网络协议* j6 E. d/ `6 `8 `  m
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。, ^& ^( Q! `3 C" V% X) ?# Y
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。
9 i0 M( s5 H  J' ]8 D/ GNEO 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。
; t" G3 z9 [( z+ {3 C9 a约定/ r6 k7 V7 i& s$ A4 W
字节序3 {# T* a' e, m7 p/ Q. N( d1 _  u
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。' d1 t$ r* l: X# W- U
散列
+ g9 J/ g- y- X& B5 sNEO 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。' X+ h1 [+ d9 E) ?, s) p
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)。
$ y- f0 l+ H6 D$ B变长类型
: g# t4 B. ?  a) M7 avarint：变长整数，可以根据表达的值进行编码以节省空间。
" C0 N7 ^3 n% [3 B2 T' n4 ]8 F

值	长度	格式
0xffffffff	9	0xff + uint64

7 i. f  M3 x5 G; C# X3 g
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. D( u2 K  L

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

" w. G; r; ]+ R* n' \" d2 garray：数组，由一个变长整数后接元素序列构成。' q$ y6 d7 F3 V  @
定点数& A7 K/ {& s$ K3 ~, u  Q( H% }6 s
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)
, X$ u& G4 A3 ~) o数据结构
/ x  ~& T; t8 W7 g2 F( ?区块链
( P7 S# w5 g  v* p% m4 A$ {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。0 l. x" p- e& y* ~
区块* ~+ O3 H1 A- [7 E7 ~1 R4 _/ h8 q/ Y

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

: P" P# m% k& t: i) k/ V
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。
; U, R- n# i& r4 Q. a区块头的数据结构如下：
6 F1 r9 _/ m: d; M, Y6 C

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

, c5 S( `: K# @& }2 c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。. V5 F. A+ @4 f: m0 F# ?. y
交易1 r3 P7 w2 |4 i- g

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

" c: f' g) E3 I+ d9 g0 x
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：: W- r7 U' p* {! D" `/ W

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

% `6 ?' ]7 A/ y- q) N2 z9 r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。
% D8 M4 a9 e4 I2 h5 n! W1 fMinerTransaction0 R' }4 Q' ^4 y9 n2 x

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

7 t3 \# C' X: I+ w; e3 Y# L+ f: w) 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。, L% Z7 N- j" X" e! C8 B! m
交易中的随机数用于防止出现散列冲突。6 d7 @' S9 f, u" A& U2 {+ l
IssueTransaction
  R( {7 @( ~* ]/ S/ \资产发行交易没有额外的特殊字段。) v' B% T2 b( q  v. 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。* i3 V- e  e1 B$ a' f0 _( g
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。
1 r9 E+ j& f) [5 v; V2 UClaimTransaction
/ q/ P' K# l7 w9 T- N7 k9 @& {

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

: f: O. Y) T0 c( m! R5 i  I, H
EnrollmentTransaction
& A+ Q" }' T- V1 F2 N7 t/ `# c2 L, ?/ Y
[!Warning]
  }) q" }$ @0 W已弃用，已被智能合约的 Neo.Blockchain.RegisterValidator 所替代。
0 ?  c( _) L( m4 s( K# H7 L# ~$ u2 E* m# Q8 x  V( Q6 ~  I8 O/ |
查看 替代的 .NET 智能合约框架. a" O9 ^/ |/ F. @- l% t. }' p
查看 替代智能合约 API
) a9 f1 V4 |5 _" o, F  K; NRegisterTransaction
* R8 a: e" n# _' _, y, o8 I* w5 K! `1 K4 c7 f
[!Warning]& }6 D4 N8 p9 r* H
已弃用，已被智能合约的 Neo.Blockchain.CreateAsset 所替代。
# x! Z1 |5 v; I5 S# _  _! a5 [2 I+ C+ w$ c
查看 替代的 .NET 智能合约框架0 c; z, ~& f; Y) n
查看 替代智能合约 API + V, ~- p( N! l5 O/ s7 C+ Z' H
ContractTransaction0 U7 j# h( ], W
合约交易没有任何特殊的地方。
1 }1 X( ?  R) K- [; m! O9 ZPublishTransaction
3 z+ r! u  L4 f3 m# y# _  A& s6 ?. S! B$ {
[!Warning]
3 @4 n7 P+ f$ p# z/ m! _; H2 Y0 @: v已弃用，已被智能合约的 Neo.Blockchain.CreateContract 所替代。
" c. ?4 x9 O1 M4 L* h; E  A1 K' W5 p* m, N8 q
查看 替代的 .NET 智能合约框架
) m3 ?8 y7 A- ]. s0 p查看 替代智能合约 API
6 q! H2 h, D9 {- ~4 YInvocationTransaction
2 o4 H% l( Q6 s( x+ r; F6 W2 L8 `

