尽管网络上，已经有不少文章讨论 IPFS，不过真正讲明白 IPFS 想做什么的很少，文本尝试站在未来 Web3.0 的高度来看看 IPFS 究竟用来解决什么问题。
8 x  M, A5 I3 i& l; WDApp 的缺陷( B; k4 ?7 ~1 X
对区块链有所了解的同学，知道区块链维护的是一个中立的（去中心）、共同信任、难以篡改的数据库、智能合约创造的是一个完全透明（不被干扰）的运行规则，因此可以解决信任问题。
& l9 o6 U* r0 R; W* d4 O' E一切看起来很美好，我们可以开发去中心化应用 DApp 解决信任问题，由此也确实产生了很多的博彩类 DApp 游戏。0 [6 O* ^3 f" b5 ]# s
细心的同学，也许会发现一个问题，虽然 DApp 的后台逻辑（智能合约）是在无中心的节点上运行的透明的规则，但是我们看到内容却来自于一台无信任的中心化服务器。/ U) [- }% O0 ~& G& E4 F
这是由当前互联网规则 - 超文本媒体传输协议（HTTP）决定的，简单来讲，在这个协议下，当我们在浏览器输入一个网址时，总是会先找到这个网址（域名）对应的服务器 IP 地址，然后请求服务器，并把服务器的响应显示在浏览器。) L/ d/ _3 r, B4 K
这种方式下文件能否访问，完全取决于服务器，服务器也许会关闭、内容获取被篡改或删除，对用户都无法保证。我自己看到好内容把网页收藏的习惯，经常会出现过一段时间再去访问的时候，页面已经不存在了。
0 o' D: C/ H/ U5 fIPFS 想要做什么2 l0 Z0 [. Q; t. t/ {- ]' W9 @: F
IPFS - InterPlanetary File System 星际文件系统，多数人谈到 IPFS 都只讲到它的去中心化存储，其实 IPFS 想要做的远不只存储，其目标是取代 HTTP，成为 Web3.0 时代的基础协议。我们从其官网对 IPFS 的定义就可以看到其雄心。
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尽管 Web3.0 目前没有明确定义，从 2014 年以太坊联合创始人 Gavin Wood 提出分布式网络的 Web3.0 概念开始，业界普遍认为 Web3.0 特征应该是 分布式、可信任。
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' w! ]7 z- [5 i在官网的有这样两个描述：# G+ q8 U+ `' F* A9 U' ^
IPFS is the Distributed Web, G) l& X# I+ H" i* d1 e# J
A peer-to-peer hypermedia protocol to make the web faster, safer, and more open.
; B, m% M- h: _: P' c! jIPFS aims to replace HTTP and build a better web for all of us.
: R/ c5 \2 p1 j3 n: q. {- a# y  a5 _翻译过来就是： 1. IPFS 是分布式 Web，是点对点的超媒体协议，以构建更快、更安全、更开放的网络。 2. IPFS 旨在取代 HTTP，为我们构建一个更好的 web。
7 ?' \0 \" D8 E1 r. u; E, K当然，要完全取代 HTTP 还有一段路要走，最大的坎是怎样让??主流的浏览器支持 IPFS 协议，??现在是通过 HTTP 网关的方式访问 IPFS 网上面存在的文件。  J7 @6 u+ X5 b1 c
未来 IPFS 能取代 Http 的话？就是通过网络浏览器里直接输入 ipfs://文件hash 访问内容，??目前这种方式访问 IPFS 必须依靠浏览器插件 ipfs 伴侣， 并且这个插件的使用不广泛。
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0 h  r& c) |5 `注意，这里提到的浏览器，只是沿用这个名词，Web3.0 的浏览器也许不叫浏览器， 它更可能是数字钱包和浏览器的组合体，现在浏览器上发起交易也同样需要依靠钱包插件进行签名。所以这样一个形态的产品也是大家的机会，这是一个全新的超大入口级产品。
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即未来期望的访问方式是这样的：, n1 N# H, \7 k3 x2 C: y& [% C+ a' J
ipfs://Qme2qNy61yLj9hzDm4VN6HDEkCmksycgSEM33k4eHCgaVu
  x8 S$ U7 e3 v而现在通过网关访问是这样的：
: r4 O: o, R5 m. [http://127.0.0.1:8080/ipfs/Qme2qNy61yLj9hzDm4VN6HDEkCmksycgSEM33k4eHCgaVu
, S) [8 U6 c8 u& Thttps://ipfs.io/ipfs/Qme2qNy61yLj9hzDm4VN6HDEkCmksycgSEM33k4eHCgaVu
/ D5 q3 I/ y1 N7 _% [; UIPFS 是怎么做的6 a  q% |* T3 m* y
IPFS 是一种内容可寻址、版本化、点对点超媒体的分布式存储、传输协议。* e: o2 _4 w4 q" b) m$ n; l
我们知道在现在的网络服务里，内容是基于位置（IP）寻址的，就是在查找内容的时候，需要先找到内容所在的服务器（根据 IP），然后再在服务器上找对应的内容。( a4 ^9 X/ X+ ^  @2 N
