四块存储百科 | 分布式云存储正在改变互联网的面貌（前篇）

互联网是上个世纪以来可能对我们生活产生最重大影响的一个创新。

它起初是一个分散的生态系统。TCP / IP和SMTP等开放协议有助于在互联网之上构建不同类型的应用程序，如万维网（WWW），电子邮件服务和消息传递。然而，我们今天所知道的互联网都是集中式的，大型互联网企业拥有我们所有数据和信息。

太多的“集中化”正在逐渐扼杀目前的互联网生态系统

集中化有其独特的优势，包括：

• 更高的速度

• 低延迟

• 更高的可用性

• 快速吞吐量

但所有这些好处都是以数据黑客和安全漏洞，审查制度以及对数据缺乏控制等严重缺陷为代价的。如果你仔细观察，互联网是由一些技术公司，“大技术”主导。事实上，根据Mashable发布的博客文章，互联网仅由少数几家大公司主导。过度集中化也意味着政府可以禁止您访问任何应用程序，使你没有任何其他选择。

什么是去中心化分布式，它如何应用于云存储？

就技术而言，去中心化意味着系统不依赖于中央权威，它没有单一的故障点。在更多技术术语中，去中心化是分布式体系结构的一个子集，其中决策由所有参与节点独立执行，而不是依赖于单个节点。去中心化已经存在多年，它更多地与治理，决策和控制有关。去中心化系统的最早的案例是互联网本身，其中网站托管在个人PC上，其次是Napster和BitTorrent，这为点对点（p2p）文件共享奠定了基础。 BitTorrent协议成为最出名和最广泛采用的协议，至今仍在各种不同的应用程序中使用。

当我们提及云存储时，“去中心化云存储”意味着您可以存储自己的数据，而不是存储在单个服务器或位置上，而是存储在多个位置的许多不同节点。 这些节点在决策的完全权限方面彼此独立。 它与BitTorrent协议非常相似，用户在其本地存储上托管文件并充当“播种者”（与其他想要检索它们的用户共享文件块），但存在一些根本区别。通过名为IPFS（InterPlanetary File System）的分布式Web的新协议，可以实现去中心化云存储。在下一部分中，我们将深入探讨IPFS协议。我们还将讨论它如何区别于BitTorrent协议，该协议也是为在互联网上进行分布式点对点（p2p）文件共享而构建的。

IPFS以及它如何为去中心化云存储奠定基础

IPFS（星际文件系统）是协议实验室为未来的分布式网络开发的协议。它旨在通过构建更为分布式和去中心化的网络来挑战传统的HTTP协议。 HTTP和IPFS都是为Web构建的超媒体协议，通过Internet在客户端和服务器之间传输任何数据。但是，两者之间存在细微差别，事实上，IPFS旨在取代HTTPS成为互联网的默认协议。

IPFS不是在单个服务器，而是在大量节点上工作，这些节点存储不同的数据块，访问网络的用户可以从最近的节点检索这些数据。

以下是IPFS网络上文件情况的简要说明：

• 该文件被分成称为块的数据块。每个块都有一个唯一的哈希值。
• IPFS适用于重复数据删除，这意味着所有冗余文件都将从网络中删除。
• 参与IPFS网络的每个节点都存储具有其哈希和一些索引信息的内容。
• 当用户想要检索文件时，要告诉网络找到具有特定哈希背后的内容的节点列表。
• 使用去中心化命名系统IPNS，每个文件都可以通过可读的名称轻松找到。

IPFS和HTTP之间的另一个显着区别是它们如何通过互联网寻址内容。 HTTP主要使用称为“基于位置的寻址”的东西，您可以通过寻址其位置来检索内容，该位置是托管该内容的服务器的IP地址。

另一方面，IPFS使用称为“基于内容的寻址”的东西，您可以通过其名称或唯一的哈希来检索内容，因为IPFS在整个网络中都有重复数据删除，这意味着每个节点都托管了“ 基于内容的寻址比传统的基于位置的寻址更高效，更可靠。

IPFS如何区别于BitTorrent协议？

IPFS听起来与BitTorrent协议非常相似，因为它们都是分布式的。 然而，它们在很多方面都非常不同。我们来探讨下IPFS和BitTorrent协议之间的一些关键差异。

• IPFS是为Web而构建的，旨在取代HTTP，而BitTorrent仅为点对点（p2p）文件共享而构建。
• IPFS在整个网络中都有重复数据删除，从而节省了大量的带宽和资源。但是，BitTorrent没有任何重复数据删除功能，这意味着整个网络都存在非常繁重的冗余。
• IPFS使用“基于内容的寻址”来检索文件，而BitTorrent使用跟踪器来定位节点，这些节点使用“基于位置的寻址”，就像常规的DNS和HTTP一样。
• IPFS上的所有数据都是“不可变的”，就像区块链一样，它内置了一个版本控制系统，可以跟踪同一文件的不同版本。 BitTorrent协议没有这种不变性和版本控制系统。
• IPFS具有成为离线优先网络的能力，可以有效防止自然灾害或发展世界。 BitTorrent没有内置的任何离线修整机制。
• 通过哈希，基于内容的寻址和不变性，IPFS是“区块链就绪”状态的。事实上，许多区块链平台已经在使用IPFS进行分布式文件存储。另一方面，BitTorrent最适合传统互联网模型上的点对点（p2p）文件共享。

隐私性呢？去中心化云存储是否安全？

区块链肯定是不可变的。去中心化文件存储会给桌面带来另一个威胁：隐私，安全性和数据完整性。幸运的是，它已经被纳入考虑，不同的区块链平台以其独特的方式处理。

我们将在本文中讨论的大多数应用程序都具有端到端加密和分片。在将文件分发到去中心化的世界之前，会被分割成块，并且这些块被加密然后分布在许多不同的节点中。对于文件检索，您需要使用私钥来解密文件。

但是，这只是对去中心化云存储的安全性的更广泛的视角。由于没有文件的中心位置和系统内置的加密功能，去中心化云存储可能比目前可用的集中式解决方案更安全。

在IPFS方面，存在一个问题 - 为什么用户会利用本地存储来存储IPFS网络的数据块？他们是如何进行激励的？

下一节，我们会讨论不同的去中心化云存储解决方案，其中大部分都使用区块链技术。