IPFS为何能与区块链技术深度结合？

摘要： 这是一个非常好的问题,也是一个常见的误解，简单直接的回答是：IPFS 本身并不是一个区块链，但它与区块链是天作之合，可以完美地协同工作，把它们想象成高速公路和记账本的关系：区块链...

这是一个非常好的问题,也是一个常见的误解。

简单直接的回答是：IPFS 本身并不是一个区块链，但它与区块链是天作之合，可以完美地协同工作。

把它们想象成高速公路和记账本的关系：

• 区块链 是一个去中心化的、公开的、不可篡改的“记账本”，它记录了“谁拥有什么”（比如谁拥有某个比特币，或者谁有权访问某个特定的数据）。
• IPFS 是一个去中心化的“数据存储网络”，它负责“存储什么数据”以及“如何高效地找到并传输这些数据”。

下面我们来详细拆解一下这个问题，澄清误解,并阐述它们为什么如此契合。

为什么说 IPFS 不是区块链？（核心区别）

虽然 IPFS 和区块链都追求“去中心化”，但它们在底层设计、核心功能和运作机制上有本质区别。

IPFS 是一个存储层，关注的是“数据是什么”哈希来识别）。 区块链 是一个账本层，关注的是“谁拥有数据的访问权”（通过地址和交易记录来证明）。

为什么说 IPFS 和区块链是“天作之合”？（协同工作）

尽管它们不是一回事，但它们可以结合起来，发挥出“1+1 > 2”的巨大威力，区块链可以完美地解决 IPFS 的一些痛点，而 IPFS 则可以极大地扩展区块链的能力。

解决区块链的存储瓶颈

区块链本身不适合存储大量数据（如图片、视频、大型数据集）,因为：

• 成本高昂：将大量数据直接写入区块会消耗极高的 Gas 费。
• 效率低下：每个节点都需要下载和同步整个链上的所有数据,这会拖慢网络速度。
• 数据不可变：如果数据直接上链，一旦写入就无法修改,不适用于需要更新的动态内容。

IPFS +区块链的解决方案：

• 将数据存储在 IPFS 上：将大文件（如图片、视频、NFT 的元数据）上传到 IPFS 网络，得到一个唯一的 CID。
• 将 CID 记录在区块链上：在区块链上写一笔交易，这笔交易的内容非常小，仅仅是那个 CID，交易中还包含一个指向 IPFS 上数据的链接。
• 结果：区块链只负责“存证”（证明某个CID在某个时间点存在，并记录其所有权），而数据的实际存储和分发则交给了 IPFS 网络，这既节省了链上空间和成本,又保证了数据的可访问性。

典型案例：NFT（非同质化代币） 绝大多数 NFT 的元数据（如图片、描述）都是通过这种方式存储的，以太坊等公链只记录了 NFT 的“所有权证书”（Token ID），而实际的数字艺术品则存储在 IPFS 或 Arweave 等去中心化存储网络上。

增强数据的安全性和持久性

IPFS 网络本身依赖于节点的自愿存储，如果一个文件没有被任何人请求，或者存储该文件的节点离线了,这个文件就可能丢失。

IPFS +区块链的解决方案：

• Filecoin（激励层）：Filecoin 是一个建立在 IPFS 之上的去中心化存储网络，它通过代币激励来确保数据被可靠地存储,用户付费让矿工保证其数据在一定时间内可用。
• 区块链作为“锚点”：通过将 CID 写入区块链，相当于为这个数据的存在和所有权打上了一个不可篡改的“时间戳”，即使某个 IPFS 节点丢失了数据，只要有其他节点存储了它，或者通过 Filecoin 确保了存储，数据依然可以从网络中恢复,区块链的存在大大增强了数据持久性的信心。

创建去中心化的应用和网站

传统网站依赖于中心化的服务器（如 AWS、阿里云），一旦服务器关闭,网站就无法访问。

IPFS +区块链的解决方案：

• 将网站文件上传到 IPFS：得到网站的根目录 CID。
• 使用 ENS（以太坊域名系统）或类似服务：将一个人类可读的域名（如 yourname.eth）通过智能合约解析到这个 CID。
• 结果：创建了一个完全去中心化的网站，只要网络中还有节点在存储你的网站文件，任何人都可以通过域名访问你的网站,不受任何中心化服务商的控制。

IPFS 不是区块链，但它是区块链生态系统中最重要、最自然的“基础设施”之一。

• 区块链是信任的引擎，它负责记录所有权、建立共识和确保历史不可篡改。
• IPFS是数据的海洋，它负责高效、安全、去中心化地存储和分发这些数据。

它们的关系是“账本”与“实体”的关系，区块链提供了一个权威的、可验证的“目录”（记录了谁有权访问什么），而 IPFS 则是那个存放着“实体物品”的巨大仓库，没有 IPFS，区块链的应用将受限于数据存储的瓶颈；没有区块链，IPFS 的数据所有权和价值流转将缺乏可靠的保障，两者结合，共同构建了一个更开放、更强大、更去中心化的下一代互联网（Web3）的基石。