通信协议

通信协议

本节摘要:说不同语言的 Agent 不是团队,是互不相识的陌生人朝虚空喊话。本节深入 2026 年四大 Agent 协议——MCP(工具访问)、A2A(Agent 之间)、ACP(企业审计)、ANP(去中心化信任)。我们会读真实的线格式:A2A 的 Agent Card 与九态任务生命周期、ACP 的 TrajectoryMetadata 审计轨迹、ANP 的 did:wba 身份与元协议协商。然后用 TypeScript 从零把四者织成一个统一网关:用 ANP 验身份、用 A2A 发现并派发任务、用 ACP 包审计轨迹。读完本节,你能为给定系统选出正确的协议组合,而不是被「基础性协议」的营销话术裹挟。协调的工程化,从一份可审计、可发现、可信任的通信契约开始。

学习目标

阅读完本节,你应当能够:

1. 实现 MCP 工具发现与调用,使 Agent 能使用外部服务器暴露的工具。
2. 构建 A2A Agent Card 与任务端点,让一个 Agent 能经 HTTP 把工作委派给另一个。
3. 对比 MCP、A2A、ACP、ANP,说清各协议解决的是哪一片问题。
4. 在单一系统里把多协议串联起来——Agent 经 MCP 发现工具、经 A2A 委派任务、经 ACP 留审计、经 ANP 验身份。

一、问题与直觉

你把系统拆成了多个 Agent:研究员、程序员、评审员。它们各自干得不错,但现在需要它们真正互相对话。

第一次尝试显然:传字符串。研究员返回一坨文本,程序员尽力去解析。直到程序员误读了研究摘要,或两个 Agent 互相等待而死锁,或不同团队写的 Agent 要协作——「就传字符串」就崩了。

这就是通信协议问题。没有 Agent 交换信息的共享契约,多智能体系统脆弱、不可审计、无法扩展到你个人写的几个 Agent 之外。

四者是分层而非竞争关系:ANP 解决信任,A2A 解决协作,ACP 解决审计,MCP 解决工具。一个真实的企业系统会同时用上多个。

A2A:Agent2Agent 协议

Google 主导(现归 Linux 基金会 lf.a2a.v1,规范 v1.0.0)。解决:自主 Agent 如何协作、协商、互相委派任务。每个 Agent 在知名 URL 发布 Agent Card,其他 Agent 据此发现、协商、派活。

Agent Card 的关键字段:skills(每个有 id、tags、支持的输入/输出 MIME)、supportedInterfaces(一个 Agent 可同时讲 JSON-RPC、REST、gRPC)、securitySchemes(调用前就知道需要什么认证)。

任务生命周期有 9 个状态(submitted、working、input-required、auth-required、completed、failed、canceled、rejected,加一个 UNPECIFIED 哨兵)。终态不可变;后续要在同一 contextId 下创建新任务。线格式是 JSON-RPC 2.0,流式用 SSE。

ACP:企业审计协议

IBM/BeeAI 出,基于 OpenAPI 3.1.1 的 REST/JSON,正在并入 A2A。它的差异化在于 TrajectoryMetadata:每条 Agent 响应都能携带产生该响应的完整推理链与工具调用日志。

{
  "role": "agent/researcher",
  "parts": [{
    "content_type": "text/plain",
    "content": "旧金山天气 72 华氏度,晴。",
    "metadata": {
      "kind": "trajectory",
      "message": "我需要查这个地点的天气",
      "tool_name": "weather_api",
      "tool_input": { "location": "San Francisco, CA" },
      "tool_output": { "temperature": 72, "condition": "sunny" }
    }
  }]
}
​

对受监管行业这是金子:每个答案都带可证明的推理链——调了哪个工具、什么输入、什么输出。没有黑盒。ACP 还支持 CitationMetadata 做来源归属,并提供 sync/async/stream 三种 Run 模式。

ANP:Agent 网络协议

社区开源(创始人 GaoWei Chang)。解决:不同组织的 Agent 如何在无中心权威下互信。用 W3C DID(did:wba 方法)做密码学身份,用 HPKE(RFC 9180)做端到端加密。

