IPFS红岸智能CTO周雪松：IPFS是如何工作的

IPFS红岸智能CTO周雪松：IPFS是如何工作的

红岸智能CTO周雪松先生是来自英国爱丁堡赫瑞瓦特大学工程造价硕士，针对IPFS技术在工作方面的疑问在峰会上为我们展看了系统性的解答：IPFS是基于文件内容进行寻址的但首先，你需要了解我们现在是如何从网上获取内容的，假设你想从网上下载一张照片，也就是照片所在的IP地址或是域名，这就叫“地址寻址”。你告诉电脑去哪里寻找信息，但如果这个地址不存在了，也就是说服务器关闭了，那么你就无法获取那张照片了，然后很可能有人之前已经下载过那张照片了。并且在他的电脑中仍然保存着备份，可你的电脑却无法从那个人那里获得该备份。

为了解决这个问题，IPFS把“地址寻址”改为“内容寻址”，这样一来，你不用再告诉电脑去哪里寻找资源，而只需告诉它你想要什么资源。

怎么做到这一点呢？

每个文件都有其独特的哈希值，也可以理解为指纹。当你想下载某个文件时，你只需问网络“谁有含有这个哈希值的文件？”，然后IPFS网络上的某个人就会将文件提供给你，现在你可能会想：等一下，我怎么知道那个人没有篡改过该文件呢？

因为你的文件是通过哈希值获得的，你可以查验你收到的文件。你使用哈希值获得了文件，所以当你收到文件时，你可以检查该文件的哈希值是否符合你要求的哈希值，内嵌防伪功能！

使用哈希值来定位内容的另一大好处是自动删除重复数据。当多个人在IPFS上发布同样的文件时，该数据只会被生成一次，这就使得网络效率极高，避免资源浪费。

文件版本管理。IPFS在整个网络内去掉重复的文件，并且为文件建立版本管理，也就是说，每一个文件的变更历史都将记录，可以很容易回到文件的历史版本查看数据。

文件查询。但查询文件的时候，IPFS网络根据文件的哈希值进行查找。由于没一个文件的哈希值都是唯一，所以查询将很容易进行。每个节点除了存储自己需要的数据，还存储了一张哈希表，用来记录文件存储所在的位置，用来进行文件的查询，下载。

IPNS。IPFS是一个内容可寻址的分布式文件系统，它保证由其加密散列标识的文件内容的固定性。文件通过对等网络延迟解决。然而，内容寻址引用本质上是不可变的，因此在每个应用程序中都不实用。例如，如果HTML网页使用其引用嵌入图像，则每次更新图像时都需要更新引用，否则网页仍将引用旧版本的图像。如果许多网页中包含相同的图像，则所有这些图像都需要更新，因此它们自己的哈希值也会改变。这具有级联效应，并且通过引用而非价值来杀死包括对象的主要目的，以实现关注和重用的分离。

为了解决这个问题，IPFS使用InterPlanetary命名系统（IPNS），该系统提供从人类可读URI到其对应的当前IPFS哈希的映射。域名的所有者可以通过用他/她的私钥对请求进行签名来更新该域下所有URI的映射。IPNS可以以多种方式实现，但其当前的实现使用分布式哈希表（DHT）。因此，只有每个URI与其对应的散列的最近映射才可用于解析，而忽略任何历史映射。从档案的角度来看，这并不好，因为以前的文件版本可能仍然存在于IPFS存储中，但是其对应的URI映射却会丢失。

传统的网络档案可能仍然有一些历史观察，可以使用给定的URI来检索旧版本的文件，但这些记录将在IPFS系统之外，并且历史可能是稀疏的而不是事务性的。

我们可以通过对IPNS记录使用区块链来解决这些问题。通过这样做，IPFS可以像事务性存档引擎一样工作，同时将所有历史“URI - >哈希”映射保留在公共区块链中。使用IPNS Blockchain解析URI应该返回当前映射，而使用Datetime解析URI应该返回当时存在的映射。该备忘录框架可用于基于时间的脉冲中子源的分辨率。

人类可读的可变地址。IPFS/IPNS 哈希是一些很大的、难看的字符串，而且不容易记住。所以IPFS允许用户使用现有的域名系统来为IPFS/IPNS内容提供人类可读性的链接。它允许用户通过在域名服务器上将哈希插入TXT记录来实现这一点。

IPFS HTTP网关。新旧地址之间的桥梁。通过一个HTTP网关，IPFS可以实现从HTTP到IPFS的过渡，在浏览器完全支持IPFS之前，完成web网站的存储，分发和服务。

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编译者/作者：IPFS红岸智能周雪松

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