网络协议' ~/ y. W3 L2 r% Q3 L! e/ g
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。
% |% q5 T0 G" E' z$ f+ K+ v5 n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。* x( s+ a9 C8 A# C  x  w9 v% E
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。
2 g* x4 v6 A+ g* s+ S4 o约定6 f* o( h6 E3 B) N( @
字节序
6 p0 t) a% t" X. s  JNEO 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。( i- H# H, [* l; R4 M" V* i
散列: ^, c" Y/ b  ^, B4 C, 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。) }0 j8 y- C9 K4 U, f3 M" 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)。
) ~9 a4 H: f; u' \  H变长类型
% M9 \( F* K+ c4 ^, Vvarint：变长整数，可以根据表达的值进行编码以节省空间。
0 R' s/ L3 m. U7 G

值	长度	格式
0xffffffff	9	0xff + uint64

& D) v) L' H% ~. `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。) f: q1 N1 S: t) |6 w, V$ D

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

# a% k, n( {( z" W; G9 {array：数组，由一个变长整数后接元素序列构成。2 X2 u% _! W# d8 [# u+ N
定点数3 U0 T6 z% {8 j! u6 F- W8 @+ p
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)
9 K0 D/ E! {. J/ y: C. \数据结构
  u" N  ]1 i* \& n( U+ F; w区块链! {) J% V" M6 K# t( B9 j3 N; g
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% J" a: N4 h
区块, z* B8 m  w+ Q" ]+ M

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  ?$ {% v5 m$ T( W& R0 }
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。& Y( p6 I0 f+ m$ |+ {; _+ n6 j/ d
区块头的数据结构如下：6 M1 P, N: V2 L: 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
1	-	uint8	固定为 0

0 J6 W/ {4 P- P# x9 [. \, d
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。
4 o( l0 P8 E* |( U3 @1 ^' t0 t交易+ r$ @# @+ [% U; Y9 J3 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

; j- _' T- y$ }, f  ]
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：: _; N, I8 U0 W$ x2 w5 Q1 x' J

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

9 @1 o( X4 ~0 N6 F
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。
8 _% [" }7 c/ V* o9 TMinerTransaction
' {5 z# t0 w; P

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

0 ^3 J8 x& Z6 L+ g5 @( f
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。& `  y9 `- E) s* U+ ]; t
交易中的随机数用于防止出现散列冲突。5 H, G4 w  N+ p1 Y
IssueTransaction1 L+ w7 V/ b/ l& _: n
资产发行交易没有额外的特殊字段。
- K0 I/ F0 `7 k( `" p  _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。8 b6 x9 d, S1 n- X( b+ @; P5 @
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。
- E* M: z9 A4 W" i9 s* q1 q# JClaimTransaction
  x2 [; J; a1 e9 ?

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

9 v: D% t  I! w6 a
EnrollmentTransaction. h  T/ O% `2 z/ R
# C- W; h9 P- j
[!Warning]
7 h1 \; u4 k% c- H& F" D已弃用，已被智能合约的 Neo.Blockchain.RegisterValidator 所替代。
6 G- T7 G  ?! b& F) l* @5 I) a. g( g9 l: K
查看 替代的 .NET 智能合约框架/ Z7 Z' Z  b: K$ t! H+ |  K
查看 替代智能合约 API
) t/ Z  b3 x$ A, {* QRegisterTransaction) A2 L) D8 n9 }+ M5 ?8 Y/ B7 s
  R; e( Z# l- ^- H" I
[!Warning]
+ h8 E3 q) R; [6 c" v5 h8 o2 M& u. R已弃用，已被智能合约的 Neo.Blockchain.CreateAsset 所替代。9 u; [/ f/ D) {
# G! o4 _- H" d
查看 替代的 .NET 智能合约框架: k1 U% {5 s5 L9 g: P# ^
查看 替代智能合约 API
! f" u! A  Z2 K. m! O( BContractTransaction8 m: w. {) I# X2 v. t6 ]
合约交易没有任何特殊的地方。! n, p0 s. N* ]( l4 h2 G
PublishTransaction# W: x2 x" o; h
& g; _" w; P: j2 [; m6 W
[!Warning]; \" }5 Y$ Y- a# j0 _5 {9 B0 y1 p
已弃用，已被智能合约的 Neo.Blockchain.CreateContract 所替代。4 @" C, R! a& K6 o9 Z8 E
8 [6 u% x4 `( }( c- ?+ z4 v
查看 替代的 .NET 智能合约框架1 {" `( J& D8 s
查看 替代智能合约 API
( n6 B2 B  J' SInvocationTransaction  Y7 x9 |( @+ F; @+ ~! z  _$ 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

