Libp2p：IPFS與Polkadot的雙劍合璧_TRA

暨5月20日Dr.GavinWood宣布啟動Substrate接入IPFS的開發工作-作為2020年最為矚目的兩大公鏈項目，IPFS和Polkadot的合作已悄然開始。全文閱讀時間：20分鐘文章面向Polkadot和IPFS生態的開發者與技術愛好者如果大家有關注過Polkadot、Substrate、IPFS的動態，可能都對libp2p這一名詞比較眼熟。Libp2p是一個點對點網絡協議堆棧。最初的標準版本是由協議實驗室(ProtocolLab)開發，并基于libp2p打造出IPFS星際文件系統，同時多個開發團隊基于開源的libp2p框架又開發出適合自己的X-libp2p點對點網絡底層。

圖：Web3技術棧-Lay0，Lay1Libp2p作為一個模塊化和可拓展的網絡堆棧，已由IPFS，波卡,Substrate等很多開源項目所應用。Libp2p實際上是眾多點對點網絡協議的的統稱，并由眾多開發者幫助實現了Rust,Python等語言、以及面向不同對象的衍生版本；例如Gossip協議，BitTorrent，TOR，都是libp2p協議的一部分--最初是由協議實驗室發起，一直在維持libp2p的Go語言和JavaScript語言實現的開發和運維，波卡的開發公司ParityTechnologies實現了Rust語言版的Libp2p。作為一個開源項目，Libp2p網絡棧可以由任何開發者開發并不斷擴張到任何應用。波卡之中的IPFSprotocol

花旗銀行：央行數字貨幣和Libra不會使用工作量證明:花旗銀行新興支付和業務發展部負責人托尼·麥克勞克林（Tony McLaughlin）最近談到央行數字貨幣、Libra和比特幣，他表示，中國和瑞典等國正在開發央行數字貨幣，并提請人們注意央行數字貨幣和比特幣最大區別在于后者基于工作量證明模型，而央行數字貨幣、甚至是Libra這樣私人數字貨幣絕不會使用工作量證明，而是采用準中心式系統，并且不會對運行節點的匿名人士開放。托尼·麥克勞克林特別提到自己對比特幣的熱愛，并稱對比特幣情有獨鐘。（finextra）[2020/5/20]

圖：IPFS協議與libp2p協議-Polkadot技術棧在開發的過程中，波卡自己使用了由Rust語言開發的版本跟協議實驗室的“標準”libp2p版本有所不同。首先以林嘉文博士(Dr.GavinWood)帶領的Polkadot項目與Parity開發團隊推出了自己的區塊鏈開發框架Substrate，Substrate框架下的libp2p網絡協議是“標準libp2p協議和自研點對點網絡協議的混合”。<Substrate是波卡開發團隊Parity研發的區塊鏈搭建SDK,具有：適配擴容互操作結構，runtime邏輯自定義，無需分叉升級，適用于所有波卡生態項目并可在未來接入波卡等優點,Gavin曾用Substrate演示15分鐘搭建并發布一條公鏈>在libp2p官方標準協議方面，波卡共享了IPFS的libp2p，共同的功能包括connection-checking(Ping協議)，informationonpeers(Identity協議)，以及Kademiliaramdonwalking等。

聲音 | 扎克伯格：Facebook正在開發與Libra一起使用的數字錢包:在本周的財報電話會議上，Facebook首席執行官扎克伯格表示，Libra計劃的工作正在由Libra基金會處理，并強調了基金會與社交網絡之間的分離。此外他表示，該公司正在開發一種與Libra一起使用的數字錢包，“以便使世界各地的支付基礎設施，尤其是跨境轉賬，更加高效”。（Ejinsight）[2020/1/31]

圖：Cratesc_network-Parity而同時基于Libp2p，Substrate框架為此專門研發一套點對點網絡協議：LegacySubstratestream：用于獲取區塊信息(同步)的請求-響應、輕量級客戶端、事務通知和區塊聲明等。詳情參考：https://crates.parity.io/Substrate與IPFS:

為區塊鏈搭建框架賦能星際文件系統-IPFS是一種點對點的超媒體協議，它允許將文件上傳到網絡，并與內容可尋址URI共享。盡管IPFS和Substrate都使用libp2p，但不能說Substrate“使用”IPFS，因為除了共享用于聯網的底層庫之外，更多的是基于IPFS和libp2p的技術擴展。

聲音 | 瑞士總統：Libra需要進行修改才能獲得批準:金色財經報道，瑞士財政部長兼即將卸任的總統Ueli Maurer對瑞士廣播公司SRF表示，我不認為(Libra以目前的形式有機會)，因為中央銀行將不會接受支撐其的一籃子貨幣。他表示，Libra目前的形式已經失敗，需要進行修改才能獲得批準。Libra沒有立即回應置評請求。[2019/12/28]

圖：Substrate技術棧那么Polkadot和Substrate會選擇libp2p作為網絡層呢？首先目前的事實是幾乎所有的分布式的點對點的網絡協議都存在傳統中心授信式網絡的遺留問題。Libp2p的開源屬性使其成為開發者可以即插即用的工具套件。首先在去分布式計算中，最重要的轉變之一就是Client/Server的概念不復存在。以你的家用寬帶路由器為例，所有連接到寬帶的設備都會有一個私人的IP地址。當你向服務器請求服務時，你的寬帶路由器就會將你的私人IP地址替換成一個家庭網絡內的公用IP地址。

聲音 | 惠譽：Libra可能面臨全球性銀行和反壟斷規則的約束:評級機構惠譽表示，Facebook（FB.O）旗下加密貨幣Libra可能面臨全球性銀行和反壟斷規則的約束。（金十）[2019/10/22]

