什麼是IPFS（最權威解釋）

August 26th, 2022

1、星際文件系統是一個旨在實現文件的分佈式存儲、共享和持久化的網絡傳輸協議。它是一種內容可尋址的對等超媒體分發協議。在IPFS網絡中的節點構成一個分佈式文件系統。它是一個開放源代碼項目，自2014年開始由協議實驗室在開源社區的幫助下發展。其最初由Juan Benet設計。

（1）IPFS原理

IPFS協議誕生於2015年，是一個互聯網的底層協議，主要從文件傳輸和數據存儲兩個方面做了架構性的革新。舉個例子，你想要在IPFS系統保存一段視頻，系統會把文件打碎成若干大小一致的碎片。接著對這些碎片進行哈希運算得到一個數值，就是哈希值。再將這些所有的碎片的哈希值以及相關數據整理再進行哈希運算，得到最終哈希值，最後被傳輸到IPFS的系統中。在這個過程中，很可能你的視頻其中的一個碎片就存儲在你鄰居家的硬盤中，但他無法得知碎片的內容以及替誰存儲了文件。沒有對應的哈希值，就沒有任何人或機構能查看你的視頻，解決了用戶數據會被他人利用的問題。此外，每一個碎片都會被備份多次保留在IPFS的多個節點，這樣即使某個節點遭遇到服務器攻擊或是硬盤損壞，其他節點依舊能保持文件的完整性。

至於文件傳輸，當用戶使用IPFS訪問或下載文件時，用戶向系統提交該文件的哈希值，由於每個碎片只有256kb，只要文件存儲在整個IPFS系統中，系統就能自動通過最近的節點找出同時傳輸碎片給出內容，會出現驚人的傳輸速度。

由於在IPFS中，文件的檢索是根據文件的哈希值進行的，為了保證用戶隱私，用戶在上傳前需要對文件先進行加密，將來即使第三方獲取文件哈希值，下載後也無法看到原始內容。 IPFS並不會要求每一個節點都存儲所有的內容，節點的所有者可以自由選擇想要維持的數據，在備份了自己的數據之外，自願地為其他的關注的內容提供服務。為了激勵貢獻存儲和數據檢索服務，在2017年8月，IPFS的激勵層filecoin公開眾籌，在很短的時間募集到了2.57億美金，創造了當年ICO的奇蹟。

IPFS如果能得以普及，節點數達到一定規模，即使每個節點只存放一點點內容，所累計的空間、帶寬和可靠性將超過h#IPFS#ttp以中心服務器傳輸的模式。

（2）IPFS的內容

IPFS是一個協議，類似http協議

-定義了基於內容的尋址文件系統

-內容分發

-使用的技術分佈式哈希、p2p傳輸、版本管理系統

IPFS是一個文件系統

-有文件夾和文件

-可掛載文件系統

IPFS是一個web協議

-可以像http那樣查看互聯網頁面

-未來瀏覽器可以直接支持 ipfs:/ 或者 fs:/ 協議

IPFS是模塊化的協議

-連接層：通過其他任何網絡協議連接

-路由層：尋找定位文件所在位置

-數據塊交換：採用BitTorrent技術

IPFS是一個p2p系統

-世界範圍內的p2p文件傳輸網絡

-分佈式網絡結構

-沒有單點失效問題

IPFS天生是一個CDN

-文件添加到IPFS網絡，將會在全世界進行CDN加速

-bittorrent的帶寬管理

IPFS擁有命名服務

-IPNS：基於SFS（自認證系統）命名體系

-可以和現有域名系統綁定

（3）IPFS的特點

IPFS有兩個顯著特點，一是數據永久存儲，通過IPFS協議，任何存儲在這系統裡的資源，包括文字、圖片、聲音、視頻，以及網站代碼，都會通過IPFS進行哈希運算，生成唯一的地址。加上加密算法的保護，該地址具備了不可篡改和刪除的特性。這樣就表示一旦數據存儲在IPFS中，它就會是永久性的。舉個例子，平時打開一些網頁，有時總會遇到“404 Not Found”這樣的情況。根本原因就是你瀏覽網頁的中心服務器出現問題了，這是中心化技術帶來的問題，難以改變。但這種情況，在IPFS上就不會發生。即便是把該中心服務器撤銷，只要存儲該信息的網絡依然存在，該網頁就可以被正常訪問。存儲站點的分佈式網絡越多，它的可靠性也就越強。

二是解決“過度冗餘”問題，如今我們的個人電腦都會存儲一些電影、音樂、電子文檔這樣的文件。但很多文件在網絡上都是同質的，比如我的電腦下載了最喜歡的電影《阿凡達》，但說不定你鄰居也在電腦裡收藏有這電影呢。　這樣的後果，帶來的就是內存資源極大浪費，這就是HTTP協議的弊端。同樣的資源備份的次數過多，就會造成過度冗餘的問題。

但IPFS就可以很好地解決這個問題。 IPFS會把存儲文件，做一次哈希計算，隻字不差的兩個文件哈希值相同。用戶只需要使用相同的哈希值，就可以訪問那個文件，這個哈希值就是文件的地址。只要獲取這個地址，就可以共享資源了。

由於IPFS協議的永久存儲特性，你再也不用擔心喜歡的《阿凡達》電影找不到了，再也不用備份了，因為全球的電腦只要幾個人存儲著這部電影，你就能永遠觀看，這樣就能省下非常多的內存資源。

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