DEF:IPFS的基本原理与八大结构

目标

为了补充(甚至取代)目前主导互联网的超文本传输协议(HTTP)，将所有计算设备与同一个文件系统连接起来。IPFS希望创建一个点对点网络拓扑，这相当于颠覆HTTP所代表的分发关系。它具有内容可寻址的特点。通过文件内容生成唯一的哈希标识会在一定程度上节省空间开销。我们每个人都是终端和用户。

工作原理

每个文件及其所有块都被赋予一个名为加密哈希的唯一指纹。

IPFS通过网络删除具有相同哈希值的重复文件，计算哪些文件是重复的，并跟踪每个文件的版本历史。每个网络节点只存储它感兴趣的内容，以及一些索引信息，以帮助确定谁在存储什么。当您查找文件时，您可以通过文件的哈希值找到文件存储在网络上的节点，并找到您想要的文件。

李世庚：IPFS落地后对于整个DeFi、甚至整个区块链行业都有非常大的利好:IPFS100.com现场报道，9月20日，由节点咨询主办，WAVES、金色财经、IPFS100联合主办的“DeFi崛起 引领矿业新思潮”共为创业者大会·鹭岛分论坛在厦门举行。

在圆桌讨论环节中，WAVES中国区负责人李世庚表示，关于DeFi已经讲了，短期来看一定有泡沫，而且泡沫破灭会很惨烈，目前来看DeFi很多项目是有泡沫的，也没有什么好说的。但是关于未来会有什么样的变局，或者未来DeFi整个发展方向会不会是完全革新性的方向，我的观点是很明确的。未来区块链的技术指标和各项性能，随着链本身的技术以及整个网络环境的提升，这是双方面的，一方面是现有的技术瓶颈被突破，另外一方面，网络的承载能力和一些硬件提升都会导致整个基础设施的升级，这就像最早的互联网时代只能看一个小说或听一个音乐，现在可以直接几秒钟下载两三个小时的电影。整个基础设施的升级会推动DeFi行业的发展，甚至是使得很多之前在DeFi产业做起来很困难的事，以后会变得很顺畅。举例，Uniswap其实真的使用很差，跟链本身的硬件基础有非常紧密的联系。所以我认为在更长时间维度看，包括IPFS落地应用之后，对于整个DeFi、甚至整个区块链行业都有非常大的利好。所以我还是看好未来DeFi变局是随着技术革新和产品本身、硬件网络的进步有越来越多的应用形态和用户体验。[2020/9/20]

使用一个名为IPNS(分散命名系统)的名称，可以通过协作将每个文件命名为易于阅读的名称。通过搜索，您可以很容易地找到要查看的文件。

IPFS产业生态基金正式成立，由启赋资本、盈创资本和XnMatrix共同发起:8月27日，由海南省工信厅指导，海南安迈云网络技术有限公司主办，海南自贸区(港)区块链试验区协办的XnMatrix云海兴潮下一代云计算平台与IPFS分布式存储生态启动会在海南省澄迈县举办。

XnMatrix董事长吴文杰在演讲中表示，人工智能和大数据的发展,推动了数字文明时代的到来。在数字文明世界里,算力是能源，存储是土壤，算法是生命法则，共识成为社会规则，基于不可篡改的记录，以及可验证参与者身份的区块链系统，个体或组织的各种活动将共同创建一个更文明、有序、高效的数字社会。

活动现场进行了XnMatrix数字文明战略及产品发布，同时，IPFS产业生态基金正式宣布成立。据悉，该基金由启赋资本、盈创资本和XnMatrix共同发起，旨在深度参与孵化基于IPFS分布式存储项目，给予资金、资源、技术、运营等在内的全方位支持。目前该基金主要投资技术方向的早期项目，基金规模视具体项目的投资金额而定。启赋资本联合创始人顾凯、XnMatrix董事糜佳、盈创资本创始合伙人易宇参与成立仪式。[2020/8/27]

IPFS的网络上有一个块链，即用于存储Internet文件的哈希值表。每次有网络访问时，内容(文件)的地址都会在该链上查询。

禧钥一道执行董事阿猛：只要IPFS体验足够好，就会推动其他分布式项目发展:2020年6月22日，由金色财经主办，节点咨询、IPFS100.com承办，星际特工、麦客存储联合主办的“星际漫游指南——IPFS技术与应用研讨论坛”在深圳拉开帷幕。禧钥一道执行董事阿猛在主题为《IPFS的突围与机会》的圆桌论坛中指出，中心化存储本身会带来一些问题，5G上来以后数据是爆发式增长的，IPFS和中心化存储是平行的，IPFS需要以用户作为支撑，而且体验要足够好，也许未来的改变，长远一点会影响到分布式计算。[2020/6/22]

