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这是互联网的未来吗?

行星际文件系统

这是互联网的未来吗?

(图片提供:Wikimedia Commons)

介绍

在今天的世界中,区块链和加密货币等术语在谈话中随意抛出,分散化是计算机爱好者中最新的热潮。这项技术正在引领激动人心的创新,其中之一就是行星际文件系统(IPFS。该协议基于比特币区块链建立。与比特币一样,IPFS是一种点对点系统,它提供了以分散方式存储和共享文件的解决方案。它可以将所有计算设备与相同的文件系统连接起来。在某些方面,它就像HTTP网络,但IPFS更像是一个比特的洪流群,交换git对象。如果按照预期构建,它可以补充甚至替换HTTP并构建更好的Web。

与HTTP不同,它不仅仅是一种协议,而是一种超媒体分发协议,使网络更快,更安全。本文将带您更接近IPFS是什么,它是如何工作的以及它将如何塑造我们社会的未来。

基础建筑

IPFS最初是Juan Benet为构建分布式文件系统而开展的。它现在作为开源项目提供,并且Go和JavaScript中的实现也存在。还有一个Python实现,虽然它在这个时间点仍在进行中。到目前为止,我们已经知道IPFS使用对等模型,其中多个节点存储提交给网络的文件。

让我们了解它是如何工作的。IPFS的核心是版本化文件系统。网络中的每个文件及其中的所有块都被赋予称为加密哈希的唯一标识或指纹。这允许IPFS网络自动删除重复数据并跟踪每个文件的版本历史记录。

IPFS遵循一些规则来说明数据应该如何在网络上移动,这与bit torrent非常相似。它使用内容寻址,这意味着可以使用内容而不是位置来检索信息。换句话说,内容确定地址。我们的想法是获取一个文件并以加密方式对其进行哈希处理,以使文件变得安全。它确保网络上的某些其他用户无法提供具有相同哈希的另一个文件并将其用作地址。因此,IPFS通过文件上的哈希引用所有内容。当用户请求访问特定页面时,IPFS将询问整个网络“是否有人拥有与此哈希相对应的内容?”并且具有该文件的节点可以返回它,并且用户将在其浏览器中具有该页面。毫无疑问,这是一种更快速的数据存储和检索方式。

的背景

IPFS结合了许多互联网技术,以提供成功的点对点系统。这些是:

分布式哈希表(DHT):

分布式哈希表用于定位网络上的文件。它们协调和维护对等网络的元数据。

DHT的一些例子是:

Kademlia DHT是一种流行的DHT,广泛用于点对点应用。它提供了许多其他DHT无法提供的功能。它优化了发送给其他节点的消息。这里,每个节点都有一个节点ID作为其标识。Kademlia算法使用它来提供哈希文件的直接映射,该节点存储有关获取文件或资源的位置的信息。Kademlia抵抗各种攻击。因此节点的寿命更长。

Coral DSHT是Kademlia DHT的扩展,它将值存储在远和附近的节点中,与Kademlia不同,Kademlia仅在节点ID最靠近键的节点中存储值。Coral根据地区和大小维护一个单独的群集。这节省了根据区域查找数据的时间,而无需查询远程节点。

Bit Torrent:它是一种广泛用于点对点共享的通信协议。它是共享大型文件(如数字视频文件或数字音频文件)的最常用协议之一。它可以替代旧的单一来源技术,并且可以在带宽较低的网络上有效工作。

版本控制系统-Git:它是一个版本控制系统,用于捕获计算机上文件系统的更改。它基本上是一个具有完整历史记录和跟踪能力的存储库,独立于网络访问或中央服务器。Git提供了一个强大的Merkle DAG对象模型,以分布式友好的方式跟踪变化。

为什么我们需要IPFS?

