网络协议
7 C  U3 H2 M3 W+ P+ h在网络结构上，NEO 采用点对点网络结构，并使用 TCP 协议进行通讯。+ v9 _& P! _0 ~8 u) b# ^: r% Y1 e
网络中存在两种节点类型，分别是普通节点和共识节点。普通节点可以广播、接收和转发交易、区块等，而共识节点可以创建区块。
. `0 B& Z' c. @0 _' q0 jNEO 的网络协议规范与比特币的协议大致类似，但在区块、交易等的数据结构上有很大的不同。; o( \2 I4 t& n: F/ X" M. B  m1 V# a
约定5 {. g/ k, `, E$ W$ A9 H* [' T
字节序
4 U, e% _' D/ dNEO 系统中所有的整数类型都是采用小端序 (Little Endian) 编码，只有 IP 地址和端口号采用大端序 (Big Endian) 编码。2 y- K4 L/ k1 V7 i7 p
散列- ^2 R6 `- J3 f4 p1 w
NEO 系统中会用到 2 种不同的散列函数：SHA256 和 RIPEMD160。前者用于生成较长的散列值，而后者用于生成较短的散列值。通常生成一个对象的散列值时，会运用两次散列函数，例如要生成区块或交易的散列时，会计算两次 SHA256；生成合约地址时，会先计算脚本的 SHA256 散列，然后再计算上一个散列的 RIPEMD160 散列。8 Q2 }: v4 P  a2 s6 u" W
此外，区块中还会用到一种散列树 (Merkle Tree) 的结构，它将每一笔交易的散列两两相接后再计算一次散列，并重复以上过程直到只剩下一个根散列 (Merkle Root)。! n4 l) r; v+ [' F( ~7 T. T+ C
变长类型
0 C- r$ i) e) S6 L% Z1 w" Kvarint：变长整数，可以根据表达的值进行编码以节省空间。4 |: w/ j. c; i' T; ]0 T

值	长度	格式
0xffffffff	9	0xff + uint64

# m+ d: _4 @" t4 s# J
varstr：变长字符串，由一个变长整数后接字符串构成。字符串采用 UTF8 编码。% e7 H6 f  u3 b1 m* j; K

尺寸	字段	数据类型	说明
?	length	varint	字符串的长度，以字节为单位
length	string	uint8[length]	字符串本身

$ y; a) i( U3 y  }& R3 `
array：数组，由一个变长整数后接元素序列构成。
% G1 }/ p. t% J& `9 }3 h定点数
) t* Z3 m& S$ E* x) MNEO 系统中的金额、价格等数据，统一采用 64 位定点数，小数部分精确到 10-8，可表示的范围是：[-263/108, +263/108)
+ _6 F4 F7 _1 N' D- o. K  }: Q数据结构2 D9 E  Z* [$ X; ^! i! _: r% V
区块链
  ?4 B, [9 e4 {8 C+ W9 c区块链是一种逻辑结构，它以单向链表的形式将区块串联起来，用于存放全网的交易、资产等数据。* m4 X  J) l3 ^/ b1 N2 _$ n1 C
区块
0 |8 U3 B& i8 z- C8 i7 L

尺寸	字段	数据类型	说明
4	Version	uint32	区块版本，目前为 0
32	PrevBlock	uint256	前一个区块的散列值
32	MerkleRoot	uint256	交易列表的根散列
4	Timestamp	uint32	时间戳
4	Index	uint32	区块高度（区块索引） = 区块数量 - 1
8	ConsensusData	uint64	共识数据（共识节点生成的伪随机数）
20	NextConsensus	uint160	下一个区块的记账合约的散列值
1	-	uint8	固定为 1
?	Script	script	用于验证该区块的脚本
?*?	Transactions	tx[]	交易列表

! d/ ]) _: c1 `  t0 D
在计算区块散列时，并不会把整个区块都计算在内，而是只计算区块头的前 7 个字段：Version, PrevBlock, MerkleRoot, Timestamp, Height, Nonce, NextMiner。由于 MerkleRoot 已经包含了所有交易的散列值，因此修改交易也会改变区块的散列值。
. r! k" R8 ~- h" K区块头的数据结构如下：- K' G* j7 G0 s

尺寸	字段	数据类型	说明
4	Version	uint32	区块版本，目前为 0
32	PrevBlock	uint256	前一个区块的散列值
32	MerkleRoot	uint256	交易列表的根散列
4	Timestamp	uint32	时间戳
4	Index	uint32	区块高度（区块索引） = 区块数量 - 1
8	ConsensusData	uint64	共识数据（共识节点生成的伪随机数）
20	NextConsensus	uint160	下一个区块的记账合约的散列值
1	-	uint8	固定为 1
?	Script	script	用于验证该区块的脚本
1	-	uint8	固定为 0

