摘要：在中，一個(gè)文件的哈希值完全取決于其內(nèi)容，修改它的內(nèi)容，其相應(yīng)的值也會(huì)發(fā)生改變。則是用一個(gè)哈希指向一個(gè)真實(shí)內(nèi)容文件的，文件更新這更改哈希的指向，當(dāng)然更新指向需要有哈希對(duì)應(yīng)的私鑰。

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盡管網(wǎng)絡(luò)上，已經(jīng)有不少文章討論IPFS，不過(guò)真正講明白IPFS想做什么的很少，文本嘗試站在未來(lái)Web3.0的高度來(lái)看看IPFS究竟用來(lái)解決什么問(wèn)題。

對(duì)區(qū)塊鏈有所了解的同學(xué)，知道區(qū)塊鏈維護(hù)的是一個(gè)中立的（去中心）、共同信任、難以篡改的數(shù)據(jù)庫(kù)、智能合約創(chuàng)造的是一個(gè)完全透明（不被干擾）的運(yùn)行規(guī)則，因此可以解決信任問(wèn)題。

一切看起來(lái)很美好，我們可以開發(fā)去中心化應(yīng)用DApp 解決信任問(wèn)題，由此也確實(shí)產(chǎn)生了很多的博彩類DApp游戲。

不熟悉DApp的同學(xué)可以看我另一篇文章程序員如何切入?yún)^(qū)塊鏈去中心化應(yīng)用開發(fā).

細(xì)心的同學(xué)，也許會(huì)發(fā)現(xiàn)一個(gè)問(wèn)題，雖然DApp的后臺(tái)邏輯（智能合約）是在無(wú)中心的節(jié)點(diǎn)上運(yùn)行的透明的規(guī)則，但是我們看到內(nèi)容卻來(lái)自于一臺(tái)無(wú)信任的中心化服務(wù)器。

這是由當(dāng)前互聯(lián)網(wǎng)規(guī)則-超文本媒體傳輸協(xié)議（HTTP）決定的，簡(jiǎn)單來(lái)講，在這個(gè)協(xié)議下，當(dāng)我們?cè)跒g覽器輸入一個(gè)網(wǎng)址時(shí)，總是會(huì)先找到這個(gè)網(wǎng)址（域名）對(duì)應(yīng)的服務(wù)器IP地址，然后請(qǐng)求服務(wù)器，并把服務(wù)器的響應(yīng)顯示在瀏覽器。

這種方式下文件能否訪問(wèn)，完全取決于服務(wù)器，服務(wù)器也許會(huì)關(guān)閉、內(nèi)容獲取被篡改或刪除，對(duì)用戶都無(wú)法保證。我自己看到好內(nèi)容把網(wǎng)頁(yè)收藏的習(xí)慣，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)過(guò)一段時(shí)間再去訪問(wèn)的時(shí)候，頁(yè)面已經(jīng)不存在了。

IPFS - InterPlanetary File System 星際文件系統(tǒng)，多數(shù)人談到IPFS都只講到它的去中心化存儲(chǔ)，其實(shí)IPFS想要做的遠(yuǎn)不只存儲(chǔ)，其目標(biāo)是取代HTTP，成為Web3.0時(shí)代的基礎(chǔ)協(xié)議。我們從其官網(wǎng)對(duì)IPFS的定義就可以看到其雄心。

盡管Web3.0目前沒(méi)有明確定義，從2014年以太坊聯(lián)合創(chuàng)始人Gavin Wood提出分布式網(wǎng)絡(luò)的Web3.0概念開始，業(yè)界普遍認(rèn)為Web3.0 特征應(yīng)該是 分布式、可信任。

在官網(wǎng)的有這樣兩個(gè)描述：

IPFS is the Distributed Web

A peer-to-peer hypermedia protocol to make the web faster, safer, and more open.

IPFS aims to replace HTTP and build a better web for all of us.

