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格格带你听懂IPFS | 基础篇:认识IPFS (4)

星际视界  2019-09-04  IPFS/Filecoin栏目  

  

  


  导读

  大家好!我是星际视界IPFSNEWS的格格,欢迎来到我的音频专栏节目#格格带你听懂IPFS#

  《IPFS原理与实践》是一部从实现原理和工程实践两个维度深入讲解IPFS和FILecoin的著作。作者是IPFS中文社区内非常有影响力的3位IPFS/Filecoin布道者。本书得到了IPFS&Filecoin创始人以及IPFS官方(协议实验室)的高度认可和强烈推荐。

  本书分为三部分:第一部分 基础篇(第1章)、第二部分 原理篇(第2-5章)、第三部分 实战篇(第6-8章)。

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1IPFS与区块链的关系

  现在提到IPFS就一定会提到区块链,那么区块链和IPFS之间到底有什么关系呢?在介绍二者关系之前,我们需要先来了解一下区块链。

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区块链基础

  那么区块链又是什么呢?在最早期,区块链就被认为是比特币的底层技术之一,是一种不可篡改的链式数据结构;

  经过几年的发展,区块链被越来越多的人熟知,它也从单纯的数据结构变成分布式账本的一系列技术总称,整合了加密,共识机制,点对点网络等技术;

  近些年,区块链的非帐本类应用开始逐渐兴起,大家开始描述区块链为分布式的数据库,是价值传递网络,它逐渐被赋予了更多的内涵。

  在技术方面来讲,区块链是一种分布式数据库,旨在各个互相不信任的节点中维护数据库的一致性,并且不可篡改。

  信用和记录会被保存到区块链上,每一个新的区块中存有上一个区块的数字指纹,该区块的信用和记录和生成新区块的时间戳。

  这样一来,区块链会持续增长,并且很难被篡改,一旦修改区块链上任意一个区块的信息,那么后续区块的数字指纹也就全部失效了。

  在技术方面来讲,区块链是一种分布式数据库,旨在各个互相不信任的节点中维护数据库的一致性,并且不可篡改。

  信用和记录会被保存到区块链上,每一个新的区块中存有上一个区块的数字指纹,该区块的信用和记录和生成新区块的时间戳。

  这样一来,区块链会持续增长,并且很难被篡改,一旦修改区块链上任意一个区块的信息,那么后续区块的数字指纹也就全部失效了。

  

  链式数据结构使得区块链历史很难被篡改,而在各个互不信任的节点之间保持数据的一致性,则需要共识机制完成,它是网络预先设定的规则,以此判断每一笔记录以及每一个区块的真实性,只有那些判断为真的区块会被记录到区块链中;

  相反,不通过共识机制的新区块会被网络抛弃掉,区块里记录的信息也就不再被网络认可。

  目前常见的共识机制包括是POW工作量证明,POS权益证明,BPFT适用拜占庭容错等。

  比特币,以太币,比特币现金以及大部分加密数字货币使用的是POW工作量证明。维护比特币帐本的节点我们称它为矿工,矿工每次在记录一个新区块的时候,会得到一定比特币的奖励。

  因此,矿工们会为自己的利益,尽可能多的去争夺新的区块记账权利,并获得全网的认可。工作量证明要求新的区块哈希值必须拥有一定数量的前导0。

  矿工们把交易信息不断地与一个新的随机数进行SHA-256运算,计算得到区块的哈希值。一旦这个哈希值拥有要求数目的前导0,这一个区块就是合法的,矿工会把它向全网广播确认。

  而其他的矿工收到这一新的区块,会对这一区块的合法性检查,如果合法,新的区块会写入其他矿自己的帐本中。

3比特币的区块机构

  POS权益证明,与要求证明人执行一定量的计算工作不同,权益证明要求证明人提供一定数量加密货币的所有权即可。权益证明机制的运作方式是,当创造一个新区块时,矿工需要创建一个“币权”交易,交易会按照预先设定的比例把一些币发送给矿工本身。

  权益证明机制根据每个节点拥有代币的比例和时间,依据算法等比例地降低节点的挖矿难度,从而加快了寻找随机数的速度。

  

  这种共识机制可以加快共识,也因矿工不再继续竞争算力,网络能耗会大大降低,但也有专家指出,POS权益证明牺牲部分网络去中心的程度。

  目前POW和POS机制是加密数字货币的主流算法,其他的几个常见的共识机制有DPOS和BPFT,限于篇幅,这里不再进一步展开了。

  有兴趣的读者可以参考DPOS与BPFT的相关文章。至此,我想对于区块链起步的同学也对其是如何工作的有了大致的理解吧。

  尾语:今天的内容就是这些!您与IPFS的距离,只是一首歌的时间。喜欢这本书嘛,关注星际视界公众号,我们下期见哦!


IPFS原理与实践

  

  

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  《格格带你听懂IPFS》系星际视界IPFSNEWS旗下【IPFS入门】板块泛IPFS领域知识普及栏目,旨在通过有声读书的方式,方便IPFS领域爱好者利用碎片的时间,由浅到深了解IPFS。

  注:本文文字内容来自电子书版本,具体细节请以纸质版书籍为准。

  

版权信息
作者:格格
来源:星际视界

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