在一篇文章中了解IPFS協議！為什麼IPF替換HTTP？

IPF是一種分散的文件系統，使用加密哈希來進行數據完整性，並旨在通過解決可擴展性和重複問題來替換HTTP。

2025/06/01 18:01

行星際文件系統（通常稱為IPFS ）是一個協議和網絡，旨在創建一種更有效，分散和安全的存儲和共享文件的方法。隨著數字世界的發展，傳統的HTTP（超文本轉移協議）顯示了IPF旨在解決的局限性。本文將深入研究IPF的複雜性，探討為什麼它可以取代HTTP，並對這種革命性技術提供全面的理解。

什麼是IPF，它如何工作？

IPFS是一個點對點（P2P）分佈式文件系統，它將所有計算設備與相同的文件系統連接起來。與傳統的集中系統（將文件存儲在特定服務器上的傳統集中系統不同， IPF使用了可調地理的方法。每個文件及其所有塊都有一個唯一的指紋，稱為加密哈希。當您要檢索文件時，您可以使用此哈希來查找和下載具有該文件的任何節點的內容。

IPF背後的核心思想是創建一個可以通過連接到網絡的設備訪問的單個全局名稱空間。它結合了幾種技術，例如分佈式哈希表（DHT） ， bittorrent和git，以實現這一目標。當將文件添加到IPF中時，將其分為較小的塊，並將每個塊hash。這些哈希用於構建一個默克爾dag（有向無環圖） ，該圖表代表文件的結構和內容。

IPF比HTTP的優點

IPF被認為是HTTP的潛在替代的主要原因之一是其分散性質。使用HTTP ，文件託管在集中式服務器上，使其容易受到單個故障的影響。如果服務器下降，內容將無法訪問。相比之下， IPFS在節點網絡上分發文件，即使某些節點失敗，也可以確保內容仍然可用。

IPF還提供了提高的性能和效率。通過利用P2P網絡和緩存， IPF可以減少延遲和帶寬的用法。當用戶請求文件時， IPFS首先檢查文件是否在本地或附近的節點上可用，然後再從遙遠的服務器中獲取該文件。這種方法可以大大加快內容交付的速度。

另一個重要的優勢是數據完整性。使用IPF ，通過使用加密哈希來確保數據的完整性。一旦將文件添加到IPF中，它的哈希將保持恆定，從而不可能在不更改其哈希的情況下更改文件。此功能對於需要高水平的數據完整性（例如科學研究和法律文件）的應用特別有益。

IPF如何解決HTTP的局限性

HTTP有幾個限制， IPF旨在克服。最值得注意的是可擴展性。隨著互聯網的增長，對帶寬和存儲的需求呈指數增長。 HTTP難以跟上這一需求，從而導致負載時間較慢和成本較高。另一方面， IPF可以通過跨多個節點分配負載來更有效地擴展。

HTTP的另一個局限性是重複。當多個用戶下載同一文件時，每個用戶必須從服務器下載整個文件，從而導致冗餘數據傳輸。 IPF通過允許用戶直接共享文件來解決此問題，從而減少了從同一源中多次下載的需求。

HTTP還通過版本控制面臨挑戰。當文件更新時，除非明確保存，否則通常會丟失舊版本。 IPFS使用類似於Git的版本控制系統，使用戶可以訪問文件的不同版本並隨著時間的推移跟踪更改。

IPF的實際應用

IPF在各個行業都有廣泛的實用應用。在Web開發領域， IPF可用於託管分散的網站。這些網站對審查制度和停機時間更具彈性，因為它們不依賴單個服務器。開發人員可以使用IPFS Companion和Pinata之類的工具來輕鬆部署和管理其分散應用程序。

在區塊鏈和加密貨幣扇區中， IPF用於存儲和共享大量數據離鏈。例如， NFT（不可殺死的令牌）項目經常使用IPF來存儲元數據和圖像，從而降低區塊鏈上的負載並提高交易效率。

IPF在科學界也很有價值。研究人員可以使用IPF以分散的方式共享大型數據集和研究論文，從而確保數據隨著時間的流逝仍然易於訪問和可驗證。這種方法可以增強科學研究中的協作和可重複性。

如何使用IPF：逐步指南

要開始使用IPF ，您需要在設備上安裝IPFS軟件。這是有關如何設置和使用IPF的詳細指南：

• 下載並安裝IPFS ：訪問官方IPFS網站，並為您的操作系統下載適當的版本。按照提供的安裝說明。
• 初始化IPFS ：打開終端或命令提示符並運行命令ipfs init以初始化IPFS節點。此命令將為您的節點生成唯一的身份。
• 啟動IPFS守護程序：運行命令ipfs daemon以啟動IPFS守護程序。此過程在後台運行，允許您的節點連接到IPFS網絡。
• 將文件添加到IPF ：使用命令ipfs add將文件添加到IPF 。該命令將返回一個哈希，您可以在以後將其用於檢索文件。
• 從IPF檢索文件：要檢索文件，請使用命令ipfs get 。此命令將下載與指定哈希相關聯的文件。
• 與他人共享文件：與他人共享文件的哈希。他們可以使用ipfs get命令從具有該的網絡上的任何節點下載文件。

IPF的安全性和隱私考慮

儘管IPF提供了許多好處，但必須考慮安全和隱私的影響。由於IPF是一個公共網絡，因此任何人都可以訪問公開共享的文件。為了保護敏感信息，用戶可以在將文件添加到IPF之前加密。此外， IPF支持專用網絡，可用於在受信任的組中安全共享文件。

IPF還提供了管理訪問控制的機制。用戶可以固定文件以確保它們在節點上保持可用，並且可以使用IPFS群集等工具來管理一組節點和控制數據可用性。

常見問題

Q1：現有Web瀏覽器可以使用IPF嗎？

是的，可以通過IPFS Companion等擴展名與現有的Web瀏覽器一起使用IPF 。此擴展程序使您可以直接從瀏覽器訪問IPFS內容，而無需在本地運行IPFS節點。

Q2：IPF如何處理文件更新和版本控制？

IPFS使用類似於Git的版本控制系統。更新文件後，將生成新的哈希，並將更新的文件作為新版本添加到IPF中。用戶可以使用相應的哈希訪問文件的不同版本。

Q3：IPF與其他分散的存儲解決方案兼容嗎？

是的，可以將IPF與其他分散的存儲解決方案集成。例如， Filecoin是一個使用IPF作為其基礎協議的分散存儲網絡。這種集成使用戶可以在IPF上存儲和檢索文件，同時通過加密貨幣獎勵系統激勵存儲提供商。

問題4：IPF如何確保數據的持久性？

IPF通過稱為固定的機制確保數據持久性。當用戶固定文件時，它仍將其存儲在其節點上，並且可用於網絡。此外， IPFS簇可用於確保多個節點存儲相同的數據，從而增加其可用性和持久性。