Filecoin存储和检索机制

作者: 树哥区块链 | 来源:发表于2019-04-23 18:45 被阅读8次

Filecoin是IPFS官方提供的区块链分布式存储项目,目前在区块链项目中是最火热的项目。

什么是IPFS呢?

简单来讲,与传统的中心化存储方式不同,架设在P2P网络上的分布式存储网络,可以理解为电驴或迅雷的升级版本。电驴或者迅雷属于控制中心化,存储分散化,而IPFS则属于控制和存储全部分散化。

IPFS属于当前互联网络的基础HTTP的竞争协议,目标是未来与HTTP协议共生共存,长期有取代的关系。对于IPFS的具体优势在这个文章中,树哥不再详细说明,有需要请看树哥相关文章介绍。

Filecoin项目是利用IPFS协议的区块链项目。

因为Filecoin有自己的代币体系,所以也可以理解为Filecoin是属于IPFS的激励层

Filecoin的角色

Filecoin是一个IPFS分布式存储网络的一个区块链应用,所以它具体体现一条区块链。

那么这个区块链在这个应用中是什么角色呢?

区块链相当于分布式存储的账本!

也就是说,在filecoin中,区块链主要是存储着一些订单,这些订单也就是Filecoin的账本。

订单又分为存储订单和检索订单。

存储订单:顾明思议,也就是把文件进行存储而产生的订单。 这个订单就有关联两个角色:用户和存储提供方。

检索订单:也就是是搜索文件时产生的订单,这个订单也会关联两个角色:用户和检索提供方。

存储提供方也就是我们常说的存储矿工,把自己的空闲的硬盘空间公布出来,可以让别人使用,从而获得一些代币奖励。

检索提供方也就是是我们常说的检索矿工,就是通过自己的计算能力来在全网寻找文件的片段,提供给寻找的用户,从而获得代币奖励。

从这里看,其实这个场景中,只有三个明面的角色:用户、存储矿工、检索矿工。

还有一个暗地里的角色,这就是网络系统,它来撮合用户与存储矿工和检索矿工的订单,它来把订单的数据写入到区块链中,当然,它也会提供一些机制来保障网络中的存储矿工不要作弊。

具体的场景图如下:

image.png

我们可以从上面的这个图中可以看到,这个系统分为五个部分。

  • 中心是Filecoin网络,属于最核心的部分。提供了存储市场和检索市场,它帮助用户和存储矿工与检索矿工之间达成订单,并把这些订单写入到区块链的区块之中。
  • 上方是用户,用户可以发起存储需求或者检索需求,filecoin网络就可以快速形成相关订单,用户只要支付矿工费用即可。
  • 左方是存储矿工,需要先抵押一部分代币来能获得存储订单的需求。抵押的代币用户保障存储矿工提供稳定的存储服务,如果不符要求则会扣除部分代币以示惩罚。同样的,Filecoin也会要求存储矿工提供复制证明和空间证明来显示自己保质保量完成了任务。当订单结束后,存储矿工的抵押代币会退回,并获得一定代币奖励。
  • 右方是检索矿工,它负责帮助网络从各个存储节点中找到用户所需要的文件。因为所有的文件都是以内容哈希值的方式进行存储,所以动态哈希表(DHT)是检索矿工必须依赖的模块。
  • 下方是filecoin的区块链,它会把每一笔订单都存储到区块之中,保障任何订单文件都不会遗失,也不会篡改。是整个系统稳定的基础。在此需要说明的是,不论是Dpos方式的超级节点,或者PoW的挖块矿工,区块出块者的角色都是必不可少。

虽然,这样看上去整个系统非常简单,并不复杂。 但是,如果考虑到,为了防备存储矿工作弊而要采取的种种策略,再加上存储空间的机制(是以文件簇为单位、还是扇区为单位、还是以空间P为单位?)整个系统就一下子开始复杂起来。

这里还没有提到文件是采用分片存储,分片的冗余机制,网络的安全和抗攻击性,文件的加密机制等等其他应用问题。整个系统需要了解的细节就越来越多,不过没有关系。之后树哥的文章会逐渐剖析这些问题,让技术不再难懂。

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