bt协议详解 DHT篇（下）

2022-11-30 11:25:38

bt协议详解 DHT篇（下）

最近开发了一个免费教程的网站，产生了仔细了解bt协议的想法，这篇文章是bt协议详解系列的第三篇，后续还会写一些关于搜索和索引的东西，都是在开发这个网站的过程中学习到的技术，敬请期待。

文章主要内容来自于对DHT Protocol的翻译，如果大家感兴趣的话，可以阅读一下英文原版。

为了大家阅读的方便，把文章分成了上下篇，两篇加在一起快1w字了，确实看的比较累。

5 Torrent文件扩展

一个无tracker的torrent文件字典不包含announce关键字，而使用一个nodes关键字来替代。这个关键字对应的内容应该设置为torrent创建者的路由表中K个最接近的nodes。可供选择的，这个关键字也可以设置为一个已知的可用节点，比如这个torrent文件的创建者。请不要自动加入router.bittorrent.com到torrent文件中或者自动加入这个node到客户端路由表中。

nodes= [["", ], ["",], ...]
nodes= [["127.0.0.1", 6881], ["your.router.node",4804]]

6 KRPC协议

KRPC协议是由B编码组成的一个简单的RPC结构，他使用UDP报文发送。一个独立的请求包被发出去然后一个独立的包被回复。这个协议没有重发。它包含3种消息：请求，回复和错误。对DHT协议而言，这里有4种请求：ping，find_node,get_peers,和announce_peer。

一个KRPC消息由一个独立的字典组成，其中有2个关键字是所有的消息都包含的，其余的附加关键字取决于消息类型。每一个消息都包含t关键字，它是一个代表了transactionID的字符串类型。transactionID由请求node产生，并且回复中要包含回显该字段，所以回复可能对应一个节点的多个请求。transactionID应当被编码为一个短的二进制字符串，比如2个字节，这样就可以对应2^16个请求。另一个每个KRPC消息都包含的关键字是y，它由一个字节组成，表明这个消息的类型。y对应的值有三种情况：q表示请求，r表示回复，e表示错误。

联系信息编码
Peers的联系信息被编码为6字节的字符串。又被称为"CompactIP-address/port info"，其中前4个字节是网络字节序的IP地址，后2个字节是网络字节序的端口。

Nodes的联系信息被编码为26字节的字符串。又被称为"Compactnode info"，其中前20字节是网络字节序的nodeID，后面6个字节是peers的"CompactIP-address/port info"。

请求
请求，对应于KPRC消息字典中的“y”关键字的值是“q”，它包含2个附加的关键字“q”和“a”。关键字“q”是一个字符串类型，包含了请求的方法名字。关键字“a”一个字典类型包含了请求所附加的参数。

回复
回复，对应于KPRC消息字典中的“y”关键字的值是“r”，包含了一个附加的关键字r。关键字“r”是一个字典类型，包含了返回的值。发送回复消息是在正确解析了请求消息的基础上完成的。

错误
错误，对应于KPRC消息字典中的y关键字的值是“e”，包含一个附加的关键字e。关键字“e”是一个列表类型。第一个元素是一个数字类型，表明了错误码。第二个元素是一个字符串类型，表明了错误信息。当一个请求不能解析或出错时，错误包将被发送。下表描述了可能出现的错误码：

错误码
错误描述
201
一般错误
202
服务错误
203
协议错误,比如不规范的包，无效的参数，或者错误的token
204
未知方法

错误包例子:
一般错误={"t":"aa", "y":"e", "e":[201,"A Generic Error Ocurred"]}
B编码=d1:eli201e23:AGenericErrorOcurrede1:t2:aa1:y1:ee

7 DHT请求

所有的请求都包含一个关键字id，它包含了请求节点的nodeID。所有的回复也包含关键字id，它包含了回复节点的nodeID。

ping
最基础的请求就是ping。这时KPRC协议中的“q”=“ping”。Ping请求包含一个参数id，它是一个20字节的字符串包含了发送者网络字节序的nodeID。对应的ping回复也包含一个参数id，包含了回复者的nodeID。

参数: {"id" : ""}
回复:{"id" : ""}

报文包例子
ping请求={"t":"aa", "y":"q","q":"ping", "a":{"id":"abcdefghij0123456789"}}
B编码=d1:ad2:id20:abcdefghij0123456789e1:q4:ping1:t2:aa1:y1:qe
回复={"t":"aa", "y":"r", "r":{"id":"mnopqrstuvwxyz123456"}}
B编码=d1:rd2:id20:mnopqrstuvwxyz123456e1:t2:aa1:y1:re

find_node
Findnode被用来查找给定ID的node的联系信息。这时KPRC协议中的q=“find_node”。find_node请求包含2个参数，第一个参数是id，包含了请求node的nodeID。第二个参数是target，包含了请求者正在查找的node的nodeID。当一个node接收到了find_node的请求，他应该给出对应的回复，回复中包含2个关键字id和nodes，nodes是一个字符串类型，包含了被请求节点的路由表中最接近目标node的K(8)个最接近的nodes的联系信息。

