【董天一】IPFS: Merkle DAG数据结构

作者简介：董天一 ，IPFS/Filecoin中国区技术布道人 ，《IPFS指南》作者 毕业于北京大学软件与微电子学院 曾担任甲骨文亚洲研发中心（中国）数据库开发工程师 资深区块链技术开发者，现致力于IPFS/Filecoin在中国的技术推广

今天带大家来深入探索一下IPFS的核心数据结构Merkle DAG

什么是 Merkle DAG？

Merkle DAG是IPFS系统的核心概念之一，当然Merkle DAG并不是IPFS团队发明的，它来来自于Git数据结构，ipfs团队进行了改造（这一点ipfs团队一直是一个很努力的团队，并不是直接拿来使用，而是在此基础上修改更适合项目的使用）。

Merkle DAG的全称是 Merkle directed acyclic graph（默克有向无环图）。它是在Merkle tree基础上构建的，Merkle tree是由美国计算机学家merkle于1979年申请的专利。Merkle DAG跟Merkle tree很相似，但不完全一样，比如：Merkle DAG不需要进行树的平衡操作，非叶子节点允许包含数据等。

Merkle DAG

Merkle DAG拥有如下的功能：

• 内容寻址：使用多重哈希来唯一识别一个数据块的内容
• 防篡改：可以方便的检查哈希值来确认数据是否被篡改
• 去重：由于内容相同的数据块哈希是相同的，可以很容去掉重复的数据，节省存储空间

IPFS的数据对象格式如下：

type IPFSLink struct {
    Name string             // link 的名字
    Hash Multihash        // 数据的加密哈希
    Size int                    // 数据大小
}
Type IPFSObject struct {
    links []IPFSLink        // link数组
    data []byte               // 数据内容
}

IPFS让应用可以完全控制对象的数据字段，也就是说应用可以随意定义自己的data类型和结构，甚至可以是一些IPFS系统无法理解的数据结构，灵活度非常的大。