从“分布式”角度看IPFS对区块链的重要性

从“分布式”角度看IPFS对区块链的重要性

作者丨李画编辑｜熊吉区块链是一个分布式系统，但包括以太坊、EOS在内的诸多公链本身实现的都只是数据的分布式计算，而没有提供数据的分布式存储，这导致分布式的区块链系统无法真正彻底地做到分布式。IPFS（InterPlanetaryFileSystem，星际文件系统）协议解决的正是这样一个问题，它是分布式文件系统，可以实现数据的分布式存储。

本文将去繁从简，以数据的存取过程为线索，通过对IPFS最关键的三个系统技术的分析，看它是如何满足区块链数据的分布式存储需求的。01MerkleDAG当把文件存储到IPFS系统中时，文件并不是以一个完整的个体被存储，文件数据以平均分割法的方式被切分成若干个256KB大小的块。这些块在经过哈希运算后，也并不是存储在单个中心化的服务器上，而是分开存储在网络中的各个分布式的节点之中，没有节点拥有特权。

当从网络中获取文件时，先从可信的节点获得文件的MerkleTree树根哈希值。一旦获得了树根，就可以从其他不可信的节点获取MerkleTree的各个节点的哈希值。通过可信的树根来检查接收到的MerkleTree节点，如果MerkleTree某节点是损坏的或者虚假的，就从其他存储节点获得另一个MerkleTree节点，直到最终获得一个与可信树根匹配的MerkleTree。

DHT是分布式系统的关键技术，实现它的方法有很多种，IPFS采用的是基于S/Kademlia和Coral的算法。03BitSwap仅仅实现数据的分布式存储还远远不够，数据还需要在节点之前有效的交换，从而使得整个系统能够高效运转。IPFS协议受BitTorrent的启发，通过对等节点间交换数据块来分发数据。