為什么分散式和分布式文件存儲對于更好的網(wǎng)絡(luò)至關(guān)重要？

翻譯整理自IPFS官方博客。

IPFS和Filecoin的團(tuán)隊(duì)解釋了分布式數(shù)據(jù)存儲方面的進(jìn)步以及市場激勵措施的有力結(jié)合，以創(chuàng)建更安全，更高效的網(wǎng)絡(luò)。

在不到三十年的時間里，網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)成為人類歷史上最偉大的成就之一，負(fù)責(zé)科學(xué)，技術(shù)和商業(yè)領(lǐng)域前所未有的收獲。這種驚人的增長在很大程度上是由技術(shù)人員將互聯(lián)網(wǎng)的大部分復(fù)雜性抽象出來。這些抽象中最大的一個是集中式“云存儲”，其中數(shù)據(jù)存儲在由營利性公司主要擁有和經(jīng)營的大型集中筒倉中。這種架構(gòu)使得網(wǎng)絡(luò)變得脆弱，破壞了隱私，允許存儲的價格保持在人為高度，并且產(chǎn)生了阻礙數(shù)據(jù)創(chuàng)新性使用的瓶頸。

網(wǎng)絡(luò)不需要這種結(jié)構(gòu)。新興的新技術(shù)使我們能夠改善網(wǎng)絡(luò)的底層協(xié)議，通過解決內(nèi)容問題而不是解決問題。這使得網(wǎng)絡(luò)變得更加安全和強(qiáng)大，我們更少依賴任何一個特定的實(shí)體來向我們提供我們所要求的數(shù)據(jù)?，F(xiàn)在，我們不再依賴昂貴的企業(yè)來存儲和傳輸人類的知識庫，而是可以通過大量的同伴來分發(fā)數(shù)據(jù)，這些人員都是為了存儲彼此的數(shù)據(jù)而付費(fèi)的。

分散式存儲使網(wǎng)絡(luò)健壯有彈性

今天，互聯(lián)網(wǎng)上的信息按位置處理：一段特定的內(nèi)容有一個URL（一種統(tǒng)一資源定位器），它涉及在特定位置托管內(nèi)容的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器的IP地址。例如，要轉(zhuǎn)到像https://facebook.com/mypicture.jpg

這樣的URL ，我們將域名（facebook.com）解析為IP地址（例如31.13.70.36）并在那里查看圖片。該URL說“轉(zhuǎn)到31.13.70.36并請求路徑中的內(nèi)容”/mypicture.jpg“。網(wǎng)址始終指向該位置。如果相同的圖片托管在另一個站點(diǎn)上，或者甚至是您自己的計(jì)算機(jī)上，您仍然必須連接到該IP地址并下載內(nèi)容。

在日常的人類環(huán)境中思考這一點(diǎn)很有用。想象一下，我們只能通過副本的物理位置來引用書籍，而不是通過標(biāo)題，作者或ISBN--只是物理對象的位置。所以如果有人告訴你要讀一本書，他們會這樣說：“嘿，你應(yīng)該閱讀這本好書，它在紐約公共圖書館第9節(jié)，書架3，頂部書架，從左邊開始”。現(xiàn)在你必須在那里查看，并得到一個物理副本。在你做之前，你不知道它實(shí)際上是什么書; 你只有位置。這顯然非常低效。這也是一個岌岌可危的情況 - 如果有人搬書，該怎么辦？如果圖書館當(dāng)天關(guān)閉怎么辦？還是完全關(guān)閉？或者，如果你到達(dá)那里，你會首先從左邊進(jìn)入書架3，頂部書架，并且你意識到，這整個時間，

這不僅僅是一個理論問題。最近由哈佛大學(xué)領(lǐng)導(dǎo)的一項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)，美國最高法院意見中引用的所有超鏈接中有49％不再有效。意見指向過去某個時間保存了正確內(nèi)容的位置，但該內(nèi)容在該位置不再可用。這是脆弱的，低效的，不必要的。這太瘋狂了。

相反，考慮一種不同的方式?？紤]以什么來解決信息，而不是它在哪里。要做到這一點(diǎn)，我們需要使用不同類型的網(wǎng)頁鏈接。我們不需要使用指向位置的鏈接，而是需要鏈接來獨(dú)特地描述內(nèi)容本身，如指紋。這種內(nèi)容處理方法將“什么”與“哪里”分開，因此數(shù)據(jù)可以通過網(wǎng)絡(luò)傳輸，因此任何人都可以在任何地方存儲和提供服務(wù)。為了創(chuàng)建這些內(nèi)容尋址鏈接，我們使用內(nèi)容的加密哈希作為唯一標(biāo)識符或指紋。