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

2 u( P) p* D3 ~/ m2 c1 c
交易特性
" E5 G1 o( P. n; m! y* \

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

' l+ W; P# F' k1 p6 X- 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。/ r6 k' t6 c2 c
每个交易特性可以有不同的用途：
* U% e7 C# Q  {" [

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

( M) ^6 w, t8 `/ r& Y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；
! f' z! P6 w$ p+ ~  ~; p6 k9 [. Q) y对于 Script，数据长度固定为 20 字节，存放地址；7 _& }5 R3 e6 ]: f  Z
对于 DescriptionUrl，必须明确给出数据长度，且长度不能超过 255 字节；
; A/ ~2 X1 Y3 Z% X6 P: 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。
4 _% K4 @. [/ V3 v交易输入
* Y5 I1 |1 O) w; s3 K  z5 ?

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

' D/ g/ X8 _3 ^6 H6 y. ?
交易输出: p; V7 C! l# x, u, R

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

1 H! w" x0 ]# ~5 s, r9 Y
每个交易中最多只能包含 65536 个输出。
% m0 F! O7 {+ K& N$ c' a验证脚本
* R* N* p9 J$ p: I

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: K$ \* O( x/ \( s  ^
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。5 ~3 S, X* z( M9 f
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。
1 S( x* l, h* P9 O网络消息9 A3 @! P& r) R/ _% D
所有的网络消息都通过以下消息结构来发送：
( G& B8 B7 Z9 T+ e1 o

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

- l$ }& B$ c& o; \已定义的 Magic 值：
0 J0 T" c* O& u& a# ]

值	说明
0x00746e41	正式网
0x74746e41	测试网

3 w' N, Q1 O6 ?* h! A7 j
Command 采用 utf8 编码，长度为 12 字节，多余部分用 0 填充。* a* V2 X2 w- u1 A3 Q: s4 A
Checksum 是 Payload 两次 SHA256 散列后的前 4 个字节。
( f3 W9 t3 |2 pPayload 根据不同的命令有不同的详细格式，见下文。. J$ ^0 R! `7 x) t" j
version/ \1 x, T! L0 Q3 `* X2 X, O

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

* X# |4 k2 p' P2 k8 y
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 ^1 F3 ^* F" B- g6 C4 E) @) b
verack
5 V5 k1 x: `$ R3 @5 E. [+ \节点收到 version 消息后，立刻回复一个 verack 作为应答。
  `$ j: }: ?' o/ o4 R3 _此消息没有 payload。
" ]# i( B3 s+ x: Cgetaddr5 C0 h' @$ C! z" 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。
9 l! k( W6 Q  p- Y此消息没有 payload。4 `7 z4 A+ M  z2 ~0 ~
addr
; x7 Z$ a# o7 B$ B- S* c# M$ p

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

5 P8 y" D6 s. T6 M* U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。1 T% d# k) m; k5 W4 z4 J4 r
getheaders7 c; G8 x$ t/ W* 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 K$ Q" `. l/ ]0 X3 [
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。7 l) b2 J& B! Q- o, O7 v: y
headers
* C4 x! t/ k) i% e& a% I. v

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

1 A* Z. F6 n4 X0 E% u' V# p
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。8 Y* X  |' x0 B1 ^6 p
getblocks
3 ]* z5 U/ T1 l) _& t

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

# [& P) [* X2 E) K3 t& K. [" p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。/ Q- O9 E' O' K  j( e4 o
inv
3 h& ^8 z9 k$ D5 w; H* \; P3 I% L* K2 h

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

5 m0 K1 y- m5 }( c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。# T+ ^* l7 r* s5 q8 ?: K
清单类型有以下几种：
2 C) O8 ]5 M# K8 F- }; d

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

, y* Z: u$ w2 V) M# A/ cgetdata
6 p9 `" l  O. i3 i, W8 F) L

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

4 A6 j% H8 u4 Y& U& ^' E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。0 Y' m" }  M+ p' a
block. _$ q5 x2 u! M& c' g2 G) |! L

尺寸	字段	数据类型	说明
?	Block	block	区块

7 l  X) g+ [9 Z8 v
向一个节点发送一个区块，用于响应请求数据的 getdata 消息。, b% \/ `! e' L+ _8 X' W
tx$ m) L6 k4 d+ d3 y4 [+ }

尺寸	字段	数据类型	说明
?	Transaction	tx	交易

1 D; Y9 v! M! {! C0 _3 g0 k: T6 r向一个节点发送一笔交易，用于响应请求数据的 getdata 消息。