现下IPFS挖矿的热潮一波接一波，前有大妈亮相区块链大会，现有小伙上班时间挖矿。IPFS挖矿究竟有什么魔力，在这里全面向大家介绍一下IPFS的由来及其包含的文件系统。希望有助于大家更好的了解IPFS挖矿。
通信协议和分布式系统
对于两个人交换信息，他们需要一套共同的规则来定义如何以及何时传输信息。这些规则广泛地被称为通信协议，我们简单地称之为语言。如果你曾经去过一个你不会说母语的国家，那么你可能会遇到失败（或缺乏）通信协议。计算机就是这种情况;他们无法互相沟通，直到20世纪80年代早期发明第一个计算通信协议时才作为独立的计算设备存在。
协议进行通信的编程语言是如何计算
在计算机中，通常通信协议有好几层。例如，在互联网协议中共有4层，每个负责具体功能。除了通信协议，还有计算机之间的互连的基本结构，与我们相关的客户端到服务器的对等网络。
互联网是由客户机 – 服务器关系为主，主要依靠互联网协议。其中，超文本传输协议是超文本传输协议的基础。
数据存储在中央服务器中，并通过基于位置的寻址访问。这样可以更轻松地分发，管理和保护数据，并扩展服务器和客户端的容量。然而，安全，隐私和效率领域存在许多弱点：对服务器的控制转换为对数据的控制。这意味着您的数据可以通过任何一方控制服务器来访问，更改和删除;这可能是一个对服务器或恶意黑客拥有合法权限的实体。在基于位置的寻址中，数据通过它所处的位置而不是其内容来标识。这种限制意味着即使相同的数据在更近的地方可用，您也必须一直到指定的位置访问一段数据。也没有办法告诉数据是否已经改变，用户只需要知道它在哪里，而不是它是什么。
过往的历史中客户服务器模型和HTTP服务互联网相当可靠。因为HTTP Web的小文件，如文本和图像的运动是非常有效的。在网站的前20年的平均页面大小只有从〜2 KB增加到2兆〜。
HTTP是伟大的加载网站但不是适用于大量数据的传输（如音频和视频文件）。这些限制可能使替代文件共享系统像的Napster的出现和主流的成功（音乐）和BitTorrent的（电影和几乎任何东西）。
快进到2018年，点播高清视频流和大数据变得无处不在;我们正在继续生产/消费越来越多的数据，开发越来越强大的计算机来处理它们。云计算的主要进步有助于维持这一转变，但分发所有这些数据的基础设施基本保持不变。
InterPlanetary文件系统
IPFS试图通过一个新颖的P2P文件共享系统解决客户端 – 服务器模型和HTTP网络的缺陷。这个系统是几个新的和现有的创新的综合。 IPFS是由协议实验室创建的开源项目。 Protocol Labs还开发了诸如ipld和filecoin等互补系统，这将在下面解释。世界各地的数百名开发人员提供的规范的发展，其业务流程是一项浩大的工程。
这里的主要成分：
分布式哈希表
哈希表是一种数据结构，存储信息的键/值对。分布式哈希表（DHT）的数据分布在一个计算机网络，有效地协调，使节点之间有效的访问和查询。
DHT的主要优势在于分散性，容错性和可扩展性。节点不需要中央协调，即使节点发生故障或离开网络，系统也能可靠运行，并且DHT可以扩展以容纳数百万个节点。这些功能一起产生的系统通常比客户机 – 服务器结构更具弹性。
分组交换
文件共享系统能够成功地协调依靠创新的数据交换协议，数以百万计的节点之间的数据传输，但它是有限的激流生态系统。规实现广义版本的这个协议称为比特交换，就像一个任意类型的数据集市这个市场是基础filecoin：一个建立在P2P存储市场规。
Merkle DAG
一天一个Merkle A混合数据同步和一个有向无环图（DAG）。 Merkle树确保在p2p网络上交换的数据块是正确的，未损坏的和未改变的。此验证通过使用加密哈希函数组织数据块完成。这只是一个函数，它接受输入并计算与该输入相对应的唯一字母数字字符串（哈希）。检查输入是否会产生给定的散列很容易，但很难从散列猜测输入。
各个数据块被称为’叶节点’，它们被散列形成’非叶节点’。 然后可以组合这些非叶节点并散列，直到所有数据块都可以由单个根散列表示。 这是一个更简单的概念化方法：
DAG是对没有周期的信息进行拓扑序列建模的一种方法。 DAG的一个简单例子是家族树。 Merkle DAG基本上是一种数据结构，其中散列用于引用DAG中的数据块和对象。 这会创建几个有用的功能：IPFS上的所有内容都可以唯一标识，因为每个数据块都有唯一的散列。 加上数据是防篡改的，因为改变它会改变散列，如下所示：
对规的中心原则是所有数据建模的广义Merkle DAG。这些安全功能的意义是难以估量的。
版本控制系统
它的另一个强大的DAG结构的特征是，它允许你建立一个分布式的版本控制系统（VCS）。这个最典型的例子是GitHub的，这使开发人员能够轻松地进行项目合作，同时。文件在GitHub存储和版本使用Merkle DAG。它允许用户自主复制和编辑一个文件的多个版本，这些版本后来合并存储编辑原始文件。
规使用一个类似的模型的数据对象：只要是与原始数据对应的对象，任何新版本是可访问的，可以检索整个文件历史考虑到数据块的局部在网络存储可缓存的无限期，这意味着规对象可以永久保存。
此外，规不依靠互联网接入协议。数据可以分布在覆盖网络，它们只是建立在另一个网络上的网络。这些功能值得注意，因为它们是审查网站的核心要素。它可能是促进言论自由的一种有用工具，可以对抗世界各地的互联网审查流行，但我们也应该认识到滥用的不良行为。
自我证明的文件系统
IPFS的最后一个重要组成部分是自证明文件系统（SFS），它是一个分布式文件系统，不需要进行数据交换的特殊权限。这是“自我证明”，因为数据服务的客户端是通过文件名认证（这是由服务器签名）。你可以安全地访问本地存储的远程内容。
IPFS基于这个概念创建了InterPlanetary名称空间（IPNS）。网络上的每个节点都有一套公钥，私钥和节点ID是公共密钥的哈希。节点可以使用私钥的签名的任何数据对象的发布，这个数据的真实性可以用发送者的公钥验证。
关键规组件：
通过分布式散列表，节点可以在没有中央协调的情况下存储和共享数据。互联网络允许交换的数据可以立即预验证和使用公共密钥加密验证。Merkle DAG可以唯一标识，防篡改和永久存储数据。您可以通过版本控制系统访问以前版本的编辑数据。
为什么IPFS很重要？
IPFS提供高吞吐量，低延迟，数据分布。它也是分散和安全的。这打开了一些有趣和令人兴奋的用例。它可用于向网站提供内容，全球存储具有自动版本控制和备份的文件，便于安全的文件共享和加密通信。