' V+ r5 B. O( B) B( D3 h
交易特性
0 m1 ]0 J( d& Z

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

4 s2 f# j; M% T: j# z3 T2 Y5 R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。
3 t$ ]; `! L. ]& E- a每个交易特性可以有不同的用途：
9 L$ O0 R0 }) H/ H# ~

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

- L6 d0 D) h7 }& Q  j
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；
' M. D- L- F5 v. {9 D0 R6 Y" Q对于 Script，数据长度固定为 20 字节，存放地址；
. d& q& v; B" S5 Q对于 DescriptionUrl，必须明确给出数据长度，且长度不能超过 255 字节；
" u5 K$ o, ^6 G' ^7 B! s1 Z& l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。
" v6 z4 I1 J# @6 a9 u9 c交易输入9 \' P6 ]2 r$ J. ^! 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

) O/ L" M! r3 U, m- Q交易输出  k: t- F( R) s, c" B6 e

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

' V3 E2 h/ Y! Z
每个交易中最多只能包含 65536 个输出。. l) y" X' p; v+ V  b
验证脚本1 e0 `! w* Z/ B/ t' u( U! e

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

( G. F" N! @3 u2 ^7 M7 j1 U9 X' `  d
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。8 C9 o% r9 ^' T
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。/ I$ e! T& Y: c! A* ?
网络消息
0 t3 l4 D! g' S; ?3 j: n所有的网络消息都通过以下消息结构来发送：5 L( i/ p" ]8 d: Z' Y' \$ |9 X0 `, l1 ?

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

+ S& l6 T1 j: ^
已定义的 Magic 值：
; ~7 [7 p+ y7 e* A3 p

值	说明
0x00746e41	正式网
0x74746e41	测试网

& F& P* ~+ V( r5 g' ], l
Command 采用 utf8 编码，长度为 12 字节，多余部分用 0 填充。) M! a6 J9 G' w; x. j/ n$ a# l
Checksum 是 Payload 两次 SHA256 散列后的前 4 个字节。
# q9 i8 l( A7 U$ h+ FPayload 根据不同的命令有不同的详细格式，见下文。! L, q% l' t- y8 H1 t) D/ r) q/ M; i
version: l7 w" l' H6 U% S8 I

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

7 O; \; @& J- k/ M" x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。" e9 L' V* i- T) J) [8 x, ~
verack
2 e0 M1 u4 {1 o) E" H: e! @节点收到 version 消息后，立刻回复一个 verack 作为应答。
) ~% D9 |3 v" n, V2 a+ U, w此消息没有 payload。
1 {" q; K7 Q  o% h; |getaddr6 _# J/ L% E8 \. ^4 }
向一个节点请求一批新的活动节点，以增加自身的连接数。
! |$ U% b$ @* V/ e, j+ Z/ U4 ~此消息没有 payload。6 j( I  `; ]) S, O$ \$ {; C& J
addr1 N7 R( \; g6 H: w( R' ]3 Y6 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

$ B! ]$ @, e' ^! j) H: b
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。
9 M! k3 N9 C2 X, E+ }3 F. ?+ z( rgetheaders5 o$ _# |$ Z) H9 a0 L

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

: B4 X# ]3 e. c. k8 h* `- I* O
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。
) ~/ h  U1 ?& xheaders8 t, X( U/ D/ C( i' D& x/ P

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

4 O: {5 v' o4 S- B1 G8 F+ b. O+ h- f2 ]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。- e3 b$ E: F  Q" j
getblocks7 G( H; Z) F* e( P) S# T% B$ 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

# X. G+ P3 r$ r. z8 X1 M
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 r, t, O: ~: s. h8 S
inv) i0 E' t, b8 Q# A4 [, D+ G, q! }. S! V

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

8 T; B" y; O7 s" D7 e) [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。# p9 D6 u9 ?. B! O2 s  J4 h6 F
清单类型有以下几种：9 |& W' G4 Z' c* \7 F0 ^

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

- k4 Y$ [* _" b( u
getdata3 e4 A/ P, [2 s% ~. r) z

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

' O9 x$ f. g  Z! I
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。5 H/ r) T1 B" D' A$ d3 ^5 w
block
# z5 K5 e- _  W2 \

尺寸	字段	数据类型	说明
?	Block	block	区块

' D7 b: y- G9 D* y( U向一个节点发送一个区块，用于响应请求数据的 getdata 消息。2 c7 [8 M- O' r( U! m
tx
5 \" D/ ?! |8 e% P

尺寸	字段	数据类型	说明
?	Transaction	tx	交易

$ H2 v9 q# y( H4 I# Q, @8 a
向一个节点发送一笔交易，用于响应请求数据的 getdata 消息。