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有哪些因素驅動企業(yè)投資相關技術來實現(xiàn)這一愿景？今天我們又能從這一趨勢中獲得哪些好處？在回答這些問題之前，我們先來看看現(xiàn)在的 Web 2.0 面臨哪些問題。

數(shù)據(jù)問題

2005 年，人類創(chuàng)造了大約 130EB 的數(shù)據(jù)。要將這些信息保存在紙上，需要整個地球都要種滿樹木來為紙張?zhí)峁┰稀?2015 年這個數(shù)字是 7900EB，2020 年這個數(shù)字將增長到 40900。這些以指數(shù)級規(guī)模增長的數(shù)據(jù)量的消費者是同樣在飛速增長的互聯(lián)網(wǎng)用戶。

僅在印度尼西亞，預計未來 4 年內(nèi)，互聯(lián)網(wǎng)用戶將從現(xiàn)有的 1.05 億增長到 1.25 億。也就是說，在接下來的 4 年里，僅僅一個國家就會多出 2000 萬網(wǎng)民。

讓情況更為復雜的是，存儲成本的下降速度（每年 40%）與帶寬成本的下降速度（每年 26%）有著近一倍的差距。

所有這些意味著，未來的網(wǎng)民越來越多，傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量越來越龐大，而傳輸管道拓寬的速度卻跟不上數(shù)據(jù)增長的趨勢。于是數(shù)據(jù)擁堵現(xiàn)象會愈加嚴重，直到有一天，單純擴張硬件設施再也無法解決擁堵問題。

擁堵只是我們面臨的問題之一。今天的互聯(lián)網(wǎng)是一個中心化的系統(tǒng)，自然存在單點故障問題。這類單點故障可能被惡意利用，中斷整個國家的互聯(lián)網(wǎng)訪問。2011 年 1 月，埃及革命期間發(fā)生的事情就是這樣。當時總統(tǒng)不想下臺，于是他關閉了抗議者所依賴的互聯(lián)網(wǎng)。雖然這個辦法最終沒能奏效，但后果已經(jīng)發(fā)生了：四家主要的 ISP 供應商斷開了網(wǎng)絡連接后，這個國家與世隔絕了。這里的單點故障在于，抗議者之間的所有通信都需要出入埃及國境，而不是直接在用戶之間傳遞，當通向境外的網(wǎng)絡大門被關閉，一切都沉默了。

問題顯然是存在的，現(xiàn)在我們來看看企業(yè)怎樣投資能夠帶來解決方案的技術，并從中獲益。于是 IPFS 和區(qū)塊鏈開始嶄露頭角。

IPFS

IPFS，或稱為星際文件系統(tǒng)（Interplanetary File System），是最初由 Juan Benet 在 2014 年設計的互聯(lián)網(wǎng)新協(xié)議，其設計目標是實現(xiàn)數(shù)據(jù)的永久存儲、清除網(wǎng)絡上的重復數(shù)據(jù)，并獲取存儲在網(wǎng)絡中節(jié)點上的數(shù)據(jù)地址。它現(xiàn)在是一個開源項目。與 HTTP 不同，IPFS 是資源導向而非位置導向。 IPFS 通信時指向資源本身，而不是指向位置。之后，它從擁有完整或部分數(shù)據(jù)的節(jié)點獲取數(shù)據(jù)資源，從而創(chuàng)建一個去中心化的網(wǎng)絡。

那么你為什么要關心你使用的互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議是不是基于位置的？先讓我們來比較這兩種方法。

HTTP 運行時使用基于位置的 IP 地址映射資源，并由此指向存儲著客戶端所需資源的節(jié)點所在的具體位置。

例如，如果你想觀看 Youtube 上的一段 4k 視頻，你的瀏覽器需要在遙遠的谷歌數(shù)據(jù)中心服務器上找到該視頻，然后把視頻流千里迢迢傳到你的設備。現(xiàn)實中，有一種稱為內(nèi)容分發(fā)網(wǎng)絡（CDN）的設施可以把服務器“帶到”你身邊，但這些服務器可能仍然離你數(shù)百公里之遙，而且在很多發(fā)展中國家這種技術也沒什么實用性。

想象一下，你和 100 個人一起參加了一個課程，你們都看了同樣一段視頻。結果實際操作中，該視頻必須從距離最近的谷歌服務器節(jié)點上提取，傳輸?shù)矫總€學生的筆記本電腦上，然后重復這個過程 100 次。這些學生不是獲取一份副本并在同學間互相分享，而是從遙遠的位置重復下載規(guī)模龐大的數(shù)據(jù)。這樣的方式效率極為低下，但這就是 HTTP 的工作原理，它在互聯(lián)網(wǎng)主干線路上造成了大量的擁堵問題。

