一、 对等网络
对等网络又称 P2P 网络。
二、节点类型
- 全节点(Full Node)
所有节点都会参与校验和广播交易及区块信息，且会发现和维持与其他节点的连接。有些节点会包含完整的区块链数据库，包括所有交易数据，这种节点也称为全节点(Full Node)。 - SPV 节点或轻节点(Lightweight Node)
一些节点只存储了区块链数据库的一部分，一般只存储区块头而不存储交易数据，这样的节点也称为 SPV 节点或轻节点(Lightweight Node)。
三、 数据传播协议
1、建立初始连接
一个新节点如果要加入到区块链网络，一般需要建立 TCP 连接，即三次握手 （Three-Way Handshake）
2、 地址广播及发现
节点在加入区块链网络以后，需要与其他相邻节点建立联系，广播自己的地 址，让其他网络的节点知道自己的节点信息。
3、 区块链同步
在区块链 P2P 网络中，每一个节点保存和维护一份区块链信息，但是由于新区 块的产生是分布式的，因此每个节点的区块信息并不是最新的，为保证全网的一致 性，节点需要进行同步信息。
4、交易传播
一笔新交易产生时，会先被广播到区块链网络中的其它参与节点。节点将交易 单广播至全网，每个节点会将数笔未验证的交易 Hash 值收集到区块中，每个区块可以包含数百笔或上千笔交易。最快完成 POW 的节点，会将自己的区块传播给其他节点。
5、 检测节点存活
发送 ping 消息，用于检测节点是否存活； 响应 pong 消息，返回 pong 消息，告诉对方节点还存活。
6、 Gossip 协议：“八卦版”区块链通信协议
每个节点可能知道所有其他节点，也可 能仅知道几个邻居节点，只要这些节可以通过网络连通，最终他们的状态都是一致 的，因此 Gossip 天然具有分布式容错的优点。
四、通信机制
1、RPC
RPC（Remote Procedure Call）—远程过程调用，它是一种通过网络从远程计 算机程序上请求服务，而不需要了解底层网络技术的协议。
在 OSI 网络通信模 型中，RPC 跨越了传输层和应用层。RPC 使得开发包括网络分布式多程序在内的应 用程序更加容易。
2、HTTP 连接
HTTP 协议即超文本传送协议(Hypertext Transfer Protocol )，是 Web 联网的基 础，也是手机联网常用的协议之一，HTTP 协议是建立在 TCP 协议之上的一种应用。
3、 SOCKET
Socket 是通信的基石，是支持 TCP/IP 协议的网络通信的基本操作单元。应用层可以和传输层通 过 Socket 接口，区分来自不同应用程序进程或网络连接的通信，实现数据传输的并 发服务。
五、消息序列化协议
1、XML
XML（Extensible Markup Language）是一种常用的序列化和反序列化协议， 具有以下优缺点：
优点：
- 具有人机可读性好可指定元素或特性的名称
缺点：
- 序列化数据只包含数据本身以及类的结构，不包括类型标识和程序集信息
- 类必须有一个将由 XmlSerializer 序列化的默认构造函数
- 只能序列化公共属性和字段不能序列化方法
- 文件庞大，文件格式复杂，传输占带宽
场景：
当做配置文件存储数据实时数据转换
2、JSON
JSON(JavaScript Object Notation, JS 对象标记) 是一种轻量级的数据交换格式。
JSON 采用与编程语言无 关的文本格式，但是也使用了类 C 语言（包括 C， C++， C#， Java， JavaScript， Perl， Python 等）的习惯，简洁和清晰的层次结构使得 JSON 成为理想的数据交 换语言。
优点：
- 前后兼容性高
- 数据格式比较简单，易于读写
- 序列化后数据较小，可扩展性好，兼容性好
- 与 XML 相比，其协议比较简单，解析速度比较快
缺点：
- 数据的描述性比 XML 差
- 不适合性能要求为 ms 级别的情况
- 额外空间开销比较大
场景：
- 跨防火墙访问
- 可调式性要求高的情况
- 基于 Web browser 的 Ajax请求
- 传输数据量相对小，实时性要求相对低（例如秒级别）的服务
3、Protobuf
Protocol buffers 由谷歌开源而来，在谷歌内部久经考验。它将数据结构 以.proto 文件进行描述，通过代码生成工具可以生成对应数据结构的 POJO 对象和Protobuf 相关的方法和属性。
适合于远程调用。