midnight-p2p-networking

用途

P2P 网络层负责连接 Midnight 节点，并在去中心化网络中实现数据交换。Midnight 使用 Polkadot SDK 默认的 Rust libp2p 实现。该网络层为上层同步与 gossip 协议提供基础支撑。

网络栈结构

整个栈按四个层次组织：

对等节点发现（Peer discovery）：Bootstrap 节点、mDNS（局域网）、Kademlia DHT 随机游走。
连接（Connection）：TCP/IP、WebSockets、DNS 解析。
升级（Upgrade）：Noise 协议加密、Yamux 多路复用、Multistream-Select 协商。
子流协议（Substream protocols）：Ping 存活检测、Request-Response 区块/交易查询、Notifications 广播（gossip、最终性、同步）。

数据流为：发现 → 连接 → 安全升级 → 子流协议。

发现机制

节点要加入网络，必须先发现并连接到对等节点：

Bootstrap 节点

网络配置中预定义的受信任对等节点（硬编码身份标识与地址）。
节点启动时连接 Bootstrap 对等节点以加入网络，并获知更多对等节点。

mDNS（多播 DNS）

通过 UDP 广播发现同一局域网内的对等节点。
适用于开发、测试网或同地部署场景。
可通过网络设置启用或禁用。

Kademlia DHT（随机游走）

当节点至少连接到一个对等节点后，会在每个已配置链的 DHT 上执行基于 Kademlia 的随机游走。
发送 FIND_NODE 查询以发现更多对等节点。
随着时间推移，构建出具有韧性且不断扩展的网络视图。

发现流程：节点启动 → 连接 Bootstrap → 获知对等节点地址 → Kademlia 随机游走 → 发现更多对等节点 → 持续游走。局域网 mDNS 可辅助获知地址。

连接建立

发现之后，对等节点会：

建立直接连接。
协商共享的协议能力（传输、安全、多路复用）。

传输层

当节点 A（Alice）连接节点 B（Bob）时，可用的传输方式：

传输	说明
TCP/IP	传统 IPv4/IPv6 套接字
WebSockets	TCP + WebSocket 帧封装（对浏览器/代理友好）
DNS	连接过程中将域名解析为 IP

加密与多路复用

基础传输连接建立后，对等节点通过协商协议进行升级：

协议	用途
Noise	端到端机密性与完整性
Yamux	在单个物理连接上承载多个逻辑流
Multistream-Select	选择兼容的加密与多路复用选项

连接升级时序：Alice 向 Bob 发起 TCP / WebSocket 连接 → Multistream-Select（Noise）→ 建立加密通道 → Multistream-Select（Yamux）→ 建立多路复用子流 → 打开 Ping / Request-Response / Notifications 子流。

子流协议

每个子流运行一个专用的应用级协议：

协议	用途
Ping	存活检查与延迟测量
Request-Response	结构化交换（区块查询、交易查询）
Notifications	广播：新交易、区块公告、最终性更新、轻客户端状态同步

对等节点身份

每个节点拥有唯一的 Ed25519 公钥作为 P2P 身份。
该密钥对与共识消息签名密钥相互独立。
在握手期间交换，用于对会话中的对等节点进行身份认证。

关于 Ed25519 在 libp2p 与 GRANDPA 中的使用差异，另见 midnight-cryptography/ 相关技能。

限制

资料未提供具体的配置参数、性能指标、支持平台版本或部署要求等细节。