IPFS进阶 | Filecoin 规范文档（三）- 大数跨境

首页

IPFS进阶 | Filecoin 规范文档（三）

星际视界IPFSNEWS

2019-09-19

导读：星际视界将持续翻译和整理官方正在编写的Filecoin网络协议的详细说明，并通过连载的方式，提供给中国研究者交流参考。

星际视界将持续翻译和整理官方正在编写的Filecoin网络协议的详细说明，并通过连载的方式，提供给中国研究者交流参考。

Filecoin网络（二）

2.1 Filecoin数据传播

Filecoin网络需要向网络中的所有对等体广播块和消息。本文档详述了该过程的工作原理。

使用gossipsub libp2p pubsub路由器传播消息引用旁边的消息和块头。每个完整节点都必须实现并运行该协议。所有pubsub消息都经过身份验证，必须在进一步传播之前进行语法验证。

此外，每个完整节点必须实现并提供bitswap协议，并通过它提供所知的所有Cid Referenced对象。这允许任何节点Message从其连接的任何节点获取缺失的部分（例如）。但是，节点应该将这些请求扇出到多个节点，而不是一次轰炸任何请求太多的单个节点。节点可以实施限制和DDoS保护以防止这种轰击。

比特交换

运行bitswap以从其他filecoin节点获取和提供数据（例如块数据和消息）。这用于在块传播期间填充丢失的位，并且还用于在同步期间获取数据。

目前还没有针对bitswap的官方规范，但是protobufs应该在过渡期间提供帮助。

块传播

块通过libp2p pubsub通道传播/fil/blocks。使用适当的信息填写以下结构，序列化（使用CBOR-RPC），并通过网络发送：

Messages 当用于构造sharray时，消息cid数组必须与块中的字段匹配。

每次BlockMsg收到的都必须通过语法检查进行验证，然后再次传播。如果验证失败，则不得传播。

消息传递

消息通过libp2p pubsub通道传播/fil/messages。在这个频道上，每个序列化Message都会公布。

收到邮件后，必须检查其有效性：签名必须有效，并且相关帐户必须有足够的资金来支付指定的操作。如果消息无效，则应将其删除，不得转发。

“讨论检查签名和账户余额，一些需要考虑的棘手问题。基金检查会导致不当下降吗？例如，我有一条消息发送资金，然后使用新建的帐户发送资金，只要前一次没有执行，第二次将被视为“无效”......虽然它不会在执行时。”

2.2 Filecoin特定网络协议

所有filecoin网络协议都实现为libp2p协议。本文档假设所有数据都在libp2p流上的对等体之间进行通信，如网络中所述

Ipld dag-cbor RPC

Filecoin使用来自ipfs和libp2p的许多预先存在的协议，并且还实现了它自己的几个新协议。对于这些Filecoin特定协议，我们将使用下面定义的Ipld dag-cbor RPC协议格式。

此格式由一系列IPLD对象组成，使用序列化dag-cbor。每当filecoin协议出现“发送X”时，它意味着“IPLD使用对象X序列化dag-cbor，然后写入序列化字节”。

“注意：实现应限制从线路读取IPLD对象时的最大字节数。我们建议1MB作为一个理智的限制。”

链接

Ipld：https：//github.com/ipld/specs
dag-cbor：https：//github.com/ipld/specs/blob/master/block-layer/codecs/DAG-CBOR.md

Hello Handshake

Name: Hello
Protocol ID: /fil/hello/1.0.0

“当两个filecoin节点最初相互连接以确定有关另一个节点的信息时，使用Hello协议。

每当一个节点获得一个新连接时，它就会在该连接上打开一个新的流并“says hello”。这是通过制作a HelloMessage，使用CBOR RPC将其发送给另一个对等体并最终关闭流来完成的。

从另一个节点收到“hello”流后，您应该读取CBOR RPC消息，然后检查genesis散列是否与您的genesis散列匹配。如果没有，该节点不是您的网络的一部分，并且可能应该断开连接。接下来，应该将其他节点的HeaviestTipSet声明HeaviestTipSetWeight和peerID传递给链同步子系统。

