摘要：在中，一個文件的哈希值完全取決于其內容，修改它的內容，其相應的值也會發(fā)生改變。則是用一個哈希指向一個真實內容文件的，文件更新這更改哈希的指向，當然更新指向需要有哈希對應的私鑰。

本文首發(fā)于深入淺出區(qū)塊鏈社區(qū)
原文鏈接:站在Web3.0 理解IPFS是什么原文已更新，請讀者前往原文閱讀

盡管網(wǎng)絡上，已經(jīng)有不少文章討論IPFS，不過真正講明白IPFS想做什么的很少，文本嘗試站在未來Web3.0的高度來看看IPFS究竟用來解決什么問題。

對區(qū)塊鏈有所了解的同學，知道區(qū)塊鏈維護的是一個中立的（去中心）、共同信任、難以篡改的數(shù)據(jù)庫、智能合約創(chuàng)造的是一個完全透明（不被干擾）的運行規(guī)則，因此可以解決信任問題。

一切看起來很美好，我們可以開發(fā)去中心化應用DApp 解決信任問題，由此也確實產(chǎn)生了很多的博彩類DApp游戲。

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

細心的同學，也許會發(fā)現(xiàn)一個問題，雖然DApp的后臺邏輯（智能合約）是在無中心的節(jié)點上運行的透明的規(guī)則，但是我們看到內容卻來自于一臺無信任的中心化服務器。

這是由當前互聯(lián)網(wǎng)規(guī)則-超文本媒體傳輸協(xié)議（HTTP）決定的，簡單來講，在這個協(xié)議下，當我們在瀏覽器輸入一個網(wǎng)址時，總是會先找到這個網(wǎng)址（域名）對應的服務器IP地址，然后請求服務器，并把服務器的響應顯示在瀏覽器。

這種方式下文件能否訪問，完全取決于服務器，服務器也許會關閉、內容獲取被篡改或刪除，對用戶都無法保證。我自己看到好內容把網(wǎng)頁收藏的習慣，經(jīng)常會出現(xiàn)過一段時間再去訪問的時候，頁面已經(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，其實IPFS想要做的遠不只存儲，其目標是取代HTTP，成為Web3.0時代的基礎協(xié)議。我們從其官網(wǎng)對IPFS的定義就可以看到其雄心。

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

在官網(wǎng)的有這樣兩個描述：

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.

翻譯過來就是： 1. IPFS是分布式Web，是點對點的超媒體協(xié)議，以構建更快、更安全、更開放的網(wǎng)絡。 2. IPFS旨在取代HTTP，為我們構建一個更好的web。

當然，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HTTP網(wǎng)關的方式訪問IPFS網(wǎng)上面存在的文件。
未來IPFS能取代Http的話？就是通過網(wǎng)絡瀏覽器里直接輸入 ipfs://文件hash 訪問內容，??目前這種方式訪問IPFS 必須依靠瀏覽器插件ipfs 伴侶， 并且這個插件的使用不廣泛。

注意，這里提到的瀏覽器，只是沿用這個名詞，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行簽名。所以這樣一個形態(tài)的產(chǎn)品也是大家的機會，這是一個全新的超大入口級產(chǎn)品。

即未來期望的訪問方式是這樣的：
ipfs://Qme2qNy61yLj9hzDm4VN6HDEkCmksycgSEM33k4eHCgaVu

而現(xiàn)在通過網(wǎng)關訪問是這樣的：
http://127.0.0.1:8080/ipfs/Qme2qNy61yLj9hzDm4VN6HDEkCmksycgSEM33k4eHCgaVu
https://ipfs.io/ipfs/Qme2qNy6...

