什么是去中心化分布式它將如何應(yīng)用于云存儲(chǔ)

互聯(lián)網(wǎng)是上個(gè)世紀(jì)以來(lái)可能對(duì)我們生活產(chǎn)生最重大影響的一個(gè)創(chuàng)新。

它起初是一個(gè)分散的生態(tài)系統(tǒng)。TCP / IP和SMTP等開放協(xié)議有助于在互聯(lián)網(wǎng)之上構(gòu)建不同類型的應(yīng)用程序，如萬(wàn)維網(wǎng)（WWW），電子郵件服務(wù)和消息傳遞。然而，我們今天所知道的互聯(lián)網(wǎng)都是集中式的，大型互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)擁有我們所有數(shù)據(jù)和信息。

太多的“集中化”正在逐漸扼殺目前的互聯(lián)網(wǎng)生態(tài)系統(tǒng)

集中化有其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，包括：

· 更高的速度

· 低延遲

· 更高的可用性

· 快速吞吐量

但所有這些好處都是以數(shù)據(jù)黑客和安全漏洞，審查制度以及對(duì)數(shù)據(jù)缺乏控制等嚴(yán)重缺陷為代價(jià)的。如果你仔細(xì)觀察，互聯(lián)網(wǎng)是由一些技術(shù)公司，“大技術(shù)”主導(dǎo)。事實(shí)上，根據(jù)Mashable發(fā)布的博客文章，互聯(lián)網(wǎng)僅由少數(shù)幾家大公司主導(dǎo)。過(guò)度集中化也意味著政府可以禁止您訪問(wèn)任何應(yīng)用程序，使你沒有任何其他選擇。

就技術(shù)而言，去中心化意味著系統(tǒng)不依賴于中央權(quán)威，它沒有單一的故障點(diǎn)。在更多技術(shù)術(shù)語(yǔ)中，去中心化是分布式體系結(jié)構(gòu)的一個(gè)子集，其中決策由所有參與節(jié)點(diǎn)獨(dú)立執(zhí)行，而不是依賴于單個(gè)節(jié)點(diǎn)。去中心化已經(jīng)存在多年，它更多地與治理，決策和控制有關(guān)。

去中心化系統(tǒng)的最早的案例是互聯(lián)網(wǎng)本身，其中網(wǎng)站托管在個(gè)人PC上，其次是Napster和BitTorrent，這為點(diǎn)對(duì)點(diǎn)（p2p）文件共享奠定了基礎(chǔ)。 BitTorrent協(xié)議成為最出名和最廣泛采用的協(xié)議，至今仍在各種不同的應(yīng)用程序中使用。

當(dāng)我們提及云存儲(chǔ)時(shí)，“去中心化云存儲(chǔ)”意味著您可以存儲(chǔ)自己的數(shù)據(jù)，而不是存儲(chǔ)在單個(gè)服務(wù)器或位置上，而是存儲(chǔ)在多個(gè)位置的許多不同節(jié)點(diǎn)。 這些節(jié)點(diǎn)在決策的完全權(quán)限方面彼此獨(dú)立。 它與BitTorrent協(xié)議非常相似，用戶在其本地存儲(chǔ)上托管文件并充當(dāng)“播種者”（與其他想要檢索它們的用戶共享文件塊），但存在一些根本區(qū)別。

通過(guò)名為IPFS（InterPlanetary File System）的分布式Web的新協(xié)議，可以實(shí)現(xiàn)去中心化云存儲(chǔ)。在下一部分中，我們將深入探討IPFS協(xié)議。我們還將討論它如何區(qū)別于BitTorrent協(xié)議，該協(xié)議也是為在互聯(lián)網(wǎng)上進(jìn)行分布式點(diǎn)對(duì)點(diǎn)（p2p）文件共享而構(gòu)建的。

IPFS以及它如何為去中心化云存儲(chǔ)奠定基礎(chǔ)

IPFS（星際文件系統(tǒng)）是協(xié)議實(shí)驗(yàn)室為未來(lái)的分布式網(wǎng)絡(luò)開發(fā)的協(xié)議。它旨在通過(guò)構(gòu)建更為分布式和去中心化的網(wǎng)絡(luò)來(lái)挑戰(zhàn)傳統(tǒng)的HTTP協(xié)議。 HTTP和IPFS都是為Web構(gòu)建的超媒體協(xié)議，通過(guò)Internet在客戶端和服務(wù)器之間傳輸任何數(shù)據(jù)。但是，兩者之間存在細(xì)微差別，事實(shí)上，IPFS旨在取代HTTPS成為互聯(lián)網(wǎng)的默認(rèn)協(xié)議。

IPFS不是在單個(gè)服務(wù)器，而是在大量節(jié)點(diǎn)上工作，這些節(jié)點(diǎn)存儲(chǔ)不同的數(shù)據(jù)塊，訪問(wèn)網(wǎng)絡(luò)的用戶可以從最近的節(jié)點(diǎn)檢索這些數(shù)據(jù)。

