IPFS如何計算文件hash？
IPFS採用了SHA2-256這個安全級別還算高的算法，對任意長度的內容，生成的HASH值長度固定，都是32個字節。
在Linux下，直接用sha256sum可以計算SHA2-256格式的HASH值：
[root@VM_0_14_centos bin]# sha256sum ipfsfile.txt
e150a1ec81e8e93e1eae2c3a77e66ec6dbd6a3b460f89c1d08aecf422ee401a0 ipfsfile.txt
[root@VM_0_14_centos bin]# ./ipfs add ipfsfile.txt
added QmQU2gS4gZ7TpiTECjDUxdQFd9bBBEWxDxPPfhLfYHVuei ipfsfile.txt
7 B / ? [---------------------------------------------------------------------------------=------] [root@VM_0_14_centos bin]#
得到的結果有64字節，其原因是因爲用了十六進制的表示方式，每個字符表示4個bit，加在一起就是256bit，也就是32字節。
但在IPFS中，並不能利用上面得到的SHA2-256結果，去確定文件地址，因爲IPFS還有一些額外的因素需要考慮。
我們把 ipfsfile.txt 加入到IPFS中，除了正文裏面的 123456 幾個字符之外，IPFS還會添加一些元數據。
通過如下命令我們可以看到IPFSF裏面到底存放了什麼內容：
[root@VM_0_14_centos bin]# ./ipfs object get QmQU2gS4gZ7TpiTECjDUxdQFd9bBBEWxDxPPfhLfYHVuei
{"Links":[],"Data":"\u0008\u0002\u0012\u0007123456\n\u0018\u0007"}
[root@VM_0_14_centos bin]#
返回的是一個JSON格式的字符串，Data顯示了具體的內容。可見在文件的原始內容之外，添加了一些其他的數據。** IPFS會把文件數據以unixfs這種格式保存，可以認爲，它是IPFS的核心數據結構MerkleDAG的一個表現方式。 **
我們可以通過獲取IPFS的原始格式的數據，來計算正確的HASH值。IPFS保存的內容會被分成許多塊（block），本例的文件因爲比較小，一個塊就可以保存。
所以，我們可以用如下的命令直接獲取IPFS block的內容：
[root@VM_0_14_centos bin]# ./ipfs block get QmQU2gS4gZ7TpiTECjDUxdQFd9bBBEWxDxPPfhLfYHVuei | sha256sum
1f9b484934c481946f11af0d87f8c04603fa8bfa6b8589185edf506c1e1cb09b -
[root@VM_0_14_centos bin]#
該block的HASH值用十六進制數表示爲：1f9b484934c481946f11af0d87f8c04603fa8bfa6b8589185edf506c1e1cb09b 。它也就是IPFS用特定格式保存文件之後的HASH值。
是否用該HASH值就能得到我們通常看到的IPFS文件的HASH值？好像不是那麼回事，因爲我們看到的文件HASH值都是以Qm開頭的，顯然在這裏對不上號。這就涉及到另外一個話題——動態選擇HASH算法的設計。
IPFS-Multihash
【推薦】官方：https://github.com/multiformats/multihash
雖然現在SHA2-256還比較安全，但隨着科技的發展，說不定哪天就突然有人宣佈，可以破解它呢？那自然需要採用更先進的算法。但IPFS的協議制定好了，也不能隨便改。怎麼辦呢？雖然現在用的是SHA2-256，但可以宣稱我支持多種HASH算法，到時候升級算法即可，但不會有大的架構改動。
於是，IPFS採用了multihash這種簡單的HASH表示方式，支持多種HASH算法。如果未來修改算法，用的仍然是multihash，保證了表達方式的持續性。
multihash是一種自識別hash （Self identifying hashes）
multihash 多重哈希 遵循TLV 模式（type-length-value）。它其實就是一個字符串，由三部分組成：HASH算法編碼、HASH值的長度（字節數）、HASH 值。
SHA2-256的編碼爲0x12，其HASH摘要長度爲32字節（十六進制數爲0x20）。把1220加到前面所得HASH值的開頭，我們得到本例文件的multihash編碼（十六機制）：
12201f9b484934c481946f11af0d87f8c04603fa8bfa6b8589185edf506c1e1cb09b
官方sha-256 格式demo：
總結：我們把 ipfsfile.txt 加入到IPFS中，除了正文裏面的 xxx 幾個字符之外，IPFS還會添加一些元數據。然後對這個添加元數據的文件進行了sha256sum，然後再multihash 規則（前面加1120），文件的multihash編碼（十六機制）。
易用需求：Base58
【推薦】官網：https://github.com/keis/base58
但這個HASH值顯然也不是我們看到的內容。那是怎麼回事呢？它太長了，一堆數字讀起來也不容易，所以需要再進行編碼，壓縮其長度，且容易被傳播。爲此，IPFS採用了Base58這種編碼。
Base58最早被比特幣採用，如今在區塊鏈項目中非常流行，經常用於表示錢包地址。做過開發的朋友可能比較瞭解Base64這種編碼，能把任意二進制內容轉換成方便軟件查看的可讀字符。
但Base64有一些缺點，就是某些字符不和諧，比如，O和0容易混淆，+和/等符號，很容易讓人把一個完整的字符串認爲是兩個不同的字符串，形成閱讀上的障礙。有時候我們用鼠標一點，想自動選中整個字符串，卻因爲這些符號的干擾，導致選擇操作沒有那麼高效。因此，就誕生了Base58這種編碼。
設計Base58主要的目的是：
- 避免混淆。在某些字體下，數字0和字母大寫O，以及字母大寫I和字母小寫l會非常相似。
- 不使用"+“和”/"的原因是非字母或數字的字符串作爲帳號較難被接受。
- 沒有標點符號，通常不會被從中間分行。
- 大部分的軟件支持雙擊選擇整個字符串。
Base58的代碼非常簡單，查看官網https://github.com/keis/base58
python安裝模塊 base58 進行驗證
pip install base58
[root@VM_0_14_centos ~]# python
Python 2.7.5 (default, Aug 7 2019, 00:51:29)
[GCC 4.8.5 20150623 (Red Hat 4.8.5-39)] on linux2
Type "help", "copyright", "credits" or "license" for more information.
>>> import base58
>>> base58.b58encode_int(int("12201f9b484934c481946f11af0d87f8c04603fa8bfa6b8589185edf506c1e1cb09b", 16))
'QmQU2gS4gZ7TpiTECjDUxdQFd9bBBEWxDxPPfhLfYHVuei'
>>>
基於前面生成的multihash 編碼(12201f9b484934c481946f11af0d87f8c04603fa8bfa6b8589185edf506c1)進行計算,得到的結果
QmQU2gS4gZ7TpiTECjDUxdQFd9bBBEWxDxPPfhLfYHVuei 正是前面我們用ipfs add命令得到的HASH值！
注意： IPFS現在的multihash值，都是以1220開頭的，按照Base58的算法，算出來的結果就都是以Qm開頭。
總結：我們把 ipfsfile.txt 加入到IPFS中，除了正文裏面的 xxx 幾個字符之外，IPFS還會添加一些元數據，形成IPFS文件。然後對這個添加元數據的文件進行了sha256sum，然後再multihash 規則（前面加1120），文件的multihash編碼（十六機制）。因爲這個不好記憶識別，它又用 base58對我們的 multihash 生成最終的IPFS文件的HASH值。
簡化總結爲：原始數據添加元數據封裝成IPFS文件 -> 計算SHA2-256 -> 封裝成multihash -> 轉換成Base58