P2P消息通信

1.启动的时间先与程序硬编码的DNS种子节点进行TCP连接

2.连接的握手流程是先发一个版本消息(VERSION),包括:P2P协议版本,本节点支持的服务,当前时间,对方节点IP地址,本节点IP地址,比特币软件版本,以及本节点当前区块链的长度

3.对方节点收到握手信息后会回复一个收到确认的信息(VERACK)
3.1.若对方已经发送过一次,则回复一个REJECT消息,消息体为REJECT_DUPLICATE
3.2.若对方的协议version<MIN_PEER_PROTO_VERSION,则回复一个REJECT消息,消息体为REJECT_OBSOLETE.然后连续回复VERSION消息,VERACK消息.
3.3.若自己是监听节点,则回复ADDR消息发送自己的地址和端口;若对方为fOneShot,大于CADDR_TIME_VERSION或本地地址库不足1000个,则回复GETADDR消息
3.4.若本地接收过告警消息,则转发ALERT消息
3.5.最后记录下对方时间戳和本地时间戳之差,至此,网络的通道层正式建立连接
3.6.若节点不发送VERSION消息就发送其他消息,但只要超过DEFAULT_BANSCORE_THRESHOLD=100次会被禁止掉

4.同时节点也会发送getaddr给邻节点,邻节点收到后将把所有的已知的地址信息发送给新节点
4.1.当收到VERACK消息时,设置对方节点状态为"连接成功",若对方节点协议版本大于SENDHEADERS_VERSION=70012,则发送SENDHEADERS消息
4.2.ADDR消息用于转发网络上的节点地址列表
4.3.GETADDR消息会主动请求节点回复一个addr消息,以便快速更新本地地址库.它没有消息体payload.

5.一个节点一般会维护8个邻节点的连接,同时最多允许125个其它节点的连接,当发现新节点,一般将断开和种子节点的连接
//static const unsigned int DEFAULT_MAX_PEER_CONNECTIONS = 125;

6.建立连接后,两个节点会互相发送同步请求getblocks,节点比较对方的BestHeight后,区块较多的一方向区块较少的一方发送inv响应,让落后的节点追上.收到inv响应后,落后的节点开始发送getdata请求数据
6.1.GETBLOCKS消息:是以期返回一个包含编号从hash_start到hash_stop至多500个区块的区块列表的inv消息.如果想获取后面的区块Hash,则需要重新发送getblocks
6.2.GETHEADERS消息:是用于获取编号hash_start到hash_stop至多2000个区块的header包,要获取之后的区块Hash,需要重新发送getheaders消息.这个消息用于快速下载不包含相关交易的区块链
6.3.INV消息:用于发送本节点的交易和区块列表(MSG_TX,MSG_BLOCK,MSG_FILTERED_BLOCK)
6.4.HEADERS消息:用于返回区块的头部以应答getheaders
6.5.GETDATA消息:该消息的内容同INV消息,待收到对方节点的INV消息后,返回GETDATA消息到对方节点去获取节点自己不存在的block或tx
6.6.SENDHEADERS消息:指示节点优先用headers消息代替inv消息接收新块通知,它没有　消息体payload
6.7.BLOCK消息:用于响应请求交易信息的getdata消息
6.8.TX消息:针对一笔比特币交易进行描述,用于应答getdata消息

7.启动结束后,会记住最近连接上的邻节点的地址,会保存到文件方便下次连接

8.如果以前的邻节点连不上了,它会重新开始初始启动流程

9.如果节点连接上一段时间后没有信息交互,节点会定期发一些信息去维护连接
9.1.PING消息:用于检测连接是否在线
9.2.PONG消息:消息内容同PING消息,待收到对方节点的PING消息后回复PONG消息,表明连接还在线

10.如果一个节点和邻节点的连接在超过90分钟里没有联系,该节点会被认为下线,节点会一个新的邻节点来进行连接
10.1.ALERT消息:用于在节点间发送通知使其传遍整个网络.如果签名验证这个alert来自Bitcoin的核心开发组,建议将这条消息显示给终端用户.交易尝试,尤其是客户端间的自动交易则建议停止.消息文字应当记入记录文件并传到每个用户

11.因此,无需要中心控制,网络节点可以自由加入或离开网络,即比特币网络能动态地调节节点的连接,以保证比特币网络的正常运行