近期，ResNetLab受邀向NamedDateNetworking展示了“IPFS体系结构的高级概述”！ResNetLab的起源来自IPFS和libp2p项目发展的现实需求，目的以增强这两个项目的研究能力，并应对其将网络扩展到全球规模和更远的星际之间的严峻挑战。
命名数据网络项目，是以信息为中心的网络领域旗舰项目，正在构建一个网络层，以信息为中心的协议栈。它始于约十年前，由美国10所顶尖大学合作，由NSF资助。IPFS用应用程序层的方法，达到内容可寻址的愿景。以下是在演示过程的谈话中，从IPFS体系结构角度的提问与解答。文中提及的永久Web、验证密钥、创建梅克尔树等最新干货，墙裂建议码住，以备查看！Q1.基本单位的内容块大小是多少？用户可以使用不同的块大小吗？答：使用的默认块大小为256KB。是的，用户/应用程序可以使用ipfsadd命令的-s选项来定义块的大小以及块的算法。Q2.Merkle-Tree是如何创建的？答：Merkle-DAG结构是在用户将文件添加到其本地IPFS节点时在本地创建的。在IPFS网络中发布文件时，该文件不会在其他节点中复制，目的是避免在未经同级同意的情况下，将内容添加到同级本地存储。取而代之的是，该文件最初由对等方分发，并根据请求将其发布到网络。
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然后，原始提供者检索文件的任何节点也可以充当文件的提供者，从而为内容创建缓存网络。当将文件发布到网络时，“提供者记录”会放在DHT中以指向本地节点进行检索。如果网络中的其他对等方希望成为文件的永久提供者，则也可以“固定”文件。如果他们没有固定文件，那么文件最终将被作为“垃圾收集”。Q3.从体系结构的角度，如何将文件添加到系统中？特别是如何让全世界知道您添加了什么以及位置在哪里？同样，我如何知道其他人已添加到系统中？答：IPFS体系结构中没有任何机制可以跟踪发布到网络的文件，让全世界知道新添加的内容/CID必须在“带外”发生。迄今为止，尚无成果。该话题，协议实验室和整个社区都非常感兴趣。星际命名系统及其支持的PubSub协议，是传播有关新发布内容的信息的另一种方法。应用程序可以利用此选项在应用程序本身的领域内传播有关新发布内容的信息。当IPNS在DHT之上运行时，它也可以基于拉的方式工作。
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Q4.我是否需要具有梅克尔树的整个结构才能检索其中的一部分？如果我只想检索文件的一部分，则根CID似乎还不够。答：用户不需要具有Merkle-DAG的整个结构即可检索其中的一部分。为了仅检索Merkle-DAG的一部分，用户需要具有这些特定的CID。另外，您可以使用根CID和路径符号来访问Merkle-DAG中的文件。Q5.一旦为文件块分配了CID，该块是否不变？答：是的，一旦计算出块/块的CID，它将永远保持不变，这是“永久Web”的概念，这是存储和交付系统的重要属性。当然，该块本身可以对其进行更改。但是新文件的CID将与旧文件不匹配，因此必须单独添加新版本。Q6.如何从IPFS网络撤消CID？答：这样的CID是永久性的，不能被“撤消”，因为它是特定内容的哈希值。不再希望提供对某些内容的访问权的用户，可以简单地停止“提供”该内容。另外，协议实验室提供的IPFS网关具有CID拒绝列表。为了保护内容，此列表中的CID被双重哈希处理，并且IPFS网关在提供内容之前检查是否已拒绝/阻止该内容。
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Q7.拒绝者似乎并不属于去中心化基础架构。答：任何个人或组织都可以运行公共IPFS网关并操作自己的拒绝列表。从这个意义上讲，拒绝列表的不是由集中式实体决定的。Q8.网关是否经过身份验证？答：否。任何节点都可以运行网关。他们未经身份验证。网关没有内置的信誉层。许多组织，包括协议实验室、Cloudflare、Infura和其他组织，都在运行IPFS网关。Q9.IPNS记录保存在哪里？答：IPNS使用与内容路由相同的基础架构，即DHT。对等方的公钥多哈希值在DHT上注册，以指向可变内容。还有其他分发IPNS记录的方法：使用称为gossipsub的pubsub协议，作为分发IPNS记录的较快方法。Q10.如果将名称放入DHT中，并且名称可以指向可以由不同人员更改的不同事物，那么这可能是一个很大的安全问题吗？答：IPFS使用的是受自认证文件系统启发的技术，并将公钥的CID放入DHT。每次发布者发布内容的新版本时，都必须使用其私钥对记录进行签名，因此，只有原始作者才能以此身份发布。我们将此系统称为IPNS，用于星际名称系统。
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Q11.其他节点如何知道它们具有名称的正确密钥？答：当节点在DHT上查找IPNS名称时，它会从DHT指定的所有对等方检索记录以存储数据。由于记录具有序列号，因此客户端可以轻松确定与IPNS密钥相对应的最新值。还有一个DHT查找快捷方式，用户无需等待查找完成就可以决定等待接收记录的定额Q，然后再确定它有足够的信息来确定记录的数量。Q12.缓存内容时，系统如何得知缓存的内容以及如何使用/解析该内容？答：缓存内容的对等方还将提供者记录发布到DHT，以声明它们也是其缓存中所有内容项的提供者。Q13.IPFS依赖于DNS，因此IPFS始终只能是覆盖。IPFS可以在链路层上路由吗？答：IPFS不依赖DNS。相反，我们支持扩展名DNSLlink，它是IPFS协议之外的一种机制，IPFS实现可以使用该机制来注册人类可读的名称并将其链接到CID、IPNS甚至其他DNSLinks。DNSLink确实依赖DNS，但它是可选的，用户可以自由使用ENS或Unstoppable\nDomains等去中心化域名。关于在链路层上进行路由，IPFS当前不利用链路层上的路由来优化其数据传输，但确实有计划在将来这样做。Q14.对等方是否需要进行基础设施更改以增强网络性能？答：IPFS的设计目的是不依赖ISP的基础架构升级才能运行。但是，这并不意味着它不能使用网络内实体的增强功能，例如网络内缓存。
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Q15.您必须确切地知道要寻找什么。DHT很好，但是很难知道其中有什么。CID和真实身份之间的绑定在哪里进行？答：IPFS是一个分布式文件系统，用于在面向终端用户的内容发现下方的一层上为应用程序提供动力。IPFS管理为特定CID提供、存储和获取内容；其余的必须发生在IPFS本身。Q16.在DHT中，您是根据叠加层进行布线的，没有附近的概念。答：是的，这是正确的，这是大多数DHT实施的已知缺点。这些团队目前正在研究和评估其他DHT结构，例如Coral和CanonDHT，以及非DHT路由和分辨率组件，以便将感兴趣的本地概念整合到内容分辨率中。但是，这仍在进行中，尚未集成到生产系统中。Q17.pubsub如何工作？它基于CID吗？主题由CID代表吗？您如何表达主题？答：不，主题不能用CID表示。当前使用的pubsub协议，称为gossipsub，是基于主题的pubsub系统，而不是基于内容的pubsub系统。Q18.您提到目的是要从网络中删除信任。您如何相信某个内容将通过某个密钥发布？答：通过自己的哈希命名内容并将其发布在分布式P2P网络中，从本质上克服了与将信任放入外部实体相关的若干问题。内容可以自我验证，因此可以在本地验证。只要内容由发布者的私钥签名，内容消费者就可以在不依赖外部实体的情况下验证内容的真实性。
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