大数跨境
0
0

深度透析IPFS+Filecoin

深度透析IPFS+Filecoin 中安链控
2021-04-08
0
导读:点 击 蓝 字 关 注 我 们 当IPFS遇上Filecoin,这个被誉为未来互联网颠覆者的超级项目应运而生

点 击 蓝 字 关 注 我 们


 

当IPFS遇上Filecoin,这个被誉为未来互联网颠覆者的超级项目应运而生。


互联网正处于水生火热中

1、集中式专有服务正在被去中心化开放服务所代替;

2、信任式参与被可验证式计算所代替;

3、脆弱的位置寻址被弹性的内容寻址所代替;

4、低效率的整体式服务被点对点算法市场所代替;

5、比特币、以太坊和其他的区块链网络已经证明了去中心化交易账本的有效性。

这些公共账本处理复杂的智能合约应用程序和交易价值数百亿美金的加密资产。这些系统的参与者们形成去中心化的、没有中心管理机构或者可信任党派的网络提供了有用的支付服务,这是广泛互联网开放服务的第一个实例。

IPFS通过分散的网页自身已经证明了内容寻址的有效性,它提供了全球点对点网络数十亿文件使用。它解放了孤岛数据,网络分区存活,离线工作,审查制度路线,产生了持久的数字信息。



1


星际文件系统IPFS(InterPlanetary File System)是一个面向全球的、点对点的分布式版本文件系统,目标是为了补充(甚至是取代)目前统治互联网的超文本传输协议(HTTP)将所有具有相同文件系统的计算设备连接在一起, 构建更快速,安全,开放分享的互联网。原理用基于内容的地址替代基于域名的地址,也就是用户寻找的不是某个地址而是储存在某个地方的内容,不需要验证发送者的身份,而只需要验证内容的哈希,通过这样可以让网页的速度更快、更安全。

IPFS就是针对目前互联网现实存在的痛点需求,用分布式的计算范式(类似于eth,eos,rchain等底层平台)+ 分布式的存储,和很多底层区块链平台项目配合起来,构建的一个世界共享的分布式超级计算机,人类所有发生在区块链上的行为都会被加密保存。相信该项目的价值也会随着各式各样上层应用的出现而越来越高.更开放。



2


IPFS协议定义了文件在分布式系统中如何存储,索引,和传输,能永久的、去中心化保存和共享文件,这是一种内容可寻址、版本化、点对点超媒体的分布式协议。

内容可寻址:通过文件内容生成唯一哈希值来标识文件,而不是通过文件保存位置来标识。相同内容的文件在系统中只会存在一份,节约存储空间。如果通过文件保存文职来标识的话,文件就会有被无限复制的可能性,从而浪费存储空间。

版本化可追溯文件修改历史,即使文件修改了一个标点符号,也会被追溯到。

点对点超媒体P2P保存各种各样类型的数据,无中心服务器、依靠节点来交换各种数据。


IPFS的目标是通过一个文件系统将网络中所有的设备连接起来。实现一个网络世界的地球村。在某些方面,IPFS和web原本的设计很像,但是IPFS更像是一些由节点组成的P2P的Git文件系统。可以把 IPFS想象成所有文件数据是在同一个 BitTorrent 群并且通过同一个 Git 仓库存取。IPFS也是一个底层协议,这个协议构建出一个全球共享使用的超级大网盘,且这个大共享网盘多个节点在共同存储,是一个去中心化的加密大网盘。本质上,IPFS是一种点对点的超媒体文件存储、索引、交换的协议。技术上,IPFS是一个集成了P2P种子下载器,GIT版本控制,和比特币的,分布式文件系统



3


为了落地上面这一全球网络地球村,来实现更快速,安全,开放分享的互联网,IPFS采用了区块链(FILECOIN)的奖励机制。前文也说过,区块链带来的是一种生产关系的变革,通过参与奖励,贡献奖励等等的一种真金白银的形式,来改变现有的中心化网络服务器的统治世界。

