女生也能秒懂的IPFS和Filecoin

目录：

一、开放协议

二、Juan Benet（胡安） & Protocol Labs（协议实验室）

三、被嫌弃的HTTP

四、IPFS的进攻

五、比特币的启示

六、Filecoin和IPFS的关系

七、两大价值交换市场

八、分发和使用

九、共识机制

十、投资机构

十一、私募&公募&分配机制

十二、社区和技术

十三、骗局？传销？

十四、总结

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开放协议

我们将互联网看做是相互堆叠在一起的两层完全不同的系统。

第一层，Internet 1。

建立在上世纪七八十年代，由政府资助的学术研究人员和业余爱好者定义和维护开发的软件协议之上的。这些协议仍存在于我们周围，乃至于我们完全意识不到。

如电子邮件是基于POP、SMTP和IMAP协议，以及定义地理位置的开放标准GPS。

开放的、分散的Internet 1层协议不断发展直至到达了临界数量后，私营部门和资本开始介入，当程序员们发现在解决遗留下来的那些协议时，如个人身份协议、社交、支付、交通协议等，只要系统保持闭源，就会有源源不断的资金来进行投资，这些资金成了Internet2的基本推动力。

我们要和别人分享自己的位置、爱好、情绪等信息的社交“协议”最终被Facebook、微信制定。协调乘客与司机之间的交通“协议”被由Uber、滴滴制定……

第二层，Internet 2。

由开放变为封闭的互联网，我们称之为Internet2，一切须为提供资本的股东服务。

今天的互联网不再是技术极客们最初设想的“乌托邦”，到处充斥着金融欺诈，网民的身份信息、注意力被当做商品出售给各种广告商；标题震惊，内容浮夸尴尬专门为吸引偏见而发布的虚假信息，像野火一样在网络上肆意燃烧。

这不是他们的错，爱奇艺们保存了成千上万部影视剧资源，需要占据消耗大量的存储和带宽资源来为用户点播视频，这是只有在有一个组织的情况下消耗大量资本才能解决的问题，他们不得不出售各种广告和高额点播会员费来支付这些服务的成本。至少在当前现有互联网架构下是这样的。

“黑暗”的背后总是潜藏着黎明，事情出现了转机。

在2008年，第一个对封闭协议有意义的挑战出现了。比特币，点对点的、开放的电子现金支付协议。

这个开放协议平稳运行了10年，时至今日，比特币的单日波动幅度仍可超20%，在当前这无疑是作为一种支付货币的巨大失败，但比特币的真正革命性突破或许是在于她带给我们的如下两个解决方案：

01

能在数据库没有管理员的情况下对内容达成一致认可的方法。

02

不通过正式工资或股权就能奖励那些帮助使数据库变得更有价值的人们的方法。

这两个解决方案帮助企图复兴开放协议的天才极客们解决了分布式数据库问题和资金问题。

Vitalik Buterin就是其中之一，受比特币启发而复制出的以太坊试图让人们在其上运行去中心化应用程序。

这当中还有另一位受启发的程序员，Juan Benet（胡安），对复兴开放协议最有说服力的倡导者之一。

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Juan Benet & Protocol Labs

提起互联网，与硅谷密不可分，Google、Facebook、Apple、Intel等世界著名高科技公司总部均坐落于此。而硅谷的荣耀很大程度上归功于为其输送了大量人才的斯坦福大学，该校也被称为硅谷的智慧之源，为其培养了众多高科技公司的领导者，代表者之一如Google的创始人布林和佩奇。

Google, 互联网Internet2层封闭协议代表，资本主义史上最强大、也是最有价值的公司之一，可以自由地向广告商推销有关你的信息，而不必通知你本人；Google搜索算法的一个微小变化就可能导致一家网站的破产；利用其垄断性的搜索服务引导用户远离对手，吸引使用 Google Shopping等服务……

若干年后，Google创始人的校友，同样是斯坦福大学毕业，计算机科学专业的硕士毕业生Juan Benet却走向了封闭协议的反方向。

Juan Benet现年31岁，他说自己是上世纪90年代末和21世纪初曾短暂繁荣过的第一场P2P革命的孩子，那场革命在很大程度上是由像BitTorrent这样通常是非法地传播媒体文件的网络推动的。那场最初的繁荣在很多方面都是互联网Internet1的开放协议根源的逻辑延伸。但后来，P2P 撞上了一堵墙，没有数据库、没有资金。

