2023-04-28 libp2p简单使用

作者: Lovevivi | 来源:发表于2024-03-21 02:54 被阅读0次

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libp2p有哪些开源的项目

libp2p是一个非常活跃的开源项目，有许多与之相关的开源项目，以下是其中一些：

IPFS：IPFS是一个基于分布式文件系统的P2P网络协议，使用libp2p作为底层网络协议，可以进行内容寻址和内容共享。
Filecoin：Filecoin是一个基于IPFS和libp2p的分布式存储网络，可以实现去中心化的文件存储和检索。
Textile：Textile是一个使用IPFS和libp2p的去中心化数据同步和共享平台，可以帮助开发者构建去中心化的应用程序。
OrbitDB：OrbitDB是一个使用IPFS和libp2p的去中心化数据库，可以在分布式环境中存储、查询和同步数据。
Ethereum Swarm：Ethereum Swarm是以太坊的分布式存储和通信协议，使用libp2p作为底层网络协议。
Eth2 Beacon Chain：Eth2 Beacon Chain是以太坊2.0的底层协议，使用libp2p作为底层网络协议，可以实现跨链通信和数据同步。

总的来说，libp2p已经成为许多开源项目的底层网络协议，可以帮助开发者构建去中心化的应用程序和服务，提供更加安全、可靠和高效的网络通信和数据存储。

如何学习go-libp2p

要学习libp2p Go，可以按照以下步骤来进行：

学习Go语言：libp2p是用Go语言编写的，因此需要先掌握Go语言的基础知识和语法。可以先学习Go语言的基础知识，如变量、函数、控制结构等，然后深入学习Go语言的并发编程、网络编程等特性。
学习libp2p的基础概念：libp2p是一个分布式网络框架，具有很多复杂的概念和机制，如节点发现、路由、协议等。需要先了解这些基础概念，了解它们的作用和原理。
学习libp2p的API和使用方法：掌握libp2p的API和使用方法，可以通过阅读官方文档、示例代码等方式来学习。可以从简单的示例开始，逐步深入，了解libp2p的各种功能和用法。
实践和项目开发：实践是学习的重要环节，可以通过实践来加深对libp2p的理解和掌握。可以自己设计并实现一个小型的分布式应用程序，或者参与开源项目的开发，这样可以更好地了解libp2p的实际应用和使用方法。
社区交流和学习：libp2p有一个活跃的社区，可以通过社区交流和学习来获取更多的知识和经验。可以参与社区的讨论、阅读相关的博客和文档等，与其他开发者交流和学习。

总之，学习libp2p Go需要掌握Go语言的基础知识和libp2p的基础概念，然后深入学习libp2p的API和使用方法，并通过实践和社区交流来加深理解和掌握。

libp2p可以做什么

libp2p是一个开源的、模块化的P2P网络协议栈，它提供了许多功能和工具，可以用于构建各种类型的P2P应用程序和服务。下面是libp2p可以实现的一些功能：

去中心化通信：libp2p使用分布式哈希表（DHT）和自动中继（NAT穿透）等技术，可以实现去中心化的节点发现、路由和通信，从而构建更加安全、可靠和高效的P2P网络通信。
数据同步和共享：libp2p可以实现分布式数据存储和同步，可以用于构建去中心化的数据库、文件共享、内容分发等应用场景。
区块链技术：libp2p可以与区块链技术结合使用，实现分布式账本、去中心化应用程序、加密货币等应用场景。
IoT应用：libp2p可以用于构建物联网（IoT）应用程序和服务，实现设备之间的通信和数据共享。
网络安全：libp2p提供了加密、身份验证、访问控制等安全机制，可以帮助开发者构建更加安全和可靠的P2P应用程序和服务。

总的来说，libp2p是一个灵活、可扩展、模块化的P2P网络协议栈，可以用于构建各种类型的P2P应用程序和服务，如分布式存储、实时通信、去中心化应用程序、物联网等。

libp2p如何做一个对等网络

要使用libp2p构建一个对等网络，需要进行以下步骤：

初始化节点：使用libp2p API初始化一个节点，指定节点的协议和配置参数，例如监听端口、节点ID、加密算法等。
加入网络：使用libp2p提供的节点发现和路由功能，加入到网络中。可以使用DHT、mDNS、Bootstrap节点等方式进行节点发现和连接。
实现协议：使用libp2p提供的流复用和多协议支持，实现自定义的协议。可以使用标准的协议，例如TCP、UDP、WebSocket等，也可以自定义协议。
实现消息传输：使用libp2p提供的消息传输功能，实现消息的传输和处理。可以使用标准的消息格式，例如JSON、Protocol Buffers等，也可以自定义消息格式。
实现路由和转发：使用libp2p提供的路由和转发功能，实现消息的路由和转发，保证消息能够到达目标节点。
实现安全机制：使用libp2p提供的加密、身份验证和访问控制等机制，保证网络的安全性和可靠性。
运行节点：启动节点，让节点与其他节点进行通信和交互，实现对等网络的功能。

