IPFS是如何進行檔案儲存的

• IPFS採用的索引結構是DHT（分散式雜湊表），資料結構是MerkleDAG（Merkle有向無環圖）

DHT(分散式雜湊表)

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 MerkleDAG（Merkle有向無環圖）

• 參考連結

MerkleDAG功能

• 內容定址：使用多重雜湊來唯一識別一個資料塊的內容
• 防篡改：可以方便的檢查雜湊值來確認資料是否被篡改，如果資料被篡改或損壞，IPFS會檢測到
• 去重：由於內容相同的資料塊雜湊是相同的，可以很容去掉重複的資料，節省儲存空間

 IPFS的單檔案儲存

步驟

• 1、把單個檔案拆分成若干個256KB大小的塊（block）；
• 2、逐塊(block)計算blockhash，hashn=hash(blockn)；
• 3、把所有的blockhash拼湊成一個陣列，再計算一次hash，便得到了檔案最終的hash，hash(file)=hash(hash1……n)，並將這個hash（file）和blockhash陣列“捆綁”起來，組成一個物件，把這個物件當做一個索引結構；
• 4、把block，索引結構全部上傳給IPFS節點，檔案便同步到了IPFS網路了；

注意

• 小檔案（小於1KB）的檔案，IPFS會把資料內容直接和Hash（索引）放在一起上傳給IPFS節點，不會再額外的佔用一個block的大小
• 如果對於大的檔案進行資料的追加操作，僅僅是新增1KB的資料，也需要重新上傳嗎？事實並非如此，IPFS在儲存資料的時候，同一份資料只儲存一次，檔案是分塊（block）儲存的，hash相同的block，只會儲存一次，也就說，前面1G的內容沒有發生改變，其實IPFS並不會為這些資料分配新的空間，只會為最後1K的資料分配一個新的block，再重新上傳hash，實際佔用的空間是：1G+1K;
• 即使是不同檔案的相同部分也僅僅會儲存一份，比如電影資源的影音部分相同，但是隻有字幕部分不一樣，那麼不同的字幕會和音影資源拼接，形成新的檔案資源。這樣一來就可能會有很多檔案的索引指向同一個block，就構成了前面提到的一個資料結構——MerkleDAG。

參考連結

• DHT 分散式雜湊表
• Merkle trees and directed acyclic graphs (DAG)