IPFS一直是一個星光熠熠的專案，它到底能為世界帶來哪些改變，世界又為什麼需要IPFS，下文一起探討。
如今的區塊鏈處在發展早期，就如上個世紀90年代的網際網路。區塊鏈技術必將帶來一場風暴，成為改變我們日常生活的技術。HTTP協議作為網際網路底層通訊協議，基於中心化網路伺服器，經過這麼多年發展，已經老態畢現，新一代IPFS技術正在挑戰HTTP的地位。
IPFS是什麼？
星際檔案系統IPFS是一個分散式的web，點到點超媒體協議，可以讓我們的網際網路速度更快，更加安全，並且更加開放。IPFS協議的目標是取代傳統的網際網路協議HTTP。
世界為什麼需要IPFS？
既然提到IPFS的目標是取代HTTP，那我們先來了解一下HTTP的工作原理，HTTP協議是用於從網路伺服器傳輸超文字到本地瀏覽器的傳送協議。當你要訪問一個網頁時，HTTP協議檔案會告訴你要訪問哪個伺服器裡的哪個檔案，地址分別是什麼。那這個協議規則下會有什麼問題呢？
HTTP的中心化是低效的，並且成本很高
首先，它是不安全。HTTP是一種明文傳輸協議無法加密資料，當瀏覽器使用者與網站進行HTTP連結時，兩者之間傳輸的資料容易被第三者的窺視、竊取和篡改等網路攻擊，這是導致網路安全問題的重要原因。
中心化限制了Web的成長
其次，它也是不穩定的。相信大家都有在訪問網頁的時候遇到過404頁面吧，您訪問的頁面不存在就是因為相關檔案已經被刪除了，找不到了。HTTP協議下儲存成本太高，Web檔案是無法永久儲存的。HTTP協議是基於中心化的，這就導致網際網路應用高度依賴主幹網。中心機房一宕機的話，就可能會使我們的網際網路服務中斷。前段時間騰訊就有過一次很多網頁和應用都訪問不了的情況，事故原因就是某機房宕機了。
IPFS工作原理是怎樣的？
IPFS從根本上改變了使用者搜尋的方式。我們知道，透過HTTP瀏覽器搜尋檔案的時候，首先找到伺服器位置，然後使用路徑名稱在伺服器上查詢檔案，但是透過協議IPFS，使用者可以直接搜尋內容。這裡是怎麼實現呢？
IPFS從根本上改變了使用者搜尋的方式
首先，IPFS網路裡的檔案，會被賦予一個雜湊值，這個雜湊值類似於我們的身份證號，他是獨一無二的，它是從檔案內容中被計算出來的。
IPFS在網路範圍內去掉重複檔案建立管理版本
然後，當使用者向IPFS分散式網路詢問雜湊的時候，它透過使用一個分散式雜湊表，可以快速地找到擁有資料的節點，從而檢索到該資料。簡單來講，就是以前我們是透過跳轉多層網站才能找到一個檔案，但是在IPFS上儲存的檔案，我們只需查詢它的雜湊值，便能快速找到。
那這種設計是否足夠安全呢？理論上來講，IPFS分散式儲存會比中心化儲存更加安全。因為如果是採用傳統的http協議，駭客透過轉譯就可以輕而易舉的找到網址所對應的伺服器的IP地址，接下來駭客透過IP地址就可以對伺服器進行攻擊，目前所有中心化儲存都遇到這樣的風險。
IPFS分散式儲存會比中心化儲存更加安全
但是如果是採用了IPFS協議，由於所有的訪問將會被分散到不同的節點，駭客其實是完全不知道這個檔案是存在哪個伺服器，根本沒有辦法進行攻擊，如果要攻擊某個伺服器，基本上就要攻陷某個網路。
另外，使用者還可以透過私鑰對儲存的檔案進行進一步的加密，這樣即使別人擁有此檔案的雜湊值，還需要私鑰才能檢視資料。
那這樣的儲存結構下，使用者訪問的速度是否可以得到保證？
IPFS對於一些大的檔案，它會自動將其切割為一些小塊，使IPFS節點不僅僅可以像HTTP一樣從一臺伺服器上下載檔案，而且可以從數百臺伺服器上進行同步下載。所以，只要所儲存的節點通電且網路正常，那麼這個訪問速度就可以非常快。
IPFS的應用價值有哪些？
講原理這些可能有點枯燥，那我們來看看IPFS對區塊鏈的應用價值。
第一，為內容創作帶來一定的自由。Akasha是一個典型的應用，它是一個基於以太坊和IPFS的社交部落格創作平臺，使用者創作的部落格內容透過一個IPFS網路進行釋出，而非中心伺服器。
同時，使用者和以太坊錢包賬戶進行繫結，使用者可以對優質內容進行ETH打賞，內容創作者能以此賺取ETH，如同人腦挖礦一樣。它沒有太多監管的限制，也沒有中間商抽成，內容收益直接歸創作者所有。
第二，可以降低儲存和頻寬成本。例如做影片比較成功的專案「Dtube」。它是一個搭建在Steemit上的去中心化影片播放平臺，其使用者上傳的影片檔案都經過IPFS協議進行儲存，具有唯一標識。相較於傳統影片網站，它降低了同資源冗餘程度，同時大大節約了海量使用者在播放影片時所產生的頻寬成本。
與區塊鏈完美的結合
第三，可以與區塊鏈完美結合。區塊鏈的本質是分散式賬本，本身的瓶頸之一就是賬本的儲存能力，目前大部分公鏈的最大問題是沒法儲存大量的超媒體資料在自己的鏈上。比特幣至今全部的區塊資料也才30-40G左右，以太坊這樣可程式設計的區塊鏈專案也只能執行和儲存小段合約程式碼，DApp想發展成超級App，受到了極大的限制。
運用IPFS技術解決儲存瓶頸是目前來看的過渡方案，最典型的應用就是EOS。EOS引以為傲的是可以支援百萬級別TPS的併發量，其中除了DPOS共識機制的功勞之外，還歸功於其底層儲存設計是採取IPFS來解決大型資料的傳輸效率。
EOS將自己打包好的區塊資料透過IPLD進行異構處理，統一成一種便於內容定址的資料結構型別，並掛載到IPFS的link上，讓IPFS網路承擔儲存和P2P檢索的邏輯，而不消耗EOS區塊鏈系統本身太多的計算資源。
第四，可以為傳統應用提供分散式快取方案。IPFS-GEO 是一個為傳統LBS應用提供分散式快取的專案，可以將地理位置座標資料透過GeoHash演算法轉化成一維字串，並將與之相關聯的具有檢索價值的資料存入IPFS網路，由IPFS網路標識唯一性，並分佈在各個鄰近節點上。
當檢索請求到來時，系統先透過字串近似度範圍比較，縮小檢索範圍，加快檢索效率，透過NodeID從附近節點拿到超媒體資料，達到類似分散式快取的效果，大大提高了LBS應用整個檢索動作的效率。
目前，Juan Benet引領的協議實驗室與IPFS生態的眾多愛好者支持者一道，正努力推進這一偉大專案的發展，如今火熱的Filecoin正是基於IPFS建立的激勵層。未來，IPFS將帶來多大顛覆，我們一起見證。
