IPFS這個項目其實很大，并不像大家想象的是一個東西，IPFS是由很多模塊組成，每一個模塊現(xiàn)在都已經(jīng)獨立成項目了，并且有自己的主頁。讓我們來簡單看一下IPFS家族成員。

協(xié)議實驗室的主頁：https://protocol.ai/projects/

在協(xié)議實驗室的主頁上面，可以找到目前的五個個項目：

• IPFS：http://ipfs.io
• Filecoin: http://filecoin.io
• libp2p: http://libp2p.io
• IPLD：http://ipld.io
• Multiformats：http://multiformats.io

(協(xié)議實驗室的是有多喜歡io的域名)

其中IPFS和FIlecoin我們已近很熟悉了，也是我們主角（男一號和女一號），今天主要介紹那些背后默默無聞的支持者。

IPFS的結構圖

libp2p

IPFS團隊在開發(fā)IPFS協(xié)議的時候，采用的是高度模塊化的方式進行的。就像搭積木一樣，將各個功能獨立獨立起來進行。當然這也是現(xiàn)在軟件工程里面的基本要求，不過IPFS團隊在此基礎上更進一步，各個木塊之間幾乎完全解耦合。

libp2p是什么？

在過去的相當長時間里，開發(fā)者構建一個p2p網(wǎng)絡并不是一件容易的事情。復雜的網(wǎng)絡環(huán)境、各種各樣的通信協(xié)議和網(wǎng)絡設備的存在使得創(chuàng)建大規(guī)模的點對點網(wǎng)絡變得復雜并且困難。IPFS團隊將點對點(peer-to-peer)網(wǎng)絡的網(wǎng)絡層從IPFS工程里面分離出來，形成一個獨立的項目，這就是libp2p。該項目不僅可以供IPFS使用，也可以提供其它項目使用，作為一個p2p工程的底層協(xié)議存在。

之前的文章里面曾經(jīng)提到過IPFS的網(wǎng)絡連通性做的非常棒，在各種復雜的網(wǎng)絡環(huán)境下都能夠輕松應對，這與IPFS團隊在libp2p上面的精心設計是分不開的。

如果哪個團隊或者開發(fā)者想構建一個基于p2p網(wǎng)絡的項目，不妨參考一下或者直接使用libp2p作為底層協(xié)議，會減少很多很多的開發(fā)量(發(fā)現(xiàn)了什么？如今如火如荼的區(qū)塊鏈項目，有了libp2p，可以為大家節(jié)省很多工作量，當然，因為fork的存在，現(xiàn)在的項目大多數(shù)并不是從0開始的)。

下面我們來看看libp2p里面都有什么東東？

• Transports：傳輸層，TCP，uTP，QUIC，SCTP......
• Discovery：網(wǎng)絡發(fā)現(xiàn)層，mDNS，bootstrap，DNS，Kad......
• Peer Routing: 節(jié)點路由，mDNS, KadDHT......
• NAT Traversal: NAT穿越層......
• Content Routing: 內容尋址......

libp2p的主要功能是

• 發(fā)現(xiàn)節(jié)點
• 連接節(jié)點
• 發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)
• 傳輸數(shù)據(jù)

它類似我們現(xiàn)實世界的快遞公司。它連接著千千萬萬個節(jié)點，除了負責分發(fā)數(shù)據(jù)，還負責查找數(shù)據(jù)。它是一個大雜燴，綜合了各種協(xié)議、框架，讓它們一起和諧的工作。

當前實現(xiàn)版本：

• js
• go

IPLD

IPLD定義了基于內容尋址的統(tǒng)一數(shù)據(jù)結構類型。它是一個轉換器，可以把現(xiàn)有的異構的數(shù)據(jù)結構（基于內容尋址）統(tǒng)一成一種格式，方便不同系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)交換和互操作。

為什么要構建IPLD？

通過哈希進行內容尋址的技術已經(jīng)廣泛應用于各種分布式系統(tǒng)。從加密貨幣的區(qū)塊鏈到備份代碼的每一次提交，再到各種web內容，他們背后的邏輯幾乎是相同的， 然后由于數(shù)據(jù)結構的不兼容，造成了這些數(shù)據(jù)無法互相操作。IPLD作為中間層統(tǒng)一了這些異構的數(shù)據(jù)結構，使得不同的數(shù)據(jù)可以進行數(shù)據(jù)交換。

