IPFS全称星际文件系统。它的核心是一个版本化的文件系统，可以存储文件并随时间跟踪版本，非常类似于Git。IPFS还规定了文件在网络上的移动方式，使其成为分布式文件系统，与BitTorrent很像。IPFS结合了这两种特性，启用新的永久网络并增强我们使用HTTP等现有互联网协议的方式。

简单来说，互联网就是各种协议的集合体，介绍了数据如何在网络上移动。开发者随时利用这些协议，并在此基础之上开发各自的APP。而协议中的HTTP（超文本传输协议）是网络的支柱。由Tim Berners-Lee发明于1991年。

HTTP是一种请求响应协议。例如，网页浏览器等客户端向外部服务器发送一个请求，然后服务器返回响应报文，例如，谷歌主页返回客户端。这是位置寻址协议，也就是说，我在浏览器中输入google.com时，该网址会转换成某个谷歌服务器的IP地址，然后用这台服务器开始请求-响应循环。

HTTP的问题

假设你现在在教室里面上课，教授叫你去一个特定的网站。课堂上的每个学生都会向那个网站发出一个请求并得到回应。这说明同样精准的数据会单独发送给教室里的每个学生。如果有100个学生，那么就会有100个请求和100个回应。这显然不是最有效的处理方式。理想的方式是学生能够利用自己的物理近距离更有效地检索自己所需的信息。

HTTP还引出了一个大问题，如果通讯网络线路上出现故障，那么客户端无法连接到服务器。如果ISP罢工，国家封锁某条内容或如果就只是删除或移动这条内容，那么这种情况就有可能发生。这些已破坏的链接会遍及整个HTTP网络。

HTTP基于位置的寻址模式鼓励中心化。我们将所有数据放在几个信任的APP上是非常便捷的，但正因为此，网络上的很多数据就被孤立了。这让很多提供商不仅要对我们的信息负责，还对我们的信息有了控制权。

IPFS如何工作？

IPFS致力于创建永久性的分布式网络。其实现方式是采用内容寻址系统而非HTTP的位置寻址系统。

HTTP请求示例：http://10.20.30.40/folder/file.txt

IPFS请求示例：/ipfs/QmT5NvUtoM5n/folder/file.txt

IPFS并非使用位置寻址，而是使用内容本身的表示来寻址内容，即使用文件的加密哈希作为地址来检索。哈希代表的是根对象，在其路径下可以找到其他对象。你并非与服务器直接对话，而是访问数据的“起点”。这样的话系统就可以利用物理就近性。如果我身边亲近的人有我想要的东西，我会直接从他们那里获得，而不是联系中央服务器。在上面的课堂示例中，教室里面的学生可以相互拉取数据，无需自己与服务器建立通信。如为HTTP，你可以询问某个地址的具体内容；如为IPFS，你可以询问某个文件在哪里。为此，IPFS整合了其他点对点系统的一些成功理念。

IPFS采用分布式哈希表（DHT）来存储数据。一旦我们有了哈希，我们可以向拥有哈希所示内容的对等网络发出请求，直接从拥有我想要数据的节点上下载。采用类似于BitTorrent的机制，数据在网络中的节点之间传输。用户在IPFS网络上寻找某个内容时发现可以从邻近节点获得该内容，然后从这些邻近节点下载部分内容。IPFS优于DHT和BitTorrent协议的是采用了默克尔树。这种数据结构与Git版本控制系统所用的类似，与比特币区块链采用的协议类似。Git的这种结构用来追踪源代码版本，而IPFS是用来追踪整个网络的内容。

IPFS和区块链

IPFS和区块链因结构的相似性可以协同工作。实际上，IPFS投资者Juan Benet将这二者的结合称为“天作之合”。IPFS是Protocol Labs实验室团队的项目，创始人为Benet。Protocol Labs与IPFS密切相关的项目有IPLD（星际关联数据）和Filecoin。IPLD是区块链等分布式数据结构的数据模型。该模型便于存储，可以通过IPFS访问区块链数据。愿意存储IPFS数据的用户会收到Filecoin奖励。IPLD允许用户与多个区块链无缝交互，集成了以太坊和比特币。

IPFS采用类似于网络连接所有网站的方式，将各种区块链连接起来。你可以在某一页放一个链接到另一页的链接，可以在以太坊放上链接到zcash的链接，IPFS都能实现。— Juan Benet

IPFS和Protocol Labs其他项目充满雄心壮志。既弹性又高效的永久网络理念无疑是我们互联网协议原始投资者的目标。然而，随着时间的发展，我们的网络用途会发生变化，这些协议的缺点也会显现出来。虽然IPFS还是处于初期阶段，但是有望成为新的去中心化技术栈至关重要的一部分。

Sources:

Protocol Labs

Protocol Labs is a research, development, and deployment lab for network protocols.

protocol.ai

https://ipfs.io/

https://www.youtube.com/watch?v=erB7i6Uc4DM

https://www.youtube.com/watch?v=BA2rHlbB5i0


                                                                                                          来源：AXEL_Network