快完事了, 预览测试

index.md

@@ -1,2 +1,2 @@
 ## dongdigua's blog
-todo
+[elixir写点对点加密聊天软件](https://dongdigua.github.io/p2p_chat)

p2p_chat.md

@@ -1,44 +1,49 @@
 # 讲一讲我前段时间做的一个点对点加密聊天软件
+![miku](https://dongdigua.github.io/miku_sheep.jpg)
 ## 版权声明
-本文章**仅在**本人github pages发布,  
+本文章**仅在**本人github pages发布,<br>
-转载给爷**标上源链接**, 敢在某些平台转载投自制的**你\*\**!**  
+转载给爷**标上源链接**, 敢在某些平台转载投自制的**你\*\**!**<br>
 CC BY-NC-SA
 
+## 开头
+项目地址: https://github.com/dongdigua/p2p_chat<br>
+写着玩的小项目, 肯定有很多不足
+
 ## 使用到的技术
 - UDP socket
 - 进程(这里指beam虚拟机的进程)
 - GenServer
-- ETS键值存储(Erlang Term Storage)(类似redis, 也是在内存中的)
+- ETS键值存储(Erlang Term Storage)[ETS教程](https://elixirschool.com/zh-hans/lessons/storage/ets)
 - escript编译成可执行文件
 - rsa非对称加密
 
 ## 大体架构
-整个思路来源都是从这两个视频来的, UDP打洞  
+整个思路来源都是从这两个视频来的, UDP打洞<br>
-[with netcat](https://www.youtube.com/watch?v=s_-UCmuiYW8)[with python](https://www.youtube.com/watch?v=IbzGL_tjmv4)  
+[with netcat](https://www.youtube.com/watch?v=s_-UCmuiYW8) & [with python](https://www.youtube.com/watch?v=IbzGL_tjmv4)<br>
-我的理解就是通过发送UDP包打开一个端口来让远程电脑能知道你的端口映射到了公网IP的哪个端口,  
+我的理解就是通过发送UDP包打开一个端口来让远程电脑能知道你的端口映射到了公网IP的哪个端口,<br>
-然后将两个需要发消息的客户端相互告诉对方各自的公网IP以及映射到的端口, 就能实现p2p通信.  
+然后将两个需要发消息的客户端相互告诉对方各自的公网IP以及映射到的端口, 就能实现p2p通信.<br>
 
-客户端使用GenServer来实现后端接口和网络通信, 在CLI模块处理用户输入调用GenServer.  
+客户端使用GenServer来实现后端接口和网络通信, 在CLI模块处理用户输入调用GenServer.<br>
-服务端可以很简单, 就是收到两个IP然后相互发送对方的地址让客户端能够相互通信,  
+
-但是为了能够接受多对客户端以及非阻塞等待客户端, 就用ETS存储客户端的信息,  
+服务端可以很简单, 就是收到两个IP然后相互发送对方的地址让客户端能够相互通信,<br>
-为了让客户端不乱配对, 就需要增加一个注册功能, 也使用ETS实现.  
+但是为了能够接受多对客户端以及非阻塞等待客户端, 就用ETS存储客户端的信息,<br>
+为了让客户端不乱配对, 就需要增加一个注册功能, 也使用ETS实现.<br>
 
 ## 客户端实现
 内容比较多, 所以我不会讲的很全, 代码不会都放出来
 项目目录大概是这样
 ```sh
 ├── client
-│   ├── lib
+│   ├── lib
-│   │   ├── client
+│   │   ├── client
-│   │   │   ├── cli.ex          # 和用户交互, 调用GenServer后端, escript入口点
+│   │   │   ├── cli.ex          # 和用户交互, 调用GenServer后端, escript入口点
-│   │   │   ├── connect.ex      # 处理与服务器发送和接受的二进制字符串
+│   │   │   ├── connect.ex      # 处理与服务器发送和接受的二进制字符串
-│   │   │   ├── crypto.ex       # rsa加密解密
+│   │   │   ├── crypto.ex       # rsa加密解密
-│   │   │   └── register.ex     # 仅生成注册时需要发送的二进制字符串
+│   │   │   └── register.ex     # 仅生成注册时需要发送的二进制字符串
-│   │   └── client.ex           # 客户端核心程序, 包含GenServer和socket通信
+│   │   └── client.ex           # 客户端核心程序, 包含GenServer和socket通信
-│   ├── mix.exs
+│   ├── mix.exs
-│   └── mix.lock
+│   └── mix.lock
 ```
-
 注意这里只在核心程序处理socket, cli模块处理用户交互, 使项目分层化
 
