Goによる P2Pチャットシステムの開発

Goによる P2Pチャットシステムの開発橋本　論 https://github.com/h2so5/murcott

チャット作ってました RelayCoding MikuMikuOnline

集中型のチャットサーバークライアント

サーバーがダウンするとサーバークライアント

常にサーバーを経由

有名なチャットのプロトコル IRC 　　XMPP <iq from='[email protected]/castle' id='get-data-1' to='[email protected]/pda' type='result'> <data
xmlns='urn:xmpp:bob' cid='[email protected]' max-age='86400' type='image/png'> iVBORw0KGgoAAAANSUhEUgAAAAoAAAAKCAYAAACNMs+9AAAABGdBTUEAALGP C/xhBQAAAAlwSFlzAAALEwAACxMBAJqcGAAAAAd0SU1FB9YGARc5KB0XV+IA AAAddEVYdENvbW1lbnQAQ3JlYXRlZCB3aXRoIFRoZSBHSU1Q72QlbgAAAF1J REFUGNO9zL0NglAAxPEfdLTs4BZM4DIO4C7OwQg2JoQ9LE1exdlYvBBeZ7jq ch9//q1uH4TLzw4d6+ErXMMcXuHWxId3KOETnnXXV6MJpcq2MLaI97CER3N0 vr4MkhoXe0rZigAAAABJRU5ErkJggg== </data> </iq> ・テキストプロトコル・バイナリは苦手

今回開発したもの https://github.com/h2so5/murcott Decentralized instant messaging framework murcott

murcottの構造 μTP 暗号化 DHT DHT

・Golang 100% ・IDによるメッセージの電子署名・扱いやすいバイナリ (MessagePack) ・Kademlia DHT ・UDP(μ TP)で通信・グループチャット対応
murcottの特徴

Golangについて・コンパイルするため高速・サーバー向きのライブラリが充実・チャンネルによる非同期通信特に暗号関連低レイヤーの処理をするため重要 P2Pでは非同期処理が多くなりがち

murcottのID ZXF3qv3i8q4y3UGboNW89n2bRy95ngwuDT ZXF3qv53NguoqoAhhnVkJRdCk6BNcJm9yE ZXF3qv5M1U8oaByBX3YoGHQxfWctgnZmzR ZXF3qv5oMTEha58tXa5ky7QovHS6fc9Atx ZXF3qv4Bywkot1zbRLWmGDKkivUfYyp6H5 ZXF3qv4gsmv8f5twDGYZyHiB1HcT1NFypb アドレスの代わり

murcottのID の中身 0x 90 ネットワークID ECDSA 公開鍵のハッシュ IDの種類ユーザー: 0.0.0.0
グループ: 1.0.0.0 0x 01 00 00 00 0x 48 89 5c 24 28 48 ZXF3qv3i8q4y3UGboNW89n2bRy95ngwuDT BASE58 20byte

メッセージの署名・相手に接続したときに公開鍵をダウンロード・メッセージが本当にそのIDから送信されたかどうかが分かる接続公開鍵の交換メッセージ送信秘密鍵 A 秘密鍵
A 公開鍵 A 公開鍵 A 秘密鍵 A 秘密鍵 B 公開鍵 B 秘密鍵 B 秘密鍵 B 公開鍵 B メッセージ＋署名 B B A A A B 署名検証

MessagePack { dst: <byte[20]>, # Destination node ID src: <byte[20]>,
# Source node ID type: <string>, # Payload type payload: <byte[]>, # Messagepack serialized payload id: <byte[20]>, # Message ID sign: { # Payload's ecdsa signature r: <byte[]>, # r s: <byte[]> # s }, ttl: <int> # TTL for broadcasts } ・JSON風の構造・画像もバイナリのままコンパクトに扱える・いろいろな言語向けのライブラリがある http://msgpack.org/

Distributed Hash Table (DHT) ・ID (ZXF3...)から接続先を検索できる・自分のIDを周囲のマシンに知らせておく・複数のマシンをリレーして検索・グループの参加者のリストも管理している検索
検索検索通知通知

利点欠点 UDPによるメッセージ通信・巨大なデータを送ることができない・パケットロスの可能性・DHTとメッセージを同じソケットで扱える・UDPホールパンチングが利用可能 Micro Transport
Protocol (μTP) NATを超えるのが容易

Micro Transport Protocol (μTP) https://github.com/h2so5/utp http://www.bittorrent.org/beps/bep_0029.html ・bittorrentでよく利用されているプロトコル・UDPを使ってTCPのようなストリームを作成する・murcottとは独立したライブラリとして開発

グループチャット・グループ自体もひとつIDを持つ・グループごとに独立したDHTが作成される・メッセージを受け取ると他の参加者に転送全体のDHT グループごとのDHT

murcottの問題点・μTPライブラリの実装が不完全なため、非常に長いメッセージでは効率が悪い・メッセージの偽造は難しいが、メッセージの妨害や紛失に対して弱い・グループチャットで参加者にちゃんとメッセージが届いたか判断できない

Goによる P2Pチャットシステムの開発

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