详解IPFS技术架构与应用

IPFS是什么？

星际文件系统(InterPlanetaryFileSystem)

本质上，它是一种分布式存储和传输协议，旨在补充甚至取代过去20年使用的超文本媒体传输协议（HTTP），希望建立一个更快、更安全、更自由、更开放的互联网时代。

Ipfs核心技术是p2p，原来证明，集中式服务器正在分发内容。现在如果我们想下载某个内容，我们可以直接建立连接或与他人连接。雷霆也是这种模式，它是虚拟的p2p这里不详细介绍中心网络。

为什么需要IPFS？

HTTP集中效率低，成本高

在油管上，鸟叔的江南>

Web经常删除文件

http页面的平均生存周期只有100天左右，Web由于存储成本过高，文件经常被删除，无法永久保存。

IPFS历史版本的文件回溯功能(就像git版本控制工具相同)，可以轻松查看文件的历史版本，数据不能删除，可以永久保存。

IPLD

IPLD定义了基于内容搜索的统一数据结构类型。它是一个转换器，可以将现有的异构数据结构（基于内容搜索）统一成一个格式，方便不同系统之间的数据交换和相互操作。

哈希内容搜索技术已广泛应用于各种分布式系统。从加密货币的区块链到备份代码的每次提交，再到各种web内容背后的逻辑几乎是一样的，然后由于数据结构的不兼容性，这些数据无法相互操作。IPLD这些异构的数据结构作为中间层统一，可以交换不同的数据。

IPLD的组成：

CID（Self-describingcontent-addressedidentifiersfordistributedsystems）：基于内容搜索的自我描述标志

IPLDtree：基于JSON、Protobuf跨协议数据模型的路径导航

IPLDResolvers:IPLD转换器，可以添加新的协议到IPLD里面

Multiformats

Multiformats它是一系列协议的集合。它在现有协议的基础上对值（值：通常具有一定的表达意义）进行自我描述和转换，即从值中可以知道值是如何产生的。

当前multiformats协议包含以下协议。

multihash-self-describinghashes

multiaddr-self-describingnetworkaddresses

multibase-self-describingbaseencodings

multicodec-self-describingserialization

multistream-self-describingstreamnetworkprotocols

multigram(WIP)-self-describingpacketnetworkprotocols

通常，我们使用的哈希计算方法是某种实现方法，例如sha1，sha2-256等。软件工程中几乎随处可见哈希计算，尤其是区块链项，multiformats将所有哈希值计算成相同的格式，给系统开发带来很多好处

以multihash为例：

升级后的哈希值结构如下：

<哈希函数类型><摘要长度><摘要值><!--摘要值--><!--摘要长度--><!--哈希函数类型-->

有一个使用sha哈希值(如下)由2-256函数生成，其长度为32(16进制0x20）：

41dd7b6443542e75701aa98a0c235951a28a0d851b11564d20022ab11d2589a8

规定sha2-256的代表数为12(16进制)，因此得出新的哈希值：

122041dd7b6443542e75701aa98a0c235951a28a0d851b11564d20022ab11d2589a8

新的哈希值具有自我描述的性质，它解释了它是如何产生的

IPFS应用及意义

它能给内容创作带来一定的自由

代表应用：

Akasha（http://blog.akasha.world）是一个基于以太坊和IPFS用户通过一个社交博客创作平台创建博客内容IPFS发布网络而不是中心服务器。

同时，用户可以绑定以太坊钱包账户，用户可以进行高质量的内容ETH奖励，内容创作者可以赚钱ETH，就像人脑挖掘一样。它没有太多的监管限制，也没有中间，内容收入直接归创作者所有。

可降低存储和带宽成本

代表应用：

Dtube（http://d.tube）是一种建筑Steemit其用户上传的播放平台，用户上传的视频文件全部通过IPFS该协议具有唯一的标志。与传统视频网站相比，它降低了相同的资源冗余，大大节省了大量用户在播放视频时产生的带宽成本。

可与区块链完美结合

代表应用：

EOS可以支持百万级别，引以为傲TPS除此之外，DPOS除了共识机制的功劳外，还得益于采用底层存储设计IPFS解决大数据的传输效率。

EOS通过自己打包的块数据IPLD进行异构处理，统一成一种数据结构类型，便于内容搜索，并挂载IPFS的link上，让IPFS网络负责存储和P2P不消耗检索逻辑EOS区块链系统本身有太多的计算资源。

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