IPFS 原理与实践

IPFS 原理与实践 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

出版者:机械工业出版社
作者:董天一
出品人:
页数:260
译者:
出版时间:2019-7
价格:89
装帧:平装
isbn号码:9787111628804
丛书系列:
图书标签:
  • IPFS
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具体描述

本书由国内IPFS社区公认 的领袖撰写,从技术、原理与实战3个维度讲解了IPFS。

全书一共分为3个部分:

dy部分:准备篇(dy 章)

从宏观角度简单介绍了IPFS的概念、价值以及与区块链的关系;

第二部分:原理篇(第2~5章)

分别深入讲解了IPFS的工作原理、底层基础、协议栈和架构。

第三部分:实战篇(第6~8章)——应用IPFS

讲解了IPFS应用开发的技术、方法,并配合有个综合性的案例。

第四部分:扩展篇(第9章)

前瞻性地讲解了IPFS与其他领域的知识的一些扩展。

《云端漫步:分布式存储的未来图景》 在这本《云端漫步:分布式存储的未来图景》中,我们并非将目光聚焦于某一项具体的协议或技术栈,而是选择以更广阔的视角,去探索分布式存储这一宏大概念的演进脉络、核心驱动力以及它如何深刻地重塑我们对数据、网络乃至数字世界的认知。本书旨在为读者勾勒出一幅清晰且富有洞察力的分布式存储的未来图景,引导大家理解其潜在的颠覆性力量。 第一部分:时代的呼唤——为何需要分布式存储? 我们首先从根源上探讨当前集中式存储模式所面临的挑战与局限。在数据爆炸式增长的时代,传统的中心化服务器集群在成本、效率、安全性以及鲁棒性等方面都显露出疲态。本书将深入分析这些痛点,例如: 单点故障的风险: 任何关键基础设施的单点故障都可能导致大规模数据丢失或服务中断,给企业和个人带来毁灭性打击。 高昂的成本: 购买、维护、扩展和能源消耗使得中心化存储成为一项沉重的财务负担。 审查与控制的困境: 数据集中存储使得数据所有权和访问权容易被单一实体控制,引发隐私担忧和审查风险。 带宽瓶颈的束缚: 数据的频繁传输和访问往往受限于中心节点,效率低下,尤其是在全球化协作和内容分发领域。 对数据主权的挑战: 用户对其生成的数据缺乏真正的控制权,数据的使用和变现也往往不透明。 在剖析了集中式存储的不足后,本书将引出分布式存储作为一种可行且极具吸引力的解决方案。我们将从理论层面,阐述分布式存储如何通过去中心化的架构,将数据分散存储在网络中的多个节点上,从而在根本上解决上述问题。这部分内容将涵盖分布式存储的核心理念,例如: 冗余与容错: 数据被分割并复制到不同节点,即使部分节点失效,数据仍可被访问和恢复。 可扩展性: 随着数据量的增长,可以轻松地增加节点来扩展存储容量和处理能力,实现近乎无限的扩展。 韧性与抗审查: 没有中心化的控制点,数据更难被单方面删除、修改或审查。 去中心化治理: 潜在地允许更公平的数据所有权和访问控制模型。 降低成本的潜力: 利用闲置的计算资源和更灵活的部署方式,有望大幅降低存储成本。 第二部分:技术的基石——构建分布式存储的原理 在理解了为何需要分布式存储之后,本书将深入探讨支撑这一理念实现的关键技术原理。我们不会陷入对特定技术实现的细节纠缠,而是着重于抽象和通用的技术概念,让读者能够理解不同分布式存储系统背后的共通逻辑。