IPFS 和 默克尔森林(科普)

IPFS 是星际文件系统(Inter Planetary File System)的缩写,它是一种点对点的分布式文件系统，可以使 Web 更快，更安全，更开放。 
IPFS 的目标是取代 HTTP ,从当前的 Web 转移到 Web 的分布式版本。
那么自然而然会想到这么一个问题，取代 HTTP 协议的动机是什么？

第一点： HTTP 协议高昂的带宽成本：
当前的 Web 基于单个客户端 - 服务器模型来使用 HTTP 协议，需要接近中央服务器才能下载指定类型的文件。 
但是如果用户能从附近的节点获取相同的文件，那么就可以通过使用更少的带宽达到更快的文件下载速度。 在视频传输方面，P2P 方法可以节省 60％ 的带宽成本。
IPFS 可以高效地分发大量数据，实现数据零重复的同时节省存储空间。

第二点：普遍存在的 "404" 错误提示消息
大数据显示，网页的平均寿命是 100 天，之后会经常性地出现 “404” 这种错误消息提示。现在的网络脆弱不堪，链接频繁地出现故障。

第三点：中心化的基础设施
用户数据的所有功能都存储在主服务器上。 
一旦服务器崩溃，那么一切都完了：如果推特的服务器崩溃，用户无法发送推文；如果脸书发生故障（其实它已经麻烦缠身了）

第四点：“离线”是新的在线方式
在发展中国家，发生自然灾害期间经常会导致相当差的网络环境，我们应该为这种现状做些改变。

如果用户想要检索数据结构或使用IPFS将文件保存在Web上，不需要访问中央服务器。 

用户可以要求网络中的节点提供该文件的路径，然后以文件内容的“加密哈希” 形式传送给用户，加密哈希相当于文件的“唯一指纹”。

IPFS 的核心是 IPLD，它是星际关联数据(Inter Planetary Linked Data)的简写。

在IPFS中，两个节点之间的链接采用加密哈希的形式。Merkle DAG 的数据结构使其变为可能， 它为 IPFS 提供了许多有用的属性，包括：

内容寻址：所有内容都由其加密哈希（包括链接）唯一标识。

防篡改：所有内容均通过校验和进行验证。 如果数据被篡改或损坏，IPFS会检测到它，因为哈希值会发生变化。

无重复：保存完全相同内容的所有对象都相等（即它们的哈希值相等），并且只存储一次。

系统的互操作性也可以存在于默克尔森林中，其中每棵树代表一个单独的默克尔树。
在森林中，一棵树可以是比特币，也可以是以太币，还可以是常规的 SQL 数据库。 
为了在这些树之间交换信息，基于内容的加密哈希函数是行之有效的。
与发送整个文件所不同的是，它只需要发送哈希。 

现在， IPFF 系统被应用于比特币，以太坊，Git,以及比特流(Bit Torrent）中。