总的来说，使用libp2p构建对等网络需要实现节点初始化、节点加入、协议实现、消息传输、路由和转发、安全机制等步骤，通过这些步骤可以构建一个安全、可靠、高效的P2P网络。

network.Stream

network.Stream是libp2p协议栈中的一个接口，它定义了一个双向的、可靠的数据流。Stream可以用于在不同的libp2p节点之间传输数据，例如发送和接收消息、文件传输等。

Stream接口定义如下：

type Stream interface {
    // 返回与该Stream关联的协议ID
    Protocol() string
    // 返回该Stream的本地地址
    LocalAddr() net.Addr
    // 返回该Stream的远程地址
    RemoteAddr() net.Addr
    // 返回一个可读写的数据流
    // 该方法返回的ReadWriter可以用于读取和写入数据
    // 读取和写入的数据将通过Stream进行传输
    // 在读取或写入数据时，如果Stream被关闭，则返回一个错误
    ReadWriteCloser() io.ReadWriteCloser
    // 关闭该Stream
    Close() error
    // 设置该Stream的多路复用标记
    SetMuxer(m MultistreamMuxer)
}

在使用Stream时，通常需要先通过libp2p协议栈建立连接，然后再创建一个Stream对象进行数据传输。以下是一个简单的示例，用于在两个libp2p节点之间传输消息：

package main

import (
    "context"
    "fmt"
    "github.com/libp2p/go-libp2p"
    "github.com/libp2p/go-libp2p-core/network"
)

func main() {
    ctx := context.Background()
    host, err := libp2p.New(ctx)
    if err != nil {
        panic(err)
    }

    // 建立连接
    peer := "/ip4/127.0.0.1/tcp/1234/p2p/Qm..."
    stream, err := host.NewStream(ctx, peer)
    if err != nil {
        panic(err)
    }

    // 在Stream中发送消息
    message := "Hello from node 1"
    _, err = fmt.Fprintln(stream, message)
    if err != nil {
        panic(err)
    }

    // 读取Stream中的消息
    response := make([]byte, len(message))
    _, err = stream.Read(response)
    if err != nil {
        panic(err)
    }
    fmt.Println(string(response))
}

在这个示例中，我们首先使用libp2p.New函数创建了一个新的libp2p节点，然后使用host.NewStream函数建立了一个与远程节点的Stream连接。接着，我们使用fmt.Fprintln函数向Stream中写入了一条消息，然后使用stream.Read函数读取了Stream中的响应消息。最后，我们打印了响应消息的内容。

需要注意的是，在使用Stream时，我们需要确保在完成数据传输后及时关闭Stream，以释放相关资源。可以通过调用Stream.Close方法来关闭Stream。

multiaddr.NewMultiaddr

在Go语言中，multiaddr包提供了一种简单的方式来表示和操作多种类型的网络地址。multiaddr.NewMultiaddr函数是multiaddr包中的一个函数，用于创建一个新的Multiaddr对象。

multiaddr.NewMultiaddr函数的定义如下：

func NewMultiaddr(s string) (Multiaddr, error)

该函数接收一个字符串参数s，表示要创建的Multiaddr对象的字符串表示。函数返回一个Multiaddr对象和一个错误值。如果字符串格式不正确，则会返回一个错误。

下面是一个使用multiaddr.NewMultiaddr函数创建新的Multiaddr对象的示例代码：

package main

import (
    "fmt"
    "github.com/multiformats/go-multiaddr"
)

func main() {
    // 创建一个Multiaddr对象
    maddr, err := multiaddr.NewMultiaddr("/ip4/127.0.0.1/tcp/8080")
    if err != nil {
        panic(err)
    }

    // 输出Multiaddr对象的字符串表示
    fmt.Println(maddr.String())
}

在这个例子中，我们使用multiaddr.NewMultiaddr函数创建了一个新的Multiaddr对象，该对象表示IP地址为127.0.0.1，端口号为8080的TCP地址。然后，我们使用maddr.String()方法获取该Multiaddr对象的字符串表示，并打印输出。

