目錄：
一、開放協議
二、Juan Benet & Protocol Labs
三、被嫌棄的HTTP
四、IPFS的進攻
五、比特幣的啟示
六、Filecoin和IPFS的關係
七、兩大價值交換市場
八、分發和使用
九、共識機制
十、投資機構
十一、私募&公募&分配機制
十二、社區和技術
十三、騙局？傳銷？
十四、總結
一、開放協議
我們將互聯網看做是相互堆疊在一起的兩層完全不同的系統。
第一層，InternetOne，是建立在上世紀七八十年代，由政府資助的學術研究人員和業餘愛好者定義和維護開發的軟件協議之上的。這些協議仍存在於我們周圍，乃至於我們完全意識不到。如電子郵件是基於POP、SMTP和IMAP協議，以及定義地理位置的開放標準GPS。
開放的、分散的InternetOne層協議不斷髮展直至到達了臨界數量後，私營部門和資本開始介入，當程序員們發現在解決遺留下來的那些協議時，如個人身份協議、社交、支付、交通協議等，只要系統保持閉源，就會有源源不斷的資金來進行投資，這些資金成了InternetTwo的基本推動力。
我們要和別人分享自己的位置、愛好、情緒等信息的社交“協議”最終被Facebook、微信制定。協調乘客與司機之間的交通“協議”被由Uber、滴滴制定……由開放變為封閉的互聯網，我們稱之為InternetTwo，一切須為提供資本的股東服務。
今天的互聯網不再是技術極客們最初設想的“烏托邦”，到處充斥著金融欺詐，網民的身份信息、注意力被當做商品出售給各種廣告商；標題震驚，內容浮誇尷尬專門為吸引偏見而發佈的虛假信息，像野火一樣在網絡上燎原。
這不是他們的錯，愛奇藝們保存了成千上萬部影視劇資源，需要佔據消耗大量的存儲和帶寬資源來為用戶點播視頻，這是隻有在有一個組織的情況下消耗大量資本才能解決的問題，他們不得不出售各種廣告和高額點播會員費來支付這些服務的成本。至少在當前現有互聯網架構下是這樣的。
“黑暗”的背後總是潛藏著黎明，事情出現了轉機，在2008年，第一個對封閉協議有意義的挑戰出現了。比特幣，點對點的、開放的電子現金支付協議。這個開放協議平穩運行了10年，時至今日，比特幣的單日波動幅度仍可超20%，在當前這無疑是作為一種支付貨幣的巨大失敗，但比特幣的真正革命性突破或許是在於她帶給我們的如下兩個解決方案：
1）一種能在數據庫沒有管理員的情況下對內容達成一致認可的方法。
2）一種不通過正式工資或股權就能獎勵那些幫助使數據庫變得更有價值的人們的方法。
這兩個解決方案幫助企圖復興開放協議的天才極客們解決了分佈式數據庫問題和資金問題。
Vitalik Buterin就是其中之一，受比特幣啟發而複製出的以太坊試圖讓人們在其上運行去中心化應用程序。這當中還有另一位受啟發的程序員，Juan Benet，對復興開放協議最有說服力的倡導者之一。
二、Juan Benet & Protocol Labs
提起互聯網，與硅谷密不可分，Google、Facebook、Apple、Intel等世界著名高科技公司總部均坐落於此。而硅谷的榮耀很大程度上歸功於為其輸送了大量人才的斯坦福大學，該校也被稱為硅谷的智慧之源，為其培養了眾多高科技公司的領導者，代表者之一如Google的創始人布林和佩奇。
Google, 互聯網InternetTwo層封閉協議代表，資本主義史上最強大、也是最有價值的公司之一，可以自由地向廣告商推銷有關你的信息，而不必通知你本人；Google搜索算法的一個微小變化就可能導致一家網站的破產；利用其壟斷性的搜索服務引導用戶遠離對手，吸引使用 Google Shopping等服務……
若干年後，Google創始人的校友，同樣是斯坦福大學畢業，計算機科學專業的碩士畢業生Juan Benet卻走向了封閉協議的反方向。
Benet現年31歲，他說自己是上世紀90年代末和21世紀初曾短暫繁榮過的第一場P2P革命的孩子，那場革命在很大程度上是由像BitTorrent這樣通常是非法地傳播媒體文件的網絡推動的。那場最初的繁榮在很多方面都是互聯網InternetOne的開放協議根源的邏輯延伸。但後來，P2P 撞上了一堵牆，沒有數據庫、沒有資金。