 ### escript
@@ -76,6 +81,81 @@ end
 main\_module指定了程序的入口点main函数, extra\_applications加入erlang库:crypto因为后续需要使用加密
 
 ### GenServer和socket
+先是定义了两个结构体, 一个用于存储peer的信息, 一个存储客户端的信息(peer键是peer结构体)<br>
+然后是一堆常量, 服务器可以改成你的128核心1TB内存1EB固态硬盘的小型服务器的地址, key\_integer是客户端的密钥生成器用的<br>
+其实可以在config.exs或者用json来配置, 但是我懒哈哈
+```elixir
+defmodule Client do
+  defmodule Peer do
+    defstruct [:name, :addr, :port, :pub_key]
+  end
+  @serveraddr {127, 0, 0, 1}
+  @serverpt 1234
+  @key_integer <<3>>   #should be a valid rsa key_integer
+  use GenServer
+  alias Client.Conn
+  defstruct [:socket, :name, :priv_key, peer: nil]
+```
+
+GenServer初始化, UDP打开一个端口(从命令行参数传进来)
+```elixir
+  def start_link(port) do
+    {:ok, socket} = :gen_udp.open(port, [:binary, active: false])
+    GenServer.start_link(Client, %Client{socket: socket}, name: :client)
+  end
+```
+
+然后是GenServer的回调函数, 实现了必要的接口
+```elixir
+  def init(%Client{} = client), do: {:ok, client}
+
+  def handle_call({:register, sesstoken, passwd}, _from, client) do
+    :ok = :gen_udp.send(client.socket, @serveraddr, @serverpt, Client.Reg.register(sesstoken, passwd))
+    {:reply, :gen_udp.recv(client.socket, 0), client}
+  end
+
+  def handle_call({:find, name, sesstoken, passwd}, _from, client) do
+    :ok = :gen_udp.send(client.socket, @serveraddr, @serverpt, Conn.find_peer(name, sesstoken, passwd))
+    case :gen_udp.recv(client.socket, 0) |> Conn.parse_peer() do
+      {:ok, peer} ->
+        {:reply, peer, %{client | name: name, peer: peer}}
+      {:error, reason} ->
+        {:reply, reason, client}
+    end
+  end
+
+  def handle_call(:key, _from, client) do
+    {pub, priv} = Client.Crypto.generate_key(@key_integer)
+    :ok = :gen_udp.send(client.socket, client.peer.addr, client.peer.port, hd(tl(pub)))
+    {:ok, {_addr, _port, peer_pub}} = :gen_udp.recv(client.socket, 0)
+    full_peer_pub = [@key_integer, peer_pub]
+    {:reply, full_peer_pub,
+      %{client | priv_key: priv, peer: %{client.peer | pub_key: full_peer_pub}}
+    }
+  end
+
+  def handle_call({:chat, text}, _from, client) do
+    encrypted = Client.Crypto.encrypt(text, client.peer.pub_key)
+    :ok = :gen_udp.send(client.socket, client.peer.addr, client.peer.port, encrypted)
+    {:reply, encrypted, client}
+  end
+
+  def handle_cast(:recv, client) do
+    spawn(fn -> recv_loop(client.socket, client.priv_key) end)
+    {:noreply, client}
+  end
+```
+
+最后是接收消息(和解密)
+```elixir
+  defp recv_loop(socket, priv_key) do
+    {:ok, {_ip, _port, data}} = :gen_udp.recv(socket, 0)
+    decrypted = Client.Crypto.decrypt(data, priv_key)
+    IO.puts(IO.ANSI.clear_line() <> "\r" <> IO.ANSI.cyan() <> "received: #{inspect(decrypted)}" <> IO.ANSI.reset())
+    recv_loop(socket, priv_key)
+  end
+end
+```
 
