浅谈 A2A 协议——面向多智能体的开放通信标准

一、背景

在 AI 应用的下一个阶段，单一智能体（Agent）的能力不再足够。现实中，我们需要多个由不同厂商、不同语言、不同框架构建的智能体协作，才能完成复杂业务。
Agent-to-Agent（A2A）协议正是为了解决这种异构智能体之间的互操作、协作和安全通信问题而生的。

A2A 协议是一个开放标准，旨在为独立、甚至彼此“黑箱”的 AI 智能体系统提供统一的语言和交互模型，让它们能够安全地发现彼此、交换信息、协同完成任务，而无需暴露内部实现。

二、A2A 协议的核心目标

• 互操作性：让不同厂商、不同技术栈的 Agent 无障碍通信。
• 协作能力：支持任务委派、上下文交换、联合处理复杂需求。
• 动态发现：支持自动发现其他 Agent 及其能力。
• 多模式交互：支持文本、文件、结构化数据、流式更新（SSE）等多种模式。
• 安全通信：对接企业级安全标准（HTTPS、TLS、OAuth 等）。
• 异步优先：原生支持长任务、流式输出及人类介入场景。

三、关键概念

A2A（Agent-to-Agent）协议围绕一组核心实体和交互模式展开，这些概念共同构成了一个标准化的多智能体通信与协作模型。

1. A2A Client

A2A Client 是协议的调用方，通常是：

• 用户直接控制的应用（如前端页面、CLI 工具）
• 另一个智能体（Agent）充当客户端角色

特点

• 发起所有与远程 Agent（A2A Server）的通信
• 负责会话管理、任务状态跟踪
• 可能在一个任务中充当 多重角色（既是消费者，也可能作为中间代理）

实际意义

• 在跨 Agent 协作中，一个 Agent 可以是某个会话的 Client，同时在另一会话中充当 Server。
• 有利于构建 双向协作 或 多跳任务分发 场景。

2. A2A Server（Remote Agent）

A2A Server 是实现了协议规范的远程服务端 Agent，提供 API 接口用于任务处理。

特点

• 通过 HTTP(S) 暴露接口
• 在 AgentCard 中声明支持的传输协议、功能和安全要求
• 完全隐藏内部实现（Opaque Execution）

实际意义

• 使不同厂商的 Agent 能像“黑盒”一样接入，只需要遵守 A2A 的交互规范即可。
• 对于企业而言，可以安全地将内部 AI 服务暴露给外部合作方而不泄露内部逻辑。

3. Agent Card

Agent Card 是一个 JSON 格式的元数据清单，是 Client 发现和理解 Server 的入口。

主要字段

• 基本信息：名称、描述、版本、提供方（organization、URL）

• 通信接口：

  • url（主 URL）与 preferredTransport（优先传输协议）
  • additionalInterfaces（额外的 URL/协议组合）

• 能力声明（capabilities）：

  • streaming：是否支持 SSE 流式更新
  • pushNotifications：是否支持异步推送
  • stateTransitionHistory：是否保存任务状态历史

• 安全声明（securitySchemes / security）：认证方式和授权策略

• 技能列表（skills）：该 Agent 可执行的具体功能

• 默认 I/O 类型：默认的输入、输出 MIME 类型

实际意义

• 类似于服务发现与接口契约的结合版

• Client 在调用前即可明确：

  • 能做什么（技能）
  • 怎么做（传输协议）
  • 怎么连（URL）
  • 需要什么认证

4. Task

Task 是 A2A 中的核心工作单元，代表一个有状态的任务实例。一个 Task 代表一次完整的有状态交互。

属性

• id：唯一标识符
• contextId：上下文分组 ID（每个 Task 的 contextId 表示它属于哪个 Context）
• status：当前状态（TaskState）
• history：消息历史记录
• artifacts：任务产物（输出文件、结构化数据等）

生命周期（TaskState）

• submitted → working → completed
• 可进入 input-required（等待用户输入）
• 异常状态：failed / rejected / canceled
• 特殊状态：auth-required（需额外认证）

实际意义

• 提供长生命周期的任务管理机制

• 适合处理：

  • 需要人机交互的任务（input-required）
  • 跨系统、多步的协作流程

5. Message

Message 是一次通信轮次的内容载体，用于任务创建、继续对话或状态更新。

组成

• role：user 或 agent
• parts：内容片段数组（Part）
• metadata：扩展元信息
• messageId：唯一消息 ID
• taskId / contextId：与任务、上下文关联

