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取代HTTP的星際檔案系統 IPFS是什麼?Filecoin區塊鏈突破性技術?

IPFS是什麼?

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網際網路是我們日常生活中很重要的一個工具,我們用它來瀏覽媒體檔案、與朋友及同事交流、學習,處理我們的金融活動等。

但現有的網路存在一個問題:上面的資訊是中心化的,所有資訊及資料都儲存在這樣的大型伺服器中心裡,而這些伺服器場通常都是由某家公司所控制的,你是否想過要是類似YouTube 或者維基百科這樣的網站,下線了會如何?

維基百科toutube

中心化帶來的另一個問題就是審查制度,因為所有內容都儲存在那麼幾個伺服器上,各國政府很容易就能封鎖那些網站。

2017年土耳其下令網路供應商封鎖維基百科,因為當局認為它“威脅到了國家安全”,此舉動你應該明白:網路中心化不是一件好事,

那我們為什麼持續使用這個模式呢?那是因為我們對網路有著很高的期望,我們希望網頁、圖片和影片能即時並且高畫質載入中心化伺服器。

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我們沿用中心化網路模式的另一個原因就是,一直沒有其它好且快的選擇,但過去馬上就要被改寫了!這就是這篇文章要介紹的IPFS, 星際檔案系統。

IPFS是什麼|星際檔案系統?

這是個蠻酷的名字,這個團隊也有著遠大的目標,他們想透過P2P 點對點 傳輸網路構建一個完全分散式的網際網路,有點類似於BitTorrent。下面讓我們來看一下IPFS如何能實現這些目標?

首先你需要了解我們現在是如何從網路上獲取內容的,假設你想從網上下載一張照片,你需要告訴電腦去哪裡找這張照片,也就是照片所在的IP地址或是域名,這就叫”地址定址”

IPFS解決了什麼問題?

你告訴電腦去哪裡尋找資訊,但如果這個地點不存在了,也就是說伺服器關閉了 那麼你就無法獲取那張照片了,然後很可能有人之前已經下載過那張照片了,並且在他的電腦中仍儲存著備份,但你的電腦卻無法從那個人那裡獲得該備份。

為了解決這個問題 IPFS把“地址定址”改為“內容定址 ”。簡單來說,你不用再告訴電腦去哪裡尋找資源,而只需告訴它你想要什麼資源,但如何做到這一點呢?

每個檔案都有其獨特的亂數值,你也可以理解為指紋.當你想下載某個檔案時,你只需問網路“誰有含有這個亂數值的檔案?”,然後IPFS網路上的某個人就會將檔案提供給你。

現在你可能會想:我怎麼知道,那個傳給你檔案的人有沒有篡改過該檔案呢?

IPFS傳輸協定的安全性?

因為你的檔案是透過亂數值獲得的,你可以查驗你收到的檔案,你使用亂數值獲取了檔案,所以當你收到檔案時,你可以檢查該檔案的亂數值是否符合你要求的亂數值,也就是內嵌防偽功能

使用亂數值來定位內容的另一大好處是自動刪除重複資料,當多個人在IPFS上釋出同樣的檔案時,該資料只會被生成一次,這就使得網路效率極高,避免資源浪費。好了,概況瞭解的夠多了,下面咱們一起看看IPFS是如何儲存並共享檔案的。

IPFS傳輸資料機制?

IPFS上的檔案都儲存在IPFS物件中,每個物件最多可以儲存256KB的資料,也可包含連線其它IPFS物件的連結,一個簡單的極小的“Hello World”文字文件可以儲存在單個IPFS物(Object)中。

那麼超過256KB的檔案怎麼辦呢?比如像是一個圖片或是一個視訊。

這些大型檔案會被分割成數個IPFS物件,每一個物件都是256KB,之後系統會生成一個空白IPFS物件與包含這個檔案的,其它所有IPFS物件連結。

IPFS的資料結果非常簡單但卻非常強大,這一結構使我們可以真正把它作為檔案系統來使用。

我們可以也把其轉成IPFS物件,每一個檔案和索引,都生成一個IPFS物件。

IPFS能做的還不止這樣,因為IPFS使用內容定址,一旦某個檔案加入了網路,它就不能再被更改了這是一個不能串改的資料儲存庫,非常類似於區塊鏈,那麼我們如何更改上面的東西呢?

