IPFS是如何挑战网络协议霸主HTTP的?

IP君 2018-06-15 16:07 前 分享
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当我们在看一个4K视频时,它可以无缓冲、十分流畅的播放;当我们工作离线后不会结束在线工作的流程;有一个不收商家取费用的电子商务平台;政府再也无法控制网络的访问。

 

在介绍有什么技术可以让企业进行投资,并从中获得有助于实现上面的情景的技术时,让我们先了解当前web2.0所面临的问题。




数据问题

 

从2005年起,人类已经收集了约130艾字节的数据。为了将这些信息保存在纸上,你大概需要将整个世界的树都砍掉。在2015年数据的大小是7900艾字节,到2020年这个数字将是40900艾字节。


这种信息在呈指数级增长,它将被同样也在迅速增长的互联网用户所消费。

 

在印度尼西亚,目前有1.05亿的互联网用户,预计在未来4年内将增长到1.25亿。未来4年内将会多出2000万人上网。这仅仅只是一个国家的情况。


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作者:Hanny Naibaho


并且,存储年度价格下降了40%,带宽的是26%,这两者之间相差了快两倍。

 

这意味着,在未来,我们将会有更多的人上网。


但是在上网的时候,目前的互联网无法快速的在不能扩展的通道上传输更多的数据。这会在同一个时间点上造成拥挤,并且不能通过增加更多的硬件设备来解决这个问题。

 

不仅仅是上网拥挤这一个问题,如今互联网是一个集中式系统,自然会有单点故障。


这个故障点可能会被某些国家用来禁止访问互联网。


在2011年1月革命期间埃及就发生过这样的事情。


当时的总统不希望自己被推翻,于是,他选择了切断整个互联网,以击败抗议者。但后来的事实是,这样的切断封锁并没有用。虽然当四家主要的ISP提供商切断了电话线后,埃及与世界就隔绝了。但是利用这个单点封锁的是抗议者与埃及外界的交流,并不能阻止人民之间进行的交流。所以,当那扇门关上时,并没有对抗议者造成多大的影响。

 

我们可以看到,web2.0这些问题是真实存在的。接下来就来介绍,可以解决这些问题的技术——IPFS和区块链。




IPFS


IPFS或星际文件系统是Juan Benet于2014年最初设计的一项新互联网协议,其目标是永久存储数据,消除网络中的重复文件以及获取存储在网络计算机上的信息的地址。

 

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照片由NASA于  Unsplash


它现在是一个开源项目。和HTTP不一样的是,IPFS是以资源为导向,而不是位置。IPFS不是通过指定的位置的通讯,而是资源本身。并且,IPFS是从拥有数据或者部分数据的节点上获得资源,从而创建出一个分布式网络。

 

为什么我要在意使用的网络协议是不是基于位置或者其他呢?

 

我们来比较下这两种方法:

 

HTTP通过将资源映射到基于位置的IP地址来工作,意思是指向特定位置的计算机,该计算机拥具有客户需要的资源。

 

例如,如果你想在Youtube上传输4k视频,则浏览器需要在远离Google数据中心的服务器上查看该视频,并将该视频流传播到你这里。实际上,有一种叫做内容传送网络(CDN)的东西可以让服务器“靠近”你,但它有可能还有数百公里之远,这对于发展中国家来说,几乎没有任何帮助。

 

假设一下,一共有100位学生,在一起各自观看同一个视频。这个整个观看过程是,视频必须从最近的Google节点获取,并传输给每个学生的笔记本电脑并重复播放100次。而不是学生们拥有相同的视频副本,相互共享。所以,我们需要多次传播大量数据,并且是长距离的传输,效率非常低。


这就是目前HTTP工作的原理,它会在互联网的主干上造成了很大的拥塞问题。



 

IPFS可以通过分布式解决拥堵和过度控制的政府

 

IPFS地址不是指的位置,而是直接指向资源,并确保这些数据都是来自最近的资源。还是上面的假设,如果一个充满学生的教室会观看同一个视频,他们会从对方而不是任何中心位置获得视频,这将使得我们流畅、无缓冲的观看4K视频。

 

你现在可能会问,这与众所周知的Bitorrent协议有什么不同?它又将如何改变网络呢?

 

虽然IPFS从Git和BitTorrent等久经考验中借鉴了大量的技术,但IPFS提供的是一个完全独立的解决方案。BitTorrent的工作原理是,每个种子你都有分享这个种子的单独群或组或用户。如果有两个视频具有不同的语言包,则会有2个群组,并且,他们将无法交叉共享任何内容。甚至在99%的情况下,两个文件都没有相同的部分。


此外,BitTorrent不支持所有的数据类型,这会让生活更加艰难。BitTorrent不删除重复的数据,这意味着两个相同的视频可以共存并在网络上共享,这会增加数据拥塞。

 

通过IPFS构建的整个万维网可以被认为是每个人共享的Torrent文件。


任何文档,视频,音频文件或整个应用程序,或者只是其中的一部分都位于Internet用户计算机的本地存储上,并且在网络上的每个人之间共享。该协议负责寻找哪一个是最近拥有你需要的文件的节点。

 

网络会自动删除重复的文件,并修改的版本历史记录。


它通过为每个提交给IPFS的文件提供一个取决于内容的唯一加密哈希来实现这一点。历史版本控制可防止信息被轻易擦除。结合区块链,这些独特的地址现在可以保存到不可变链中,这就为创造有趣的产品提供了机会。


IPFS不是区块链,而是设计成与区块链相互协同工作。让我们看看人们对IPFS的一些误区。



 

 误区

 

存储在IPFS上的数据是持久的?


