你真的懂IPFS吗?它可远远没有你想象中的那么简单!

最近风很大的,除了世界杯,就属于IPFS了!


被称为2018年最值得期待的明星项目IPFS,相信大家都已经有所耳闻。今天,我们将为大家带来关于IPFS的超强干货,技术贴!带你更深入地了解这个明星项目。


架构设计

作为一个分布式的文件系统,IPFS 提供了一个支持部署和写入的平台,同时能够支持大文件的分发和版本管理;为了达到上述的目的,IPFS 协议被分成如下的几个子协议:



上述的七个子协议分别负责IPFS 中的不同功能,我们将在接下来的章节中分别介绍各个协议分别做了哪些工作以及 IPFS 是如何实现的。


 身份

在IPFS 网络中,所有的节点都通过唯一的 NodeId 进行标识,与 Bitcoin 的地址有一些相似, 它其实是一个公钥的哈希,然而为了增加攻击者的成本,IPFS 使用 S/Kademlia 中提到的算法增加创建新身份的成本:

每一个节点在IPFS 代码中都由Node 结构体来表示,其中只包含 NodeId 以及一个公私钥对:

总之,身份系统的主要作用就是表示IPFS 网络中的每一个节点,代表每一个使用 IPFS 的『用户』。

网络

作为一个分布式的存储系统,节点之间的通信和信息传递都需要通过网络进行,同时能够使用多种传输层协议并保证可靠性、连通性、信息的完整性以及真实性。

IPFS 可以使用任意的网络进行通信,它并没有假设自己一定运行在 IP 协议上,而是通过 multiaddr 的格式来表示目标地址和使用的协议,以此来兼容和扩展未来可能出现的其他网络协议:


路由

在一个分布式系统中,检索或者访问其他节点中存储的资源就需要通过一个路由系统,IPFS 使用了基于 S/Kademlia 和 Coral 中的 DSHT 实现了路由系统,我们能够在 libp2p/go-libp2p-routing/routing.go 中找到 IPFS 路由系统的接口:

从这里我们可以看到IPFS 中的路由需要实现三种基本的功能,内容路由、节点路由以及数据存储。实现了这几些接口的『路由器』就可以在底层进行替换,不会影响系统其他部分的工作。目前 IPFS 使用全局 DHT 和 DNS 来解析路由记录,而 Kademlia DHT 有以下的优点:

1. 在批量节点中快速找到目标地址,时间复杂度是 $log_2(n)$,也就是说,在 10,000,000 节点中只需要 20 次查询;

2. 优化了节点之间的控制消息长度,降低了信息协调的开销;

3. 通过优先选择长期节点抵御多种网络攻击;

4. 在点对点的应用中被广泛应用,例如 BitTorrent 和 Gnutella,技术也比较成熟;


激励

在今天,当我们讨论IPFS 这种底层的区块链技术时,就不得不提构建在 IPFS 上的 FileCoin,它提供了一个给宿主和上传者交易的市场,通过市场可以调节存储的成本,上传者能够根据价格选择速度、冗余和成本。

节点

大多数的区块链网络中都只具有单一类型的标准节点,但是FileCoin 中却有两种不同的节点:存储节点和检索节点。

共识算法

我们可以说所有的区块链应用都需要共识算法 保证多个节点对某一结果达成共识,并在发生冲突时进行解决,Bitcoin 和 Ethereum 目前都使用了 Proof-of-Work 作为共识算法,而 FileCoin 使用 Proof-of-Replication(PoRep) 解决其网络内部存在的问题。