閱讀更多>>區塊鏈是什麼 ?|詳細圖例詳解,3分鐘讓你搞懂區塊鏈!

IPFS支援檔案的多個版本,比如說你正在做一個重要的檔案,並且想與IPFS上的所有人分享,當你進行這個操作時,IPFS將會為你生成一個新的“提交物件”,這個“提交物件”構造很基礎:它只是告訴IPFS你之前提交了哪個檔案版本,並且連結到你檔案的IPFS物件。

假設過了一會你想要上傳這個檔案,你只需把你更新的檔案加到IPFS網路上,軟體會自動為你的檔案生成一個新的提交物件,這個提交物件會連結到之前的提交物件上,這一過程可以被無限次地重複,IPFS會確保你的檔案以及它完整的歷史,都能被網路上的其它節點所獲取,很好用吧!

IPFS星際檔案系統的缺點?

這一切聽上去都很棒 但它也不是沒有侷限性或缺點的,IPFS面臨最大的問題就是保持檔案線上,網路上的每個節點都儲存了其下載過的檔案的快取,如果有其他人需要該檔案 這些節點就可以與其分享。

但如果某個檔案儲存在4個節點上,而這4個節點都不線上,那麼就無人能獲取這個檔案了,有點像是BitTorret下載沒有播種人一樣,這個問題有兩個解決方案:

  • 一種是我們獎勵那些儲存並長時間在線上的人
  • 或者我們主動把檔案分佈儲存,以保證網路上總會有一定數量的節點線上

這就是Fliecoin(FIL)要做的事情

什麼是Fliecoin(FIL)幣?

Filecoin是由建立IPFS的同一群人建立的,其本質是一個建立在IPFS基礎上的區塊鏈專案,旨在創造一個去中心化的儲存市場,如果你有空多餘儲存空間,你就可以把它租給其他人並在過程中獲利。

Filecoin形成了一個強有力的獎勵機制,來促進節點儘可能長時間的儲存文件並保持線上。否則他們將不會獲得獎勵,該系統還保證了檔案在多個節點上存有副本,所以檔案永不會消失,這只是Filecoin的一個簡短介紹,和它如何試圖建立在IPFS基礎上,來解決它現存的問題。

IPFS的實際應用場景?

最後我們要討論的一點就是IPFS的應用場景,如我之前提到過的,2017年土耳其政府決定封鎖維基百科,IPFS團隊對此的反應便是把土耳其維基百科放上了IPFS,因為IPFS是分散式的且無中心化伺服器,政府無法進行封鎖。

另一個應用則是DTube那基本上就是個跟油管一樣的視訊網站,但完全是建立在IPFS這個分散式網路上的任何人都可以釋出影片及支援該網站建設,相當聰明!

IPFS傳輸速度?

IPFS稱星際檔案系統,難道它能跨多個行星運作嗎?假設我們在火星上有個基地,從火星到地球間的資訊傳輸相當困難,鑑於兩個星球的位置,一個訊號從其中一個星球到達另一個,需要24分鐘。

就算是在最理想的情況下:你在火星上開啟電腦,想要訪問地球上的維基百科頁面,這個發給維基百科的指令要4分鐘後才能到達地球,到達地球後,指令從網際網路到達維基百科伺服器,伺服器只需幾毫秒的反應時間,而伺服器的回覆仍需要4分鐘才能返回到火星,所以即使在最佳情況下,訪問一個網頁需要8分鐘。

而IPFS則有可能把地球上的網際網路的大部分快取在火星上,如果某人已經開啟過你想下載的網頁,那麼該網頁就已經存在於火星上的某個節點上,從而使得該頁面的載入速度跟在地球上一樣快。所以,IPFS可以將網際網路跨星分佈

結論

綜上所述:IPFS是一個有著偉大願景的專案,它可以打造一個真正去中心化的網際網路。

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