这部分将重点介绍: 数据分片与编码: 介绍将大块数据分解成更小的片段,并利用纠删码等技术进行冗余备份,以提高存储效率和数据可靠性的原理。 分布式哈希表 (DHT) 或类似索引机制: 解释如何高效地定位分散在网络中的数据块,实现快速检索和访问。 一致性协议: 探讨在分布式环境中,如何确保多个节点上的数据副本保持一致,以及不同一致性模型的权衡(如强一致性、最终一致性)。 共识机制: 介绍分布式系统中节点之间如何达成一致性决策,例如在数据存储和节点加入/退出时的协调。 网络拓扑与节点发现: 讨论分布式网络中的节点如何相互发现、连接以及维护网络结构。 加密与安全: 阐述在分布式环境中,如何通过加密技术保护数据的机密性、完整性和访问权限。 这部分内容将使用清晰的图示和类比,将复杂的分布式系统概念变得易于理解,帮助读者建立对分布式存储技术栈的宏观认识。 第三部分:应用之翼——分布式存储的广阔天地 理论的探讨最终需要落脚于实际的应用场景。本书将展示分布式存储如何正在或将要改变众多行业和领域,为我们描绘出更加生动和触手可及的未来。我们将重点关注: 去中心化内容分发网络 (CDN): 如何通过分布式存储优化全球内容的分发效率,降低延迟,提升用户体验。 Web3.0 和去中心化应用 (dApp) 的基础设施: 阐述分布式存储如何为去中心化互联网提供不可或缺的数据存储支持,支撑区块链、NFTs 等应用。 数字资产的安全存储: 探讨分布式存储在保护加密货币、数字身份、知识产权等数字资产方面的优势。 大数据与云计算的演进: 分析分布式存储如何赋能下一代大数据处理平台和更具弹性的云计算服务。 科学研究与数据共享: 讨论分布式存储如何促进海量科学数据的存储、管理和跨机构共享,加速科研进程。 物联网 (IoT) 数据管理: 解释分布式存储如何有效处理和存储海量分散的物联网设备产生的数据。 个人数据主权与共享: 展望分布式存储如何让个人重新掌控自己的数据,并能在安全可控的前提下进行共享和变现。 在介绍每个应用场景时,本书都会强调分布式存储带来的独特价值和颠覆性影响,而非仅仅列举技术堆砌。我们将思考,当数据不再受制于少数巨头,当用户能够真正拥有和控制自己的数字资产时,世界将发生怎样的变化。 第四部分:挑战与前瞻——迈向成熟的分布式存储 任何新兴技术的发展都伴随着挑战和不断的演进。本书的最后部分将审视分布式存储当前面临的关键挑战,并对未来的发展趋势进行前瞻性思考,包括: 性能的权衡: 在实现高可用性和去中心化的同时,如何进一步提升读写速度,满足高性能应用的需求。 用户体验的简化: 如何让普通用户能够轻松地使用和管理分布式存储,降低技术门槛。 监管与合规: 在去中心化的框架下,如何解决数据隐私、合规性以及潜在的非法内容存储等问题。 生态系统的建设: 分布式存储的成熟离不开开发者、服务提供商和用户的共同努力,探讨如何构建一个繁荣的生态。 与其他技术的融合: 分布式存储如何与人工智能、区块链、边缘计算等其他前沿技术协同发展,创造新的价值。 能源效率与可持续性: 探讨在分布式存储的大规模部署中,如何关注能源消耗和环境影响。 《云端漫步:分布式存储的未来图景》并非一本技术手册,而是一场关于数据存储未来的思想之旅。它旨在启发读者,认识到分布式存储的巨大潜力,理解其背后的核心逻辑,并对它可能带来的变革充满期待。无论您是技术从业者、行业决策者,还是对未来数字世界充满好奇的探索者,都能在这本书中找到深刻的启示。

