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区块链项目开发指南 1.8.4 IPFS
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星际文件存储系统（InterPlanetary File System，IPFS）是一个去中心化的文件系统。IPFS使用分布式哈希表（Distributed Hash Table，DHT）和Merkle有向无环图（Directed Acyclic Graph，DAG）数据结构。它使用类似于BitTorrent（比特流）的协议来决定如何在网络中移动数据。IPFS的一个高级功能是它支持文件版本管理。为了实现文件版本管理，它使用了类似于Git的数据结构。
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尽管被称为去中心化的文件系统，IPFS并不遵循文件系统的主要属性，即在文件系统中，所存储的内容会一直保留到被删除之前。IPFS的工作原理不同——每一个节点并不存储全部文件，存储的是需要的文件。如果一个文件不那么受欢迎，许多节点就没有这个文件，那么该文件很有可能从网络中消失。因此，许多人更喜欢把IPFS称为去中心化的、点对点的文件共享应用。或者可以把IPFS当作完全去中心化的BitTorrent，也就是说，它没有追踪器，但有一些高级功能。
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1.工作原理
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当在IPFS中存储一个文件时，它被分成很多小于256KB的数据块（chunk），并生成每个数据块的哈希。网络中的节点在一个哈希表中存储它们需要的IPFS文件及其哈希。
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IPFS文件有4种类型：blob、list、tree和commit。blob代表一个实际存储在IPFS中的文件的数据块。list代表完整的文件，因为它包含blob列表和其他列表。由于列表可以包含其他列表，因此它帮助网络进行数据压缩。tree（树）代表目录，因为它包含blob列表、列表、其他树和commit。commit文件代表其他文件的版本历史中的快照。由于list、tree和commit与其他IPFS文件有连接，于是形成了一个Merkle DAG。
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所以，用户如果想要从网络中下载文件时，只需要IPFS列表文件的哈希。如果想下载目录，则只需要IPFS树文件的哈希。
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因为每个文件都由一个哈希进行标识，所以文件名不容易记住。如果更新文件，就需要与想下载该文件的所有人分享新的哈希。为了解决这个问题，IPFS使用IPNS功能，允许用自行认证的名字或者人性化的名字指向IPFS文件。
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2.Filecoin
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阻碍IPFS成为去中心化文件系统的主要原因是节点只存储了它们需要的文件。Filecoin（文档币）是一个类似于IPFS的去中心化文件系统，其中有内部货币激励节点存储文件，由此提高文件可用性，并使其更像一个文件系统。
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网络中的节点通过赚取文档币来租用磁盘空间，在存储/检索文件时，需要花费文档币。
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与IPFS技术一样，Filecoin使用区块链数据结构和数据可检索证明（Proof-of-Retrievability，PoR）共识协议。
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在写本书之时，Filecoin仍在开发阶段，因此许多事情尚不明确。
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区块链项目开发指南 1.8.5 Namecoin
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Namecoin是一个去中心化的键-值数据库。它也有内部货币，叫作域名币（Namecoin）。Namecoin使用区块链数据结构和工作量证明共识协议。
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在Namecoin中，可以存储数据的键-值对。为了注册键-值对，需要花费域名币。注册之后，需要每35999个区块更新一次，否则与密钥相关的数值将失效。更新也需要花费域名币。不需要更新密钥，也就是说，在注册之后不需要花费任何域名币来存储密钥。
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Namecoin有一个命名空间（namespace）功能，允许用户组织不同种类的密钥。任何人都可以创建命名空间，或者使用现有命名空间组织密钥。
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最受欢迎的命名空间有a（应用特定数据）、d（域名规范）、ds（安全域名）、id（标识）、is（安全标识）、p（产品）等。
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bit域名
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如要访问网站，浏览器应先发现与域名相关的IP地址。这些域名和IP地址映射被存储在DNS服务端中，受大机构控制。因此，域名易于审查。如果网站在做非法勾当，或者导致某些损失，或者出于一些其他原因，大机构通常会关闭域名。
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正因如此，就需要一个去中心化的域名数据库。因为Namecoin就像DNS服务端一样存储键-值数据，所以Namecoin可用于实现去中心化的DNS，而且已经用于该用途。d和ds命名空间包含以.bit结尾的密钥，代表.bit域名。从技术上看，命名空间对于密钥没有任何命名协定，但是Namecoin的所有节点和客户端同意该命名协定。如果想在d和ds命名空间存储非法的密钥，那么客户端会将其滤掉。
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支持.bit域名的浏览器需要查看Namecoin的d和ds命名空间，以发现与.bit域名相关的IP地址。
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d和ds命名空间之间的区别是：ds存储支持TLS的域名，而d存储不支持TLS的域名。我们已经使DNS去中心化了，也可以使发放TLS证书去中心化。
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