本文主要内容翻译自：The RLPx Transport Protocol，其中添加了一些个人的理解，由于密码学水平有限，不正确之处望指正。另外原文可能已经更新，最新内容请直接阅读原文。
本文档定义了RLPx传输协议，一种基于TCP的用于Ethereum节点间通信的传输协议。该协议适用于任意内容的加密帧，但它通常用于承载devp2p应用程序协议。
节点标识所有加密操作都基于secp256k1椭圆曲线。每个节点都需要维护一个在会话间保存和复原的静态私钥。建议私钥只能手动重置，例如，通过删除文件或数据库条目。
ECIES加密ECIES(Elliptic Curve Integrated Encryption Scheme)是在RLPx握手中使用的非对称加密方法。RLPx使用的密码系统是：
secp256k1椭圆曲线，生成元\(G\)
\(KDF(k,len)\)：NIST SP 800-56级联密钥导出函数
\(MAC(k,m)\)：HMAC使用SHA-256哈希函数
\(AES(k,iv,m)\)：AES-256加密算法CTR模式
（这里原文是AES-128，但是Ethereum源代码中是AES-256，所以本文更改为AES-256）
Alice想要发送可以被Bob的静态私钥\(k_B\)解密的加密消息。Alice知道Bob的静态公钥\(K_B\)。
为了加密消息\(m\)，Alice生成了一个随机数\(r\)，相应的生成了椭圆曲线公钥\(R=r*G\)并计算出共享密钥\(S=P_x\)，\((P_x,P_y)=r*K_B\)。接着，\(k_E\mid\mid k_M=KDF(S,32)\)导出加密和认证主密钥，随机生成一个初始向量\(iv\)。Alice向Bob发送加密消息\(R \mid\mid iv \mid\mid c \mid\mid d\)，其中\(c=AES(k_E,iv,m)\)，\(d=MAC(k_M,iv\mid\mid c)\)。
Bob需要解密消息\(R \mid\mid iv \mid\mid c \mid\mid d\)，为此，需要导出共享密钥\(S=P_x\)，其中\((P_x,P_y)=k_B*R\)，以及导出加密和认证密钥\(k_E \mid\mid k_M=KDF(S,32)\)。Bob通过等式\(d==MAC(k_M,iv\mid\mid c)\)是否成立验证消息后计算\(m=AES(k_E,iv\mid\mid c)\)获取明文消息。
握手“握手”过程构建了会话阶段中使用的主密钥。握手是在发起端（发起TCP连接请求的节点）和接收端（接受连接的节点）之间完成。
握手协议：
E是上面定义的ECIES非对称加密函数。
补充说明： E代表加密；S代表签名；H代表Hash运算
auth -> E(remote-pubk, S(ephemeral-privk, static-shared-secret ^ nonce) || H(ephemeral-pubk) || pubk || nonce || 0x0) # 由握手发起方发送，向对方发送密钥协商需要的本节点（公钥+临时公钥+随机数） auth-ack -> E(remote-pubk, remote-ephemeral-pubk || nonce || 0x0) # 接收方回应auth消息，向对方发送密钥协商需要的本节点（临时公钥+随机数），本节点公钥对方已经知道，所以这里不需要发送了。 static-shared-secret = ecdh.agree(privkey, remote-pubk)握手后值的计算（步骤如下）：
ephemeral-shared-secret = ecdh.agree(ephemeral-privkey, remote-ephemeral-pubk) shared-secret = keccak256(ephemeral-shared-secret || keccak256(nonce || initiator-nonce)) aes-secret = keccak256(ephemeral-shared-secret || shared-secret) # destroy shared-secret mac-secret = keccak256(ephemeral-shared-secret || aes-secret) # destroy ephemeral-shared-secret Initiator: egress-mac = keccak256.update(mac-secret ^ recipient-nonce || auth-sent-init) # destroy nonce ingress-mac = keccak256.update(mac-secret ^ initiator-nonce || auth-recvd-ack) # destroy remote-nonce Recipient: egress-mac = keccak256.update(mac-secret ^ initiator-nonce || auth-sent-ack) # destroy nonce ingress-mac = keccak256.update(mac-secret ^ recipient-nonce || auth-recvd-init) # destroy remote-nonce用临时密钥，一定程度上可以保证前向安全性。后文中有前向安全性的描述。
握手过程最重要的是协商密钥（对应上面的aes-secret、mac-secret）。
密钥协商过程中需要知道本节点和对方节点的（公钥+临时公钥+随机数）。这不是绝对的，不同的密钥协商算法有不同的实现方式，但基本上都需要双方交换一些数据，从而分别推到出相同的密钥。
补充一点，整个协商密钥的过程核心是ECDH密钥协商，但ECDH协商的过程前提是要对方是认证过的，可信的，前面的ECIES加密，实际上相当于对消息接收方进行认证，因为只有拥有对应的私钥才能解密消息。
创建加密连接主要流程如下：
发起端向接收端发起TCP连接，发送auth消息
接收端接受连接，解密、验证auth消息（检查recovery of signature == keccak256(ephemeral-pubk)）
接收端生成auth-ack消息
接收端导出密钥，发送第一个数据帧
发起端接收到auth-ack消息，导出密钥
发起端发送第一个数据帧（代码中对应Hello packet）
接收端接收并验证数据帧
发起端接收并验证数据帧
如果MAC两边都验证通过，加密握手完成。