来历：ConsenSys
“具有IPFS之后，你就能够开端用一种特定的方法来看待其他一切事物，然后你就会意识到你能够把它们悉数替换掉。”
——IPFS创始人Juan Benet
01
简略了解IPFS
本节将企图为Christian Lundkvist博士以下的深化技能摘要供给高层次的见地。
IPFS最初是由Juan Benet所提出，目的是企图建立一个能够快速移动的版别化科学数据体系，版别控制能够让您随时刻变化跟踪软件状况（类似Git）。从那时起，IPFS就被认为是分布式、永久性Web。“IPFS是一个分布式文件体系，旨在将一切核算设备与同一文件体系衔接。在某些方面，类似于Web的原始地址，但实际上更类似于交换Git目标的单个bittorrent（比特流）群。IPFS未来可能会成为互联网的一个新的首要子体系。假如构建成功，它将能够弥补或替换HTTP，乃至能够替代更多。这听起来很张狂，确实很张狂。”
IPFS的核心是一个版别化的文件体系，能够获取文件并对其进行管理，还能够将它们存储在某个地址，然后跟着时刻的推移跟踪版别。IPFS还考虑了这些文件怎么在网络中移动，因而它也是一个分布式文件体系。
IPFS关于数据和内容怎么在网络上移动有着类似于bittorrent的规则。该文件体系层供给了十分有趣的特点，例如：
-彻底分布的网站
-没有原始服务器的网站
-能够彻底在客户端浏览器上运转的网站
-没有任何可与之对话的服务器网站
内容寻址
IPFS不是经过存储目标的服务器来引证目标（图片、文章、视频），而是经过文件上的哈希引证一切内容。这原理是，假如您要在浏览器中拜访特定页面，则IPFS将问询整个网络“是否有人具有与该哈希相对应的文件？” IPFS上的一个节点能够返回该文件，使您能够拜访它。
IPFS在HTTP层运用内容寻址。这是一种常规，咱们将创立内容自身的某种表明方法，而不是创立一个按方位定位事物的标识符。这意味着内容将决议地址。其机制是获取一个文件，然后以加密方法对其进行哈希处理，这样您就能够得到该文件的十分小而安全的表明方法，然后确保了某个人不能仅仅拿出具有相同哈希值的另一个文件并将其用作地址。IPFS中文件的地址一般以标识根目标的哈希开端，然后是一个向下移动的途径。您正在与一个特定的目标交谈，而不是与服务器对话，可检查该目标内的途径。
HTTP vs IPFS 查找和检索文件
HTTP具有一个不错的特点，其间的标识符是方位，因而很简单找到托管该文件的核算机并与之对话。这很有用，一般效果很好，但在离线情况下或期望将整个网络上的负载降至最低的大型分布式计划中就无法运用了。
在IPFS中，过程可分为两部分：用内容寻址辨认文件，去找到它——当您具有哈希值时，您会问询所衔接的网络“谁具有此内容？（hash）”，然后衔接到相应的节点并下载。结果是点对点覆盖，可为您供给十分快速的路由。
要了解更多信息，请观看Alpha Video。
02
IPFS示例
技能检查和IPFS（星际文件体系）是经过测验的互联网技能的归纳，例如DHTs，Git版别体系和Bittorrent。它创立了一个P2P群，能够交换IPFS目标。IPFS目标的总数形成了一个经过加密验证的数据结构，称为Merkle DAG，该数据结构可用于对许多其他数据结构进行建模。咱们将在本文中介绍IPFS目标和Merkle DAG，并供给能够运用IPFS建模的结构示例。
IPFS目标
IPFS本质上是一个用于检索和共享IPFS目标的P2P体系。IPFS目标是具有两个字段的数据结构：
数据——巨细小于256 kb的非结构化二进制数据的斑点。
链接——链接结构的数组，这些是到其他IPFS目标的链接。
链接结构具有三个数据字段：
称号——链接的称号。
哈希——链接的IPFS目标的哈希。
巨细——链接的IPFS目标的累积巨细，包括跟从其链接的方位。
该尺度范畴首要用于优化P2P网络，这里咱们将基本疏忽它，由于从概念上讲，逻辑结构不需求它。
IPFS目标一般由其Base58编码的哈希引证。例如，让咱们运用IPFS命令行东西检查带有哈希QmarHSr9aSNaPSR6G9KFPbuLV9aEqJfTk1y9B8pdwqK4Rq的IPFS目标（请在家测验）：
读者可能会留意到，一切哈希均以“ Qm”开头。这是由于哈希实际上是multihash，这意味着哈希自身在multihash的前两个字节中指定了哈希函数和哈希长度。在上面的示例中，十六进制的前两个字节为1220，其间12表明这是SHA256哈希函数，而20表明哈希的长度（以字节为单位），即32个字节。
数据和命名链接为IPFS目标调集供给了Merkle DAG的结构——DAG表明有向无环图，Merkle表明这是一个经过加密认证的数据结构，运用加密哈希来处理内容。这是留给读者的一个练习来考虑为什么在这个图表中不可能有循环。