Filecoin简介

Filecoin是一个去中心化存储网络,它让云存储变成一个算法市场。这个市场运行在有着本地协议令牌(也叫做Filecoin)的区块链。区块链中贡献者可以通过为客户提供存储来获取Filecoin,相反的,客户可以通过花费Filecoin来雇佣贡献者来存储或分发数据。和比特币一样,Filecoin的贡献者们为了巨大的奖励而竞争式挖区块,但Filecoin的获益效率是与存储活跃度成比例的,这直接为客户提供了有用的服务。这种方式给贡献者们创造了强大的激励,激励他们尽可能多的聚集存储器并且把它们出租给客户们。Filecoin协议将这些聚集的资源编织成世界上任何人都能依赖的自我修复的存储网络。该网络通过复制和分散内容实现鲁棒性,同时自动检测和修复副本失败。客户可以选择复制参数来防范不同的威胁模型。该协议的云存储网络还提供了安全性,因为内容是在客户端端对端加密的,而存储提供者不能访问到解密秘钥。Filecoin的成果作为可以为任何数据提供存储基础架构的IPFS最上面的激励层。它对去中心化数据,构建和运行分布式应用程序,以及实现智能合同都非常有用。

简单理解:Filecoin是IPFS之上的一个激励层。IPFS是一个协议,没有共识机制,不是区块链项目;而Filecoin才是一个区块链项目,其共识机制是时空证明PoSt (Proof of Spacetime),拥有通证FIL。



4


Filecoin发起原因

超文本传输协议(Http)是一种用于在不同个体之间传输超媒体信息的应用层协议,是当前互联网数据通信的基础。Http可以说是20世纪人类最伟大的发明之一,99年公布至今将近20年,但随着互联网持续爆炸式地增长,Http协议的弊端也逐渐显露了出来,引用IPFS官方网站(https://ipfs.io/)的说法:

1.web文件会被删除,且很多删除并不受个体意愿控制。当网页出现“404 Page NotFound”这种错误提示,表示寻找的页面不存在,并已经永远的地从互联网中消失了(除非提前做好备份)。造成这种错误的原因有两种:(1)服务器上的文件被永久性地删除了;(2)服务器被关闭了。根据统计,一个http页面平均生命周期只有100天。IPFS提供版本回溯,让数据保存的更安全,更持久。404的例子多如十匹布这么长。举一个小例子,前段时间的“红-黄-蓝幼儿园”事件,官方最后以“硬盘无法修复”等理由来回应,引发了民众对政府公信力的质疑。从技术的角度来看,如果能将硬盘中的内容通过IPFS存储起来,那民众有理由绝对相信机器能够客观的还原事情的真相,很大程度上能缓解所谓的“塔西佗陷阱”。

2.HTTP的中心化是低效率的,且成本很高,浪费资源

油管上,鸟叔的“江南style”这个视频,累计被播放30亿次,假设这个文件100MB大小,则播放这个视频浪费300Petabytes(1P=1,000,000GB)的网络流量,按照0.01USD/GB算CDN成本,谷歌将支付300W美金给ISP服务商。并且使用HTTP协议每次都需要从中心化的服务器下载完整文件,速度慢且效率低。如果使用p2p技术能节省60%的宽带(p2p将文件分割成若干个小块,从多个服务器同时下载)。

3、互联网高度依赖于中心主干网络

过于中心化,为了支撑http协议,服务器7*24小时开启,对于大流量公司,比如百度、腾讯、阿里等,投入大量资源维护服务器和安全隐患,防止DDoS,XSS,CSRF等攻击;尤其是双十一的时候。

