IPFS协议层深入分析12(完结篇)

上一节我们讲解了Naming协议层在实践中的意义，本节我们将讲解该层的具体实现，首先我们来看一下该层的接口定义，如下图：

该层的接口定义比较简单，一个解析接口和2个发布接口，他们分别对应上节案例中的publish和name resolve功能。其具体实现逻辑如下：

当应用层将ipfs协议下的Hash值发布到网络时，首先ipfs节点会读取自己的ID，然后在本地存储中查找关于该ID的IPNS的映射数据，如果查找成功，则更新该数据的序列号，然后调用Routing协议层的PutValue接口，将本ID和最新的IPNS映射关系数据发布到全网；如果在本地存储查找失败，则先调用Routing协议层的GetValue方法，从全网查找关于该ID对应的IPNS映射数据，如果查找成功，更新数据的序列号并重新发布到全网，如果从全网查找映射数据失败，则新建一个关于该ID与IPNS的映射数据并发布到全网。

当应用层要解析IPNS协议下的某个ID对应的IPFS Hash数据时，Naming层首先从本地的Cache中查找对应的映射数据，在上面的Publish环节中，如果Routing协议层PutValue成功，Naming层会将映射数据缓存在本地的Cache中，因此每次resolve首先会从本地缓存读取，这样可以有效的减少网络访问成本。如果从缓存查找失败，则Nanming层将会向Routing协议层发起GetValue的网络访问请求，如果访问成功，则应用层会收到关于该ID的Hash值，然后用户就可以通过该Hash值访问具体的数据内容。

Naming层的具体实现相对简单，因为基于已经成熟的Merkle Dag层和Routing层，数据交换层的API接口，可以实现固定Name与可变数据hash值之间的映射与映射数据的查找。虽然相对简单，但是其应用场景缺比较丰富且有趣，下面我们将以一个无线扩容的存储挂载带你为例，讲解一下其使用方式，相比于上一节讲解的去中心化网站，本节讲的去中心化无限扩容网盘会更有意思一些。

我们以Linux操作系统的目录结构为例，首先要启动ipfs的守护进程，并且调用ipfs的mount命令，将整个IPFS网络mount到 "/" 目录下（mount到那些目录可以随意），如果成功则会出现一个"IPFS"目录，此时整个IPFS网络就会为你提供网络存储服务，通过Naming协议，任何添加到该目录下的文件和文件夹都会被映射到IPFS网络可以识别的HASH值。这样任何加入到IPFS网络的，各式各样的存储设备就可以为你提供无限制的数据存储服务。

对于公链项目，如果能在此网络的基础上增加激励机制，就可以充分调动大家的积极性，将闲置的存储资源贡献出来获取代币奖励，并且对于使用者来说，也可以通过支付代币的方式灵活的获取数据的存储与读取服务，并且这种付费的计算精度可以非常精准，这意味着大家不用购买冗余的存储空间，可以做到用多少就付多少钱的效果，这样可以做到及其精准的共享计费。

对于企业级用户来说，搭建这样的存储公司内网，可以充分的利用公司闲置的IT设备资源，对于大的集团公司，往往有海量的数据存储，并且数据是分为不同的等级的，对于那些并不是特别重要但是数量又庞大的数据，租用商业的存储空间极其昂贵，性价比很低；与此同时公司内部的IT设备会面临资源浪费，淘汰或者闲置的情况，使用此技术方案搭建一个存储私有网络，既可以充分利用公司的闲置资源，又可以满足公司的存储需求。

根据前几节讲解的内容，数据是被分配并加密存储在所有节点上，因此数据的安全性和保密性可以得到充分的满足，因此使用此协议也无需担心数据泄露的问题。

在数据的传输过程中，为了防止抓包软件对数据的偷听，通过以下协议可以解决数据再传输过程中的安全问题。

首先是作为客户端的IPFS节点发起内容访问请求，服务器端会给出自己的公钥，客户端收到公钥之后，将自己的公钥发送给服务器，并且随机生成2个公钥C1和C2，然后用服务的公钥对这两个新的公钥进行加密，将加密数据传送给服务器，服务器收到数据后，用自己的私钥将公钥C1和C2解密，同时自己也随机生成2个公钥S1和S2，并将这两个新的公钥用客户端的公钥加密，将加密数据发送给客户端，客户端收到加密数据后，用自己的私钥解密。

以后的每次数据传输，客户端到服务器端发送数据都要使用公式1用到的数据进行签名，服务器到客户端的数据都要使用公式2中的数据进行签名，这样可以杜绝恶意节点对于数据的修改和破坏。

到本节为止，关于IPFS的深入架构分析告一段落，除去IPFS的网络层没有进行深入的分析和研究，其它协议层都已经分析完毕，本节结合应用实例讲解了Naming协议层的实现，因此应用层其实夹杂在了本层协议的讲解中。接下来的工作我们会根据时间安排来讲解IPFS网络层(最底层)的实现，并且开启NBS(Next Blockchain System 我们的公链项目)对IPFS协议全面重构，以满足我们应用场景的需要，这个过程中，我们会开发对应的DAPP来测试我们重构的效果和网络的性能，敬请期待接下来更精彩的文章《NBS对IPFS协议的重构》。