翻譯過(guò)來(lái)就是： 1. IPFS是分布式Web，是點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的超媒體協(xié)議，以構(gòu)建更快、更安全、更開放的網(wǎng)絡(luò)。 2. IPFS旨在取代HTTP，為我們構(gòu)建一個(gè)更好的web。

當(dāng)然，要完全取代HTTP還有一段路要走，最大的坎是怎樣讓??主流的瀏覽器支持IPFS協(xié)議，??現(xiàn)在是通過(guò)HTTP網(wǎng)關(guān)的方式訪問(wèn)IPFS網(wǎng)上面存在的文件。
未來(lái)IPFS能取代Http的話？就是通過(guò)網(wǎng)絡(luò)瀏覽器里直接輸入 ipfs://文件hash 訪問(wèn)內(nèi)容，??目前這種方式訪問(wèn)IPFS 必須依靠瀏覽器插件ipfs 伴侶， 并且這個(gè)插件的使用不廣泛。

注意，這里提到的瀏覽器，只是沿用這個(gè)名詞，Web3.0的瀏覽器也許不叫瀏覽器， 它更可能是數(shù)字錢包和瀏覽器的組合體，現(xiàn)在瀏覽器上發(fā)起交易也同樣需要依靠錢包插件進(jìn)行簽名。所以這樣一個(gè)形態(tài)的產(chǎn)品也是大家的機(jī)會(huì)，這是一個(gè)全新的超大入口級(jí)產(chǎn)品。

即未來(lái)期望的訪問(wèn)方式是這樣的：
ipfs://Qme2qNy61yLj9hzDm4VN6HDEkCmksycgSEM33k4eHCgaVu

而現(xiàn)在通過(guò)網(wǎng)關(guān)訪問(wèn)是這樣的：
http://127.0.0.1:8080/ipfs/Qme2qNy61yLj9hzDm4VN6HDEkCmksycgSEM33k4eHCgaVu
https://ipfs.io/ipfs/Qme2qNy6...

IPFS是一種內(nèi)容可尋址、版本化、點(diǎn)對(duì)點(diǎn)超媒體的分布式存儲(chǔ)、傳輸協(xié)議。

我們知道在現(xiàn)在的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)里，內(nèi)容是基于位置（IP）尋址的，就是在查找內(nèi)容的時(shí)候，需要先找到內(nèi)容所在的服務(wù)器（根據(jù)IP），然后再在服務(wù)器上找對(duì)應(yīng)的內(nèi)容。
而在IPFS的網(wǎng)絡(luò)里，是根據(jù)內(nèi)容尋址，每一個(gè)??上傳到IPFS上面去的文件、文件夾，都是以Qm為開頭字母的哈希值，無(wú)需知道文件存儲(chǔ)在哪里，通過(guò)哈希值就能夠找到這個(gè)文件，這種方式叫內(nèi)容尋址。

在IPFS系統(tǒng)中，內(nèi)容會(huì)分塊存放（如果內(nèi)容很小就會(huì)直接存在DHT中），并分散存儲(chǔ)在IPFS網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)上（不過(guò)目前的IPFS實(shí)現(xiàn)，一個(gè)節(jié)點(diǎn)會(huì)完整保存內(nèi)容的所有區(qū)塊）。系統(tǒng)會(huì)給內(nèi)容的每一個(gè)塊計(jì)算哈希值，然后把所有塊的哈希值拼湊起來(lái)，再計(jì)算一次哈希值，從而得到最終的哈希值。同時(shí)每個(gè)節(jié)點(diǎn)會(huì)維護(hù)一張DHT（分布式哈希表），包含數(shù)據(jù)塊與目標(biāo)節(jié)點(diǎn)的映射關(guān)系。

在IPFS中是通過(guò)哈希去請(qǐng)求文件的，它就會(huì)使用這個(gè)分布式哈希表找到文件所在的節(jié)點(diǎn)，取回文件根據(jù)哈希重新組合文件（同樣也會(huì)驗(yàn)證文件）。

根據(jù)前面的原理，我們可以推倒出IPFS的幾個(gè)特點(diǎn)：

當(dāng)我們知道一個(gè)文件的哈希值之后，可以確保文件不被修改， 即可以確保訪問(wèn)的文件是沒(méi)有被篡改的。因?yàn)楦鶕?jù)哈希的特點(diǎn)，哪怕源文件有一丁點(diǎn)的更改，對(duì)應(yīng)的哈希值也會(huì)完全不同。

(理論上) 如果IPFS得以普及，節(jié)點(diǎn)數(shù)達(dá)到一定規(guī)模，內(nèi)容將永久保存，就算部分節(jié)點(diǎn)離線，也不會(huì)影響文件的讀取，不像現(xiàn)在的收藏會(huì)失效。