关键设计:密钥分离——签名用 secp256k1、加密用 X25519;humanAuthorization 要求高风险操作(如资金划转)需人类显式批准;信任是双边逐次验证的(域名级 TLS + DID 签名 + 最小权限),不用信任网或背书图。最具新意的是元协议协商:两个陌生 Agent 用自然语言提议各自支持的格式,最多 10 轮,达成一致后动态生成代码处理该格式。

四协议对照

二、从零实现

下面用 TypeScript 从零搭出四协议的最小骨架(完整代码见原课程 code/main.ts)。

第一步:核心消息类型

多模态消息,带轨迹条目(对应 ACP):

type MessagePart =
  | { kind: "text"; text: string }
  | { kind: "data"; data: unknown; mediaType: string }
  | { kind: "file"; name: string; url: string; mediaType: string };

type TrajectoryEntry = { reasoning: string; toolName?: string;
  toolInput?: unknown; toolOutput?: unknown; timestamp: number };

type AgentMessage = { id: string; role: "user"|"agent";
  parts: MessagePart[]; trajectory?: TrajectoryEntry[];
  replyTo?: string; timestamp: number };
​

第二步:A2A Agent Card 与注册表

按技能标签、按输入 MIME、按名发现:

class AgentRegistry {
  private cards = new Map<string, AgentCard>();
  register(card: AgentCard) { this.cards.set(card.name, card); }
  discoverBySkillTag(tag: string): AgentCard[] {
    return [...this.cards.values()].filter(c =>
      c.skills.some(s => s.tags.includes(tag)));
  }
  resolve(name: string) { return this.cards.get(name); }
}
​

第三步:A2A 任务生命周期

九态状态机,终态不可变;handler 是异步生成器,产出 statusUpdate/artifactUpdate 事件,对应 SSE 流式模型:

const TERMINAL = ["completed","failed","canceled","rejected"];
class TaskManager {
  private tasks = new Map<string, Task>();
  async sendMessage(agentName, message, contextId?) {
    const task = this.createTask(contextId);
    task.history.push(message);
    task.status = { state: "submitted", timestamp: Date.now() };
    this.processTask(task, this.handlers.get(agentName), message);  // 异步
    return task;
  }
  private async processTask(task, handler, message) {
    task.status = { state: "working", timestamp: Date.now() };
    try {
      for await (const ev of handler(task, message)) {
        if (TERMINAL.includes(task.status.state)) break;        // 终态后停止
        if (ev.kind === "statusUpdate")  task.status = ev.status;
        if (ev.kind === "artifactUpdate") task.artifacts.push(ev.artifact);
      }
    } catch (err) { task.status = { state: "failed", timestamp: Date.now() }; }
  }
}
​

设计要点:终态检查放在循环里——handler 在 completed 后再 yield 产物会被静默丢弃或抛错。A2A 规范之所以规定终态不可变,正是为了让任务的最终结果可被安全缓存与重放。

第四步:ACP 审计运行器

每次 Agent 执行产出完整审计条目(输入、输出、轨迹),可按 Agent、按会话、按 run 查询:

class AuditableRunner {
  private log: AuditEntry[] = [];
  async run(agentName, input, sessionId?): Promise<AuditEntry> {
    const entry: AuditEntry = { runId: uuid(), agentName,
      input: structuredClone(input), output: [], trajectory: [],
      status: "created", startedAt: Date.now(), sessionId };
    this.log.push(entry);
    entry.status = "in-progress";
    const result = await this.handlers.get(agentName)(input);
    entry.output = structuredClone(result.output);
    entry.trajectory = structuredClone(result.trajectory);
    entry.status = "completed"; entry.completedAt = Date.now();
    return entry;
  }
}
​

第五步:ANP 身份验证

DID 文档分离 authentication / keyAgreement / humanAuthorization 三类密钥;验证即用 DID 文档里的公钥校验签名:

class IdentityRegistry {
  verify(did, signature, payload): boolean {
    const doc = this.documents.get(did);
    const authKeys = doc.verificationMethod.filter(vm =>
      doc.authentication.includes(vm.id));
    return authKeys.some(k => crypto.verify(null, Buffer.from(payload),
      publicKeyFromDer(k.publicKeyDer), Buffer.from(signature, "hex")));
  }
}
​

