比特幣和區塊鏈技術的發明為下一代網絡應用奠定了基礎。將使用現有網絡和路由協議在對等網絡模型上運行的應用程序。集中式服務器將過時的應用程序，數據將由其所屬的實體（即用戶）控制。
從Web 1.0到Web 2.0
眾所周知，Web 1.0是靜態Web，大部分信息都是靜態的。當用戶生成的內容成為主流時，發生了重大轉變。WordPress，Facebook，Twitter，YouTube等項目被提名為Web 2.0網站，我們製作和使用視頻，音頻，圖像等內容的真實性。
然而，問題不在於內容。Web的集中性質開闢了大量的安全威脅，惡意目的的數據收集，隱私入侵和成本。比特幣的發明和分散的，點對點的，安全的網絡的成功使用開闢了退後一步並重新設計我們的網絡工作方式的機會。區塊鏈正在成為新Web的支柱，即Web 3.0。
區塊鏈的歷史
在2018年比特幣繁榮之後，區塊鏈的發明成為主流。看看下圖;比特幣達到了2萬美元的峰值。
但是為區塊鏈網絡提供動力的技術並不是什麼新鮮事。這些概念是在90年代研究和開發的。看看這個時間表。
在90年代，各種大學和計算機科學家研究和開發了諸如工作證明，對等網絡，公鑰密碼術和用於區塊鏈的分佈式計算的一致性算法的概念。這些算法和概念是成熟的，並且經過各種組織的測試。Satoshi Nakamoto將這些技術和想法結合在一起，構建了一個主要用於財務目的的分散，不可變的點對點數據庫。
最初，我們都認為區塊鏈僅適用於加密貨幣而不適用於其他應用程序。當Vitalik buterin利用新的智能合約功能開發出Etherum加密貨幣時，這種想法受到了挑戰。智能合約改變了一切。編碼自己的應用程序並在區塊鏈上運行的能力是那些認為區塊鏈僅適用於貨幣的批評者的答案。“加密貨幣是區塊鏈的一小部分，就像互聯網的電子郵件一樣。”智能合約打開了新應用浪潮。cryptokitties展示區塊鏈可以處理大型終端應用程序，如遊戲。智能合約以Solidity語言編寫，可以在Etherum網絡上執行。Etherum的協議和設計激發了工程師構建開源和區塊鏈不可知平臺以構建分散式應用程序。
DApps協議
正如我之前提到的，Etherum智能合約是第一個可用於對分散式應用程序進行編程的技術。問題在於，聰明的合同是通過記住交易或金錢來編寫的。開發人員需要多種工具來構建完整的Web應用程序，例如存儲（數據庫，文件，索引等），消息隊列或事件隊列，以促進通信。Etherum通過引入Etherum Swarm和Etherum Whisper項目來解決這些問題。
正如您在上圖中所看到的，使用Etherum Smart合同來編寫並使用swarm來存儲可以與合同關聯的文件。為了使分散的應用程序相互通信，可以使用Whisper。所有這些都可以在分散的瀏覽器中運行，例如Dbrowser。
Swarm是用於以太坊堆棧的分佈式存儲平臺。Swarm的核心目標是為以太坊公共記錄提供分散存儲。Swarm應該保存DApps代碼庫和與之關聯的數據。Swarm允許公共參與者彙集他們的存儲和帶寬資源，以使網絡健壯並通過Etherum獎勵獲得報酬。
簡而言之，以太坊耳語是在Etherum區塊鏈上運行的DApps協議，可以相互通信，類似於消息隊列或事件隊列。Whisper提供低級API以支持DApp之間的通信。你可以在這裡瞭解更多相關信息。但是，你覺得這裡有侷限嗎？主要問題是這完全是Etherum不可知的，即所有應用程序都是在Etherum區塊鏈上編寫和運行的。此更改將顯著增加鏈的大小，並且可伸縮性將成為問題。
