在本次綜合性分析中，我們將討論IPFS（星際文件系統(tǒng)）。本文闡述了IPFS引起我們關(guān)注的幾個(gè)原因，以及IPFS有望落地但仍有待開發(fā)加強(qiáng)的一些領(lǐng)域。

在這份分析報(bào)告中，我們首先對(duì)IPFS進(jìn)行概述，并解釋其背后主要?jiǎng)訖C(jī)，以便幫助讀者更好地理解IPFS可以解決當(dāng)今互聯(lián)網(wǎng)中的主要問題。接下來，我們將簡(jiǎn)要介紹IPFS的技術(shù)設(shè)計(jì)原理，我們的目標(biāo)是幫助讀者理解讓IPFS受到啟發(fā)的不同分布式系統(tǒng)，以及如何擴(kuò)展以實(shí)現(xiàn)單一且強(qiáng)大的統(tǒng)一系統(tǒng)。

接下來，我們對(duì)網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)進(jìn)行自己的分析，這部分說明了當(dāng)前運(yùn)行IPFS的成本以及它為網(wǎng)絡(luò)帶來的好處。為了完整起見，我們還概述了一些現(xiàn)存的挑戰(zhàn)和可能的對(duì)策。

最后，我們對(duì)一些在IPFS上運(yùn)行的應(yīng)用程序進(jìn)行了介紹，還對(duì)如何創(chuàng)建新業(yè)務(wù)模型進(jìn)行了探討。

為什么IPFS很有趣？

IPFS是前一代技術(shù)實(shí)現(xiàn)革新的重要一步

IPFS從分布式哈希表（DHT），BitTorrent，git和SFS等多種先前技術(shù)中收獲頗豐。IPFS受到這些技術(shù)的啟發(fā)，為超媒體數(shù)據(jù)共享提供了加強(qiáng)版的解決方案。IPFS是一個(gè)開源的項(xiàng)目，它接受全球的研究和開發(fā)貢獻(xiàn)，不斷增強(qiáng)系統(tǒng)。

IPFS是Web 3.0基礎(chǔ)設(shè)施中的重要組成部分

Web 3.0的長(zhǎng)期目標(biāo)是取代當(dāng)前的互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施。去中心化是Web 3.0的精髓。許多人認(rèn)為分布式賬本技術(shù)（DLT）（例如區(qū)塊鏈）是Web 3.0的核心構(gòu)建模塊。

區(qū)塊鏈?zhǔn)且环N存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)的不可更改、且只能增加的分布式賬本技術(shù)。需要在所有分布式網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)之間達(dá)成共識(shí)，以便擴(kuò)展區(qū)塊鏈和在網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)中存儲(chǔ)重要的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)。

因此，將其他任何類型的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到區(qū)塊鏈中的成本可能非常之高。對(duì)于多個(gè)用例來說，以接近區(qū)塊鏈安全級(jí)別的方式來存儲(chǔ)其他非關(guān)鍵數(shù)據(jù)可能更高效。

IPFS是此類數(shù)據(jù)最合適的存儲(chǔ)介質(zhì)。IPFS允許分布式地存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)不能被更改和偽造。如果不更改數(shù)據(jù)標(biāo)識(shí)符，則無法更改存儲(chǔ)在IPFS網(wǎng)絡(luò)上的數(shù)據(jù)。在IPFS中，標(biāo)識(shí)符是數(shù)據(jù)的加密哈希。這意味著可以將非關(guān)鍵數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到IPFS，同時(shí)將此標(biāo)識(shí)符存儲(chǔ)到基礎(chǔ)分布式賬本上。這導(dǎo)致在分布式賬本上更少消耗性的操作。

IPFS是去中心化應(yīng)用程序的最佳存儲(chǔ)平臺(tái)

去中心化應(yīng)用（dApp）是一種類型的應(yīng)用，它能利用去中心化獲得前所未有的好處。例如中心化交易所轉(zhuǎn)變?yōu)槿ブ行幕灰姿瑥亩驕p少交易費(fèi)用。再例如去中心化的社交媒體和視頻平臺(tái)，發(fā)布的內(nèi)容不會(huì)按照運(yùn)營(yíng)公司的意愿來審查。這樣的dApp需要存儲(chǔ)大量的數(shù)據(jù)。而IPFS允許以分布式存儲(chǔ)此類數(shù)據(jù)，這種方式具有抗審查能力。出于這些原因，IPFS逐漸成為dApp的首選存儲(chǔ)平臺(tái)。

IPFS可以提供更好的用戶體驗(yàn)

IPFS可以在很多情況下改善用戶體驗(yàn)。例如，使用傳統(tǒng)的“客戶端—服務(wù)器”模式瀏覽或下載某些熱點(diǎn)內(nèi)容時(shí)可能會(huì)耗盡網(wǎng)絡(luò)帶寬并導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)擁堵。由于延遲較長(zhǎng)，會(huì)讓用戶體驗(yàn)不佳。

在IPFS中，內(nèi)容是從擁有內(nèi)容副本的最近對(duì)等節(jié)點(diǎn)傳遞來的，從而消除了單節(jié)點(diǎn)壓力，改善了用戶體驗(yàn)。此外，即使原有內(nèi)容不能再訪問，IPFS也能提供連續(xù)且流暢的內(nèi)容供瀏覽。

