网络协议9 v$ h! n4 w! t6 v- v/ V* J
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。
$ R) z- G- @) g! x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。: p: a. y7 J( z+ @8 n. y5 D0 ^
NEO 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。. c% A* Q9 J! M5 z6 M2 D3 G: p+ [. ?
约定
2 E2 [; u3 n( h) x字节序
# w; O$ a" I3 P! h. }NEO 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。
" K/ t9 w0 G% D散列
) [$ q/ e  A3 V9 Z5 n8 ]3 `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。
1 q. Z; f+ N9 ~" c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)。
7 _6 M) B6 @! d+ E- \, p变长类型( M# w' S6 o  w8 a
varint：变长整数，可以根据表达的值进行编码以节省空间。* [' S, }5 d* [. L

值	长度	格式
0xffffffff	9	0xff + uint64

0 Q( Y0 ~9 H6 A7 D1 V2 ^- t. d! l  Xvarstr：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。
" M  {: f/ Y7 P& F& X+ c

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

; I  I) o. I) W/ n& [7 M! harray：数组，由一个变长整数后接元素序列构成。- V6 ]3 D) t. x8 X
定点数
- e( D- |1 H: @* 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)  S2 k- [7 f* g3 A
数据结构
! f2 \) Y  \' R  t  Z9 L. i区块链8 C/ D5 S2 |& t7 u* j* k# m5 [
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。* E  q5 A: I( H: x' L
区块( T7 b/ y7 d4 ^) w6 U" d- j# r

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

- n; V& U2 T* P& `( J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。* A0 r: q2 t; A  w' y$ \
区块头的数据结构如下：
4 V4 c$ O/ v2 o) N, K9 R/ d

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

7 H# Y/ j1 `2 q( m' [9 O, Y4 S" f% W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。
. h' l0 O" D/ U交易7 d- k2 f7 ^7 H& Q( B; O  ~

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

3 \  B% X2 f% q: o, YNEO 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：
  f0 d% U6 w, L3 w# G/ O

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

7 Q& a" F2 n# E. v; ^
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。4 {6 S6 ?* H+ b  Y$ D: u
MinerTransaction
! Z7 Y/ k5 W, ~* R/ Y

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

; ^) x& c! d1 Q- D% v6 D
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。
* k1 Q+ I9 s4 @; ~4 K% _交易中的随机数用于防止出现散列冲突。
% s4 h+ l. \; R4 y  lIssueTransaction, A$ r! I, t1 f% U4 K
资产发行交易没有额外的特殊字段。
4 }' B5 ?* Q% G6 q5 P$ v  E- w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。
  V6 J7 X7 A3 ~9 U2 S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。: I; h0 w* j+ X% b5 R# m
ClaimTransaction$ k4 r6 l% U  O; ]

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

+ c4 U& [, W# O7 F  dEnrollmentTransaction; t, ~9 r) c& z: y
! x$ F8 t$ l) ^( p4 r. h! W3 I1 o
[!Warning]2 F# K  }1 N% [, u7 B" p& U" s  X
已弃用，已被智能合约的 Neo.Blockchain.RegisterValidator 所替代。
, E+ ?' D: P) y' L' x8 H( f$ A
- r3 j* l1 v* n! g" p* N' }查看 替代的 .NET 智能合约框架
8 z8 T; W$ Q: h0 w查看 替代智能合约 API
0 o( E4 {% [0 D  k& t0 K4 _; ?, eRegisterTransaction
& T3 Q6 L6 D0 A7 e1 k/ C' M6 s5 e) r: a; ]8 L
[!Warning]+ }+ G/ t! l3 [( h; O  M
已弃用，已被智能合约的 Neo.Blockchain.CreateAsset 所替代。# w4 i7 a7 w+ |  G4 ^, p
4 U) e+ m3 x: D( f% w- D* d% u' _" _' e
查看 替代的 .NET 智能合约框架6 X1 G8 G! U+ {1 A
查看 替代智能合约 API ' |- B2 ~2 v+ V. ^
ContractTransaction, M$ q; e, r/ H8 j  O
合约交易没有任何特殊的地方。
( h  V( d' \+ L, j4 ~PublishTransaction; n+ \  f5 b: _; E7 ?5 M
6 a  v! V0 n" k+ x% ^0 E3 u
[!Warning]
* h8 j/ j5 h4 ^$ T3 Y已弃用，已被智能合约的 Neo.Blockchain.CreateContract 所替代。
+ k" E. }$ W# T9 z# V+ |7 u+ w  V8 Y6 `! C5 C" H" T
查看 替代的 .NET 智能合约框架
3 O2 j6 g) U+ g9 y查看 替代智能合约 API & K- J$ j, W0 s4 K
InvocationTransaction
6 s8 f" D; G7 S! ?' A