IPFS，即InterPlanetary文件系統(tǒng)，是一種讓我們使用這些內(nèi)容尋址鏈接交換數(shù)據(jù)的協(xié)議。在IPFS中，文件或一段數(shù)據(jù)的哈希指紋就是它的地址。我們使用這些指紋來識別內(nèi)容，而不是使用服務(wù)器的物理位置。這樣，當(dāng)您嘗試加載文件時，您可以從任何地方檢索它。如果該文件已經(jīng)在您自己的電腦上，您可以從那里檢索它。如果您的網(wǎng)絡(luò)中的直接鄰居有文件，您可以從中檢索它。你可能從原始服務(wù)器，網(wǎng)絡(luò)中的其他人，無論是誰。IPFS使用有效的路由算法搜索網(wǎng)絡(luò)來處理這一切，并且可以對隱私進(jìn)行調(diào)整：例如，只請求來自您信任的對等方的數(shù)據(jù)。這與其他對等系統(tǒng)所做的相似，但大大放大。您可以使用它來與任意數(shù)量的對等設(shè)備交換任何類型的文件或數(shù)據(jù)，并將其直接構(gòu)建到網(wǎng)絡(luò)中。

IPFS通過處理基于它的信息來分散網(wǎng)絡(luò)，而不是它在哪里。這種分散模式可以讓W(xué)eb應(yīng)用程序在與原始源斷開的本地網(wǎng)絡(luò)中工作，無論是辦公室中失去上行鏈路的聊天室，在各種圖書館中托管的科學(xué)論文，在連接性差的偏遠(yuǎn)村莊的維基百科，或者一個家庭的聊天信使在危機(jī)期間。它加強(qiáng)了我們的數(shù)字信息，使數(shù)據(jù)能夠適應(yīng)底層互聯(lián)網(wǎng)的故障，以密碼方式保護(hù)數(shù)據(jù)，并為其提供持久性。您或您分享數(shù)據(jù)的人可以保存信息副本并在相同的鏈接上保留多年。IPFS允許網(wǎng)絡(luò)上的文件存儲分散，但第二個問題仍然存在：我們?nèi)绾蝿?chuàng)建一個開放，

云存儲和集中化的危險

自成立以來，云數(shù)據(jù)存儲已經(jīng)發(fā)展成為功能性的，但留下的許多經(jīng)濟(jì)和安全問題未得到解決。為了理解為什么云存儲目前昂貴且不穩(wěn)定，隨著時間的推移檢查它的演變是有用的。

最早的網(wǎng)站和在線服務(wù)運(yùn)行著自己的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器：專用于向用戶提供內(nèi)容的計(jì)算機(jī)和硬盤驅(qū)動器。在網(wǎng)上業(yè)務(wù)簽署他們的第一個客戶或出售他們的第一個產(chǎn)品之前，他們必須投入巨大的資金和時間來設(shè)置服務(wù)器基礎(chǔ)設(shè)施。即使產(chǎn)品或服務(wù)與計(jì)算和數(shù)據(jù)存儲完全無關(guān)，幾乎每個人都被迫投資并運(yùn)行自己的硬件，以便擁有網(wǎng)絡(luò)存在。這是昂貴的，浪費(fèi)的和耗時的。

2006年，Amazon.com解決了這種浪費(fèi)的開銷，并大膽推出了亞馬遜網(wǎng)絡(luò)服務(wù)（AWS）。AWS不再需要開發(fā)人員通過將Amazon自己的服務(wù)器和存儲空間出租給其他人來創(chuàng)建和管理他們自己的服務(wù)器基礎(chǔ)架構(gòu)?，F(xiàn)在只需稍微付費(fèi)，公司就可以輕松地存儲和提供來自亞馬遜的文件，而無需該公司購買自己的硬件。AWS迅速崛起，其他幾家大型科技公司也紛紛效仿創(chuàng)建自己的“云”存儲解決方案。