首先,永久性和持久性是不一样的。


IPFS很严肃的承诺会解决非永久性问题,就像对待言论自由一样严肃。我们在这里要明确一点,IPFS并不保证持久性,你们自己决定是否在IPFS保留在上有价值的东西。


你可以利用ipfs,把你创造的内容添加到网络,并且可以在没有任何基础设施的情况将它删除。并且你可以利用IPFS为你认为值得的东西进行加密。虽然在链上的内容将始终保持不变,但存不存这个数据取决于用户。IPFS不久将会使用Filecoin的激励数据的存储。

 

IPFS建立在区块链上


虽然它使用了类似Merkle Trees的架构,但IPFS不是建立在区块链上,而是设计成与现有区块链一起协同工作。正如上面的误解所述,每个上传到IPFS的文件都会得到一个永久地址。与IPFS不同,区块链不适合存储大量数据。把两者结合在一起,你就可以在IPFS上存储大量的信息,并且这将是不可变的,永久的IPFS地址会放到区块链交易中。IPFS将提供可公开访问的数据库,而Blockchain使其可公开验证。


IPFS vs去中心化VS分布式


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IPFS是一个分布式的文件系统,可以快速地分布式将数据归档。


分布式意味着所有的数据处理/存档都不在同一个地方完成。这些分布式服务可以被单个体控制。


去中心化意味着没有一个体可以控制所有的交易。


IPFS将数据分布式地存储在网络中。


集权或者非集权取决于管理这些数据的应用。



  

具有IPFS和区块链的应用程序


IPFS用于存储可公开访问的数据,Blockchain用于验证地址。这意味着2件事:1.你可以确定的是你使用的特点文件的链接就是你想用的那个。2. 该链接将始终返回相同的对象。 这有助于创建平台,帮助解决当今互联网已经或未能解决的许多问题。

知识产权


在线IP问题覆盖了从艺术、音乐到源代码和程序。像Embermine这样的平台使用IPFS和区块链来为内容创作者提供一个完整的工作环境。这包括由智能合约(在区块链上运行的应用程序),基于声誉的协作网络,身份保护等等所驱动的收入渠道。


社交网络


建立在Blockchain和IPFS之上的像Akasha和Steemit这样的网络提供真正分散的社交网络体验。他们通过奖励加密货币来激励内容创作,通过在IPFS分布式数据,拒绝中央控制参与者对任何数据的控制权和审查权。


“在今天的区块链领域,AKASHA是一项社交和技术实验,可以让我们的集体记忆,感受和想法在整个人类生存中自由回荡。通过将以太坊与行星间文件系统融合在一起,我们探索永久网络在表达自由,创造永久性和隐私的情况下的意义和应用,以建立一个更好的家园。“ - Akasha.world


免费电子商务


OpenBazaar创建了一个市场,由于没有集权控制,所以不会向商家收取任何费用。与eBay或亚马逊等传统电子商务网站不同,OpenBazaar没有上市或出售物品的费用。由于交易是点对点的,直接在买卖双方之间发生,因此没有中间商可以从每笔交易中减少。这是商家免费的在线商务。


加密货币


FileCoin用于激励数据存储。你可以通过存储数据和帮助IPFS网络运行获得FileCoin。  由于世界各地的数据中心和硬盘都有很多没有使用的大量存储空间,因此可以将使用这些数据存储设备并获得FileCoin,然后可以将其兑换为其他加密货币。


zCash承诺保护交易隐私。其付款交易在公共区块链上发布,但发件人,收件人和交易金额任保持私密。


正如你所看到的,所有这些应用程序的工作和感觉就像一个普通的HTTP浏览体验。


这就是为什么这是一个非常有趣的技术。它与HTTP协同工作,并提供有效的工具来解决传统系统无法解决的问题。


所有这些应用都使用了IPFS和区块链技术,来与当今互联网巨头展开竞争。



 

今天vs明天


今天的应用程序运行在web 2.0上,他们通过在基础设施中投入大量资金来缓解我们前面提到的问题。


构成Web 3.0的分散式技术(如IPFS和Etherum协议)需要与其竞争,就需要被大规模使用。他们为了能在同一层面上竞争,或者至少展示其可能性,还需要不停地增强自己。



 

以下优于Web 2.0的长处


当今的技术无法提供无信任的多方计算, 但是可以让你在你不信任的计算机上进行计算。这同样适用于数据存储。

 

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值得信任的账本、时间戳和可验证的应用程序等这些正在发生的操作可以在数学上确定地得到证实。

 

应用程序是分散的,这意味着在网络上发布应用程序的公司可能会消失,并且应用程序将在没有公司基础架构或支持的情况下继续存在。

 

端到端的加密是内置的。当前的提供商不能提供功能的原因是,他们得靠用户数据和广告来生活,而web 3.0默认带有这个。

 

web3.0的世界里有更多的践行者,他们都为我们提供了一个基础,一个杠杆,让应用程序和业务开发人员能够与当今的巨人展开竞争。无论IPFS是否将成为大规模采用的技术,它都向我们展示了一些可能性。

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