类IPFS体验和研究（科学计算二）

概述

星际文件系统（InterPlanetary File System，缩写ipfs）是一个旨在创建持久且分布式存储和共享文件的网络传输协议。它是一种内容可寻址的对等超媒体分发协议。在IPFS网络中的节点将构成一个分布式文件系统。它是一个开放源代码项目，自2014年开始由Protocol Labs在开源社区的帮助下发展。其**初由Juan Benet设计。

开发者

Protocol Labs

稳定版本

0.4.13 （2017年11月16日，​6个月前 ）

开发状态

活跃

编程语言

协议实现：Go（参考实现）、JavaScript、C语言, Python

客户端库：Go、Java、JavaScript、Python、Scala、Haskell、Swift、Common Lisp、Rust、Ruby、PHP、C#、Erlang

操作系统

FreeBSD、Linux、macOS、Windows

语言

Go、JavaScript、Python

类型

协议、分布式文件系统、内容分发网络

历史

在2014年，IPFS协议利用比特币区块链协议和网络基础设施的优势来存储不可更改的数据，移除网络上的重复文件，以及获取存储节点的地址信息——用以搜索网络中的文件。

目前的实现采用Go和JavaScript，并有Python的实现正在发展。Go实现被认为是开发正式规范时的“参考实现”

描述

IPFS是一个对等的分布式文件系统，它尝试为所有计算设备连接同一个文件系统。在某些方面，IPFS类似于万维网，但它也可以被视作一个独立的BitTorrent群、在同一个Git仓库中交换对象。换种说法，IPFS提供了一个高吞吐量、按内容寻址的块存储模型，及与内容相关超链接。这形成了一个广义的Merkle有向无环图（DAG）。IPFS结合了分布式散列表、鼓励块交换和一个自我认证的名字空间。IPFS没有单点故障，并且节点不需要相互信任。分布式内容传递可以节约带宽，和防止HTTP方案可能遇到的DDoS攻击。

该文件系统可以通过多种方式访问，包括FUSE与HTTP。将本地文件添加到IPFS文件系统可使其面向全世界可用。文件表示基于其哈希，因此有利于缓存。文件的分发采用一个基于BitTorrent的协议。其他查看内容的用户也有助于将内容提供给网络上的其他人。IPFS有一个称为IPNS的名称服务，它是一个基于PKI的全局名字空间，用于构筑信任链，这与其他NS兼容，并可以映射DNS、.onion、.bit等到IPNS。

Merkle数据格式

每个Merkle都是一个有向无环图 ，因为每个节点都通过其名称访问。每个Merkle分支都是其本地内容的哈希，它们的子节点使用它们的哈希而非完整内容来命名。因此，在创建后将不能编辑节点。这可以防止循环（假设没有哈希碰撞），因为无法将**个创建的节点链接到**后一个节点从而创建**后一个引用。

对任何Merkle来说，要创建一个新的分支或验证现有分支，通常需要在本地内容的某些组合体（例如列表的子哈希和其他字节）上使用一种哈希算法。IPFS中有多种散列算法可用。

1、下载IPFS

打开官网https://ipfs.io/ ，点击【Try it】

点击 【Install IPFS now】

点击【Download go-ipfs】, 下载对应版本的IPFS安装文件

或（链接：https://pan.baidu.com/s/1ODX15GNQKxKyKdmpQs9oWw 提取码：7Jda  复制这段内容后打开百度网盘手机App，操作更方便哦）下载完之后，将文件解压到你想要存放的目录，如：E:\Workplace\BlockChain\go-ipfs

2、安装IPFS

打开CMD，进入ipfs文件目录

E:

cd E:\Workplace\BlockChain\go-ipfs

输入 dir 查看目录信息，然后输入ipfs init 开始初始化 ipfs网络环境，并且系统会分配一个属于你自己的IPFS网络哈希值(类似你在IPFS网络中的一张身份证ID)。有了这个ID，别人就可以访问到你的节点

~>dir //  查看目录信息

~>ipfs init // 初始化 ipfs网络环境

输入上面获取的内容 ipfs cat /ipfs/QmS4ustL54uo8FzR9455qaxZwuMiUhyvMcX9Ba8nUH4uVv/readme,

出现 Hello and Welcome to IPFS!

那恭喜你！说明你的电脑已经成功安装IPFS并已经加入到IPFS网络了。

3、IPFS环境配置

IPFS安装的默认配置将存放到你的用户文件夹根目录下(C:\Users\abc\.ipfs)文件夹名.ipfs，接下来打开config，里面的是ipfs的一些基础配置数据，可以根据自己的需求修改里面的配置

配置修改请参考官网文档

4、运行测试

输入 ipfs daemon 启动IPFS服务监听，目的是用于监听IPFS网络通信数据，使用的监听端口是5001。注意要并保持开启状态，才能守护监听的进程

另开一个cmd，同样进入ipfs目录，试着执行一些基础命令

输入 ipfs help，获取一些常用的命令

输入 ipfs id，可以查看你的通信ID信息

除ipfs外，类似的还有tcfs（有点小复杂即有一定的安全机制），使用截图如下：

类IPFS体验和研究（科学计算二）