基于一種集去中心化分布式和點(diǎn)對(duì)點(diǎn)方法的共享數(shù)據(jù)協(xié)議IPFS介紹

IPFS與傳統(tǒng)的集中式數(shù)據(jù)共享模塊相反，是一種集去中心化，分布式和點(diǎn)對(duì)點(diǎn)方法為一體來(lái)存儲(chǔ)和共享數(shù)據(jù)的協(xié)議。

IPFS是實(shí)現(xiàn)高吞吐量，低延遲和有效數(shù)據(jù)分發(fā)的通信協(xié)議的正確融合之一，它還具有去中心化和高度安全的優(yōu)點(diǎn)。通過(guò)正確的實(shí)施，IPFS可以展開(kāi)一系列用于文件共享和通信的創(chuàng)新密鑰。但它是如何實(shí)現(xiàn)的呢？促使IPFS產(chǎn)生的技術(shù)融合是什么？又有什么好處？

分布式哈希表

分布式哈希表是去中心化和分布式的排列，保存與哈希表極為相似的大量數(shù)據(jù)的索引，哈希表是將信息存儲(chǔ)為鍵/值對(duì)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。

數(shù)據(jù)分布在連接到網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)（計(jì)算機(jī)）上，并且有效地協(xié)調(diào)以促進(jìn)節(jié)點(diǎn)之間的有效訪(fǎng)問(wèn)和查找。

節(jié)點(diǎn)不需要中央管理權(quán)限來(lái)監(jiān)督數(shù)據(jù)傳輸，并且分發(fā)確保即使在節(jié)點(diǎn)發(fā)生故障或從網(wǎng)絡(luò)斷開(kāi)連接的情況下也不會(huì)丟失數(shù)據(jù)。DHT還可以擴(kuò)展以容納數(shù)百萬(wàn)個(gè)節(jié)點(diǎn)，這增加了數(shù)據(jù)備份，因?yàn)槊總€(gè)已連接的新節(jié)點(diǎn)都有新的數(shù)據(jù)副本。

區(qū)塊交換

BitTorrent是一種流行的文件共享系統(tǒng)，可成功協(xié)調(diào)數(shù)百萬(wàn)個(gè)節(jié)點(diǎn)之間的數(shù)據(jù)傳輸（此處為播種），但交換僅限于torrent環(huán)境。

BitSwap是IPFS的協(xié)議通用版本，可用于更廣泛的實(shí)現(xiàn)。這是Filecoin的基礎(chǔ)，F(xiàn)ilecoin是一個(gè)基于IPFS的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)存儲(chǔ)市場(chǎng)。

Merkle DAG

Merkle DAG是將Merkle 樹(shù)和Directed Acyclic Graph（DAG）結(jié)合的結(jié)果。Merkle樹(shù)負(fù)責(zé)確保數(shù)據(jù)塊的交換不變且完好無(wú)損。使用加密哈希函數(shù)進(jìn)行驗(yàn)證，該函數(shù)計(jì)算與輸入相對(duì)應(yīng)的唯一字母數(shù)字字符串（哈希）。

自我認(rèn)證文件系統(tǒng)

自我認(rèn)證文件系統(tǒng)，一種分布式文件系統(tǒng)，不要求特殊權(quán)限來(lái)交換數(shù)據(jù)。提供給客戶(hù)端的數(shù)據(jù)使用由服務(wù)器標(biāo)記的文件名進(jìn)行身份驗(yàn)證，因此命名為“自我認(rèn)證”?？梢栽L(fǎng)問(wèn)具有本地存儲(chǔ)透明性的數(shù)據(jù)。

IPFS使用該概念創(chuàng)建星際名稱(chēng)空間（IPNS），這是一種使用公鑰加密來(lái)自我認(rèn)證網(wǎng)絡(luò)用戶(hù)發(fā)布的對(duì)象的SFS。

網(wǎng)絡(luò)中的每個(gè)節(jié)點(diǎn)具有公鑰，私鑰和通過(guò)公鑰的哈希實(shí)現(xiàn)的節(jié)點(diǎn)ID。因此，節(jié)點(diǎn)可以使用私鑰對(duì)它們發(fā)布的數(shù)據(jù)對(duì)象進(jìn)行簽名，并且可以使用發(fā)送者的公鑰來(lái)驗(yàn)證其真實(shí)性。

優(yōu)缺點(diǎn)

優(yōu)點(diǎn)

?重復(fù)數(shù)據(jù)刪除，因?yàn)樗袃?nèi)容都通過(guò)哈希處理。

?完整性，文件與哈希匹配。

?通過(guò)http://filecoin.io/激勵(lì)托管

?托管性?xún)r(jià)比較高。

?高性能。

?歸檔不可變數(shù)據(jù)。

?審查制度，除自我審查外。

?可以離線(xiàn)訪(fǎng)問(wèn)內(nèi)容或在連接效果較差的區(qū)域訪(fǎng)問(wèn)內(nèi)容。

?目錄瀏覽。

?多哈希和多傳輸支持。

?IPFS是哈希地址，因此它是不可變的。

缺點(diǎn)

?如果你擁有壟斷權(quán)，那么你將失去控制權(quán)，因?yàn)槟銦o(wú)法控制中央主機(jī)節(jié)點(diǎn)。

?目前，除了 Filecoin礦工或大規(guī)模使用的用戶(hù)，節(jié)點(diǎn)占比較少。

?目前，缺少優(yōu)質(zhì)搜索引擎/索引/發(fā)現(xiàn)http://ipfs-search.com/

?目前，缺少好的瀏覽器https://beakerbrowser.com/

?IPFS缺乏強(qiáng)大的經(jīng)濟(jì)模型，因此無(wú)法單獨(dú)提供大規(guī)模的數(shù)據(jù)庫(kù)即服務(wù)模型。

在技術(shù)實(shí)力方面，優(yōu)點(diǎn)多于缺點(diǎn)，但正如我們所看到的，如果不通過(guò)減少劣勢(shì)來(lái)證實(shí)技術(shù)，就會(huì)導(dǎo)致促進(jìn)和發(fā)揮最佳技術(shù)的前路堪憂(yōu)。