IPFS項目介紹
IPFS介紹：星際文件系統IPFS（Inter-Planetary File System）是一個面向全球的、點對點的分佈式版本文件系統，目標是爲了補充（甚至是取代）目前統治互聯網的超文本傳輸協議（HTTP），將所有具有相同文件系統的計算設備連接在一起。原理用基於內容的地址替代基於域名的地址，也就是用戶尋找的不是某個地址而是儲存在某個地方的內容，不需要驗證發送者的身份，而只需要驗證內容的哈希，通過這樣可以讓網頁的速度更快、更安全、更健壯、更持久。
IPFS是什麼
星際文件系統IPFS(The InterPlanetary File System),是一種點對點的分佈式文件系統,可能大部分互聯網用戶對它都很陌生,不過就像很多人使用了十幾年的超文本傳輸協議(HyperText Transfer Protocol,簡稱HTTP),每次打開網頁都需要輸入也不清楚它具體是什麼。
IPFS也是一種底層協議,通過底層協議,可以讓存儲在IPFS系統上的文件,在全世界任何一個地方快速提取,不受到防火牆的影響,讓用戶訪問數據的速度更快,更加安全,並且更加開放。
互聯網得以快速發展建立在HTTP協議上的,超文本傳輸協議(HTTP)的設計目的是保證客戶機器與服務器之間的通信,打個比方,客戶端的瀏覽器向服務器提交HTTP請求,然後服務器向客戶端再返回響應,這是互聯網誕生以來沿用至今的一種方式。但隨着互聯網用戶量級的改變,以及越來越多的網絡安全問題的凸顯,互聯網發展到了今天,HTTP也開始逐漸暴露出不足。
HTTP作爲一種底層協議並不是非常安全的,它是一種明文傳輸協議,但它並無法加密數據。大部分的普通互聯網用戶其實都沒有足夠的能力對自己的瀏覽行爲進行安全性的保護。因此當瀏覽器用戶與網站進行HTTP鏈接時,兩者之間傳輸的數據容易被窺視、竊取甚至篡改。
IPFS是使用內容尋找地址,內容作爲唯一的表示去進行訪問,並且會提前檢驗這個標識是否被儲存過,如果它之前已經被存儲過了,那麼就直接從其他節點讀取,這樣就不需要重複存儲,解決了存儲空間浪費的問題。
IPFS的特性在應用層面讓它與當下大熱的區塊鏈完美結合。區塊鏈的本質是分佈式賬本,解決的傳統賬本的存儲能力,可以在一定程度上爲傳統應用程序提供分佈式緩存方案。
IPFS的產生背景及應用
HTTP超文本傳輸協議從1999年創立以來，對整個互聯網行業的發展起到了無法替代的作用。但是中心化存儲的互聯網運行機制下，運營成本高、效率低、安全性差、數據易丟失等缺陷也是無法避免以及正在解決的問題。
爲了改變現在互聯網的種種弊端，斯坦福大學畢業的胡安·貝尼特於2015年創立協議實驗室，發佈了IPFS（星際文件系統），目標就是取代HTTP，成爲下一代互聯網底層通信協議。
IPFS(Inter-Planetary File System)即星際文件系統，是一種基於內容尋址、版本化、點對點的超媒體傳輸協議，集合了P2P網絡技術、BitTorrent傳輸技術、Git版本控制、自證明文件系統等技術，對標Http的新一代通信協議。
IPFS從根本上改變了用戶搜索的方式。我們知道，通過HTTP瀏覽器搜索文件的時候，首先找到服務器位置，然後使用路徑名稱在服務器上查找文件，但是通過協議IPFS，用戶可以直接搜索內容。這裏是怎麼實現呢？
首先，IPFS網絡裏的文件，會被賦予一個哈希值，這個哈希值類似於我們的身份證號，他是獨一無二的，它是從文件內容中被計算出來的。
然後，當用戶向IPFS分佈式網絡詢問哈希的時候，它通過使用一個分佈式哈希表，可以快速地找到擁有數據的節點，從而檢索到該數據。簡單來講，就是以前我們是通過跳轉多層網站才能找到一個文件，但是在IPFS上存儲的文件，我們只需查詢它的哈希值，便能快速找到。