IPFS 通過去中心化來解決擁堵和政府部門的過度控制問題

IPFS 不是指向位置，而是直接指向資源本身，并確保數(shù)據(jù)來自最近的源。這意味著，如果一個教室坐滿了學生，他們要觀看同一個視頻，他們會從彼此那里獲取資源，而不用都從某個遙遠的中心節(jié)點下載數(shù)據(jù)流。這樣一來，即使是觀看 4k 視頻也不需要緩沖。

現(xiàn)在你可能會問，這與眾所周知的 Bitorrent 協(xié)議有何不同，它又將如何改變網(wǎng)絡世界？

雖然 IPFS 大量借鑒了 Git 和 BitTorrent 等久經(jīng)考驗的技術，但它提供的是一個全新的解決方案。 BitTorrent 的工作原理是，每個種子后面都是一組獨立的用戶；如果兩個視頻使用不同的語言包，那么它們就會生成兩個種子，互相之間無法交叉共享任何內(nèi)容，就算兩個種子內(nèi)的文件內(nèi)容大致相同也不行，在這個例子中相同的部分高達 99%，卻依舊不能共享。

此外，BitTorrent 不支持所有的數(shù)據(jù)類型，使用起來更麻煩。它也不關心重復數(shù)據(jù)，意味著兩個相同的視頻可以共存并同時在網(wǎng)絡上共享，從而加劇數(shù)據(jù)擁堵的問題。

使用 IPFS，整個萬維網(wǎng)可以被視為所有人共享的一個 torrent 文件。任何文檔、視頻、音頻文件或整個應用程序，或這些文檔的一部分將存儲在某臺用戶設備的本地存儲空間內(nèi)，并共享給全網(wǎng)用戶。當你需要某些數(shù)據(jù)時，IPFS 協(xié)議則負責尋找離你最近的數(shù)據(jù)所有者。

IPFS 網(wǎng)絡會自動刪除重復數(shù)據(jù)并追蹤數(shù)據(jù)的歷史版本記錄。為實現(xiàn)這個目標，向 IPFS 提交的每個文件都會獲得一個同內(nèi)容關聯(lián)的唯一加密哈希值。歷史版本記錄可以避免數(shù)據(jù)被誤刪除。IPFS 與區(qū)塊鏈相結合，讓這些唯一地址可以存儲到不可篡改的鏈中，從而可能創(chuàng)建出有趣的產(chǎn)品。 IPFS 不是區(qū)塊鏈，但它的設計宗旨是同區(qū)塊鏈協(xié)同運作。接下來讓我們看一看人們對 IPFS 的一些誤解，然后再回來探討這一組合能夠創(chuàng)建哪些應用以及有哪些應用已經(jīng)面世。

誤解

存儲在 IPFS 上的數(shù)據(jù)是持久的

永久和持久是兩個意思。 IPFS 承諾的是永久存儲，他們認為非永久存儲就和焚書一樣是嚴重的問題。但需要注意的是，IPFS 不保證持久性，網(wǎng)絡上的節(jié)點會自己判斷是否值得在 IPFS 上保留某些數(shù)據(jù)。在 IPFS 上，你可以創(chuàng)建內(nèi)容、將其添加到網(wǎng)絡中然后撒手不管，過程中不需要任何基礎設施。IPFS 使用加密技術存儲你的內(nèi)容，只要網(wǎng)絡認為這些內(nèi)容有價值就會一直保存下去。指向特定內(nèi)容的鏈接將始終保持不變，但網(wǎng)絡是否存儲這些內(nèi)容則由用戶決定。 IPFS 使用加密貨幣來激勵數(shù)據(jù)存儲行為，稍后會介紹這方面的更多內(nèi)容。

IPFS 是基于區(qū)塊鏈的技術

盡管 IPFS 使用像默克爾樹之類與區(qū)塊鏈相似的架構元素，但它并非基于區(qū)塊鏈，而是被設計為與現(xiàn)有的區(qū)塊鏈協(xié)議協(xié)同工作。如上所述，上傳到 IPFS 的每個文件都將獲得一個永久地址。與 IPFS 不同，區(qū)塊鏈并不適合存儲大量數(shù)據(jù)。將這兩項技術結合在一起，你可以在 IPFS 網(wǎng)絡中存儲大量信息，并將不可變的永久 IPFS 地址放在區(qū)塊鏈事務中。IPFS 將提供可公開訪問的數(shù)據(jù)庫，而區(qū)塊鏈提供公開驗證機制。

IPFS vs 去中心化 vs 分布式

IPFS 是一種分布式的文件系統(tǒng)，可實現(xiàn)高性能和去中心化的數(shù)據(jù)歸檔。

分布式意味著所有數(shù)據(jù)處理 / 歸檔操作都不在同一個位置完成。分布式服務仍然可以被單個實體控制。

去中心化意味著沒有一個實體可以控制所有事務。

因為 IPFS 的數(shù)據(jù)是在全網(wǎng)分散存儲的，所以它是分布式的。是去中心化還是要歸屬權，這取決于數(shù)據(jù)和管理數(shù)據(jù)的應用。