除了可擴展性之外，適應性也是一個問題。我們需要從集中式網絡平穩轉變為分散式網絡。為了分散的網絡，群眾不需要改變一切的轉變。這是我們新協議的用武之地，由Protocols labs稱為IPFS（行星際文件系統）堆棧。Protocols labs致力於構建與TCP / IP堆棧並行運行的分散式Web。這將使從現有Web到Web 3.0的轉變非常順利，並且群眾不需要對使用Web 3.0進行重大更改。這是堆棧。
該堆棧看起來非常類似於TCP / IP協議層。讓我們詳細瞭解這一點。
IPFS堆棧分為三個基本層：
- 網絡層。
- 數據定義和命名層。
- 數據層。
讓我們詳細瞭解它們中的每一個。
網絡層
分散式Web中的核心挑戰之一是對等網絡，並設計與集中式系統並行地在對等網絡中工作的協議。
Libp2p項目通過協議實驗室解決了這一挑戰。Libp2p提供模塊化堆棧，可以使用它與現有協議（如WebRTC或任何新的傳輸層協議）一起構建對等網絡。因此，Libp2p是運輸不可知論者。
libp2p的功能：
- Libp2p是一個模塊化網絡堆棧。您可以使用它全部或使用堆棧的一部分來構建您的應用程序。
- Libp2p提供傳輸和對等協議，以構建大型，健壯且可擴展的網絡應用程序。
- Libp2p是傳輸協議不可知。它可以與TCP，UDP，WebRTC，WebSockets和UDP一起使用。
- Libp2p提供了許多模塊，例如傳輸接口，發現，分佈式哈希查找，對等發現和路由。
- Libp2p提供內置加密功能以防止竊聽。
- Libp2p提供內置漫遊功能，因此您的服務可以在沒有任何干預和丟失數據包的情況下切換網絡。
Libp2p是可以構建對等網絡層的解決方案。
數據定義和命名層
通過散列的內容尋址廣泛用於分佈式系統。我們在Git，加密貨幣等中使用基於散列的內容尋址。同樣也用於對等網絡。IPLD為所有基於散列的協作提供統一的命名空間。使用IPLD，可以跨各種協議遍歷數據，以探索和查看跨對等網絡傳播的數據。IPNS是一個為存儲在IPFS上的內容創建可變地址的系統。它們之所以可變，是因為每次內容更改時內容的地址都會發生變化。
數據層
該堆棧中最頂層是數據層。行星際文件系統或IPFS是對等超媒體協議。IPFS提供了一種跨對等網絡存儲和檢索數據的方法。IPFS使用IPNS和Libp2p跨對等網絡創建，命名和分發內容。
任何人都可以成為IPFS對等體並開始使用哈希查找內容。IPFS對等體不需要存儲每個數據;他們只需要存儲由他們創建的數據或他們過去搜索過的數據。
IPFS的特點：
- IPFS為Web 3.0提供了對等的超媒體協議。
- IPFS可以與現有協議和瀏覽器一起使用。這樣可以實現從集中式Web到Web 3.0的平滑過渡。
- IPFS使用Libp2p來支持對等網絡。
- IPFS數據在加密方面是安全的。
- IPFS可以節省流媒體服務中的大量帶寬。有關詳細信息，請閱讀本白皮書。
IPFS正在開發中，並且在IPFS之上運行的開發人員構建了一些出色的應用程序。我選擇的其中一個應用是d.tube。這是一個分散版的YouTube，內置激勵和獎勵功能，由Steem區塊鏈提供。
IPFS還試圖解決激勵問題。我們不能指望連接到互聯網的每個人都充當同伴。為了激勵那些參與併為網絡貢獻價值的人，IPFS創建了一個名為Filecoin的硬幣，可以由用戶支付給網絡中的同行。
結論
分散的Web或Web 3.0是未來。需要設計一個寬域，安全的對等網絡來解決現有網絡中的問題。Etherum和IPFS正在為像我們這樣的開發人員開發開發套件，開始開發從現有Web到分散式Web平穩過渡所需的核心應用程序。
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