而在 IPFS 的网络里，是根据内容寻址，每一个??上传到 IPFS 上面去的文件、文件夹，都是以 Qm 为开头字母的哈希值，无需知道文件存储在哪里，通过哈希值就能够找到这个文件，这种方式叫内容寻址。2 o& ?' s) i. F* L6 V- ~0 S+ e
工作原理) e* k7 A* R* m5 k
在 IPFS 系统中，内容会分块存放（如果内容很小就会直接存在 DHT 中），并分散存储在 IPFS 网络中的节点上（不过目前的 IPFS 实现，一个节点会完整保存内容的所有区块）。系统会给内容的每一个块计算哈希值，然后把所有块的哈希值拼凑起来，再计算一次哈希值，从而得到最终的哈希值。同时每个节点会维护一张 DHT（分布式哈希表），包含数据块与目标节点的映射关系。
. P; [- h: t5 a& d1 w- W* M在 IPFS 中是通过哈希去请求文件的，它就会使用这个分布式哈希表找到文件所在的节点，取回文件根据哈希重新组合文件（同样也会验证文件）。
6 i; H( s9 A( x6 r9 Q4 KIPFS 的特点8 A' ]0 x8 z6 k7 T- ^
根据前面的原理，我们可以推倒出 IPFS 的几个特点：7 C: p5 T5 e  W7 @
当我们知道一个文件的哈希值之后，可以确保文件不被修改， 即可以确保访问的文件是没有被篡改的。因为根据哈希的特点，哪怕源文件有一丁点的更改，对应的哈希值也会完全不同。) r) o! r! p8 O5 O0 |% s. b& ~0 z
(理论上) 如果 IPFS 得以普及，节点数达到一定规模，内容将永久保存，就算部分节点离线，也不会影响文件的读取，不像现在的收藏会失效。
5 Y4 y# h, s4 H  [5 C  F" g由于 IPFS 是一个统一的网络，只要文件在网络中被存储过，除了必要的冗余备份，文件不会被重复存储，对比现有互联网，信息孤岛，各中心间不共享数据，数据不的不重复存储，IPFS 一定意义上节约了空间，使得整个网络带宽消耗更低，网络更加高效。$ d7 i& Y, n- _9 W6 T
相对于中心化存储的容易遭受 DDOS 攻击，IPFS 采用分布式存储网络，文件被存储在不同的网络节点，天然避免了 DDOS 攻击，同时一个文件可以同时从多个节点同时下载，通信的效率也会更高。
* w& t% m" b, K1 j+ ]$ vIPNS! O: }" R9 J, q7 b" k; Y
在 IPFS 中，一个文件的哈希值完全取决于其内容，修改它的内容，其相应的 Hash 值也会发生改变。这样有一个优点是保证文件的不可篡改，提高数据的安全性。, i0 Y* m) Q! M& O
但同时我们在开发应用（如网站）时，经常需要更新内容发布新版本，如果每次都让用户每次在浏览器中输入不同的 IPFS 地址来访问更新后内容的网页，这个体验肯定是无法接受的。& m" ^/ G: ?7 m
IPFS 提供了一个解决方案 IPNS (Inter-Planetary Naming System)，他提供了一个被私钥限定的 IPNS 哈希 ID（通常是 PeerID），其用来指向具体 IPFS 文件哈希，当有新的内容更新时，就可以更新 IPNS 哈希 ID 的指向。7 a" R. Y! ]8 m/ a
为了方便大家理解，做一个类比，和 DNS 类似， DNS 记录了域名指向的 IP 地址， 如果服务器更改，我们可以更改 DNS 域名指向，保证域名指向最新的服务器。* J9 F% v" v* @3 O% H  m
IPNS 则是用一个哈希 ID 指向一个真实内容文件的 Hash，文件更新这更改哈希 ID 的指向，当然更新指向需要有哈希 ID 对应的私钥。
3 R" \' K$ a+ H通过 IPNS 访问文件的方式如下：( g2 {6 L5 h8 @+ T( l2 U
利用插件访问：ipns://QmYM36s4ut2TiufVvVUABSVWmx8VvmDU7xKUiVeswBuTva
% k. r: g3 K' j# r+ ]" b2 a: |3 \利用网关访问： http://127.0.0.1:8080/ipns/QmYM36s4ut2TiufVvVUABSVWmx8VvmDU7xKUiVeswBuTva- T6 U9 H; j0 T; B1 L* Q" c" X
IPNS 同样兼容 DNS，使用 DNS TXT 记录域名对应的 IPNS 哈希 ID，就可以域名来替换 IPNS 哈希 ID 来进行访问。从而实现更容易读写和记忆。
. H, j4 F: g% k) i例如使用以下方式简化访问：
4 `% Q+ H) e6 Y6 w0 L: p# uipns://ipfs.io9 `1 u# l4 \5 J# V" @
https://ipfs.io/ipns/ipfs.io/) a) i+ J1 \; A9 V
IPFS/IPNS 如果使用，将在后面的文章进一步介绍。# M9 ~- N( D) ]4 x0 W' K
小结* D& X9 h# _9 V8 |
IPFS 是一项非常激动人心的技术，尽管它仍在发展的早期（区块链也是），还有很多问题需要我们一起解决，如 NAT 穿透问题，浏览器支持问题，内容存储激励问题，存储数据安全与隐私保护问题。" A. h3 z# n3 N3 p6 P. M
但是通过 IPFS + 区块链将真正创建 Web3.0 时代的应用，这是一个完全可信的、自运转（不停机）的应用，它可以做什么我不知道，我对未来充满期待。# i4 _6 f% r* m! \+ Y
转自深入浅出区块链