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IPFS白皮书(中文版)

2021-07-12 16:09上一篇 |下一篇

IPFS-可快速索引的版本化的点对点文件系统

内容摘要

IPFS英文名为:Interplanetary filesystem

中  文  简  称:IPFS文件系统  简称:IPFS

IPFS文件系统是一种点对点的分布式文件系统, 旨在连接所有有相同的文件系统的计算机设备。

在某些方面, IPFS 类似于 web, 但 web 是中心化的,而 IPFS 是一个单一的 Bittorrent 群集, 用 git 仓库分布式存储。

换句话说,IPFS提供了高吞吐量的内容寻址块存储模型, 具有内容寻址的超链接,这形成了一个广义的 Merkle DAG 数据结构,可以用这个数据结构构建版本文件系统,区块链,甚至是永久性网站。

IPFS 结合了分布式哈希表, 带有激励机制的块交换和自我认证命名空间。IPFS 没有单故障点, 节点不需要相互信任。

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01主讲内容

白皮书中回顾IPFS所采用的点对点系统技术的重要属性,从分布式哈希表、快交换、版本控制系统、自我认证认文件系统-SFS、描述IPFS技术综合以往的对等系统所能实现分布式系统的集成应用功能。

02网络更具安全性

文中提到IPFS 将地址存储为多层地址,地址由字节字符串组成的, 以便于给底层网络使用。多层地址提供了一种方式来表示地址及其协议,可以封装成便于解析的格式。

应用块交换、BitSwap 协议、BITSWAP信用、BITSWAP策略、BITSWAP账本使得网络更具安全性和完整性。

IPFS:点对点稳定分发和存

一、Merkle DAG对象

IPFS构造一个庞大的点对点系统用来快速稳定分发和存储,Merkle DAG一个无回路有向图及其他技术构建元素为IPFS提供了很多优质属性包括:内容可寻址、防止篡改、重复数据删除等公共组成部分。

二、路径格式与传统系统

IPFS 对象可以遍历一个字符串路径。

路径格式与传统 UNIX 文件系统以及 Web 一致。Merkle DAG 的 links 使遍历变得很容易。

三、本地对象存储数据

IPFS 客户端需要一个本地存储器,一个外部系统可以为 IPFS 管理的对象存储以及检索本地原始数据。存储器的类型根据节点使用案例不同而不同。在大多数情况下,这个存储器只是硬盘空间的一部分(不是被本地的文件系统使用键值存储如 levelDB 来管理,就是直接被 IPFS 客户端管理),在其他的情况下,例如非持久性缓存,存储器就是 RAM 的一部分。

最终,所有的块在 IPFS 中都是能够获取的到的,块都存储在了一些节点的本地存储器中。当用户请求一个对象时,这个对象会被查找到并下载下来存储到本地, 至少也是暂时的存储在本地。这为一些可配置时间量提供了快速的查找。

四、对象锁定本地存储器

希望确保特定对象生存的节点可以锁定此对象。这保证此特定对象被保存在了节点的本地存储器上。也可以递归的进行锁定所有相关的派生对象。这使所有被指定的对象都保存在本地存储器上。这对长久保存文件特别有用,包括引用。这也同样让 IPFS 成为一个 links 是永久的 Web,且对象可以确保其他被指定对象的生存。

五、发布对象可共存

IPFS 是具备可以处理对象级别加密操作的。一个已加密的或者已签名的对象包装在一个特殊的框架里,此框架允许加密和验证原始字节。

加密操作改变了对象的哈希值,定义一个不同的新的对象。IPFS 自动的验证签名以及使用用户指定的钥匙链解密数据。加密数据的 links 也同样的被保护着, 没有解密秘钥就无法遍历对象。也存在着一种现象,可能父对象使用了一个秘钥进行了加密,而子对象使用了另一个秘钥进行加密或者根本没有加密。这可以保证 links 共享对象安全。

IPFS:未来趋势

IPFS 的思想是几十年成功的分布式系统的探索和开源的产物。IPFS 综合了很多迄今为止很成功的系统中优秀的思想。

除了 BitSwap 新协议之外,IPFS 最大的特色就是系统的耦合以及设计的综合性。IPFS 是去中心化网络基础设施的一个野心设想,很多不同类型的应用都可以建立在 IPFS 上。

最低限度,它可以用来作为一个全局的,挂载性,版本控制文件系统和命名空间,或者作为下一代的文件共享系统。

而最好的情况是,IPFS 可以让 Web 升级一个层次,当发布一个有价值的信息时,任何感兴趣的人都可以进行发布而不会强迫性的必须只允许发布机构进行发布,用户可以信任信息的内容,信不信任信息的发送者都是无关紧要的,还有一个特点就是,一些重要但很老的文件也不会丢失。

IPFS 期待着带我们进入到一个永恒 Web 的世界。