IPFS在Web平台的发展：星际船坞更新

今年早些时候，我们推出了星际船坞，作为领导libp2p开源开发和最流行IPFS实现、工具及基础设施维护者的演进。在我们的介绍中，我们分享了路线图和愿景，其中一个关键部分是让IPFS在Web上运行。在这篇博客文章中，我们将分享自那时以来取得的所有进展以及未来的计划。

Web上的IPFS

自IPFS存在以来，关键目标之一就是让在Web上使用IPFS成为可能。即在Web上实现弹性、去中心化和可验证的数据检索。但IPFS在Web上运行意味着什么？

• 弹性：即使某些提供者离线，浏览器中仍可检索数据
• 去中心化：可以从浏览器连接到其他对等节点进行内容路由和检索，同时免受审查和网络中断点的影响
• 可验证：在本地验证数据，确保完整性而不需要信任假设（即无需信任）

数据指的是任何可以由CID寻址的内容：文件、目录、Web应用/dapp、视频等。

虽然Web平台拥有最广泛的影响力，但由于平台的固有约束和浏览器之间的差异，它也是让IPFS运行最具挑战性的平台。像ipfs.io这样的网关是一把双刃剑，因为它们使IPFS内容可被Web访问，但也突显了IPFS在Web上的挑战。

星际船坞的技术项目

在星际船坞，我们一直在通过libp2p和IPFS堆栈中的多个项目正面应对这一挑战：

• Verified Fetch（验证获取）
• Service Worker Gateway（服务工作者网关）
• 新的浏览器传输协议
• 使用libp2p.direct的AutoTLS
• 基于HTTP的IPFS
• 浏览器开发者工具
• 委托路由HTTP API
• Bitswap改进
• libp2p改进

Verified Fetch

Verified Fetch是一个TypeScript库，用于IPFS内容的验证检索，我们今年早些时候发布并构建在Helia之上。我们设计它的目的是使通过CID检索IPFS内容像大多数开发人员已经熟悉的Fetch API一样简单。

从开发者体验的角度来看，Verified Fetch遵循以下模式：

• 将CID作为输入
• 返回Response对象

Service Worker Gateway

Service Worker Gateway是一个在浏览器中运行的原生Web IPFS网关。它在Service Worker中实现了IPFS网关规范，并从网络上的提供者直接获取IPFS内容，同时在本地进行验证。

Service Worker Gateway为去中心化Web发布释放了新的可能性：

• 去中心化：通过点对点检索
• 无需信任：通过本地验证，移除对任何给定网关或提供者的隐式信任
• 离线使用：访问过的页面缓存在Cache API中，为每个静态Web应用启用离线支持

浏览器传输协议

浏览器传输协议是Web的基础，也是IPFS在Web上的致命弱点。如果你无法与其他对等节点通信，你就无法做太多事情。

浏览器使用多种传输协议通过互联网通信，每种协议都有自己的优缺点。假设Web应用处于安全上下文中（即通过HTTPS提供服务，如大多数现代Web应用），以下传输协议可用：

• HTTPS：通过TLS的请求/响应HTTP
• 安全WebSocket：通过WebSocket的安全双向流通信
• WebRTC：最初为浏览器到浏览器的实时通信而设计
• WebTransport：基于QUIC的WebSocket替代方案

AutoTLS与libp2p.direct

AutoTLS是一项新功能，显著改善了浏览器（Helia、Service Worker）连接到Kubo节点的方式。如上所述，安全WebSocket是在Service Worker中可靠工作的唯一流传输，但需要TLS证书和域名。

为了克服这一点，船坞团队一直在开展一个项目，为公开可拨号的Kubo节点自动颁发通配符TLS证书。这样，节点可以使用安全WebSocket libp2p传输，而无需注册域名。

IPFS over HTTP

贯穿本博客文章中许多项目的一个主题是使用HTTP作为互操作性的蓝图。这是由以下原因驱动的：

• HTTP在Web生态系统中无处不在，并且被开发人员充分理解
• HTTP在所有现代浏览器中都受支持，并且与Service Worker兼容
• HTTP具有强大的缓存原语，在基础设施提供商和开源基础设施中广泛采用

浏览器开发者工具

随着新的浏览器传输协议，我们还开发了许多开发者工具，使调试依赖libp2p和IPFS的Web应用更加容易。

历史上，在浏览器中调试IPFS和libp2p意味着启用日志记录然后通过日志进行筛选。我们现在发布了一个浏览器扩展，允许您检查libp2p节点并直接从浏览器开发者工具与之交互。

委托路由HTTP API

委托内容路由HTTP API允许IPFS节点使用HTTP API将内容和对等节点路由卸载到另一个进程/服务器。此外，它还允许与不同路由系统的可组合性和实验。

Bitswap改进

Bitswap是IPFS网络中最普遍的数据传输协议。我们代表IPFS基金会运营公共IPFS网关的经验使我们有机会大规模测量和优化Bitswap。

libp2p改进

Libp2p是上述大多数项目的依赖项，是整个IPFS堆栈的基石。除了前面提到的传输协议工作外，我们还在进行许多改进和规范以支持上述项目。

下一步计划

在我们标记这一里程碑的同时，我们也在展望下一阶段的工作。在接下来的几个月中，我们将重点关注以下几个领域：

• AutoTLS基础设施的生产化及在Kubo和其他IPFS实现中的集成
• Boxo/Kubo中的HTTP检索
• 更多示例、文档和指南
• Service Worker Gateway中改进的错误处理
• 将Service Worker Gateway集成到IPFS Companion中

总结

上述所有项目要么已完成，要么接近完成。这是在libp2p和IPFS堆栈以及标准机构和浏览器供应商之间艰苦合作的结果。在Web上实现弹性、去中心化和可验证的IPFS检索终于成为现实。

这项工作的广度和影响力只有通过IPFS和libp2p项目的开源性质才可能实现。但它也强调了资助星际船坞团队的重要性，以便我们能够继续在整个生态系统中引导这些努力。