IPFS是Inter Planetary File System（星际文件系统）的缩写，是一个典型的点对点分布式文件系统， 旨在用同一个文件系统链接全部的计算设备。这时候有些小伙伴可能会问，为何要使用分布式文件系统，我将个人文件存储在本地笔记本上，或者上传到云端（典型的云端提供商有AWS S3, Azure Cloud 等等）保管就行了呀，可用性高并且通常不会丢。其实对区块链技术有一点了解的小伙伴不难想到，这种中心化的服务器模式，很容易形成单点故障（服务提供商中断服务或者以违反规定为由，移除/屏蔽你的文件）。此外，随着文件存储数量的增长，存储成本也将变得愈来愈昂贵。在这种背景下，IPFS应用而生。前端在 IPFS 的世界里，这些服务提供商将再也不是中心化服务器，而是 P2P 网络里的计算机。与任何人均可以 运行一个以太坊节点同样，任何人也均可以运行一个 IPFS 节点，并加入网络来造成全球的文件系统。 文件能够在不少节点间复制，几乎不可能出现没法访问文件的状况（IPFS 没有单故障点， 节点不须要相互信任）。附上两种文件系统的对比图。java
此外，IPFS也被称为颠覆HTTP协议的协议，目前已成为事实上的分布式HTTP协议的工业标准。之因此这么讲是由于，目前咱们所使用的WEB网络（即平常浏览的各大网站：百度，github，淘宝等等）都是基于HTTP协议的，HTTP底层基于TCP协议，是一种典型的中心化的网络，即不管内容分发如何分布式进行，不管有多少服务器分布在世界各地。中心化的本质仍然存在。为了从根本上解决这种中心化的模式，IPFS将相同的文件进行了hash计算，肯定了其惟一的地址。说的再直白点就是，咱们平时所浏览的每个网页其实都是前端工程师对文字、图片、声音、视频等一系列文件的打包处理，若是咱们将这些文件放到IPFS进行哈希计算惟一化处理，则咱们之后直接使用这个哈希地址对同一份文件进行访问，不管从任何设备，任意地点，地址的惟一性均可以帮助咱们找到相同的资源。此外，文件在IPFS中是可共享的。你的邻居若是访问过相同的网站，你就能够从他那里直接获取，而不须要再访问云端，物理距离更近，打开速度也更快。有了IPFS，咱们或再也不须要中心化的WEB服务器，一切资源能够去中心化的发布。将网页，图片，脚本等等资源，提交到IPFS进行惟一化发布，获得了这些地址，即可以访问你的网站。地址太长很差记，还能够生成一个短地址，就像如今的网站域名(此说法来自 IPFS：下一代分布式文件系统(filenet))。至于用户的登陆验证等功能，则可使用智能合约来完成 （msg.sender=owner）。linux
2.IPFS在区块链中的应用
正如文档中所说，因在以太坊中存储数据须要gas，若是存储的文件过多，则花费十分昂贵，因为以太坊虚拟机的限制， 有时甚至是不可行的。以分布式电商系统为例，若是咱们将用于商品展现的图片和描述超文本都存储在以太坊上的话，则会给以太坊网络形成很大的压力，消耗大量的带宽。所以，为了减缓区块链的存储压力，咱们能够将商品图片和商品描述信息等信息存储在 一样去中心化的星际文件系统（IPFS)中，而仅仅在链上保存这些数据的ID。git
须要注意的是，在IPFS中只关心文件内容，而不关心文件的名称。也就是说只要两个文件的内容同样，即便是不一样的文件名，也将获得一样的 哈希值。这对于医疗数据分享这种应用场景下，是十分重要且必要的。github
3.IPFS节点软件安装与自定义设置
3.1软件安装
- 下载地址：https://dist.ipfs.io/#go-ipfs （读者能够选择本身须要的版本）
~$ wget https://dist.ipfs.io/go-ipfs/v0.4.13/go-ipfs_v0.4.13_linux-amd64.tar.gz
- 解压
~$ tar xzvf go-ipfs_v0.4.13_linux-386.tar.gz
- 配置环境变量（相似于java中的jdk配置）
~$ echo "export PATH=$HOME/go-ipfs:$PATH" >> .bashrc ~$ source .bashrc
3.2自定义设置
- 初始化仓库
IPFS的实现与Git类似，在开始使用前都须要初始化一个本地仓库进行工做。web
~$ ipfs init
默认状况下，init命令将在当前用户主目录下创建.ipfs目录做为本地仓库根目录。 若是你但愿设置一个其余的目录做为仓库根目录，可使用环境变量IPFS_PATH来指向指望 的目录，以下图所示：json
~$ export IPFS_PATH=/path/to/ipfsrepo ~$ ipfs init
- 节点配置
IPFS节点软件提供了REST API接口，默认在本地5001端口监听，但也能够本身设置。经过设置监听地址和CORS(容许跨域资源共享),能够在其余主机的浏览器中经过AJAX技术访问到这个API.跨域
~$ ipfs config --json API.HTTPHeaders.Access-Control-Allow-Origin '["*"]' ~$ ipfs config --json Addresses.API '"/ip4/0.0.0.0/tcp/5001"'
配置默认网关（该网关可让咱们经过HTTP协议访问IPFS网络中的文件），默认是8080。因为咱们项目中的默认web服务器端口也是8080，所以，为了不冲突，咱们最好设置一个新的值，在这里我设置为5000浏览器
~$ ipfs config --json Addresses.Gateway '"/ip4/0.0.0.0/tcp/5000"'
3.3加入IPFS网络
~$ ipfs daemon
4. IPFS网络的文件上传与下载
4.1 文件上传
相似于Git，在IPFS中，文件的添加是在本地仓库中进行的。并且 和Git同样，都是使用add命令向本地仓库中添加文件。假设咱们如今要将一个写着 “Hello IPFS!!!”的文件hello.txt 上传到IPFS网络。bash
能够注意到系统为该文件返回了一个惟一的hash索引。
在 上面 2.IPFS在区块链中的应用 中咱们有提到，IPFS只关心文件的内容，而与文件名无关，即相同的内容一定会是相同的哈希值，让咱们在这里验证一下这个神奇的功能。
4.2 文件的下载
在IPFS中，你要获取一个文件的惟一办法，是知道它的哈希值。使用惟一的哈希值进行文件下载的方式有两种：命令行使用cat 或者HTTP网关（这里咱们的端口是5000）访问远程容器
参考文献：