理论基础
IPFS（星际文件系统），是一个分布式文件系统协议。IPFS协议定义了文件在分布式系统中如何存储、索引、传输。IPFS的目标是通过一个文件系统将网络中的所有的设备连接在起来
简介
- 基于内容寻址，而非基于域名寻址。文件具有唯一存在的唯一性，一个文件加入到IPFS的网络，基于计算对内容赋予一个唯一加密的哈希值。
- 提供文件的历史版本控制器（如git），并且让多个节点使用保存不同版本的文件；
- IPFS的网络运行着一条区块链，即用来存储互联网文件的哈希值表，每次有网络访问，即要在链上查询该内容（文件）的地址；
- 通过使用代币（FileCoin）的激励作用，让各节点有动力去存储数据。FileCoin是一个由加密货币驱动的存储网络。矿工通过为网络提供开放的硬盘空间获得FileCoin，而用户则用FileCoin来支付在去中心化网络中存储加密文件的费用。
工作机制
IPFS为每一个文件分配一个独一无二的hash值，这个方式使得IPFS可以支持基于文件内容寻址。IPFS在整个网络范围内去掉重复的文件，并且为每一个文件建立版本管理。
当查询文件的时候，IPFS网络根据文件的hash值进行查找。为了让用户更好的记文件存放的hash，IPFS利用IPNS将hash值映射一个比较容易记忆的IPNS名字，每个节点除了存储自己需要的数据，还需要存储一张hash表，用来记录文件存储的位置，进行文件的查询下载。
实验操作
IPFS环境搭建
Ubuntu 18.04.5 LTS 在此平台开发用正常步骤 之后演示是在win10平台
sudo apt-get update 更新一下软件列表
还需安装golang sudo apt-get install golang-go -y，安装过的可以忽略
下载IPFS
wget https://gitee.com/plusz/go-ipfs.git 这里用gitee同步的github镜像
或者直接 git clone https://gitee.com/plusz/go-ipfs.git
WINDOWS平台下载地址：https://dist.ipfs.io/#go-ipfs （选windows binary，需要*）
配置环境变量
将解压的路劲添加到PATH环境变量，不加也行
在解压路径下ipfs version 查看版本
初始化本地仓库
和git类似，ipfs节点也需要先初始化一个本地仓库
执行 ipfs init
此处的peer identity 即是属于自身的IPFS网络哈希值，相当于ID，通过ID可以访问到节点
安装
输入上面最后一行的内容
出现这个即为安装成功
ipfs安装的默认配置
IPFS安装后的配置放在系统用户文件夹目录下C:\Users\xxxx.ipfs , xxxx 为pc名，config为配置信息，可以按需修改，这里暂时不修改
运行
1. 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。
2. IPFS的基础命令
通过ipfs help可以查看一些基础命令
此时我们通过ipfs id 可以查看属于自己的通信ID信息
输入ipfs config show 可以查看配置信息
ipfs swarm peers 查看附近也在使用IPFS网络节点的伙伴，如果没有数据说明附近没人使用。
这里可以看到附近还是有很多IPFS节点的
3. 调用IPFS网络中的文件
输入 ipfs cat /ipfs/QmW2WQi7j6c7UgJTarActp7tDNikE4B2qXtFCfLPdsgaTQ/cat.jpg >cat.jpg
我们即从ID为QmW2WQi7j6c7UgJTarActp7tDNikE4B2qXtFCfLPdsgaTQ的节点里下载了名为cat.jpg的一张图片到本地。
4. 上传文件
文件夹内新建一个测试文件
通过命令ipfs add ipfsTest.txt 上传文件，并且返回一个唯一哈希值
在命令行输入ipfs cat + 哈希值既可以看到内容
可视化页面
在IPFS网络状态开启时可以通过http://localhost:5001/webui查看到IPFS可视化操作界面
查看节点消息
与上面在命令行里查看是一样的ID
将刚才上传的文件hash复制到搜索框检查后
从上图可知，这个CID值的HASH值不是我们想要的HASH值，这是由于原本的hash太长了，一堆数字读起来不容易，所以需要再进行编码，压缩其长度，且容易被传播，为此，IPFS采用了Base58这种编码。
在右侧可以看到CID信息
IPFS现在的multihash值，都是以1220开头的，按照Base58的算法，算出来的结果都是以Qm开头的。
IPFS如何计算文件hash?
IPFS采用了SHA2-256算法，对任意长度的内容，生成的hash值长度固定，都是32个字节。在Linux下，直接用sha256sum可以计算SHA2-256格式的HASH值。虽然目前用的是SHA-256，但是可以支持多种HASH算法，可以升级算法，但是不会有大的架构改动。于是，IPFS采用了multihash这种简单的HASH表示方法，支持多种HASH算法。如果未来修改算法，用的仍然是multihash，保证了表达方式的持续性。
multihash是一种自识别hash。multihash多重哈希遵循TLV模式(type-length-value)。其实就是一个字符串，由三部分组成：HASH算法编码、HASH值得长度(字节数)、HASH值。
SHA2-256的编码为Ox12,其HASH摘要长度为32字节（十六进制数为0x20）。把1220加到前面所得HASH至的开头。例如本例文件的multihash编码(十六进制)。
简而言之：
原始数据添加元数据封装为IPFS文件—>计算SHA2-256—>封装成multihash—>转化为Base58