IPFS星际文件系统能否改变信息的传播方式？

今天的互联网，已经成为人们不可或缺的工具，IPFS与HTTP都是构建数据交换的桥梁，不同点在于前者是去中心化服务器而后者是中心化服务器，各有优势，在所处的时代不同，其肩负的历史使命也不尽相同，不过IPFS的诞生也打破了HTTP存在的局限性问题。

HPPT超文本传输协议是如何工作的？

我们在上网时，进过看到网址的最前面出现“http://”字样，这其实是万维网 （WWW: World Wide Web）服务器传输超文本到本地浏览器的传送协议，其全称是Hyper Text Transfer Protocol，即超文本传输协议。

万维网如何利用HTTP工作呢？这又涉及到TCP/IP通信协议。简单来说，假设用户A用电脑将某文件上传至浏览器，用户B需要从浏览器下载该文件，那么这之间会经历一个过程。首先TCP程序会把用户A要发送的文件分解成很多数据，然后压缩成多个压缩包，这些压缩包又统统被装进一个IP里通过URL向HTTP服务端即Web服务器发送请求,Web服务器根据接收到的请求后，向客户端发送响应信息，于是用户A的文件上传成功。

【注：URL, 全称是Uniform Resource Locator, 中文叫统一资源定位符，是互联网上用来标识某一处资源的地址】。

而用户B下载这个文件时，需要输入IP地址或者域名，好让电脑知道去哪里找到对应信息，之后电脑上会向Web服务器发送请求，TCP会将下载压缩后的数据按顺序还原。如果接收程序TCP发现部分文件受损，会请求再发送一次。这此时就会出现3个问题：

（1）容易出现“错误404”：在互联网中，所有数据都会被存储在一个中心化的服务器上。无论用户是上传/下载文件还是浏览网页，都需要一次一次从服务器上获取资料。一旦服务器出现故障、被限制或是被攻击，就会出现文件丢失或者网页无法打开的情况（错误404）。

（2）用户对中心化服务器的依赖性极高：基于位置的寻址方式也存在不确定性，一旦IP被删或者服务器关闭，那么用户将无法下载该文件。

（3）造成存储空间的浪费：如果这个文件是很多人都需要的，那么每个人都得去下载才能使用，造成很大的存储空间浪费问题。

什么是IPFS星际文件传输协议呢？

2014年5月，墨西哥Juan Benet创办了Protocal Labs，并加入美国硅谷顶级孵化器Y-Combinator，IPFS是他们做的第一个产品。

Protocol Labs 在创建IPFS的时候给它取名为“InterPlanetary File System（星际文件传输）”，是希望构建一个点对点的分布式文件系统，通过底层协议，让全世界的人都能够轻松从IPFS系统上提取文件，且不受防火墙的影响。甚至如果科技发展到一定程度，需要进行星球与星球信息传输时，IPFS也可以提供快速存储文件的服务，IPFS是如何进行数据的存储和提取的呢？

（1）数据存储

在IPFS中，信息可以存储进IPFS系统中的块（block）里，这些块可以存储最多256kb的数据，它们还可以链接其他IPFS块。

A、存储小于256kb的文件时，只需将这个文件放进一个块内就可以了。

B、存储大于256kb的文件会被分成多个256kb然后分别放进块中，之后IPFS将创建一个空块，该块将链接到文件的所有其他部分。这个空块就类似于一个大信封，里面会涵盖整个文件的所有部分。

系统会给同一个文件的每一个块计算一次哈希值m，所有块的哈希值计算完毕之后，会将所有的哈希值m拼凑成一个数组n，再计算一次哈希值，从而得到最终的哈希值p。最后把最终的哈希值p和原文件捆绑起来，组成一个对象，从而形成一个索引结构q，把块和最终的索引结构q上传至IPFS节点，文件便同步到网络了。

C、还有一种小于1kb的小文件，如果这些小文件也单独放进一个块里的话，也会造成一定的浪费。于是，IPFS把小于1kb的数据内容直接和哈希索引放在一起上传给IPFS节点，不会再额外的占用一个块。

可见IPFS的创作理念，是尽可能少的使用存储空间，尽量分散的存储文件。另外，对于相同的文件，IPFS只创建一个文件夹，系统也会自动删除重复的文件，并修改版本历史记录，这样可以大大节省存储空间，保证整个系统的运行速度，并保证存储文件的安全和使用的便捷。

（2）数据读取

同样作为信息价值交换的基础，用户在IPFS上传或者使用文件时，不再是基于位置的寻址（Location based addressing），而是基于内容的寻址（Content based addressing）。也就是把“去哪找信息”的指令换成“想找什么内容”的指令。

在互联网内，下载文件或者浏览信息需要一个IP地址或域名，而在IPFS内，每个文件都有自己的哈希值，并且一个哈希值只对应一个文件，属于一一对应，不存在一对多或多对一的问题。因而，用户只需在IPFS内输入需要文件的哈希值，系统就会出现对应的文件。这些文件是分布存储的，所以只要有一个用户有对应的文件，就算部分节点罢工或者不在线，也不会影响文件的读取，从而解决了HTTP因中心化服务器关停后无法调取数据的局限。

在IPFS系统中是如何下载文件的呢？首先，需要矿工根据最终哈希数值搜索该哈希的索引结构，并下载下来。然后，用户就可以根据哈希索引搜索到文件所在的节点位置。用户将节点上的块下载下来之后，IPFS将根据哈希数组的顺序，把文件重新组合出来，用户就可以使用了。

最后，IPFS的出现也成功解决了HTTP的三个问题，由于是分布式存储就不存在中心服务器出现故障而导致无法浏览的情况，使用IPFS协议就会避免“错误404”的出现，也不用再担心某一个服务器节点被关闭而无法提取数据的情况，数据的共享也杜绝了存储资源的浪费。

星球盟科技致力于区块链技术的开发和分布式存储器的研发、生产及销售，我们打造的分布式云存储服务也是基于IPFS协议进行数据的存储和提取。POC共识机制的分布式存储器就是我们的物理载体，每个矿工就是分布式节点或者说是存储空间的主人，再利用我们现有的区块链技术构建自己的商业帝国，服务于社会服务于星球盟矿工联盟。

每一次巨大的商机都是在趋势的引领下发生的，我们只需要抓住趋势紧跟时代的脚步稳步前行，就会借着东风弯道超车。

星球联盟，无限可能！

本文来源：星球盟科技
原文标题：IPFS星际文件系统能否改变信息的传播方式？

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编译者/作者：星球盟科技

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