“當時我很清楚，P2P是一件特別的事情。但當時我並不清楚的它的風險有多高。我當時沒有意識到我必須接過接力棒，現在輪到我來保護它了。”
Protocol Labs（中文名：協議實驗室）正是Benet試圖接下這根接力棒的嘗試。
Benet曾是Loki Studios的CTO，在該公司被雅虎收購後，於2014年建立了Protocol Labs。目前該實驗室核心團隊除了來自斯坦福大學、麻省理工、哈佛等世界名校外，更有來自Google、IMB、甲骨文等全球科技巨頭的頂尖人才。
在Protocol Labs的官網上，Benet這樣闡述他們的願景：
“我們相信互聯網已經成為了人類誕生以來最重要的技術，我們致力於通過定義開放協議、標準以及工具包來讓互聯網運行的更好。在當前，我們則主要關注如何對信息進行存儲、定位以及轉移。”
如何對信息進行存儲、定位以及轉移，便是IPFS & Filecoin要做的事情，協議實驗室那幫人想讓互聯網運行的更好的第一個嘗試。
三、被嫌棄的HTTP
HTTP協議即超文本傳輸協議，是一種詳細規定了瀏覽器和網站服務器之間互相通信的規則，通過互聯網傳送文檔的數據傳送協議。HTTP協議是基於C/S架構進行通信的，由客戶端訪問中心化服務器數據。
他目前確實足夠好用，和瀏覽器的組合是互聯網傳輸和展示數據的最佳搭檔，我們目前可以做到在網絡上看高清視頻或直播、玩多人遊戲、協同工作等，然而，由於其採用中心化的數據庫，隨著互聯網的規模越來越大，HTTP協議也暴露了很多弊端：
1）容易受到攻擊，防範成本高
基於HTTP協議的 Dos/DDos 攻擊給網站造成的損失無法估量，為了防止攻擊，不得不使用比較昂貴的保護方案，成本極高，特別是初創企業壓力巨大。
2）中心化數據存儲方案容易引起隱私洩露
當前的中心化數據存儲方案，一旦某家公司被黑客攻破，引起的數據隱私問題也將範圍廣、危害大。
17年10月，雅虎母公司宣佈所有雅虎的用戶個人信息被完全洩露；
18年8月，華住旗下所有酒店5億條開房數據在暗網被公開售賣；
19年12月，Facebook 中的一個數據庫被攻破，受影響的2.67億用戶手機號、姓名、郵箱被洩露；
……
3）不可信賴
如之前進行地如火如荼的互聯網網盤大戰，各家廠商不負責任的向用戶贈送幾T幾T的存儲空間，而之後又因為成本壓力宣佈停止網盤服務，越來越多的這種做法讓用戶無法信任這種中心化的存儲方式。
4）數據存儲成本高
互聯網&移動互聯網每日產生的數據只增不減，且增長速度越來越快，預計到2025年全球數據將增長至175ZB（1ZB≈10^12 GB）。
其一，各家採用封閉協議的公司存儲的數據多有冗餘，如同一份視頻文件在不同視頻網站需要儲存多次。其二，當前 C/S 架構下數據存儲和維護的價格太過高昂，早期火熱的雲盤大戰也早已偃旗息鼓。各家提供數據存儲的服務商也不得不抬高價格，如 iCloud 針對用戶收費是 ￥6/月/50GB，騰訊相冊的收費是 ￥19/月/100G。
四、IPFS的進攻
上一章說到，既然HTTP有那麼多的弊端，為什麼我們還在一直持續使用這個模式呢？那是因為我們對於網絡的速度有著很高的期待，我們希望網頁、圖片、視頻能夠即時並且高質量加載，中心化的服務器使各個公司對其網頁內容加載速度有著絕對的掌控，我們沿用這種中心化網絡模式的另一個原因還有就是我們一直沒有其他更好的選擇，但歷史馬上可能就要改寫了。
IPFS，星際文件系統，這個名字很霸氣，暗示了協議實驗室團隊有一個宏大的目標，他們想要通過點對點傳輸構建一個完全分佈式的互聯網。
再說IPFS如何實現這個目標之前，我們先來看一下我們目前是如何通過網絡獲取內容的。
如上圖，假設你想下載一張美女的照片，你需要告訴電腦瀏覽器去哪裡找這張美女的照片？也就是存放這張照片的數據庫所在的IP地址或者URL。這種尋找數據的方式叫做“Location based addressing”（基於位置尋址）。
