Goによる P2Pチャットシステムの開発

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1. Goによる P2Pチャッ トシステムの開発 橋本　論 https://github.com/h2so5/murcott
2. チャット 作ってました RelayCoding MikuMikuOnline
3. 集中型の チャット サーバー クライアント
4. サーバーが ダウンすると サーバー クライアント
5. 常に サーバーを経由
6. 有名なチャットの プロトコル IRC 　　XMPP <iq from='ladymacbeth@shakespeare.lit/castle' id='get-data-1' to='doctor@shakespeare.lit/pda' type='result'> <data xmlns='urn:xmpp:bob' cid='sha1+8f35fef110ffc5df08d579a50083ff9308fb6242@bob.xmpp.org' 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
7. 今回 開発したもの https://github.com/h2so5/murcott Decentralized instant messaging framework murcott
8. murcottの構造 μTP 暗号化 DHT DHT
9. ・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
10. 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
11. murcottのID ZXF3qv3i8q4y3UGboNW89n2bRy95ngwuDT ZXF3qv53NguoqoAhhnVkJRdCk6BNcJm9yE ZXF3qv5M1U8oaByBX3YoGHQxfWctgnZmzR ZXF3qv5oMTEha58tXa5ky7QovHS6fc9Atx ZXF3qv4Bywkot1zbRLWmGDKkivUfYyp6H5 ZXF3qv4gsmv8f5twDGYZyHiB1HcT1NFypb アドレスの代わり
12. 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
13. 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
14. 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/
15. 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
16. 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
17. 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
18. 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
19. 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