IPFS對於一些大的文件，它會自動將其切割爲一些小塊，使IPFS節點不僅僅可以像HTTP一樣從一臺服務器上下載文件，而且可以從數百臺服務器上進行同步下載。所以，只要所存儲的節點通電且網絡正常，那麼這個訪問速度就可以非常快。
IPFS和區塊鏈有什麼區別？
IPFS和區塊鏈的區別主要包括：
1、區塊鏈是一種記錄交易數據並在區塊中維護歷史的技術。IPFS旨在取代HTTP，它是一種協議和網絡，設計用於共享和存儲媒體的點對點方法。
2、區塊鏈技術不適合存儲大量數據。IPFS由需要可公開訪問的數據庫的區塊鏈應用程序使用，IPFS將大量數據存儲在不同的節點上，它使用區塊鏈的通證經濟（其激勵層Filecoin）來保持這些節點在線。
3、在區塊鏈上輸入數據後; 它無法更新或刪除，使用先前塊散列函數的鏈接創建新塊。在IPFS中，只有在另一個節點選擇不重新託管時，才能刪除網絡數據。同時，IPFS支持版本控制。
4、區塊鏈將數據存儲在具有數據，哈希函數和先前哈希的塊中。文件存儲在IPFS對象中。這些對象可以存儲高達256kb的數據，還可以鏈接到其他IPFS對象文件存儲在IPFS對象中。這些對象可以存儲高達256kb的數據，還可以鏈接到其他IPFS對象。
這些特性使IPFS成爲分佈式存儲數據的理想場所，可以使用區塊鏈技術進行參考和時間戳。
IPFS不是區塊鏈項目，但其激勵層Filecoin是名副其實的區塊鏈項目。
Filecoin是運行在IPFS上的一個激勵層，是一個基於區塊鏈的分佈式存儲網絡，它把雲存儲變爲一個算法市場，代幣（FIL）在這裏起到了很重要的作用。代幣是溝通資源（存儲和檢索）使用者（IPFS用戶）和資源的提供者（Filecoin礦工）之間的中介橋樑，Filecoin協議擁有兩個交易市場—數據檢索和數據存儲，交易雙方在市場裏面提交自己的需求，達成交易。IPFS和Filecoin相互促進，共同成長，解決了互聯網的數據存儲和數據分發的問題，特別是對於無數的區塊鏈項目，IPFS和Filecoin將作爲一個基礎設施存在。這就是爲什麼我們看到越來越多的區塊鏈項目採取了IPFS作爲存儲解決方案，因爲它提供了更加便宜、安全、可快速集成的存儲解決方案。
IPFS爲區塊鏈帶來什麼變化？
區塊鏈的誕生本是爲了做到去中心化，在沒有中心機構的情況下達成共識，共同維護一個賬本。它的設計動機並不是爲了高效、低能耗，抑或是擁有可擴展性（如果追求高效、低能耗和擴展性，中心化程序可能是更好的選擇）。
IPFS與區塊鏈協同工作，能夠補充區塊鏈的兩大缺陷：一是區塊鏈存儲效率低，成本高；二是跨鏈需要各個鏈之間協同配合，難以協調。
IPFS生態
應用層 Dapp
採用IPFS技術的DAPP示意圖
DAPP示例
（1）Openbazaar 是個開源的開放集市（c2c），沒有中心服務器，靠的是分佈式節點自動維護，交易付款用BTC，交易雙方是匿名；網站沒有沒有域名，它並不是使用域名訪問的，而是使用類似區塊鏈技術的onename。
在1.0版本，OpenBazaar被稱之爲“黑市”，那時沒有應用IPFS，利用ZeroMQ來實現P2P交易，把交易的手續費作爲紅利給到用戶，同時它用比特幣作爲支付渠道而轟動一時，用戶數量在短時間內迅速提升。
在2.0版本發佈後，加入了一層審查機制，同時支持了比特幣之外的BCH等數字貨幣，並且整合與重構IPFS，取代了之前的ZeroMQ。
