这是一个奇怪的事实：如果你想要阅读第一个创建的网站——蒂姆·伯纳斯-李1991年创建的解释万维网的页面，你不能通过其原始URL访问它。页面已经消失，服务器几十年前就关闭了。欧洲核子研究中心（CERN）后来在一个新的位置重新创建了它。现在想象一下，如果这个URL指向的是内容本身而不是可能消失的服务器位置，那么这就是IPFS。

星际文件系统（IPFS）是一种点对点协议，用于在分布式网络中存储和共享文件。与通过URL询问“这个文件在哪里？”的HTTP不同，IPFS通过加密哈希询问“这个文件是什么？”当你在IPFS上请求一个文件时，网络会从拥有该文件的任何对等节点中找到副本，而不是从一个单一的集中式服务器。它就像是BitTorrent遇上了网络，旨在让互联网更具弹性、更抗审查和更永久。

这个名字不仅仅是科幻品牌化——IPFS是考虑到星际通信而设计的。HTTP在多分钟延迟的空间通信中完全失效。让IPFS在火星殖民地中有效的相同特性，也解决了我们在地球上面临的问题：链接腐烂、服务器故障、审查和从远程服务器下载相同文件时的效率低下，而你的邻居可能已经拥有这些文件。

IPFS解决的问题

自1991年以来，HTTP一直为我们服务，但其局限性开始显现。链接腐烂正在削弱数字历史——50%的最高法院意见链接已无法使用。当服务器关闭时，每个链接都会断裂。中心化创造了单点失败。当AWS发生故障时，网络中的大片区域会变得黑暗。带宽效率低下——当视频爆红时，数百万人从相同的远程服务器下载相同的数据，而不是从附近的对等节点共享。同时，你也要信任服务器没有被破坏，却没有办法验证内容是否符合预期。

IPFS通过从“哪里”转变为“是什么”解决了以上所有问题。

IPFS的工作原理

核心的创新在于内容寻址。与指向服务器的URL不同，IPFS使用内容标识符（CIDs）——文件内容的加密哈希。当你添加一个文件时，你会得到一个像QmYwAPJzv5CZsnA625s3Xf2nemtYgPpHdWEz79ojWnPbdG这样的CID。改动一个字节，你会得到不同的CID。

CIDs是自验证的——你可以通过加密验证你收到的内容是否与请求的一致。CIDs是永久的，因为它们是从内容中数学推导出来的。与可以随时间指向不同内容的HTTP URLs不同，IPFS的CID总是指向完全相同的数据。

大文件会被拆成块，每个块都有自己的哈希。这使得可以同时从不同的对等节点检索块，加快下载速度。当你请求一个文件时，网络会寻找拥有该文件的对等节点。你的节点从多个源中检索块。离得更近的对等节点响应更快，使IPFS本质上类似于CDN。在检索内容后，你的节点成为一个临时主机，创建不需要中央协调的有机内容分发。

持续性问题

把文件添加到IPFS并不保证它能永远保存。如果没有人固定你的文件，它会被垃圾收集。把IPFS想象成网络——你需要服务器来托管网页。对于IPFS，你也需要有人永久固定文件。

受欢迎的内容会被许多人固定，从而保持可用。珍贵的NFT由所有者和市场来固定。随机的照片可能会消失，如果你停止固定它们。这导致了像Pinata、Infura和Web3.Storage这样的固定服务出现，提供永久的IPFS存储，收费成为IPFS的“网络主机”。

讽刺的是：去中心化技术依赖于中心化服务。但关键的区别在于可互操作性——如果Pinata消失了，你的CID在其他地方仍然有效。更换IPFS主机不会像改变HTTP服务器那样破坏引用。

真实案例

NFT元数据存储是杀手级应用。大多数NFT不是在链上存储艺术品，而是存储引用。当公司倒闭时，HTTP URL会变成无效链接。IPFS解决了这个问题——NFT指向可以由任何人托管的CIDs。ipfs://QmXyz...与https://startup-api.com/token/42的区别在于几十年的持久性与对一个公司的依赖性。

去中心化网站通过像Fleek这样的服务使用IPFS。ENS域名指向IPFS内容，创建抗审查网站。dApp托管前端在IPFS上。Lens Protocol使用IPFS来存储帖子和个人资料。通过IPFS分发科学数据集、开源项目和学术论文，使其更难以审查、更容易保存。

IPFS面临的问题

速度不一致——检索时间差异很大。受欢迎的内容加载迅速；不受欢迎的内容可能需等待很久。持续性模型混淆用户。人们以为“添加到IPFS”意味着永久存储，然后在内容消失时感到震惊。

隐私问题尚未解决。IPFS内容默认是公开的。内容寻址使文件难以移除，这为缓存非法内容的节点操作员带来了法律风险。大多数用户通过HTTP网关访问IPFS，重新引入了可能失效或被审查的中心化基础设施。

更改内容需要变通方法。不可变的CIDs对完整性很有利，但在内容需要更新时不利。IPNS提供可变指针，但速度慢。经济可持续性不明确。谁支付存储和带宽费用？固定服务重新引入托管成本。利他主义不能支持主流采用。

诚实看待

IPFS是真正创新的技术，解决了实际问题。内容寻址优雅。点对点分发模型的好处明显。对于某些应用来说，抵御审查和服务器故障很重要。

但IPFS不是魔法。它用分布式复杂性取代了中心化的简单性。性能不一致。持久性需要持续努力或付费服务。隐私和审核仍未解决。

真正的价值主张不是“更好的HTTP”——而是在“差异化的HTTP在需要不同的情况下更有意义。”如果你需要抗审查、内容持久性、去中心化托管或可验证的完整性，IPFS提供了集中系统根本无法匹敌的功能。如果你只是需要加载网站快速，HTTP更简单，速度更快。

IPFS是建设更去中心化互联网的基础设施。是否建立这样的互联网尚未可知。但技术已经成熟，真实的应用程序已经在使用它，它解决了重要的问题。这比大多数区块链相关技术能声称的要多。而如果我们将来在火星上建立殖民地，它们可能会感谢我们建设了不以毫秒延迟和永久服务器可用性为假设的互联网基础设施。

进一步阅读：

• IPFS Documentation - 官方技术文档及实施指南
• IPFS Whitepaper - 胡安·贝内特的原始协议规范
• Protocol Labs Research - 关于IPFS、libp2p和Filecoin的学术论文
• The IPFS Gateway Problem - IPFS基础设施中的中心化问题
• NFT.Storage - 免费的NFT数据IPFS固定服务
• Filecoin and IPFS - 为IPFS持久性提供经济层