 ### 用户交互CLI
 首先使用OptionParser解析命令行参数, 如果解析成功就启动GenServer
@@ -92,8 +172,9 @@ def main(args \\ []) do
   end
 end
 ```
-然后main\_cli()就处理用户的输入, 没什么好讲的.  
+然后main\_cli()就处理用户的输入,<br>
-这里主要说一下输入密码的部分:  
+然后先向服务器发起find peer请求(需要身份验证), 找到peer之后交换密钥然后就可以发消息了<br>
+这里主要说一下输入密码的部分:<br>
 erlang的:io.get_password()函数在mix中不管用, 所以就需要自己写一个清空用户输入的小东西
 ```elixir
 def gets_passwd(prompt) do
@@ -113,25 +194,131 @@ def clear_input(prompt) do
  end
 end
 ```
+
+
 ## 服务端实现
+服务端仅作为暴露客户端连接和将两个客户端牵手的作用, 当然为了区分还要有注册功能<br>
+项目目录大概是这样
+```sh
+└── server
+    ├── Dockerfile
+    ├── lib
+    │   ├── server
+    │   │   ├── application.ex
+    │   │   ├── connection.ex
+    │   │   └── register.ex
+    │   └── server.ex
+    └── mix.exs
+```
+这里用docker方便部署
+### 应用程序监视器
+因为是服务端嘛, 鬼知道用户或其它东西会整出什么么蛾子, 所以使用应用程序监视器在程序挂掉时重启进程很有必要<br>
+这也是erlang/OTP的let it crash哲学的一种体现[我做的"crash辅导"视频](https://www.bilibili.com/video/BV193411A7fa)
+```elixir
+defmodule Server.Application do
+  use Application
+  @impl true
+  def start(_type, _args) do
+    children = [
+      %{
+        id: Server,
+        start: {Server, :start, []}
+      }]
+    opts = [strategy: :one_for_one, name: Server.Supervisor]
+    Supervisor.start_link(children, opts)
+  end
+end
+```
 ### socket
-### 存储
+首先还是定义一个结构体用于存储每个用户的数据<br>
+启动两个数据库, 打开UDP端口
+```elixir
+defmodule Server do
+  defmodule UserData do
+    defstruct [:addr, :port, :name, :sesstoken, :passwd]
+  end
+  import Server.Conn
+  @serverpt 1234
+
+  def start do
+    Server.Reg.new()
+    Server.Conn.table_new()
+    {:ok, socket} = :gen_udp.open(@serverpt, [:binary, active: false])
+    serve(socket)
+  end
+```
+
+根据收到的消息头部的不同选择处理不同的内容(其实这里的区分判断应该写全, 但是我懒, 能用就行呗)<br>
+然后递归调用自己形成循环(elixir有尾递归优化, 所以这样递归不会有性能问题)
+```elixir
+  def serve(socket) do
+    case :gen_udp.recv(socket, 0) |> IO.inspect() do
+      {:ok, {_ip, _port, <<?F, _rest::binary>>} = data} ->
+        #FROM:foo;SESSTOKEN:test;PASSWD:hash
+        spawn(fn -> handle_connection(socket, data) end)
+      {:ok, {_ip, _port, <<?R, _rest::binary>>} = data} ->
+        #REGISTER:token:passwd
+        spawn(fn -> handle_register(socket, data) end)
+      {:error, error} ->
+        IO.inspect(error)
+      _ ->
+        nil
+    end
+    serve(socket)
+  end
+
+  def handle_connection(socket, {ip, port, bin}) do
+    [_, name, sesstoken, passwd] = Regex.run(~r/FROM:(\w+);SESSTOKEN:(\w+);PASSWD:(\w+)/, bin)
+    user_data = %UserData{
+      addr: ip,
+      port: port,
+      name: name,
+      sesstoken: sesstoken,
+      passwd: passwd
+    }
+
+    case find_peer(user_data) do
+      nil -> add_peer(user_data)
+      {{peer0, msg0}, {peer1, msg1}} ->
+        :gen_udp.send(socket, peer0, msg0)
+        :gen_udp.send(socket, peer1, msg1)
+    end
+
+  end
+
+  def handle_register(socket, {ip, port, bin}) do
+    [_, token, passwd] = Regex.run(~r/REGISTER:(\w+):(\w+)/, bin)
+    if Server.Reg.register_session(token, passwd) do
+      :gen_udp.send(socket, ip, port, "successful!")
+    else
+      :gen_udp.send(socket, ip, port, "exists")
+    end
+  end
+end
+```
+
+## 使用方式
+### 客户端
+### 服务端
+
 
 ## 后记
-### 分层实现
-### elixir/erlang UI?
-查了一下, elixir/erlang的基于文本界面(tui)的库好像都得调用C, 有点难受,  
-然后:gl官方文档看不懂...
 ### 感想
+#### 分层实现
+#### 结构化数据
+- markdown用VSCode真香!
+### elixir/erlang UI?
+查了一下, elixir/erlang的基于文本界面(tui)的库好像都得调用C, 有点难受,<br>
+然后:gl官方文档看不懂...
 ### Rust杂谈
-正如上文(ui)所说, elixir实现ui总是要调用底层库, 然后OpenGL的支持也没有相关的教程(可能即使实现出来了渲染效率也不高).  
+正如上文(ui)所说, elixir实现ui总是要调用底层库, 然后OpenGL的支持也没有相关的教程(可能即使实现出来了渲染效率也不高).<br>
-还有就是我想知道是elixir里面的一些数据结构如何存储的, 所以我最近准备学一学Rust这个比较底层的语言.  
+还有就是我想知道是elixir里面的一些数据结构如何存储的, 所以我最近准备学一学Rust这个比较底层的语言.<br>
-现在刚开始学, 在看the book以及B站相关视频, 然后还是在exercism上做练习, Rust学起来有些地方和之前学elixir挺不同的:  
+现在刚开始学, 在看the book以及B站相关视频, 然后还是在exercism上做练习, Rust学起来有些地方和之前学elixir挺不同的:<br>
 - 静态类型: 我之前一直写动态类型的语言(py, ex, jl), 静态有些不适应, 但其实还好
 - 难: 很有挑战性, exercism上的learning exercises没有elixir那么详细
-- 现代, 放心, 受限?: Rust编译器是真滴强大, 静态检查很多细节都能检查出来, 而且所有权让内存管理更安全了,  
+- 现代, 放心, 受限?: Rust编译器是真滴强大, 静态检查很多细节都能检查出来, 而且所有权让内存管理更安全了,<br>
-不像C随便写一些就segfault, 也不用预先定义函数,  
+不像C随便写一些就segfault, 也不用预先定义函数
-```C
+```c
 #include <stdio.h>
 int ref();
 int main(int argc, char *argv){