Web 1.0时代我们建立了互联网数据档案。在20世纪70年代初至80年代末，发明家和开发者建立了我们现在所知道的互联网的大部分基本功能和基础设施--即硬件、软件、网络架构和协议等。这一激进的发明使得原始数据随处可见，可以在全世界范围内共享，并且可以在一个巨大的开放档案中进行搜索。Web 1.0是一个全球图书馆，在这里你可以找到一篇新闻文章或一篇科学论文，分享一首歌或一张照片，或者向任何地方的任何人发送电子邮件。

Web 2.0时代我们构建了信息互联网，将互联网货币化。20世纪90年代到21世纪初，互联网公司试图组织和操纵互联网数据的模式，竞相将其货币化。他们将未经组织的原始"数据"处理成经过处理、组织和结构化的数据——即"信息"。用户可以购买商品和服务，并交易有价值的东西。这对音乐、书籍和报纸出版商等来说是灾难，但对如社交网络公司、数据聚合商来说却是数不清的财富。这里发生了两件事，永远地改变了世界。任何人都可以创建和发布内容，而数据聚合商想出了如何包装和销售访问这个不断增长的用户内容数据库的方法。你发布，他们获利。

那么我们现在的方向是什么呢？Web 1.0是一种全球图书馆——它把世界上现有的信息放到一个大的开放档案中。Web 2.0类似于全球出版机——任何人都可以制作内容，并将其存储在集中式数据库中，所有的信息都由数据库所有者货币化。Web 3.0把全球数据库变成了全球数据银行——互联网不再是一个装满原始数据的桶，它将不再是一个由聚合者管理和货币化的中心化数据库。随着区块链和加密货币技术的发展，它正在迅速成为一个去中心化的数据银行，内容可以由其创作者安全存储，而这些创作者可以通过开放的公共网络与其他数十亿创作者交换数据。

Web 3.0从全球数据库走向全球数据银行

Web 3.0一定是去中心化的，去中心化互联网的最根本的目标是数据确权，让用户拥有自己的数据。这样，每个人的数据未来不会割裂到各个 App 之中。开放统一的数据，就能赋能创业者，带来新的创新动力。数据可以自由地去交易，经济就会更有活力。Web 3.0 时代，应用设计思想会从以应用为中心，到以用户为中心，这是一个范式转换。

中心化条件下，数据和应用之间的关系是绑定的。很多人会同时使用一款非常流行的应用，例如 Facebook 或者微信，用户的数据要按照 Facebook 或者微信的格式分别保存到它们各自的数据库中。这样带来两个结果：第一，数据的所有者是 Facebook 或者微信，或者说数据是属于应用的，很多底层的数据即使用户自己也拿不到。第二，虽然同是社交应用，但是 Facebook 最终为用户保存的数据格式跟微信是不一样的，或者说是不兼容的。即使用户能够下载到自己的所有 Facebook 数据，那么拿到其他应用中，其他应用也是不能解析的。

去中心化条件下。用户持有自己的 ID，自己持有自己的全部个人数据。用户的 ID 数据是自己存放的，而不是存放到某个应用的数据库中。那么应用的角色就从原来的规则制定者，变成了真正的工具。应用在保存数据的时候，必须要按照用户指定的那套开放标准去存。这样，用户就占有了完全的主动权，享有 Freedom To Exit。因为如果我不喜欢应用A，那我可以随时切换到应用B，切换之后即使我的朋友们并没有切换到应用 B，那么我们的连接也依然不会中断，因为底层的数据是格式统一的，不同的应用都是一样可以解析的。或者说我们的链接是发生在数据层，而非App 层。类似比特币这样的P2P网络，各个节点遵从统一的通信协议，那么不管你是用官方的客户端，还是自己手写一个客户端，都是可以正常跟网络交互的。这就是所谓的未来的应用设计是以用户为中心的。

在Web3.0时代，传统的 App 为王，会变成 Protocol 为王。Facebook、Google有无限的资源，可以雇佣最好的开发者，去不断完善自己的App，App 吸引更多的用户，用户数据要依附于 App，从而让价值都凝结到了 App 之上，于是垄断平台变得更强大。而去中心化的世界中，价值依然是凝结在数据上，但是数据是属于个人的，而所有的精力全部都用在开发协议的构建上，所谓的开放协议其实说白了就是用户跟用户之间的沟通规则、游戏规则，这些都是开放的。

Web 3.0时代会更加关注数据的定义、存储、传输和处理，因此NDN和IPFS将发挥更大的价值，支撑网络应用体系的重构。

NDN以数据为核心设计新型网络体系架构

当越来越多的用户和应用需要直接操作内容数据的时候，这让以地址为中心的IP 网络的局限性越来越明显地体现出来。为了因特网的未来发展，架构的转化是必要的 ——从以“Where”为中心的架构转化为以用户和应用所关心的“What”为中心的架构。