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

9 ]9 a, l6 J( v1 H
交易特性9 @' m: ^8 H  N+ e, V% s

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

3 ~* J* r* O# D' @* o5 b' M
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。  n" o/ Q5 b" _" o7 v, L
每个交易特性可以有不同的用途：) t5 O$ Z  Y: p' w' G

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

  G5 J7 d. }+ r& w
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；
" b3 M8 q. A7 T! V对于 Script，数据长度固定为 20 字节，存放地址；# N6 y9 l' q  W
对于 DescriptionUrl，必须明确给出数据长度，且长度不能超过 255 字节；7 E! M& E, b: \2 G& s
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。$ M" C3 O; q9 w0 U( t  W3 `
交易输入! H' v' J7 i  D  ]: |7 q

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

- A# E- \, a  p( G5 i" q% q/ N
交易输出( J, R0 F$ O# E) k( a+ y0 j

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

. M; Q( K6 Y1 z2 Z0 R( N每个交易中最多只能包含 65536 个输出。
) e) b6 j; }: C验证脚本, I" D5 ]& ^) A6 q7 w. g$ D+ K

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

9 D9 @0 ]3 H/ q! R  o) {" P7 b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。- A, `1 N" F" W4 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。
" v% o9 ~  ~/ l9 h% W6 h网络消息7 L  H. g$ k0 Z2 D. }3 `9 k
所有的网络消息都通过以下消息结构来发送：  Y4 a5 [2 K: ]

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

! I4 V1 }* b8 Z$ S$ ]1 J& M已定义的 Magic 值：
" D6 G3 Y2 Q8 r

值	说明
0x00746e41	正式网
0x74746e41	测试网

2 R- m+ M9 T3 g
Command 采用 utf8 编码，长度为 12 字节，多余部分用 0 填充。
% H9 d) W  J- e! b6 rChecksum 是 Payload 两次 SHA256 散列后的前 4 个字节。
9 w/ n9 Q& @  [) ~/ B, DPayload 根据不同的命令有不同的详细格式，见下文。( g3 _$ j% j4 R$ ~% z5 e+ F
version* S; z) K& M- ]. \$ y& |

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

) K! R6 v. b$ ?/ p9 q7 ~
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。5 u$ T  E! _! c" ^& t0 ]
verack0 K+ z) [. V3 M- O
节点收到 version 消息后，立刻回复一个 verack 作为应答。% T1 L( i+ \  i
此消息没有 payload。+ h* k8 r6 Y  E- z/ P; Q
getaddr
1 a$ g: S& H0 m; o- i& y/ ~1 u向一个节点请求一批新的活动节点，以增加自身的连接数。- v, b' h3 d$ }/ ^
此消息没有 payload。  s+ o5 f: ^" o. [
addr* ~5 I* g' y+ w$ A# b( A

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

" v* ^- |* _9 `" a/ ^' s1 n) L- }
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。
( G6 a! c/ R, R8 cgetheaders8 O& D. p  |. z8 i

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

' x  q/ X/ z1 Z4 P" T# ]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。  n  ^$ T5 _. _9 Z% c/ P& x  ~
headers
9 n4 f3 N0 T6 ], a/ x5 _+ u

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

8 o$ B1 @+ `* `
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。+ t3 Y+ |0 j, G# y5 g/ b
getblocks
6 o  b% ]8 z, ]5 ^7 R% P

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 t# R5 }9 G, \7 E- r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。! |8 G6 m3 d0 g7 o9 b, k- D0 ~- N. r
inv' Z) w/ z' I2 T5 f5 w

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

. F- q' H" u0 n# @) o
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。
4 N* y) K& C- C& h# f清单类型有以下几种：
% A4 ^7 \, k3 \) S4 E7 Y

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

$ k5 g3 P! k6 {! ?getdata# r0 G! Y7 U2 f; V' L8 o8 S4 ~: t

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

6 ~- E. X9 z  X5 J( J3 N5 d4 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。- c, z- M: H3 W  g
block) c- q4 o% s' p: X8 R  o5 w/ ^

尺寸	字段	数据类型	说明
?	Block	block	区块

3 X# G! B6 [0 D- Q0 r9 E: F6 R向一个节点发送一个区块，用于响应请求数据的 getdata 消息。9 x2 g& H7 G7 O0 I; C% {* v
tx$ C5 H9 j" s& F& ^: N" N

尺寸	字段	数据类型	说明
?	Transaction	tx	交易

1 G+ W* n  ]4 s. W  V
向一个节点发送一笔交易，用于响应请求数据的 getdata 消息。