专访IPFS技术布道人董天一:一文带你全面了解IPFS技术和它的未来发展方向(上)

从2014年发起之初的苦心孤诣,到2017年Filecoin筹集2.5亿美元的惊世轰动,再到2018年星际矿机的上线带改变人类社会使用互联网的方式动全民挖矿的铺天热潮,IPFS/Filecoin逐渐从幕后走到台前。伴随着将会取代HTTP的神话外衣的IPFS在最初的中国社区却寂寂无名,而其构建下一代互联网,打造“星际区块链网络”的蓝图使众多苦于互联网局限性的技术人才看到未来的无限价值,自此,IPFS/Filecoin布道者接踵而出,致力于中国区的项目及技术推广。

矩阵数字经济智库有幸专访了IPFS/Filecoin中国区技术布道先驱者董天一,矩阵数字经济智库常驻专家,他认为IPFS将会改变人类社会使用互联网的方式,提升整个世界的运转效率。我们将从IPFS/Filecoin的运作原理、落地场景、技术优势等角度全方位展现IPFS。

董天一:我为什么自愿从事IPFS/Filecoin的技术布道

一次偶然的契机,使常年从事技术开发的董天一在Github上发现了IPFS项目。随着热度的不断提升,他开始深入研究其中的设计和理念,他看到IPFS对于改变互联网现有的技术是一个非常好的、可能性的选择。

在深刻的认识项目的前瞻性和价值性之后,他希望在中国可以有更多的技术开发者参与其中,并为之贡献,使IPFS真正落地,为全人类的互联网社会服务。因此,他联系了IPFS项目的官方,获得了在中国社区布道的授权,自此开始,董天一真正致力于IPFS的技术推广。

随着2017年Filecoin大火之后,IPFS真正进入公众的视野当中。董天一也于此,逐步展开项目的推广和生态建设。他将IPFS/Filecoin在中国的生态分为四大块:

第一块是应用生态,主要在应用层面的发现和落地;

第二是社区生态,主要在维护开源社区,希望有更多的爱好者加入进来;

第三是知识输出生态,因为IPFS/Filecoin体系过于复杂,需要有人来解释,有人来进行知识输出,目前国内能真正进行知识输出的人并不多;

第四是矿机和矿场生态,此前董天一并没有过于关注这一部分的推广,而目前他认为时机已成熟,后续将逐步展开对于矿机的宣传。

董天一认为互联网这几年的发展非常快,中国已经走在了世界的前列,某种程度上来讲,中国是在引领世界互联网的潮流。所以在IPFS这一块,它希望中国依然能够站在世界前列,引领世界潮流。也希望各个生态之间能够形成良性的循环,为中国带来更多的价值。

IPFS的工作原理

一项技术的诞生和发展不可能永远良性循环下去,伴随着迭代和更新,必然会暴露出难以调和的弊端。而HTTP正处于改变或者替代的关键时期,也因此,IPFS应运而生。而为了与Filecoin进行明确的区分,我们首先应明确IPFS到底是什么。

IPFS(InterPlanetary File System)的中文名是星际文件系统,由Juan Benet在2014年5月份发起。IPFS本质上是一种内容可寻址、版本化、点对点超媒体的分布式存储、传输协议,目标是补充甚至取代过去20年里使用的超文本媒体传输协议(HTTP),希望构建更快、更安全、更自由的互联网时代。

IPFS的最终目标不仅仅是为了加速web,而是为了最终取代HTTP协议,使互联网更加美好。

董天一希望在集中化和分散集群的基础上,IPFS会成为互联网平台所提供的网络服务的第三种模式。IPFS想打造一个点对点的网络拓扑,相当于颠覆HTTP所代表的分布关系,它具有内容可寻址的特点,通过文件内容生成唯一的哈希标识,一定程度上节约了空间开销的成本。而IPFS具体的工作原理是这样的:

1、IPFS为每一个文件分配一个独一无二的哈希值(文件指纹:根据文件的内容进行创建),即使是两个文件内容只有1个比特的不相同,其哈希值也是不相同的。所以IPFS是基于文件内容进行寻址,而不像传统的HTTP协议一样基于域名寻址。

2、IPFS在整个网络范围内去掉重复的文件,并且为文件建立版本管理,也就是说每一个文件的变更历史都将被记录(这一点类似版本控制工具git,svn等),可以很容易个回到文件的历史版本查看数据。

3、当查询文件的时候,IPFS网络根据文件的哈希值(全网唯一)进行查找。由于每个文件的哈希值全网唯一,查询将很容易进行。

4、如果仅仅使用哈希值来区分文件的话,会给传播造成困难,因为哈希值不容易记忆,就像ip地址一样不容易记忆,于是人类发明的域名。IPFS利用IPNS将哈希值映射为容易记的名字。