IPLD的組成：

• CID（Self-describing content-addressed identifiers for distributed systems）：基于內容尋址的自我描述標識
• IPLD tree：基于 JSON、Protobuf和路徑導航的跨協(xié)議的數(shù)據(jù)模型
• IPLD Resolvers: IPLD轉換器，可以添加新的協(xié)議到IPLD里面

當前已實現(xiàn)的IPLD數(shù)據(jù)結構

• Git
• Bitcoin
• Ethereum
• IPFS

未來會有更多的數(shù)據(jù)結構添加進來，第三方的開發(fā)也可以把自己的數(shù)據(jù)結構提交到IPLD里面。截止到目前，IPLD在github上的關注度并不像是IPFS那么引人注目。不過相信隨著IPFS應用推進，IPLD項目也會也來越多的收到關注。至少它幾乎可以統(tǒng)一目前區(qū)塊鏈項目的絕大部分數(shù)據(jù)。作為一個中間層可以很方便的進行鏈之間的數(shù)據(jù)交換，IPFS團隊已經(jīng)幫大家造好了輪子。

Multiformats

該項目的是一系列協(xié)議的集合，它在現(xiàn)有協(xié)議基礎上對值（值：通常是具有某一項表達意義的）進行自我描述改造，即從值上就可以知道該值是如何產(chǎn)生的。聽起來是不是有點難以理解，別著急，下面咱們使用具體的例子來說明這是一個什么東西。
當前multiformats協(xié)議里面包含以下協(xié)議。

• multihash - self-describing hashes
• multiaddr - self-describing network addresses
• multibase - self-describing base encodings
• multicodec - self-describing serialization
• multistream - self-describing stream network protocols
• multigram (WIP) - self-describing packet network protocols

我們以第一個multihash為例子來說明什么是multiformats。通常情況下我們使用的哈希計算方法都是某一種實現(xiàn)方式，比如sha1，sha2-256等。哈希計算在我們的軟件工程里面幾乎隨處可見，特別是區(qū)塊鏈項目。multiformats將所有的哈希值計算統(tǒng)一成同樣的格式，這會為系統(tǒng)開發(fā)者帶來很多好處，比如加密函數(shù)升級等。

multihash:

升級后的哈希值的結構為：

<hash-func-type><digest-length><digest-value>
<哈希函數(shù)類型><摘要長度><摘要值>

我們有一個使用sha2-256函數(shù)生成的哈希值（如下），其長度為32（16進制0x20）：

41dd7b6443542e75701aa98a0c235951a28a0d851b11564d20022ab11d2589a8

規(guī)定sha2-256的代表數(shù)字為12(16進制)

于是我們得出來新的哈希值：

122041dd7b6443542e75701aa98a0c235951a28a0d851b11564d20022ab11d2589a8

新的哈希值具有自我描述性質，它說明了自己是怎么來的。怎么樣，是不是一下子變得開朗起來。

小編把python版本的multihash實現(xiàn)擼了一遍，目前multihash總共實現(xiàn)了以下6種哈希函數(shù)，建議以后的開發(fā)者使用這個升級版的哈希加密算法，好處多多：

• sha1
• sha2-256
• sha2-512
• sha3
• blake2b
• blake2s

其它幾個multi協(xié)議就不在一一介紹，感興趣的讀者可以到以下頁面學習

• https://multiformats.io/
• https://github.com/multiformats/multiformats

未完待續(xù)。。。。。。

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本專欄的微信公眾號IPFS指南(ipfs_guide)，致力于IPFS的知識的普及，如果你對IFPS、Filecoin，挖礦感興趣，敬請關注！

本專欄的文章允許轉載，但請注明：原文來自于知乎專欄：IPFS指南(IPFS指南）作者：飛向未來

總結

以上是生活随笔為你收集整理的IPFS家族(一)的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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