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IPFS白皮书讲解(四分钟视频版)

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介绍
今天,HTTP是互联网传输文件的方式。用于传输小文件非常有效,因为这个过程很便宜。但是,过去十年,HTTP却未能有效的利用新发明的文件分发技术。
对HTTP的升级迭代是非常困难的,因为HTTP需要打破向后兼容性,并且对HTTP和web已经投入了巨大的资金建设。 在未来的日子里,HTTP将会遇到新的挑战: 

  • 移动大小为PB的数据集
  • 高容量的实时媒体流
  • 永久性(防止重要文件消失)

几乎所有问题都可以归结为高可用性和更大的规模。
行星际文件系统(IPFS)是一个点对点版本控制的文件系统,可以解决这些挑战。 要了解IPFS的工作原理,就需要了解分布式哈希表(DHT)的含义。

分布式哈希表
哈希表是一种键值对的数据结构。它使用散列函数来计算索引/键。哈希表可以非常快速地查找基于键的值。
分布式哈希表(DHT)是一个分布式系统,提供对键值存储的访问。该存储分布在参与的节点上,并提供出色的存储性能和可扩展性。DHTs在对等系统中广泛使用,以协调和维护系统的元数据。
节点
NodeId标识IPFS系统中的一个节点。 NodeId只不过是其公钥的哈希值。 节点可以随时改变它们的NodeId,但它们被激励着保持不变。 节点在本地存储中存储(它们感兴趣的)对象。这些对象表示了IPFS中的文件和其他数据结构。 所有节点都维护用于查找的DHT:

  • 网络中其他对等点的网络地址
  • 可以服务于特定对象的对等点

 这个DHT允许IPFS找到可以服务于对象的对等点,并通过网络到达那个对等点。
内容寻址
IPFS使用不同的内容寻址方法来识别内容。这种方法与现在的web不同,web中包含对象的服务器会处理内容。 IPFS内容地址会被解析为一个IPFS对象,该对象包含一个IPFS链接列表和一些内容数据。当向IPFS添加大型文件时,它被分解成许多较小的块,地址解析为指向这些块的IPFS链接列表。此内容寻址方法确认地址将始终返回相同的文件。
这种方法还有一个好处是,只要其中一个节点有内容,就可以从IPFS网络访问它。这就解决了当今互联网中存在的死链接问题。重复的文件不会占用多个空间,因为它总是指向相同的内容哈希。在网络中只有一个副本就足够让它从网络中检索出来。 考虑到内容地址,IPFS网络会与拥有所需对象的对等点进行响应。对象及其链接可以同时被多个对等点接收。 我们的对等点可以在IPFS从网络返回它之后共享这个对象。节点还可以验证内容没有被篡改,因为哈希值映射到IPFS网络中的内容。由于文件的内容产生了内容地址(hash),所以每当文件被修改时,它都会发生变化。 每次文件更改时,共享一个新的内容地址是不方便的。为了解决这个问题,IPFS有一个IPNS的概念,或者叫星际命名系统。

用例
IPFS提供了一种优化传输的通用方法,利用点对点的方式共享文件和数据。、
IPFS在一些应用场景中会表现很好: 

  • 共享文件和巨大的数据集。
  • 在IPFS上提供网站和博客。
  • 在数据处理工作流程中用作数据源或接收器。
  • 用作安装的文件系统


总结
白皮书讨论了对文件系统的点对点、版本控制的方法。这个文件系统没有单点故障。由于数据是内容寻址的,网络中的节点不需要相互信任。根据本文,IPFS有可能取代HTTP,并使web成为分布式。

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