P2P网络¶
设计目标¶
FISCO BCOS P2P模块提供高效、通用和安全的网络通信基础功能，支持区块链消息的单播、组播和广播，支持区块链节点状态同步，支持多种协议。
P2P主要功能¶
- 区块链节点标识
通过区块链节点标识唯一标识一个区块链节点，在区块链网络上通过区块链节点标识对区块链节点进行寻址
- 管理网络连接
维持区块链网络上区块链节点间的TCP长连接，自动断开异常连接，自动发起重连
- 消息收发
在区块链网络的区块链节点间，进行消息的单播、组播或广播
- 状态同步
在区块链节点间同步状态
区块链节点标识¶
区块链节点标识由ECC算法的公钥生成，每个区块链节点必须有唯一的ECC密钥对，区块链节点标识在区块链网络中唯一标识一个区块链节点
通常情况下，一个节点要加入区块链网络，至少要准备三个文件：
- node.key 节点密钥，ECC格式
- node.crt 节点证书，由CA颁发
- ca.crt CA证书，CA机构提供
区块链节点除了有唯一区块链节点标识，还能关注Topic，供寻址使用
区块链节点寻址：
- 区块链节点标识寻址
通过区块链节点标识，在区块链网络中定位唯一的区块链节点
- Topic寻址
通过Topic，在区块链网络中定位一组关注该Topic的节点
管理网络连接¶
区块链节点间，会自动发起和维持TCP长连接，在系统故障、网络异常时，主动发起重连
区块链节点间建立连接时，会使用CA证书进行认证
连接建立流程¶
sequenceDiagram
participant 区块链节点A
participant 区块链节点B
区块链节点A->>区块链节点A: 加载密钥和证书
区块链节点B->>区块链节点B: 加载密钥和证书
区块链节点A->>区块链节点B: 发起连接
区块链节点B->>区块链节点A: 连接成功
区块链节点B->区块链节点A: 发起SSL握手
区块链节点A->>区块链节点A: 从证书获取公钥，作为节点ID
区块链节点B->>区块链节点B: 从证书获取公钥，作为节点ID
区块链节点B->区块链节点A: 握手成功，建立SSL连接
消息收发¶
区块链节点间消息支持单播、组播和广播
- 单播，单个区块链节点向单个区块链节点发送消息，通过区块链节点标识寻址
- 组播，单个区块链节点向一组区块链节点发送消息，通过Topic寻址
- 广播，单个区块链节点向所有区块链节点发送消息
单播流程¶
sequenceDiagram
participant 区块链节点A
participant 区块链节点B
区块链节点A->>区块链节点A: 根据节点ID，筛选在线节点
区块链节点A->>区块链节点B: 发送消息
区块链节点B->>区块链节点A: 消息回包
组播流程¶
sequenceDiagram
participant 区块链节点A
participant 区块链节点B
participant 区块链节点C
participant 区块链节点D
区块链节点A->>区块链节点A: 根据Topic 1，选择节点B、C
区块链节点A->>区块链节点B: 发送消息
区块链节点A->>区块链节点C: 发送消息
区块链节点B->>区块链节点B: 根据Topic 2，选择节点C、D
区块链节点B->>区块链节点C: 发送消息
区块链节点B->>区块链节点D: 发送消息
区块链节点C->>区块链节点C: 根据Topic 3，选择节点D
区块链节点C->>区块链节点D: 发送消息
广播流程¶
sequenceDiagram
participant 区块链节点A
participant 区块链节点B
participant 区块链节点C
participant 区块链节点D
区块链节点A->>区块链节点A: 遍历所有节点ID
区块链节点A->>区块链节点B: 发送消息
区块链节点A->>区块链节点C: 发送消息
区块链节点A->>区块链节点D: 发送消息
区块链节点B->>区块链节点B: 遍历所有节点ID
区块链节点B->>区块链节点C: 发送消息
区块链节点B->>区块链节点D: 发送消息
区块链节点C->>区块链节点C: 遍历所有节点ID
区块链节点C->>区块链节点D: 发送消息
状态同步¶
每个节点会维护自身的状态，并将状态的Seq在全网定时广播，与其它节点同步
sequenceDiagram
participant 区块链节点A
participant 区块链节点B
区块链节点A->区块链节点B: 广播seq
区块链节点A->>区块链节点A: 判断节点B的seq是否变化
区块链节点A->>区块链节点B: seq变化，发起状态查询请求
区块链节点B->>区块链节点A: 返回节点状态
区块链节点A->>区块链节点A: 更新节点B的状态和seq