你告訴電腦去哪裡找這個信息，但如果這個地點不存在了，也就是說服務器關閉了，那麼你就無法獲取這張照片了。
然而很可能有人之前已經下載過那張照片了，他的電腦保存著那張照片的備份，可你的電腦卻無法從那個人那裡取得該備份，為了解決這個問題，IPFS把“Location based addressing”修改為“Content based addressing”（基於內容尋址）。這樣的話，你不需要告訴電腦去哪裡獲取該照片數據，你只需要告訴她你要什麼數據。
如上圖，每個文件都有一個獨特的哈希值（相當於每個人都有獨特的指紋），當你想下載某個文件時，你只需要告訴IPFS網絡“誰有含有某個哈希值的文件”。然後IPFS網絡的每個人都去檢查自己的文件的哈希值，當發現匹配的時候，就會將哈希值匹配的那個文件分享給你。（IPFS系統中的IPNS功能可以讓用戶不必記住不易閱讀的哈希值）
你收到文件之後可以對比一下哈希值，來確定其他人沒有篡改過該文件，所以該文件系統內嵌防偽功能。另一個好處則是當多個人在該網絡發佈重複文件時，該重複文件只會生成一次，這就使得該網絡效率極高，避免資源浪費。
下面我們看看IPFS是如何存儲文件的。IPFS上的文件都存儲在IPFS對象中，每個對象可以存儲256KB的數據以及包含鏈接其他IPFS對象的鏈接。
如上圖，一個簡單的包含“hello world”文字文檔可以儲存在一個單個的IPFS對象中。那麼，對於一個超過256KB的文檔該怎麼存儲呢？比如如何存儲一張大的照片呢？
如上圖，這些大型文件會被分割為好幾個IPFS對象，每一對象都是256KB。並且之後系統會生成一個空白的IPFS對象與包含這個文件的其他所有IPFS對象的鏈接。IPFS的這種數據結構非常簡單但卻非常強大，並且讓我們可以真正把它當做文件系統來使用，比如根據這些，IPFS就可擁有版本控制系統。
然而，沒有什麼完美無缺的事物，IPFS也一樣。
如果你的照片存儲在如上圖的三個節點上，不巧當你剛好需要下載這張照片的時候，這三個節點卻都同時離線，那麼你就無法立即獲得這張照片了。我們無法利用道德去譴責這三個節點為什麼不在線並且說她素質低下，保存了照片還要離開，這顯然是愚蠢的。那該怎麼辦呢？
五、比特幣的啟示
對於IPFS遇到的存儲節點容易離線的問題，一個很容易想到的思路是我們獎勵那些存儲了文件並保持時刻在線的存儲節點。那如何不通過正式工資或股權來獎勵呢？
前文說過，比特幣給過我們兩個啟示：
1）一種能在數據庫沒有管理員的情況下對內容達成一致認可的方法。
2）一種不通過正式工資或股權就能獎勵那些幫助使數據庫變得更有價值的人們的方法。
藉助於比特幣的啟示，Benet便發起了Filecoin項目，用來激勵存儲數據的節點長時間安全可靠地存儲數據。
六、Filecoin和IPFS的關係
行業內很多人將IPFS等同於Filecoin，實際上兩者有嚴格區分，這裡有必要說一下兩者之間的關係：
IPFS：
非區塊鏈項目。IPFS項目主要解決的是數據分發和定位問題，與在線互聯網技術領域處於壟斷地位的HTTP協議類似。與HTTP協議不同的是，HTTP協議數據為點對點傳輸，而IPFS的數據為多點傳輸。
Filecoin：
是一個區塊鏈項目，運行在IPFS上面的一個激勵協議，旨在獎勵對存儲網絡有貢獻的節點礦工。
IPFS與Filecoin即相互獨立又相互促進與互補：
IPFS與Filecoin在技術運行上沒有依賴關係，早在2015年5月IPFS就已經上線運行，在沒有Filecoin的情況下，IPFS系統依然可以運行。同樣，Filecoin也可以離開IPFS系統而獨立運行。所以在實際開發中，開發者可以獨立選擇IPFS或者Filecoin，也可以同時選擇兩者的結合，最大化為開發者提供了靈活性。雖然說是相互獨立，但兩者也是相互促進的，IPFS節點越多，IPFS網絡的性能越高，越多的應用更願意使用，IPFS應用越多對於Filecoin的需求也將越大，Filecoin的數據存儲和下載需求越多，礦工願意投入更多的資源來獲取更多的利益。礦工投入的資源越多，為IPFS網絡帶來的支持也將越大。由此我們可以看到，IPFS與Filecoin之間是強互補關係，共同進步，互相促進，一起為分佈式互聯網提供一個優秀的解決方案。