©著作权归作者所有,转载或内容合作请联系作者
  • 序言:七十年代末,一起剥皮案震惊了整个滨河市,随后出现的几起案子,更是在滨河造成了极大的恐慌,老刑警刘岩,带你破解...
    沈念sama阅读 204,445评论 6 478
  • 序言:滨河连续发生了三起死亡事件,死亡现场离奇诡异,居然都是意外死亡,警方通过查阅死者的电脑和手机,发现死者居然都...
    沈念sama阅读 85,889评论 2 381
  • 文/潘晓璐 我一进店门,熙熙楼的掌柜王于贵愁眉苦脸地迎上来,“玉大人,你说我怎么就摊上这事。” “怎么了?”我有些...
    开封第一讲书人阅读 151,047评论 0 337
  • 文/不坏的土叔 我叫张陵,是天一观的道长。 经常有香客问我,道长,这世上最难降的妖魔是什么? 我笑而不...
    开封第一讲书人阅读 54,760评论 1 276
  • 正文 为了忘掉前任,我火速办了婚礼,结果婚礼上,老公的妹妹穿的比我还像新娘。我一直安慰自己,他们只是感情好,可当我...
    茶点故事阅读 63,745评论 5 367
  • 文/花漫 我一把揭开白布。 她就那样静静地躺着,像睡着了一般。 火红的嫁衣衬着肌肤如雪。 梳的纹丝不乱的头发上,一...
    开封第一讲书人阅读 48,638评论 1 281
  • 那天,我揣着相机与录音,去河边找鬼。 笑死,一个胖子当着我的面吹牛,可吹牛的内容都是我干的。 我是一名探鬼主播,决...
    沈念sama阅读 38,011评论 3 398
  • 文/苍兰香墨 我猛地睁开眼,长吁一口气:“原来是场噩梦啊……” “哼!你这毒妇竟也来了?” 一声冷哼从身侧响起,我...
    开封第一讲书人阅读 36,669评论 0 258
  • 序言:老挝万荣一对情侣失踪,失踪者是张志新(化名)和其女友刘颖,没想到半个月后,有当地人在树林里发现了一具尸体,经...
    沈念sama阅读 40,923评论 1 299
  • 正文 独居荒郊野岭守林人离奇死亡,尸身上长有42处带血的脓包…… 初始之章·张勋 以下内容为张勋视角 年9月15日...
    茶点故事阅读 35,655评论 2 321
  • 正文 我和宋清朗相恋三年,在试婚纱的时候发现自己被绿了。 大学时的朋友给我发了我未婚夫和他白月光在一起吃饭的照片。...
    茶点故事阅读 37,740评论 1 330
  • 序言:一个原本活蹦乱跳的男人离奇死亡,死状恐怖,灵堂内的尸体忽然破棺而出,到底是诈尸还是另有隐情,我是刑警宁泽,带...
    沈念sama阅读 33,406评论 4 320
  • 正文 年R本政府宣布,位于F岛的核电站,受9级特大地震影响,放射性物质发生泄漏。R本人自食恶果不足惜,却给世界环境...
    茶点故事阅读 38,995评论 3 307
  • 文/蒙蒙 一、第九天 我趴在偏房一处隐蔽的房顶上张望。 院中可真热闹,春花似锦、人声如沸。这庄子的主人今日做“春日...
    开封第一讲书人阅读 29,961评论 0 19
  • 文/苍兰香墨 我抬头看了看天上的太阳。三九已至,却和暖如春,着一层夹袄步出监牢的瞬间,已是汗流浃背。 一阵脚步声响...
    开封第一讲书人阅读 31,197评论 1 260
  • 我被黑心中介骗来泰国打工, 没想到刚下飞机就差点儿被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留,地道东北人。 一个月前我还...
    沈念sama阅读 45,023评论 2 350
  • 正文 我出身青楼,却偏偏与公主长得像,于是被迫代替她去往敌国和亲。 传闻我的和亲对象是个残疾皇子,可洞房花烛夜当晚...
    茶点故事阅读 42,483评论 2 342

推荐阅读更多精彩内容

  • 本文结合IPFS官网ipfs.io,公众号IPFS指南,以及《IPFS:构建下一代互联网》等内容整合完成,如有错误...
    一只肥猫君阅读 4,692评论 0 4
  • IPFS是什么? 它是一个协议也是一个网络,已经运行了2年半,并非虚无缥缈的空气。 它像比特币网络一样,并没有发明...
    ChrisFoo0803阅读 1,733评论 0 2
  • 距离我自己初入大学已经快十年了……这些的时光,有努力奋进的身影,也有踌躇不前的迷茫,有欢歌笑语,也有泪雨滂沱,今天...
    狐依阅读 351评论 3 0
  • 第一次见到鱼儿哥是陪老板去应酬。 十二人的圆酒桌,老板坐在主位,她身体左倾和邻座的女人热络地聊天。这是一个身材略显...
    satoshikunn阅读 623评论 7 7
  • 难得的休闲时光在家,听了朋友的推荐,也做了一回电视迷,追了一下当下的热播电视剧我的前半生。当即被吸引,一下追到20...
    一只鱼的故事阅读 226评论 0 0