- P& _* R% p: X8 L4 y
每个区块的时间戳必须晚于前一个区块的时间戳，一般两个区块的时间戳相差 15 秒左右，但是也允许出现不精确的情况。区块的高度值必须恰好等于前一个区块的高度值加一。7 @/ U+ W9 P+ A, o& v( a8 @
交易
# ^$ b' c: j: A9 N9 o, M

尺寸	字段	数据类型	说明
1	Type	uint8	交易类型
1	Version	uint8	交易版本，目前为 0
?	-	-	特定于交易类型的数据
?*?	Attributes	tx_attr[]	该交易所具备的额外特性
34*?	Inputs	tx_in[]	输入
60*?	Outputs	tx_out[]	输出
?*?	Scripts	script[]	用于验证该交易的脚本列表

) i3 f" e3 L+ b! [- KNEO 系统中的一切事务都以交易为单位进行记录。交易有以下几种类型：/ o+ \9 z' U7 D7 V" b

值	名称	系统费用	说明
0x00	MinerTransaction	0	用于分配字节费的交易
0x01	IssueTransaction	500|0	用于分发资产的交易
0x02	ClaimTransaction	0	用于分配 NeoGas 的交易
0x20	EnrollmentTransaction	1000	(已弃用) 用于报名成为共识候选人的特殊交易
0x40	RegisterTransaction	10000|0	(已弃用) 用于资产登记的交易
0x80	ContractTransaction	0	合约交易，这是最常用的一种交易
0xd0	PublishTransaction	500*n	(已弃用)智能合约发布的特殊交易
0xd1	InvocationTransaction	0	调用智能合约的特殊交易

* r( `8 K* _" V9 o: Y* p
每一种类型的交易除了具有交易的公共字段之外，还会具有自己的专属字段。关于不同类型交易的专属字段，下文会有详细说明。
7 k+ B  Z  S( s/ o, y, P; nMinerTransaction0 r! U: ~. V( h8 A/ @3 G

尺寸	字段	数据类型	说明
-	-	-	交易的公共字段
4	Nonce	uint32	随机数
-	-	-	交易的公共字段

4 F) s$ _- p+ {8 h* K
每一个区块的第一笔交易必然是 MinerTransaction。它用于将当前区块中所有的交易手续费奖励给记账人。
$ x) w& ~  {5 b4 i5 ^7 u3 R9 Q, m交易中的随机数用于防止出现散列冲突。. [" ?5 J9 a) n+ B' u; t+ i
IssueTransaction
3 n/ V5 r0 n: ^0 ]9 _3 O1 ^2 W资产发行交易没有额外的特殊字段。
7 v1 ?1 u( d, p1 R! K( W& @, a; A资产管理员可以通过资产发行交易，将已经登记过的资产在 NEO 区块链上制造出来，并发送到任意地址。
* t; j2 D1 d8 l特别的，如果发行的资产是 NEO，那么这笔交易将可以免费发送。
. C) @3 b8 I  XClaimTransaction
/ z- h( m; h' Q

尺寸	字段	数据类型	说明
-	-	-	交易的公共字段
34*?	Claims	tx_in[]	用于分配的 NEO
-	-	-	交易的公共字段

/ N+ \, x9 Q& D" a8 LEnrollmentTransaction
9 V6 w/ }& f7 T9 _4 X$ ]; g$ e4 u+ E( d- @, k, }
[!Warning]
+ ^6 l% W; h4 k! J! j已弃用，已被智能合约的 Neo.Blockchain.RegisterValidator 所替代。
. {7 M6 _. _" v
$ T4 F! g$ F* q( s$ R- m0 _4 m查看 替代的 .NET 智能合约框架
/ [  y. O$ v9 v3 N+ ]2 L查看 替代智能合约 API 2 ]# k% i% N& r( ^" o- O0 i9 a
RegisterTransaction
( @7 L  Y/ i3 U" O3 O! c/ a. \  f
0 O) E1 L" k. C( ~+ e0 _& K[!Warning]. ~) \9 ^6 _# O  p, W" u
已弃用，已被智能合约的 Neo.Blockchain.CreateAsset 所替代。! j5 d, a9 d: `  m8 r0 x' E
( ]# V8 q; }7 |  _5 T
查看 替代的 .NET 智能合约框架
8 B$ I! y& \9 P6 G/ a4 ~3 S  s查看 替代智能合约 API 6 l1 u: y- `- B! D
ContractTransaction. Q  ^+ M% q- M& c: L" e8 J
合约交易没有任何特殊的地方。& P" T9 U3 }0 Q; N+ @
PublishTransaction
7 S8 u+ S5 ]9 n( Z6 i  _' [: e5 ^/ r4 x
[!Warning]5 h9 [  |1 J( z
已弃用，已被智能合约的 Neo.Blockchain.CreateContract 所替代。6 K8 T4 N2 m/ q; ]* u
' r5 ^/ h! f# `, n
查看 替代的 .NET 智能合约框架
- e( E! A& [; u1 h! q7 K# U查看 替代智能合约 API
- D1 I9 p- i6 e1 D4 rInvocationTransaction
" g  }. Y/ z1 x- v4 ~

