IPFS 和区块链

在B站看了黎跃春老师的教学视频，结合网上的资源和自己的操作整理的笔记，知识无价，感谢分享！

1.IPFS：

IPFS (InterPlanetary File System)是个点对点的分布式超媒体分发协议，它整合了过去几年最好的分布式系统思路，为所有人提供全球统的可寻址空间，包括Git、自证明文件系统SFS、BitTorrent 和DHT,同时也被认为是最有可能取代HTTP的新一代互联网协议。

IPFS用基于内容的寻址替代传统的基于域名的寻址，用户不需要关心服务器的位置，不用考虑文件存储的名字和路径。我们将一个文件放到IPFS节点中，将会得到基于其内容计算出的唯一加密哈希值。 哈希值直接反映文件的内容，哪怕只修改1比特，哈希值也会完全不同.当IPFS被请求一个文件哈希时，它会使用一个分布式哈希表找到文件所在的节点，取回文件并验证文件数据。

IPFS是通用目的的基础架构，基本没有存储上的限制。大文件会被切分成小的分块，下载的时候可以从多个服务器同时获取。IPFS的网络是不固定的，细粒度的，分布式的网络，可以很好的适应内容分发网络的要求。这样的设计可以很好的共享各类数据，包括图像、视频流、分布式数据库、整个操作系统。

IPFS提供了一个友好的WEB访问接口，用户可通过[http://ipfs](http://ipfs/.io/hash获取IPFS网络中的内容,也许在不久的将来，IPFS协议将会彻底替代传统的HTTP协议。

大量数据上传区块链成本非常高，把数据上传到IPFS，把哈希传到区块链，通过哈希到IPFS上进行寻址。

IPFS的工作原理：

  • 每个文件及其中的所有块都被赋予一个称为加密散列的唯一指纹。

  • IPFS通过网络删除重复具有相同哈希值的文件，通过计算是可以判断哪些文件是冗余重复的。并跟踪每个文件的版本历史记录。

  • 每个网络节点只存储它感兴趣的内容，以及一些索引信息，有助于弄清楚谁在存储什么。

  • 查找文件时，你通过文件的哈希值就可以在网络查找到储存改文件的节点，找到想要的文件。

  • 使用称为IPNS（去中心化命名系统），每个文件都可以被协作命名为易读的名字。通过搜索，就能很容易地找到想要查看的文件。

    从IPFS的介绍可以看出， IPFS设想的是让所有的网络终端节点不仅仅只充当 Browser或Client的角色，其实人人都可以作为这个网络的运营者，人人都可以是服务器。

“如果你把它（分布式账本）加到IPFS里，然后通过哈希算法把它录入区块里，那么你就可以通过IPFS直接在网上浏览交易以及文件。IPFS协议与区块链技术结合是个“完美的婚姻”。” ------Benet（IPFS创始人）

2. IPFS本地环境安装

2.1下载ipfs压缩包

百度搜索IPFS ，点击 try it

image.png

下载后，解压缩存档文件，并将ipfs二进制文件移动到可执行文件$PATH中的某个位置，使用install.sh脚本:

$ tar xvfz go-ipfs_v0.4.21_linux-amd64.tar.gz

$ cd go-ipfs

$ sudo ./install.sh

$ ipfs version

测试一下:

$ ipfs help
USAGE:
ipfs - Global p2p merkle-dag filesystem.

恭喜你!现在，您的计算机上已经安装了一个可以工作的IPFS。

Installing with ipfs-update

ipfs-update是一个命令行工具，用于安装和升级ipfs二进制文件。

Getting ipfs-update

ipfs-update can be downloaded for your platform at: https://dist.ipfs.io/#ipfs-update

If you have a working Go environment (>=1.8), you can also install it with:

$ go get -u [github.com/ipfs/ipfs-update](http://github.com/ipfs/ipfs-update)

安装ipfs的新版本或升级时，请确保使用最新版本的ipfs-update。

Installing ipfs with ipfs-update

ipfs-update版本列出所有可供下载的ipfs版本:

$ ipfs-update versions
v0.3.2
v0.3.4
v0.3.5
v0.3.6
v0.3.7
v0.3.8
v0.3.9
v0.3.10
v0.3.11
v0.4.0
v0.4.1
v0.4.2
v0.4.3
v0.4.4
v0.4.5
v0.4.6
v0.4.7-rc1

ipfs-update install latest 将安装最新可用的版本:

$ ipfs-update install latest

fetching go-ipfs version v0.4.7-rc1
binary downloaded, verifying...
success!
stashing old binary
installing new binary to /home/hector/go/bin/ipfs
checking if repo migration is needed...
Installation complete!