作者简介

目录信息

前言
基础篇 认识IPFS
dy 章 认识IPFS2
11 IPFS概述2
111 IPFS的概念和定义2
112 IPFS的起源4
12 IPFS与区块链的关系8
121 区块链基础8
122 区块链发展10
123 IPFS为区块链带来了什么改变14
124 Filecoin:基于IPFS技术的区块链项目15
13 IPFS的优势与价值16
131 IPFS的优势16
132 Filecoin与其他区块链存储技术的对比21
14 IPFS的应用领域23
15 本章小结25
原理篇 理解IPFS
第2章 IPFS底层基础28
21 分布式哈希表(DHT)28
211 Kademlia DHT29
212 Coral DSHT36
213 S/Kademlia DHT38
22 块交换协议(BitTorrent)41
221 BitTorrent术语含义42
222 P2P块交换协议43
223 阻塞策略44
23 版本控制(Git)46
24 自验证文件系统(SFS)54
241 SFS设计55
242 自验证文件路径57
243 用户验证58
244 密钥撤销机制58
25 Merkle DAG和Merkle Tree59
251 Merkle Tree60
252 Merkle DAG63
26 本章小结65
第3章 IPFS协议栈66
31 身份层(Identity)67
32 网络层(Network)68
33 路由层(Routing)69
34 交换层(Exchange)71
341 BitSwap协议71
342 BitSwap信用体系75
343 BitSwap策略75
344 BitSwap账单76
35 对象层(Object)77
36 文件层(File)79
37 命名层(Naming)83
371 IPNS:命名以及易变状态83
372 自验证命名83
373 人类友好名称84
38 本章小结85
第4章 IPFS模块解析86
41 Multi-Format86
411 Multi-Hash87
412 Multi-Base90
413 Multi-Addr92
414 Multi-Codec95
415 Multi-Stream 98
42 libp2p98
421 libp2p的功能99
422 libp2p核心原理101
423 libp2p的用途108
43 IPLD109
431 IPLD数据模型110
432 内容识别符(CID)112
433 CID解码规则115
44 本章小结116
第5章 Filecoin117
51 Filecoin项目简介117
511 Filecoin项目的起源117
512 Filecoin 项目的价值118
513 Filecoin的价值交换市场119
514 优化互联网的使用120
52 Filecoin与IPFS之间的关系120
53 Filecoin经济体系122
531 Filecoin 的分发与使用122
532 Filecoin 矿工收益结构123
54 Filecoin技术体系总览124
541 Filecoin系统基本概念125
542 Filecoin交易市场运行简介125
543 Filecoin区块链数据结构127
544 Filecoin 区块链运行原理129
55 去中心化存储网络协议(DSN)130
551 Put、Get、Manage 作130
552 拜占庭问题与存储错误133
553 DSN协议中的两类基础 作134
554 存储节点 作协议138
555 检索节点 作协议141
556 网络 作协议143
56 Filecoin交易市场145
561 存储市场146
562 检索市场148
57 Filecoin 区块链共识机制151
571 共识机制概述151
572 共识机制要解决的3个问题152
58 复制证明(PoRep)和时空证明(PoSt)157
581 存储证明的6种定义157
582 存储证明成员159
583 复制证明(PoRep)160
584 时空证明(PoSt)163
585 复制证明 PoRep和时空证明PoSt的实现164
59 网络攻击与防范173
510 其他特性176
5101 Filecoin智能合约176
5102 Bridge互联系统177
511 本章小结177
实战篇 应用IPFS
第6章 IPFS开发基础180
61 安装IPFS180
611 通过安装包安装180
612 通过Docker安装183
613 通过ipfs-update安装184
62 IPFS仓库配置初始化185
621 初始化185
622 访问配置文件186
63 与IPFS文件系统进行交互190
64 加入IPFS网络环境193
65 与HTTP Web交互195
66 API使用 196
661 IPFS命令行用法197
662 IPFS协议实现扩展200
663 IPFS端API200
67 本章小结202
第7章 IPFS开发进阶203
71 在IPFS中发布动态内容203
72 持久保存IPFS网络数据206
73 作IPFS Merkle DAG208
731 创建Merkle DAG结构208
732 组装子块数据209
733 块与对象的区别210
734 作Block210
735 作Object211
74 IPFS Pubsub功能的使用212
75 私有IPFS网络的搭建与使用215
751 环境准备216
752 共享密钥216
753 上传密钥至节点217
754 添加启动节点217
755 启动并查看各个节点217
76 本章小结219
第8章 IPFS项目实战220
81 利用go-ipfs优化Git分布式服务220
811 依赖安装221
812 初始化Git仓库222
813 IPFS网络挂载223
814 用Git从IPFS网络克隆仓库225
82 基于js-ipfs搭建一个流媒体播放系统227
821 构建Nodejs开发环境227
822 使用Webpack构建项目229
823 开发播放器模块231
824 开发状态栏模块233
825 引入js-ipfs模块235
826 实现拖拽上传237
827 从IPFS中读取流媒体至播放器238
828 处理流媒体播放状态240
829 开发总结241
83 本章小结242
· · · · · · (收起)

读后感

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用户评价

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我一直在思考,IPFS不仅仅是一种存储技术,它更代表了一种全新的数据管理理念。我们目前所熟知的HTTP协议,是基于位置寻址的,这就意味着数据的可用性高度依赖于服务器的在线状态和地理位置。而IPFS的内容寻址,则将数据的“内容”本身作为查找的依据,这为构建一个更加健壮、抗审查的互联网奠定了基础。我希望这本书能够深入剖析IPFS的这种哲学层面的优势,并将其与实际的技术实现相联系。例如,IPFS如何利用内容标识符(CID)来保证数据的唯一性和完整性?在数据检索时,它是如何通过DHT(分布式哈希表)来找到对应的数据块的?书中是否会涉及IPFS的各种实现,比如Go-IPFS、js-ipfs等,并对比它们在性能、功能和适用场景上的差异?对我来说,理解这些底层逻辑,远比仅仅知道如何调用API要重要得多。我渴望通过这本书,能够真正理解IPFS背后的分布式系统设计智慧,并将其应用到我自己的项目中,探索更多可能性。

