而在5月20日，GavinWood博士宣布启动IPFS基板接入开发——作为2020年最受瞩目的两大连锁项目，IPFS(filcoin)与Polkadot的合作已经悄然启动。
阅读时间：20分钟。
本文面向Polkadot和IPFS生态的开发者和技术爱好者。
如果你关注过Polkadot、Substrate和IPFS的动态，你可能对libp2p这个术语很熟悉。Libp2p是一个对等网络协议栈。最初的标准版本是由协议实验室开发的，IPFS星际文件系统是基于libp2p构建的。同时，几个开发团队基于开源的libp2p框架开发了自己的X-libp2p对等网络底层。
图：Web3技术堆栈-第0层、第1层
Libp2p作为一种模块化、可扩展的网络堆栈，已经被许多开源项目所应用，如IPFS、Boca和Substrate(Boca开发公司创建的区块链开发框架)。实际上P2P是很多对等网络协议的统称，很多开发者帮助实现了Rust、Python等语言，以及针对不同对象的衍生版本。
比如Gossip协议，BitTORrent，Tor，都是libp2p协议的一部分——最初由协议实验室发起，一直在维护Libp2p的Go语言和JavaScript语言的开发和运行。Boca的开发公司Parity Technologies已经用Rust语言实现了libp2p。作为一个开源项目，Libp2p网络栈可以由任何开发者开发，并不断扩展到任何应用。
波卡中的IPFS协议图：ipfs协议和libp2p协议-Polkadot技术栈
在开发过程中，Boca本身使用的是Rust language开发的版本，与协议实验室的“标准”libp2p版本不同。起初，林嘉文博士领导的Polkadot项目和奇偶校验开发团队推出了自己的区块链开发框架Substrate，Substrate框架下的libp2p网络协议是“标准libp2p协议和自研对等网络协议的混合体”。
关于libp2p的官方标准协议，boca分享了IPFS的libp2p，常用的功能有连接检查(Ping协议)、关于对等体的信息(身份协议)、Kademilia ramdon walking等。
图：机箱sc _网络-奇偶校验
同时，基于Libp2p，底层框架专门开发了一套对等网络协议：遗留底层流：获取块信息的请求-响应(同步)、轻量级客户端、事务通知和块声明等。
详细信息：
https://crates.parity.io/
底物和IPFS:构建区块链赋能框架
星际文件系统-IPFS是一个点对点超媒体协议，允许文件上传到网络，并与内容可寻址URIs共享。虽然IPFS和Substrate都使用libp2p，但不能说Substrate“使用”了IPFS，因为除了共享底层库进行组网，更多的是基于IPFS和libp2p的技术扩展。
照片：基板技术堆栈
所以Polkadot和Substrate会选择libp2p作为网络层？第一个事实是，几乎所有分布式点对点网络协议都继承了传统的中央信用网络。
Lib的开源属性使其成为开发者可以即插即用的工具套件。首先，分布式计算最重要的变化之一是客户机/服务器(客户机和服务器)的概念不再存在。以你家的宽带路由器为例。所有连接到宽带的设备都有一个私有IP地址。当您向服务器(传统的互联网服务器)请求服务时，您的宽带路由器会将您的私有IP地址替换为家庭网络中的公共IP地址。
如果你自己的所有设备都是宽带的连接客户端，就不会出现集中式服务器导致的问题，但是如果外部的陌生客户端连接到你的宽带路由器，向你的设备发出“请求”——那么你的设备就扮演了服务器的角色，向外部请求者发送相应的数据或命令回复——就会导致数据泄露。这种状态是典型的NAT穿透问题。
Libp2p可以处理这个问题。在对等网络的框架下，客户端也是服务器，各点互相请求和传输数据，由set算法验证网络行为是通过还是失败。网络节点的外部包可以采取各种硬件、操作系统或通信协议的形式。Libp2p既支持未加密的(比如TCP和UDP)，也支持现成的加密协议(比如TLS和Noise)。
Libp2p的“中继”概念
