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。
红鱼量化和DFORK达成深度战略合作:据官方消息，近期，全智能AI量化平台红鱼pro与DFORK达成深度战略合作，共同开发数字货币市场。
红鱼pro是一款数字货币量化交易软件。
DFORK是一个聚合性多链交易的去中心化清结算网络。
红鱼量化将使用DOR多尔币作为平台燃料，底层公链系统通证DK也改为DOR，作为清结算网络的平台币，DOR将在四大应用场景中使用：燃料销毁机制，手续费回购销毁机制，底层公链协议结算gas消耗机制，实体矿机算力挖矿产出DOR。DOR多尔币总量为1.8亿，DOR将在在六月份进行社区投票上线交易所。[2021/5/11 21:47:40]
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。
欧科云链OKLink同数字资产钱包HyperPay达成深度战略合作:据悉，欧科云链OKLink同知名的区块链数字资产钱包HyperPay达成深度战略合作，用户在HyperPay充提币时可以直接使用欧科云链OKLink区块链浏览器查询转账进度，也可通过钱包DAppSTORE中进入浏览器。未来双方将在生态建设及推广等方面展开更深层次的市场合作。HyperPay是四位一体数字资产钱包，致力于为全球数字货币用户和企业提供资产托管、理财增值、消费支付等金融服务。
欧科云链OKLink区块链浏览器是由区块链大数据上市公司打造的信息服务应用，旨在呈现快速、精准、全面的链上数据，为用户提供专业化、个性化的数据分析服务。[2020/4/16]
接下来分别介绍这些组件的功能:
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。
声音 | 贵阳市委书记：要加快区块链和人工智能、大数据、物联网等前沿信息技术的深度融合和应用:11月28日，“贵阳政法大数据工程”顶层设计发布仪式和“政法大数据重点实验室”“中国政法大学政法大数据研究中心”揭牌仪式在筑举行。省委常委、贵阳市委书记、贵安新区党工委书记赵德明出席并讲话。赵德明指出，要加快区块链和人工智能、大数据、物联网等前沿信息技术的深度融合和应用，创造更多的大数据政用、商用、民用应用场景，构建科学化、精细化、智能化的城市治理新模式。要建立完善适应大数据健康有序发展的法律治理体系，加快制定数据资源确权、开放、流通、交易等相关法规制度，以良法善治促进数字文明发展。[2019/11/29]
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。
动态 | 重庆市医疗保障局提出了医疗保障与区块链技术深度融合的研究课题:近日，重庆市智慧医疗保障研究中心在重庆大学正式揭牌。重庆市医疗保障局提出了医疗保障与大数据、人工智能、区块链等信息技术深度融合的重要研究课题。
重庆市医保局和重庆大学双方将围绕医保公共服务、精准管理等领域，结合大数据、人工智能、区块链等前沿技术，开展前瞻性、战略性、全局性研究；成立重庆市智慧医疗保障研究中心，在科研合作、咨询服务、人才培养等方面，推动战略合作向纵深发展。[2019/11/18]
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。
动态 | 国务院：推动大数据、区块链等新技术与交通行业深度融合:近日，中共中央、国务院印发了《交通强国建设纲要》（以下简称“纲要”）。纲要提出，在智慧交通创新方面，推动大数据、互联网、人工智能、区块链、超级计算等新技术与交通行业深度融合。推进数据资源赋能交通发展，加速交通基础设施网、运输服务网、能源网与信息网络融合发展，构建泛在先进的交通信息基础设施。构建综合交通大数据中心体系，深化交通公共服务和电子政务发展。推进北斗卫星导航系统应用。（新华社）[2019/9/19]
文件存储流程
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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