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我发现围绕IPFS的讨论,常常会触及到“永恒存储”、“数据主权”等宏大概念。这些概念的实现,离不开IPFS本身强大的底层技术支撑。这本书如果能够系统地讲解IPFS的核心组件,比如Bitswap协议是如何实现高效的数据交换的,Libp2p又是如何为IPFS提供网络通信能力的,那么它将极大地提升我对IPFS的理解深度。我希望书中能够提供一些关于IPFS网络结构的图示,帮助我理解节点之间的连接方式,数据的传播路径,以及故障的容错机制。此外,对于IPFS在实际应用中可能遇到的瓶颈,比如性能问题、带宽限制、数据持久性保障等,书中是否会有深入的分析和解决方案的探讨?例如,如何通过IPFS集群来提升数据可用性,或者如何利用Filecoin这样的激励层来解决数据的长期存储问题。我期待这本书能为我打开一扇通往真正理解和应用IPFS的大门,让我能够在这个充满潜力的领域中,找到属于自己的创新点。

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这本书的书名让我产生了极大的好奇心。IPFS,这个概念在技术圈里早已不陌生,但真正理解其背后深邃的原理,并能将其落地应用,我一直觉得是许多开发者心中的一个“硬骨头”。市面上关于分布式存储、区块链技术的书籍不少,但专门聚焦于IPFS,并且能够兼顾理论深度和实操指导的,却是凤毛麟角。我希望这本书能够像一座桥梁,连接起我脑海中零散的IPFS概念碎片,将它们整合成一个清晰、连贯的知识体系。例如,它能否详尽地解释Merkle DAG是如何构建的?这背后的数据一致性和去重机制是如何运作的?在实际应用中,如何有效地管理和检索海量数据?对于像我这样,不仅仅满足于“知道”IPFS是什么,更渴望“理解”它如何工作,并“学会”如何利用它来解决实际问题的读者而言,一本深入浅出的教材是至关重要的。我期待这本书能够提供清晰的架构图,用生动的案例分析,甚至模拟一些常见应用场景,帮助我彻底打通IPFS的任督二脉,从此在分布式存储的领域里游刃有余。

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作为一名希望在Web3.0浪潮中找到自己位置的技术爱好者,我对于IPFS的潜力有着非常高的期待。我们都知道,传统的互联网在中心化服务器的依赖下,存在着单点故障、审查风险和数据不透明等一系列问题。IPFS提出的内容寻址和分布式存储模式,似乎是解决这些痛点的绝佳方案。然而,理想很丰满,现实很骨感。理解IPFS的分布式特性,意味着需要跳出传统客户端-服务器的模型,去拥抱一个更加去中心化的思维方式。这本书如果能在这个转变过程中提供切实可行的指导,那就太棒了。我尤其关心如何理解和应对IPFS网络中的节点发现、路由以及数据固定(pinning)等核心机制。一个优秀的学习资源,不应该仅仅停留在概念层面,更应该深入到技术实现细节,例如IPFS节点之间的通信协议,数据复制的策略,以及如何通过激励机制来维持网络的活跃和可靠性。我希望这本书能够教会我如何从零开始搭建一个IPFS节点,如何与现有的IPFS网络进行交互,甚至是如何设计和部署基于IPFS的应用,从而真正地参与到下一代互联网的建设中来。

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作为一名有一定开发经验的开发者,我一直对“去中心化”这个概念充满了探索欲。IPFS无疑是实现去中心化存储的重要一环,但其内部的运作机制,尤其是与区块链技术的结合,对我来说仍然有些模糊。我希望这本书能够清晰地梳理IPFS与区块链在某些场景下的协同作用,例如如何利用IPFS来存储大量的非结构化数据,而将数据的哈希值记录在链上,以保证数据的不可篡改性和可追溯性。书中是否会提供一些实际的案例,展示如何构建一个集成了IPFS和区块链的应用?例如,一个去中心化的内容发布平台,或者一个去中心化的文件共享系统。我尤其期待能够看到关于IPFS性能优化和安全加固方面的讨论,在真实的生产环境中,如何保证数据的安全性和可用性,如何处理大规模数据存储的成本和效率问题,这些都是我非常关心的问题。这本书如果能提供这些实用性的指导,对我将是巨大的帮助。

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内容非常扎实,难怪IPFS和FileCoin的创始人会亲自推荐。从概念、基础、协议栈和模块原理,到FileCoin和IPFS的开发,都讲到了,由浅入深,理论与实践结合。

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不错的普及读物,适合研发阅读。

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国内就这么一本讲IPFS的书,没其他选择,不买不行啊。不过协议实验室的JUAN给写了推荐,这个真心不容易,这个人我接触过,特别严谨,他能写推荐,证明这本书肯定有特殊之处,所以买了收藏,有时间再看。

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入门ipfs 的书籍,知识点很多,很值得一看。

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IPFS是构建下一代互联网的基础,好好学习一下。

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