BitSwap協議

IPFS節點之間是如何進行數據交換的？本文來講一下這個問題。

IPFS在BitTorrent的基礎上實現了p2p數據交換協議：BitSwap協議

IPFS每一個節點都維護了兩個列表：

• 已有的數據塊（have_list）
• 想要的數據塊（want_list）

當兩個節點建立連接后，他們會根據hava_list和want_list互通有無。跟BitTorrent不一樣的是：BitSwap獲取數據塊的時候不限于從同一個torrent里面。也就是說BitSwap可以從不屬于本文件的其他文件獲取數據塊(只要數據塊的哈希值一樣，數據內容必然是一樣的)，從全局考慮，這使得BitSwap的效率相比于BitTorrent更高。

我們知道，對于p2p網絡，有一個很重要的問題是：如何激勵大家分享自己的數據？用過迅雷、BitTorrent、emule等p2p軟件的讀者應該都知道，如果只下載不上傳的話，很快你的節點就無法下載數據了或者下載數據變得很慢。每一個p2p軟件都實現了自己的數據分享策略。IPFS也不例外。

IPFS的策略體系由信用、策略、賬單組成

BitSwap信用體系

BitSwap協議必須能夠激勵節點去樂于分享數據，即使這個節點暫時沒有數據需求。IPFS根據節點的之間的數據收發建立了一個信用體系：有借有還，再借不難。

• 發送給其他節點數據可以增加信用值
• 從其他節點接受數據降低信用值

如果一個節點只接收數據而不分享數據，信用值就會降得很低而被其他節點忽略掉。簡單來講就是：你樂于分享數據，其它節點也樂于發送數據給你，如果你不愿意分享，那么其它節點也不愿意給你數據。

BitSwap策略

根據上面的信用體系，BitSwap可以采取不同的策略來實現，每一種策略都會對系統的整體性能產生不同的影響。策略的目標是：

節點數據交換的整體性能和效率最高

阻止“吃白食”(freeloaders)的現象。就是不能夠只下載數據不上傳數據

可以有效的防止一些攻擊行為(比如：女巫攻擊)

對信任節點建立寬松機制（lenient）

IPFS提供一個可參考的策略機制（實際的實現可以有所變化）：

每個節點根據和其他節點的收發數據，計算負債率（debt ratio，r）
r = bytes_sent / (bytes_recv + 1) 節點根據負債率計算出來和這個節點的數據發送率（P） P (send|r) = 1? 1/(1+exp(6?3r))

根據這兩個函數可以發現，當負債率達到某一個值的時候負債率會急劇下降。

這個模型表達的意義：如果一個節點只接受數據不分享數據，別人發送給它數據的概率會越來越低（到達某一個值后就會急劇降低接近0），如果節點持續保持分享數據，別的節點向你發送數據的概率就會越來越大。

IPFS的官方論文里面沒有給出來曲線圖（只放了一個空白的圖），小編根據函數幫大家把曲線圖畫出來了。（小編一般是不愿意往文章里面放公式的，霍金說過：一本科普書中，每多一個公式，讀者減少就會一半，但是這兩個公式比較簡單，小編就冒個險 ）

P (send|r) = 1? 1/(1+exp(6?3r))

BitSwap賬單

BitSwap節點會記錄下來和其他節點通信的賬單（數據收發），可以保持節點間數據交換的歷史和防止篡改。當兩個節點之間建立連接的時候，BitSwap會相互交換賬單信息，如果賬單不匹配，則清除重新記賬。惡意節點可能會故意“丟失”賬單，以希望清除掉自己的債務。其它交互節點會把這些都記下來，如果總是發生，節點就會被拒絕。

BitSwap協議

IPFS節點之間的數據交換和激勵體系大致就是這些內容。有想深入了解的讀者，建議參考一下 BitTorrent協議，IPFS的p2p協議大部分都來自于BitTorrent：

https://en.wikipedia.org/wiki/BitTorrent

下次我們主要講一下IPFS節點是如何找到彼此的？

---

本專欄的微信公眾號IPFS指南(ipfs_guide)，致力于IPFS的知識的普及，如果你對IFPS、Filecoin，挖礦感興趣，敬請關注！

本專欄的文章允許轉載，但請注明：原文來自于知乎專欄：IPFS指南(IPFS指南）作者：飛向未來

總結

以上是生活随笔為你收集整理的IPFS: BitSwap协议(数据块交换)的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

如果覺得生活随笔網站內容還不錯，歡迎將生活随笔推薦給好友。