P2P網絡資料處理流程

監聽(ListenLoop)+撥号(Dial) –> 建立連接配接(SetupConn) –> Enc 握手(doEncHandshake) –> 協定握手(doProtoHandshake) –> 添加Peer Addpeer –> Run Peer

1. Enc握手 doEncHandshake

監聽時接收到Enc握手：receiverEncHandshake

撥号時發起初始End握手：initiatorEncHandshake

連結的發起者被稱為initiator（主動撥号），連結的被動接受者被成為receiver（被動監聽）。這兩種模式下處理的流程是不同的，完成握手後，生成了一個sec可以了解為拿到了對稱加密的密鑰。然後建立了一個newRLPXFrameRW幀讀寫器，完成加密信道的建立過程。

initiatorEncHandshake 和receiverEncHandshake有些像，但邏輯處理是相反的過程。

makeAuthMsg

makeAuthMsg這個方法建立了handshake message。首先對端的公鑰可以通過對端的ID來擷取。對端的公鑰對于發起者來說是知道的；對于接收者來說是不知道的。

根據對端的ID計算出對端公鑰remotePub
生成一個随機的初始值initNonce
生成一個随機的私鑰
使用自己的私鑰和對方的公鑰生成的一個共享秘密
用共享秘密來加密這個initNonce
這裡把發起者的公鑰告知對方

這一步，主要是建構authMsgV4結構體。

sealEIP8

sealEIP8對msg進行rlp的編碼，填充一下資料，然後使用對方的公鑰把資料進行加密。

readHandshakeMsg

readHandshakeMsg有兩個地方調用：一個是在initiatorEncHandshake，另外一個就是在receiverEncHandshake。這個方法比較簡單，首先用一種格式嘗試解碼，如果不行就換另外一種。基本上就是使用自己的私鑰進行解碼然後調用rlp解碼成結構體。結構體的描述就是authRespV4，裡面最重要的就是對端的随機公鑰。雙方通過自己的私鑰和對端的随機公鑰可以得到一樣的共享秘密。而這個共享秘密是第三方拿不到的。

secrets

secrets函數是在handshake完成之後調用。它通過自己的随機私鑰和對端的公鑰來生成一個共享秘密,這個共享秘密是瞬時的(隻在目前這個連結中存在)。

這個函數計算出IngressMAC和EgressMAC用于rlpxFrameRW中ReadMsg，WriteMsg資料的接收發送。

資料幀結構

normal = not chunked

  chunked-0 = First frame of a multi-frame packet

  chunked-n = Subsequent frames for multi-frame packet

  || is concatenate

  ^ is xor

 

Single-frame packet:

header || header-mac || frame || frame-mac

 

Multi-frame packet:

header || header-mac || frame-0 ||

[ header || header-mac || frame-n || ... || ]

header || header-mac || frame-last || frame-mac

 

header: frame-size || header-data || padding

frame-size: 3-byte integer size of frame, big endian encoded (excludes padding)

header-data:

    normal: rlp.list(protocol-type[, context-id])

    chunked-0: rlp.list(protocol-type, context-id, total-packet-size)

    chunked-n: rlp.list(protocol-type, context-id)

    values:

        protocol-type: < 2**16

        context-id: < 2**16 (optional for normal frames)

        total-packet-size: < 2**32

padding: zero-fill to 16-byte boundary

 

header-mac: right128 of egress-mac.update(aes(mac-secret,egress-mac) ^ header-ciphertext).digest

 

frame:

    normal: rlp(packet-type) [|| rlp(packet-data)] || padding

    chunked-0: rlp(packet-type) || rlp(packet-data...)

    chunked-n: rlp(...packet-data) || padding

padding: zero-fill to 16-byte boundary (only necessary for last frame)

 

frame-mac: right128 of egress-mac.update(aes(mac-secret,egress-mac) ^ right128(egress-mac.update(frame-ciphertext).digest))

 

egress-mac: h256, continuously updated with egress-bytes*

ingress-mac: h256, continuously updated with ingress-bytes*

2. 協定握手doProtoHandshake

這個方法比較簡單，加密信道已經建立完畢。我們看到這裡隻是約定了是否使用Snappy加密然後就退出了。

在這個函數，發送給對方 handshakeMsg = 0x00，在readProtocolHandshake中讀取接收對方發過來的handshakeMsg。

3. RLPX 資料分幀

在完成Encode握手之後，調用newRLPXFrameRW方法建立rlpxFrameRW對象，這的對象提供ReadMsg和WriteMsg方法

ReadMsg

)

1讀取幀頭header

2 驗證幀頭MAC

3 擷取幀體Frame大小

4 讀取幀體資料

5 驗證幀體MAC資訊

6 解密幀體内容（NewCTR à XORKeyStream）

7 解碼幀體（RLP Decode）

8 解析幀體結構(msg.Size & msg.Payload)

9 snappy解碼

WriteMsg

1 RLP編碼msg.Code

2 如果snappy，就對讀取payload并進行snappy編碼

3 寫幀頭header （32位元組）

4 寫幀頭MAC

5 寫幀體資訊（ptype+payload+padding）

6 寫幀體MAC

4. runPeer

newPeerHook，建立peer的鈎子函數

廣播PeerEventTypeAdd事件

運作protocol

廣播PeerEventTypeDrop事件

删除peer

run protocol

1 啟動協程readLoop，讀取消息并根據msg.Code處理消息：

pingMsg->pongMsg

discMsg->RLP解碼msg.Payload傳回reason

其他協定消息處理，根據msg.Code的取值範圍，把msg分給注冊的協定進行處理。

2 啟動協程pingLoop

根據pingInterval（15秒）定時發送pingMsg消息

3 啟動協定

startProtocols主要功能是啟動協程運作注冊協定的run函數proto.Run(p, rw)，這個rw參數類型是protoRW，它實作的ReadMsg和WriteMsg增加msg.Code取值範圍的處理。不同的protocol有不同的code取值範圍，根據offset和Length确定。

原文連結：http://wangxiaoming.com/blog/2018/06/28/HPB-48-ETH-P2P-Net/