参数: {"id" : "","target" : ""}
回复:{"id" : "","nodes" : ""}

报文包例子
find_node请求={"t":"aa", "y":"q","q":"find_node", "a":{"id":"abcdefghij0123456789","target":"mnopqrstuvwxyz123456"}}
B编码=d1:ad2:id20:abcdefghij01234567896:target20:mnopqrstuvwxyz123456e1:q9:find_node1:t2:aa1:y1:qe
回复={"t":"aa", "y":"r", "r":{"id":"0123456789abcdefghij", "nodes":"def456..."}}
B编码=d1:rd2:id20:0123456789abcdefghij5:nodes9:def456...e1:t2:aa1:y1:re

get_peers
Getpeers与torrent文件的info_hash有关。这时KPRC协议中的”q”=”get_peers”。get_peers请求包含2个参数。第一个参数是id，包含了请求node的nodeID。第二个参数是info_hash，它代表torrent文件的infohash。如果被请求的节点有对应info_hash的peers，他将返回一个关键字values,这是一个列表类型的字符串。每一个字符串包含了"CompactIP-address/portinfo"格式的peers信息。如果被请求的节点没有这个infohash的peers，那么他将返回关键字nodes，这个关键字包含了被请求节点的路由表中离info_hash最近的K个nodes，使用"Compactnodeinfo"格式回复。在这两种情况下，关键字token都将被返回。token关键字在今后的annouce_peer请求中必须要携带。Token是一个短的二进制字符串。

参数: {"id" : "","info_hash" : "<20-byte infohash of targettorrent>"}
回复:{"id" : "","token" :"","values" : ["",""]}
or:{"id" : "","token" :"","nodes" : ""}

报文包例子
get_peers请求={"t":"aa", "y":"q","q":"get_peers", "a":{"id":"abcdefghij0123456789","info_hash":"mnopqrstuvwxyz123456"}}
B编码=d1:ad2:id20:abcdefghij01234567899:info_hash20:mnopqrstuvwxyz123456e1:q9:get_peers1:t2:aa1:y1:qe
回复peers ={"t":"aa", "y":"r", "r":{"id":"abcdefghij0123456789", "token":"aoeusnth","values": ["axje.u", "idhtnm"]}}
B编码=d1:rd2:id20:abcdefghij01234567895:token8:aoeusnth6:valuesl6:axje.u6:idhtnmee1:t2:aa1:y1:re
回复最接近的nodes= {"t":"aa", "y":"r", "r":{"id":"abcdefghij0123456789", "token":"aoeusnth","nodes": "def456..."}}
B编码=d1:rd2:id20:abcdefghij01234567895:nodes9:def456...5:token8:aoeusnthe1:t2:aa1:y1:re

announce_peer
这个请求用来表明发出announce_peer请求的node，正在某个端口下载torrent文件。announce_peer包含4个参数。第一个参数是id，包含了请求node的nodeID；第二个参数是info_hash，包含了torrent文件的infohash；第三个参数是port包含了整型的端口号，表明peer在哪个端口下载；第四个参数数是token，这是在之前的get_peers请求中收到的回复中包含的。收到announce_peer请求的node必须检查这个token与之前我们回复给这个节点get_peers的token是否相同。如果相同，那么被请求的节点将记录发送announce_peer节点的IP和请求中包含的port端口号在peer联系信息中对应的infohash下。

参数: {"id": "", "info_hash" :"<20-byte infohash of target torrent>", "port": , "token" : ""}
回复: {"id": ""}
报文包例子
announce_peers请求={"t":"aa", "y":"q","q":"announce_peer", "a":{"id":"abcdefghij0123456789","info_hash":"mnopqrstuvwxyz123456", "port":6881, "token": "aoeusnth"}}
B编码=d1:ad2:id20:abcdefghij01234567899:info_hash20:

mnopqrstuvwxyz1234564:porti6881e5:token8:aoeusnthe1:q13:announce_peer1:t2:aa1:y1:qe
回复={"t":"aa", "y":"r", "r":{"id":"mnopqrstuvwxyz123456"}}
B编码=d1:rd2:id20:mnopqrstuvwxyz123456e1:t2:aa1:y1:re

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