很多使用libp2p网络底层的项目都会分享libp2p带来的优势，以libp2p的“子协议中继”为例。
图：两个网络节点的中继协议。传输地址由多种格式的多地址自描述地址解释(协议实验室的另一个项目)。
当许多网络节点连接到不同的NAT路由和服务器平台时，这些节点不允许访问外部连接。如果需要将这些节点连接起来形成一个去中心化的网络环境，Libp2p的中继协议会在任意两个节点之间设置并连接代理：这样所有的信息传输都会被大多数远程节点加密验证，从而使得代理本身无法成为验证中间人而仍然充当传输中继。
图：2020年5月20日，Boca项目负责人林嘉文博士宣布IPFS基板接入开发启动。据了解，2019年，Web3基金会已与头部IPFS矿机品牌Boca上线后，初步达成数据存储的合作意向。
在Libp2p网络的底层，通过IPFS从其他链调用数据，其中IPFS数据交换协议“内容传输”:该版本包含了主Bitswap重新配置，运行一个新的、向后兼容的Bitswap协议。借助重构后的Bitswap协议，一是可以实现从使用新协议的其他节点获取数据时几乎没有重复块；第二，当从多个节点获取数据时，Bitswap协议将实现更好的并行性。
图像：ipfs位交换：数据交换协议
生态共赢：为什么Boca和Substrate需要libp2p和IPFSLibp2p协议承担Web3.0诞生以来的使命，赋能众多分布式网络项目。Polkadot之所以能成为众多解决方案中领先的生态系统之一，很大程度上是因为它的可扩展性。其基本基板区块链建筑框架也适用于IPFS在底部。
Libp2p被定位为未来去中心化应用的标准，一个灵活的点对点应用的跨平台网络框架。它可以处理Polkadot生态系统中对等体的发现和通信。现在很多网络都采用了Libp2p技术。如EOS、以太坊2.0(进行中)、Substrate (Polkadot)、Agoric、Filecoin(IPFS激发层)。
根据Substrate的技术文档：目前不可能也不打算使用libp2p网络栈和rust-libp2p库之外的其他更好的网络栈。可以说，任何分布式网络协议都会与网络的底层libp2p相关联。
开源的Libp2p技术不断为分布式网络注入新鲜血液，“无代理”——一个无信用的世界。博卡和IPFS构建了一个共同的宏伟愿景——基于libp2p网络的Web 3.0。
自诞生以来，Libp2p协议就承担了Web3.0的使命，使许多分布式网络项目成为可能。Polkadot之所以能成为众多解决方案中领先的生态系统之一，很大程度上是因为它的可扩展性。其基本基板区块链建筑框架也适用于IPFS在底部。
Libp2p被定位为未来去中心化应用的标准，一个灵活的点对点应用的跨平台网络框架。它可以处理Polkadot生态系统中对等体的发现和通信。现在很多网络都采用了Libp2p技术。如EOS、以太坊2.0(进行中)、Substrate (Polkadot)、Agoric、Filecoin(IPFS激发层)。
根据Substrate的技术文档：目前不可能也不打算使用libp2p网络栈和rust-libp2p库之外的其他更好的网络栈。可以说，任何分布式网络协议都会与网络的底层libp2p相关联。
开源的Libp2p技术为去分布式网络源源不断注入新鲜血液，\”无代理人\”—一个无需授信的世界，波卡与IPFS在libp2p网络上搭建着共通的宏伟愿景web 3.0
撰文：ShawnRingLin – PolkaBase
图表：ShawnRingLin
校对：Tezas咨询公司，CANDAQ
莲都，隐天山，链读，连读
编辑：ShawnRingLin
参考文献：https://medium.com/paritytech/
https://wiki.polkadot.network/
https://crates.parity.io/sc_network/index.html
https://segmentfault.com/
https://www.dropbox.com/
https://github.com/ipfs/go-ipfs/releas