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IPFS技術系列(一)-IPFS簡單介紹

2022-01-18 09:04:12 區塊鏈

前言

隨著社會網路的不斷發展,當前時代人們對網路資源的渴求越來越大,從文本、圖片乃至視頻檔案,然而在人們的日常使用中,傳統的HTTP協議的詬病一一浮現出來,于此同時其他的傳輸協議也不斷興起,IPFS作為一個點對點分布式檔案系統系統無疑是其中的佼佼者!本文就此對IPFS做個簡單介紹,

一、什么是IPFS?

IPFS,是一個點對點的分布式檔案系統協議,也被稱為“星際檔案系統”(InterPlanetary File System),它可以讓我們的互聯網速度更快,更加安全,并且更加開放,在應用場景中,與HTTP有相似之處,然而IPFS協議的目標是取代傳統的互聯網協議HTTP,

二、IPFS與HTTP對比

下面我將從速度、安全性、開放性三個方面將傳統的HTTP與IPFS做對比:

1.速度

HTTP:
使用HTTP協議需要從中心化的服務器下載完整的檔案,其中不乏有比較占用帶寬的視頻檔案,速度相當慢,

IPFS:
P2P將檔案分割為小的快,從多個服務器同時下載,速度相當快,大約可以節省近60%的帶寬,

2.安全性

HTTP:
你或許有過如下經歷:在網上看到一篇非常好的blog,于是乎將其添加到收藏夾,
幾個月后,突然用到此blog中某個知識點,想去查看一下,于是打開收藏夾中的鏈接進行去訪問,但是瀏覽器回傳的404(無法找到頁面),什么原因呢?原來http的頁面平均生存周期大約只有100天,Web檔案經常被洗掉,無法永久保存,歸根接底是由于存盤成本太高

IPFS:
相反IPFS則不會出現這樣的情況,IPFS提供了檔案的歷史版本回溯功能,用過git或者svn(或者其他版本控制工具)的同學們肯定知道,git可以很容易的查看檔案的歷史版本, IPFS也是借助了類似的思想,使資料可以永久的保存,

3.開放性

HTTP:
我們現在的互聯網是一個高度中心化的網路,各種管制將互聯網的功能造成威脅,比如:互聯網封鎖,管制,監控等等,

IPFS:
分布式的IPFS可以克服這些web的缺點,

三、IPFS的內容

1.協議:

首先IPFS是一個協議,類似于http協議,它擁有以下功能:

  1. 定義了一個基于內容的尋址檔案系統
  2. 內容分發
  3. 使用的技術分布式hash、p2p傳輸、版本管理系統

2.檔案系統:

其次IPFS是一個檔案系統:

  1. 有檔案夾和檔案,類似于我們熟悉的百度網盤
  2. 可掛載檔案系統

3.web協議:

1.它可以像傳統的http那樣查看互聯網頁面

2.未來瀏覽器可以直接支持ipfs:/或者fs:/協議

4.模塊化的協議:

IPFS是一個模塊化的協議,它包括連接層、路由層及資料塊交換三個方面
1.連接層:可以通過其他任何網路協議連接
2.路由層:尋找定位檔案所在位置
3.資料交換:采用BitTorrent技術

**位元流(BitTorrent)**是一種內容分發協議,由布拉姆·科恩自主開發,它采用高效的軟體分發系統和點對點技術共享大體積檔案(如一部電影或電視節目),并使每個用戶像網路重新分配結點那樣提供上傳服務,一般的下載服務器為每一個發出下載請求的用戶提供下載服務,而BitTorrent的作業方式與之不同,分配器或檔案的持有者將檔案發送給其中一名用戶,再由這名用戶轉發給其它用戶,用戶之間相互轉發自己所擁有的檔案部分,直到每個用戶的下載都全部完成,這種方法可以使下載服務器同時處理多個大體積檔案的下載請求,而無須占用大量[帶寬] 特點:上傳速度越快,下載速度越快,(百度百科)