IPFS支持新的網(wǎng)絡(luò)商業(yè)模式

如今的互聯(lián)網(wǎng)世界，任何網(wǎng)絡(luò)內(nèi)容都需要存儲(chǔ)在專用的服務(wù)器上。內(nèi)容發(fā)布者必須確保內(nèi)容的可用性和足夠的帶寬以滿足用戶需求。IPFS從根本上改變了這種模式。

在IPFS中，數(shù)據(jù)不是以單個(gè)服務(wù)器為所有用戶提供服務(wù)，而是以分布式方式進(jìn)行存儲(chǔ)，并且可以由擁有數(shù)據(jù)的任何節(jié)點(diǎn)來提供服務(wù)。結(jié)果是，顯著地降低了對(duì)帶寬的要求，并且其可靠性也得到提升。

換言之，新的商業(yè)模式將開始發(fā)展。例如，像Filecoin這樣的一些項(xiàng)目，內(nèi)容發(fā)布者可以向節(jié)點(diǎn)用戶支付小額獎(jiǎng)勵(lì)來存儲(chǔ)內(nèi)容。這將改善內(nèi)容的分發(fā)機(jī)制并確保內(nèi)容的有效性。

IPFS正逐漸被主流采用

由于IPFS具有多重特性，它逐漸被主流采用。在我們的報(bào)告中，我們討論了IPFS幫助土耳其和西班牙的主流用戶應(yīng)對(duì)審查的情況。除了最近的Cloudflare公告之外，現(xiàn)在可以在IPFS上托管網(wǎng)站，并使用簡(jiǎn)單的標(biāo)準(zhǔn)域名指向它們。

IPFS托管的網(wǎng)站能應(yīng)對(duì)審查，現(xiàn)在他們可以通過HTTP和HTTPS以及Cloudflare的IPFS網(wǎng)關(guān)輕松識(shí)別并安全瀏覽它們。

另外，Cloudflare已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了某些技術(shù)，以確保用戶不需要信任Cloudflare為他們提供他們所要求的正確內(nèi)容。

IPFS面臨的挑戰(zhàn)是什么？

IPFS是一項(xiàng)不斷發(fā)展的新技術(shù)。然而，我們也明白要實(shí)現(xiàn)IPFS的大規(guī)模采用仍然需要克服一些挑戰(zhàn)。

帶寬要求

目前，運(yùn)行IPFS節(jié)點(diǎn)需要使用大量帶寬，這對(duì)于許多用戶來說是不可行的，特別是在發(fā)展中國(guó)家。帶寬的過度使用可能會(huì)影響IPFS在世界多個(gè)地區(qū)的采用。關(guān)于如何處理這個(gè)問題，有很多建議，提供經(jīng)濟(jì)激勵(lì)可能是一個(gè)正確的方向。在IPFS上托管內(nèi)容而獲得經(jīng)濟(jì)回報(bào)可以用于支付節(jié)點(diǎn)的運(yùn)行費(fèi)用，并鼓勵(lì)大家使用IPFS。

可用性

IPFS的當(dāng)前實(shí)施無法確保在請(qǐng)求時(shí)數(shù)據(jù)的可用性。要確保其可用性，其中一種方法可能是將內(nèi)容固定，這就需要在IPFS節(jié)點(diǎn)上不斷地保存已發(fā)布內(nèi)容的副本。此IPFS節(jié)點(diǎn)必須始終在線以確保其有效性。像Filecoin這樣的項(xiàng)目在建立一個(gè)激勵(lì)層，鼓勵(lì)節(jié)點(diǎn)保存內(nèi)容，以換取獎(jiǎng)勵(lì)。

私密內(nèi)容

發(fā)布到IPFS上的內(nèi)容被設(shè)定為公開信息。任何擁有內(nèi)容哈希的人都可以訪問這些內(nèi)容。目前，IPFS不提供存儲(chǔ)私密數(shù)據(jù)的內(nèi)置解決方案。

加密技術(shù)可以通過IPFS存儲(chǔ)和傳輸隱私數(shù)據(jù)。另一種更復(fù)雜的方法是使用IPFS協(xié)議創(chuàng)建私密網(wǎng)絡(luò)，其中的節(jié)點(diǎn)只能連接到專用網(wǎng)絡(luò)的特定列表的節(jié)點(diǎn)上。

結(jié)論

在本摘要中，我們討論了為什么我們認(rèn)為IPFS是未來分布式互聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)。詳細(xì)的分析報(bào)告包括有關(guān)IPFS的技術(shù)、安全性、網(wǎng)絡(luò)動(dòng)態(tài)和不同的應(yīng)用場(chǎng)景等更多信息。總體而言，IPFS已被證明是分布式數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和應(yīng)對(duì)審查至關(guān)重要的一項(xiàng)技術(shù)。隨著后續(xù)的發(fā)展，它可以成為未來數(shù)據(jù)傳輸?shù)臉?biāo)準(zhǔn)協(xié)議。