网络协议) O2 k* F  n, D6 H8 N1 P
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。/ p5 ~* K- j: E: o4 B0 R
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。
' F  r6 }2 a9 p! C7 Y# mNEO 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。
" Z- K" W. H' Q" f4 H约定
6 I2 Z% E9 C& l) _字节序
4 C) E- S: P2 FNEO 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。
# T4 y  j. s4 ]3 N1 c7 a9 V# Q散列. u" D0 e6 ~( F) ]( @* o8 Z
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。" E$ J4 B1 ^% |) s# D. p1 ?
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)。9 g. l( H; z) }, V9 k3 O9 ~+ D
变长类型
( e% P; R1 x$ S! I0 z1 U, Rvarint：变长整数，可以根据表达的值进行编码以节省空间。
: {. U: g9 f. {& m( K

值	长度	格式
0xffffffff	9	0xff + uint64

& C% p8 v% s2 d
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。
6 ^! {9 G1 x+ O% Q! n

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

- O5 C4 }+ P( Q5 v, @0 A8 ~array：数组，由一个变长整数后接元素序列构成。! r2 `/ s! W) S
定点数
1 s/ B; v5 r# r' j) J, ]NEO 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)) `& c/ _$ [# g: U( W
数据结构  ^+ o+ s4 T  H% w, T$ l
区块链1 a- E/ Y1 I- ^4 F0 W( }
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。
9 O% W8 y+ c/ K. g1 `. u区块
% o5 K3 s0 G1 S4 ?  z; I

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

  w; v. X8 I; z/ g9 L# l
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。
4 T+ F/ Q7 v# E2 {9 S, w& h区块头的数据结构如下：8 l1 x5 n+ U" Y& S- c1 H) L2 W7 w2 O

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

' D# i+ ~% G; m$ o
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。1 W7 U' c5 i1 u5 Q1 n2 `
交易; A( P& b7 i( a  J

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

8 K: y( o8 }/ e  I" C+ C8 C
NEO 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：' M; Y) S( ?$ i8 h2 q

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

- J6 Z2 F* ]) F  }9 o
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 e; ?! w' k
MinerTransaction8 o8 c% f6 W  g6 [

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

. Z8 P6 @' x- e. y) j) E
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。6 r5 p' t, U+ y" ^" J. N# t
交易中的随机数用于防止出现散列冲突。' R6 V" v4 X! x% i* v  F* A! F4 b
IssueTransaction
, x$ t/ J* N% I! E- Y资产发行交易没有额外的特殊字段。
6 `4 N6 I% c$ K  \& w( c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。$ v. a& e: |" ^& ?$ a- {+ m! @) D
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。3 {1 y6 c) K' C
ClaimTransaction5 b+ B; X2 v; n

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

$ R6 `6 b9 d. n! M0 `" B! N  ^
EnrollmentTransaction
1 O+ U" Y5 r; r8 ?  `! o" U7 W* p. _) R# g) e
[!Warning]
7 ~; d  R% l6 U2 W! \  m已弃用，已被智能合约的 Neo.Blockchain.RegisterValidator 所替代。- i5 m1 k% {! E; X0 o
8 V( G- s! H8 f1 ?+ A' Z& E" `
查看 替代的 .NET 智能合约框架2 C3 q+ d$ q4 I, E  Q
查看 替代智能合约 API - o' O0 i' ~' x0 O9 {
RegisterTransaction
/ B& b  e# R3 ]& K1 `+ t* {
6 O; G% k! d- Q[!Warning]3 R6 g9 [& _6 q8 p# X1 j
已弃用，已被智能合约的 Neo.Blockchain.CreateAsset 所替代。
" `! ^- G& p6 ?( e( o6 l4 K$ g! B
查看 替代的 .NET 智能合约框架
, e0 _- R" O! y6 C5 y% h查看 替代智能合约 API   o2 e' r3 D! v' q& r. f5 F
ContractTransaction
8 _  M9 N/ `6 W/ Y2 w# g+ _; v( N合约交易没有任何特殊的地方。. ?7 U% s1 ~! f9 p+ e0 I$ _1 I
PublishTransaction& L% E1 w$ c" a$ v0 r1 p8 H

, B1 A  d$ ^6 w& }* M0 Y# G[!Warning]
8 ^& a% C+ Q) T2 |& e已弃用，已被智能合约的 Neo.Blockchain.CreateContract 所替代。
+ u' Q6 ]/ L# n4 m
& ]7 X) M! x* @% N+ H. H  t% \查看 替代的 .NET 智能合约框架
  o( J2 y" i) `+ h$ }" y查看 替代智能合约 API ' E- Z, Q5 f% s" `; {. }7 j
InvocationTransaction
/ E; v) A2 X+ d# r

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

- b' D/ J8 h; Q+ Z5 E交易特性& L+ R, ]  M$ C4 ?

