為什么需要IPFS重新架構(gòu)整個網(wǎng)絡(luò)

為什么需要IPFS？

從根本上講，IPFS是一個簡單而又大膽的目標(biāo)：通過替換HTTP重新架構(gòu)整個互聯(lián)網(wǎng)。

網(wǎng)站上的地址通常以HTTP為前綴。IPFS的目標(biāo)是完全取代HTTP協(xié)議作為Internet的基礎(chǔ)層。

實際上，我們當(dāng)前的Web版本有時稱為Web2.0，而IPFS是其自然發(fā)展的Web3.0。

為什么要重新架構(gòu)整個網(wǎng)絡(luò)？

實際上，您可能已經(jīng)受到HTTP缺陷的影響，只是不自知。

現(xiàn)在的網(wǎng)絡(luò)怎么了？

當(dāng)前的互聯(lián)網(wǎng)無法支持即將到來的創(chuàng)新和用戶浪潮，因為互聯(lián)網(wǎng)未來的發(fā)展會需要更多帶寬。

例如人們開始追求更高畫質(zhì)的視頻，為此我們已經(jīng)需要快速的互聯(lián)網(wǎng)，8k、16k甚至更高。

當(dāng)對網(wǎng)絡(luò)的需求不斷增長，成本就會更高。

像Facebook，Google和其他公司這樣的公司，花費數(shù)十億美元來支持其Web架構(gòu)并將其內(nèi)容提供給您。當(dāng)然，成本也通過各種方式分?jǐn)偨o用戶的，由于這種障礙，許多本來對人類有用的應(yīng)用程序卻無法實現(xiàn)。

但是，大文件并不是影響網(wǎng)絡(luò)的唯一問題。連接到Internet的設(shè)備的激增是另一個重要的原因。

現(xiàn)在不只是電腦和手機(jī)等數(shù)字設(shè)備可以連接網(wǎng)絡(luò)，甚至家庭電器等一切接通電的機(jī)器都能通過互聯(lián)網(wǎng)連接起來。隨著越來越多的設(shè)備連接到Internet，為這些設(shè)備提供服務(wù)所需的開發(fā)也隨之增加。

連接到互聯(lián)網(wǎng)的設(shè)備數(shù)量在未來會繼續(xù)增加，物聯(lián)網(wǎng)的新概念開始走入人們的生活中。物聯(lián)網(wǎng)旨在連接您周圍的一切，無論是汽車，房屋的門，電燈，電表還是其他。

物聯(lián)網(wǎng)的迅猛發(fā)展，將是對現(xiàn)有互聯(lián)網(wǎng)的挑戰(zhàn)。

我們需要一種可以成倍擴(kuò)展，高效且快速發(fā)展的替代方案。這便是需要IPFS的原因。

安全問題

你是否有提出過疑問，我怎么知道我要的內(nèi)容是我要的內(nèi)容？假設(shè)某個實體篡改了圖像怎么辦？

乍看之下聽起來似乎微不足道，但是隨著技術(shù)的進(jìn)步，諸如偽造品之類的問題。

然而，還有比這更多的直接問題。我怎么知道我連接的網(wǎng)站是正確的網(wǎng)站，而不是惡意黑客的網(wǎng)絡(luò)釣魚攻擊？當(dāng)前，我們已經(jīng)建立了一個證書頒發(fā)機(jī)構(gòu)系統(tǒng)來防止此類事件的發(fā)生，但是它們要求信任第三方。

高度集中化問題

以Facebook為例，當(dāng)中心服務(wù)器出現(xiàn)BUG的時候，頁面便出現(xiàn)404。根本問題是當(dāng)前的互聯(lián)網(wǎng)是基于客戶端-服務(wù)器模型。

即客戶端（瀏覽器）向中央服務(wù)器（例如facebook的服務(wù)器）請求數(shù)據(jù)，然后服務(wù)器提供數(shù)據(jù)。

當(dāng)沒有問題發(fā)生時，這種方法都非常有效。但是，當(dāng)大量用戶突然涌入，或者自然災(zāi)害，黑客入侵，甚至是代碼中簡單錯誤時，服務(wù)器非常容易崩潰。結(jié)果便是沒有人可以訪問他們的內(nèi)容了。

隱私問題

通過這一次疫情可以發(fā)現(xiàn)，通過互聯(lián)網(wǎng)的追蹤，可以隨時知道每一個人的出行軌跡。這樣的便利如果被非法使用，將會導(dǎo)致大量隱私的泄漏。

顯而易見的是，近些年來暴露出來的隱私泄漏問題非常多。

這就等同于，每個人在互聯(lián)網(wǎng)上社交，在銀行上賺錢，在互聯(lián)網(wǎng)上玩游戲，在互聯(lián)網(wǎng)上工作。你會發(fā)現(xiàn)，只要連接互聯(lián)網(wǎng)，將沒有隱私可言。