“当时我很清楚，P2P是一件特别的事情。但当时我并不清楚的它的风险有多高。我当时没有意识到我必须接过接力棒，现在轮到我来保护它了。”

Protocol Labs（协议实验室）正是Juan Benet试图接下这根接力棒的尝试。

Benet曾是Loki Studios的CTO，在该公司被雅虎收购后，于2014年建立了Protocol Labs。目前该实验室核心团队除了来自斯坦福大学、麻省理工、哈佛等世界名校外，更有来自Google、IMB、甲骨文等全球科技巨头的顶尖人才。

在Protocol Labs的官网上，Benet这样阐述他们的愿景：

“我们相信互联网已经成为了人类诞生以来最重要的技术，我们致力于通过定义开放协议、标准以及工具包来让互联网运行的更好。在当前，我们则主要关注如何对信息进行存储、定位以及转移。”

如何对信息进行存储、定位以及转移，便是IPFS & Filecoin要做的事情，协议实验室那帮人想让互联网运行的更好的第一个尝试。

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被嫌弃的HTTP

HTTP协议即超文本传输协议，是一种详细规定了浏览器和网站服务器之间互相通信的规则，通过互联网传送文档的数据传送协议。HTTP协议是基于C/S架构进行通信的，由客户端访问中心化服务器数据。

他目前确实足够好用，和浏览器的组合是互联网传输和展示数据的最佳搭档，我们目前可以做到在网络上看高清视频或直播、玩多人游戏、协同工作等，然而，由于其采用中心化的数据库，随着互联网的规模越来越大，HTTP协议也暴露了很多弊端：

1）容易受到攻击，防范成本高

基于HTTP协议的 Dos/DDos攻击给网站造成的损失无法估量，为了防止攻击，不得不使用比较昂贵的保护方案，成本极高，特别是初创企业压力巨大。

2）中心化数据存储方案容易引起隐私泄露

当前的中心化数据存储方案，一旦某家公司被黑客攻破，引起的数据隐私问题也将范围广、危害大。

17年10月，雅虎母公司宣布所有雅虎的用户个人信息被完全泄露；

18年8月，华住旗下所有酒店5亿条开房数据在暗网被公开售卖；

19年12月，Facebook 中的一个数据库被攻破，受影响的2.67亿用户手机号、姓名、邮箱被泄露。

3）不可信赖

如之前进行地如火如荼的互联网网盘大战，各家厂商不负责任的向用户赠送几T几T的存储空间，而之后又因为成本压力宣布停止网盘服务，越来越多的这种做法让用户无法信任这种中心化的存储方式。

4）数据存储成本高

互联网&移动互联网每日产生的数据只增不减，且增长速度越来越快，预计到2025年全球数据将增长至175ZB（1ZB≈10^12 GB）。

其一，各家采用封闭协议的公司存储的数据多有冗余，如同一份视频文件在不同视频网站需要储存多次。其二，当前 C/S 架构下数据存储和维护的价格太过高昂，早期火热的云盘大战也早已偃旗息鼓。各家提供数据存储的服务商也不得不抬高价格，如 iCloud 针对用户收费是 ￥6/月/50GB，腾讯相册的收费是 ￥19/月/100G

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IPFS的进攻

上一章说到，既然HTTP有那么多的弊端，为什么我们还在一直持续使用这个模式呢？

那是因为我们对于网络的速度有着很高的期待，我们希望网页、图片、视频能够即时并且高质量加载，中心化的服务器使各个公司对其网页内容加载速度有着绝对的掌控，我们沿用这种中心化网络模式的另一个原因还有就是我们一直没有其他更好的选择，但历史马上可能就要改写了。

IPFS，星际文件系统，这个名字很霸气，暗示了协议实验室团队有一个宏大的目标，他们想要通过点对点传输构建一个完全分布式的互联网。

再说IPFS如何实现这个目标之前，我们先来看一下我们目前是如何通过网络获取内容的。

如上图，假设你想下载一张美女的照片，你需要告诉电脑浏览器去哪里找这张美女的照片？也就是存放这张照片的数据库所在的IP地址或者URL。这种寻找数据的方式叫做“Location based addressing”（基于位置寻址）。