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

: A' x0 M5 _+ G) r0 O) c, O
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。
- u8 Q" n% w7 B( I1 }, x7 H: e每个交易特性可以有不同的用途：
2 u2 t8 `0 I& B8 e5 }4 M: j7 }

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

9 ?1 g9 x/ h' |# W" G  v/ H, 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；
: x! E2 p- m: H: X- I对于 Script，数据长度固定为 20 字节，存放地址；
3 Z) p7 G9 ?1 w# C% t对于 DescriptionUrl，必须明确给出数据长度，且长度不能超过 255 字节；
" p6 a' i2 ?2 O7 c' W( _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。
; e. M* c' `8 h# g$ p0 p$ E2 c+ B4 v交易输入
" P6 n9 `: \9 l( u. m/ p

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 }9 N- z7 i; U$ C; [
交易输出
, }- h& K7 ]- T8 i* ?  t# \

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

! v6 B8 X$ ?6 p每个交易中最多只能包含 65536 个输出。
. ?, ]! \+ |& _$ y- Y4 d0 c6 k验证脚本* u7 X' o+ A7 u

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

, a' R/ D8 d1 }. `8 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。
4 A3 L' T, A3 E+ N' V/ p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。
, F! A* z/ ^: l, Y网络消息
7 x/ E3 Q# m1 g# M( B0 b所有的网络消息都通过以下消息结构来发送：8 `; N5 p& C* X! y. W( V; g

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

+ z3 a9 [5 N% P% u$ Z4 |8 i& V已定义的 Magic 值：. {9 p2 ^9 I  v+ f# U/ v

值	说明
0x00746e41	正式网
0x74746e41	测试网

, m& N; @7 O" A( j
Command 采用 utf8 编码，长度为 12 字节，多余部分用 0 填充。7 S( A! R/ B( P" @) S7 g
Checksum 是 Payload 两次 SHA256 散列后的前 4 个字节。! O; Q" }, M( K/ ^
Payload 根据不同的命令有不同的详细格式，见下文。
! m7 w( I' I& p5 I! \version+ J' f5 r9 l: y4 c

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

$ {2 @9 S) W* g, S7 c/ {! J
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。
4 ~: j& g) R/ n* h  q- h+ }: Lverack6 `- }) Y9 X5 u; M
节点收到 version 消息后，立刻回复一个 verack 作为应答。: p( P4 U5 Q% x! K+ o2 T
此消息没有 payload。1 |" \$ P3 H) n- I  A
getaddr
6 U6 f. S4 I( z" M5 {向一个节点请求一批新的活动节点，以增加自身的连接数。! d  k1 i4 E* l& F. H; C# B
此消息没有 payload。
, `9 [& s* B/ O+ {% W' C8 Caddr
4 c/ D- U' I1 L0 |* a# j

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

1 C) c8 h! G8 f5 H/ d' T+ e) ^3 E
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。
8 s. Z* {! B7 E, O0 u4 S1 qgetheaders
# r2 {! [3 H2 X# L" j/ n5 c) M

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

2 H' x  ~* }3 n% K
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。
% z$ O' [$ P* H# I5 f4 Hheaders# e, U; d; f1 c5 n9 Q7 ]; i7 E  t

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

0 @/ R3 o& r' ]- w4 g1 U$ k
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。
. Q- _2 }% T' w* m/ igetblocks9 M- L9 l$ O  @  I; `3 V9 B, J% J

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

, S8 x" A4 D. F+ [8 V6 ^! O
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。2 n+ Z' {+ }7 `) ?1 I) f1 v7 l. N/ I
inv" v5 [& R2 ~' o/ l9 c! S/ ^2 j

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

  x# L3 s" U& G, ?+ o8 ]% J
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。
6 z2 s( K8 {2 f5 m* q1 _+ {清单类型有以下几种：  Q  N6 Q, J$ \1 M

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

; x7 V0 ]( r# pgetdata6 [. A/ N/ a5 ^0 {# C, l* l

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

2 p8 n- H9 @; h  }% S. p6 X0 c/ e: m
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。
! R0 p, s1 W8 k/ P: h4 yblock
4 x3 z: z: y7 u  A" `* f" @1 A

尺寸	字段	数据类型	说明
?	Block	block	区块

9 G) D& \; r1 e4 f
向一个节点发送一个区块，用于响应请求数据的 getdata 消息。2 f; B9 U2 Y' ?
tx# A8 R. @9 V4 f: ], \" h0 W

尺寸	字段	数据类型	说明
?	Transaction	tx	交易

0 _1 x, G% h6 Z, x7 @8 r, X7 k& F向一个节点发送一笔交易，用于响应请求数据的 getdata 消息。