从Web 1.0到Web 2.0：信任的让渡
20世纪90年代初的Web 1.0时代，互联网由静态网页构成且加载缓慢。彼时，MSN、ICQ等应用的免费模式令人困惑。随着Web 2.0到来，动态网络平台兴起，用户成为内容创作者，智能手机的普及更助推了分享狂热。然而，这种便利的代价是隐私与数据权。为了“免费”使用服务，我们默许中心化平台获取并交易个人数据，将信任（即权威）交给了大型科技公司，我们本身变成了产品。
信任危机与去中心化的理论解法
信任是对某事发生或不发生的信念。例如在WhatsApp聊天时，我们默认消息加密且不可被读取，但若平台非开源，便无法验证其是否持有解密密钥。2021年1月新隐私政策引发的用户大规模流失便是例证。
500年前，贸易基于熟人社会的直接信任；全球化后，信任转化为品牌声誉及法律保障。但各国法律差异及潜在的利益交换导致腐败风险。无需信任（trustless）的去中心化互联网能否在实践中解决这些问题尚待时间检验，但在理论上被视为通往民主分配健康道路的关键十字路口。
审查制度与单点故障
信息获取本应自由，但Web 2.0的中心化架构使其受制于政府与公司。数据集中于少数服务器，不仅便于“必要时”切断访问，也导致了审查与封锁。典型案例如土耳其曾禁止访问维基百科（IPFS开发时曾以此测试）。
此外，主服务器故障会导致单点故障。即便短暂断网（如Facebook系应用曾经历的6小时瘫痪），也会造成巨大经济损失并引发用户恐慌。我们仍沿用此模式，主要源于用户对高速、高质量内容的即时需求，以及目前缺乏足够优秀的替代方案。
中心化互联网的运作局限
中心化互联网之所以快，依赖于基于位置的寻址。用户通过URL指定资源的确切位置（域名）。一旦该域名或服务器离线，即便网络上其他节点存有该文件副本，用户也无法获取。系统机制决定了在源地址恢复前，访问将被阻断。
IPFS：去中心化存储协议
IPFS是一种旨在以去中心化方式存储和访问内容（数据、网站、文件等）的点对点（P2P）协议。其设计原理类似BitTorrent，数据以分块形式从对等节点获取。该项目由Protocol Labs创始人Juan Benet于2015年推出，旨在通过开源技术解决审查与单点故障问题，构建未来互联网基础设施。
核心机制：基于内容的寻址
IPFS的根本变革在于用基于内容的寻址取代基于位置的寻址。用户不再指定“去哪里找”，而是通过唯一的哈希代码——内容标识符（CID）来声明“要找什么”。
计算机向网络节点询问拥有特定CID文件的节点，收到请求后节点发送文件。由于CID的唯一性，任何篡改都会导致CID变化，用户只需比对CID即可验证文件完整性与安全性。
IPFS对象与版本控制
在IPFS中，存储文件会创建IPFS对象。每个对象包含256 KB数据区及链接区。大文件会被分割为多个256 KB对象，并由一个空的引用对象链接所有片段，形成有效的文件系统结构。
尽管底层数据不可变，IPFS支持版本控制。更新文件时，系统会创建新的“承诺对象”关联当前版本与前序版本。这一过程无限延续，使文件及其完整历史向全网开放。简言之，IPFS对象体系包括：
A- 大文件分割成的256 KB片段及指向它们的引用对象；
B- 记录文件所有版本的提交对象。
有向无环图 (Merkle DAG)
IPFS采用优化的目录与文件系统结构，将节点内容分割至不同区块以提升验证速度与安全性。每个文件夹、文件及其分片均拥有独立CID，构成Merkle DAG（有向无环图）。在此结构中：
- 绿色叶子节点代表256 KB数据片段；
- 顶部根节点代表文件完整形态或历史版本；
- 相似文件可共享部分DAG结构，仅更新变动文件的新CID。
IPFS的挑战与应对
作为新兴技术，IPFS面临的主要挑战是持续可访问性。若文件副本仅存于少量离线节点，则无法访问（类似Torrent缺种）。解决方案主要有二：
- 激励节点保持在线；
- 主动分发文件并确保多副本冗余。
目前，众多区块链存储项目已将上述机制集成至系统中。
为何命名为“星际”文件系统？
设想在火星请求地球的一张图片，信号往返需8至48分钟。但若此前已有火星节点缓存过该图，通过IPFS即可秒级访问。这种跨行星的数据可用性愿景，正是“星际”之名的由来，也是实现太阳系乃至更远范围互联网互联的基础。
总结
IPFS通过将文件分割为256 KB对象并以CID索引，实现了去中心化分发。这不仅保障了速度与安全性，更从根本上消除了中心化审查的可能。作为Web3所需的基础设施，IPFS有望纠正Web2的弊端，推动构建更加民主的社会，其最终成效将由时间见证。