什么是像 IPFS 这样的去中心化存储网络？它如何与 NFT 配合使用？

了解去中心化存储网络

1. 去中心化存储网络通过将数据分布在多个节点上来运行，而不是依赖于单个集中式服务器。这种架构增强了弹性并降低了数据丢失或审查的风险。星际文件系统（IPFS）是最突出的例子之一，它作为一种点对点超媒体协议，旨在使网络更快、更安全、更开放。

2. 在 IPFS 中，文件被分成更小的块并给出唯一的加密哈希值。这些哈希值充当内容的永久标识符，这意味着即使内容发生轻微变化，哈希值也会完全改变。这确保了数据完整性，并允许用户在不信任中央机构的情况下验证真实性。

3. 当用户向 IPFS 请求文件时，网络根据哈希值找到存储请求内容的最近节点。这种基于邻近度的检索提高了速度和效率，同时降低了带宽成本。网络中的节点可以缓存和重新共享文件，通过集体参与增强可用性。

4. 与依赖基于位置的寻址（例如，www.example.com/file.jpg）的传统 HTTP 协议不同，IPFS 使用基于内容的寻址。这意味着用户根据数据本身而不是存储位置来检索数据，从根本上改变了数字资产随着时间的推移访问和保存的方式。

5. 由于没有任何一个实体控制整个网络，去中心化存储可以防止集中式系统中常见的停机和中断。一旦内容在有效哈希下发布，政府或企业就无法轻易操纵或删除内容，这使得 IPFS 成为保存不可变记录的理想选择。

IPFS 在 NFT 生态系统中的作用

1. 不可替代代币（NFT）代表独特数字物品的所有权，例如艺术品、音乐或虚拟房地产。虽然代币本身驻留在以太坊等区块链上，但实际的媒体文件（例如图像或视频）通常太大而无法直接存储在链上。

2. 为了解决这个问题，创作者通常将他们的数字资产上传到存储解决方案，并在 NFT 的元数据中嵌入链接。传统上，这些链接指向中心化服务器，这会带来风险：如果服务器离线或主机删除文件，NFT 就会与其相关内容断开连接。

3.通过在 IPFS 上托管 NFT 媒体，创建者可以确保只要至少一个节点继续托管该资产，该资产就保持可访问性。内容寻址的使用保证了链接文件在不更改其哈希值的情况下无法更改，从而保留了原始作品的完整性。

4. 智能合约引用 NFT 元数据中的 IPFS 哈希，在代币及其底层内容之间创建永久且可验证的连接。即使域名发生变化或托管提供商发生故障，文件仍然可以通过其唯一标识符进行访问。

5. 利用 IPFS 的项目包括 OpenSea 和 Rarible 等主要 NFT 市场，这两个市场都支持在去中心化网络上托管的元数据。这种整合增强了收藏家之间的信任，他们要求证明他们购买的数字物品将在短期托管协议之外持续存在。

实践中的挑战和考虑

1. 一种误解是上传到 IPFS 会自动确保永久可用性。事实上，只有有人托管文件时，文件才保持可访问性。如果所有节点停止共享特定内容，该内容实际上就会从网络中消失。

2. 为了解决这个问题，Pinata 和 Filebase 等服务提供了“固定”解决方案——专用于持续存储特定文件的节点。创作者通常为这些服务付费，以保证对其 NFT 资产的持续访问，将去中心化基础设施与可靠的正常运行时间相结合。

3. 当 NFT 元数据本身是可变的时，就会出现另一个问题。一些智能合约允许更新元数据 URI，这可能使恶意行为者能够在售后交换内容。使用不可变的 IPFS 链接可以减轻这种风险，但需要在部署过程中仔细设计合约。

4. 与 CDN 相比，带宽限制和加载时间较慢会影响用户体验，尤其是对于高分辨率视频或 3D 模型。优化文件大小并将 IPFS 与第二层扩展工具相结合有助于平衡去中心化与性能需求。

5. 法律和道德问题也随之出现，特别是在受版权保护或非法材料方面。由于 IPFS 不对内容进行监管，一旦某些内容被上传并进行哈希处理，在全球范围内删除它几乎是不可能的，这引发了有关问责制和审核的问题。

常见问题解答

如果 IPFS 网关出现故障会发生什么？ IPFS 网关充当 HTTP 和 IPFS 网络之间的桥梁，允许浏览器访问内容。如果一个网关出现故障，用户可以切换到备用公共或私有网关。只要托管节点存在，底层数据就保持可用；只有接入点暂时受到影响。

任何人都可以使用其哈希值修改存储在 IPFS 上的文件吗？不会。每个文件的哈希值均源自其确切内容。任何修改都会创建一个新的哈希值，从而产生完全不同的标识符。这使得篡改变得明显，并防止对现有文件进行未经授权的更改。

为什么不是所有的 NFT 都使用 IPFS 进行存储？一些项目优先考虑便利性或成本效率而不是持久性，选择集中式服务器。其他人可能缺乏技术理解或面临与持续 IPFS 可用性所需的固定服务相关的预算限制。