1、支持BT協(xié)議的P2P應(yīng)用程序很多，如BitBuddy、FlashBT、BitComet和BitSpirit等，這里以應(yīng)用程序BT為例來分析BT協(xié)議。本文中的BT，如其后沒有“協(xié)議”兩字，表示的是BT應(yīng)用程序。 BT由如下幾部分組成：.torrent文件、種子提供站點(diǎn)、目錄服務(wù)器和內(nèi)容發(fā)布者/下載者。.torrent文件是一個(gè)文本文件，包含了 tracker信息和文件信息兩部分。tracker信息主要是BT下載中需要用到的tracker服務(wù)器的地址和針對(duì)tracker服務(wù)器的設(shè)置；文件信息是指將目標(biāo)文件計(jì)算處理后再根據(jù)BT協(xié)議的B編碼規(guī)則網(wǎng)編碼后得到的信息。BT的主要原理是把提供下載的文件虛擬分

2、成大小相等的塊，塊大小必須為 2Kbyte的整數(shù)次方（由于是虛擬分塊，硬盤上并不產(chǎn)生各個(gè)塊文件），并把每個(gè)塊的索引信息和Hash驗(yàn)證碼寫入.torrent文件中，所以.torrent文件就是被下載文件的“索引”。種子提供站點(diǎn)也就是.torrent文件的提供站點(diǎn)，為下載者提供.torrent文件下載服務(wù)。目錄服務(wù) 器記錄被下載的文件的索引信息及下載該文件的用戶的信息（主要是IP地址及端口號(hào)）。早期的BT協(xié)議只支持tracker（種子發(fā)布站）服務(wù)器，這種目錄服務(wù)器是集中式目錄與分布式查詢的混合型；在BT協(xié)議的升級(jí)版本中，增加了對(duì)DHT（分布式Hash表）網(wǎng)絡(luò)的支持，該網(wǎng)絡(luò)中目錄服務(wù)器是分布式的。本

3、文的討論只涉及 tracker服務(wù)器。內(nèi)容發(fā)布者/下載者是BT網(wǎng)絡(luò)的主體，最終的下載由它們完成。構(gòu)成BT網(wǎng)絡(luò)的這幾部分的相互關(guān)系如圖1所示。 圖1 BT覆蓋網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)根據(jù)BT的工作原理，為了分析BT協(xié)議的交互過程，本文重點(diǎn)關(guān)注本地BT客戶機(jī)的運(yùn)行過程。圖2顯示了BT協(xié)議的測試環(huán)境，其中BT客戶機(jī)的IP地址是 ，使用Wireshark俘獲BT協(xié)議分組的交互過程，Wireshark版本號(hào)為 。它們與因特網(wǎng)相連，BT服務(wù)器位于因特網(wǎng)，BT版本號(hào)為。BT協(xié)議的測試環(huán)境 BT協(xié)議主要包括3個(gè)部分：.torrent文件的格式（現(xiàn)已加密，對(duì)非支持BT協(xié)議的軟件透明）、trackerHTTP/HTTPS協(xié)議和

4、Bittorrent協(xié)議。其中 trackerHTTP/HTTPS協(xié)議是BT客戶機(jī)與tracker服務(wù)器之間的通信協(xié)議，Bittorrent協(xié)議是BT客戶機(jī)之間的通信協(xié)議。下面介紹一下trackerHTTP/HTTPS協(xié)議。BT客戶機(jī)依次向.torrent中的tracker服務(wù)器發(fā)送連接請(qǐng)求，以獲得正在下載該文件的對(duì)等方列表（主要是IP地址和監(jiān)聽端口）。如果連接成功獲得列表，就關(guān)閉連接，嘗試與列表中的對(duì)等方建立連接；如果不成功，嘗試下一個(gè)tracker服務(wù)器。由下圖知本次測試環(huán)境第一次向服務(wù)器tracker地址為，結(jié)果沒有找到，BT客戶機(jī)與BT服務(wù)器的交互過程下圖所示。 BT客戶機(jī)與BT服務(wù)器