通过利用Filecoin的激励机制，每个节点都有存储数据的能力。Filecoin是一个由加密资产驱动的存储网络。矿工通过为网络提供开放硬盘空间获得Filecoin，而用户使用Filecoin支付在分散网络中存储加密文件的费用。

IPFS中国发起人楚航：FIL对实体经济是有帮助的:近日，在分布式存储主题AMA上，IPFS中国发起人楚航表示，IPFS可以实现落地是因为它本质上是一个分布式存储，可以把一个文件变成一个哈希值。有了分布式存储，区块链就具备了大数据、大文件的存储能力。依靠分布式作为基础设施，区块链未来可以更好的赋能去中心化的DAPP生态，这就是我们说的WEB3.0。未来随着分布式存储基础设施的建设，去中心化的DAPP会大量的在IPFS上进行开发。分布式存储市场所带来的就不仅仅是分布式存储本身，而是基于分布式存储的更多应用生态。

FIL通过存储数据量大小来形成共识，并且因为存储实际数据和文件，它对实体经济是有帮助的。FIL的共识机制叫时空证明，英文名字叫POST。从本质上来讲，POST也是POS的一种。时空证明共识机制本质和POS是一样的，是权益证明的一个升级。（牛币圈）[2020/6/18]

八大结构

IPFS至少有八层子协议栈，自上而下用于标识、网络、路由、交换、对象、文件、命名、应用程序，每个协议栈各自工作并相互匹配。

标识层和路由层可以一起解释。通过Kademlia协议生成对等节点的身份信息和路由规则。KAD协议实质上是构造一个分布式的松散哈希表。简而言之，加入DHT网络的每个人都必须生成自己的身份信息，然后通过这些身份信息负责存储网络中其他成员的资源信息和联系信息。就像微信的名片分享一样，如果你不能直接搜索微信，如果你在找人，你可以通过与有联系细节的朋友分享你的名片来联系。DHT广泛用于协调和维护对等系统的元数据.例如，MainlineDHT是一个分散哈希表，用于跟踪和查找所有对等节点。

网络层是核心，所使用的LibP2P可以支持任何传输层协议。NAT技术允许网络中的设备共享相同的ExtranetIP。这是我们都经历过的家庭路由器的原理。

交换层是一种BT工具，如迅雷。雷电实际上模拟P2P网络并创建一个中央服务器。当服务器注册用户请求资源时，让请求相同资源的用户组成一个小集群群，在这里共享数据。这种方法有缺点，因为服务器是由Thunderbolt维护的，如果出现故障，停机，下载操作就无法执行。

集中式服务也限制了一些下载请求，一个更明智的方法是由BitTorrent存储每个种子节点要存储的数据，这些数据是通过哈希表存储的。BT工具的监管相对较少，服务更稳定。

对象层和文件层适合于对象层和文件层的结合，它们管理IPFS上80%的数据结构，大多数数据对象都存在于MerkleDag的结构中，这为内容寻址和重新访问提供了方便。文件层是一种新的数据结构，与DAG并置，使用与Git相同的数据结构来支持版本快照。

命名层具有自验证的特点(当其他用户获取该对象时，使用指纹公钥来验证公钥是否与NodeID匹配，从而验证用户发布对象的真实性，同时获得可变状态)，并添加了IPNS的巧妙设计，使加密的DAG对象名具有可定义性并增强可读性。

最后，IPFS的核心价值在于在其上运行的应用程序。我们可以利用它的cdn样功能以非常低的成本带宽获得所需的数据，从而提高整个应用程序的效率。

协议实验室的几个主要项目

多格式是一系列哈希加密算法和自描述方法的集合(您可以知道值是如何生成的)。它有六种主流加密方法，如SHA1SHA256SHA512Blake3B，用于加密和描述NodeID和指纹数据的生成。

LibP2P是IPF的核心。面对各种各样的传输层协议和复杂的网络设备，它可以帮助开发人员快速建立一个可用的P2P网络层，快速和节省成本，这就是IPFS技术被许多块链项目所青睐的原因。　

实际上，IPLD是一种转换中间件，它将现有的异构数据结构统一为一种格式，方便不同系统之间的数据交换和互操作。

IPFS应用这些模块的功能，并将它们集成到一个在单独的节点上运行的、每个人都可以以Web服务的形式访问的具有能力的应用程序中。

Filecoin重视这些应用程序的数据，允许更多的人通过类似比特币的激励政策和经济模型创建节点和使用IPFS。

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