BitTorrent P2P网络文件共享协议
本文针对 BitTorrent 协议的相关内容做概述，包括种子文件、BitTorrent 具体的通信协议以及磁力链接；社区版本BitTorrent 协议应用的Private Tracker (PT)
BitTorrent 协议
BitTorrent 协议是架构于 TCP/IP 协议之上的一个 P2P 文件传输协议
协议流程
- 制作种子文件：BitTorrent 协议要求，将源文件虚拟化分成大小相等的块（由于是虚拟分块，硬盘上并不产生各个块文件），并把每个块的索引信息和 Hash 值写入
.torrent文件（即种子文件）中，作为被下载文件的“索引”
当要下载文件内容，需要先得到相应的 .torrent 文件，然后使用 BT 客户端下载
- 询问Tracker服务器：用户通过 BT 客户端解析
.torrent文件得到种子文件中记录的 Tracker 服务器地址，然后请求连接 Tracker 服务器。Tracker 服务器回应请求，提供其他下载者（包括发布者）的 IP 等信息。
BitTorrent 网络内的主机依靠互相交换自身持有的资源来完成资源共享，而 Tracker 协议会告诉用户哪些 IP 有种子文件中标注的资源
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下载源文件：用户通过Tracker 服务器返回的 IP 连接其他下载者，根据
.torrent文件中记录的源文件块信息，用户之间告知自己已经有的块，然后交换彼此没有的数据此时不需要其他服务器参或者其他网络节点的参与
- 校验：下载过程中，用户每下载一个块，需要算出下载块的 Hash 值与
.torrent文件中的对比，如果一样则说明块正确，不一样则需要重新下载这个块 - 做种：下载成功后，只要本地 BT 客户端进程存在，会允许其他用户通过网络协议连接到本地，下载本地的源文件
制作种子文件和做种 Seeding 概念不同：前者是对本地源文件使用软件/工具专门生成新的种子文件；后者是从p2p网络中下载源文件完成后，BT客户端的自动行为
从 BT 客户端角度来看协议流程：
- 根据 BitTorrent 协议，文件发布者会根据要发布的文件生成提供一个
.torrent文件。用户从各种途径得到种子文件，并从中得到 Tracker 服务器 URL 或 DHT 网络 nodes 等信息。 - 根据 Tracker URL 与 Tracker 服务器建立连接，并从服务器上得到 Peers 信息。或者根据 nodes 与 DHT 网络中节点通信，并从节点上得到 Peers 信息。
- 根据 Peers 信息与多个 Peer 建立连接，依据 Peer wire 协议完成握手，并从 Peer 端下载数据文件。同时监听 Peer 的连接，并给 Peer 上传数据文件。
nodes 指在 DHT 网络中参与的其他 BitTorrent 客户端用户
制作种子文件
种子文件主要内容，.torrent 文件编码方式 Bencode 编码，因此无法通过 utf-8 编码的记事本方式看到明文文本
- 各个文件虚拟块的哈希值：对文件虚拟分块分别进行哈希计算得到的各个块的 hash 值，用于验证文件以及文件块
- 文件名及目录结构信息：用于下载完成后显示下载的文件名及目录结构。
- Tracker URL地址：用于连接到Tracker服务器，获取其他用户的IP地址和端口号，以进行P2P文件下载。
- 文件大小
制作种子文件需要通过 BitTorrent 客户端，指定本地源文件，并向种子文件中写入指定的 Tracker 服务器
种子制作成功后，在本地 BitTorrent 客户端加载该种子后，客户端将向种子文件中提到的 Tracker 服务器发送 Announce，表明本地的 IP 信息等等
Tracker 服务器也可以在本地服务器 / 远程服务器搭建，不一定需要知名度高的服务器
Tracker 协议
从协议流程中可以看到，bittorrent 协议通信方式有多种，包括 DHT 网络、Peer wire 协议等等
