BitTorrent(简称BT)是一个文件分发协议，每个下载者在下载的同时不断地向其他下载者上传已下载的数据。它是属于一个应用层的协议。

基于BT协议的文件分发系统由以下几个实体构成：

一个web服务器

一个种子文件

一个Tracker服务器

一个原始文件提供者

一个网络浏览器

若干个下载者

web服务器上保存着种子文件。种子文件又称为元文件或metafile，它保存了被共享文件的一些信息，如文件名、大小、Tracker服务器地址，种子文件以.torrent为后缀。Tracker服务器保存着当前下载某共享文件的所有下载者的IP和端口。原始文件提供者提供完整的共享文件供其他下载者下载。种子文件就是提供者使用BT客户端生成的。每个下载者通过运行BT客户端软件下载共享文件。某个下载者本身称为客户端，其他下载者称为peer。

下载过程：客户端首先解析种子文件，从中获取待下载的共享文件的一些信息，包括Tracker服务器地址。然后客户端连接Tracker获取当前下载该文件的所有下载者的IP和端口。之后客户端根据IP和端口连接其他下载者，从它们那里下载文件，同时把自己已下载的部分提供给其他下载者下载。

共享文件在逻辑上被划分为大小相同的块，称为piece，每个piece通常为256KB。实际使用中，每个piece又被划分为大小相同的slice，每个slice固定为16KB。peer之间每次传输以slice为单位。种子文件中包含有每个piece的hash值。BT协议规定使用Sha1算法对每个piece生成20字节的hash值，作为每个piece的指纹。每当客户端下载完一个piece时，即对该piece使用Sha1算法计算其hash值，并与种子文件中保存的该piece的hash值进行比较，如果一致即表明下载了一个完整而正确的piece。一旦某个piece被下载，该piece即可提供给其他peer下载。

待开发的BT客户端应包含以下功能：

解析种子文件以获取待下载文件的信息

连接Tracker服务器获取peer的IP和端口

连接peer进行数据上传和下载

对要发布的共享文件制作和生成种子文件

种子文件和Tracker的返回信息都用一种简单而高效的编码方式进行编码，称为B编码。Tracker本身作为一个web服务器，客户端与Tracker交换信息基于HTTP协议。客户端与其他peer采用面向连接的可靠传输协议TCP进行通信。

B编码

B编码有4种类型：字符串、整型、列表、字典。

字符串的编码格式：:，例如字符串spam，经过B编码后为：4:spam。

整型的编码格式：ie，例如整数3，-3和0的B编码分别为：i3e，i-3e,i0e。

列表的编码格式：le，例如列表l4:spam4eggse表示两个字符串，一个是spam，一个是eggs。

字典的编码格式：de，关键字是一个经过B编码的字符串，值可以是任何合法的B编码类型。d和e之间可以出现多个关键字和值对。例如d4:spaml3:aaa3:bbbee是一个字典，关键字是spam，值是一个列表，列表中有2个字符串aaa和bbb。

种子文件的结构

种子文件就是一个B编码的字典。包含以下关键字。

关键字

含义

info

对应的值是一个字典，它有2种模式，“single file”和"multiple file"，单文件模式是指待共享文件只有一个，多文件模式是待共享的文件不止1个。比如一部分电影分上下部2个文件。

announce

值为Tracker的URL

announce-list

可选，存放的是备用Tracker的URL

info是最重要的关键字，它的值是一个字典，无论是单文件模式还是多文件模式，该字典都包含以下关键字：

关键字

含义

piece length

每个piece的长度，通常为i252144e，即256K

pieces

对应的值为一个字符串，它存放的是各个piece的hash值，该字符串的长度是20的倍数，因为每个piece的hash值的长度都是20字节

对于单文件模式，info的值还包括以下关键字：

name：共享文件的文件名

lengtth：共享文件的长度

对于多文件模式，info的值还包括以下关键词：

name：存放所有共享文件的文件夹名

files：它的值是一个列表，列表中包含多个字典，一个字典对应着一个共享的文件。此字典中又包含以下关键字                     (1)path：共享文件的路径和文件名

(2)length：共享文件的长度