如果你自己的所有設備就是該寬帶的所有連接的客戶端，那就不會產生中心化服務器造成的問題，但如果一個來自外界的陌生客戶端會連接到你的寬帶路由器并想你的設備發出“請求”-->此時你的設備就會行使服務器的角色并向外界的請求者發出所對應的數據或命令回復-導致數據泄漏。這個狀態就是典型的NAT穿透問題。而Libp2p就可以處理這一問題，點對點網絡框架下客戶端同時也是服務器，每個點與點之間會相互請求和傳輸數據并由設定好的算法對網絡行為進行通過或不通過的驗證。一個網絡節點之外包裝的形式可以是各種硬件、或是操作系統、或者通信協議。Libp2p既支持未加密的(如TCP、UDP)，也支持開箱即用的加密協議(如TLS、Noise)。Libp2p的“中繼”理念眾多使用libp2p網絡底層的項目會共享libp2p帶來的優勢，以libp2p的“子協議Relay”為例。

圖：兩個網絡節點的Relay協議，通過Multiformats的Multiaddr自描述地址對傳輸的地址進行解釋當眾多網絡節點依附于各種不一樣的NAT路由和服務器平臺時，節點們是不允許外部的連接接入的。如果必須要把這些節點連接起來形成一個去中心化的網絡環境，Libp2p的Relay協議就把proxy設置在并生成連接于任意兩個節點之間：這樣所有的信息傳輸都會被加密并由遠端的多數節點進行驗證，因此使proxy本身無法成為驗證中間人但仍擔任傳輸中繼的角色。

動態 | Square Crypto聘請來自Lightning Labs、Calibra及谷歌的三名新員工:Square Crypto剛剛宣布了三名將致力于開源項目的新員工。其中包括此前曾在Facebook和BitGo工作的Arik Sosman，他最近是Calibra子公司的成員。另外的兩個新員工分別為來自Lightning Labs的Valentine Wallace和來自谷歌的Jeffrey Czyz，他們將幫助“發展FOSS（自由和開放軟件）開發人員基礎”。（coindesk）[2019/9/20]

圖：2020年5月20日波卡項目領導人林嘉文博士宣布啟動Substrate接入IPFS的開發工作。據了解，Web3基金會在2019年已與一家頭部IPFS礦機品牌初步達成波卡上線后數據存儲合作意向。在Libp2p網絡底層通過IPFS從其他鏈上調用數據，其中IPFS數據交換協議“ContentTransfer”:此版本包括主要的Bitswap重構，運行新的和向后兼容的Bitswap協議。借助重構的Bitswap協議，一是可以實現從使用新協議的其他節點獲取數據時，幾乎沒有重復區塊；二是Bitswap協議將從從多個節點獲取數據時會實現更好的并行性(parallelism)。

圖：IPFS–Bitswap:thedataexchangeprotocol生態互贏：為什么波卡和Substrate需要libp2p與IPFS

Libp2p協議自誕生以來承擔著Web3.0的使命，為眾多分布式網絡項目賦能。而Polkadot之所以在眾多解決方案中，能夠成為引領跨鏈的生態之一，很大程度上和它的可拓展性(Scalability)分不開。其基礎的Substrate區塊鏈搭建框架在底層也應用到了IPFS。Libp2p定位為未來去中心應用程序的標準，一種靈活的跨平臺網絡框架，用于點對點應用程序。可以處理Polkadot生態系統中的對等方的發現和通信。現在多個網絡都采用了Libp2p技術。如EOS、以太坊2.0、Substrate(Polkadot)、Agoric、Filecoin。根據Substrate的技術文檔：目前不可能也不打算使用libp2p網絡堆棧和rust-libp2p庫之外的其他更優秀的網絡堆棧。可以說是目前任何分布式網絡協議都會與libp2p這個網絡底層產生關聯。開源的Libp2p技術為去分布式網絡源源不斷注入新鮮血液，“NoProxy”–一個無需授信的世界，波卡與IPFS在libp2p網絡上搭建著共通的宏偉愿景–Web3.0

Libp2p協議自誕生以來承擔著Web3.0的使命，為眾多分布式網絡項目賦能。而Polkadot之所以在眾多解決方案中，能夠成為引領跨鏈的生態之一，很大程度上和它的可拓展性(Scalability)分不開。其基礎的Substrate區塊鏈搭建框架在底層也應用到了IPFS。Libp2p定位為未來去中心應用程序的標準，一種靈活的跨平臺網絡框架，用于點對點應用程序。可以處理Polkadot生態系統中的對等方的發現和通信。現在多個網絡都采用了Libp2p技術。如EOS、以太坊2.0、Substrate(Polkadot)、Agoric、Filecoin。根據Substrate的技術文檔：目前不可能也不打算使用libp2p網絡堆棧和rust-libp2p庫之外的其他更優秀的網絡堆棧。可以說是目前任何分布式網絡協議都會與libp2p這個網絡底層產生關聯。開源的Libp2p技術為去分布式網絡源源不斷注入新鮮血液，“NoProxy”–一個無需授信的世界，波卡與IPFS在libp2p網絡上搭建著共通的宏偉愿景–Web3.0

撰文：ShawnRingLin-PolkaBase圖表:ShawnRingLin校對：TezasConsulting,CANDAQCryptoSkyAMA,LianDu,鏈讀，連讀編輯：ShawnRingLin參考文獻：

https://medium.com/paritytech/https://wiki.polkadot.network/https://crates.parity.io/sc_network/index.htmlhttps://segmentfault.com/https://www.dropbox.com/https://github.com/ipfs/go-ipfs/releas

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