尺寸	字段	数据类型	说明
-	-	-	交易的公共字段
?	Script	uint8[]	所调用的智能合约的脚本
8	Gas	int64	运行所调用的智能合约需要的费用
-	-	-	交易的公共字段

: t" t, K. [+ h- E% Z, u: _
交易特性( _% _% ]; h, n3 ~

尺寸	字段	数据类型	说明
1	Usage	uint8	用途
0|1	length	uint8	数据长度（特定情况下会省略）
length	Data	uint8[length]	特定于用途的外部数据

" d! B6 s) V/ h- L6 \/ p
有时候交易中会需要包含一些供外部使用的数据，这些数据将统一被放置在交易特性字段中。
/ K' M0 v2 z+ @# h# J' Q每个交易特性可以有不同的用途：1 L+ [  r& J# ^: G3 P! n/ O+ s

值	名称	说明
0x00	ContractHash	外部合同的散列值
0x02-0x03	ECDH02-ECDH03	用于 ECDH 密钥交换的公钥
0x20	Script	用于对交易进行额外的验证
0x30	Vote	用于投票选出记账人
0x81	DescriptionUrl	外部介绍信息地址
0x90	Description	简短的介绍信息
0xa1-0xaf	Hash1-Hash15	用于存放自定义的散列值
0xf0-0xff	Remark-Remark15	备注

0 Z% B6 L! e8 m" S- |+ A
对于 ContractHash，ECDH 系列，Vote，Hash 系列，数据长度固定为 32 字节，length 字段省略；
+ t+ K* `9 u3 ~( S对于 Script，数据长度固定为 20 字节，存放地址；
, R9 b7 A% S% n! b9 @. p对于 DescriptionUrl，必须明确给出数据长度，且长度不能超过 255 字节；
( t. k  ]' K% A  a. Q# |对于 Description 和 Remark 系列，必须明确给出数据长度， 且长度不能超过 65535 字节。3 }9 {4 q$ t* k7 M1 K* i: Y5 O
交易输入% w. X4 G2 S; I/ H0 k2 v

尺寸	字段	数据类型	说明
32	PrevHash	uint256	引用交易的散列值
2	PrevIndex	uint16	引用交易输出的索引

3 k$ K3 X/ q* ~/ B/ a交易输出
" P: c1 F2 I7 {

尺寸	字段	数据类型	说明
32	AssetId	uint256	资产编号
8	Value	int64	金额
20	ScriptHash	uint160	收款地址

& z+ g8 x) f! q1 K9 }5 d/ r每个交易中最多只能包含 65536 个输出。
8 w1 v. a; s3 B( L验证脚本2 e; [  M' h: X

尺寸	字段	数据类型	说明
?	StackScript	uint8[]	栈脚本代码
?	RedeemScript	uint8[]	合约脚本代码

% h) @+ o! Q7 I7 o
栈脚本中只能包含压栈操作指令，用于向合约脚本传递参数（如签名等）。脚本解释器会先执行栈脚本代码，然后执行合约脚本代码。
' V# c3 y; u" f7 Y0 s' H在一笔交易中，合约脚本代码的散列值必须与交易输出中的一致，这是验证的一部分。关于脚本执行的过程，后文会详细阐述。7 k* k7 Y( r" i9 |, r7 b* V" }
网络消息/ W8 ]1 Q4 H2 O9 P
所有的网络消息都通过以下消息结构来发送：+ i' [; A3 {5 M6 P3 w

尺寸	字段	数据类型	说明
4	Magic	uint32	协议标识号
12	Command	char[12]	命令
4	length	uint32	Payload 的长度
4	Checksum	uint32	校验和
length	Payload	uint8[length]	消息内容

" Q0 s$ t6 L$ z8 e9 H- y已定义的 Magic 值：
! G, z% b! u8 v" ^/ x2 }) `' P6 v3 ?

