。這些學生不是獲取一份副本並在同學間互相分享，而是從遙遠的位置重複下載規模龐大的資料。這樣的方式效率極為低下，但這就是HTTP的工作原理，它在網際網路主幹線路上造成了大量的擁堵問題。
IPFS透過去中心化來解決擁堵和政府部門的過度控制問題
IPFS不是指向位置，而是直接指向資源本身，並確保資料來自最近的源。這意味著，如果一個教室坐滿了學生，他們要觀看同一個影片，他們會從彼此那裡獲取資源，而不用都從某個遙遠的中心節點下載資料流。這樣一來，即使是觀看4k影片也不需要緩衝。
現在你可能會問，這與眾所周知的Bitorrent協議有何不同，它又將如何改變網路世界？
雖然IPFS大量借鑑了Git和BitTorrent等久經考驗的技術，但它提供的是一個全新的解決方案。BitTorrent的工作原理是，每個種子後面都是一組獨立的使用者；如果兩個影片使用不同的語言包，那麼它們就會生成兩個種子，互相之間無法交叉共享任何內容，就算兩個種子內的檔案內容大致相同也不行，在這個例子中相同的部分高達99%，卻依舊不能共享。
此外，BitTorrent不支援所有的資料型別，使用起來更麻煩。它也不關心重複資料，意味著兩個相同的影片可以共存並同時在網路上共享，從而加劇資料擁堵的問題。
使用IPFS，整個全球資訊網可以被視為所有人共享的一個torrent檔案。任何文件、影片、音訊檔案或整個應用程式，或這些文件的一部分將儲存在某臺使用者裝置的本地儲存空間內，並共享給全網使用者。當你需要某些資料時，IPFS協議則負責尋找離你最近的資料所有者。
IPFS網路會自動刪除重複資料並追蹤資料的歷史版本記錄。為實現這個目標，向IPFS提交的每個檔案都會獲得一個同內容關聯的唯一加密雜湊值。歷史版本記錄可以避免資料被誤刪除。IPFS與區塊鏈相結合，讓這些唯一地址可以儲存到不可篡改的鏈中，從而可能建立出有趣的產品。IPFS不是區塊鏈，但它的設計宗旨是同區塊鏈協同運作。接下來讓我們看一看人們對IPFS的一些誤解，然後再回來探討這一組合能夠建立哪些應用以及有哪些應用已經面世。
誤解儲存在IPFS上的資料是持久的
永久和持久是兩個意思。IPFS承諾的是永久儲存，他們認為非永久儲存就和焚書一樣是嚴重的問題。但需要注意的是，IPFS不保證永續性，網路上的節點會自己判斷是否值得在IPFS上保留某些資料。在IPFS上，你可以建立內容、將其新增到網路中然後撒手不管，過程中不需要任何基礎設施。IPFS使用加密技術儲存你的內容，只要網路認為這些內容有價值就會一直儲存下去。指向特定內容的連結將始終保持不變，但網路是否儲存這些內容則由使用者決定。IPFS使用加密貨幣來激勵資料儲存行為，稍後會介紹這方面的更多內容。
IPFS是基於區塊鏈的技術
儘管IPFS使用像默克爾樹之類與區塊鏈相似的架構元素，但它並非基於區塊鏈，而是被設計為與現有的區塊鏈協議協同工作。如上所述，上傳到IPFS的每個檔案都將獲得一個永久地址。與IPFS不同，區塊鏈並不適合儲存大量資料。將這兩項技術結合在一起，你可以在IPFS網路中儲存大量資訊，並將不可變的永久IPFS地址放在區塊鏈事務中。IPFS將提供可公開訪問的資料庫，而區塊鏈提供公開驗證機制。
IPFS vs去中心化vs分散式
I
PFS是一種分散式的檔案系統，可實現高效能和去中心化的資料歸檔。
圖源：https://blog.neocities.org/blog/2015/09/08/its-time-for-the-distributed-web.html
分散式意味著所有資料處理/歸檔操作都不在同一個位置完成。分散式服務仍然可以被單個實體控制。
去中心化意味著沒有一個實體可以控制所有事務。
因為IPFS的資料是在全網分散儲存的，所以它是分散式的。是去中心化還是要歸屬權，這取決於資料和管理資料的應用。
使用IPFS和區塊鏈的應用
IPFS用於儲存可公開訪問的資料，而區塊鏈用來驗證它們的地址。這意味著兩件事：首先，你可以確保引用特定檔案的連結確實是你應該使用的連結；其次，連結將始終返回相同的物件。基於這兩點可以發展出很多平臺，解決當下網際網路難以解決的很多問題。
圖源：http://www.themerkle.com/
智慧財產權
