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IPFS介绍

IPFS定义

IPFS是一个内容可寻址、版本化、点对点超媒体的分布式协议,类似HTTP协议,上线时间是2015年的5月5号。IPFS目标是打造一个更加开放、快速、安全的互联网。目前上面已经存储数百亿份的文件。
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历史

IPFS是一个开放源代码项目,在2014年开始由Protocol Labs在开源社区的帮助下发展。其最初由Juan Benet设计,他建立实验室开发IPFS初衷正是为了通过设计一个协议建立更加安全、高效、开放的网络。他进入斯坦福大学后,学习计算机技术方面的知识,从事对分布式存储网络技术的研究开发。
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Protocol Labs投资方阵容可谓豪华,不仅有像USV这样的投资公司、以及刚刚进入中国的著名创业孵化公司YCombinator,还有多位著名投资人,如Skype联合创始人Jaan Tallinn、Coinbase联合创始人Fred Ehrsam、美国硅谷知名投资人Naval Ravikant等。同时,Protocol Labs还获得了高校的青睐。其中最引人瞩目的是IPFS创始人的母校——美国斯坦福大学(Stanford University)也参与投资。斯坦福大学是世界名校,为硅谷的形成和崛起奠定了坚实的基础,培养了许多高科技公司的领导者,包括谷歌、雅虎、耐克、Snapchat、EA、NVIDIA、思科及LinkedIn等公司的创办人。

IPFS目标

IPFS的目标就是取代HTTP协议。
HTTP指超文本传输协议(英文:HyperText Transfer Protocol),是计算机网络和超媒体信息系统的应用层协议。HTTP是互联网的数据通信的基础。但是仍然存在一些不可避免的缺点:

  1. HTTP效率低下,服务器成本昂贵
    使用HTTP协议从一台计算机服务器上一次只能下载一个文件,而不是同时从多台计算机中获取文件。
  2. 历史文件被删除
    网页的平均使用寿命为100天,大量的网站文件不能得以长期保存。有些重要的文件因操作不当,也有可能永远在互联网消失。
  3. 中心化的网络限制了发展
    互联网一直是人类进步的催化器,但中心化的网络容易被控制,是对互联网良性发展的威胁。
  4. 网络应用太依赖骨干网
    数据中心的运作十分依赖Internet主干网络。除了会受到政府的审查和屏蔽之外,同时也存在可靠性问题。尽管已经采用了冗余备份的手段,可是一旦主干网崩溃,或是路由表错乱,依然会造成严重的后果。

IPFS解决的问题

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  1. 档案工作人员
    IPFS提供了重复数据删除、高性能和集群持久性——使您能够以一种长远可以依赖的方式存储全世界的信息
  2. 服务提供商
    您的公司是否向用户交付了大量数据?IPFS使用点对点方法提供安全的内容交付,可以为您节省数百万带宽。
  3. 研究人员
    如果您正在处理、分发或分析大型数据集,IPFS可以帮助提供快速的性能和分散的归档。
  4. 发展中国家
    高延迟网络是进入发展中国家的一个主要障碍。IPFS提供对数据的弹性访问,独立于低延迟或到主干的连接。
  5. 区块链
    IPFS允许您处理大量数据,并将不可变的、永久的链接放入区块链交换中。只需要把时间戳和加密内容放在链上,不必将数据本身放在链上。
  6. 内容创造者
    IPFS充分发挥了web的自由和独立精神——它可以帮助您在节省大量成本的同时交付内容。

工作原理

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每个文件及其中的所有块都被赋予一个称为加密散列的唯一指纹。
IPFS通过网络删除重复具有相同哈希值的文件,通过计算是可以判断哪些文件是冗余重复的。并跟踪每个文件的版本历史记录。
每个网络节点只存储它感兴趣的内容,以及一些索引信息,有助于弄清楚谁在存储什么。
查找文件时,你通过文件的哈希值就可以在网络查找到储存改文件的节点,找到想要的文件。
使用称为IPNS(去中心化命名系统),每个文件都可以被协作命名为易读的名字。通过搜索,就能很容易地找到想要查看的文件。
从IPFS的介绍可以看出, IPFS设想的是让所有的网络终端节点不仅仅只充当 Browser或Client的角色,其实人人都可以作为这个网络的运营者,人人都可以是服务器。

激励机制filecoin

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IPFS网络中的节点可以是每个人自己的电脑,于是IPFS通过代币(FileCoin)的激励制度来让大家有动力去做节点。Filecoin的网络中包含矿工与用户,矿工对整体网络的贡献是提供存储空间及网络带宽,用户则是付费使用存储空间及网络带宽,Filecoin网络充当资源交易市场的角色。
所谓挖矿,其实就是你个人作为节点来获得FileCoin代币奖励。不过,和比特币和以太坊等传统依靠算力的工作量证明的机制不同。IPFS的共识机制是存储量证明,简单来说,就是矿工完成文件的存储,在验证矿工真地完成文件存储的时候,才可以达成共识。并且矿工在网络中的当前存储数据相对于整个网络的存储比例转化为矿工投票权。
在申请成为矿工之前,你需要质押一部分的(Filecoin),主要是为了防止矿工在交易中发生恶意违约行为。成功申请为矿工的小伙伴,就可以在IPFS网络中注册硬盘空间 ,随后你的信息就会在网络发布。用户只需要找到合适的产品,然后确认你需要使用这部分存储空间支付Filecoin给提供者,即可完成这套工序。
根据以上流程,有的矿工是负责文件存储的,就是存储节点。用户支付Filecoin给存储矿工进行数据存储,存储矿工收取Filecoin。对于这类矿工来说,对网络的要求不是特别高,但是硬盘需要24小时开着,所以需要能够长时间稳定运行的硬盘,来进行文件的存储。另一部分则可以作为检索节点。用户支付Filecoin给检索矿工进行数据查询。

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