摘要：為什么區塊鏈會選擇作為網絡基礎上面介紹的時候說過，他是無中心服務器的，中心服務器就意味著，當受到攻擊的時候，中心服務器一旦宕機，整個網絡和服務就會出現問題。區塊鏈的核心是去中心化，這和網絡的觀念不約而同，所以選擇的理由也就很充分。

p2p是什么

為什么區塊鏈需要P2P

比特幣、以太坊、超級賬本和EOS的P2P對比

P2P作為區塊鏈網絡中去中心化的標識
P2P全稱對等式網絡（peer-to-peer），又稱點對點技術，是無中心服務器、依靠用戶群（peers）交換信息的互聯網體系；與有中心服務器的中央網絡系統不同，對等網絡的每個用戶端既是一個節點，也有服務器的功能，任何一個節點無法直接找到其他節點，必須依靠其戶群進行信息交流。

優勢

可在網絡的中央及邊緣區域共享內容和資源。在客戶端/服務器網絡中，通常只能在網絡的中央區域共享內
由對等方組成的網絡易于擴展，而且比單臺服務器更加可靠。單臺服務器會受制于單點故障，或者會在網絡使用率偏高時，形為瓶頸。
由對等方組成的網絡可共享處理器，整合計算資源以執行分布式計算任務，而不只是單純依賴一臺計算機，如一臺超級計算機。
用戶可直接訪問對等計算機上的共享資源。網絡中的對等方可直接在本地存儲器上共享文件，而不必在中央服務器上進行共享。

p2p網絡的三個特性

離散性：構成系統的節點并沒有任何中央式的協調機制。
伸縮性：即使有成千上萬個節點，系統仍然應該十分有效率。
容錯性：即使節點不斷地加入、離開或是停止工作，系統仍然必須達到一定的可靠度。

上面介紹P2P的時候說過，他是無中心服務器的，中心服務器就意味著，當受到攻擊的時候，中心服務器一旦宕機，整個網絡和服務就會出現問題。而P2P網絡的優勢在于，每個節點既是客戶端又是服務端，所以當受到攻擊時，任何一臺機器垮掉，也不會影響整體的服務。
區塊鏈的核心是去中心化，這和P2P網絡的觀念不約而同，所以選擇P2P的理由也就很充分。

首先看一下P2P的整體技術點：

首先是如何發現peers，在P2P網絡中，發現節點是最開始、最重要和最難的一部分；

節點之間建立鏈接；發現節點之后，就要進行握手鏈接，確定節點之間的通信協議等

節點之間的通信；鏈接建立之后，就可以正常的進行通信了；

以上三點解決之后，基本就可以實現一個簡單的P2P網絡。如果想要實現一個比較完整的P2P網絡，當然還有很多的細節需要考慮，比如說，節點發現協議，快速定位節點，安全性，節點的加入和退出機制，節點的心跳保活等。我們主要介紹的是DHT分布式哈希表的知識點；

比特幣、以太坊、超級賬本和EOS都使用了DHT的具體實現；

比特幣
節點發現
　　新節點啟動后，想要參與協同運作，必須發現其他的比特幣節點，也就是至少需要發現一個比特幣網絡中的節點，并建立聯系。
　　　新節點找到對等體的方法：
　　　- 種子節點：使用多個DNS服務器（比特幣節點專用）來解析比特幣節點的IP。
　　　- 節點引薦：如果不知道DNS，則必須知道至少一個比特幣節點的IP。
節點鏈接
節點向peer節點發送version消息開始握手，peer節點需要檢驗版本，秘鑰等數據，驗證通過，會返回verack消息。
握手消息完成，節點發送包含自己IP地址和addr的消息給peer節點，對等節點收到，繼續向它的對等節點發出addr消息，這樣新節點的IP地址就會在P2P網絡中廣播出去（Gossip協議的Rumor-Mongering）；
因為網絡中，節點可以隨時加入和離開，所以所有的節點必須在一個節點退出的時候，尋找新節點，并且在其他節點啟動的時候，對其進行幫組。

超級賬本

以太坊
以太坊使用的是kademlia協議，簡稱Kad協議，具體的Kad協議在其他的文章中介紹。本文我們只需要知道Kad使用UDP進行節點間消息通信，每個節點根據與鄰居節點距離之間的距離(NodeID的差距)，分別放到不同的桶(bucket)中，且有4種消息

ping - 用于探測其他節點是否還存在
store - 接收者受到后，將信息中key/value對存儲在本節點
findnode - 接受者向發送者返回 k 個它知道的與目標結點距離最近的節點
findvalue - 和findnode 差不多，區別是如果接收者本地存在與目標結點對應的value，那么就回復這個值給發送者。

以太坊中的P2P網絡是比較完整的，很值得學習，有發現、子協議和Nat映射等模塊。我們主要講解的是發現模塊；
整體結構：


結構名
作用



Server
本地客戶端服務


Node
節點的信息


table
存儲peer節點的結構


udp
底層節點的通訊協議



Server
當本地啟動一個客戶端，并配置好靜態peer節點的配置信息之后，啟動的Server會進行三個操作

主動發現鄰居
ECDH密鑰建立，確認身份并進行身份驗證
鏈接已經建立，確認生層交換協議，并運行這些協議

Node
Node節點唯一的表示網絡中的一個以太坊節點，并且Node節點有如下的信息：

IP地址
連接使用的UDP/TCP端口號
ID：以太坊網絡中唯一標識一個節點，本質上是一個橢圓曲線公鑰(PublicKey)，與Server的PrivateKey對應。一個節點的IP地址不一定是固定的，但ID是唯一的。
用于節點間的距離計算的sha

table
Table主要用來管理與本節點與其他節點的連接的建立更新刪除：

bucket - 所有peer按與本節點的距離遠近放在不同的桶(bucket)中
refreshReq - 更新Table請求通道

Table會循環的監控并對peer節點進行刷新

定時(30s)啟動Peer刷新過程的定時器
接收其他線程投遞到Table的刷新Peer連接的通知，當收到該通知時啟動更新
定時重新檢查以連接節點的有效性的定時器

udp
udp的底層接受數據包循環，負責接收其他節點的packet，并將解析后的信息交給另一個循環處理，這個循環處理負責控制消息的向上遞交和收發控制 
節點發現的流程：


鄰居初始化

當一個節點啟動后，它會首先向配置的靜態節點發起連接，發起連接的過程稱為Dial，此時的Dial需要知道IP地址，如果不知道需要有一個解析IP的過程（根據ID來解析）

建立連接，下面兩個都成功則加入table中：

秘鑰鏈接和確認
上層協議確認





探活檢測(Revalidate)
有效性檢測就是利用ping消息進行探活操作。Table啟動了一個定時器（0~10s），定期隨機選擇一個bucket，向其末尾的節點發送ping消息，如果對方回應了pong，則探活成功。


更新鄰居關系
定期（定時器超時）或不定期（收到refreshReq）地進行更新鄰居關系（發現新鄰居），兩者都調用doRefresh()方法，該方法對在網絡上查找離自身和三個隨機節點最近的若干個節點。

EOS