由于IPFS是一個(gè)統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)，只要文件在網(wǎng)絡(luò)中被存儲(chǔ)過(guò)，除了必要的冗余備份，文件不會(huì)被重復(fù)存儲(chǔ)，對(duì)比現(xiàn)有互聯(lián)網(wǎng)，信息孤島，各中心間不共享數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)不的不重復(fù)存儲(chǔ)，IPFS一定意義上節(jié)約了空間，使得整個(gè)網(wǎng)絡(luò)帶寬消耗更低，網(wǎng)絡(luò)更加高效。

相對(duì)于中心化存儲(chǔ)的容易遭受DDOS攻擊，IPFS采用分布式存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)，文件被存儲(chǔ)在不同的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)，天然避免了DDOS攻擊，同時(shí)一個(gè)文件可以同時(shí)從多個(gè)節(jié)點(diǎn)同時(shí)下載，通信的效率也會(huì)更高。

在IPFS中，一個(gè)文件的哈希值完全取決于其內(nèi)容，修改它的內(nèi)容，其相應(yīng)的Hash值也會(huì)發(fā)生改變。這樣有一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是保證文件的不可篡改，提高數(shù)據(jù)的安全性。
但同時(shí)我們?cè)陂_發(fā)應(yīng)用（如網(wǎng)站）時(shí)，經(jīng)常需要更新內(nèi)容發(fā)布新版本，如果每次都讓用戶每次在瀏覽器中輸入不同的IPFS地址來(lái)訪問(wèn)更新后內(nèi)容的網(wǎng)頁(yè)，這個(gè)體驗(yàn)肯定是無(wú)法接受的。

IPFS提供了一個(gè)解決方案IPNS(Inter-Planetary Naming System)，他提供了一個(gè)被私鑰限定的IPNS哈希ID（通常是PeerID），其用來(lái)指向具體IPFS文件哈希，當(dāng)有新的內(nèi)容更新時(shí)，就可以更新IPNS哈希ID的指向。

為了方便大家理解，做一個(gè)類比，和DNS類似， DNS記錄了域名指向的IP地址， 如果服務(wù)器更改，我們可以更改DNS域名指向，保證域名指向最新的服務(wù)器。
IPNS則是用一個(gè)哈希ID指向一個(gè)真實(shí)內(nèi)容文件的Hash，文件更新這更改哈希ID的指向，當(dāng)然更新指向需要有哈希ID對(duì)應(yīng)的私鑰。

通過(guò)IPNS訪問(wèn)文件的方式如下：

利用插件訪問(wèn)：ipns://QmYM36s4ut2TiufVvVUABSVWmx8VvmDU7xKUiVeswBuTva
利用網(wǎng)關(guān)訪問(wèn)： http://127.0.0.1:8080/ipns/QmYM36s4ut2TiufVvVUABSVWmx8VvmDU7xKUiVeswBuTva

IPNS同樣兼容DNS，使用DNS TXT記錄域名對(duì)應(yīng)的IPNS哈希ID，就可以域名來(lái)替換IPNS哈希ID來(lái)進(jìn)行訪問(wèn)。從而實(shí)現(xiàn)更容易讀寫和記憶。

例如使用以下方式簡(jiǎn)化訪問(wèn)：
ipns://ipfs.io
https://ipfs.io/ipns/ipfs.io/

IPFS/IPNS 如果使用，將在后面的文章進(jìn)一步介紹。

IPFS是一項(xiàng)非常激動(dòng)人心的技術(shù)，盡管它仍在發(fā)展的早期（區(qū)塊鏈也是），還有很多問(wèn)題需要我們一起解決，如NAT穿透問(wèn)題，瀏覽器支持問(wèn)題，內(nèi)容存儲(chǔ)激勵(lì)問(wèn)題，存儲(chǔ)數(shù)據(jù)安全與隱私保護(hù)問(wèn)題。
但是通過(guò) IPFS + 區(qū)塊鏈將真正創(chuàng)建Web3.0時(shí)代的應(yīng)用，這是一個(gè)完全可信的、自運(yùn)轉(zhuǎn)（不停機(jī)）的應(yīng)用，它可以做什么我不知道，我對(duì)未來(lái)充滿期待。

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