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ipfs是什么 3.0互聯網的核心:分布式存儲

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自從萬維網在1994年成為主流以來,我們已經看到這個網絡服務幾乎涵蓋了人類生活的各個方面。互聯網的底層基礎設施和建立在它之上的服務是相互依賴的。迄今為止,互聯網的服務和結構已經是第二代了,但今天我們將要進入第三代。?在本文中,我們將了解Web 1.0和2.0的特征以及Web 3.0的特征。然后,我們將研究可能構成其核心的存儲技術:分散存儲網絡IPFS及其激勵平臺Filecoin和Swarm,一種使用IPFS的新興的以太坊存儲平臺。?

Web 1&2
Web 1.0是一個新思想的誕生。如果我們能夠通過全球網絡,即互聯網,將世界上所有的計算機連接起來,那么我們就應該能夠使集合內容池普遍可訪問。要使大量數據可用,就需要對其進行索引和瀏覽。正是這種必要性促成了第一代萬維網的創新。?Web 2.0采用了這種新的全球資源,一種普遍可訪問的內容池,并開始將內容加入其中。程序可以連接和使用Web作為存儲信息和相互通信的一種方式。
如今的google和Facebooks的中央中間商扮演著數據庫和交換機的角色,提供可伸縮的資源和路由流量。雖然這些新公司改變了我們的生活方式,提供了令人驚嘆的服務,但它們也利用了自己的中心地位來獲取利潤和權力。?在他們的橙皮書“交換,發誓和詐騙:群體的激勵系統”,ViktorTrón,Aron Fischer,Dániela。Nagy,ZsoltFelf?ldi,Nick Johnson寫道:?

上下文有針對性的廣告為內容創造者提供了浮士德式的交易。就像“我們給你一個可調整的主機,它可以應付你的用戶帶來的任何流量,但是你授權了我們對你的內容進行實質性控制的權力;
我們將跟蹤你的每一位用戶,盡可能多地了解和擁有他們的個人數據,我們將挑選哪些人可以看到,哪些人看不到,我們也會出于同樣的原因,我們將主動審查,甚至可能對你進行報告。”
因此,數以百萬計的小型內容制作商為極少數的公司創造了巨大的價值,他們只能得到很少的報酬(通常是免費的托管)。

隨著網絡的發展,我們達到了擴展極限。中央節點需要更多的帶寬來處理不斷增加的數據流。隨著時間的推移,當被破壞時,鏈接中斷,內容丟失,不可搜索地消失在大量的信息中。?使這些問題更加復雜的是,安全性從未達到適合通過Web提供的新的通信和商業服務的級別。客戶端-服務器模型依賴于一個由第三方發布的數字證書系統,以確保連接的安全。問題是,如果第三方受到損害,那么所有使用其證書進行的連接都可能受到損害。?根據Juniper Research的數據,“消費者生活和企業記錄的快速數字化將使全球數據泄露的成本在2019年增加到2.1萬億美元,幾乎是2015年違約成本的四倍。”因此,這一幕將會發生典型的轉變,一系列新技術正在涌現。他們承諾解決困擾現有系統的問題,并創造一種使用網絡的新方法。?

Web 3.0?按照早期迭代所設定的趨勢,Web 3.0的思想預示著內容和程序交互方式的改變。
如果像Facebook和谷歌這樣的中央中介機構被排除在外,我們今天面臨的許多問題都將隨之而去。
相反,內容尋址和相關技術將允許內容和程序以一種更健壯的方式彼此直接鏈接。像數字貨幣比特幣和智能合同平臺Ethereum這樣的區塊鏈技術,使用了牢不可破的公鑰加密技術來確保程序之間的連接和保護數據。?這是對目前使用的集中發布的SSL證書的一種替代。由于沒有中央的中介路由流量,連接可以通過互聯網動態地找到最有效的路徑,并繞過擁塞或損壞。?這些系統是為金融交易而設計的。它們不適合存儲和傳遞替換中央服務器所需的信息量。
BitTorrent是一種流行的解決方案,它有很好的存儲和擴展特性。但是,瀏覽用于在網絡上索引內容的分布式散列表可能需要幾秒鐘的時間。這種延遲對于大型文件傳輸來說是可以的,但是對于數據中心用例來說沒有什么好處。

IPFS?維克托·特隆(Viktor Tron)將IPFS描述為“第三個網絡的樂高組件”,它是一個用于在大量計算機上存儲數據的新系統。它是傳輸層不可知,意味著它可以通過TCP、uTP、UDT、QUIC、TOR以及甚至藍牙來通信。?而不是中央服務器,使用對等網絡來建立連接。公鑰加密內置于節點尋址系統中,內容尋址?用于索引內容。節點和內容地址都存儲在稱為IPNS的分散命名系統中。?節點尋址和連接安全性?