IPFS是一種內容可尋址、版本化、點對點超媒體的分布式存儲、傳輸協(xié)議。

我們知道在現(xiàn)在的網(wǎng)絡服務里，內容是基于位置（IP）尋址的，就是在查找內容的時候，需要先找到內容所在的服務器（根據(jù)IP），然后再在服務器上找對應的內容。
而在IPFS的網(wǎng)絡里，是根據(jù)內容尋址，每一個??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，無需知道文件存儲在哪里，通過哈希值就能夠找到這個文件，這種方式叫內容尋址。

在IPFS系統(tǒng)中，內容會分塊存放（如果內容很小就會直接存在DHT中），并分散存儲在IPFS網(wǎng)絡中的節(jié)點上（不過目前的IPFS實現(xiàn)，一個節(jié)點會完整保存內容的所有區(qū)塊）。系統(tǒng)會給內容的每一個塊計算哈希值，然后把所有塊的哈希值拼湊起來，再計算一次哈希值，從而得到最終的哈希值。同時每個節(jié)點會維護一張DHT（分布式哈希表），包含數(shù)據(jù)塊與目標節(jié)點的映射關系。

在IPFS中是通過哈希去請求文件的，它就會使用這個分布式哈希表找到文件所在的節(jié)點，取回文件根據(jù)哈希重新組合文件（同樣也會驗證文件）。

根據(jù)前面的原理，我們可以推倒出IPFS的幾個特點：

當我們知道一個文件的哈希值之后，可以確保文件不被修改， 即可以確保訪問的文件是沒有被篡改的。因為根據(jù)哈希的特點，哪怕源文件有一丁點的更改，對應的哈希值也會完全不同。

(理論上) 如果IPFS得以普及，節(jié)點數(shù)達到一定規(guī)模，內容將永久保存，就算部分節(jié)點離線，也不會影響文件的讀取，不像現(xiàn)在的收藏會失效。

由于IPFS是一個統(tǒng)一的網(wǎng)絡，只要文件在網(wǎng)絡中被存儲過，除了必要的冗余備份，文件不會被重復存儲，對比現(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)不的不重復存儲，IPFS一定意義上節(jié)約了空間，使得整個網(wǎng)絡帶寬消耗更低，網(wǎng)絡更加高效。

相對于中心化存儲的容易遭受DDOS攻擊，IPFS采用分布式存儲網(wǎng)絡，文件被存儲在不同的網(wǎng)絡節(jié)點，天然避免了DDOS攻擊，同時一個文件可以同時從多個節(jié)點同時下載，通信的效率也會更高。

在IPFS中，一個文件的哈希值完全取決于其內容，修改它的內容，其相應的Hash值也會發(fā)生改變。這樣有一個優(yōu)點是保證文件的不可篡改，提高數(shù)據(jù)的安全性。
但同時我們在開發(fā)應用（如網(wǎng)站）時，經(jīng)常需要更新內容發(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地址來訪問更新后內容的網(wǎng)頁，這個體驗肯定是無法接受的。

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

為了方便大家理解，做一個類比，和DNS類似， DNS記錄了域名指向的IP地址， 如果服務器更改，我們可以更改DNS域名指向，保證域名指向最新的服務器。
IPNS則是用一個哈希ID指向一個真實內容文件的Hash，文件更新這更改哈希ID的指向，當然更新指向需要有哈希ID對應的私鑰。

通過IPNS訪問文件的方式如下：

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

IPNS同樣兼容DNS，使用DNS TXT記錄域名對應的IPNS哈希ID，就可以域名來替換IPNS哈希ID來進行訪問。從而實現(xiàn)更容易讀寫和記憶。

例如使用以下方式簡化訪問：
ipns://ipfs.io
https://ipfs.io/ipns/ipfs.io/

IPFS/IPNS 如果使用，將在后面的文章進一步介紹。

IPFS是一項非常激動人心的技術，盡管它仍在發(fā)展的早期（區(qū)塊鏈也是），還有很多問題需要我們一起解決，如NAT穿透問題，瀏覽器支持問題，內容存儲激勵問題，存儲數(shù)據(jù)安全與隱私保護問題。
但是通過 IPFS + 區(qū)塊鏈將真正創(chuàng)建Web3.0時代的應用，這是一個完全可信的、自運轉（不停機）的應用，它可以做什么我不知道，我對未來充滿期待。

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