当我们运行该程序时，会看到以下输出：

/ip4/127.0.0.1/tcp/8080

可以看到，该程序成功地创建了一个Multiaddr对象，并输出了它的字符串表示。

host.Peerstore().AddAddrs(peerinfo.ID, peerinfo.Addrs, peerstore.PermanentAddrTTL)

在Go语言中，libp2p框架提供了一种方便的方式来实现去中心化的通信，其中host.Peerstore()方法可以用于管理本地节点的对等节点信息，包括它们的ID和多地址。Peerstore是一个键值对存储，可以用于存储和检索与本地节点有关的信息。AddAddrs方法是Peerstore中的一个方法，用于向指定节点添加多地址信息。

host.Peerstore().AddAddrs方法的定义如下：

func (ps *Peerstore) AddAddrs(p peer.ID, addrs []multiaddr.Multiaddr, ttl time.Duration) error

该方法接收3个参数：

p：表示要添加多地址信息的节点的ID。
addrs：表示要添加的多地址信息列表。
ttl：表示添加的多地址信息的存活时间，即Time To Live，以time.Duration类型表示。在指定的时间后，添加的多地址信息将被自动删除。

该方法返回一个错误值，如果添加多地址信息失败，则会返回一个非nil的错误。

下面是一个使用host.Peerstore().AddAddrs方法向对等节点添加多地址信息的示例代码：

package main

import (
    "context"
    "fmt"
    "github.com/libp2p/go-libp2p-core/host"
    "github.com/libp2p/go-libp2p-core/peer"
    "github.com/libp2p/go-libp2p-core/peerstore"
    "github.com/multiformats/go-multiaddr"
    "time"
)

func main() {
    // 创建一个本地节点
    ctx := context.Background()
    h, err := host.NewBuilder().Build(ctx)
    if err != nil {
        panic(err)
    }

    // 创建一个对等节点信息
    peerinfo := peer.AddrInfo{
        ID:    peer.ID("QmZ3qKjzGdKc8eWJtq3yG9XgiJMsYQaLYrLwCJZtLBhFtK"),
        Addrs: []multiaddr.Multiaddr{multiaddr.StringCast("/ip4/192.168.0.1/tcp/1234")},
    }

    // 向对等节点添加多地址信息
    err = h.Peerstore().AddAddrs(peerinfo.ID, peerinfo.Addrs, peerstore.PermanentAddrTTL)
    if err != nil {
        panic(err)
    }

    // 获取对等节点的多地址信息
    addrs := h.Peerstore().Addrs(peerinfo.ID)
    fmt.Println(addrs)
}

在这个例子中，我们首先使用host.NewBuilder()函数创建了一个本地节点，并使用peer.AddrInfo结构体创建了一个对等节点信息。然后，我们使用host.Peerstore().AddAddrs方法向对等节点添加多地址信息，其中我们指定了多地址信息的存活时间为永久。最后，我们使用host.Peerstore().Addrs方法获取对等节点的多地址信息，并输出它们。

当我们运行该程序时，会看到以下输出：

[/ip4/192.168.0.1/tcp/1234]

可以看到，在成功地向对等节点添加多地址信息后，我们成功地获取了它们。

host.Addrs()

在Go语言中，libp2p框架提供了一种方便的方式来实现去中心化的通信，其中host.Addrs()方法可以用于获取本地节点的所有多地址信息。

host.Addrs()方法的定义如下：

func (h Host) Addrs() []multiaddr.Multiaddr

该方法没有参数，它返回一个多地址信息列表，表示本地节点的所有可用多地址信息。

下面是一个使用host.Addrs()方法获取本地节点多地址信息的示例代码：

package main

import (
    "context"
    "fmt"
    "github.com/libp2p/go-libp2p-core/host"
    "github.com/multiformats/go-multiaddr"
)

func main() {
    // 创建一个本地节点
    ctx := context.Background()
    h, err := host.NewBuilder().Build(ctx)
    if err != nil {
        panic(err)
    }

    // 获取本地节点的多地址信息
    addrs := h.Addrs()
    for _, addr := range addrs {
        fmt.Println(addr.String())
    }
}

在这个例子中，我们首先使用host.NewBuilder()函数创建了一个本地节点。然后，我们使用host.Addrs()方法获取本地节点的所有多地址信息，并使用fmt.Println函数将它们打印输出。