互聯(lián)網(wǎng)審查可能意味著兩個方面：

1、內(nèi)容可能由大型公司甚至政府審查；

這等同于讓其他人通過決定哪些內(nèi)容是可以允許發(fā)布的。

2、從互聯(lián)網(wǎng)上檢測個人能力。

想象一下，一個內(nèi)容創(chuàng)建者與YouTube，Medium或Twitter截然不同，他可能會失去生計。

想象一下，您已從領(lǐng)英linkedIn中刪除，您將無法再聯(lián)網(wǎng)，假設(shè)您無法使用電子郵件。隨著互聯(lián)網(wǎng)變得越來越普遍，與互聯(lián)網(wǎng)斷開連接的后果也越來越大。

IPFS是將各種創(chuàng)新融合在一起的解決方案，它將解決人類許多技術(shù)問題。

從這個意義上講，它類似于比特幣，除了它不會徹底改變金融，它會徹底改變互聯(lián)網(wǎng)，進(jìn)而改變我們的生活。

IPFS的安全性：無需信任任何人

IPFS消除了信任第三方的必要性，也就是說所有IPFS數(shù)據(jù)都是自認(rèn)證的。這樣的修改，如何保證用戶確定他收到的數(shù)據(jù)是可信任的呢？

這種自我認(rèn)證的成功秘密來自——哈希函數(shù)。

如果輸入的數(shù)據(jù)，將輸出一個獨特的指紋叫的哈希值。

這些功能以這樣的方式進(jìn)行工程設(shè)計，即很難找到兩個產(chǎn)生相同結(jié)果的數(shù)據(jù)，以至于在實踐中不可能對原始數(shù)據(jù)進(jìn)行偽造。

哈希的特別之處，就像用于記錄指紋對人類的意義一樣重要，它可以準(zhǔn)確的找到一個人，并且它是不可復(fù)制重置的。這意味著散列是唯一的標(biāo)識符，不會損害原始數(shù)據(jù)的隱私性。

哈希函數(shù)將數(shù)據(jù)變成唯一的指紋

它與IPFS有什么關(guān)系？

在HTTP中，當(dāng)用戶進(jìn)入網(wǎng)頁時，瀏覽器將在網(wǎng)頁服務(wù)器的位置上獲取數(shù)據(jù)。該位置可能被黑客欺騙。也許有人可以攔截請求，而不是發(fā)送博客，而是發(fā)送一個釣魚網(wǎng)站，以獲取用戶密碼。

但是使用IPFS，用戶將不會輸入HTTP的網(wǎng)址，而是要求看起來像這樣的哈希：QmTkzDwWqPbnAh5YiV5VwcTLnGdwSNsNTn2aDxdXBFca7D。

假設(shè)黑客攔截了對QmTkzDwWqPbnAh5YiV5VwcTLnGdwSNsNTn2aDxdXBFca7D的請求，并試圖發(fā)送一個惡意網(wǎng)絡(luò)釣魚站點，則用戶可以通過哈希函數(shù)運行接收到的數(shù)據(jù)，將接收到的數(shù)據(jù)的哈希值與請求的哈希值進(jìn)行比較，然后拒絕接收到的數(shù)據(jù)哈希值不匹配。

可以有效預(yù)防黑客攻擊。

然而，這種方案并不完善，因為始終保持?jǐn)?shù)據(jù)完整性。

如果用戶請求法律文件，則該文件的單個字母不會不同。如果用戶下載程序，則不會有一個1或一個0。如果用戶請求圖片，則每個像素都將位于完全相同的位置，這是偽造很深的時候的一個有趣屬性，在這些地方很難確定圖片的真實性。

與前面提到的LOCATION尋址相反，將重點放在使用散列函數(shù)獲取數(shù)據(jù)上被稱為CONTENT尋址（因為對內(nèi)容進(jìn)行了散列）。

效率和速度

由于用戶根據(jù)其內(nèi)容的哈希值而不是其位置來查詢數(shù)據(jù)，我們?nèi)绾沃涝撛谀睦锔菊也坏竭@些數(shù)據(jù)？數(shù)據(jù)在哪里？到底在哪個服務(wù)器上？

答案是數(shù)據(jù)可以在任何地方。IPFS是任何人都可以參與的對等網(wǎng)絡(luò)。您可以將其視為BitTorrent，該協(xié)議通常用于分發(fā)盜版電影和歌曲。

而且由于任何人都可以分發(fā)數(shù)據(jù)，只需從地理位置附近的其他人那里獲取數(shù)據(jù)，反之亦然。就地理位置而言，如果數(shù)據(jù)就在用戶旁邊，將會大大提高效率。

假設(shè)有一個房間，里面有100個HTTP用戶和100個IPFS用戶，他們都想訪問同一個網(wǎng)址，他們的經(jīng)歷會有什么不同？

1、HTTP用戶

這100個HTTP用戶將向該網(wǎng)址的位置發(fā)送請求。這些請求中的每一個都會通過互聯(lián)網(wǎng)，通過一堆路由器反彈，直到最終到達(dá)服務(wù)器，然后從服務(wù)器發(fā)送所請求的數(shù)據(jù)，然后將其反彈再次通過一堆路由器返回，最終到達(dá)了用戶的手中。

