1 引言

 在人工智能技术不断迈入“代理化”时代的背景下，各类AI代理越来越多地被部署用于处理复杂任务。然而，这些代理往往来自不同的厂商、运行于不同的框架或平台，它们之间的协作常常因接口、协议、认证机制等不统一而变得脆弱或成本高昂。为此，谷歌提出了A2A （Agent2Agent）协议 —— 一个开放、标准化的通信协议，致力于让各类AI代理能够跨框架、跨平台、跨供应商地安全发现、协作、交换信息与分工执行任务，从而推动多代理系统在企业级应用中的规模化与互操作性。

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2 A2A协议功能

 A2A核心目标是让不同来源、不同类型的智能代理能够以统一的标准进行安全、高效、可扩展的交互与协作。A2A不仅仅是一套通信规范，更是一个帮助AI代理实现“互操作性”的生态协议标准。通过该协议，开发者可以使多代理系统实现自动发现、互相验证、任务委派、信息共享以及安全通信，从而构建出真正“多智能体协同”的智能网络。该协议的主要功能包括以下几个方面：

• Agent发现与注册： 提供标准化的注册与发现机制，使代理能够在网络中识别并发现其他兼容的代理，从而建立可信的通信连接。这一过程支持分布式目录服务与元数据共享。
• 身份与认证管理： 为保证通信的安全与可信，该协议定义了代理身份标识与基于密钥或令牌的身份验证机制。 它确保只有经过授权的代理才能参与交互，防止伪造和滥用。
• 安全通信与数据交换： 使用端到端加密、签名校验以及数据完整性校验机制，保证代理间通信的机密性与可靠性。 该协议支持多种加密算法，并提供对敏感任务的访问控制。
• 任务委派与协作执行： 该协议定义了任务描述与结果反馈的标准接口，允许代理之间安全地委派、协同或分工执行任务，从而实现多代理协作。
• 事件通知与状态同步： 通过标准的事件广播与订阅机制，该协议支持代理间实时同步任务状态、执行进度与上下文信息，使得多代理系统保持一致性。
• 可扩展插件机制： 提供灵活的扩展接口，允许开发者定义自定义的消息类型、协议扩展模块或服务插件，以适应不同业务场景和系统架构。

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3 A2A协议机制

 以下为 A2A 协议的架构、核心角色、消息格式、认证机制与通信流程的系统性总结。

3.1 架构与角色

 在 A2A 协议体系中，整个通信过程围绕三类核心参与者展开：用户、客户端智能体和服务端智能体。三者相互配合，共同完成任务的认证、发起、执行与结果返回等全过程。用户是信任与授权的源头，客户端智能体负责发起任务请求，而服务端智能体则承担任务执行与结果反馈的工作。通过这样的分层设计，A2A 实现了安全、灵活且可扩展的多智能体交互模式。

• 用户（User）：系统中的信任与安全控制中心，负责身份验证与权限授予，确保通信的合法性与安全性。 用户可以授权客户端代理访问特定资源，控制任务与数据的访问范围和维护代理间交互的信任基础。
• 客户端智能体（Client Agent）：任务的发起者，代表用户提出需求或请求，负责构建任务、调用接口，并处理返回的结果。客户端智能体生成任务请求，向服务端代理发送指令以及整理、分析并反馈任务执行结果。
• 服务端智能体（Server Agent）：任务的执行者，接收来自客户端的请求，完成相应操作并返回执行结果。 服务端智能体可以声明自身功能与能力，接收并处理任务以及生成并返回任务产出或结果。

  在A2A体系中，一个智能体既可以充当客户端发起任务，也可以作为服务端执行任务，具备灵活的双重身份，这为复杂系统中的多代理协作提供了强大的扩展性与适应性。

3.2 消息格式与协议细节

• A2A协议基于JSON-LD与HTTP/HTTPS传输标准，实现结构化、语义化的消息表达。
• 核心消息类型包括：request（请求）、response（响应）、event（事件）、ack（确认）。
• A2A采用可扩展的Schema（通常基于JSON Schema或OpenAPI定义），以保证消息在不同系统间的兼容性。
• 每条消息均带有唯一的message_id、时间戳、签名字段，用于溯源与完整性校验。

{
  "message_id": "a2a-req-00001",
  "type": "request",
  "from": "agent://alpha",
  "to": "agent://beta",
  "action": "query_status",
  "payload": { "task_id": "T12345" },
  "timestamp": "2025-10-30T12:00:00Z",
  "signature": "..."
}

3.3 协议的核心实体

 在客户端智能体与服务端智能体的交互过程中，A2A协议定义了若干关键实体，用于描述任务的能力、数据、消息与结果。这些实体共同构成了协议运行的核心基础，确保智能体之间的通信具有清晰的结构与标准化的语义。

• AgentCard（智能体名片）： 是服务端智能体的“身份说明书”，用于展示其能力、接口信息及认证方式。客户端智能体通过读取AgentCard，可以了解目标智能体支持的任务类型、调用方式及安全策略，从而选择合适的服务端执行任务。

interface AgentCard {
  name: string;
  description: string;
  url: string;
  provider?: {
    organization: string;
    url: string;
  };
  version: string;
  documentationUrl?: string;
  capabilities: {
    streaming?: boolean; 
    pushNotifications?: boolean;
    stateTransitionHistory?: boolean;
  };
  authentication: {
    schemes: string[]; 
    credentials?: string;
  };
  defaultInputModes: string[];
  defaultOutputModes: string[];
  skills: {
    id: string; 
    name: string;
    description: string;
    tags: string[];
    examples?: string[]; 
    inputModes?: string[];
    outputModes?: string[];
  }[];
}