我们今天使用的互联网是完全集中的。它有一个集中式服务器,可以在网络上托管多个文件。这意味着网络上某处的单个服务器管理到其他系统的链接以进行信息交换。当用户在互联网上请求页面时,它基本上连接到中央服务器,该中央服务器从文件所在的其他系统获取信息,然后将结果提供给用户。

我们现在使用的HTTP被许多开发人员描述为低效且昂贵。它从单台计算机下载文件,而IPFS同时从多个节点获取分布式文件。如果http中的一个链接断开,则整个数据传输过程中断。因此,我们今天使用的互联网系统完全依赖于集中式网络,这些网络可能随时都会出现故障。该问题的解决方案是具有分布式系统。IPFS就是这样一种创新,它将帮助互联网成长为我们所希望的系统。

基本IPFS设计

IPFS是一种分布式文件系统,它是DHT,Bit Torrent和Git等互联网技术的集合体。它是一个点对点系统,有多个节点存储IPFS对象。节点相互连接并传输对象。对象代表文件和其他数据。这是协议的顶级视图。

IPFS和Merkle DAG

Merkle DAG是一个有向无环图,其链接是哈希。IPFS的核心是为IPFS文件和对象赋予以下特性:

  • 身份验证:可以对网络上的内容进行哈希和验证。
  • 永久:一旦检索,对象可以永久缓存。
  • 分散:任何人都可以创建对象,而无需集中编写者。

节点和网络模型

IPFS网络使用基于PKI的身份。如前所述,节点有自己的节点ID。节点ID是公钥的加密哈希。节点存储私钥和公​​钥。

Multihash和可升级的散列

Multihash是一种自描述哈希格式,IPFS中的所有哈希都用此编码。可升级散列意味着当散列网络被破坏时,网络可以转移到更强的散列。

堆栈

IPFS协议分为不同的子协议,每个协议都具有独特的功能 –

  • Merkledag:数据结构格式。
  • 网络:该协议管理IPFS节点之间的连接。
  • 路由: IPFS的节点需要一个查找对等网络地址的路由系统。这可以使用分布式哈希表(例如Kademlia或Coral DSHT)来实现。
  • 交换:通过使用Bit Torrent协议BitSwap与其他对等方交换块,在IPFS中分发数据。
  • 命名:构建自我认证的名称。

应用和未来方向

嗯,这听起来有点疯狂,但是,IPFS可以在未来路由整个互联网。它可以将Web推向一个全新的水平,可以将其用作下一代文件共享系统。IPFS是分散式互联网基础设施的新平台,可以在其上构建不同类型的应用程序。通过IPFS,我们可以想到更好,更安全和永久的网络。

Start-Ups和在该领域工作的公司以及正在开发的产品

这是互联网的未来吗?

Wikipedia徽标具有哈希地址,可以使用该地址进行访问。还计划实施IPFS,以使维基百科在被阻止的国家/地区可以访问。(图片提供:维基百科)

IPFS似乎与区块链完美匹配。由于后者也是分布式系统,与IPFS一起构成一个成功的企业。一些将区块链与IPFS集成的项目已经启动。

Novus是一家软件开发公司,它利用IPFS和Novusphere区块链创建高级文件索引(AFIX),这是一种基于Web的索引。它作为IPFS内容的分散搜索引擎。任何人都可以通过引用内容的唯一加密哈希及其标题,描述等来提交IPFS上的内容。然后,用户可以通过AFIX搜索和查看内容。

另一个使用这项技术的有趣项目是Embermine。它使用IPFS存储文件和加密的Embermine应用程序数据。Protocol Labs是一家技术公司,主要致力于构建分散的网络产品。由Juan Benet领导,它强调开源开发。该公司以IPFS和Filecoin而闻名。除此之外,Protocol Labs还生产LIbp2p和IPLD等平台。

随着区块链技术的不断发展和IPFS寻求解决许多有关网络的问题,行星际文件系统无疑将成为即将到来的最大技术,也是互联网的重要支柱。

(本文由Research Nest的技术作家Akshita Kapoor撰写

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点对点科技简介

点对点科技深耘IPFS与Filecoin技术,坚持区块链技术改变未来的信念。点对点 IPFS 数据中心是目前国内技术领先,性价比高、保障优的投资标的。自建杭州数据中心,合作数据中心分布于上海、宁波、河北、香港、斯德哥尔摩(瑞典)等地。点对点数据中心具有优秀的硬件配置与目前国内优质的网络节点资源。点对点科技力求将IPFS爱好者升级为IPFS领军者与受益者,让IPFS颠覆传统互联网,共同开启 WEB 3.0时代。

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