IPLD：协议实验室改进互联网的关键

除了IPFS与Filecoin以外，协议实验室还进行了许多改进整个互联网的工作。协议实验室的使命是推动计算领域的突破，构筑下一代互联网，最终目标是推动人类向前发展。

互联网是当前人类最重要的技术之一，想要改进它，答案就是Web3。Filecoin与IPFS构建了Web3底层存储框架，但协议实验室所做的不仅限于此。在建设Web3中，他们还提出了一些其他项目，包括IPLD、libp2p、Multiformats、drand等，以便更好的发展Web3。

下面，让我们分别了解一下这些项目以及它们在Filecoin中的作用。在今天这篇文章中，我们先来了解IPLD。

IPLD全称为InterPlanetary Linked Data，即星际键连资料。首先我们要先理解什么是“键连资料”，这个概念由万维网创始人蒂姆·伯纳斯-李提出，是最初的Web3（区别于我们目前常说的web3），也就是语义网概念之一。

在过去的互联网语境中，它是通过可链接URI方式来发布、分享、连接Web中各类资源的方法。它利用Web在不同数据源之间创建语义关联，比如在生命科学中，它可以通过这样的语义关联发现新药物；在新闻媒体行业，可以将过往的新闻内容创建联结，以便进行更精准的搜索等。

而在现在的Web3环境中，它又意味着什么呢？

你可以将开源软件的信息与虚拟货币的交易键连，这样就可以利用区块链记录更改记录、提交时间和信息等；你也可以将以太坊智能合约与IPFS键连，这样对智能合约的每次修改和执行都能存储在IPFS上。只是不通过URI来链接，而是通过哈希值来寻址，因此它可以适用于所有以哈希值为寻址手段的协议。

Filecoin与IPFS将IPLD用于区块链数据结构，它位于二者系统之下，主要用来定义数据、给数据建模。通过IPLD，可以方便地访问来自不同领域的数据。它可以完成使加密哈希在分布式系统中的数据变得有互操作性，建立通过内容可寻址web的数据模型，可以处理在链上存储数据、创建哈希链接（即内容标识符，简称CID）等繁重工作。

在最初的设计中，IPLD就被设计为能实现最大实用性的工具，它支持多种编程语言，代表数据编码的多样性。它的目标是实现可普遍寻址和可链接的去中心化数据结构，这样的结构可以反过来支持更去中心化的应用程序。它具有以下几个显著的特点：

1. 规范化数据模型：一个自包含的描述性模型，唯一地标识任何基于哈希的数据结构，并确保相同的逻辑对象总是映射到相同的位序列。

2. 协议独立：IPLD将独立的系统组合在一起，使与现有协议的集成变得简单。

3. 可升级：有了多格式（multiformat）支持，IPLD很容易升级，并将随着您喜欢的协议而增长。

4. 跨格式的互操作：以各种可序列化的格式表示IPLD对象，如JSON、CBOR、YAML、XML等，使IPLD在任何框架中都易于使用。

5. 向后兼容：非侵入性解析器使IPLD易于集成到现有工作中。

6. 所有协议的名称空间：IPLD允许您通过一个公共名称空间，通过协议无缝地跨协议探索数据，结合基于哈希的数据结构。

关于IPLD还有很多可以说的，这里可以先了解它对Filecoin的支持。在Filecoin中，主要引入了IPLD的内容寻址本身的概念、DAG-CBOR等编解码器、Content Addressable Archives（CAR）文件格式以及GraphSync等协议。

其中，Filecoin系统数据结构都使用DAG-CBOR（一种IPLD编解码器）存储，用于存储、检索和遍历哈希链接的数据DAG（有向无环图，一种图论数据结构）。CBOR是一种二进制存储系统，Filecoin使用CBOR可以显著提高效率，此外，CBOR可以处理比JSON（一种轻量级数据交换格式）更多数据类型。

Filecoin中另一个与IPLD相关联的是CAR（Content Addressable Archives，内容可寻址档案）格式，它可以将内容可寻址对象以IPLD块数据的形式存储为字节序列，扩展名一般为.car。这个格式的用途主要是通过序列化IPLDDAG，生成Filecoin分片——这是Filecoin中文件的主要表示形式，然后该.car文件经过进一步的转换以生成分片CID。

GraphSync是一种请求/响应协议，可在不同对等节点之间同步部分图（即经过身份验证的DAG），使用选择器来标识要在不同对等节点之间同步的图的特定子集。Filecoin使用GraphSync来同步区块链的各个部分。

IPLD只是数据结构在Web3领域的一次更新迭代。在此之前，Web2也有许多解决方案，并且在数据结构处理方式上与IPLD有许多相似之处。但是IPLD开创了去中心化存储的领域，在过去的基础上增加了可扩展性和灵活性，为开发人员提供了一种推动Web3开发的新工具。

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