關於 IPFS 星際檔案系統介紹

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這是一篇系列文章,分為基礎篇,進階篇,終結篇,現在彙總到一起方便大家閱讀。

基礎篇IPFS中文名是星際檔案系統。為什麼叫做星際檔案系統?因為馬斯克,發往火星的飛船上將會儲存一份完整的網際網路備份,此後每年發往火星的飛船上,都會包含增量備份,目的只有一個“儲存人類文明”。(這是個故事,別當真)
可是網路上重複的東西很多怎麼辦?資料量那麼大,飛船要攜帶多少塊硬碟啊?想想看,你的電腦裡有多少檔案是別人電腦裡沒有的? 我想連10%都不到。 IPFS本質上就是為了解決檔案過度冗餘問題。如果把人們都有的某個檔案,做一次hash計算,隻字不差的兩個檔案hash值相同。哪怕改動一個字,都是一個新版本,hash值都不同。只需要使用相同的hash值,就可以訪問那個檔案,這個hash值就是檔案的地址。你的檔案如果別人也有,說明不是秘密,你們可以共享而不必擔心洩密,這種共享也是相互備份。你再也不用擔心某個電影找不到了,也不用備份,因為全球電腦上只有那麼幾個人保留著,你就能拿到它。而不是重複儲存幾十萬份。
你只要保留最喜歡的電影,和最常用的檔案(因為在本地訪問速度更快)。 其他的,只要有地址就可以隨時下載訪問。假如你不存,他不存,最後檔案不都丟了嗎? 別擔心,IPFS的Filecoin就是為了激勵儲存而發行的。(發行細節我還不知道)和SC不一樣嗎?IPFS更多的是儲存公共資源。SC是針對你的私有檔案。基礎篇只講了基本原理,IPFS協議帶來的技術革命,遠不止這些。這或許是每個人都離不開的區塊鏈基礎應用。進階篇會更深入的講講IPFS帶來的變革。
進階篇基礎篇中提到,IPFS本質上是解決了網際網路過度冗餘的問題。但其的價值遠不止於此。如果說區塊鏈將徹底改變網際網路,那麼IPFS就將徹底改變WEB全球資訊網(或許不僅限於WEB)。IPFS會從跟本上改變WEB內容的分發機制,使其完成去中心化。我們現有的WEB網路(就是大家瀏覽的各大網站),都是基於HTTP協議的,它是一種中心化的網路(基於TCP協議)。無論內容分發如何分散式進行,無論有多少伺服器分佈在世界各地。中心化的本質仍然存在。
回到我們的主題,IPFS將相同的檔案進行了hash計算,確定了其唯一的地址。這樣一來,無論從任何裝置,任意地點,其地址的唯一性都會指向相同的資源。(不同於URL,這種地址是原生的,由加密演算法保證的,你無法改變,也無需改變它!)我們透過瀏覽器開啟的每個網頁都是一組檔案的合集,有文字、圖片、聲音、影片,還有一些程式碼什麼的,加在一起就是你看到的樣子。我們將這些檔案放到IPFS進行唯一化,今後只要透過地址就可以開啟它們,而且這些檔案在IPFS中是可共享的。這樣一來,你的鄰居如果訪問過相同的網站,你就可以從他那裡直接獲取,物理距離更近,開啟速度更快。IPFS和所有的技術一樣,都是基於P2P,形成了點對點傳輸網路。人們可以更容易的連線在一起,相互組成一個更大的網路。這種網路沒有中心節點,你要的資源可能在你的鄰居那裡,也可能在地球另一端。儲存在IPFS中的資源,可能分散在世界各地,更可能由於檢視的人氣,集中在某個熱點地區。熱點資源會更容易獲得,訪問速度也更快。如果你整棟樓的鄰居都有,他們可以拆碎了,每人給你一小塊,你收到後再進行拼接。這樣不但更快速(因為同時發給你一堆),而且還節省上傳頻寬(國內網路是ADSL,上傳速度受限)。有了IPFS,我們或不再需要中心化的WEB伺服器,一切資源可以去中心化的釋出。將網頁,圖片,指令碼等等資源,提交到IPFS進行唯一化釋出,得到了這些地址,便可以訪問你的網站。 地址太長不好記,還可以生成一個短地址,就像現在的網站域名。如果你是WEB開發者,或許會問,你說的這些資源都是靜態的,如何實現動態頁面?想想看,未來,我們真的還需要用PHP,RUBY來做動態頁面嗎?前端程式碼進行互動,非同步讀取&提交資料不行嗎?動態的大部分任務不就是為了使用者體驗,為了快嗎?
你會說,沒了WEB伺服器,你連使用者登入都做不到。你心想,即使靜態資源去中心化了,還是有一些功能需要資料庫,需要中心化的方式處理複雜的業務邏輯。 說的沒錯。但是別忘了我們還有智慧合約,如果你認為智慧合約只是現在這個樣子,恐怕就錯了。未來的智慧合約(或許叫別的名字),處理速度會更快,業務處理能力會更強。即使現在,沒有中心化的伺服器,人們不也實現了ICO眾籌嘛!其他的不過是時間問題...終結篇基礎篇講到了,IPFS本質上是解決了網際網路過度冗餘的問題。 進階篇講到了,IPFS帶來的變革。
接下來講講WEB網站去中心化的好處:1.  無需科學上網由於IPFS的分散式特性,任何人都無法限制別人訪問網路上的內容。更由於這種技術的實現,我們訪問國外網站的速度將會大幅提升,甚至可以和本地網站一樣快。(當然,這要慢慢來。) 還是有關馬斯克的故事,但這次是真的(基礎篇那個是我瞎編的)。從2019開始,SpaceX將會陸續釋出4000個衛星,提供全球網路服務。如此大規模的衛星通訊技術,將使IPFS檔案唯一化技術發揮更大的價值。(衛星儲存能力有限,能夠被快取的資源,才能更快速度的下載。當然,這又有點中心化了。)2.  網路安全我們用的產交易所,經常遭受嚴重的DDOS分散式拒絕服務攻擊,這是一種資源耗竭攻擊,就是抓住了中心化WEB的軟肋,然後往死裡打的攻擊手法。可怕的是,這種攻擊是無法防禦的。
攻擊來源是分佈在世界各地的"肉雞",也稱作殭屍電腦(或許你的電腦就是)。等待懸賞者下達指令後,同時向攻擊目標發動網頁請求,類似於春節前的火車票訂購。目前只有超大型的網際網路企業才能承受如此大的損耗,一般企業根本無法承受。也絕不是加機器,加頻寬就能輕易解決的,垂直拓展總會有極限的。惡勢力已經使用分散式攻擊作為武器,還好我們有了去中心化的網路能夠防禦。 DDOS絕不只影響你的交易所訪問。最嚴重的情況可能會危及生命。因為他們佔用了資源,你無法撥打119,120。只要有利益,他們什麼都做得出來,而且開始越來越猖獗,你查不到也抓不住。這不是個選擇題,沒有去中心化的網路就沒有未來。IPFS必然而然...

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