5、的交互過程分析這些分組，易知分組197、198、199是建立TCP連接的三次握手。BT客戶機(jī)通過200號(hào)分組向tracker服務(wù)器發(fā)出獲取對(duì)等方列表的請(qǐng)求，202、203（重復(fù)）號(hào)是對(duì)分組為應(yīng)答。204是對(duì)203號(hào)分組的應(yīng)答，205-218號(hào)分組是雙方互相關(guān)閉TCP連接并復(fù)位的過程。下面重點(diǎn)分析200號(hào)分 組。200號(hào)分組中的HTTP部分內(nèi)容如圖所示，使用*號(hào)代替空格以便于分析。圖200號(hào)分組中的HTTP部分內(nèi)容(沒有找到)最后，（用隨機(jī)網(wǎng)絡(luò)的路由算法）向地址為的服務(wù)器發(fā)出請(qǐng)求，經(jīng)過2090、2501、2502建立了TCP連接，如:BT客戶機(jī)與BT服務(wù)器的交互過程，第一個(gè)握手分組2504（帶O

6、ptions 12字節(jié)）如下所示：帶Options選項(xiàng)的不帶Options選項(xiàng)的其中一些成分的含義如下：SHA1 Hash of info dictionary：.torrent文件中的文件夾得FQDN下的絕對(duì)路徑的Shal值。tracker服務(wù)器通過它在發(fā)布列表中找到對(duì)應(yīng)的記錄。peer_id：BT客戶機(jī)的惟一性標(biāo)志，在客戶機(jī)啟動(dòng)時(shí)產(chǎn)生，共20bit。在BTV1.0中沒有規(guī)定產(chǎn)生peer_id的算法，只要求能夠保證惟一性即可。雖然該機(jī)器上有這一個(gè)文件，但由于種種原因，它獲得不了其資源，于是就有了分組4116， BitTorrent continuation data 的回應(yīng)。然后，再有了分組

7、4119，continuation data 的回應(yīng)。分組5956，發(fā)出handshark-TCP-Retransmission請(qǐng)求，繼續(xù)尋找資源。這個(gè)5647分組也是continuation data。也就用這種方式對(duì)等節(jié)點(diǎn)間建立連接。當(dāng)建立TCP后，對(duì)等方之間的交互過程如下圖所示：包括以下幾步：（1）首先，10.80.120請(qǐng)求與25建立TCP連接，如分組3547、3838（重復(fù)）、4328（重復(fù)）、4355、4356（2）握手，通過Handshake分組實(shí)現(xiàn)。在本例中通過分組4370來實(shí)現(xiàn)。（3）互換所擁有的資源的情況。通過Bitfield分組實(shí)現(xiàn)。該例中，對(duì)等

8、方B尚未下載任何資源，故公布資源擁有情況的只有對(duì)等方A。對(duì)等方A通過分組4443公布自己的資源擁有情況。并互通對(duì)資源的意愿情況，包括interested、notinterested、choke、unchoke等4種目前不能提供資源。雙方連接斷開。但20依舊詢問25能不能提供資源。如果能的話就可以用TCP方式傳輸數(shù)據(jù)。下面看一個(gè)比較完整的交互過程。首先，20與47建立TCP連接如分組18781、19648（重傳）、19723、19724。然后20與47握手，Handshake分組19738、19789、19801、19836實(shí)現(xiàn)。最后20發(fā)出對(duì)47資源感興趣的分組19850。47用分組19905做出回應(yīng)，并用19928詢問需要的資源。20用19932分組進(jìn)行回應(yīng)，并請(qǐng)求資源：其中需要的參數(shù)有piece index（片標(biāo)志）、beginoffset of piece（片起始偏移地址）、piece length（片長度）。告 (data in piece中的內(nèi)容)，如下圖：可以開始下載所需資源。數(shù)據(jù)的傳輸過程：用的是UDP，212249-21309是