存储交易制作

名称：存储交易制作
协议ID：/fil/storage/mk/1.0.0

“任何客户端都使用存储交易协议来存储与矿床的数据。”

协议从存储客户端（在这种情况下可能是普通存储客户端或代理）开始。假设客户端piece在执行该协议之前已将其数据准备好。对于初始数据处理的详细信息，请参阅客户端数据。

首先，客户端向SignedStorageDealProposal存储矿工发送一个：

“TODO：这里可能还包括起始块高度，以指示何时可以开始此交易（暗示您可以在将来选择一个值）。在第一次回复之后，双方将签署同意该交易在此时开始。这可能用于在失速时挑战任何一方。这个起始区块的高度也使矿工有时间密封并在链上发布承诺。否则会出现一种奇怪的情况，即客户可以立即削减矿工没有存储数据。”

处理

[客户]发送SignedStorageDealProposal。

[Miner]发送SignedStorageDealResponse，接受或拒绝交易。

[客户]如果response.state是，Accepted那么转移有问题的数据。

[矿工]一旦矿工收到他们验证的所有数据。成功后，他们设置DealState为Staged（内部）。

[Miner]当扇区被封闭时，状态被设置为Sealing。

[Miner]当承诺发布在链上时，状态设置为Complete。

[客户]一旦交易进入Sealing状态，他们就能够查询并获得PieceInclusionProof他们需要验证矿工确实存储他们的数据。

在任何时间点，客户端都可以查询（使用查询协议）矿工以获得交易的当前状态。

“注意：数据传输操作在此协议的带外进行，最初可以是简单的位交换传输。支持其他更“异国情调”的协议，如邮寄硬盘驱动器是一个明确的目标。”

存储交易查询

名称：存储交易查询

协议ID：/fil/storage/qry/1.0.0

这是查询给定存储协议当前状态的基本协议。在任何时候，该流程中的客户端可以向矿工询问给定提议的状态。要查询，他们发送StorageDealQuery

如下所示：

如果baseState是Unset或终止状态（Complete，Rejected或Failed），则返回有关交易的当前状态。如果该baseState交易的当前状态不同，则交易的当前状态也会立即返回。在baseState匹配当前交易状态的情况下，流保持打开直到状态改变，此时返回交易的新状态。

“注意：将来我们可能想要一些更复杂的东西，它能够同时在一条流上多路等待有关大量交易的通知。升级到这个应该相对简单，所以现在我们做的很简单。”

Retrieve Piece for Free

名称：Retrieve Piece for Free
协议ID：/fil/retrieval/free/0.0.0

Retrieve Piece for Free协议用于协调从矿工到客户的工件的转移，无需客户端。

客户端通过向矿工打开libp2p流来启动协议。要查找并连接到矿工，应使用地址查找服务。连接后，客户端必须向矿工发送RetrievePieceRequest消息。

当矿工收到请求时，它会回复一条RetrievePieceResponse消息，表明它已接受或拒绝了该请求。

如果矿工不接受请求，则发送一个RetrievePieceResponseFailure，其中message字段设置为指示请求被拒绝的原因。

如果矿工接受请求，它会发送一个RetrievePieceResponseSuccess。然后矿工发送客户订购的RetrievePieceChunk消息，直到所有件的数据都已传输，此时矿工关闭流。

注意：客户端必须能够通过按Data接收顺序连接-bytes 来重建一个部分。

注意：256 << 8由于我们的软件限制了CBOR编码消息的大小（以256 << 10字节为单位），因此矿工将该块分成包含最多字节的块。

BlockSync

名称：阻止同步

协议ID：/fil/sync/blk/0.0.1

blocksync协议是一种小型协议，允许Filecoin节点相互请求块的范围。这是一个简单的请求/响应协议。

该请求通过其最高块的散列请求给定长度的链。所述Options允许请求者指定是否被包括块和消息。

响应包含反向迭代顺序中的请求链。Chain如果Blocks设置了请求中的选项位，则数组中的每个项都包含该tipset的块，如果设置了该Messages位，则该tipset中所有块的消息。该MsgIncludes数组包含数组中每个块的一个整数Blocks数组。每个数组都MsgIncludes包含一个来自Messages数组的消息索引列表，这些索引Block位于块数组中的每个数组中。