七、兩大價值交換市場
Filecoin系統自帶了價值市場，與以往的區塊鏈項目不同，Filecoin項目是一個與實體經濟緊密結合的項目，自身擁有兩個巨大的價值市場：存儲市場與檢索市場。也正是通過這兩個價值交換市場，Filecoin網絡可以激勵礦工來更好的完成存儲工作。
存儲市場：
正如數字貨幣交易所撮合買單和賣單一樣，Filecoin的存儲市場即匹配撮合需要存儲數據的用戶和出租存儲空間的礦工。當用戶的報價和礦工的報價相等時，即匹配成功，由該礦工來存儲該用戶的數據。在存儲市場通過存儲數據來挖礦的礦工叫做存儲礦工。
檢索市場：
檢索市場的礦工叫做檢索礦工，通過檢索數據來挖礦，來給用戶提供檢索服務，也就是下載查詢服務。用戶存儲了數據後，若要下載數據，則需要檢索礦工提供檢索服務。檢索市場即匹配檢索礦工和需要下載數據的用戶的市場。
八、分發和使用
如上圖所示，可以看出：
1）用戶通過在交易所購買FIL，並花費FIL來存儲數據或下載數據
2）存儲礦工可以在存儲市場裡面通過存儲數據來獲取FIL收益
3）檢索礦工可以在檢索市場裡面通過檢索數據來獲取FIL收益
4）存儲礦工如果想參與存儲挖礦，需要先質押FIL代幣，防止作惡。這個質押率相當高，另一方面也可以有效避免礦工獲得代幣後砸盤的風險
5）存儲礦工除了可以獲取存儲收益外，還可以參與共識機制獲得出塊獎勵（檢索礦工是不參與共識的）
九、共識機制
和比特幣一樣，在每一輪的出塊權競爭上，全體存儲礦工根據自己的存儲算力來競爭區塊鏈的出塊權。本輪勝出的礦工進行出塊並全網廣播，其他礦工驗證並接受結果。
在這個流程裡面，Filecoin協議的關鍵是“算力”的定義和證明，“算力”即礦工的貢獻度量（比特幣協議是根據礦工貢獻的計算量大小來度量的，即PoW機制）。為了不“浪費”資源，和實體經濟完美結合，Filecoin協議規定，誰存儲的有效數據越多，即誰的算力就越大。
而如何判斷誰存儲的有效數據多呢？這裡就需要確定每個存儲礦工節點存儲了多少數據了，這裡的關鍵是確定存儲的數據量大小，以及其他的共識礦工節點都能驗證每個礦工節點的數據存儲量。這就涉及到Filecoin中的兩個重要的證明機制了：複製證明和時空證明。
複製證明：
簡單理解即礦工要證明自己，自己確實保存了用戶要求存儲的數據。
那如何證明呢？如上圖，驗證者向礦工（證明者）發起一個隨機挑戰（比如問這個存儲礦工，存儲的數據中第100個字符是哪個字符），礦工做一個響應，將算出的“證明”發給驗證者，如果驗證結果正確，則礦工證明成功，否則證明失敗，證明失敗會扣除質押代幣。
會有人問了，這裡會不會存在數據隱私洩露啊？
不會，通過零知識證明算法，可保證數據在無人知道的情況下做到數據被驗證。也正是因為要算零知識證明，採用GPU計算的效率可能要比CPU的高。
時空證明：
如果只採用複製證明，並不能保證礦工一直存儲了用戶的數據，因為礦工可能在驗證結束之後就丟失數據，因此還需要時空證明。顧名思義，時空證明就是礦工要證明自己確實一直是保存了用戶要求存儲的數據的。一個簡單的思路是，每隔固定時間驗證者就向證明者發起一個隨機挑戰。
十、投資機構
協議實驗室前後一共獲得了數家明星投資機構的投資，如上圖所示。其投資機構包括：
紅杉資本：曾投資蘋果、谷歌、阿里巴巴、PayPal等企業
YC：硅谷最著名的創業孵化器了，“YC 不在乎那些地域性的創業想法，只有可能改變整個世界的創業點⼦才能得到他們的垂⻘”。投資的代表公司包括:Airbnb、Coinbase、Reddit、Stripe等
斯坦福大學：斯坦福大學是協議實驗室發起人Benet的母校
……