• Task（任务定义）： A2A协议中任务交互的核心单元，代表一次完整的任务请求。客户端生成 Task 并提交给服务端，服务端负责执行并返回结果。每个Task通常包含任务类型、输入参数、上下文信息和状态标识，用于描述任务的生命周期。

interface Task {
  id: string;
  sessionId: string;
  status: TaskStatus;
  history?: Message[];
  artifacts?: Artifact[]; 
  metadata?: Record<string, any>; 
}
interface TaskStatus {
  state: TaskState;
  message?: Message;
  timestamp?: string; 
}
interface TaskStatusUpdateEvent {
  id: string;
  status: TaskStatus;
  final: boolean; //indicates the end of the event stream
  metadata?: Record<string, any>;
}
interface TaskArtifactUpdateEvent {
  id: string;
  artifact: Artifact;
  metadata?: Record<string, any>;
}
interface TaskSendParams {
  id: string;
  sessionId?: string; 
  message: Message;
  historyLength?: number; 
  pushNotification?: PushNotificationConfig;
  metadata?: Record<string, any>; // extension metadata
}
type TaskState =
  | "submitted"
  | "working"
  | "input-required"
  | "completed"
  | "canceled"
  | "failed"
  | "unknown";

• Artifact（任务产物）： 任务执行的结果载体，代表服务端智能体完成任务后生成的输出内容。它可以是文本、结构化数据、图像、文件等多种形式，通常被用作任务成果的最终表达或后续任务的输入。

interface Artifact {
  name?: string;
  description?: string;
  parts: Part[];
  metadata?: Record<string, any>;
  index: number;
  append?: boolean;
  lastChunk?: boolean;
}

• Message（消息载体）： 智能体之间进行通信的基本单元，用于封装请求、响应、事件等数据。A2A协议采用统一的消息格式，包含消息类型、来源、目标、时间戳及签名等字段，以确保通信的完整性与安全性。

interface Message {
  role: "user" | "agent";
  parts: Part[];
  metadata?: Record<string, any>;
}

• Part（消息片段）： 消息的组成部分，用于分片传输或模块化表达复杂内容。当消息体较大或任务数据需要分段处理时，Part 可将数据拆解为多个部分，支持高效传输与并行解析，提升通信灵活性。

interface TextPart {
  type: "text";
  text: string;
}
interface FilePart {
  type: "file";
  file: {
    name?: string;
    mimeType?: string;
    // oneof {
    bytes?: string; //base64 encoded content
    uri?: string;
    //}
  };
}
interface DataPart {
  type: "data";
  data: Record<string, any>;
}
type Part = (TextPart | FilePart | DataPart) & {
  metadata: Record<string, any>;
};

 以上实体共同构建了A2A协议的语义基础，使智能体之间的任务请求、执行与结果传递具备清晰的结构与可扩展的逻辑。

4 调用示例

 为了更清晰地理解 A2A 协议的通信机制，以下通过一个简单的示例展示用户、客户端智能体和服务端智能体之间的完整交互流程。 假设用户希望通过智能体查询天气信息，客户端智能体负责生成请求并将任务发送给服务端智能体，后者执行任务并返回结果。

以下展示了用户，客户端智能体，服务端智能体三者之间在查询天气信息功能中交换的完整JSON消息过程。

1️⃣ 用户授权与请求输入： 通过界面或接口向客户端智能体发出查询请求。

{
  "user_id": "user_001",
  "intent": "query_weather",
  "location": "北京",
  "auth_token": "user-token-abc123"
}

2️⃣ 获取Server Agent的AgentCard： 客户端向服务端发送请求，获取其能力说明。

{
  "type": "request",
  "id": "msg-001",
  "from": "agent://client-weather",
  "to": "agent://server-weather",
  "action": "get_agent_card"
}

3️⃣ Server Agent返回自身的AgentCard。

{
  "type": "response",
  "id": "msg-001",
  "from": "agent://server-weather",
  "to": "agent://client-weather",
  "data": {
    "agent_id": "agent://server-weather",
    "name": "Weather Service Agent",
    "capabilities": ["query_weather", "forecast"],
    "auth_type": "OAuth2",
    "endpoint": "https://api.weather-agent.com/a2a"
  }
}

4️⃣ Client Agent发送Task： 客户端根据用户输入与AgentCard能力，生成并发送Task。

{
  "type": "request",
  "id": "task-001",
  "from": "agent://client-weather",
  "to": "agent://server-weather",
  "action": "query_weather",
  "payload": {
    "city": "北京"
  },
  "context": {
    "auth_token": "user-token-abc123"
  }
}

5️⃣ Server Agent执行任务并返回结果： 服务端智能体调用天气接口，获取结果后以Artifact的形式返回。

{
  "type": "response",
  "id": "task-001",
  "from": "agent://server-weather",
  "to": "agent://client-weather",
  "artifact": {
    "type": "text",
    "content": "当前北京天气：晴，气温25°C，湿度42%。"
  },
  "status": "completed",
  "timestamp": "2025-10-30T12:05:00Z"
}

6️⃣ Client Agent展示结果： 客户端将结果解析后返回给用户界面：

{
  "user_id": "user_001",
  "task_id": "task-001",
  "result": "北京当前天气：晴，25°C"
}