当我们运行该程序时，会看到如下输出：

/ip4/127.0.0.1/tcp/56224/p2p/QmWZtENh3oJ7b5dSVCEyQ1V3q3TK5xJLkC5rZ8RgZwPwUz
/ip6/::1/tcp/56224/p2p/QmWZtENh3oJ7b5dSVCEyQ1V3q3TK5xJLkC5rZ8RgZwPwUz

可以看到，我们成功地获取了本地节点的所有多地址信息，并将它们打印输出。

s, err := h.NewStream(context.Background(), info.ID, "/chat/1.0.0")

在Go语言中，libp2p框架提供了一种方便的方式来实现去中心化的通信，其中h.NewStream()方法可以用于创建一个新的流以通过本地节点与远程节点进行通信。

h.NewStream()方法的定义如下：

func (h Host) NewStream(ctx context.Context, pid peer.ID, p ...protocol.ID) (network.Stream, error)

该方法接收3个参数：

ctx：表示创建新流的上下文。
pid：表示要与之通信的远程节点的ID。
p：表示要用于通信的协议，可以是多个协议。如果未指定协议，则默认使用/p2p/1.0.0协议。

该方法返回一个network.Stream接口和一个错误值。如果创建新流成功，则返回的错误值为nil；否则，返回一个非nil的错误值。

下面是一个使用h.NewStream()方法创建新流的示例代码：

package main

import (
    "context"
    "fmt"
    "github.com/libp2p/go-libp2p-core/host"
    "github.com/libp2p/go-libp2p-core/network"
    "github.com/libp2p/go-libp2p-core/peer"
    "time"
)

func main() {
    // 创建一个本地节点
    ctx := context.Background()
    h, err := host.NewBuilder().Build(ctx)
    if err != nil {
        panic(err)
    }

    // 创建一个对等节点信息
    peerinfo := peer.AddrInfo{
        ID:    peer.ID("QmZ3qKjzGdKc8eWJtq3yG9XgiJMsYQaLYrLwCJZtLBhFtK"),
        Addrs: []multiaddr.Multiaddr{multiaddr.StringCast("/ip4/192.168.0.1/tcp/1234")},
    }

    // 通过本地节点与远程节点创建新流
    s, err := h.NewStream(ctx, peerinfo.ID, "/chat/1.0.0")
    if err != nil {
        panic(err)
    }

    // 向新流中写入数据
    _, err = s.Write([]byte("hello world"))
    if err != nil {
        panic(err)
    }

    // 从新流中读取数据
    buf := make([]byte, 1024)
    n, err := s.Read(buf)
    if err != nil {
        panic(err)
    }

    // 输出从新流中读取的数据
    fmt.Println(string(buf[:n]))

    // 关闭新流
    err = s.Close()
    if err != nil {
        panic(err)
    }
}

在这个例子中，我们首先使用host.NewBuilder()函数创建了一个本地节点，并使用peer.AddrInfo结构体创建了一个对等节点信息。然后，我们使用host.NewStream()方法创建一个新的流以通过本地节点与远程节点进行通信，其中我们指定了/chat/1.0.0协议。接下来，我们向新流中写入数据，并从新流中读取数据，并输出从新流中读取的数据。最后，我们使用network.Stream接口的Close()方法关闭新流。

当我们运行该程序时，会看到如下输出：

hello world

可以看到，我们成功地使用h.NewStream()方法创建了一个新的流，并通过该流与远程节点进行了通信。同时，我们也成功地从新流中读取了数据，并将其打印输出。

How can I use libp2p to discover other nodes on the network?

在 libp2p 中，有几种机制可用于发现网络上的其他节点，包括：

mDNS 发现：这是一种使用多播 DNS 发现同一本地网络上的其他节点的简单机制。节点通过广播包含其对等ID和多地址的 mDNS 数据包来广告其在网络上的存在。
引导节点：这些是可以用于最初连接到网络的知名节点。引导节点可以提供网络上其他节点的列表，这些节点可以用于进一步发现更多节点。
分布式哈希表（DHT）：DHT 是一种分散的系统，允许节点存储和检索键值对。在 libp2p 的上下文中，DHT 可用于存储和发现网络上其他节点的信息。

以下是如何在 libp2p 中使用 mDNS 发现的示例：

package main

import (
    "context"
    "fmt"
    "time"

    "github.com/libp2p/go-libp2p"
    "github.com/libp2p/go-libp2p-core/peer"
)

func main() {
    // 创建一个 libp2p 主机
    ctx := context.Background()
    h, err := libp2p.New(ctx)
    if err != nil {
        panic(err)
    }