互联网的沙漏架构使其设计变得优雅而强大。这个架构的核心是一个简单的通用网络层(IP)，它实现了全球互联所需的所有功能。这个 "细腰 "是互联网爆发式增长的关键助推器，但它的一个设计原则却是今天互联网问题的根源所在。互联网被设计为一个通信网络，因此在其数据包中唯一可以命名的实体是通信终端。近来电子商务、数字媒体、社交网络和智能手机应用的发展，导致互联网主要被用作分发网络。

NDN(Named Data Networking)保留了互联网的沙漏架构，但对细腰进行了进化，允许创建完全通用的分发网络。这种进化的核心要素是取消了数据包只能命名通信端点的限制。就网络而言，NDN数据包中的名称可以是任何东西——一个端点、一部电影或书籍等等。NDN不再对数据的地址命名，而是直接对数据本身命名，数据已经成为NDN最为重要的实体。NDN将内容从保护主机中解耦出来，直接保护内容，让通信机制从根本上实现可扩展。

互联网与命名数据网络的细腰架构

如图所示，NDN架构保留了与IP架构相同的沙漏形状，窄腰是这个架构中的核心。然而NDN窄腰的最小功能，正如我们在架构概述中所描述的那样，与IP的最小功能有着本质的区别。NDN的最小功能包括支持消费者驱动的数据交付、内置数据安全和使用网内存储器。消费者驱动的数据传送是通过设置数据包转发状态来实现的。与网内存储器一起，这种转发状态为扩展数据传播(组播传送和内容分发)、平衡数据流以实现拥塞控制、通过多路径检索数据以及促进移动和时延容忍通信提供了支持。

NDN网络的通信是由接收终端(即数据请求者)驱动的。为了接收数据，数据请求者向网络中发送携带所请求数据命名的兴趣包(interest packet)。路由器记录发兴趣包的接口，并且通过查找FIB(Forwarding Information Base)表转发数据包，该过程在基于命名路由协议中很常见。当请求数据包到达持有所请求数据的节点后，一个包含数据命名和数据内容的数据包将被发回，同时发送者签名也会包含在数据包中。这个数据包将通过原路径返回到数据请求者。数据请求者和数据包都不会携带主机或者接口地址(如IP地址)，请求包(兴趣包)根据所请求数据的名称路由到数据所有者，数据包通过请求包到达过程中经过各个节点时所建立的状态信息返回到请求者。

NDN架构

IPFS改变数据存储世界欲颠覆HTTP

随着区块链、分布式存储、Web3.0等新兴技术的涌现，未来的数字世界将有越来越大规模的数据需要存储、传输和处理。那么如何在保障数据安全的基础上进行高效传输和处理呢？IPFS带来了答案。IPFS被外界认为是对互联网协议的一次重塑，也是互联网改革史上的一次壮举。

2014年，胡安·贝内特(Juan Benet)设计了一种新的互联网协议——IPFS(星际文件系统)。众所周知，当前的互联网主要基于HTTP协议，而HTTP存在着极易受到攻击、数据存储成本高、数据的中心化带来泄漏风险和大规模数据存储、传输和维护难这四大问题。而相比传统的HTTP协议，IPFS这种开源的分布式协议有着低成本、高效率、数据存储更安全及可持续保存等优点。

在IPFS这个分布式存储网络中，任何存储在系统里的资源，包括文字、图片、声音、视频，以及网站代码，通过IPFS进行哈希运算后，都会生成唯一的地址。同时，由于加密算法的保护，该地址具备了不可篡改和删除的特性。

IPFS是去中心化应用程序的最佳存储平台。去中心化应用(DApp)在未来市场的占比很大，由于去中心化的特性，其需要大量的空间来存储数据，而IPFS支持此类存储。IPFS分布式存储具有安全、高效、低廉及永久储存等特点，能够大幅度地改善用户体验。特别是在传统互联网“客户端-服务器”模式方面，具有很大的颠覆性。

IPFS支持新的网络商业模式。如今的互联网世界，任何网络内容都需要存储在专用的服务器上。内容发布者必须确保内容的可用性和足够的带宽，才能满足用户需求，而IPFS从根本上改变了这种模式。在IPFS系统中，数据不是由单个服务器提供给用户，而是以分布式方式进行存储，且可以由拥有数据的任何节点来提供服务。这能显著地降低对带宽的要求，并且其可靠性也能得到提升。在IPFS系统中，内容是从拥有副本的最近对等节点传递来的，从而消除了单节点压力，改善了用户体验。此外，即使原有内容不能再访问，IPFS也能提供连续且流畅的内容供用户浏览。

