你有没有这样的经历：朋友给你分享了一个网盘的文件链接，你因为忙没有及时查看，等你想起来去查看的时候，却发现“啊哦，你所访问的页面不存在了”？
分享的文件不存在，有可能是分享链接失效了，也有可能是文件被删除了或是网盘服务提供商倒闭了，如果是后者，意味着你可能就失去了这个文件。
不仅仅是网盘上的资料，我们访问一些网站的时候，也会碰到“404PageNotFound”。网站404，有可能是服务器上的文件被永久性地删除了，也可能是服务器被关闭了，无论哪种，都意味着你所要寻找的这个网页从互联网上消失了。
内容可以被永久性地删除，这是目前互联网中心化存储的一个明显弊端。
主流的两大网盘iCloud和Dropbox，2TB存储空间每年要支付800多元，Dropbox的2018年财报显示，平均每位用户支付了117.64美元。存储成本高昂，这是目前互联网中心化存储的另一个弊端。
8月23日，亚马逊云服务AWS出现故障，导致区块链行业内的众多交易平台出现短暂的服务中断。随着越来越多的公司将自己的数据、资料托管在亚马逊AWS、阿里云等云服务器上，一旦这些中心化的云服务提供商出现问题或是遭受到黑客攻击，波及的影响可能大到出乎很多人的想象。中心化存储必然会面临安全性问题。
此外，互联网的中心化存储在隐私保护上，做得也并不够好。这就是为什么很多隐私性强的资料，我们要用移动硬盘备份，而不是直接存储在云盘上。
那么，有没有可能出现让有价值的内容可以“长期储存、成本低廉、安全性好、隐私保护性强”的存储方式呢？
这就是?IPFS要做的事情。
IPFS被称为是“Web3.0的一个新方向”，如果成功了，不仅会颠覆现有的互联网存储模式，也会成为区块链的重要基础设施。
今天，我们就来深入了解一下IPFS以及它与区块链技术的结合。
01?什么是IPFS？
IPFS的全称是TheInterPlanetaryFileSystem，被翻译成“星际文件系统”。它是一种点到点的分布式文件系统，目标是打造一个更加开放、快速、安全的互联网，对现有的互联网HTTP协议进行补充甚至取代。
IPFS不是区块链，也不是一个项目，而是一个底层的网络传输协议。正如上文提到的，如果成功了，它会成为区块链的重要基础设施。
IPFS的出现离不开HTTP协议，所以我们先了解一下HTTP协议。
万维网之父?TimBerners-Lee
HTTP协议由万维网之父TimBerners-Lee在1991年提出，主要规定了客户端和服务器之间的通信格式。
举个例子，你现在正在手机的微信上或是电脑上读这篇文章，而这篇文章的数据其实是存储在腾讯的服务器上。HTTP是一个网络传输协议，只要遵守这个协议规范，你在任何一台手机或电脑上，都可以读到这篇存储在腾讯服务器上的文章。
可以说，互联网的发展离不开HTTP这个超文本传输协议，这也是为什么TimBerners-Lee能获得2016年度“计算机届的诺贝尔奖”——图灵奖的原因之一。
但随着互联网爆炸式地增长，HTTP协议的诸多弊端也逐渐显露了出来。
HTTP协议依赖中心化服务网络，服务器必须24小时开机运行，如果服务器被关、网页404，用户将无法访问。此外，还会产生本文开头提到的成本高、易受攻击、安全性差、隐私保护弱等缺陷。
2014年5月，毕业于斯坦福大学的JuanBenet提出了IPFS的设想，并在2015年成立了ProtocolLab实验室，专门负责开发IPFS。2017年，ProtocolLab实验室宣布成立基于IPFS的区块链项目Filecoin。
与依赖中心化服务网络的HTTP不同，IPFS是一个去中心化的点对点超媒体传输协议，它融合了点对点网络技术、BT的传输技术、Git的版本控制和自证明文件系统等技术。
看到上面这段描述，你可能会“不明觉厉”，一脸茫然。别急，下面我们就通个一个简单的例子，来介绍IPFS是如何运作的。
02?一个例子看懂IPFS的运作流程
假设大白想要上传一个PDF文档到IPFS系统中，第一步大白需要将PDF文档添加到IPFS客户端中。IPFS客户端会将这个PDF进行哈希云算，并给出一个以Qm开头的哈希值。IPFS的一个特点是基于内容的地址来替代传统互联网基于域名的地址。
然后，IPFS系统将这个PDF文档拷贝多份，并将每一份进行拆分，拆分后的每一部分会分散存储在去中心化的IPFS网络节点上。
