以太坊节点记录 (ENR)

摘要

本 EIP 定义了以太坊节点记录（Ethereum Node Records），这是一种用于 P2P 连接信息的开放格式。

动机

以太坊节点通过节点发现协议相互发现。该协议的目的是中继节点身份的公钥（在 secp256k1 曲线上的）、它们的 IP 地址和两个端口号。不能中继其他信息。

本规范旨在通过定义一种灵活的格式，即节点记录，来解除发现 v4 协议的限制，用于与连接相关的信息。节点记录可以通过未来版本的节点发现协议中继。它们也可以通过任意其他机制中继，例如 DNS、ENS、devp2p 子协议等。

节点记录提高了加密的灵活性（cryptographic agility）和协议升级的处理能力。一条记录可以包含有关任意传输协议及其关联公钥材料的信息。

新格式的另一个目标是提供连接信息的权威更新（authoritative updates）。如果一个节点更改其端点并发布新记录，其他节点应该能够确定哪条记录是更新的。

规范

节点记录的组成部分是：

• signature：记录内容的加密签名
• seq：序列号，一个 64 位无符号整数。当记录发生更改时，节点应增加此数字并重新发布记录。
• 记录的其余部分由任意键/值对组成

记录的签名根据身份方案（identity scheme）进行生成和验证。身份方案还负责派生节点在 DHT 中的地址。

键/值对必须按键排序且必须是唯一的，即任何键只能出现一次。键在技术上可以是任何字节序列，但首选 ASCII 文本。下表中的键名具有预定义的含义。

除 id 之外的所有键都是可选的，包括 IP 地址和端口。只要其签名有效，没有端点信息的记录仍然有效。如果未提供 tcp6 / udp6 端口，则 tcp / udp 端口适用于两个 IP 地址。应避免在 tcp、tcp6 或 udp、udp6 中声明相同的端口号，但这不会使记录无效。

RLP 编码

节点记录的规范编码是 [signature, seq, k, v, ...] 的 RLP 列表。节点记录的最大编码大小为 300 字节。实现应拒绝大于此大小的记录。

记录签名和编码如下：

content   = [seq, k, v, ...]
signature = sign(content)
record    = [signature, seq, k, v, ...]

文本编码

节点记录的文本形式是其 RLP 表示的 base64 编码，前缀为 enr:。实现应使用 URL 安全的 base64 字母表并省略填充字符。

"v4" 身份方案

本规范定义了一个身份方案，作为默认方案使用，直到其他方案由后续 EIP 定义。 "v4" 方案与节点发现 v4 使用的加密系统向后兼容。

• 要使用此方案签署记录 content，请对 content 应用 keccak256 哈希函数（如 EVM 所用），然后创建哈希的签名。生成的 64 字节签名编码为 r 和 s 签名值的串联（省略恢复 ID v）。
• 要验证记录，请检查签名是否由记录中 "secp256k1" 键/值对中的公钥生成。
• 要派生节点地址，请获取未压缩公钥的 keccak256 哈希值。

基本原理

该格式旨在以两种方式适应未来的需求：

• 添加新的键/值对：这始终是可能的，并且不需要实现共识。现有客户端将接受任何键/值对，无论它们是否能解释其内容。
• 添加身份方案：这需要实现共识，因为否则网络将不接受签名。要引入新的身份方案，请提出 EIP 并使其得到实施。一旦大多数客户端接受该方案，即可使用。

记录的大小是有限制的，因为记录中继频繁，并且可能包含在大小受限的协议（如 DNS）中。包含 IPv4 地址的记录，当使用 "v4" 方案签名时，大约占用 120 字节，为额外的元数据留下了足够的空间。

你可能想知道为什么需要这么多与 IP 地址和端口相关的预定义键。这种需求产生的原因是，住宅和移动网络设置通常将 IPv4 置于 NAT 之后，而 IPv6 流量（如果支持）则直接路由到同一主机。声明两种地址类型可确保节点可以从仅支持 IPv4 的位置以及同时支持两种协议的位置访问。

测试向量

这是一个包含 IPv4 地址 127.0.0.1 和 UDP 端口 30303 的示例记录。节点 ID 是 a448f24c6d18e575453db13171562b71999873db5b286df957af199ec94617f7。

enr:-IS4QHCYrYZbAKWCBRlAy5zzaDZXJBGkcnh4MHcBFZntXNFrdvJjX04jRzjzCBOonrkTfj499SZuOh8R33Ls8RRcy5wBgmlkgnY0gmlwhH8AAAGJc2VjcDI1NmsxoQPKY0yuDUmstAHYpMa2_oxVtw0RW_QAdpzBQA8yWM0xOIN1ZHCCdl8

该记录使用 "v4" 身份方案签名，序列号为 1，私钥如下：

b71c71a67e1177ad4e901695e1b4b9ee17ae16c6668d313eac2f96dbcda3f291

该记录的 RLP 结构是：

[
  7098ad865b00a582051940cb9cf36836572411a47278783077011599ed5cd16b76f2635f4e234738f30813a89eb9137e3e3df5266e3a1f11df72ecf1145ccb9c,
  01,
  "id",
  "v4",
  "ip",
  7f000001,
  "secp256k1",
  03ca634cae0d49acb401d8a4c6b6fe8c55b70d115bf400769cc1400f3258cd3138,
  "udp",
  765f,
]

版权

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• 原文链接： github.com/nerolation/EI...
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