为了可视化图形结构，咱们将经过一个图形来可视化IPFS目标，该图中包括节点中的数据，链接被定向到其他IPFS目标的图边，其间链接的称号是图边上的一个标签。上面的示例如下所示：
现在咱们将举例说明能够由IPFS目标表明的各种数据结构。
文件体系
IPFS能够轻松表明由文件和目录组成的文件体系。
小文件
一个小文件（<256 kB）由IPFS目标表明，数据是文件内容（加上小页眉和页脚），没有链接，即链接数组为空。请留意，文件名不是IPFS目标的一部分，因而两个称号不同且内容相同的文件将具有相同的IPFS目标表明方法，因而具有相同的哈希值。
咱们能够运用命令ipfs向IPFS添加一个小文件：
咱们能够运用ipfs cat检查上述IPFS目标的文件内容：
运用ipfs目标检查根底结构可获得收益：
咱们将该文件可视化如下：
大文件
大型文件（> 256 kB）由小于256 kB的文件块的链接列表表明，而且只要最小数据指定此目标表明大文件。指向文件块的链接的称号为空字符串。
目录结构
目录由指向代表文件或其他目录的IPFS目标的链接列表表明。链接的称号是文件和目录的称号。例如，考虑目录test_dir的以下目录结构：
文件hello.txt和my_file.txt都包括字符串Hello World！\ n。文件testing.txt包括字符串Testing 123 \ n。
当将此目录结构表明为IPFS目标时，它看起来像这样：
留意，对包括Hello World！\ n的文件进行了主动重复数据删去，\ n，该文件中的数据仅存储在IPFS中的一个逻辑方位（由其哈希地址寻址）。
IPFS命令行东西能够无缝地跟从目录链接称号来遍历文件体系：
版别文件体系
IPFS能够代表Git用于版别化文件体系的数据结构。Git提交目标在Git Book中进行了描绘。在编撰本文时，没有彻底指定IPFS提交目标的结构，讨论仍在进行中。
提交目标的首要特点是它具有一个或多个链接，其称号为parent0，parent1等，指向先前的提交，而且具有称号目标的链接（在Git中称为tree），该链接指向该目标引证的文件体系结构。
咱们曾经面的文件体系目录结构以及两次提交为例：第一次提交是原来的结构，并在第二次提交，咱们现已更新了文件my_file.txt，表明另一个国际，而不是原始的“Hello World!”。
这里还要留意，咱们具有主动重复数据删去功能，因而第二个提交中的新目标仅仅主目录，新目录my_dir和更新后的文件my_file.txt。
03
区块链
这是IPFS最令人兴奋的用例之一。区块链具有天然的DAG结构，由于曩昔的区块始终经过其后继区块的哈希值进行链接。以太坊区块链等更高级的区块链也有一个相关的状况数据库，该数据库具有Merkle-Patricia树结构，也能够运用IPFS目标进行仿真。
咱们假定一个简略的区块链模型，其间每个块包括以下数据：
买卖目标列表；
到上一个块的链接；
状况树/数据库的哈希。
然后能够在IPFS中按以下方法对该区块链进行建模：
当将状况数据库放在IPFS上时，咱们看到了重复数据删去的好处——在两个块之间，只要已更改的状况项需求显式存储。
这里有趣的一点是，将数据存储在区块链上与将数据哈希存储在区块链上之间的差异。在以太坊平台上，您需求付出相当大的费用才能将数据存储在相关的状况数据库中，以最大程度地削减状况数据库的胀大（区块链胀大）。因而，这是一种常见的规划形式，即较大的数据不存储数据自身，而是存储状况数据库中数据的IPFS哈希。
假如在IPFS中现已表明了具有相关状况数据库的区块链，那么将哈希存储在区块链上和将数据存储在区块链上的差异就变得有些模糊了，由于无论怎么一切内容都存储在IPFS中，而且只需求区块的哈希即可状况数据库的哈希。在这种情况下，假如有人在区块链中存储了IPFS链接，咱们能够无缝地跟从该链接来拜访数据，就像数据存储在区块链自身中一样。
可是，咱们依然能够区分链上和链下数据存储。咱们经过检查矿工在创立新区块时需求处理的内容来做到这一点。在当时的以太坊网络中，矿工需求处理将更新状况数据库的买卖，为此，他们需求拜访完整状况数据库，以便能够在更改后的任何地方对其进行更新。
因而，在以IPFS表明的区块链状况数据库中，咱们依然需求将数据标记为“链上”或“链下”。关于矿工来说，“链上”数据关于本地挖矿是必不可少的，而且该数据将直接遭到买卖的影响。“链下”数据将必须由用户更新，而矿工则无需触摸。
视野开拓
传统智慧就是指那些“虽然没有切实证据证明，但却因为被广大精英和权威人士所传扬而成为社会共识的观点及信息。——译者注 ”人们经常会把那些拿手的，以及与我们的个人利差联系在一起的事物认定为真理，并努力气绝那些让我们感到不适或跟我们生活常识格格不入的东西。另一方面，我们又总是会接受那些有助于提升我们自尊的东西。”-《魔鬼经济学1》