主干网络受制于战争,自然灾害,中心服务器宕机等因素,都可能造成整个互联网中断服务。例如之前的地震,会让整个网络瘫痪。

IPFS可以极大的降低对中心主干网络的依赖。

4、HTTP的中心化限制了web的成长,不开放

互联网是人类历史上伟大的发明,它让信息传递的速度达到了极致。但现在使用的互联网其实是由数百万个分布在世界各地的服务器构成的。世界最大的芯片制造厂商 Intel 有大约10万台服务器,Facebook有3万台,美国最大的电话公司 AT&T 也有2万台,而 Google有超过100万台服务器。在现有的http协议下,所有的数据都保存在这些巨头的服务器上,这是高度中心化的。巨头不但对我们的数据有绝对的控制权和解释权,各种各样的监管,封锁,监控一定程度上也极大的限制了创新和发展。建立在去中心化的分布式网络上的IFPS很难被中心化管理和限制,互联网将更加开放



5


 IPFS如何运作

1.文件索引

在HTTP中,文件资源通过资源标示符(Resource Identifier)来索引,例如百度网站:www.baidu.com。

而在IPFS中,文件将根据内容(Content)来进行索引。每个文件将会根据内容来进行哈希映射Hash从而得到一个独特的指纹(fingerprint),在IPFS中的文件将根据这个指纹来进行索引。

2.文件存储

IPFS中的文件将会被区块化,并分发到网络中不同的节点上。网络中的每个节点将会存储一部分文件,并维护文件的指纹(fingerprint)以方便其他用户读取文件。

3.文件修改以及验证

文件修改在IPFS系统中,IPFS将会采用和Git类似的机制来记录文件的修改,而不是每次修改后,拷贝复制整个文件。并使用梅克尔树(Merkle DAG)来验证文件的完整性。



6


Filecoin如何运作?

为了激励人们参与到IPFS协议中(经济上的激励),IPFS借鉴了比特币的经济模型,开发出了基于IPFS的token—Filecoin。Filecoin采用时空证明共识机制(Proof of Spacetime),证明在该段时间内贡献者存储了特定的数据。其算力就是硬盘的储存量,能够节省因为POW产生的巨大能源消耗。PoSt是基于复制证明(PoRep,Proof-of-Republican)实现的,PoRep是一种新型的存储证明(PoS,Proof-of-Strorage),PoRep可以保证每份数据的存储都是独立的,可以防止女巫攻击,外源攻击和生成攻击。

client(有需求客户,个人、组织)支付FIL将文件储存在区块链上;检索市场——Filecoin交易市场——存储市场。

检索市场(Filecoin's Retrieval Market)贡献者提供网络带宽,帮助用户提取已经保存的内容,根据带宽来分配FIL。

存储市场(Filecoin Storage Market)

数据存储市场所需要贡献的就是硬盘存储空间,越多的硬盘空间, 获取TOKEN的能力就越高。存储市场采用的工作量证明是 PoS(Power of Storage)证明,根据存储的数据大小来按比例来分配FIL。

新的技术取代老的技术,无非就两点:第一,能提高系统效率;第二,能够降低系统成本。IPFS把这两点都做到了。



7


技术亮点

1.IPFS开发团队优秀,开发进度良好;

IPFS由来自于墨西哥JuanBenet于2014年5月发明。在2015年参与了大名鼎鼎的YCombinator计划,并成功地创立了Protocol Lab(协议实验室,即IPFS和Filecoin的创世公司)。截止目前,ProtocolLab已经拥有上百位代码贡献者和14位核心开发人员。IPFS的开发进度非常好,到目前为止已经发布了27个版本的迭代。


2.IPFS使用场景广泛;

IPFS 的发明者 Juan Benet(juan@benet.ai)在 IPFS 技术白皮书中假设了一些使用场景:

1)在/ipfs 和 /ipns 下挂载全球文件系统;

2)挂载的个人同步文件夹,拥有版本功能;

3)文件加密,数据共享系统;

4)可用于所有软件的带版本的包管理器(已经实现了:https://github.com/whyrusleeping/gx);

5)可以作为虚机的根文件系统;

6)可以作为数据库:应用可以直接操作 Merkle DAG,拥有 IPFS 提供的版本化、缓存以及分布式特性;

7)可以做(加密)通讯平台;

8)各种类型的 CDN;

9)永久的 Web,不存在不能访问的链接。


3.IPFS已被大规模采用;