5、每个节点除了存储自己需要的数据,还存储了一张哈希表,用来记录文件存储所在的位置。用来进行文件的查询下载。

基于IPFS的运作机理,它可以在互联网场景中进行广泛的应用,如在 /IPFS和/ipns下面挂载全球文件系统、挂载个人同步的文件夹,可以自动进行版本管理,自动备份、作为加密文件和数据共享系统、作为带版本控制的软件包管理系统、作为虚拟机的根文件系统、作为数据库等。

而IPFS实质上为我们解决的最终要内容是:数据存储。它能够极大的降低数据存储的成本,提升数据下载速度。

IPFS是互联网缺陷的解决方案

IPFS的诞生是为了解决目前互联网所存在的弊端,因此,我们首先应明确互联网所存在的问题。

众所周知,互联网是建立在HTTP协议上的。HTTP协议是个伟大的发明,让我们的互联网得以快速发展。但是互联网发展到了今天HTTP逐渐出来了不足。

(1)HTTP的中心化是低效的,并且成本很高。

使用HTTP协议每次需要从中心化的服务器下载完整的文件(网页,视频,图片等,速度慢,效率低。如果改用P2P的方式下载,可以节省近60%的带宽。P2P将文件分割为小的块,从多个服务器同时下载,速度非常快。

(2)Web文件经常被删除。

是不是经常你收藏的某个页面,在使用的时候浏览器返回404(无法找到页面), http的页面平均生存周期大约只有100天。Web文件经常被删除(由于存储成本太高),无法永久保存。

IPFS提供了文件的历史版本回溯功能(就像git版本控制工具一样),可以很容易的查看文件的历史版本,数据可以得到永久保存。

(3)中心化限制了web的成长。

现有互联网是一个高度中心化的网络。互联网是人类的伟大发明,也是科技创新的加速器。各种管制将对这互联网的功能造成威胁,例如:互联网封锁,管制,监控等等。这些都源于互联网的中心化。而分布式的IPFS可以克服这些web的缺点。

(4)互联网应用高度依赖主干网。

主干网受制于诸多因素的影响,战争、自然灾害、互联网管制、中心化服务器宕机等等,都可能是我们的互联网应用中断服务。IPFS可以是互联网应用极大的降低互联网应用对主干网的依赖。

而IPFS又是如何解决这些缺点的呢?主要体现在四个方面:

1、下载速度快,不再依赖主干网,中心化服务器。

整个IPFS系统是一个分布式的文件存储系统,那么在下载相关数据的时候,将从多个节点同时下载,相比于HTTP从中心服务器的下载速度要快很多,大家都用过P2P下载(比如:迅雷,BitTorrent),IPFS下载过程跟这个类似。

2、存储空间变得非常便宜。

由于IPFS使用的是区块链技术,利用Filecoin(为了的文章中会将如何获取Filecoin,也就是挖矿)来激励矿工分享自己的硬盘,并且IFPS从全网去掉了冗余存储(从整个网络空间考虑,这将大大节省网络存储空间),将来的IPFS存储将会变得非常便宜(与我们现在的云盘,各种中心化的CND相比较)。

3、安全。

中心化服务器目前很难抵挡DDoS攻击,当大量的访问请求从四面八方涌来,中心化的服务器几乎会在一瞬间瘫痪,如电商、银行等行业,巨大的访问量随时可能造成服务器宕机。IPFS天生就拥有抵挡这种攻击的能力,因为所有的访问将会被分散到不同的节点。甚至攻击者自己也是节点之一。某种程度上讲,IPFS甚至能抵挡量子计算的攻击。

4、开放。

众所周知,比特币是一种去中心化,匿名的数据货币,这些特性使得比特币无法被管制,交易无法篡改。 IPFS同样,由于是建立在去中心化的分布式网络上的,所以IFPS很难被中心化管理,限制。互联网将更加开放。

董天一

IPFS中国区布道人、《IPFS指南》作者。

一直致力于IPFS/Filecoin在中国的技术推广,是IPFS官方在中国的代言人。是为数不多在区块链膨胀浮躁的大环境中稳健做事、谦逊低调、保持客观的技术大神。

资深区块链技术开发者,先担任汉光百货技术总监,曾就职于甲骨文亚洲研发中心(中国),担任数据库开发工程师。

矩阵数字经济智库由矩阵财经依托“MATRIX贝叶斯研究基金”(MATRIX与清华大学教育基金会联合成立)和MATRIX与“一带一路研究中心”的战略合作协议发起。智库将联合区块链、人工智能、金融、数字资产管理与投资领域的专家,聚焦传统产业转型和技术/商业创新,以新技术赋能实体经济,推动技术进步,引领数字经济的变革。

矩阵财经出品

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