IPFS和Filecoin背後的團隊解釋了分散式資料儲存技術的進步和市場激勵的強大結合，正合力形成一個更安全、更高效的網路。
在不到三十年的時間裡，網際網路已成為人類歷史上最偉大的成就之一，因為以前在科學、技術和商業領域從未出現過如此看得見的收穫。這一驚人的發展在很大程度上是由技術專家們抽象出了網際網路的基本複雜性所驅動的。其中一個最大的抽象是集中化的“雲端儲存”，即資料儲存在大型的集中的貯倉中，主要由盈利性公司運營。這種架構不僅使網路變得脆弱、破壞隱私、允許儲存保持虛高的價格，還製造了阻止資料的創新用途的瓶頸。
網際網路並不需要這樣結構化。新興的技術使我們改進網際網路的底層協議，能夠透過“是什麼”而不是根據“在哪裡”來定位內容。這使得網路成為一個更安全、更強大的地方，我們將減少依賴於任何一個特定的實體來提供我們所請求的資料。現在，我們不再依賴昂貴的業務來儲存和傳播人類的知識寶庫，我們可以將資料分佈到一個龐大的點對點網路中，他們付費儲存彼此的資料。
如今，網際網路資訊是由位置定位的：一個特定的內容包含一個URL——統一資源定位器（Universal Resource Locator），它包含到一個網路伺服器的IP地址，該伺服器在一個特定的位置上承載內容。例如前往一個URL，如https://facebook.com/mypicture.jpg，把域名(facebook.com)解析到一個IP地址(如31.13.70.36)並在那裡查詢照片。URL的指令是“轉到31.13.70.36，請求路徑/mypicture.jpg上的內容”。URL總是指向那個位置。即使該圖片儲存在另一個網站上，甚至是你自己的電腦上，你仍然需要連線到那個IP地址並下載它的內容。
在日常的人類語境中思考這個問題是很有用的。想象一下，我們只能透過一個副本的物理位置來引用書籍，而不是透過標題、作者或ISBN（國際標準書號）——僅僅是物體的位置。所以，如果有人推薦你一本書，他們會說，“嘿，你應該讀這本偉大的書，它在紐約公共圖書館，第九區，第三個書櫃，最頂層的那個書架，從左邊數第一本。”現在你需要去那兒檢查一下，然後才能得到一份複製。在你去到之前，你不知道它實際上是什麼，你只知道它的位置。這顯然是非常低效的。這也是一種不穩定的情況——如果有人移動了這本書怎麼辦？如果那天圖書館閉館怎麼辦？或者圖書館徹底停業了怎麼辦？或者假使你到了第三個書櫃，最頂層的那個書架，拿到了從左邊數第一本書，而就在這時你意識到其實你的揹包裡就有一本同樣的書，那又怎麼辦？
這不僅僅是一個理論上的問題。哈佛大學最近的一項研究發現，在美國最高法院意見書中，有49%引用的超連結不再有效。這些法院意見書指向的地址在過去的某段時間內都保有正確的內容，但在那個位置的內容現在已經不存在了。這是脆弱、低效、不必要的，這是一種很愚蠢的行為。
相反，我們應該考慮一種不同的方式，考慮用“是什麼”來定位資訊，而不是“在哪裡”。要做到這一點，我們需要使用一種不同的網路連結。我們不需要使用指向位置的連結，而是需要可以唯一描述內容本身的連結，就像指紋一樣。這種內容定址方法將“什麼”和“哪裡”分隔開，這樣資料就能透過網路進行傳輸，因此就可以在任何地方為任何人所儲存和服務。為了建立這些內容定址連結，我們使用內容的加密雜湊作為唯一的識別符號或指紋。