1.對等網絡中的節點每個都持有私鑰并釋放公鑰,就像在比特幣或以太坊中一樣。2.節點地址是通過哈希其公鑰來派生的。允許通過郵件簽名進行連接驗證。3.它們的公鑰可用于在數據傳輸之前對其進行加密,從而防止攔截和被盜。

今天的web安全問題的解決方案構建在這個尋址系統中。不需要可信的中央證書頒發機構提供連接驗證工具,所有連接都可以在默認情況下進行加密。沒有SSL。
內容尋址

1.內容地址通過哈希內容塊派生而來。2.然后再對內容地址進行哈希處理,以派生鍵名。3.密鑰名與IPNS (IPFS的地址注冊表)中的人類可讀名稱關聯。

在今天的web中,如果要移動一個文件,則需要更新到該文件的所有鏈接。因為IPFS地址來自于他們所引用的內容,如果內容仍然存在于網絡中的任何地方,鏈接將始終解析。這消除了對內容重復的任何需要,除了更大的持久性安全性或增強服務功能的目的之外。
但是,為了使分散式存儲系統能夠發展以取代當前的模型,它需要一種激勵內容存儲和服務的方法。
Filecoin是協議實驗室開發的一種前瞻性解決方案,Swarm是由以太坊基金會開發的另一種解決方案。這兩個項目都使用IPFS技術,但他們在如何激勵參與方面有不同的理念。

Filecoin
Filecoin是由正在開發IPFS的協議實驗室開發的。盡管該規范仍在帕洛阿爾托某處的一塊白板上發展,但它可能會從比特幣和相關加密貨幣的設計中得到啟發。?Filecoin將使用一個已建立的共識流程來保護金融網絡。最有可能的是以太公共網絡。通過要求節點根據隨機選擇的數據塊來解決難題,可以建立一個工作算法的證明,這將獎勵那些存儲更多數據塊并具有更好的連通性的節點。
添加冗余的工具以及基于聲望選擇節點的能力(無論是在協議內部還是在協議外部進行跟蹤)將解決持久性存儲的問題。這可能是Filecoin的發展方向,但協議仍在開發中。?

Swarm
Swarm被認為是一種存儲協議,用于與Ethereum智能契約生態系統的互操作。與Filecoin一樣,它將利用Ethereum的協商過程,以便為現有的客戶端/服務器基礎設施提供分散的替代方案。然而,激勵持續存儲是一個挑戰。
節點刪除數據和丟失一些收入的負面影響可能比用戶丟失其有價值的數據要小得多。?Swarm采用獎勵節點服務內容的方法。由于被請求的內容通常比很少被請求的內容更易于存儲,因此只對回收的節點進行獎勵將會鼓勵對很少被訪問的數據進行垃圾處理。
如果不能存儲大數據集的每個最后部分,則會導致整個數據集變得無用,因此在這種情況下,必須存在一個解決方案來平衡這種下行不對稱。
以內容追溯為基本獎勵機制,在節點間隨機分配內容,按位置加權,使群體處于一個良好的位置,解決持久性問題:?

提供“承若”存儲的節點,或承諾提供持久性存儲的節點,必須首先提交一份保函,涵蓋它們提供存儲的時間。?如果在此期間數據丟失,則該債券將被沒收。

以太坊的智能合約基礎設施使整個過程自動化,使“上傳和忘記”體驗無縫銜接。

結論
這是Web 3.0視覺的一部分的簡要介紹。分布式網絡和存儲正在快速發展,并承諾每年可以拯救全球經濟的解決方案。今天的Web需要一個新的安全模型和圍繞當代用例設計的體系結構。
Swarm和IPFS是解決這個問題的最雄心勃勃的解決方案。然而,也有一些值得注意的地方:Sia和Storj是兩個正在接近成熟的分散存儲選項,在這里更不用說它們了。?隨著全球基礎設施適應我們對其提出的新要求,不可預見的機遇將擺在我們面前。
新工具不僅會改變我們的工作方式、游戲和生活方式,還會改變我們組織的方式。我們可以試著問自己:
Web 3.0的世界與2.0的世界有何不同?
這種技術將如何滲透到我們的生活之中?

翻譯丨IP君??作者丨ConsenSys

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