以太坊的p2p模組實現了一個p2p分散式網路，是實現以太坊分散式錢包的關鍵技術。p2p模組的說明見官方github的wiki。本文要實現的是使用以太坊的p2p模組來實現一個簡單的聊天程式。

1 P2P基本原理

2 編譯並啟動以太坊的bootnode

bootnode節點可以作為p2p網路的路由節點。聊天程式中的倆個p2p節點將以該bootnode作為路由。

在ubuntu環境下搭建go語言編譯環境，去https://github.com/ethereum/go-ethereum下載以太坊原始碼，

sudo git https://github.com/ethereum/go-ethereum

將下載以太坊原始碼到當前目錄下，下載完成後，當前目錄將出現go-ethereum文錄。進入該目錄，使用sudo make all將在go-ethereum/build/bin目錄下生成bootnode可執行檔案，將該檔案拷貝到一個資料夾下：

sudo cp bootnode ~/p2ptest/

進入p2ptest目錄：

生成key：

啟動bootnode：

注意，需要將enode字串中將@後面的[::]改成ubuntu的IP地址。

3 p2p聊天程式

package main

import (
	"bufio"
	"fmt"
	"log"
	"os"
	"sync"

	"github.com/ethereum/go-ethereum/crypto"
	"github.com/ethereum/go-ethereum/p2p"
	"github.com/ethereum/go-ethereum/p2p/discover"
	"gopkg.in/urfave/cli.v1"
)

var (
	port     int
	bootnode string
)

const (
	msgTalk   = 0
	msgLength = iota
)

func main() {
	app := cli.NewApp()
	app.Usage = "p2p package demo"
	app.Action = startP2pNode
	app.Flags = []cli.Flag{
		//命令列解析得到的port
		cli.IntFlag{Name: "port", Value: 11200, Usage: "listen port", Destination: &port},
		//命令列解析得到bootnode
		cli.StringFlag{Name: "bootnode", Value: "", Usage: "boot node", Destination: &bootnode},
	}

	if err := app.Run(os.Args); err != nil {
		log.Fatal(err)
	}
}

func startP2pNode(c *cli.Context) error {
	emitter := NewEmitter()
	nodeKey, _ := crypto.GenerateKey()
	node := p2p.Server{
		Config: p2p.Config{
			MaxPeers:   100,
			PrivateKey: nodeKey,
			Name:       "p2pDemo",
			ListenAddr: fmt.Sprintf(":%d", port),
			Protocols:  []p2p.Protocol{emitter.MyProtocol()},
		},
	}

	//從bootnode字串中解析得到bootNode節點
	bootNode, err := discover.ParseNode(bootnode)
	if err != nil {
		return err
	}

	//p2p伺服器從BootstrapNodes中得到相鄰節點
	node.Config.BootstrapNodes = []*discover.Node{bootNode}

	//node.Start()開啟p2p服務
	if err := node.Start(); err != nil {
		return err
	}

	emitter.self = node.NodeInfo().ID[:8]
	go emitter.talk()
	select {}
	return nil
}

func (e *Emitter) MyProtocol() p2p.Protocol {
	return p2p.Protocol{
		Name:    "rad",
		Version: 1,
		Length:  msgLength,
		Run:     e.msgHandler,
	}
}

type peer struct {
	peer *p2p.Peer
	ws   p2p.MsgReadWriter
}

type Emitter struct {
	self  string
	peers map[string]*peer
	sync.Mutex
}

func NewEmitter() *Emitter {
	return &Emitter{peers: make(map[string]*peer)}
}

func (e *Emitter) addPeer(p *p2p.Peer, ws p2p.MsgReadWriter) {
	e.Lock()
	defer e.Unlock()
	id := fmt.Sprintf("%x", p.ID().String()[:8])
	e.peers[id] = &peer{ws: ws, peer: p}
}

func (e *Emitter) talk() {
	for {
		func() {
			e.Lock()
			defer e.Unlock()
			inputReader := bufio.NewReader(os.Stdin)
			fmt.Println("Please enter some input: ")
			input, err := inputReader.ReadString('\n')
			if err == nil {
				fmt.Printf("The input was: %s\n", input)
				for _, p := range e.peers {
					if err := p2p.SendItems(p.ws, msgTalk, input); err != nil {
						log.Println("Emitter.loopSendMsg p2p.SendItems err", err, "peer id", p.peer.ID())
						continue
					}
				}
			}
		}()
	}
}

func (e *Emitter) msgHandler(peer *p2p.Peer, ws p2p.MsgReadWriter) error {
	e.addPeer(peer, ws)
	for {
		msg, err := ws.ReadMsg()
		if err != nil {
			return err
		}

		switch msg.Code {
		case msgTalk:
			var myMessage []string
			if err := msg.Decode(&myMessage); err != nil {
				log.Println("decode msg err", err)
			} else {
				log.Println("read msg:", myMessage[0])
			}

		default:
			log.Println("unkown msg code")
		}
	}
	return nil
}
 

4 執行

在windows環境下編譯以上程式生成exe可執行檔案p2pTest.exe，開啟一個cmd客戶端，執行：

p2pText.exe --port 3401 --bootnode "第2步中bootnode節點的enode"

開啟第二個cmd客戶端，執行：

p2pText.exe --port 3402 --bootnode "第2步中bootnode節點的enode"

可以聊天了：

cmd1:

cmd2:

剛開始連線過程有點慢，等了一小會倆個客戶端聊天互相才有反應。