星際檔案系統IPFS是一種協議，它允許我們使用那些內容定址連結來交換資料。在IPFS中，檔案或資料的雜湊指紋就是它的地址。我們使用這些指紋來識別內容，而不是使用伺服器的物理位置。這樣，當你試圖載入一個檔案時，你可以從任何位置檢索它。如果檔案已經在你自己的計算機上，你可以從那裡檢索它。如果你在網路中的直接鄰居有這個檔案，你可以從他們那裡檢索到。你可能從原始伺服器，從網路中的其他人，或者任何人那裡獲取它。IPFS可以使用高效的路由選擇演算法來搜尋網路，並且它可以為隱私進行調整：例如只向你信任的節點請求資料。這類似於其他P2P系統所做的事情，但卻被極大地擴充套件了。你可以使用它來與任意數量的節點交換任何型別的檔案或資料，並直接構建到網路中。 IPFS透過基於“是什麼”而不是”在哪裡“來定址資訊，使得網路去中心化。這種去中心化的模式允許在本地網路中工作的網路應用程式脫離原始來源，它可以是一個失去上行鏈路的辦公室的聊天室，一本在各種圖書館都儲存的科學期刊，一個網路較差的偏遠村莊的維基百科，或是一場危機中的家庭對話簡訊。它加強了我們的數字資訊，使資料能夠適應底層網際網路的故障，並以密碼學來保護它，讓它永久存在。你，或是那些分享你的資料的人可以儲存資訊的副本，並且數年都在相同的連結上。IPFS允許網路上的檔案儲存去中心化，但是第二個問題仍然存在：我們如何才能建立一個開放而有競爭力的市場來提供儲存？ 從一開始，雲資料儲存就已經進化為功能性的，但也留下許多經濟和安全問題亟待解決。為了理解為什麼雲端儲存目前價格昂貴且不穩定，研究它隨著時間的演變是很有用的。 最早的網站和線上服務執行他們自己的網路伺服器：專門為使用者提供內容的計算機和硬碟。在一個線上業務可以註冊他們的第一個客戶或者銷售他們的第一個產品之前，他們必須投入大量的資金和時間來建立伺服器基礎設施。即使他們的產品或服務與計算和資料儲存完全不相關，但實際上每個人都被迫投資和執行自己的硬體，只是為了在網路露一面。這非常昂貴、浪費且耗。 在2006年，亞馬遜解決了這一浪費的開銷，並大膽推出了Amazon Web Services(AWS)。AWS透過把亞馬遜自己的伺服器和儲存空間出租給其他人，從而消除了開發者建立和管理自己的伺服器基礎設施的需要。現在，公司能以很實惠的價格在亞馬遜上儲存和服務他們的檔案，如此一來，這家公司就不需要再自行購買硬體。AWS很快就獲得了成功，其他幾家大型技術公司也紛紛效仿，建立了自己的雲端儲存解決方案。 雲端儲存使得新的線上業務能夠在一夜之間迅速增長，並能迅速滿足使用者需求。不需要購置新的硬碟，也不需要在自己的小型資料中心中安裝它們，雲端計算能讓業務僅僅透過幾次鍵盤敲擊立馬就擴大規模。在短短几年內，雲端計算變得如此有用和流行，以至於大多數資料都儲存在這寥寥幾個雲資料提供商中。即使現在大多數網站都是由第三方提供的，但對於終端使用者來說，這一基礎設施仍然是不可見的。例如，你是否知道現在很流行的電影流媒體應用Netflix實際上是在用AWS來滿足他們的大部分託管需求？儘管亞馬遜有自己的競爭對手電影流媒體服務(Amazon Prime)，但他們還是很樂意把託管空間賣給競爭對手。 目前，構建一個成功的雲資料儲存業務是非常複雜且具有挑戰性的。甚至開始與現有企業競爭，新公司需要在各大洲建立一個全球資料中心網路（這個市場裡的大多數玩家在會有多個資料中心），構建能夠滿足多數使用者需求的穩健的使用者介面，發展全球銷售和營銷團隊來吸引顧客，並僱傭大客戶售後團隊。這些巨大的進入壁壘導致了極少數的大公司擁有幾乎所有的全球雲資料儲存市場。這種集團化尤其令人痛苦，原因有很多：使用者必須信任這些大公司會保護他們的資料，切換雲供應商的成本特別高，資料的儲存離終端使用者非常遙遠（通常數百到數千英里之外），以及供應商被鼓勵去鎖定他們的客戶，並由此提取溢價。目前的雲端儲存市場並不像它所能達到的那樣具有競爭力和高效率，終端使用者也因此受到影響。 更令人沮喪的是，世界上存在著大量未使用的“潛在”（可用的）儲存。