第六步:协议网关,四合一

一次调用串起四协议:ANP 验身份 → A2A 发现目标 Agent → ACP 包审计 → A2A 创建任务:

class ProtocolGateway {
  async delegateTask(fromDid, signature, targetAgent, message, sessionId?) {
    if (!this.identityRegistry.verify(fromDid, signature, message.id))
      return { error: "身份验证失败" };
    if (!this.registry.resolve(targetAgent))
      return { error: `未找到 Agent ${targetAgent}` };
    const audit = await this.auditRunner.run(targetAgent, [message], sessionId);
    const task = await this.taskManager.sendMessage(targetAgent, message);
    return { task, audit };
  }
}
​

生产中会出什么问题

• Schema 漂移:Agent A 宣称输出 application/json,但 schema 跨版本变了,B 解析旧格式得到垃圾。修复:给 skill 与输出 schema 做版本化(A2A 的 Agent Card 支持 version)。
• 状态机违规:handler yield completed 后还想 yield 产物,任务已不可变。修复:yield 前查终态。
• 信任解析失败:B 的域名宕了,DID 文档取不到。是「放开(接受未验证)」还是「关死(全拒)」?ANP 建议关死,遵循最小信任。
• 轨迹膨胀:200 次工具调用的 run 产出巨大审计条目。修复:可配置详细度,合规负载记全量、非合规跳过推理步。
• 发现惊群:50 个 Agent 启动同时打 GET /agents。修复:Agent Card 带 TTL 缓存、错峰发现、改用推送注册。

三、框架对比与选型

选型决策树:

💡 心法:MCP 接工具,A2A 接 Agent,ACP 留审计,ANP 管信任。 别指望一个协议包打天下,真实系统是四者的组合。

四、可复用产物

• code/main.ts:四协议模式的完整 TypeScript 实现。
• outputs/prompt-protocol-selector.md:一个决策提示,输入系统需求(工具/协作/审计/跨组织),输出协议组合建议。

五、练习

1. 多跳委派:扩展 TaskManager,让一个 Agent handler 能向其他 Agent 委派子任务。研究员收到任务后,把「搜索」与「总结」拆给两个专职 Agent,等两者完成后合并进自己的 artifacts。
2. 流式审计:把 AuditableRunner 改成流式,用异步生成器实时 yield 审计快照,而非等完整结果。
3. DID 轮换:给 IdentityRegistry 加密钥轮换——Agent 发布带 previousDid 的新 DID 文档,验证者在宽限期内接受新旧两套密钥的签名。
4. 协议协商:实现 ANP 元协议概念。两个 Agent 交换 protocolNegotiation 消息(候选格式:JSON-RPC vs REST),最多 3 轮达成一致或超时。
5. 限速发现:写一个带 TTL 缓存与每 Agent 每秒配额的 RateLimitedRegistry,模拟 100 个 Agent 启动时互相发现,对比有无限速的差别。

本节要点回顾

1. 四协议分层不竞争:MCP 管工具、A2A 管协作、ACP 管审计、ANP 管信任,各自解决不同切片。
2. A2A 的核心是 Agent Card + 九态任务:在知名 URL 发布能力,通过任务生命周期跟踪工作,终态不可变以保证可缓存可重放。
3. ACP 的核心是 TrajectoryMetadata:每条响应带完整推理链与工具调用,受监管行业的审计金子,正在并入 A2A。
4. ANP 的核心是 DID + 元协议:did:wba 做密码学身份、密钥分离、人类授权;元协议协商让陌生 Agent 用自然语言商定格式。
5. 真实系统是多协议组合:ANP 验身份、A2A 发现派发、ACP 留审计、MCP 接工具,四者在一个网关里串联。
6. 生产陷阱:schema 漂移、终态违规、信任解析失败、轨迹膨胀、发现惊群——各有明确缓解手段。
7. 选型心法:工具用 MCP、组织内协作用 A2A、合规审计加 ACP 模式、跨组织信任用 ANP。
8. 协调从契约开始:没有共享通信契约的多智能体系统是脆弱、不可审计、不可扩展的——协议是协调的工程化基石。

下一节,我们抽象出一个最小可用的「多智能体原语模型」——把本节的消息、任务、身份收敛成一组可复用的核心数据结构与生命周期。