概述
IPFS-InterPlanetaryFileSystem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(DistributedHashTable，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MerkleDAG的格式组织，而MerkleDAG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，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，DagCBOR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。
Binance Labs投资zkWAS基础设施提供商Delphinus Lab:金色财经报道，Binance Labs投资zkWASM基础设施提供商Delphinus Lab。Delphinus Lab的目标是通过建立在zkWASM的专用应用程序特定的rollup服务来发展Web3 DApps的生态系统。该公司已实施了第一个已知的开源zkWASM虚拟机，支持去信任计算和应用程序SDK。
这笔资金将用于Delphinus实验室基于zkWASM的应用程序汇总平台zkWASM Hub的持续开发，该平台为Web3应用程序开发提供自动验证和批处理服务。[2023/8/21 18:13:44]
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GCBlockstroe包含BaseBlocks和GCLocker两个组件，最后BaseBlocks组合了最原始的blockstore组件。
ChainUP与区块链新媒体金星财经达成深度战略合作:近日，ChainUP与区块链新媒体金星财经达成深度战略合作。金星财经是全球社区化媒体平台，聚集了众多优质社区资源与用户，将从运营模式到内容输出进行创新。
本次金星财经使用的是ChainUP云媒体系统（ChainUP旗下媒体SaaS技术服务品牌），为金星财经提供媒体平台资讯、快讯、行情、圈子等核心技术服务，同时融合交易所、钱包、矿池等业务形态，助力金星财经打造完整的区块链媒体生态。
区块链技术服务商ChainUP拥有多家子公司及独立品牌，旗下包含钱包技术服务品牌HiCoin、交易所流动性服务商BitWind、区块链金融衍生品交易平台EXUP以及支持区块链创新技术发展基金ChainUP Capital。 ChainUP在全球化进程中除新加坡总部之外已建立日本、香港分公司，为更多优质企业提供区块链技术服务与支持。[2020/4/10]
接下来分别介绍这些组件的功能:
火币公链测试网上线，全面深度支持合规及监管:2月29日，火币全球站发布公链测试网正式上线公告。火币公链是火币集团和Nervos Foundation联合开发的，自主创新的面向金融领域的可监管区块链操作系统，是基于区块链的全球性资产数字化及金融市场的基础设施。火币公链创新性提出了“监管节点”的理念，支持链上合规及监管框架，将在底层集成去中心化数字身份（DID），并设计了将智能合约执行权限、用户的身份特征结合的整体监管解决方案。[2020/2/29]
Pinning：固定CID的管理器，主要负责将文件或者文件块的CID固定，固定CID的块不会被GC掉。上传的文件最后的文件的CID都会被固定住，防止被GC。
Blockstore：GCBlockstore类型，组合Blockstore和GCLocker两个组件。
BaseBlocks：原始的blockstore，提供了对Block的Get/Put/Has/DeleteBlock等操作。
声音 | 阿里巴巴合伙人彭翼捷：只有深度运用区块链等技术，智慧城市的成熟阶段才会到来:据新浪科技消息，近日，阿里巴巴合伙人彭翼捷接受采访时表示，从目前来看，智慧城市的建设仍处于初级阶段。“只有一座城市的每个行业都深度运用了区块链、人工智能等技术，那么智慧城市的成熟阶段才会到来。”[2019/8/16]
GCLocker：用来锁住blockstore，保护blockstore防止被GC影响。
Blocks：提供Block的服务，组合Blockstore组件，提供了GetBlock/GetBlocks、AddBlock/AddBlocks、DeleteBlock等操作。
DAG：IPFS的默克尔DAG的服务，组合BlockService组件，提供Get/GetMany，Add/AddMany，Remove/RemoveMany等操作。
文件存储流程
声音 | 李少平解读最高法“五五改革纲要”： 要推动区块链存证等科技创新手段深度运用:据中国之声《央广新闻》消息，《最高人民法院关于深化人民法院司法体制综合配套改革的意见》，即《人民法院第五个五年改革纲要（2019—2023）》今日发布。最高人民法院副院长李少平在对该文件进行解读时表示，“五五改革纲要”在前期工作基础上，提出要构建中国特色社会主义现代化智慧法院应用体系，不断破解改革难题、提升司法效能。其中，要推动语音识别、图文识别、语义识别、智能辅助办案、区块链存证、常见纠纷网上数据一体化处理等科技创新手段深度运用。[2019/2/27]
文件上传时将文件添加到IPFS的仓库中，上传的流程可以如下图所示，生成默克尔DAG的结构，生成的结构有两种Layout：balanced和trickle的。这里介绍默认的balanced结构，首先生成root作为根节点，然后将文件分割，默认按照256KB大小读取一个chunk，生成叶子节点，依次生成node1，node2，root节点会有Link指向挂在root节点的叶子节点node1和node2。root节点下面能够Link的叶子节点数量是有限的，IPFS中默认设置的是174个。
如下图所示，超过174个后则会新创建一个newroot节点，并Link到oldroot，新的chunk作为node3被newroot直接Link。
当继续有新的chunk添加时，则会生成node34作为node3和node4的父节点，node34含有两个Link分别链接到node3和node4。
IPFS在init的时候会生成.ipfs目录，如下图所示，其中blocks则为文件块存储的目录，datastore为leveldb数据库，其中存储了文件系统的根哈希等，存储相关的配置关联在.ipfs目录下面的config文件。
经过上面的步骤，文件已经切块并转化成MerkleDAG的结构，接下来详细介绍每个块是如何进行存储的流程。
如下图所示，一个Block存储时，首先由dagService调用Add进行添加；之后由blockService调用AddBlock添加该Block；再调用arccache的Put，arccache是对存储的Block做arc策略的缓存；再之后由VerifBS调用Put进行存储，VerifyBS主要对CID的合法性进行校验，合法则进行Put；接着blockstore调用Put进行存储，Put函数中会对CID进行转化，调用dshelp的CidToDsKey方法将CID转化成存储的Key；再接着调用keytransform.Datastore的Put，Put函数中会将前缀拼上，这时Key加上了前缀/blocks；然后调用measure的Put函数，measure是对mount的封装；之后调用mount的Put函数，mount和IPFS的config配置文件中结构对应，根据key去查找对应的datastore，由于前缀是/blocks则可以找到对应的measure；调用该measure的Put函数；最后调用flatfs的Put函数，由Put函数调用doPut最终调用encode函数将完整的block写入的目录指定为/home/test/.ipfs/blocks/WD，其中WD来自于blocks/CIQFSQATUBIEIFDECKTNGHOKPOEE7WUPM5NNNSJCCDROMM6YHEKTWDY中的倒数第三第二个字符。这样该Block则写入了该目录下面的文件中。
总结
IPFS文件存储格式为默克尔DAG格式，每一层Links大小为174个，超过了则会重新调整。文件存储过程中有多个Datastore进行了组合和封装，每个Datastore功能比较单一，例如arccache只做Block的缓存，VerifBS只做CID的校验，这样做的好处是每个组件功能明确，不好的地方在于组合太多，调用深度太深，加上内部都是用interface，好几个组件都实现了该interface，不便于阅读。
IPFS的存储模式面向互联网用户而设计，因为它的开放性，允许所有节点随意接入，已接入IPFS网络的节点可以自由查找内容，不适合直接用来作为企业的文件存储服务。但其分布式存储的特点，很容易进行存储的动态扩容，可以通过结合节点认证机制和DHT查找内容的剥离，为企业的分布式存储系统，另外配合区块链技术，通过链上链下协同技术，很容易地解决链上存储容量不足的问题。
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