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subp2p 简介

subp2p 是 SUBFROST 生态系统的基础点对点网络层。它构建在功能强大且灵活的 libp2p 框架之上，为所有其他 SUBFROST 组件之间的通信提供安全可靠的基础。

核心概念​

subp2p 的核心职责包括：

  • 节点发现： 在网络上查找并连接到其他节点。
  • 传输： 在节点之间建立安全可靠的通信通道。
  • 流多路复用： 允许多个独立的通信流在单个连接上共存。
  • 协议协商： 允许节点协商用于通信的协议。

主要特性​

subp2p 利用 libp2p 丰富的功能集，并扩展了 SUBFROST 特有的功能。

多传输协议支持​

subp2p 支持多种传输协议，使其能够在各种网络环境中运行：

  • TCP： 适用于大多数互联网流量的标准传输协议。
  • QUIC： 一种现代加密传输协议，提供更快的连接建立速度和在丢包网络上更好的性能。
  • WebTransport： 一种基于 HTTP/3 和 QUIC 的新协议，允许在 Web 客户端和服务器之间进行安全的多路复用通信。这是 SUBFROST 使用的主要传输协议，因为它允许 subp2p 节点直接在浏览器中运行，并且可以轻松地通过标准 Web 服务器和 Cloudflare 等 CDN 进行代理。

节点发现​

subp2p 使用多种节点发现机制：

  • mDNS： 组播 DNS 允许节点在本地网络上相互发现，无需中央服务器。
  • Kademlia DHT： 分布式哈希表 (DHT) 用于在公共互联网上发现节点。节点可以将其联系信息发布到 DHT，其他节点可以查询 DHT 来找到它们。

安全和私密通信​

subp2p 网络上的所有通信都使用现代加密协议进行加密和认证。subp2p 使用 noise 进行加密握手，确保节点之间的所有通信都是私密和安全的。

网络地址转换 (NAT) 穿透​

subp2p 集成了多种 NAT 穿透机制，允许防火墙和 NAT 后面的节点相互连接：

  • AutoNAT： 允许节点发现其自身的公共 IP 地址。
  • 打洞 (DCUtR)： 允许两个 NAT 后面的节点在中继节点的帮助下建立直接连接。
  • 电路中继： 当无法建立直接连接时，subp2p 可以使用中继节点在两个节点之间转发流量。

SUBFROSTNetworkBehaviour​

subp2p 节点的核心是 SUBFROSTNetworkBehaviour。这是一个复合的 libp2p NetworkBehaviour，它组合了 SUBFROST 使用的所有不同协议和行为：

  • gossipsub： 用于发布/订阅消息传递。
  • mdns： 用于本地节点发现。
  • kademlia： 用于分布式节点发现和内容路由。
  • relay_client 和 relay_server： 用于电路中继。
  • dcutr： 用于通过 NAT 进行直接连接升级。
  • identify： 用于发现节点的公共地址。
  • autonat： 用于确定节点是否在 NAT 后面。
  • ping： 用于检查节点的活跃状态。
  • request_response： 用于简单的请求-响应交互。
  • proxy_stream： 一种自定义协议，用于在节点之间创建通用的代理双工流。

这种模块化和可扩展的架构使 subp2p 能够提供丰富的网络功能，可以被 SUBFROST 生态系统中的上层应用轻松使用。

SUBFROST 中的 subp2p​

subfrost-cli 使用 subp2p 连接到 SUBFROST 网络并与其他节点通信。当你运行 subfrost-cli 时，它会创建一个 subp2p 节点并加入 SUBFROST 网络。这使它能够：

  • 发现其他节点： subfrost-cli 使用 Kademlia DHT 发现网络上的其他节点。
  • 与其他节点通信： subfrost-cli 使用 gossipsub 向网络广播消息，使用 request_response 向其他节点发送直接消息。
  • 参与 FROST 签名仪式： subfrost-cli 使用 subp2p 在 FROST 签名仪式期间与其他签名者通信。

创建 subp2p 节点​

以下是创建 subp2p 节点的示例：

use subp2p::Subp2p;

// Create a new subp2p node
let mut subp2p = Subp2p::new().await?;

// Listen on a random TCP port
subp2p.listen_on("/ip4/0.0.0.0/tcp/0".parse()?).await?;

// Start the event loop
loop {
    let event = subp2p.next_event().await;
    println!("New event: {:?}", event);
}