以下是IPFS網(wǎng)絡(luò)上文件情況的簡(jiǎn)要說(shuō)明：

· 該文件被分成稱為塊的數(shù)據(jù)塊。每個(gè)塊都有一個(gè)唯一的哈希值。

· IPFS適用于重復(fù)數(shù)據(jù)刪除，這意味著所有冗余文件都將從網(wǎng)絡(luò)中刪除。

· 參與IPFS網(wǎng)絡(luò)的每個(gè)節(jié)點(diǎn)都存儲(chǔ)具有其哈希和一些索引信息的內(nèi)容。

· 當(dāng)用戶想要檢索文件時(shí)，要告訴網(wǎng)絡(luò)找到具有特定哈希背后的內(nèi)容的節(jié)點(diǎn)列表。

· 使用去中心化命名系統(tǒng)IPNS，每個(gè)文件都可以通過(guò)可讀的名稱輕松找到。

IPFS和HTTP之間的另一個(gè)顯著區(qū)別是它們?nèi)绾瓮ㄟ^(guò)互聯(lián)網(wǎng)尋址內(nèi)容。 HTTP主要使用稱為“基于位置的尋址”的東西，您可以通過(guò)尋址其位置來(lái)檢索內(nèi)容，該位置是托管該內(nèi)容的服務(wù)器的IP地址。

另一方面，IPFS使用稱為“基于內(nèi)容的尋址”的東西，您可以通過(guò)其名稱或唯一的哈希來(lái)檢索內(nèi)容，因?yàn)镮PFS在整個(gè)網(wǎng)絡(luò)中都有重復(fù)數(shù)據(jù)刪除，這意味著每個(gè)節(jié)點(diǎn)都托管了“ 基于內(nèi)容的尋址比傳統(tǒng)的基于位置的尋址更高效，更可靠。

IPFS如何區(qū)別于BitTorrent協(xié)議？

IPFS聽起來(lái)與BitTorrent協(xié)議非常相似，因?yàn)樗鼈兌际欠植际降摹?然而，它們?cè)诤芏喾矫娑挤浅２煌?。我們?lái)探討下IPFS和BitTorrent協(xié)議之間的一些關(guān)鍵差異。

· IPFS是為Web而構(gòu)建的，旨在取代HTTP，而BitTorrent僅為點(diǎn)對(duì)點(diǎn)（p2p）文件共享而構(gòu)建。

· IPFS在整個(gè)網(wǎng)絡(luò)中都有重復(fù)數(shù)據(jù)刪除，從而節(jié)省了大量的帶寬和資源。但是，BitTorrent沒有任何重復(fù)數(shù)據(jù)刪除功能，這意味著整個(gè)網(wǎng)絡(luò)都存在非常繁重的冗余。

· IPFS使用“基于內(nèi)容的尋址”來(lái)檢索文件，而BitTorrent使用跟蹤器來(lái)定位節(jié)點(diǎn)，這些節(jié)點(diǎn)使用“基于位置的尋址”，就像常規(guī)的DNS和HTTP一樣。

· IPFS上的所有數(shù)據(jù)都是“不可變的”，就像區(qū)塊鏈一樣，它內(nèi)置了一個(gè)版本控制系統(tǒng)，可以跟蹤同一文件的不同版本。 BitTorrent協(xié)議沒有這種不變性和版本控制系統(tǒng)。

· IPFS具有成為離線優(yōu)先網(wǎng)絡(luò)的能力，可以有效防止自然災(zāi)害或發(fā)展世界。 BitTorrent沒有內(nèi)置的任何離線修整機(jī)制。

· 通過(guò)哈希，基于內(nèi)容的尋址和不變性，IPFS是“區(qū)塊鏈就緒”狀態(tài)的。事實(shí)上，許多區(qū)塊鏈平臺(tái)已經(jīng)在使用IPFS進(jìn)行分布式文件存儲(chǔ)。另一方面，BitTorrent最適合傳統(tǒng)互聯(lián)網(wǎng)模型上的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)（p2p）文件共享。

隱私性呢？去中心化云存儲(chǔ)是否安全？

區(qū)塊鏈肯定是不可變的。去中心化文件存儲(chǔ)會(huì)給桌面帶來(lái)另一個(gè)威脅：隱私，安全性和數(shù)據(jù)完整性。幸運(yùn)的是，它已經(jīng)被納入考慮，不同的區(qū)塊鏈平臺(tái)以其獨(dú)特的方式處理。

我們將在本文中討論的大多數(shù)應(yīng)用程序都具有端到端加密和分片。在將文件分發(fā)到去中心化的世界之前，會(huì)被分割成塊，并且這些塊被加密然后分布在許多不同的節(jié)點(diǎn)中。對(duì)于文件檢索，您需要使用私鑰來(lái)解密文件。

但是，這只是對(duì)去中心化云存儲(chǔ)的安全性的更廣泛的視角。由于沒有文件的中心位置和系統(tǒng)內(nèi)置的加密功能，去中心化云存儲(chǔ)可能比目前可用的集中式解決方案更安全。

在IPFS方面，存在一個(gè)問(wèn)題 - 為什么用戶會(huì)利用本地存儲(chǔ)來(lái)存儲(chǔ)IPFS網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)塊？他們是如何進(jìn)行激勵(lì)的？