到目前为止,非常多项目已经采用了IPFS来进行开发。前段时间热度非常高的以太坊太子ETF,也将采用ETH+IPFS的架构。EOS已经明确表示需要ipfs网络建立超级节点,甚至对服务器的配置品牌都有明确要求。


4.人类网页历史将被永远记录,不会抹去;

IPFS没有中心化的服务器,采用Git机制,IPFS系统中的所有文件将被永久的记录下来(除非拥有者刻意删除),网络中文件所有的修改记录也将会被最大程度的保留。IPFS中存储的文件,将不会因为一些天灾人祸、或者各种原因而被销毁。


5.IPFS将降低公司的运营成本(传输+存储);

如果使用IPFS这种P2P的协议来传送大量的数据,将节约大量的带宽资源,用户不再需要向网络服务量(付大量的费用。同时,由于IPFS使用的是区块链技术, 利用 Filecoin来激励大家分享自己的硬盘, 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)。


6.与区块链完美结合;

区块链目前最大的问题是无法存储大量的数据,如比特币扩容分叉之争就由此而来。所有的结点(Node)理论上都需要存储所有的数据。

使用IPFS协议,可以仅仅只将IPFS中的链接(Link)和时间戳(Timestamps)写入到不可更改(Immutable)的区块链上,从而达到使用区块链安全储存数据的目的。


7.为世界带来自由;

所有人都可以基于IPFS无拘无束地创作自己的作品,不再受制于第三方机构。内容创作者将拥有100%的控制权,极大地有利于保护版权。


8.巨大的成长潜力;

对比行业内其他公司的市值,DropBox市值估值约100亿美金。美国45家云服务上市企业总市值2000亿美元,平均市值16亿美元。而整个云服务市场的份额大约在10000亿美金左右。

Filecoin在ICO时候的市值只有25亿美金,其目标不仅是云存储,而是颠覆http协议。因此IPFS很有希望成为下一个千亿美金的项目。


9.多编程语言;

官方使用golang语言编程,但JavaScript、Python、C 等语言在陆续开发中。未来将支持多语言编程,堪称友好。


10.拥有区块链激励层Filecoin,构建自我迭代和进化生态为了激励人们参与到IPFS协议中(经济上的激励),IPFS借鉴了比特币的经济模型,开发出了基于IPFS的token,Filecoin。Filecoin是IPFS之上的激励层,越多人下载,越多节点,速度越快;Filecoin能够激励优化存储和网络,这是给人类社会带来价值的体现和来源。IPFS网络的参与者将通过2种方式获得Filecoin,即有两种参与方式:

检索贡献者(Retriver)帮助用户提取已经保存的内容,获得检索费;

IPFS的存储贡献者(Host)在市场上提供容量,获得用户的存储费用。同时,存储贡献者通过时空工作量证明(PoSt),获得创建区块的权利,并获得奖励。


11.Filecoin优秀的分发机制;

Filecoin的分发是经过精密的思考和设计的,并不是一个随意的行为,协议实验室为此做了很多分析,确保Token的发放过程平滑,不会出现突然间的大量Token解禁的情况对Token造成的波动。

同时,70%Token分配给存储贡献者,这在爱西欧里面是非常有诚意的表现,极大地激发了存储贡献者的积极性。




................................................................................................................................


【声明】内容源于网络
0
0
中安链控
中安链控致力于做全球最具影响力的分布式数据存储服务商 公司拥有顶尖的区块链技术团队,为区块链从业参与者、全球 网络存储用户、数字资产用户、全球性企业用户等提供一站 式的分布式存储解决方案,以及系统化的软件、硬件服务。
内容 133
粉丝 0
中安链控 中安链控致力于做全球最具影响力的分布式数据存储服务商 公司拥有顶尖的区块链技术团队,为区块链从业参与者、全球 网络存储用户、数字资产用户、全球性企业用户等提供一站 式的分布式存储解决方案,以及系统化的软件、硬件服务。
总阅读2
粉丝0
内容133