完整的BitTorrent 协议簇解析 BitTorrent 协议簇概述 – 寂静花园
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Tracker 协议，指用户连接 Tracker 服务器的通信协议规定 BitTorrent Tracker 协议详解 – 寂静花园
- DHT 网络，称为分布式散列表协议，散列表是一种由键值对组成的列表，分布式散列表是一个网络内所有的节点共同维护的一种散列表，每个用户都是该网络中的 Tracker 服务器，即node，提供连接到其他用户的IP信息（路由表）以及源文件信息 BitTorrent 分布式散列表（DHT）协议详解 – 寂静花园
- Peer 协议，是一个运行在 TCP 或者 UTP 协议之上的应用层协议，被用于两个 BitTorrent 客户端之间的通信，如上传和下载 BitTorrent 伙伴（Peer）协议详解 – 寂静花园
除此以外，还有具体的协议格式规范 BitTorrent协议解析 - 知乎
MagNet 磁力链接
磁力链接必须利用 DHT 网络来下载，由于链接中没有文件的元数据信息，客户端先从有效的网络节点node中，获取元数据，再进行下载，下载过程与通过种子文件下载过程一致
磁力链接的生成
上传者使用种子文件中的哈希值和Tracker服务器地址等信息，生成一个磁力链接。磁力链接的格式通常为
magnet:?xt=urn:btih:<Hash_Value>&dn=<File_name>&tr=<Tracker Server IP/URL>
其中，xt 定义资源的唯一标识，urn:btih 表示BT种子文件的哈希值，dn 表示文件名，tr 表示Tracker服务器地址
Private Tracker (PT)
PT在正常 BitTorrent 协议中增加了规则，保证社区内部的下载 / 上传种子环境，规则如下
- 种子文件设定为私密，保证仅有社区内的小范围下载
- 进行流量统计，其根据上传量决定下载
提供 PT 服务的社区网站是不公开的，网站内部用户注册采用邀请制或是不定时开放注册
用户注册后会得到一个passkey，用于识别各个用户，用户登录网站从中下载种子后，该种子将带有用户的 passkey
其他客户端使用同一个种子文件下载，也计入种子文件对应 passkey 的用户下载量中
私有种子
私有种子将强制禁止 DHT 网络连接下载，这代表只能通过指定的 Tracker 服务器获取下载源文件的信息
实际在种子文件中设置字段 private: 1
常见名词
- 上传量：主要是看你上传了多少数据
- 下载量：需要下载数据，主要是统计“分享率”而设定的中间量；
- 分享率：上传量除以下载量就是分享率，正常情况下需要分享率大于1；
- 魔力值：分享的种子数量越多，魔力值就越多，如果有较好的资源发布，有更多的魔力值；
以上指标均是网站确定用户可以有多少下载量的指标
禁止部分BT客户端
许多 PT 网站对部分 BT 客户端有限制，用户通过这些客户端无法从 Tracker 服务器拿到有效的下载信息
辅种机制
其他人抢先发布了某个资源，但本地刚好也有这个资源。那么当下载别人制作的种子之后，只要本地资源文件通过了 hash 校验就会变成做种状态。
BT客户端官网无法访问
本地 VPN 对应的机场将 BT 客户端官网链接屏蔽了，使用平常网络访问即可
Reference
常用下载方式的区别-BT下载、磁力链接、电驴 - 潘小白？ - 博客园
| [揭开PT的真实面纱–PT（Private Tracker）萌新到小白的过程 | Boris的备份库房](https://boriskp.github.io/PT/) |
制作BT(BitTorrent)种子和磁力链接教程通过BT分享文件 - 博客文章 - 任霏的个人博客网站
| [从零开始玩PT-入门到精通 | 夜法之书](https://v20blog.17lai.site/posts/9806d7f1/) |
https://www.qbittorrent.org/ 你们能打开吗？为啥我换节点也打不开-美国VPS综合讨论-全球主机交流论坛 - Powered by Discuz!