2、IPFS用戶

從IPFS用戶的角度來看，請求是什么樣的？

100個IPFS用戶向IPFS網(wǎng)絡(luò)請求數(shù)據(jù)散列。如果房間里有人拿著文件怎么辦？為什么要麻煩通過路由器并到達(dá)可能的遠(yuǎn)程服務(wù)器？地理位置接近的用戶可以與另一個用戶共享它，并且該用戶可以與另一個用戶和另一個用戶共享它。

在這種情況下，內(nèi)容尋址顯然是效率更高的位置尋址！

未來是去中心化網(wǎng)絡(luò)

俗話說，不要把雞蛋放在同一個籃子里?？杀氖牵@正是現(xiàn)代互聯(lián)網(wǎng)的組織方式。所有的雞蛋和數(shù)據(jù)都存儲在這些巨大的籃子（服務(wù)器，客戶端必須連接到這些籃子）中。

這種安排使系統(tǒng)變得脆弱，因為服務(wù)器出現(xiàn)問題意味著客戶端根本無法訪問任何內(nèi)容。這也意味著，如果突然有大量的雞蛋饑餓的鑒賞家涌入，籃子的吞吐量將不足以供所有人食用。我們可以想象有很多人在等待被喂飽，每個人都必須等待前面的人來摘自己的蛋。

因此，IPFS的秘密就是不要將雞蛋放在同一籃子里。

分布式網(wǎng)絡(luò)

IPFS是分布式網(wǎng)絡(luò)，因此，它屬于BitTorrent等其他點對點協(xié)議的范疇。

由于網(wǎng)絡(luò)不依賴于單個服務(wù)器，因此計算機(jī)可以聯(lián)機(jī)和脫機(jī)，并且網(wǎng)絡(luò)仍然可以運行。

例如，當(dāng)你想連接到一個網(wǎng)頁，但是服務(wù)器已關(guān)閉的情況。你是無法連接，因為連接取決于可用的服務(wù)器。

如果這個網(wǎng)頁是建立在IPFS的基礎(chǔ)上，數(shù)據(jù)可以使用IPFS上的某種加密方案，其中用戶擁有訪問其私有數(shù)據(jù)的密鑰，則可以自由訪問其他用戶的公共數(shù)據(jù)。

在這種情況下，無法阻止用戶連接到該站點并訪問其數(shù)據(jù)。實際上，如果一個對等實體脫機(jī)，則還有另一個可以擁有數(shù)據(jù)。

只有使用IPFS才能實現(xiàn)。

同樣，如果大量用戶想要訪問我們當(dāng)前版本的Web中的同一文件，則可能會導(dǎo)致大量的需求激增，這可能會使服務(wù)器筋疲力盡。但是在IPFS中，該文件可以點對點共享。對等方擁有文件后，便可以將其共享給另一個對等方。

即使在需求很高的情況下，也始終可以訪問該文件。

這就像BitTorrent一樣，由于在同級之間共享文件的數(shù)據(jù)，因此可以更輕松地訪問流行的文件，而不是更少的文件。

說到BitTorrent，這將使我們引向下一個重點。

真正做到隱私保護(hù)

由于沒有要關(guān)閉的中央服務(wù)器，因此管理機(jī)構(gòu)沒有要攻擊的單獨實體。因此，如果一個停止，則有另一個對等節(jié)點替換它。而且，簡單地攻擊所有人都是不可行的。

當(dāng)然，這意味著IPFS可以成為非法活動的避風(fēng)港。已經(jīng)提出了一些想法來抑制分布式文件網(wǎng)絡(luò)（例如黑名單列表）的負(fù)面影響。但是這些解決方案是否會有效果，還是有存疑。

例如，如果某人將非法文件的哈希表列入黑名單，那么會阻止某人簡單地更改像素并因此而改變哈希表呢？

可能會產(chǎn)生無限數(shù)量的非法哈希，這使黑名單列表變得不切實際。

盡管如此，IPFS還是帶來了一個重要的好處：審查制度的抗拒性。

由于任何文件都無法刪除，所以虛假信息是否會淹沒大量信息？是否說謊會掩蓋真理？

我個人對此事的信念是，利好的發(fā)展有上升的趨勢。

某些創(chuàng)新可能會與IPFS結(jié)合使用，以驗證有關(guān)一條數(shù)據(jù)的真實性。如果我們將重要的IPFS哈希保存到以太坊等區(qū)塊鏈系統(tǒng)中怎么辦？

這將意味著散列還將與真實且不可更改的時間戳相關(guān)聯(lián)。我們可以在可驗證的時間內(nèi)將無法審查的文件關(guān)聯(lián)起來。

現(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)上虛假消息非常多，不管是個人、或者公司等，都以這種方式修改圖片和視頻以扭曲現(xiàn)實。面對大量相互矛盾的圖像和視頻，要確定真相變得越來越困難。

面對大量相互矛盾的圖像和視頻，要確定真相變得越來越困難。但是，如果我們對原始圖片或視頻的文件加了時間戳，會怎么樣？

我們可以在時間戳記之后證明該文件的任何修改版本。這樣可以更多地獲得可驗證的事實。