请注意，最新的可用版本可能不稳定（即表单中的候选版本vX.X.X-rcX）。因此，建议指定要安装的版本，例如：ipfs-update install v0.4.6。

3. 如何在本地创建一个IPFS节点

文件夹存储相关数据
通过节点连接的形式同步，将数据上传到整个IPFS网络。

cd ~/ 到主页面

在ubuntu下查看隐藏的文件和文件夹

ls -a 可以查看到隐藏的文件

此外 ，进入自己主目录，按ctrl+h也能看见以点号开头的隐藏文件

ipfs init 节点创建成功

image.png

ls -a 这回可以看到ipfs文件

image.png

cd .ipfs

image.png

节点已经创建成功，默认存储空间是10G，

我们要添加数据的时候，会先添加到本地的节点中，只有通过网络同步之后，才会把数据同步到整个IPFS网络，如果同步到IPFS网络后，就可以直接在公网查询数据。如果没有同步，就只能在本地即本机查询。

查看本地默认的存储空间是多大，如何修改：

执行完ipfs init命令后，会在根目录生成一个.ipfs的文件夹存储节点数据。.ipfs节点默认存储空间为10个G。
如果你自己想修改节点默认存储空间，可打开终端执行下面的命令，还是在.ipfs下。

image.png
$ export EDITOR=/usr/bin/vim

$ ipfs config edit

本步骤出问题是因为没有安装vim，打开一个新的terminal安装vim：
'$ sudo apt install vim'
再重新执行上面的两个语句。

执行完ipfs config edit命令后会打开一个文件，在这个文件中找到下图中绘制红线的位置，将10GB修改成你自己想要的存储空间。修改完毕，保存退出。（PS：输入i可以开始编辑，编译完毕后按esc键，再输入:，再次输入wq保存并且退出）。

image.png

如何区分本机节点和其他电脑的节点：

ipfs id

可以查看ID，ID是电脑的唯一标识，用于标识节点。

image.png
cd ..  切换回桌面

cd Desktop/

ls

mkdir 1124

cd 1124/

cat > file.txt

微信：liyc1215

Ctrl C退出

cat file.txt   查看当前文件的内容
image.png

如何将数据添加到本地的节点当中

ipfs add file.txt

将数据添加到ipfs中会返回一个哈希

QmbrevseVQKf1vsYMsxCscRf6D7S2dftYpHwxkYf94pc7T file.txt

已经往我们本地节点储存了一份数据

数据的文件名就是这个哈希，可以通过这个哈希找到这个文件的内容。

验证：

ipfs cat + hash

ipfs cat QmbrevseVQKf1vsYMsxCscRf6D7S2dftYpHwxkYf94pc7T

返回当前写入节点中的数据

image.png

vi file.txt

修改数据，按i可以编辑，写完后，按ESC键，：wq 保存并退出

ipfs add file.txt

产生新的哈希

added QmXjapcc9QbEPpN78JpabCpwszjitsAyZm6Y4UHHLcJk2y.txt

ipfs cat QmXjapcc9QbEPpN78JpabCpwszjitsAyZm6Y4UHHLcJk2y
image.png

若想外网也可以访问，ipfs.io/ipfs/QmXjapcc9QbEPpN78JpabCpwszjitsAyZm6Y4UHHLcJk2y

就需要把数据同步到整个网络当中，现在只是存储在本地中。

4.同步、启动节点服务器

就可以将节点和其他节点进行同步，依然在./1124下。

ipfs daemon

image.png

ipfs.io/ipfs/QmXjapcc9QbEPpN78JpabCpwszjitsAyZm6Y4UHHLcJk2y

需要耐心等待

5.跨域资源共享CORS配置

为了后续的开发方便，我们还需要对跨域资源共享( CORS )进行配置，ctrl- c退出ipfs，然后按照下面的步骤进行跨域配置。

  • ctrl- c退出ipfs

  • ipfs config --json API.HTTPHeaders.Access-Control-Allow-Methods '["PUT", "GET", "POST", "OPTIONS"]'

  • ipfs config --json API.HTTPHeaders.Access-Control-Allow-Origin '["*"]'

  • ipfs config --json API.HTTPHeaders.Access-Control-Allow-Credentials '["true"]'

  • ipfs config --json API.HTTPHeaders.Access-Control-Allow-Headers '["Authorization"]'

  • ipfs config --json API.HTTPHeaders.Access-Control-Expose-Headers '["Location"]'

验证

  • 启动服务器

$ ipfs daemon

  • 新建终端执行下面的命令

$ ipfs cat /ipfs/QmYwAPJzv5CZsnA625s3Xf2nemtYgPpHdWEz79ojWnPbdG/readme

image.png

localhost:~ yuechunli$

浏览器输入下面的网址
打开http://localhost:5001/webui会看到一个漂亮的UI界面。

image.png
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