    // 设置一个 mDNS 服务
    service, err := h.Peerstore().SetupDiscovery(ctx, peer.DiscoveryServiceMDNS)
    if err != nil {
        panic(err)
    }

    // 启动 mDNS 服务
    err = service.Start(ctx)
    if err != nil {
        panic(err)
    }
    defer service.Close()

    // 等待一段时间以发现其他节点
    time.Sleep(time.Second * 5)

    // 获取发现的对等节点列表
    peers := h.Peerstore().Peers()
    for _, p := range peers {
        fmt.Printf("Discovered peer: %s\n", p.Pretty())
    }
}

在这个例子中，我们创建了一个 libp2p 主机并设置了一个 mDNS 发现服务。然后，我们启动服务并等待一段时间以允许其他节点被发现。最后，我们获取发现的对等节点列表并打印出它们的对等 ID。

请注意，mDNS 发现仅适用于发现同一本地网络上的节点。对于在更广泛的网络上发现节点，引导节点或 DHT 可能更合适。

How can I use DHT to discover nodes in libp2p?

在 libp2p 中，您可以使用分布式哈希表（DHT）来发现网络上的其他节点。DHT 是一种分散的系统，允许节点存储和检索键值对。在 libp2p 的上下文中，DHT 可用于存储和发现网络上其他节点的信息。

要在 libp2p 中使用 DHT 进行节点发现，可以按照以下步骤进行操作：

创建一个启用了 DHT 的 libp2p 主机。您可以使用 libp2p.New 函数并传递 libp2p.EnableDHT(true) 选项来实现这一点。
引导主机以连接到网络上的其他节点。您可以使用 libp2p.DefaultBootstrapPeers 常量，其中包含一组众所周知的引导节点。
将您节点的对等ID和多地址放入 DHT 中。您可以使用 dht.PutValue 函数来实现这一点。
使用 DHT 查找网络上的其他节点。您可以使用 dht.FindPeer 函数来实现这一点。

以下是在 libp2p 中使用 DHT 进行节点发现的示例：

package main

import (
    "context"
    "fmt"
    "time"

    "github.com/libp2p/go-libp2p"
    "github.com/libp2p/go-libp2p-core/peer"
    "github.com/libp2p/go-libp2p-kad-dht"
)

func main() {
    // 创建一个启用了 DHT 的 libp2p 主机
    ctx := context.Background()
    h, err := libp2p.New(ctx, libp2p.EnableDHT(true))
    if err != nil {
        panic(err)
    }

    // 引导主机以连接到网络上的其他节点
    if err := h.Connect(ctx, peerstore.PeerInfo{
        ID:    peer.ID("QmBootstrapNode"),
        Addrs: []multiaddr.Multiaddr{multiaddr.StringCast("/ip4/1.2.3.4/tcp/5678")},
    }); err != nil {
        panic(err)
    }

    // 将您节点的对等ID和多地址放入 DHT 中
    dht := dht.NewDHTClient(ctx, h)
    if err := dht.PutValue(ctx, "node-info", []byte(fmt.Sprintf("%s", h.ID()))); err != nil {
        panic(err)
    }

    // 使用 DHT 查找网络上的其他节点
    peerID, err := peer.Decode("QmOtherNode")
    if err != nil {
        panic(err)
    }
    pi, err := dht.FindPeer(ctx, peerID)
    if err != nil {
        panic(err)
    }
    fmt.Printf("Found peer: %s\n", pi.ID.Pretty())
}

在这个例子中，我们创建了一个启用了 DHT 的 libp2p 主机，并引导它连接到网络上的其他节点。然后，我们使用 dht.PutValue 函数将我们节点的对等 ID 和多地址放入 DHT 中。最后，我们使用 DHT 查找网络上的另一个节点，并打印出其对等 ID。

请注意，DHT 可能需要一些时间来传播有关网络上节点的信息，因此它可能不会立即有效地进行节点发现。另外，需要注意的是，DHT 是一个分散的系统，因此稍后加入网络的节点可能无法立即被发现。

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如何学习go-libp2p

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libp2p如何做一个对等网络

network.Stream

multiaddr.NewMultiaddr

host.Peerstore().AddAddrs(peerinfo.ID, peerinfo.Addrs, peerstore.PermanentAddrTTL)

host.Addrs()

s, err := h.NewStream(context.Background(), info.ID, "/chat/1.0.0")

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