這種儲存是由各種實體所擁有的：大到大型企業，小到家族生意，大到放在地下室的巨大的硬碟架，小到每個人的膝上型電腦上都有的小型硬碟。然而，由於前面提到的進入壁壘，任何一家公司或個人都很難將他們的額外空間變現，並啟動雲資料服務。一個更有效的市場會將原始硬碟驅動器空間（如儲蓄空間）與其服務與支援（如客戶服務，使用者介面，報酬和價格協商等等）分離。這將使硬碟提供商能夠在多元化動態市場上專注於硬體，並在一個儲存市場競爭，這將極大地降低雲端儲存的價格，並允許現有容量廣泛地變現。它將使雲端儲存變得更像一種商品或一種工具，你依據市場價格按需購買，而不像一種服務關係（它充滿了合約、談判、交易和鎖定成本）。但問題是，我們如何才能建立一個真正的去中心化儲存生態系統？內容定址可以由IPFS來解決，但我們要如何才能鼓勵世界各地的人們成為儲存的主幹呢？進入Filecoin。
Filecoin:為網路付費以儲存你的資料
儘管IPFS能讓我們直接與節點交換資料，而不用依賴於集中式主機，但Filecoin卻更進一步，給我們提供了一種方式來為儲存資料彼此付費。Filecoin是一個去中心化的檔案儲存網路和協議代幣(“代幣”可以與“appcoin”和“加密貨幣”互換)。可以把它想象成資料儲存的Airbnb。在供應方面，即代幣挖礦方面，擁有未使用的儲存空間的個人和組織可以將他們的磁碟新增到Filecoin網路中，並接收客戶端訂單。在需求方面，客戶——個人和組織僱傭Filecoin網路來儲存他們的資料，而這些資料會被髮送到世界各地許多不同的礦工。
Filecoin提取了加密技術和區塊鏈技術的前沿進展，使這個聖盃成為現實。它使用了一個區塊鏈、一個原生的加密貨幣、公開可驗證的儲存證明、附加抵押品的儲存合約、確保有效定價的演算法市場、支援小額支付和降低交易成本的支付渠道等等。所有這些因素加在一起，形成了一個強大的、去中心化的、自我修復的網路，它可以彙集來自全球各地的“礦工”的大量儲存，並提供強大的服務，強有力地保證了可用性、彈性和好價格。它可以自動調整自身以滿足需求，保護內容免受攻擊，並從礦工的離線狀態中恢復。
世界上成千上萬的實體和個人之中有著巨大的未使用的儲存空間。Filecoin透過將所有潛在的供應引入市場，可能會導致線上儲存的價格急劇下降。另外，Filecoin啟動了強大的最佳化過程，使比特幣積累了大量的計算能力。Filecoin礦工可以透過在網路上增加更多的儲存空間，賺很多錢。 使用者並不要求同時使用Filecoin和IPFS，但這兩者是一個完美的組合，可以解決當前網路的許多缺陷。目前使用IPFS的使用者需要“裝訂”（儲存和服務）他們資料，這些資料要麼來自他們自己的計算機，也可以看作一個現有的集中式雲服務供應商，要麼來自其他主動選擇承載該內容的IPFS使用者。Filecoin能為任何IPFS使用者提供激勵機制，以確保他們的資料儲存在許多去中心化節點上。很快，任何人都能在Filecoin中支付大量的去中心化儲存供應商，以穩定地儲存他們的檔案，確保他們的資料能夠安全快速地送達到那些請求資料的人。使用者在IPFS和Filecoin的檔案中儲存檔案，將受益於最佳化的儲存成本、多樣性的儲存提供商、更快捷的資料服務、自動化的自我修復以及巨大的規模經濟。
