干货｜原来IPFS是这样存储文件的

趣链科技

于 2020-08-10 14:19:57 发布

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文章标签：区块链

本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/Hyperchain/article/details/107912181

本文详细介绍了IPFS（星际文件系统）的文件存储原理，包括CID的概念、IPFS的组件以及文件存储流程。文件被分块存储，采用默克尔DAG结构，每个节点最多链接174个块。IPFS通过多层Datastore封装实现存储，其分布式特性适合互联网用户，但直接用于企业存储服务需考虑节点认证和内容查找策略。

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概述

IPFS - InterPlanetary File System 星际文件系统，是一个点对点的分布式文件存储系统，IPFS的愿景是构建一个全世界的分布式网络，用来替代传统中心化的服务器模式，所有的IPFS节点组成一个分布式网络，每个节点都可以存储文件，用户可以从IPFS构建的网络中以DHT(Distributed Hash Table，分布式哈希表) 的方式获取文件，从而实现了新一代的完全去中心化的网络，旨在取代现有的万维网。IPFS功能很丰富，包括DHT组网，文件存储，Bitswap文件交换等功能。本文主要介绍IPFS的文件存储原理，文件上传到IPFS节点存储时，节点会将文件分块后进行存储，每个文件以Merkle DAG（默克尔有向无环图）的格式组织，而Merkle DAG的根哈希则用来表示该文件。本文将对IPFS存储进行详解，所述的IPFS的版本为v0.6.0。

CID

在介绍IPFS存储文件的远离之前，先介绍一个重要的标识——CID（Content-ID），CID是IPFS中用来表示内容的标识，可以用来表示一个文件，也可以用来表示一个文件块。如下所示，CID是一个字符串，它主要由Version、Codec和Multihash三部分构成，Version目前分为v0和v1版本，v0版本的CID可以由V0Builder生成，v0版本的CID以Qm字符串开头，v1版本的CID可以由V1Builder生成，v1版本的CID主要包含三个部分Codec，MhType和MhLength，其中Codec是表示内容的编码类型，例如DagProtobuf（即protobuf格式），DagCBOR（即cbor格式）等，MhType是哈希算法，例如SHA2_256(默认的哈希算法)，SHA2_512，SHA3_256，SHA3_512等等，MhLength是生成哈希的长度，默认用-1表示根据哈希算法确定长度。

IPFS组件介绍

IPFS用IpfsNode表示IPFS的节点，存储相关组件的如下所示：

这些组件的关系如下图所示，最上层是DAGService，它组合了BlockService组件，而BlockService组合了GCBlockstore组件，然后GCBlockstro