十一、私募&公募&分配機制
Filecoin是17年的一個明星ICO項目，為了ICO，Benet主導完成了符合法律需要的代幣髮型框架SAFT Project，甚至做了一個合規的ICO平臺Coinlist：https://coinlist.co/。Coinlist 截止當前已處理Filecoin、Blockstack、Algorand、Nervos 等超過50個區塊鏈項⽬的代幣發行過程，總募資額超過8億美元。
說回Filecoin，私募+公募總募資額達到2.57億美元，參與投資者2250+人，值得一提的是，全部均為合格投資者。融資時通過美國證監會審核，融資流程與IPO流程相同。
私募：參與人數150人，單幣成本$0.75，總募資額0.52億美元；
公募：參與人數2100+人，單幣成本$1-$6，總募資額2.05億美元。
如上圖，挖礦總計佔總Filecoin產量的70%。在Filecoin的挖礦設計中，也是伴隨著減產，大約每6年減半，但和比特幣不一樣的是，不是減半時瞬間區塊獎勵減半，而是每個區塊都相應線性減少一點點。前6年每年的產幣量如下圖所示：
在第一年中，加上私募公募、基金會和協議實驗室的代幣，大約會有4億FIL流通出來。
十二、社區和技術
如圖，作為對比，在活動行搜索IPFS的活動數量比搜索出EOS的活動數量高35.4%，可見IPFS的社區之強。
IPFS&Filecoin的技術到底行不行呢？一直拖著不上線是不是技術團隊早跑路了？
如上圖，在 Coincodecap.com 網站上統計的各個區塊鏈項目 GitHub 開發活躍度排名上，Filecoin綜合排名位列第一，甚至超過了知名的ETH和ATOM項目（時間：2020-01-20 15:04:25，週期選最近6個月）。而關於IPFS的幾個代碼倉庫的標星量也特別高，可見該項目的開發活躍度及技術關注度特別高。
如上圖，微軟的雲產品Azure市場（類似於阿里雲）中，微軟官方作為開發者提供了IPFS（beta）版的工具，可見微軟對於IPFS技術的認可。
其次，廣受關注的波卡項目發起人Gavin Wood也在個人Twitter中描述，會非常期待Filecoin的上線，屆時波卡區塊鏈將集成到IPFS中。
十三、騙局？傳銷？
既然上文說的技術那麼牛逼，微軟都上了Beta產品，那為什麼談起IPFS，常常會被認為是騙局甚至是傳銷：
- 協議實驗室團隊在國內報道中顯得太過神秘，不像別的項目方經常會在國內舉行AMA傳播官方觀點和態度
- Filecoin由於技術太過複雜該項目遲遲沒有上線，經歷多次延期
- 打著該項目名號賣存儲礦機的廠家魚龍混雜，多是欺詐傳銷
- Filecoin項目未上線，部分不負責交易所卻上線了期貨交易割韭菜
- 很多垃圾項目打著IPFS名號開展運營，很多用戶不明真相被騙被割韭菜
- 也有一些不負責的項目以存儲挖礦的名義發幣割韭菜
綜合以上原因，導致很多用戶對IPFS和Filecoin項目形成了一些不好的印象。
十四、總結
在比特幣支付協議中，對於安全性、匿名性、開放性均能完成的很好，但由於不支持功能強大的智能合約，以太坊後來居上，在比特幣的基礎上增加了智能合約功能，幫助實現了股權自由，配合著比特幣16年的減半影響，共同掀起了17年的 ICO 巨型數字貨幣大牛市。
2020年的比特幣減半即將到來，歷史不會完全重演，以太坊2.0轉POS通過簡單地提高TPS還擔負不起帶領比特幣2021年超級牛市的重任。但歷史會押韻。
現在區塊鏈中還缺少什麼功能嗎？缺少跨鏈？我們本就不需要那麼多的公鏈來跨。缺少存儲？對，就是存儲功能。
比特幣由於需要保證全節點的數量足夠多，該網絡不可能攜帶大量的數據，其他的區塊鏈系統也一樣，目前開發面向用戶的去中心化應用程序一個很大的問題就是存儲問題，而這個問題，目前來看只有文中提到的IPFS&Filecoin能解決。
Filecoin&IPFS實現了信息存儲的去中心化和自由，他能帶領比特幣走向2021年的超級大牛市嗎？我們拭目以待。