云存儲允許新的在線業(yè)務(wù)在一夜之間涌現(xiàn)并迅速增長以滿足用戶需求。云計(jì)算不需要訂購新的硬盤驅(qū)動器并將它們安裝在自己的小型數(shù)據(jù)中心中，只需幾個鍵盤筆劃即可讓企業(yè)立即擴(kuò)展。在短短的幾年內(nèi)，云計(jì)算變得非常有用和流行，大部分?jǐn)?shù)據(jù)都存儲在這些云數(shù)據(jù)提供商中的一小部分中。盡管目前大多數(shù)網(wǎng)站都由這些第三方提供商托管，但這種基礎(chǔ)設(shè)施對最終用戶來說仍然很難看到。例如，您是否知道流行的電影流媒體應(yīng)用Netflix在他們的大部分托管需求中實(shí)際使用AWS？盡管亞馬遜擁有自己的競爭對手電影流媒體服務(wù)（Amazon Prime），但他們也樂意向競爭對手出售主機(jī)空間。

目前，構(gòu)建成功的云數(shù)據(jù)存儲業(yè)務(wù)非常復(fù)雜且具有挑戰(zhàn)性。即使開始與現(xiàn)有競爭者競爭，公司也需要在每個大陸建立全球數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)（該市場中的大多數(shù)企業(yè)在每個大洲都有多個數(shù)據(jù)中心），構(gòu)建強(qiáng)大的用戶界面以滿足眾多用戶需求，實(shí)現(xiàn)全球化銷售和營銷團(tuán)隊(duì)吸引客戶，并雇用大型客戶支持團(tuán)隊(duì)。這些巨大的進(jìn)入壁壘導(dǎo)致僅有幾家大型公司擁有幾乎所有的全球云數(shù)據(jù)存儲市場。由于多種原因，這種整合尤其痛苦：用戶必須信任這些大型企業(yè)參與者以保護(hù)其數(shù)據(jù)免受曝光，轉(zhuǎn)換云提供商的成本尤其高昂，數(shù)據(jù)存儲距離最終用戶很遠(yuǎn)（通常為數(shù)百至數(shù)千英里），供應(yīng)商可以激勵他們鎖定客戶并提取溢價。目前的云存儲市場幾乎沒有競爭力或效率，因?yàn)樗赡軙?dǎo)致最終用戶受損。

更令人沮喪的是，世界各地存在大量“潛在”（可用）存儲空間，這些存儲空間未被使用。這種存儲擁有各種實(shí)體：大型企業(yè)，小型家族企業(yè)，地下室有巨大硬盤架的個人，以及所有人筆記本電腦中的小型硬盤。但是，由于前面提到的障礙，任何一個特定的公司或個人都難以通過其額外空間貨幣化并啟動云數(shù)據(jù)服務(wù)。一個更高效的市場可以將原始硬盤空間（例如存儲）與所有服務(wù)和支持（例如客戶服務(wù)，用戶界面，支付和價格談判等）分離開來。這將允許硬盤驅(qū)動器供應(yīng)商的多元化和動態(tài)市場只專注于硬件，并在存儲本身的適當(dāng)市場上競爭，這將大大降低云存儲的價格并允許大量貨幣化現(xiàn)有容量。這會使云存儲更像您購買的商品或公用事業(yè)設(shè)備，而且您需要的是按照市場的速度購買，而不是像承包，談判，交易和鎖定成本那樣的服務(wù)關(guān)系。但問題仍然存在，我們?nèi)绾谓⒁粋€真正的分散式存儲生態(tài)系統(tǒng)？內(nèi)容尋址由IPFS解決，但我們?nèi)绾喂膭钊澜绲娜藗兂蔀榇鎯Ρ旧淼墓歉?？輸入Filecoin。這會使云存儲更像您購買的商品或公用事業(yè)設(shè)備，而且您需要的是按照市場的速度購買，而不是像承包，談判，交易和鎖定成本那樣的服務(wù)關(guān)系。但問題仍然存在，我們?nèi)绾谓⒁粋€真正的分散式存儲生態(tài)系統(tǒng)？內(nèi)容尋址由IPFS解決，但我們?nèi)绾喂膭钊澜绲娜藗兂蔀榇鎯Ρ旧淼墓歉?？輸入Filecoin。這會使云存儲更像您購買的商品或公用事業(yè)設(shè)備，而且您需要的是按照市場價格購買，而不是像承包，談判，交易和鎖定成本那樣的服務(wù)關(guān)系。但問題仍然存在，我們?nèi)绾谓⒁粋€真正的分散式存儲生態(tài)系統(tǒng)？內(nèi)容尋址由IPFS解決，但我們?nèi)绾喂膭钊澜绲娜藗兂蔀榇鎯Ρ旧淼墓歉?？輸入Filecoin。

