文 / 星系雲
我們目前需要上網時都要在網址欄裡輸入“http://”字首才能進行訪問頁面。而“http://”究竟是什麼呢？IPFS跟“http://”又有什麼聯絡呢？
一、解密HTTP
其實HTTP協議是Hyper Text Transfer Protocol（超文字傳輸協議）的縮寫，是用於從全球資訊網（WWW:World Wide Web ）伺服器傳輸超文字到本地瀏覽器的傳送協議。HTTP是一個基於TCP/IP通訊協議來傳遞資料（HTML 檔案, 圖片檔案, 查詢結果等）。HTTP協議工作於客戶端-服務端架構為上。瀏覽器作為HTTP客戶端透過URL向HTTP服務端即WEB伺服器傳送所有請求。Web伺服器根據接收到的請求後，向客戶端傳送響應資訊。
簡單來說，假設使用者A在電腦上操作將檔案上傳至瀏覽器，而使用者B需要從瀏覽器下載這個檔案，那麼這之間會經歷這樣的過程。首先TCP程式會把A要傳送的檔案分解成很多資料，然後壓縮成多個壓縮包。這些壓縮包又統統被裝進一個IP裡透過URL[ URL, 全稱是Uniform Resource Locator, 中文叫統一資源定位符，是網際網路上用來標識某一處資源的地址。向HTTP服務端即WEB伺服器傳送請求。Web伺服器根據接收到的請求後，向客戶端傳送響應資訊，於是A的檔案上傳成功。
而使用者B下載這個檔案時，需要輸入IP地址或者域名，好讓電腦知道去哪裡找到對應資訊（基於位置的定址Location based addressing）。之後電腦上會向WEB伺服器傳送請求，TCP會將發下載的壓縮後的資料按序還原。如果接收TCP發現部分檔案受損，會請求再傳送一次。這樣的話，就會有以下一些問題：
1) 在網際網路中，所有資料都會被儲存在一箇中心伺服器上。無論使用者是上傳/下載檔案或者是瀏覽網頁，都需要一次一次從伺服器上獲取資料。一旦伺服器出現故障、被限制或是被攻擊，就會出現檔案丟失或者網頁無法開啟的情況（錯誤404）。
2) 基於位置的定址方式也存在不確定性。比如，一旦IP被刪，或者伺服器關閉，那麼使用者將無法下載該檔案。
3) 如果這個檔案是很多人都需要的，那麼每個人都得去下載才能使用，造成很大的儲存空間浪費問題。
二、IPFS與HTTP
HTTP的好處顯而易見集中了所有的資源、所有的資料和路徑，但當網路中心一旦被攻破或者出現BUG時，就會瞬間癱瘓。IPFS的誕生就是為最佳化並解決現有中心化網路的不足之處，IPFS雖在構建資訊交換這一點上與目前網際網路方式很像，但不同的是，IPFS是基於去中心化的網路構建，IPFS沒有一箇中心伺服器，這就讓IPFS不會出現息丟失或者被篡改的問題。並且IPFS可以實現檔案共享，從而節省儲存空間。
同樣作為資訊價值交換的基礎，使用者在IPFS上傳或者使用檔案時，不再是基於位置的定址（Location based addressing），而是基於內容的定址（Content based addressing）。也就是把“去哪找資訊”的指令換成“想找什麼內容”的指令。
在網際網路內，下載檔案或者瀏覽資訊需要一個IP地址或者域名，而在IPFS內，每個檔案都有自己的雜湊值，並且一個雜湊值只對應一個檔案。不存在一個檔案有多個雜湊值，或者多個雜湊值對應同一個檔案的問題。因而，使用者只需在IPFS內輸入需要檔案的雜湊值，系統就會出現對應的檔案。
三、IPFS的優勢
雜湊值（資訊摘要）是給資訊透過一定的方法賦予一個簡化的代號，簡化後的代號就是這段資訊的雜湊值。類似於讓一個居民獲得身份證號碼。居民的名字就是資訊本身，身份證編號的方式就是雜湊函式，而身份證號就是這段資訊的雜湊值。
在IPFS中，資訊可以儲存進IPFS系統中的塊（block）裡，這些塊可以儲存最多256kb的資料，它們還可以連結其他IPFS塊。也就是說，儲存小於256kb的檔案時，只需將這個檔案放進一個塊內就可以了。而大於256kb的檔案會被分成多個256kb然後放進塊中，之後IPFS將建立一個空塊，該塊將連結到檔案的所有其他部分。這個空塊就像一個大信封，裡面會涵蓋整個檔案的所有部分。
系統會給同一個檔案的每一個塊計算一次雜湊值a，所有塊的雜湊值a計算完畢之後，會將所有的雜湊值a拼湊成一個陣列b，再計算一次雜湊值，從而得到最終的雜湊值c。最後把最終的雜湊值c和原檔案捆綁起來，組成一個物件，從而形成一個索引結構d。把塊和最終的索引結構d上傳至IPFS節點，檔案便同步到網路了。
可見IPFS在分散式儲存檔案的同時達到了去中心化的目的。另外，對於相同的檔案，IPFS只建立一個資料夾，系統也會自動刪除重複的檔案，並修改的版本歷史記錄，這樣可以大大節省儲存空間，保證整個系統的執行速度，並保證儲存檔案的安全，和使用的便捷。
總的來說，不再依賴主幹網或中心化伺服器，整個IPFS系統是一個分散式的檔案儲存系統，在下載相關資料的時候將從多個節點同時下載，相比於HTTP從中心伺服器的下載速度要快得多。IPFS所有的訪問將會被分散到不同的節點，有效避免因大量的訪問請求從四面八方湧來時伺服器癱瘓的問題。在未來，IPFS不僅僅是為了加速web，而是為了最終取代HTTP協議，使網際網路更加美好。
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