你告诉电脑去哪里找这个信息，但如果这个地点不存在了，也就是说服务器关闭了，那么你就无法获取这张照片了。

然而很可能有人之前已经下载过那张照片了，他的电脑保存着那张照片的备份，可你的电脑却无法从那个人那里取得该备份，为了解决这个问题，IPFS把“Location based addressing”修改为“Content based addressing”（基于内容寻址）。这样的话，你不需要告诉电脑去哪里获取该照片数据，你只需要告诉她你要什么数据。

如上图，每个文件都有一个独特的哈希值（相当于每个人都有独特的指纹），当你想下载某个文件时，你只需要告诉IPFS网络“谁有含有某个哈希值的文件”。然后IPFS网络的每个人都去检查自己的文件的哈希值，当发现匹配的时候，就会将哈希值匹配的那个文件分享给你。（IPFS系统中的IPNS功能可以让用户不必记住不易阅读的哈希值）

你收到文件之后可以对比一下哈希值，来确定其他人没有篡改过该文件，所以该文件系统内嵌防伪功能。另一个好处则是当多个人在该网络发布重复文件时，该重复文件只会生成一次，这就使得该网络效率极高，避免资源浪费。

下面我们看看IPFS是如何存储文件的。IPFS上的文件都存储在IPFS对象中，每个对象可以存储256KB的数据以及包含链接其他IPFS对象的链接。

如上图，一个简单的包含“hello world”文字文档可以储存在一个单个的IPFS对象中。那么，对于一个超过256KB的文档该怎么存储呢？比如如何存储一张大的照片呢？

如上图，这些大型文件会被分割为好几个IPFS对象，每一对象都是256KB。并且之后系统会生成一个空白的IPFS对象与包含这个文件的其他所有IPFS对象的链接。IPFS的这种数据结构非常简单但却非常强大，并且让我们可以真正把它当做文件系统来使用，比如根据这些，IPFS就可拥有版本控制系统。

然而，没有什么完美无缺的事物，IPFS也一样。

如果你的照片存储在如上图的三个节点上，不巧当你刚好需要下载这张照片的时候，这三个节点却都同时离线，那么你就无法立即获得这张照片了。我们无法利用道德去谴责这三个节点为什么不在线并且说她素质低下，保存了照片还要离开，这显然是愚蠢的。

那该怎么办呢？

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比特币的启示

对于IPFS遇到的存储节点容易离线的问题，一个很容易想到的思路是我们奖励那些存储了文件并保持时刻在线的存储节点。那如何不通过正式工资或股权来奖励呢？

前文说过，比特币给过我们两个启示：

(1）一种能在数据库没有管理员的情况下对内容达成一致认可的方法。

(2）一种不通过正式工资或股权就能奖励那些帮助使数据库变得更有价值的人们的方法。

借助于比特币的启示，Benet便发起了Filecoin项目，用来激励存储数据的节点长时间安全可靠地存储数据。

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Filecoin和IPFS的关系

行业内很多人将IPFS等同于Filecoin，实际上两者有严格区分，这里有必要说一下两者之间的关系：

IPFS

非区块链项目。

IPFS项目主要解决的是数据分发和定位问题，与在线互联网技术领域处于垄断地位的HTTP协议类似。与HTTP协议不同的是，HTTP协议数据为点对点传输，而IPFS的数据为多点传输。

Filecoin

是一个区块链项目，运行在IPFS上面的一个激励协议，旨在奖励对存储网络有贡献的节点矿工。

IPFS与Filecoin即相互独立又相互促进与互补：

（1)IPFS与Filecoin在技术运行上没有依赖关系。

早在2015年5月IPFS就已经上线运行，在没有Filecoin的情况下，IPFS系统依然可以运行。同样，Filecoin也可以离开IPFS系统而独立运行。

所以在实际开发中，开发者可以独立选择IPFS或者Filecoin，也可以同时选择两者的结合，最大化为开发者提供了灵活性。

(2)虽然说是相互独立，但两者也是相互促进的。

IPFS节点越多，IPFS网络的性能越高，越多的应用更愿意使用，IPFS应用越多对于Filecoin的需求也将越大，Filecoin的数据存储和下载需求越多，矿工愿意投入更多的资源来获取更多的利益。矿工投入的资源越多，为IPFS网络带来的支持也将越大。