Filecoin：支付網(wǎng)絡(luò)存儲您的數(shù)據(jù)

雖然IPFS讓我們可以直接與我們的同行交換數(shù)據(jù)，而不是依賴中央主機(jī)，但Filecoin通過給予我們相互支付的方式來進(jìn)一步存儲數(shù)據(jù)。Filecoin是一個分散的文件存儲網(wǎng)絡(luò)和協(xié)議令牌（'token'與'

appcoin'和'cryptocurrency' 交替使用）。把它想像成AirBnB數(shù)據(jù)存儲。在供應(yīng)方面 - 令牌的采礦方 - 具有未使用存儲空間的個人和組織可以將他們的磁盤添加到Filecoin網(wǎng)絡(luò)并接收客戶訂單。在需求方面 - 客戶 - 個人和組織雇用Filecoin網(wǎng)絡(luò)來存儲他們的數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)發(fā)送給世界各地的許多不同的礦工。

Filecoin借鑒密碼學(xué)和區(qū)塊鏈技術(shù)的尖端進(jìn)展，使這個圣杯成為現(xiàn)實(shí)。它使用：區(qū)塊鏈，原生的加密貨幣，可公開驗(yàn)證的存儲證明，與抵押品的存儲合同，確保高效定價的算法市場，支持微支付和降低交易成本的支付渠道等等。所有這一切加起來就是一個強(qiáng)大的，分散的自我修復(fù)網(wǎng)絡(luò)，可以將來自世界各地的“礦工”的大量存儲集中在一起，并提供優(yōu)質(zhì)服務(wù)，并提供可靠性，彈性和價格的強(qiáng)大保證。它可以自動重新平衡以滿足需求，保護(hù)內(nèi)容免受攻擊，并且可以從礦工離線時恢復(fù)。

世界上數(shù)千個實(shí)體和數(shù)百萬人擁有大量未使用的存儲空間。通過將所有這些潛在供應(yīng)帶入市場，F(xiàn)ilecoin可能會導(dǎo)致在線存儲的價格大幅下降。此外，F(xiàn)ilecoin啟動了強(qiáng)大的優(yōu)化過程，使比特幣獲得了巨大的計(jì)算能力。通過向網(wǎng)絡(luò)添加越來越多的存儲，F(xiàn)ilecoin礦工可以賺到很多錢。

用戶不需要一起使用Filecoin和IPFS，但這兩個組合是一個完美的組合，可以解決當(dāng)前Web的重大缺陷。目前使用IPFS的用戶需要從他們自己的計(jì)算機(jī)，現(xiàn)有的集中式云提供商'取消'（存儲和提供）他們的數(shù)據(jù)，或者取消主動選擇托管該內(nèi)容的其他IPFS用戶的慷慨。Filecoin為任何IPFS用戶提供激勵，以確保他們的數(shù)據(jù)存儲在多個分散節(jié)點(diǎn)中。很快，任何人都可以用Filecoin支付大量的分散存儲提供商來強(qiáng)大地存儲他們的文件，確保他們的數(shù)據(jù)可以安全快速地提供給那些請求它的人。在IPFS和Filecoin上存儲文件的用戶將受益于優(yōu)化的存儲成本，各種存儲提供商，更快的數(shù)據(jù)服務(wù)，

在分布式Web上保護(hù)隱私和正義

在由IPFS和Filecoin支持的網(wǎng)絡(luò)上存儲私人數(shù)據(jù)意味著部分?jǐn)?shù)據(jù)可能分布在由完全陌生人操作的許多計(jì)算機(jī)上; 然而，顯然，這比隱藏的云系統(tǒng)更適合隱私。今天，各種各樣的云存儲提供商，無論大小，都將他們的用戶數(shù)據(jù)完全保存在明確未加密的數(shù)據(jù)中。甚至有些人已經(jīng)加入了靜態(tài)加密，通過控制用戶的加密密鑰來實(shí)現(xiàn)，而不是創(chuàng)建真正的“不知情”或“零知識”系統(tǒng)。這是一個危險的安排，因?yàn)檫@意味著客戶數(shù)據(jù)可能會被黑客或其他攻擊者盜用并泄露或出售。用戶（或他們使用的應(yīng)用程序）應(yīng)在將數(shù)據(jù)提供給這些云存儲提供商之前端到端地對其數(shù)據(jù)進(jìn)行加密，而不管它們是否集中。

