Python从头实现以太坊系列索引：
一、Ping
二、Pinging引导节点
三、解码引导节点的响应
四、查找邻居节点
五、类-Kademlia协议
六、Routing
本文是从头完整实现以太坊协议系列的第二部分（第一部分）。截至目前我们已经实现了以太坊的发现协议，因此我们可以在网络上的找到其他节点。发现协议是RLPx协议的UDP块，它明确了四种消息：PingNode，Pong，FindNeighbors和Neighbors。
前文我们已经可以发送PingNode给自己，今天我们将要尝试ping以太坊网络上的节点。
到https://github.com/HuangFJ/pyeth下载本项目代码：
git clone https://github.com/HuangFJ/pyeth
尝试ping别的节点
我们发送ping消息的理想对象就是网络的引导节点。在连接到网络的wiki页写到：
初始启动的时候，geth使用一套其端点已经写入代码的引导节点。
geth是以太坊的go语言实现，代码在go-ethereum。在这个代码仓库里面，params/bootnodes.go文件包含了不同网络的引导节点列表：MainnetBootnodes，TestnetBootnodes，RinkebyBootnodes等等。所有的这些节点都以以太坊enode格式罗列：
public_key_hex@ip_address:port
主网络节点如下，16进制数据缩写成了[..pub_key..]：
var MainnetBootnodes = []string{
// Ethereum Foundation Go Bootnodes
"enode://[..pub_key..]@52.16.188.185:30303", // IE
"enode://[..pub_key..]@13.93.211.84:30303", // US-WEST
"enode://[..pub_key..]@191.235.84.50:30303", // BR
"enode://[..pub_key..]@13.75.154.138:30303", // AU
"enode://[..pub_key..]@52.74.57.123:30303", // SG
// Ethereum Foundation Cpp Bootnodes
"enode://[..pub_key..]@5.1.83.226:30303", // DE
}
我挑了US-WEST的地址。唯一需要改动的是把我们send_ping.py里的their_endpoint的IP地址换成这个地址。现在send_ping.py应该是这样的：
from pyeth.discovery import EndPoint, PingNode, PingServer
my_endpoint = EndPoint(u'52.4.20.183', 30303, 30303)
their_endpoint = EndPoint(u'13.93.211.84', 30303, 30303)
server = PingServer(my_endpoint)
listen_thread = server.udp_listen()
listen_thread.start()
server.ping(their_endpoint)
试运行一下：
(pyeth)$ python send_ping.py
sending ping
listening...
就这么挂起了，是哪里出错了？
解决办法
原来以太坊节点回包的时候使用的是UDP头部的返回地址而不是用PingNode里面的from字段的地址，而我们的UDP头部包含的返回地址并不正确。
还记得我们前文接收到消息后打印的内容吗？
received message[ ('127.0.0.1', 53042) ]
53042是从UDP头部获取的端口。套接字之所以用这个头部发送包，是因为它事先未绑定任何端口。我把问题注释在PingServer里：
def udp_listen(self):
## 创建套接字并绑定到30303端口
sock = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_DGRAM)
sock.bind(('0.0.0.0', self.endpoint.udpPort))
def receive_ping():
print "listening..."
data, addr = sock.recvfrom(1024)
print "received message[", addr, "]"
return threading.Thread(target = receive_ping)
def ping(self, endpoint):
## 创建新套接字：坏了！
sock = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_DGRAM)
ping = PingNode(self.endpoint, endpoint)
message = self.wrap_packet(ping)
print "sending ping."
sock.sendto(message, (endpoint.address.exploded, endpoint.udpPort))
问题就在于udp_listen和ping用的是不同的套接字，ping用的那个没有绑定到30303端口，它用了一个随意的端口。为了修正这个问题，我对PingServer做了一些改动：
class PingServer(object):
def __init__(self, my_endpoint):
self.endpoint = my_endpoint
## 获取私钥
priv_key_file = open('priv_key', 'r')
priv_key_serialized = priv_key_file.read()
priv_key_file.close()
self.priv_key = PrivateKey()
self.priv_key.deserialize(priv_key_serialized)
## 初始化套接字
self.sock = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_DGRAM)
self.sock.bind(('0.0.0.0', self.endpoint.udpPort))
def wrap_packet(self, packet):
payload = packet.packet_type + rlp.encode(packet.pack())
sig = self.priv_key.ecdsa_sign_recoverable(keccak256(payload),
raw = True)
sig_serialized = self.priv_key.ecdsa_recoverable_serialize(sig)
payload = sig_serialized[0] + chr(sig_serialized[1]) + payload
payload_hash = keccak256(payload)
return payload_hash + payload
def udp_listen(self):
def receive_ping():
print "listening..."
data, addr = self.sock.recvfrom(1024)
print "received message[", addr, "]"
return threading.Thread(target = receive_ping)
def ping(self, endpoint):
ping = PingNode(self.endpoint, endpoint)
message = self.wrap_packet(ping)
print "sending ping."
self.sock.sendto(message, (endpoint.address.exploded, endpoint.udpPort))
套接字在__init__中初始化并给udp_listen和ping引用。现在让我们再运行试试：
(pyeth)$ python send_ping.py
sending ping
listening...
received message[ ('13.93.211.84', 30303) ]
很好，我们获取到了从引导节点返回的消息。这就是今天的内容。下一部分我们将讲解如何解码响应的消息。请继续关注本系列的第三部分。
参考：https://ocalog.com/post/18/