值	说明
0x00746e41	正式网
0x74746e41	测试网

; g4 P  s' O8 L8 K, {# k! sCommand 采用 utf8 编码，长度为 12 字节，多余部分用 0 填充。- s8 e4 P- s: ^1 C1 v$ n9 }
Checksum 是 Payload 两次 SHA256 散列后的前 4 个字节。4 r8 ~! C  f) y, ~( u
Payload 根据不同的命令有不同的详细格式，见下文。
  J+ ~) U/ }  k3 ^! |" }5 M# R- A9 xversion
% d' {/ [6 ?6 H6 w# I6 O" T5 g

尺寸	字段	数据类型	说明
4	Version	uint32	协议版本，目前为 0
8	Services	uint64	节点提供的服务，目前为 1
4	Timestamp	uint32	当前时间
2	Port	uint16	监听的端口，如果不监听则为 0
4	Nonce	uint32	用于区分相同公网 IP 的节点
?	UserAgent	varstr	客户端标识
4	StartHeight	uint32	区块链高度
1	Relay	bool	是否接收并转发

/ {3 |# Y! F" [' e一个节点收到连接请求时，它立即宣告其版本。在通信双方都得到对方版本之前，不会有其他通信。
1 j3 Y/ m/ j) T6 |verack
" o( Z  a8 f1 W9 a  Q, B节点收到 version 消息后，立刻回复一个 verack 作为应答。' E; q  H) P% p9 j' n( R; B
此消息没有 payload。5 u, I& C4 I8 q( m
getaddr
2 z3 G; Q1 {4 I/ H  D4 g向一个节点请求一批新的活动节点，以增加自身的连接数。
+ n/ B" u$ B) w2 `此消息没有 payload。& Q3 G' [1 ]; z# W& d
addr
0 K1 v2 B' `- j- I7 F

尺寸	字段	数据类型	说明
30*?	AddressList	net_addr[]	网络上其他节点的地址

* ]; e1 s! q) i$ a0 e* [& }  S
节点收到 getaddr 消息后，返回一个 addr 消息作为应答，提供网络上已知节点的信息。6 T3 j/ [5 ~5 i! g$ X4 B8 B% U# Q
getheaders
, {2 ~9 ]# k1 ^6 f0 F

尺寸	字段	数据类型	说明
32*?	HashStart	uint256[]	节点已知的最新 block 散列
32	HashStop	uint256	请求的最后一个 block 的散列

7 {- f' B& R3 ~+ _; P* g" a向一个节点请求包含编号 HashStart 到 HashStop 的至多 2000 个 block 的 header 包。要获取之后的 block 散列，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 blockchain。
/ Q9 A. j0 f  g: {" nheaders. c, N) I9 n! z

尺寸	字段	数据类型	说明
?*?	Headers	header[]	区块头

6 Y+ D0 v2 C, O$ g
节点收到 getheaders 消息后，返回一个 headers 消息作为应答，提供请求的区块头。
1 s' E/ }: g; egetblocks) F( b( \% \+ L4 d% i' }5 G

尺寸	字段	数据类型	说明
32*?	HashStart	uint256[]	节点已知的最新 block 散列
32	HashStop	uint256	请求的最后一个 block 的散列

8 g" O4 Q( K4 F- ]
向一个节点请求包含编号从 HashStart 到 HashStop 的 block 列表的 inv 消息。若 HashStart 到 HashStop 的 block 数超过 500，则在 500 处截止。欲获取后面的 block 散列，需要重新发送 getblocks 消息。
7 d( ~+ O" e& X$ O7 Oinv  i- Y" |# ~; Z. Z. |

尺寸	字段	数据类型	说明
1	Type	uint8	清单类型
32*?	Hashes	uint256[]	清单

6 O" X# x! x4 E( i
节点通过此消息可以广播它拥有的对象信息。这个消息可以主动发送，也可以用于应答 getbloks 消息。
8 i8 F% \1 V3 p& z清单类型有以下几种：0 ?/ o+ Q/ F! I8 l8 O( X

值	名称	说明
0x01	TX	交易
0x02	Block	区块
0xe0	Consensus	共识数据

' Z, w- {: t: Mgetdata
) _3 f( p* d3 S; e" U; z% _

尺寸	字段	数据类型	说明
1	Type	uint8	清单类型
32*?	Hashes	uint256[]	清单

: s; [0 T& j$ Q+ y1 P向一个节点请求指定的对象，它通常在接收到 inv 包并滤去已知元素后发送。
# b2 B- V. @* s/ g) Fblock) Y5 M+ t- }" v% c" k( d

尺寸	字段	数据类型	说明
?	Block	block	区块

' {" J: F9 y/ ~向一个节点发送一个区块，用于响应请求数据的 getdata 消息。' a! j: f1 L5 o
tx! x  l/ U; I3 i2 O  g

尺寸	字段	数据类型	说明
?	Transaction	tx	交易

* a: f4 y1 Y& u, a/ {# u8 _# {向一个节点发送一笔交易，用于响应请求数据的 getdata 消息。