“海峡链”自诞生开始,一直专注于区块链底层基础技术的研究,在已获得的国家技术专利中,区块链底层技术专利占比高达96%。其中,“许可IPFS存储网络”是“海峡链”自组研发的去中心文件存储及管理基础设施,获得了多项国家技术专利,现已针对开发者部分服务中定量免费使用。
“海峡链”的创始人兼CEO王超博表明:去中心化存储未来会是“去中心化”技术最早商业化爆发的基础技术之一,同时也会为数据要素流通提供新的基底层支撑。从海峡链成立以来,团队一直大力投入去中心化存储技术的底层研发,深度结合区块链和去中心化存储的底层融合,首创了“许可IPFS存储网络”架构,兼容不同安全级别要求的应用场景。目前,“SC-IPFS存储网络”已经是“海峡链”的重要核心技术创新重点。在“金砖国家可持续发展高层论坛”、“第二十一届世界商业领袖圆桌会议”等重要国际会议中,“海峡链”也多次强调区块链底层技术尤其去中心化存储技术的重要性,并分享“海峡链”对于去中心化存储的研究及落地成果。
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在“SCDC 2022 海峡链开发者大会”上,海峡链存储架构师刘岭峰对SC-IPFS技术原理,传统IPFS现存的缺点以及海峡链的“许可IPFS存储网络”的价值优势进行了简要的介绍,本文将详细阐述“许可IPFS存储网络”的架构设计和运行机制。
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在IPFS网络中上传文件时,首先会将文件切割成文件片,然后每个文件片都会根据它的哈希值生成一个对应CID。这些文件片将被组织成DAG,最终形成文件的最终CID。文件一旦上传到IPFS节点后,该节点就会向文件片CID最近的节点发送路由信息,然后就会形成一个分布式的路由表,也就是DHT。而当其他的节点通过CID下载文件的时候,首先会询问与文件CID距离最近的节点,然后找到拥有该文件的节点,然后从该节点去获取文件,这就是内容路由。一旦节点下载了某个文件,它就成为了某个文件的一个提供者。为了符合人们的使用习惯IPFS中还提供了ipns,来将文件名和CID进行绑定。这就是IPFS上传分享文件的大致的流程。
在IPFS的目前技术应用情况来看,需要指出IPFS的几个缺点。这些缺点在现有的IPFS架构中,几乎是无法避免的。
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首先是难以忍受的低效。IPFS是通过分布式路由表来维护文件的索引信息的。在分布式路由表中,查询一个文件的位置的时间复杂度是O(logN)。表面上看,这个复杂度是挺不错的,但是在IPFS中,这个N是一个可以大到2的256次方的一个数字,再加上网络因素等各方面的原因,这样的低效让人非常难以忍受。我曾经试过在IPFS网络中用几个小时才下载下来一张图片的情况。
其次是不符合预期的备份。在上传文件到IPFS时,只会将分布式索引表引入其他节点,如果你只上传一份文件,那么这份文件是没有任何备份的,它只会存在于你的节点,直到有其他的节点主动来下载,这个文件才会有备份。所以说这个备份机制是不符合我们对文存储系统的预期的。
然后是IPFS中存在不稳定的节点。IPFS是一个开放的网络,节点完全不受约束,可以随时自由的上线或下线,这样就存在不稳定的节点。节点不稳定,带来的后果就是IPFS服务的不可靠,经常会遇到下载不到一个图片或文件的情况。
最后是IPFS缺乏对文件内容的监管。IPFS是一个完全匿名的系统,节点可以自由的上传、下载和分享文件,而对文件的内容没有任何的限制和监管。这其中隐藏着很多的法律风险,而IPFS的架构中无法对文件内容进行有效的监管。
海峡链技术团队对IPFS进行深入研究后,对原生IPFS进行了多方面的改进,并将IPFS与海峡链进行了深度融合,自主研发了“许可IPFS存储网络”。开发者们可以在海峡链中轻松使用“许可IPFS存储网络”,为用户提供可信任的、不可篡改、公开透明的文件存储和管理服务。