現在，集市上衆多的商店在沒有用戶上線的情況下，也可以在主機上就被運行。以前必須同時登陸纔可以交易，現在利用IPFS相當於實現了離線店鋪，這意味着，訪問你店鋪的人越多，店鋪數據被複制越多，有利於優質的店鋪宣傳和推廣，這也是一定意義上的價值迴歸。
（2）PeerPad是協作的實時編輯器，它不使用第三方，所有參與節點直接對話，不需要中央服務器。同時Peerpad開源，展示了開發者如何使用IPFS建立自己的無服務器的、實時的、離線優先的多人協作的分佈式應用程序，由協議實驗室和IPFS社區建立。可實現四種功能：
1、會議筆記
無論是使用純文本、Markdown還是富文本，你都可以實時地與同事分享會議記錄。
2、協作或共享代碼片段
Peerpad有一個內置的代碼編輯器，可以在編輯同一個文件時使用它與同事協作。
3、寫文章並分享
您可以發佈一個pad的快照到IPFS，使其在internet上可用。通過共享解密內容的讀取密鑰來選擇與誰共享。
4、與多個用戶同時協作
Peerpad可以與許多用戶同時修改文檔，實時處理彼此的變化。
IPFS應用層目前還多爲當前互聯網商業業務突出的產品的區塊鏈版，有音視頻娛樂服務、電子商務等，但結合IPFS特性及中心化社會的痛點，未來但凡涉及‘數據量大’、‘帶寬壓力’、‘數據安全’、‘文件版本’等基本訴求的業務，皆向去中心化甚至IPFS靠攏，在這裏做個窺探性前瞻。
網絡激勵層–Filecoin
目前IPFS激勵層應用在國內外有多個項目在探索，最受關注的還是協議實驗室自搭建的Filecoin（文件幣），它的出現旨在提升IPFS協議在全球範圍內被應用的廣度，這個普及推廣的過程需數年甚至數十年，Filecoin自身也形成了一個應用生態，包含了存儲網絡、經濟體系、技術架構等。
IPFS與Filecoin的關係
IPFS星際文件系統（InterPlanetary File System ），是個旨在創建持久且分佈式存儲和共享文件的網絡傳輸協議。它是一種內容可尋址的對等超媒體分發協議。
我們現在常用的這些APP、網站、朋友圈的數據都是放在中心化的服務器集羣中存儲的，然後通過URL、URI、域名系統定位資源去訪問，而IPFS呢，不是基於這種域名尋址，而是內容尋址，它會從一個資源的內容計算出一個哈希值，這個值直接反應這個資源的內容。一個IPFS客戶存儲一個大文件資源到IPFS網絡，當該資源較大時IPFS通過對資源文件進行分片，分別計算哈希，並通過Merkle DAG（Git數據格式）對該資源文件進行組織，每個分片可能存在一個節點或多個節點，並且可能是多個副本來保證某些節點失效時還可以在其他節點取得文件分片。
Filecoin是一個去中心化存儲網絡，也叫做Filecoin的區塊鏈，Filecoin的代幣名稱爲FIL。Filecoin與IPFS是兩個項目，IPFS是底層協議。FIlecoin區塊鏈中的礦工可以通過爲客戶提供存儲來獲取FIL。相反的，客戶可以通過花費FIL僱傭礦工來存儲或分發數據。
Filecoin是基於IPFS進行 ICO的另外一個項目，本質上來說 Filecoin是對 IPFS網絡的一個激勵層IPFS可以理解爲一個BT軟件，那麼BT軟件多年來一直未解決的問題就是如何激勵資源的貢獻者，如何激勵參與者提供更好的磁盤、更好的網絡，提供給使用者更好的使用體驗和穩定質量。
Filecoin 去中心化存儲網絡 (Decentralized Storage Network，簡稱DSN)，在這個網路中準備構建兩個市場分別爲「存儲市場」和「檢索市場」，以此來獎勵存儲礦工提供更好質量的存儲服務，同時在檢索市場激勵網絡較好或響應性能較好的礦工獲取獎勵。
