为什么IPFS哈希地址都以Qm开头? CID原理解析

我们知道，每个存储到IPFS网络的文件，都有一个唯一的哈希地址(即内容地址，也叫CID)，地址就是经过算法后形成的哈希值。这些哈希值独一无二，用户只要访问相应的哈希，就能定位文件，访问到数据。文件只要更改，哈希地址（值）就会改变。然后你会发现，绝大多数的IPFS文件的哈希都是以“Qm”开头，这到底是什么原因？

原理解析

为了表示文件或者对象的哈希，IPFS使用了多哈希（Multihash）格式和Base58编码。

Multihash的格式其实就是一个字符串，由三部分组成：Hash算法编码、HasH值的长度（字节数）、Hash值。Multihash以字节（0x12）开头，这个开头将指示出是哪一个哈希算法。接着是长度为（0x20）的另一个字节。目前IPFS默认采用sha2-256哈希函数算法，哈希摘要的二进制长度为32个字节。再加上哈希值后，字符串的长度就很长很长。这时候用到了Base58编码技术，使得字符串长度可以压缩，方便存储和传播。因为IPFS现在的Multihash值，都是以1220开头，按照Base58编码运算，算出的结果都是以“Qm”开头。

IPFS技术负责人Alan Shaw讲解IPFS文件的工作原理

总结起来正是：原始数据封装 -> sha2-256函数计算 -> 封装成Multihash -> Base58编码转换 ->最终的哈希地址（即CID）。

那么所有的IPFS文件的哈希都是以Qm开头吗？答案是否定的。对于某些开发者来说，可以重新编译IPFS并使用另一个函数作为默认值，意味着使用了其它函数进行运算，哈希地址前缀就会变。另外，Multihash是包含了多哈希的结构，具有可升级性。如果在未来IPFS默认采用不同于sha2-256的算法，哈希值的表示也将不同。

怎样访问IPFS网络上的内容？

目前有大量的数据存储到了IPFS网络，2018年文件数量已经超过50亿。2019年，IPFS网络的节点已经超过10万，网络增长超过30倍。现在，已经有大量的文件存储到了IPFS网络。面对海量的数据，我们如何进行访问？

图：在IPSE上搜索访问IPFS内容

这时候，就需要一个网络入口。IPSE是基于IPFS的搜索引擎，能帮助用户快速搜索IPFS网络上的文件，访问到所需要的数据，包括视频、图片、文档、软件包等内容。IPSE还让内容的检索和传播更加方便了，因为IPFS采用内容寻址，文件根据哈希来确定，这些哈希都是字符串，如果发送给你一个哈希地址，很多人并不知道哈希的具体内容。为了知晓哈希内容，经过IPSE，搜索出的哈希结果就有了标题，方便查看是什么内容。

IPFS简介：星际文件系统（InterPlanetary File System，缩写IPFS）是一种内容可寻址的点对点超媒体传输协议，通过点对点的节点构成一个分布式文件系统。IPFS被认为是取代HTTP的互联网底层协议，是下一代互联网的基础。