什么是 IPFS？

John Martin

更新时间：2026年1月22日,2分钟

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IPFS（InterPlanetary File System）是一种开源超媒体协议，允许节点在一个分布式文件系统中存储和分发数据。

这一方案的提出者—美国初创公司 Protocol Labs 的创始人兼负责人 Juan Benet——将其称为“分布式、永久性网络”，其含义是，任何人都无法关闭在 IPFS 中创建的网站。

“IPFS 是一种高性能的块存储模型，具有内容寻址超链接，”他在一份白皮书项目中解释道。

InterPlanetary File System 是一种点对点（P2P）超媒体协议，旨在让互联网更快、更安全、更开放。

它最初被创建用于在节点之间传输最大 100 GB 的科学数据集。Benet 发现，现代网络中信息传输和存储的方法速度慢、中心化，而且很容易被黑客攻击。基于这些观察，Benet 决定通过 IPFS 在以下几个方面改进系统：

速度：目前，超文本传输协议（HTTP）是客户端-服务器（Internet）计算模型中最常见的请求-响应协议形式。然而，HTTP 只能从单一服务器下载数据，而 P2P IPFS 会同时从多个节点（用户）提取数据片段，这意味着可以显著节省带宽。
效率：去中心化的 IPFS 结构类似于 BitTorrent。节点存储数据（文件、电影、图片等）的副本，然后在接收到哈希（文件的唯一定位代码）请求时将其发送给用户，类似于做种。数据首次载入 IPFS 时，只会生成一个带有一个哈希的副本，这意味着需要处理的信息更少，所需存储空间也更少。此外，这也意味着 IPFS 对互联网连接的依赖比现代系统小得多，从而让信息更容易获取。
安全性：IPFS 使用两套系统来确保数据不会被修改或篡改。首先，系统中加载的所有数据都是不可更改的。其次，每个文件都会分配一个唯一指纹—哈希。用户可以将自己寻找的哈希代码与收到的哈希代码进行比对。如果两者一致，那么内部信息也一致。
去中心化：P2P IPFS 系统保证了信息的可用性，不受审查影响。目前，互联网高度中心化，像 Amazon Web Services 或 Google Cloud 这样的公司拥有巨大的服务器农场，存储着互联网上发布的所有数据。政府或大型公司可以审查甚至删除我们能够访问的信息，这在一些国家很常见，包括中国和朝鲜。通过使用去中心化且可信的 P2P，IPFS 确保所有人都能获取数据。

IPFS 如何工作？

IPFS 构建于区块链技术之上，这意味着它是去中心化的，不需要信任，并依赖其节点在网络上存储和交换信息。就像节点会检查和存储信息一样，例如在加密领域中，IPFS 也使用其节点在网络中交换和存储信息（文件、视频等）。其实现方式如下：

查找信息：目前，服务器根据 URL 搜索信息，URL 告诉互联网你需要的信息位于何处（例如某个网站）。当服务器断开连接或被黑客入侵时，这可能会成为问题。IPFS 通过使用唯一哈希代码来定位文件内容本身，从而绕过这一服务器路径。哈希代码直接引用你要查找的文件，而不是文件所在位置。
存储和保护信息：文件存储在区块链上的 IPFS 数据对象中。每个数据对象最多包含 256 KB 数据，但可以与后续的 IPFS 数据对象关联以存储更多数据。因此，整个项目被存储在通过区块链相互关联的多个 IPFS 数据对象中，这使得项目更难被黑客攻击或删除。
数据变更历史追踪：尽管存储在 IPFS 中的数据是不可变的，但它支持版本管理。这意味着用户在编辑文件时可以下载增强版本。每个文件都会分配其哈希代码，并作为提交对象加载。随后，它们会像数据对象一样相互链接，这使我们能够追踪加载顺序，从而查看信息的进展情况（例如论文、小说、研究等的版本）。

当信息被载入 IPFS 时，系统中访问对象、文件或用户数据的地址会通过绑定生成，不是绑定到服务器，而是绑定到其唯一的加密哈希标识符（CID）。

当你重新加载文件时，CID 不会改变，而更新版本的文件会被分配新的哈希 ID。为了让已经访问过文件早期版本的用户也能访问后续版本，会使用 InterPlanetary Naming System（IPNS）— 传统互联网中 DNS 的类比服务。

如何使用 IPFS？

IPFS 允许用户在任何地方访问文件（视频、网站、文章、研究等），而无需依赖中心化一方。这使它更快、更安全、也更开放。用户可以访问原本可能被审查的信息，因为数据是直接从源头获取的。此外，即使在互联网连接不佳的地区，也可以访问这些信息，这将进一步赋能较贫困或腐败程度较高的国家。

另一个功能，尤其对科学家或企业非常有用，是能够追踪工作进度，因为 IPFS 会将文件的每个版本与上一个版本关联起来，从而保持线性追踪。最后，InterPlanetary 这个名字表明，未来这些信息可以在行星之间传输。目前，在良好条件下，从火星向地球发送一个信息请求需要四分钟，返回同样需要四分钟，再加上几毫秒的处理时间。不过，如果内容之前已经下载到火星一次，那么该文件就已经存储在那里，因此可以立即下载。从这个角度看，IPFS 确实是未来的网络。

IPFS 仍处于开发阶段，可能存在错误和隐藏漏洞。不过，人们认为 IPFS 可用于存储重要信息和创建静态网站。

在实践中，它的使用提升了数据传输速度和网络吞吐量，由于其分布式特性降低了节点负载，允许绕过审查，并避免 DDoS 攻击和“失效”链接的出现。系统中没有单点故障，节点之间也无需相互信任。此外，从理论上讲，IPFS 中的内容可以永久存储。

2015 年第一个支持 IPFS 的 Web 资源是 Neocities 托管服务。基于 IPFS，还创建了去中心化视频平台 DTube、在线交易平台 OpenBazaar 以及其他解决方案。

添加到加密货币交易中的 IPFS 链接，可以在区块链上保存大量受保护且不会被篡改的数据，而无需承载其本身。例如，今年春天，在 Julian Assange 被逮捕后，Bitcoin Cash 的一位开发者在 Wikileaks.cash 网站上以 IPFS 和链接形式在 BCH 区块链中发布了完整的 Wikileaks 文件存档—约 30 GB。

自 2014 年以来，Protocol Labs 的开发团队也一直在致力于基于 IPFS 创建去中心化的 Filecoin 文件托管。该项目正准备推出测试网和主网，但早在 2018 年，Huang Benet 就发现，他所在公司的成果启发了 TRON 的创建者：Filecoin 和 IPFS 文档中的几页内容以略作修改的形式进入了这一中国项目的白皮书。2019 年春季，TRON 宣布计划推出其基于 BitTorrent 的 IPFS 版本—BTFS。