線上智慧財產權問題跨越了藝術和音樂、原始碼和程式等諸多領域。像Embermine（http://embermine.com/）這樣的平臺使用IPFS和區塊鏈為內容建立者提供了一個完整的生態系統。它提供了由智慧合約（在區塊鏈上執行的應用程式）、基於信譽的協作網路、身份保護等驅動的營收渠道。
社交網路
像Akasha（http://akasha.world/）和Steemit（http://steemit.com/） 這樣的網路基於區塊鏈和IPFS構建，提供真正的去中心化社交網路體驗。他們透過獎勵加密貨幣來激勵內容創作，並透過將資料分散在IPFS網路上來對抗控制和監管，這類監管行為可能來自任何資料監管中心部門。
“在今天的區塊鏈領域，AKASHA是一項社會和技術實驗，使我們的集體記憶、感受和想法在整個人類的存在中自由迴響。透過融合以太坊與星際檔案系統，我們探索永久網路在言論自由、持續創作和隱私保護背景下的意義和應用，為心靈尋找更好的歸宿。“——Akasha.world免費電子商務
OpenBazaar（http://openbazaar.com/） 建立了一個市場，由於它不受中心化機構控制，因此不會對商家收取任何費用。與eBay或亞馬遜等傳統電子商務網站不同，在OpenBazaar上展示或銷售商品無需繳納任何費用。由於交易是點對點的，並且直接在買賣雙方之間發生，因此沒有中間人可以從銷售中扣費。這是為商家提供的免費電子商務平臺。
加密貨幣
FileCoin（http://filecoin.io/） 鼓勵資料儲存。你可以在IPFS網路上儲存資料來促進網路執行，並因此在FileCoin中獲得報酬。他們的理念是，由於全球資料中心和眾多硬碟中有大量空閒儲存空間，因此可以利用這些空閒空間並賺取FileCoin，然後將其轉換為其他加密貨幣或法幣。
zCash（http://z.cash/） 承諾保護交易隱私。其支付操作會發布在區塊鏈公鏈上，但不公開交易的付款人、收款人和金額。
如你所見，所有這些應用的使用體驗都與正常的HTTP瀏覽行為相似。這就是這一技術的亮點所在。它與HTTP協同工作，並提供更出色的工具來解決傳統系統無法解決的諸多問題。
所有這些都為使用IPFS和區塊鏈的新興平臺提供與當今網際網路巨頭競爭的能力。
現狀與未來
當下的應用程式都執行在Web 2.0之上，它們向基礎設施投入大量資金以緩解我們之前提到的問題。構成Web 3.0的去中心化技術（如IPFS和以太坊協議）需要與它們展開競爭，並取得勝利才能實現大規模應用。
他們需要表現出類似的能力水平，或者至少證明自己有這個潛力，同時還要帶來更多好處。
以下IPFS相比Web 2.0的顯著優勢
無信任多方計算意味著你可以在自己不信任的裝置上執行計算，這同樣適用於資料儲存。
可信帳本、時間戳和可驗證的應用程式意味著可以從數學角度確定地證明正在執行的操作。
去中心化應用程式意味著，就算在網路上釋出應用的公司消失，應用程式也將繼續存在，而無需公司的基礎架構或支援。
內建端到端加密。現在的服務商之所以無法提供這種功能，是因為他們依賴使用者資料和廣告。但這是Web 3.0的預設功能。
Web3.0世界中有更多的玩家，他們都為我們提供了一種基礎、一個讓應用程式和業務開發人員與當今的巨頭展開競爭的槓桿。無論IPFS是否能實現大規模應用，它都向我們展示了一種可行性。
最後，如果你想深入研究IPFS，可以參考以下連結：
在IPFS上搭建一個網站（https://ipfs.io/ipfs/QmdPtC3T7Kcu9iJg6hYzLBWR5XCDcYMY7HV685E3kH3EcS/2015/09/15/hosting-a-website-on-ipfs/）
技術介紹（https://discuss.ipfs.io/%20http://whatdoesthequantsay.com/2015/09/13/ipfs-introduction-by-example）
GitHub社羣（https://github.com/ipfs/ipfs#project-and-community）
如何貢獻（https://github.com/ipfs/community/blob/master/contributing.md）
檢視英文原文：https://blog.rubiksdigital.com/how-ipfs-is-disrupting-the-web-e10857397822
來源：區塊鏈前哨