由此我们可以看到，IPFS与Filecoin之间是强互补关系，共同进步，互相促进，一起为分布式互联网提供一个优秀的解决方案。

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两大价值交换市场

Filecoin系统自带了价值市场，与以往的区块链项目不同，Filecoin项目是一个与实体经济紧密结合的项目，自身拥有两个巨大的价值市场：存储市场与检索市场。

也正是通过这两个价值交换市场，Filecoin网络可以激励矿工来更好的完成存储工作。

存储市场：正如数字货币交易所撮合买单和卖单一样，Filecoin的存储市场即匹配撮合需要存储数据的用户和出租存储空间的矿工。当用户的报价和矿工的报价相等时，即匹配成功，由该矿工来存储该用户的数据。在存储市场通过存储数据来挖矿的矿工叫做存储矿工。检索市场：检索市场的矿工叫做检索矿工，通过检索数据来挖矿，来给用户提供检索服务，也就是下载查询服务。用户存储了数据后，若要下载数据，则需要检索矿工提供检索服务。08

分发和使用

如上图所示，可以看出：

（1）用户通过在交易所购买FIL，并花费FIL来存储数据或下载数据；

（2）存储矿工可以在存储市场里面通过存储数据来获取FIL收益；

（3）检索矿工可以在检索市场里面通过检索数据来获取FIL收益；

（4）存储矿工如果想参与存储挖矿，需要先质押FIL代币，防止作恶。这个质押率相当高，另一方面也可以有效避免矿工获得代币后砸盘的风险；

（5）存储矿工除了可以获取存储收益外，还可以参与共识机制获得出块奖励（检索矿工是不参与共识的）。

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共识机制

和比特币一样，在每一轮的出块权竞争上，全体存储矿工根据自己的存储算力来竞争区块链的出块权。本轮胜出的矿工进行出块并全网广播，其他矿工验证并接受结果。

在这个流程里面，Filecoin协议的关键是“算力”的定义和证明，“算力”即矿工的贡献度量（比特币协议是根据矿工贡献的计算量大小来度量的，即PoW机制）。为了不“浪费”资源，和实体经济完美结合，Filecoin协议规定，谁存储的有效数据越多，即谁的算力就越大。

如何判断谁存储的有效数据多呢？

这里就需要确定每个存储矿工节点存储了多少数据了，这里的关键是确定存储的数据量大小，以及其他的共识矿工节点都能验证每个矿工节点的数据存储量。这就涉及到Filecoin中的两个重要的证明机制了：复制证明和时空证明。

（1）复制证明

简单理解即矿工要证明自己，自己确实保存了用户要求存储的数据。

那如何证明呢？如上图，验证者向矿工（证明者）发起一个随机挑战（比如问这个存储矿工，存储的数据中第100个字符是哪个字符），矿工做一个响应，将算出的“证明”发给验证者，如果验证结果正确，则矿工证明成功，否则证明失败，证明失败会扣除质押代币。

会有人问了，这里会不会存在数据隐私泄露啊？

不会，通过零知识证明算法，可保证数据在无人知道的情况下做到数据被验证。也正是因为要算零知识证明，采用GPU计算的效率可能要比CPU的高。

（2）时空证明

如果只采用复制证明，并不能保证矿工一直存储了用户的数据，因为矿工可能在验证结束之后就丢失数据，因此还需要时空证明。

顾名思义，时空证明就是矿工要证明自己确实一直是保存了用户要求存储的数据的。一个简单的思路是，每隔固定时间验证者就向证明者发起一个随机挑战。

10

投资机构

协议实验室前后一共获得了数家明星投资机构的投资，如上图所示。其投资机构包括：

红杉资本：

曾投资苹果、谷歌、阿里巴巴、PayPal等企业。

YC：

硅谷最著名的创业孵化器了，“YC ?在乎那些地域性的创业想法，只有可能改变整个世界的创业点?才能得到他们的垂?”。投资的代表公司包括:Airbnb、Coinbase、Reddit、Stripe等。