相比传统的HTTP网络传输协议，IPFS集多种优点于一身。随着现下互联网和区块链技术的高速发展，IPFS正在被越来越多的主流应用所采用。相信在不久的未来，即便是初生牛犊般的IPFS，依然能够取代根深蒂固的HTTP。

IPFS和HTTP的对比

NDN赋能IPFS提速数据传输检索效率

IPFS和NDN拥有相同的愿景，即内容可寻址网络，但却从截然不同的角度出发。NDN是原生网络层的方法，而IPFS是应用层的方法。IPFS更多的是在现有的互联网体底层通信协议(TCP/IP)之上，基于P2P协议构建全新的分布式网络协议。而NDN不同，NDN为了能够彻底解决现有的互联网底层分布式网络协议问题，从网络协议层全部重新替换现有的TCP/IP协议。而且NDN设计之初，考虑到兼容现有的网络问题，从而能够对现有的就P2P网络的应用有极大的提升。

IPFS与NDN的比较

IPFS星际文件系统，就是一个类似于ICN和NDN网络的、以内容为中心的设计。IPFS网络中的内容通过内容Hash来进行命名，但是单纯的IPFS系统检索性能比较低，主要是由于IPFS采用的的DHT技术在IPFS的内容Hash命名方案下存在寻址慢的问题，并且BitSwap协议的传输效率太低，在传输大型的文件时还会通过不同的节点同时传输重复的文件碎片，带来一定的损耗。

而NDN网络通过层级命名，采用自适应状态转发，利用SNAMP保证名字空间的安全，利用SIT路由去寻找网络同一区的内容的方式，完美解决了这一问题。从目前的实验数据来看，应用NDN技术的IPFS网络，其数据检索能力提高了数十倍，是对数据存储性能的巨大提升。换句话说，NDN可以让IPFS成为更好的IPFS。

实验结果

实验结论

NDN Link构建激励层提供商业经济模型

通过采用基于NDN协议和区块链的解决方案，这就创造了一种更好的数据传输和内容交付方式。在NDN和IPFS的例子中，我们说的是一种更好的数据存储方式，而在NDN Link中，该项目更多的是专注于数据分发，作为今天内容交付网络的替代。NDN Link的共识算法是Proof of Transmission，将在2020年第二季度发布，并在2020年第四季度推出Testnet。

NDN Link构建分布式数据传输网络

NDN链路网络上的每个节点都将参与数据的传输，并根据传输证明算法进行奖励。该架构包括应用层、服务平台、激励层、共识层、区块链、网络层。

NDN Link架构

NDN Link最大限度地减少了服务中断，减轻了网络的工作量。通过将数据分布在基于区块链技术的点对点网络中，降低了系统架构的成本，保证了数据在不中断的情况下低成本快速传输。最终，它节省了很多计算能力，避免了服务崩溃，并克服了集中式IP服务器带来的扩展性困难。此外，NDN Link还能保证服务器和终端用户的数据安全。它采用以数据为中心的真实性，确保数据源的安全。NDN Link对数据进行验证，确保数据是按照网络的政策和标准进行生产和分发的。这就是为什么使用NDN Link时，每一条通过网络传输的数据都会被加密。

总的来说，NDN Link可以改变传统的数据分发方式，从而为大家打造一种新的相互沟通、内容消费、数据存储、支付等方式。NDN Link 将解决TCP/IP架构下的互联网的四个问题：低扩展性、资源浪费、内容分发、数据检索。

NDN Link提出的NDN网络激励层，为这一切提供了良好的商业经济模型。所以任何信息都表明，大量企业的参与，互联网的内容需求仍在不断增加，NDN网络的普及是一种必然。

总结

随着互联网内容数据量的指数型增长，原有TCP/IP架构下所造成的数据大量冗余已经影响了产业效率，根据主机地址进行信息内容的检索和传送根本不能适应上层应用的变化。NDN 作为下一代互联网通信基础设施，必将对现有的产生巨大影响，也必将促进现有的互联网进一步进化。将NDN技术应用于IPFS，分散式存储领域必将迎来一场新的技术革命。这一切都将改变当前的网络体系架构和产业生态，构建一个以数据为中心的新型网络和应用服务！

参考文献

1、https://www.528btc.com/blocknews/52285.html

2、https://named-data.net/

3、https://www.ndn.link/4、https://www.okex.com/academy/en/okex-jumpstart-13-ndn-link-ndn-a-decentralized-data-transmission-network5、https://www.panewslab.com/zh/articledetails/1589509377194276.html6、https://ndnclub.com/7、https://coinidol.com/filecoin-benefit-ndn/8、https://zhuanlan.zhihu.com/p/1430638669、https://news.huoxing24.com/20200821150217202571.html10、http://baijiahao.baidu.com/s?id=166763233063259937511、https://www.chaindd.com/3346082.html