在去中心化網路中保護隱私和尊嚴 在由IPFS和Filecoin驅動的網路上儲存私有資料，這就意味著一部分資料可能分佈在許多計算機上，而這些計算機可能是由完全陌生的人操作。然而，就保護隱私而言，這比現有的雲系統顯然更好。如今，大量的雲端儲存服務供應商，無論大小，都是將他們使用者的資料全部用普通文字未加密儲存。即使是一些新增了閒時加密功能的人，也是透過控制使用者加密金鑰的方式來實現這一點，而不是建立真正的“遺忘”或“零知識”系統。這是一種危險的安排，因為這意味著客戶的資料可能被駭客或其他攻擊者竊取、洩露或出售。使用者（或他們使用的應用程式）應該在把資料給這些雲端儲存提供商之前，對資料進行端到端地加密，無論是否是集中式。 雖然將使用者資料分配給不屬於某個公司或服務的大批儲存計算機，可能增加資料的曝光，然而，如果有價值的資料以端到端加密形式儲存，那麼訪問加密文字的攻擊者就無法瞭解其中的內容。無論儲存網路是大型雲服務提供商還是像Filecoin這樣的激勵市場，都是如此。這是一個不一樣的安全模型，在這個模型中，我們總是被強制加密所有東西，並且只有使用者才有權使用金鑰，而單個雲供應商的故障不會損害資料的彈性。
市場協議：利用網路和激勵機制來建立更好的行業 在協議實驗室，我們相信市場協議——由協議代幣驅動的去中心化網路——會是下一波網際網路創新浪潮。我們相信這些技術有潛力重塑我們在全球範圍內組織商業和交易價值的方式。這在一定程度上是因為市場協議在激勵機制、參與者和網路創造價值的能力之間呈現出一種全新的動態。在當前的網際網路創新模式中，當一家公司創造網路經濟時，他們就佔據了大部分的網路價值。雖然數百萬人在網路上創造價值，但這些參與者可能並不會從網路本身獲得利益。少數富有的投資者和早期股東獲取了大部分的長期價值。相比之下，市場協議是由協議代幣驅動的，協議代幣是網路整體價值的一個百分比。參與市場協議的補償是網路的分紅，這種補償隨著網路的價值而增大和縮小。 例如，Airbnb和Uber都是創造網路經濟的企業。他們透過服務費補貼服務提供者（Airbnb的房東和Uber的司機），而不是他們網路所創造的整體財富的分紅。這就保證了一小部分的股東得到了很大的回報，而那些幫助這個網路創造價值的人（司機、房東、使用者）卻不能公平地分享這些好處。 像Filecoin這樣的網路則體現了一種替代性方案，即建立網路價值的參與者在網路中獲得了利益補償。在Filecoin網路中，儲存和分發資料的礦工可獲得Filecoin協議代幣，他們可以選擇持有或變現。由於Filecoin協議代幣的目的是跟蹤儲存網路創造的價值的數量，因此Filecoin經濟的發展將轉化為代幣價值的增長。那些選擇持有代幣的礦工和使用者將分享到這一好處——因為創造價值而獲得公平的回報。每個參與者賺取和持有的代幣越多，他們就越有動力去支援網路並保證其成功。這種激勵聯盟和反饋環路會形成一個非常強大的參與者協作網路，他們將從網路的成功中獲益。 市場協議目前仍然處於發展早期階段，但它們的前景非常光明。我們很高興能站在這些技術進展的最前沿，這些技術進展使網際網路及其資料網路更加安全、穩健、快速。就像網路創造了巨大的連線和釋放人類潛能一樣，我們相信下一波市場協議的浪潮也會對未來產生同樣的影響。 Juan、Jesse和Matt工作於協議實驗室，這是一個致力於構建協議、系統和改進網際網路工具的研究、開發和部署實驗室。協議實驗室開發了IPFS、Filecoin、CoinList和許多其他網際網路技術。 感謝Peter Van Valkenburgh閱讀這篇文章的草稿。 作者: Juan Benet, Jesse Clayburgh& Matt Zumwalt 翻譯&校對: 俊穎 & Elisa
原文連結:https://coincenter.org/entry/why-is-decentralized-and-distributed-file-storage-critical-for-a-better-web