使用 IPFS 和區(qū)塊鏈的應用

IPFS 用于存儲可公開訪問的數(shù)據(jù)，而區(qū)塊鏈用來驗證它們的地址。這意味著兩件事：首先，你可以確保引用特定文件的鏈接確實是你應該使用的鏈接；其次，鏈接將始終返回相同的對象。基于這兩點可以發(fā)展出很多平臺，解決當下互聯(lián)網(wǎng)難以解決的很多問題。

在線知識產(chǎn)權問題跨越了藝術和音樂、源代碼和程序等諸多領域。像 Embermine（http://embermine.com/）這樣的平臺使用 IPFS 和區(qū)塊鏈為內(nèi)容創(chuàng)建者提供了一個完整的生態(tài)系統(tǒng)。它提供了由智能合約（在區(qū)塊鏈上運行的應用程序）、基于信譽的協(xié)作網(wǎng)絡、身份保護等驅動的營收渠道。

社交網(wǎng)絡

像 Akasha（http://akasha.world/）和 Steemit（http://steemit.com/） 這樣的網(wǎng)絡基于區(qū)塊鏈和 IPFS 構建，提供真正的去中心化社交網(wǎng)絡體驗。他們通過獎勵加密貨幣來激勵內(nèi)容創(chuàng)作，并通過將數(shù)據(jù)分散在 IPFS 網(wǎng)絡上來對抗控制和監(jiān)管，這類監(jiān)管行為可能來自任何數(shù)據(jù)監(jiān)管中心部門。

“在今天的區(qū)塊鏈領域，AKASHA 是一項社會和技術實驗，使我們的集體記憶、感受和想法在整個人類的存在中自由回響。通過融合以太坊與星際文件系統(tǒng)，我們探索永久網(wǎng)絡在言論自由、持續(xù)創(chuàng)作和隱私保護背景下的意義和應用，為心靈尋找更好的歸宿。“——Akasha.world

免費電子商務

OpenBazaar（http://openbazaar.com/） 創(chuàng)建了一個市場，由于它不受中心化機構控制，因此不會對商家收取任何費用。與 eBay 或亞馬遜等傳統(tǒng)電子商務網(wǎng)站不同，在 OpenBazaar 上展示或銷售商品無需繳納任何費用。由于交易是點對點的，并且直接在買賣雙方之間發(fā)生，因此沒有中間人可以從銷售中扣費。這是為商家提供的免費電子商務平臺。

加密貨幣

FileCoin（http://filecoin.io/） 鼓勵數(shù)據(jù)存儲。你可以在 IPFS 網(wǎng)絡上存儲數(shù)據(jù)來促進網(wǎng)絡運行，并因此在 FileCoin 中獲得報酬。他們的理念是，由于全球數(shù)據(jù)中心和眾多硬盤中有大量空閑存儲空間，因此可以利用這些空閑空間并賺取 FileCoin，然后將其轉換為其他加密貨幣或法幣。

zCash（http://z.cash/） 承諾保護交易隱私。其支付操作會發(fā)布在區(qū)塊鏈公鏈上，但不公開交易的付款人、收款人和金額。

如你所見，所有這些應用的使用體驗都與正常的 HTTP 瀏覽行為相似。這就是這一技術的亮點所在。它與 HTTP 協(xié)同工作，并提供更出色的工具來解決傳統(tǒng)系統(tǒng)無法解決的諸多問題。

所有這些都為使用 IPFS 和區(qū)塊鏈的新興平臺提供與當今互聯(lián)網(wǎng)巨頭競爭的能力。

現(xiàn)狀與未來

當下的應用程序都運行在 Web 2.0 之上，它們向基礎設施投入大量資金以緩解我們之前提到的問題。構成 Web 3.0 的去中心化技術（如 IPFS 和以太坊協(xié)議）需要與它們展開競爭，并取得勝利才能實現(xiàn)大規(guī)模應用。

他們需要表現(xiàn)出類似的能力水平，或者至少證明自己有這個潛力，同時還要帶來更多好處。

以下 IPFS 相比 Web 2.0 的顯著優(yōu)勢

無信任多方計算 意味著你可以在自己不信任的設備上執(zhí)行計算，這同樣適用于數(shù)據(jù)存儲。

可信帳本、時間戳和可驗證的應用程序 意味著可以從數(shù)學角度確定地證明正在運行的操作。

去中心化應用程序 意味著，就算在網(wǎng)絡上發(fā)布應用的公司消失，應用程序也將繼續(xù)存在，而無需公司的基礎架構或支持。

內(nèi)置端到端加密。現(xiàn)在的服務商之所以無法提供這種功能，是因為他們依賴用戶數(shù)據(jù)和廣告。但這是 Web 3.0 的默認功能。

Web3.0 世界中有更多的玩家，他們都為我們提供了一種基礎、一個讓應用程序和業(yè)務開發(fā)人員與當今的巨頭展開競爭的杠桿。無論 IPFS 是否能實現(xiàn)大規(guī)模應用，它都向我們展示了一種可行性。