IPFS協議是怎樣存儲文件的?

之前說過 IPFS 協議的目標是取代傳統的互聯網協議HTTP,那麼到底HTTP協議有哪些問題,我們為什麼需要一種新的協議來取代它呢?除了傳輸速度更快,IPFS 還有哪些優點?

IPFS協議是怎樣存儲文件的?

HTTP的中心化存儲

HTTP傳輸協議之下,數據是被集中的儲存在服務器上的。這種簡單的中心化存儲傳輸方式,將發佈信息的成本降到了最低,但同時也在可分佈性和可持久性方面造成了先天的缺失,2017年人類所產生的數據裡比過去500年的總和還要多,隨著人類數據幾何級數的快速增長,中心化的存儲方式將很難成為人類知識的永久載體。中心化的存儲也顯現出了諸多難以解決的問題,例如:

1.存儲安全性差,數據有可能被監控、被複制,甚至被篡改;

2.存儲成本高,數據很難被永久保存;

3.當存儲服務器出現突發狀況時,數據很可能永久消失,無法被找回;

4.服務器的帶寬有限而且昂貴,會造成集中訪問時的網絡擁堵;

舉個栗子:

大家搶票時頁面打不開,是因為中心化的服務器,帶寬不夠造成了擁堵。

你如果訪問一個其他國家的網站,需要經過長長的光纜和無數個節點,才能到達對方的服務器,所以網頁的打開速度會很慢。

這些就是生活中的一些HTTP的典型缺點,儘管我們已經習以為常,但不得不說,中心化的HTTP並不完美,而IPFS去中心化的分佈式存儲方式將能避免上述的問題,有可能成為下一代的互聯網協議。

IPFS協議是怎樣存儲文件的?

從技術演變的角度來看,一種新技術要想取代老技術至少應該做到兩點:效率更高和成本更低。而IPFS完美做到了。

它到底是通過怎樣的方式實現的呢,我們通過下面的例子來描述一下IPFS的運行機制。

IPFS是怎樣存儲文件的?

IPFS協議是怎樣存儲文件的?

你希望在IPFS網絡中存儲一段音頻時,這段音頻數據將會通過特殊的加密算法被分割成了若干小份,然後再分散的存儲到世界各地礦工們的存儲器裡。

它們中的一部分可能就在你鄰居的存儲器中,也可能被存儲在地球另一端。IPFS中的容錯機制會保證你的數據被複制了足夠多數量並存放在不同的地區,即使某一個地區的數據因自然災害完全被毀,通過其他地區的備份也可以完整恢復你的數據。這就極大的保證了存儲在IPFS上的數據安全性,當你希望收聽音頻時,一定可以完整的聽到。

此外,你也不必擔心數據的隱私性,被加密保存的數據是小塊數據,是無法被人查看的,也就是說你的鄰居既不清楚他替誰保存了數據,也不清楚保存的數據到底是什麼內容,這就比中心化的存儲更好的保護隱私。

在數據傳輸速度方面,IPFS也是有優勢的,當你需要讀取數據時,所有的存儲者會同時為你發送自己保存的那一小塊數據,機器接收後自動進行拼接,這樣的話,你的下載速度將不再受制於服務器的帶寬,而主要取決你的下載帶寬,這樣自然你的訪問速度自然比中心化的HTTP模式下更快。

IPFS協議是怎樣存儲文件的?

那麼,全球的數據存儲者們,為什麼願意貢獻自己的硬盤去保存別人的數據呢?這當然少不了一套合理的獎勵機制,數據的存儲者充當了 IPFS 中的礦工,獲得存儲數據的獎勵。這套合理的獎勵機制就是典型的區塊鏈思維了,也是整個 IPFS 的核心所在。


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