拷贝多份的原因是进行冗余备份，这样即使某些节点被攻击了或是数据丢失了或是下线了，还可以在其他节点中找到文件，从而保证了安全性。但需要注意的是，IPFS也不能100%避免部分文件丢失。
如果大白要将这个PDF文件分享给小黑，那么，大白只需要将地址告诉小黑即可。小黑通过地址就可以从IPFS系统中下载这份PDF文档。
下载的过程类似于BT下载，是从IPFS系统中的多个节点上同时下载该PDF的不同部分，最后“拼接”回原始文件，因为IPFS融合了BT的传输技术。因此，相比于传统的HTTP协议需要客户端从中心化的服务器上加载、传输数据，IPFS的传输速度更快，也不容易造成拥堵。传统的中心化服务器则非常容易因为访问人数过多而造成拥堵，比如购买春节回家的火车票，网站会时不时卡顿。
以上就是IPFS的工作流程。
需要注意的是，IPFS只是一个传输协议，不加密文件，这就产生了隐私保护的问题。别人只要知道了上面的PDF哈希值地址，就可以从IPFS网络中下载大白的这个文件，这显然不是大白希望看到的。
那如何解决这个隐私保护的问题呢？另外，存储文件有成本，IPFS网络中的那些节点为什么要帮你存储文件呢？
这时候，就需要发挥区块链的作用了。
03?IPFS+区块链
IPFS只是一个底层的传输协议，区块链技术可以放大IPFS的作用，而IPFS会成为区块链的重要底层基础设施。
这也是为什么提出IPFS的ProtocolLab实验室，需要成立基于IPFS的区块链项目Filecoin。IPFS和Filecoin之间的关系，就像是区块链技术和比特币之间的关系，前者是底层的基础设施协议，后者是一个应用。
那么，区块链技术如何让IPFS更加强大呢？我们还是通过例子来说明。
大白先将PDF文档添加到IPFS客户端，利用小黑的公钥对文档进行加密。IPFS对加密后的PDF文档生产哈希值地址，同时拷贝多份，拆解后分布式存储在不同的IPFS网络节点中。
大白将文档的哈希值地址告诉小黑，小黑下载加密的PDF文档后，可以利用自己的私钥对PDF文档进行解锁。网络上的其他人，即便是知道了这个PDF的哈希值地址，下载下来也会因为没有私钥而打不开，存储文档的节点也因为没有私钥看不了文档里的内容，从而保护了隐私。
那么，IPFS网络里的这些节点为什么愿意帮助大白存储这个PDF文档？
这就需要区块链Token经济模型的激励作用了。
以专门为有价值的、重复引用频繁的文件存储而设计的Filecoin项目为例，矿工可以分为两类：存储矿工和检索矿工。
其中，存储矿工主要负责存储，比如大白的这份PDF，就会被分割成很多部分，分散存储在几个存储矿工提供的硬盘中。检索矿工主要负责数据检索，当小黑向Filecoin网络提供了大白给的哈希值地址，检索矿工马上根据地址找出这份PDF被分割成了几个部分，分别存储在哪些节点中，让小黑可以快速地下载下来。
大白将PDF存储到Filecoin网络中的时候，需要支付一定数量的Token给矿工，同时系统也会给予这些矿工Token奖励。
除了奖励机制，还有惩罚机制。比如，存储矿工需要进行Token质押，如果完成了存储任务，质押的Token会被退回；如果没完成，比如中途文件不小心被删除了，或是存储硬盘出了故障，系统就会扣除矿工质押的Token作为惩罚。
这就是“IPFS+区块链技术”的魅力。
04?小结
莱比特矿池创始人江卓尔曾经提到说：“比特币带来了货币自由，以太坊带来了股权自由，而在未来可以预期的经济自由中，有稳定币带来的法币自由，去中心化存储带来的信息自由。”
如果IPFS成功了，它会改变现有的互联网存储模式，也可以为众多区块链项目、DApp项目提供存储支持，这就是为什么说IPFS有可能成为区块链的重要底层基础设施。
然而，提出IPFS协议的ProtocolLab实验室所成立的区块链项目Filecoin，原计划2018年上线主网，一直拖延，直到最近才公布消息称将在年底上线测试网，明年上线主网。
IPFS所描绘的愿景非常美好，但能否落地，能否大规模应用，能否改变现有的中心化存储模式，一切都有待时间的检验。
留言挖矿：你希望早日实现去中心化存储吗？为什么？欢迎在留言区分享你的观点。
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原创：?JackyLHH
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