作用

• 传递指令（Prompt）
• 返回结果或状态说明
• 携带中间步骤信息

6. Part

Part 是 Message 或 Artifact 的最小内容单元。

类型

• TextPart：纯文本
• FilePart：文件（可内嵌 Base64 数据或 URI 引用）
• DataPart：结构化 JSON 数据

实际意义

• 多模态数据传输的基础
• 允许一个消息同时包含文本描述、文件附件和机器可读参数

7. Artifact

任务执行产生的最终成果，由一个或多个 Part 组成。例如：生成的报告 PDF、图片、表格数据等。

特点

• 可分块流式传输（append / lastChunk）
• 支持元数据和扩展信息

8. Context

contextId 用于逻辑上关联多个任务，一个 Context 可以包含多个 Task。例如，一个“客户开通业务”流程可能包含：

• 填写表单任务
• 验证身份任务
• 发放账号任务

它们共享一个 contextId，方便跟踪整个流程。

9. Push Notification

一种异步任务进度推送机制。Client 预先提供 Webhook URL（tasks/pushNotificationConfig/set），Server 在任务状态变更时主动调用。

意义

• 避免客户端频繁轮询
• 适合长任务和断连恢复

10. Streaming (SSE)

基于 Server-Sent Events 的实时推送方式，用于在任务执行中持续传输状态更新和产物。

优点

• 实时性强
• 易于在浏览器端实现（原生 EventSource 支持）

四、传输与格式

A2A 定义了三种核心传输协议，必须至少支持一种：

Streaming（流式传输）：通过 SSE（Server-Sent Events）实现实时更新，支持状态变更和 Artifact 增量推送。

方法映射规则
A2A 要求在多传输协议下保持功能等价，例如：

• JSON-RPC message/send
• gRPC SendMessage
• REST POST /v1/message:send

五、安全与认证

A2A 依托 HTTP 层安全机制 实现认证与授权：

1. 传输安全：生产环境必须使用 HTTPS（TLS 1.3+ 推荐）。

2. 身份认证：

   • 在 AgentCard 中声明所需认证方式（如 Bearer Token、Basic Auth、API Key）。
   • 客户端通过 HTTP Header 传递凭证。

3. 二次认证：任务执行过程中如需访问外部系统，可进入 auth-required 状态，请求二次凭证。

4. 授权：基于用户身份、技能权限、OAuth Scopes 等控制访问范围。

六、任务生命周期

TaskState 枚举定义了任务可能的状态：

• submitted：已提交，等待执行
• working：执行中
• input-required：等待用户输入
• completed：完成
• failed / canceled / rejected
• auth-required：等待认证

长任务可通过 Polling（tasks/get）、Streaming（message/stream） 或 Push Notification 获取进度。

七、常用方法

八、典型交互模式

1. 同步 / 轮询

• 客户端 message/send
• 服务端快速返回结果，或返回 working 状态
• 客户端轮询 tasks/get 获取最终结果

2. 流式（SSE）

• 客户端 message/stream
• 服务端实时推送 TaskStatusUpdateEvent / TaskArtifactUpdateEvent

3. 推送通知

• 客户端预先配置 Webhook（tasks/pushNotificationConfig/set）
• 服务端在任务更新时主动调用该 Webhook

九、错误处理

• 继承 JSON-RPC 标准错误码（-32700 ~ -32603）

• 定义 A2A 专属错误码（-32000 ~ -32099）

  • 如 TaskNotFoundError、PushNotificationNotSupportedError、ContentTypeNotSupportedError

错误响应统一包含：

{
  "code": -32001,
  "message": "Task not found",
  "data": {}
}

十、总结与展望

A2A 协议提供了一个 统一、可扩展、安全 的智能体通信基础设施，让异构、多厂商、多领域的 AI Agent 能够协同工作。
随着多智能体生态的发展，A2A 的地位会越来越重要，特别是在：

• 跨企业协作（B2B Agent API）
• 企业内部异构 AI 系统整合
• 长流程、需人机协同的 AI 任务编排

未来，A2A 还可能扩展对 实时多模态数据交换、Agent 市场注册发现、隐私保护计算 的支持。