BitTorrent

5.p2p系統

IPFS是一個p2p(點對點)系統,它具有以下特點:

1.世界范圍內的p2p檔案傳輸網路
2.分布式網路結構
3.沒有單點失效問題

6.CDN:

CDN:CDN的全稱是Content Delivery Network,即內容分發網路,CDN是構建在現有網路基礎之上的智能虛擬網路,依靠部署在各地的邊緣服務器,通過中心平臺的負載均衡、內容分發、調度等功能模塊,使用戶就近獲取所需內容,降低網路擁塞,提高用戶訪問回應速度和命中率,CDN的關鍵技術主要有內容存盤和分發技術(百度百科)

1.檔案添加到IPFS網路,將會在全世界進行CDN加速
2.bitorrent的帶寬管理

7.命名服務:

IPFS擁有命名服務:
1.IPNS:基于SFS(自認證系統)命名系統
2.可以和現有域名系統系結,

四、IPFS應用領域

IPFS主要應用于以下幾個領域:
在這里插入圖片描述

1.建立永久資訊檔案

IPFS提供了一個弱冗余的、高性能的集群化存盤方案,我們可以通過IPFS建立一個長久存在的資訊檔案,

2.降低存盤、帶寬成本

IPFS提供了一個安全的點對點內容分發網路,在云計算時代,我們日常所用的網路帶寬和網路存盤服務,大部分都是由第三方服務平臺支持,比如YouTuBe,它需要支付高額的流量費用給IPS(互聯網服務提供商),而YouToBe,則通過商業廣告及收費會員的形式轉接給用戶,
介于此IPFS協議實驗室團隊借鑒位元幣的經濟模型,設計了基于IPFS的區塊鏈專案Filecoin,Filecoin將IPFS網路參與者分為兩類:Storage Miner(為網路提供空閑的存盤空間) 和Retriver(為網路中的節點提供帶寬,幫助其他用戶傳輸檔案),通過這種共享模型充分利用閑置資源,降低了系統總成本,并為用戶降低了使用成本,

3.與區塊鏈完美結合

我們可以使用IPFS處理大量資料,并將不變的、永久的IPFS鏈接放置到區塊鏈事務中,而不必將資料本身放在區塊鏈中,

4.為內容創作帶來自由

IPFS可以幫助用戶以一種去中心化的方式交付內容,比如Akasha,它是一個基于以太坊和IPFS的社交博客創作平臺,用戶創作的博客內容通過一個IPFS網路進行發布,而非中心化服務器,內容收益直接歸創作者所有,沒有中間商分利,

五、IPFS應用場景

下面我要說的是IPFS的主要應用場景,這也許也是大家最關心的問題,
我會從搜索引擎平臺類社交類電商類等幾個方面一一作介紹,

首先,在2020年2月10日,協議實驗室發布了《IPFS 2020年專案重點》,回顧了IPFS在2019年的發展:IPFS公共網路在2019年增長了30倍!每天有成千上萬的節點參與IPFS網路!每周都有數百萬用戶訪問IPFS HTTP網關! 在2020年的美國最大的以太坊峰會ETHDenver里面,提交給ETH Denver的52個專案中,有24個是使用IPFS構建的,

