
IPFS是币圈一大热点,随着主网上线时限逐渐缩短,IPFS引领的全民挖矿也热情高涨。与此同时,矿工们对于IPFS的疑问也在增多,今天我们将继续解答关于IPFS的相关问题。
IPFS和FileCoin的关系
IPFS和Filecoin的诞生极大提高了数据存储的共享,这就是价值。如果这是潮流,那将是不可逆的。跟BTC不一样,BTC带来的问题是POW对计算资源的高度依赖和对能源的巨大耗费。
BTC的价值如何确定:① 用马克思经济学来解释BTC的价值是耗费的能源+计算成本+无差别的人类劳动;② 用西方经济学来解释:BTC的价值是供需平衡;③ 用时下互联网流行说法解释是IP,BTC创造了自己的IP,就像黄金一样,一个巨大的IP。
可是BTC没有从根本上提升效率,从BTC的创始宣言(中本聪BTC白皮书)里面可以看到BTC诞生的原因:源于公平,却无关乎效率。
IPFS(Filecoin)采用POW机制不同于BTC,不需要消耗巨大的能源和依赖计算资源。从这种意义上来讲IPFS系统从根本上提升人类的效率,是真正的共享经济,把我们对存储资源利用方式往前迈了一大步,这也是小编对IFPS的信心的来源。
Filecoin系统创建两个挖矿市场,如何挖矿?
Filecoin主要创建了两个挖矿市场,其中一个是Filecoin数据检索市场,提供网络带宽, 如果你拥有带宽资源可以考虑这个市场上挖矿。而我们今天的重点则是另外一个Filecoin存储市场,所需要贡献的就是硬盘存储空间, 越多的硬盘空间, 你的挖矿能力就越高, 存储市场采用的工作量证明是 PoS(Power of Storage)证明, 根据你存储的数据大小来按比例给大家分配Filecoin。
Filecoin的共识机制相对环保,淘宝店主(矿工)发完货(完成存储),买家是要确认收货(确认矿工完成存储),这里的“确认矿工完成存储”,就是Filecoin的共识机制(存储证明,PoSt),这个“确认矿工完成存储”会一直存在于Filecoin网络中,用户可以随时查看。
IPFS就像一个无限容量的桶,它永远都不会满,用的人越多速度反而会越快。这个桶无时无刻都在你身边,最远不会超过1公里(超级矿工们会尽可能的把桶安放在你家附近)。那么,在哪里可以买到这种IPFS硬盘矿机呢?
IPFS 八大架构层
身份层+路由层
身份层和路由层属于捆绑性质。对等节点身份信息的生成以及路由规则是通过Kademlia协议生成制定,KAD协议实质是构建了一个分布式松散Hash表,简称DHT,每个加入这个DHT网络的人都要生成自己的身份信息,然后才能通过这个身份信息去负责存储这个网络里的资源信息和其他成员的联系信息。如果新成员需要寻找一位老成员A的联系信息,而他没有这位老成员A的联系方式,那么他可以通过联系任意一位存储老成员A的联系信息的成员来获取这位老成员A的联系信息,同样的,在IPFS中获取资源信息也是相同道理。

「身份生成流程示意图」

「信息查询流程示意图」
网络层
网络层属于IPFS架构中的核心之一,使用的LibP2P可以支持任意传输层协议。NAT技术能让内网中的设备共用一个外网IP,家用路由器使用的就是这个原理。

「IPFS IP转换流程示意图」
交换层
交换层模拟了P2P网络,并创建中心服务器,但服务器登录用户请求支援时,让请求同样资源的用户形成一个小集群Swarm,在此分享数据。在中心化的处理方式中这种方式是存在弊端的,因为服务器是由中心化的服务提供商统一维护,如果出现了故障、宕机,下载操作即无法进行。

「IPFS资源请求流程示意图」
对象层+文件层
对象层和文件层需要结合来谈,它们管理的是IPFS上80%的数据结构,大部分数据对象都是以MerkleDag的结构存在,这为内容寻址和去重提供了便利。文件层是一个新的数据结构,与DAG并列,采用Git一样的数据结构来支持版本快照。

「默克有向无环图」
命名层
命名层具有自我验证的特性,当其他用户获取该对象时,使用指纹公钥进行验签,即验证所用的公钥是否与Nodeled匹配,这验证了用户发布对象的真实性,同时也获取到了可变状态,并且加入了IPFS这个设计来使得加密后的DAG对象名可定义,增强可阅读性。

「资源获取流程示意图」
应用层
IPFS核心价值在于运行的应用程序,可利用它类似CDN的功能,在成本很低的带宽下,去获得想要的数据,从而提升整个应用程序的效率。
CDN,全称Content Delivery Network,即内容分发网络。其基本思路是尽可能避开互联网上有可能影响数据传输速度和稳定性的瓶颈和环节,是内容传输的更快、更稳定。通过在网络各处放置节点服务器所构成的在现有的互联网基础之上的一层只能虚拟网络,CDN系统能够实时地根据网络流量和各节点的连接、负载状况以及到用户的距离和响应时间等综合信息将用户的请求重新导向离用户最近的服务节点上。其目的是使用户可就近取得所需内容,解决Internet网络拥挤的状况,提高用户访问网站的响应速度。

「内容分发网络示意图」
如何解决HTTP及中心化服务器的缺点
① 下载速度快,不再依赖主干网或中心化服务器。整个IPFS系统是一个分布式的文件存储系统,那么在下载相关数据的时候将从多个节点同时下载,这相比于HTTP从中心服务器的下载速度要快很多。大家都用过P2P下载(比如:迅雷,BitTorrent),IPFS下载过程跟这个类似。
② 存储空间变得非常便宜。由于IPFS使用的是区块链技术,利用Filecoin来激励矿工分享自己的硬盘,并且IFPS从全网去掉了冗余存储(从整个网络空间考虑,这将大大节省网络存储空间),将来的IPFS存储将会变得非常便宜(与我们现在的云盘,各种中心化的CND相比较)。
③ 安全。中心化服务器目前很难抵挡DDoS攻击,当大量的访问请求从四面八方涌来,中心化的服务器几乎会在一瞬间瘫痪,做过运维的同学应该深有感触,比如每年双11,不能睡觉的除了阿里、腾讯的技术同学,还有整个银行业的小朋友。巨大的访问量随时可能造成服务器宕机。IPFS天生就拥有抵挡这种攻击的能力,因为所有的访问将会被分散到不同的节点,甚至攻击者自己也是节点之一。某种程度上讲IPFS甚至能抵挡量子计算的攻击。
④ 开放。众所周知,比特币是一种去中心化匿名的数据货币,这些特性使得比特币无法被管制,交易无法篡改。IPFS同样,由于是建立在去中心化的分布式网络上的,所以IFPS很难被中心化管理、限制。互联网将更加开放。
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