將用戶數(shù)據(jù)分配給不屬于某個公司或服務(wù)的大量存儲計(jì)算機(jī)可能會增加數(shù)據(jù)的暴露度。但是，如果有價值的數(shù)據(jù)被存儲在端對端的加密中，那么攻擊者可以訪問加密的文本，而無法了解其中的內(nèi)容。無論存儲網(wǎng)絡(luò)是大型云提供商還是像Filecoin這樣的激勵市場，情況都是如此。這是一種不同的安全模式，我們不得不始終對所有內(nèi)容進(jìn)行加密，只有用戶可以訪問密鑰，并且單個云提供商的故障不會損害數(shù)據(jù)的彈性。

市場協(xié)議：利用網(wǎng)絡(luò)和激勵措施來創(chuàng)造更好的產(chǎn)業(yè)

在協(xié)議實(shí)驗(yàn)室，我們相信市場協(xié)議 - 由協(xié)議令牌支持的分散式網(wǎng)絡(luò) - 是互聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新的下一波。我們相信這些技術(shù)有可能重塑我們在世界范圍內(nèi)組織商業(yè)和交易價值的方式。部分原因是市場協(xié)議在激勵機(jī)制，參與者和網(wǎng)絡(luò)創(chuàng)造價值的能力之間呈現(xiàn)出全新的動態(tài)。在當(dāng)前的互聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新模式中，當(dāng)一家公司創(chuàng)建網(wǎng)絡(luò)經(jīng)濟(jì)時，他們捕獲了大部分網(wǎng)絡(luò)價值。雖然數(shù)百萬人參與為網(wǎng)絡(luò)創(chuàng)造價值，但這些參與者很可能不會在網(wǎng)絡(luò)中獲得利益。大部分長期價值授予少數(shù)富有的投資者和早期股東。相比之下，市場協(xié)議由協(xié)議令牌推動，協(xié)議令牌占網(wǎng)絡(luò)總體價值的百分比。參與市場議定書的補(bǔ)償是網(wǎng)絡(luò)中的一項(xiàng)利益，該網(wǎng)絡(luò)隨著網(wǎng)絡(luò)價值的增長而縮小。

例如，Airbnb和Uber是建立網(wǎng)絡(luò)經(jīng)濟(jì)的公司。他們向服務(wù)提供商（Airbnb主機(jī)和Uber司機(jī)）收取服務(wù)費(fèi)，而不是他們網(wǎng)絡(luò)創(chuàng)造的整體財(cái)富的一部分。這確保了少數(shù)股東獲得巨大回報，而幫助網(wǎng)絡(luò)創(chuàng)造價值的人（司機(jī)，房主，用戶）在這方面可能不會公平分享。

像Filecoin這樣的網(wǎng)絡(luò)體現(xiàn)了創(chuàng)建網(wǎng)絡(luò)價值的參與者通過網(wǎng)絡(luò)中的股份獲得補(bǔ)償?shù)牧硪环N選擇。在Filecoin網(wǎng)絡(luò)上存儲和分發(fā)數(shù)據(jù)的礦工可以獲得Filecoin協(xié)議令牌，他們可以選擇持有這些令牌或?qū)⑵淝逅銥楝F(xiàn)金。由于Filecoin協(xié)議令牌旨在跟蹤存儲網(wǎng)絡(luò)創(chuàng)造的價值數(shù)量，因此Filecoin經(jīng)濟(jì)的增長將轉(zhuǎn)化為令牌價值的增長。選擇持有令牌的礦工和用戶將分享上漲空間，為創(chuàng)造價值獲得公平的回報。任何個人參與者獲得和持有的代幣越多，他們就有更多的激勵來支持網(wǎng)絡(luò)并確保其成功。

市場協(xié)議仍處于發(fā)展的早期階段，他們的承諾是偉大的。我們很高興能夠站在這些技術(shù)進(jìn)步的前沿，使互聯(lián)網(wǎng)及其數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)更加安全，穩(wěn)健和快速。就像網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)創(chuàng)造了巨大的連通性并釋放了人類的潛力一樣，我們認(rèn)為下一波市場協(xié)議也將為未來做同樣的事情。最初于2017年6月20日作為簡明語言講解員在Coin中心出版。感謝Peter Van Valkenburgh為此閱讀草稿。

原文地址：https://protocol.ai/blog/why-is-decentralized-critical/

翻譯整理：IPFS后花園

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