斯坦福大学：

斯坦福大学是协议实验室发起人Benet的母校。

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私募&公募&分配机制

Filecoin是17年的一个明星ICO项目，为了ICO，Benet主导完成了符合法律需要的代币发型框架SAFT Project，甚至做了一个合规的ICO平台Coinlist：https://coinlist.co/。

Coinlist 截止当前已处理Filecoin、Blockstack、Algorand、Nervos 等超过50个区块链项?的代币发?过程，总募资额超过8亿美元。

说回Filecoin，私募+公募总募资额达到2.57亿美元，参与投资者2250+人，值得一提的是，全部均为合格投资者。融资时通过美国证监会审核，融资流程与IPO流程相同。

私募：

参与人数150人，单币成本$0.75，总募资额0.52亿美元；

公募：

参与人数2100+人，单币成本$1-$6，总募资额2.05亿美元。

如上图，挖矿总计占总Filecoin产量的70%。在Filecoin的挖矿设计中，也是伴随着减产，大约每6年减半，但和比特币不一样的是，不是减半时瞬间区块奖励减半，而是每个区块都相应线性减少一点点。

前6年每年的产币量如下图所示：

在第一年中，加上私募公募、基金会和协议实验室的代币，大约会有4亿FIL流通出来。

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社区和技术

如图，作为对比，在活动行搜索IPFS的活动数量比搜索出EOS的活动数量高35.4%，可见IPFS的社区之强。

IPFS&Filecoin的技术到底行不行呢？一直拖着不上线是不是技术团队早跑路了？

如上图，在 Coincodecap.com 网站上统计的各个区块链项目 GitHub 开发活跃度排名上，Filecoin综合排名位列第一，甚至超过了知名的ETH和ATOM项目（时间：2020-01-20 15:04:25，周期选最近6个月）。

而关于IPFS的几个代码仓库的标星量也特别高，可见该项目的开发活跃度及技术关注度特别高。

如上图，微软的云产品Azure市场（类似于阿里云）中，微软官方为开发者提供了IPFS（beta）版的工具，可见微软对于IPFS技术的认可。

其次，广受关注的波卡项目发起人Gavin Wood也在个人Twitter中描述，会非常期待Filecoin的上线，届时波卡区块链将集成到IPFS中。

13

骗局？传销？

既然上文说的技术那么牛逼，微软都上了Beta产品，那为什么谈起IPFS，常常会被认为是骗局甚至是传销：

01

协议实验室团队在国内报道中显得太过神秘，不像别的项目方经常会在国内举行AMA传播官方观点和态度。

02

Filecoin由于技术太过复杂该项目迟迟没有上线，经历多次延期。

03

打着该项目名号卖存储矿机的厂家鱼龙混杂，多是欺诈传销。

04

Filecoin项目未上线，部分不负责交易所却上线了期货交易割韭菜。

05

很多垃圾项目打着IPFS名号开展运营，很多用户不明真相被骗被割韭菜。

06

也有一些不负责的项目以存储挖矿的名义发币割韭菜。

综合以上原因，导致很多用户对IPFS和Filecoin项目形成了一些不好的印象。

14

总结

在比特币支付协议中，对于安全性、匿名性、开放性均能完成的很好，但由于不支持功能强大的智能合约，以太坊后来居上，在比特币的基础上增加了智能合约功能，帮助实现了股权自由，配合着比特币16年的减半影响，共同掀起了17年的 ICO 巨型数字货币大牛市。

2020年的比特币减半即将到来，历史不会完全重演，以太坊2.0转POS通过简单地提高TPS还担负不起带领比特币2021年超级牛市的重任。但历史会押韵。

现在区块链中还缺少什么功能吗？缺少跨链？我们本就不需要那么多的公链来跨。

缺少存储？

对，就是存储功能。

比特币由于需要保证全节点的数量足够多，该网络不可能携带大量的数据，其他的区块链系统也一样，目前开发面向用户的去中心化应用程序一个很大的问题就是存储问题，而这个问题，目前来看只有文中提到的IPFS&Filecoin能解决。

Filecoin&IPFS实现了信息存储的去中心化和自由，她能带领比特币走向2021年的超级大牛市吗？

我们拭目以待。

-完 -

文：朝阳JZY编辑：格格本文仅代表作者观点，不构成任何投资建议

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编译者/作者：星际视界IPFSNEWS

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