设计目标

Simplechain P2P模块提供高效、通用和安全的网络通信基础功能，支持区块链消息的单播、组播和广播，支持区块链节点状态同步，支持多种协议。

P2P主要功能

区块链节点标识: 通过区块链节点标识唯一标识一个区块链节点，在区块链网络上通过区块链节点标识对区块链节点进行寻址
管理网络连接: 维持区块链网络上区块链节点间的TCP长连接，自动断开异常连接，自动发起重连
消息收发: 在区块链网络的区块链节点间，进行消息的单播、组播或广播
状态同步: 在区块链节点间同步状态

Simplechain节点标识

Simplechain的节点标识由ECC算法的公钥生成，每个区块链节点必须有唯一的ECC密钥对，节点标识在区块链网络中唯一标识一个区块链节点。通常情况下，一个节点要加入区块链网络，需要ECC格式的节点密钥node.key文件。

Simplechain节点除了有唯一区块链节点标识，还能关注Topic，供寻址使用。Simplechain节点寻址：

区块链节点标识寻址： 通过区块链节点标识，在区块链网络中定位唯一的区块链节点。
Topic寻址： 通过Topic，在区块链网络中定位一组关注该Topic的节点。

管理网络连接

Simplechain节点之间，会自动发起和维持TCP长连接，在系统故障、网络异常时，主动发起重连。节点间建立连接时，会使用CA证书进行认证

连接建立流程

participant 节点A
participant 节点B

节点A->>节点A: 加载密钥
节点B->>节点B: 加载密钥
节点A->>节点B: 发起连接
节点B->>节点A: 连接成功
节点B->节点A: 发起SSL握手
节点B->节点A: 握手成功，建立SSL连接

消息收发

节点间消息支持单播、组播和广播

单播，单个节点向单个区块链节点发送消息，通过区块链节点标识寻址
组播，单个节点向一组区块链节点发送消息，通过Topic寻址
广播，单个节点向所有区块链节点发送消息

单播流程

sequenceDiagram
   participant 节点A
   participant 节点B

   节点A->>节点A: 根据节点ID，筛选在线节点
   节点A->>节点B: 发送消息
   节点B->>节点A: 消息回包

组播流程

sequenceDiagram
   participant  节点A
   participant  节点B
   participant  节点C
   participant  节点D 

   节点A->>节点A: 根据Topic 1，选择节点B、C
   节点A->>节点B: 发送消息
   节点A->>节点C: 发送消息
        节点B->>节点B: 根据Topic 2，选择节点C、D
        节点B->>节点C: 发送消息
        节点B->>节点D: 发送消息
        节点C->>节点C: 根据Topic 3，选择节点D
        节点C->>节点D: 发送消息

广播流程

sequenceDiagram
    participant 节点A
    participant 节点B
    participant 节点C
    participant 节点D

    节点A->>节点A: 遍历所有节点ID
    节点A->>节点B: 发送消息
    节点A->>节点C: 发送消息
    节点A->>节点D: 发送消息
    节点B->>节点B: 遍历所有节点ID
    节点B->>节点C: 发送消息
    节点B->>节点D: 发送消息
    节点C->>节点C: 遍历所有节点ID
    节点C->>节点D: 发送消息

状态同步

每个节点会维护自身的状态，并将状态的Seq在全网定时广播，与其它节点同步

sequenceDiagram
    participant 节点A
    participant 节点B

    节点A->节点B: 广播seq
    节点A->>节点A: 判断节点B的seq是否变化
    节点A->>节点B: seq变化，发起状态查询请求
    节点B->>节点A: 返回节点状态
    节点A->>节点A: 更新节点B的状态和seq

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