在下圖中我們可以清楚的看到IPFS在各個領域的應用場景
在這里插入圖片描述

1.搜索引擎

說到搜索引擎,我們可能會首先想到谷歌瀏覽器、火狐瀏覽器,

【谷歌瀏覽器】
谷歌瀏覽器(Google Chrome)是目前世界上使用率和市場占有率最高的瀏覽器,谷歌應用商店為我們提供了豐富的插件,為我們平時的使用提供了便利,在谷歌的應用商店里,我們也能找IPFS的身影, 2019年初,IPFS 伴侶上架谷歌網上應用店,這款插件簡化了對IPFS資源訪問的瀏覽器擴展,IPFS是由于IPFS官方社區范訓而成,目的在于幫助用戶在本地更好的運行、管理自己的節點,并隨時查看IPFS節點的資源資訊,無需下載,一鍵呼叫,
在這里插入圖片描述
【Firfox火狐瀏覽器】
早在2018年火狐 WebExtensions 產品經理 Mike Conca 在 Mozilla 官網介紹了火狐的59項最新擴展,其中一項特性是支持包括IPFS在內的分布式協議,新增了“ipfs://”協議的支持,
在這里插入圖片描述

2.平臺類

【Netflix(網飛)】
Netflix是全球最大的流媒體平臺,主要提供互聯網在線流媒體播放,定制DVD、藍光光碟在線出租等業務,Netflix面臨最大的難題來自于容器分發問題,鏡像層通常位于不同的區域,那么如何在大規模,多區域環境中有效地提取容器鏡像呢?現在Netfilx與IPFS合作,利用IPFS作為點對點CDN,可以使Netflix基礎架構內的節點進行協作并將共同的種子播種到相鄰節點,從而有助于更快地分發容器,

Bitswap是IPFS在兩個或多個對等端之間傳輸檔案片段的機制,Netflix針對Bitswap進行了重大改進,在舊版Bitswap中,平均需要花費9.08秒將300 MiB影像拉到32個竊取點上,然而經過改進之后將這一時間縮短至3.16秒,比DockerHub(3.93秒)快也快了20%左右,當竊取點的數量超過播種者時,竊取的片段被重新播種,從而減少了種子與竊取者之間的聯系,

在這里插入圖片描述

【D.Tube】
D.Tube對標YouTube,它是第一個加密分布式視頻平臺,建立在 STEEM 區塊鏈和 IPFS 點對點網路之上,未來會支持FIlecoin網路,旨在成為 YouTube 的替代品,允許用戶在IPFS/FIlecoin 基礎上觀看或上傳視頻,并在不可變的 STEEM 區塊鏈上進行分享或評論,同時賺取加密通證!

在這里插入圖片描述

【Ujomusic】

Ujomusic對標蝦米音樂和咪咕音樂 ,它是一個 IPFS上的音樂家的區塊鏈市場,2015年,Ujo幫助音樂家Imogen Heap用區塊鏈發行了作品“Tiny Human”,粉絲可以購買許可權,下載、試聽,也可以用于混音等用途;而且粉絲支付的錢會自動分配給Heap和該作品的合作方,該初創企業還和很多品牌合作,為了“在開源區塊鏈系統中將這些目錄重新數字化”,同時鼓勵開發者在平臺上開發應用

在這里插入圖片描述

3.社交類

【Peepeth】
Peepeth是一個分布式社交平臺,可以看作是區塊鏈版推特,包括以太坊V神等人均在使用,
在這里插入圖片描述

4.電商類

【Open Bazaar】
Open Bazaar對標淘寶和亞馬遜,它是一個去中心化的全球自由買賣市場 ,這個平臺沒有一個中心服務器,每個用戶要使用 Open Bazaar 平臺購物時,都需要下載一個軟體,自身也作為一個服務器節點,為整個網路服務,目前,這款軟體已經有 30 多個國家在使用,OpenBazaar 利用 IPFS 的強大功能創造了一個完全免費的電子商務!

在這里插入圖片描述

5.其他應用

【Peer Map】
PeerMaps是一個分布式,離線的地圖應用,可替代商業地圖提供商(例如Google地圖),您的計算機不是從集中式切片服務中獲取資料,而是從網路中的其他對等方獲取地圖資料

在這里插入圖片描述

總結

以上就是今天要講的內容,包括IPFS的簡介,IPFS主要內容及IPFS的主要應用領域及場景,

轉載請註明出處,本文鏈接:https://www.uj5u.com/qukuanlian/413979.html

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