client.go

   1 package torrent
   2
   3 import (
   4         "bufio"
   5         "bytes"
   6         "context"
   7         "crypto/rand"
   8         "encoding/binary"
   9         "errors"
  10         "fmt"
  11         "io"
  12         "net"
  13         "strconv"
  14         "strings"
  15         "time"
  16
  17         "github.com/anacrolix/dht"
  18         "github.com/anacrolix/dht/krpc"
  19         "github.com/anacrolix/log"
  20         "github.com/anacrolix/missinggo"
  21         "github.com/anacrolix/missinggo/pproffd"
  22         "github.com/anacrolix/missinggo/pubsub"
  23         "github.com/anacrolix/missinggo/slices"
  24         "github.com/anacrolix/sync"
  25         "github.com/davecgh/go-spew/spew"
  26         "github.com/dustin/go-humanize"
  27         "github.com/google/btree"
  28         "golang.org/x/time/rate"
  29
  30         "github.com/anacrolix/torrent/bencode"
  31         "github.com/anacrolix/torrent/iplist"
  32         "github.com/anacrolix/torrent/metainfo"
  33         "github.com/anacrolix/torrent/mse"
  34         pp "github.com/anacrolix/torrent/peer_protocol"
  35         "github.com/anacrolix/torrent/storage"
  36 )
  37
  38 // Clients contain zero or more Torrents. A Client manages a blocklist, the
  39 // TCP/UDP protocol ports, and DHT as desired.
  40 type Client struct {
  41         mu     sync.RWMutex
  42         event  sync.Cond
  43         closed missinggo.Event
  44
  45         config Config
  46         logger *log.Logger
  47
  48         halfOpenLimit  int
  49         peerID         PeerID
  50         defaultStorage *storage.Client
  51         onClose        []func()
  52         conns          []socket
  53         dhtServers     []*dht.Server
  54         ipBlockList    iplist.Ranger
  55         // Our BitTorrent protocol extension bytes, sent in our BT handshakes.
  56         extensionBytes peerExtensionBytes
  57         uploadLimit    *rate.Limiter
  58         downloadLimit  *rate.Limiter
  59
  60         // Set of addresses that have our client ID. This intentionally will
  61         // include ourselves if we end up trying to connect to our own address
  62         // through legitimate channels.
  63         dopplegangerAddrs map[string]struct{}
  64         badPeerIPs        map[string]struct{}
  65         torrents          map[metainfo.Hash]*Torrent
  66         // An aggregate of stats over all connections.
  67         stats ConnStats
  68 }
  69
  70 func (cl *Client) BadPeerIPs() []string {
  71         cl.mu.RLock()
  72         defer cl.mu.RUnlock()
  73         return cl.badPeerIPsLocked()
  74 }
  75
  76 func (cl *Client) badPeerIPsLocked() []string {
  77         return slices.FromMapKeys(cl.badPeerIPs).([]string)
  78 }
  79
  80 func (cl *Client) PeerID() PeerID {
  81         return cl.peerID
  82 }
  83
  84 type torrentAddr string
  85
  86 func (torrentAddr) Network() string { return "" }
  87
  88 func (me torrentAddr) String() string { return string(me) }
  89
  90 func (cl *Client) LocalPort() (port int) {
  91         cl.eachListener(func(l socket) bool {
  92                 _port := missinggo.AddrPort(l.Addr())
  93                 if _port == 0 {
  94                         panic(l)
  95                 }
  96                 if port == 0 {
  97                         port = _port
  98                 } else if port != _port {
  99                         panic("mismatched ports")
 100                 }
 101                 return true
 102         })
 103         return
 104 }
 105
 106 func writeDhtServerStatus(w io.Writer, s *dht.Server) {
 107         dhtStats := s.Stats()
 108         fmt.Fprintf(w, "\t# Nodes: %d (%d good, %d banned)\n", dhtStats.Nodes, dhtStats.GoodNodes, dhtStats.BadNodes)
 109         fmt.Fprintf(w, "\tServer ID: %x\n", s.ID())
 110         fmt.Fprintf(w, "\tAnnounces: %d\n", dhtStats.SuccessfulOutboundAnnouncePeerQueries)
 111         fmt.Fprintf(w, "\tOutstanding transactions: %d\n", dhtStats.OutstandingTransactions)
 112 }
 113
 114 // Writes out a human readable status of the client, such as for writing to a
 115 // HTTP status page.
 116 func (cl *Client) WriteStatus(_w io.Writer) {
 117         cl.mu.Lock()
 118         defer cl.mu.Unlock()
 119         w := bufio.NewWriter(_w)
 120         defer w.Flush()
 121         fmt.Fprintf(w, "Listen port: %d\n", cl.LocalPort())
 122         fmt.Fprintf(w, "Peer ID: %+q\n", cl.PeerID())
 123         fmt.Fprintf(w, "Announce key: %x\n", cl.announceKey())
 124         fmt.Fprintf(w, "Banned IPs: %d\n", len(cl.badPeerIPsLocked()))
 125         cl.eachDhtServer(func(s *dht.Server) {
 126                 fmt.Fprintf(w, "%s DHT server at %s:\n", s.Addr().Network(), s.Addr().String())
 127                 writeDhtServerStatus(w, s)
 128         })
 129         spew.Fdump(w, cl.stats)
 130         fmt.Fprintf(w, "# Torrents: %d\n", len(cl.torrentsAsSlice()))
 131         fmt.Fprintln(w)
 132         for _, t := range slices.Sort(cl.torrentsAsSlice(), func(l, r *Torrent) bool {
 133                 return l.InfoHash().AsString() < r.InfoHash().AsString()
 134         }).([]*Torrent) {
 135                 if t.name() == "" {
 136                         fmt.Fprint(w, "<unknown name>")
 137                 } else {
 138                         fmt.Fprint(w, t.name())
 139                 }
 140                 fmt.Fprint(w, "\n")
 141                 if t.info != nil {
 142                         fmt.Fprintf(w, "%f%% of %d bytes (%s)", 100*(1-float64(t.bytesMissingLocked())/float64(t.info.TotalLength())), t.length, humanize.Bytes(uint64(t.info.TotalLength())))
 143                 } else {
 144                         w.WriteString("<missing metainfo>")
 145                 }
 146                 fmt.Fprint(w, "\n")
 147                 t.writeStatus(w)
 148                 fmt.Fprintln(w)
 149         }
 150 }
 151
 152 const debugLogValue = "debug"
 153
 154 func (cl *Client) debugLogFilter(m *log.Msg) bool {
 155         if !cl.config.Debug {
 156                 _, ok := m.Values()[debugLogValue]
 157                 return !ok
 158         }
 159         return true
 160 }
 161
 162 func (cl *Client) initLogger() {
 163         cl.logger = log.Default.Clone().AddValue(cl).AddFilter(log.NewFilter(cl.debugLogFilter))
 164 }
 165
 166 func (cl *Client) announceKey() int32 {
 167         return int32(binary.BigEndian.Uint32(cl.peerID[16:20]))
 168 }
 169
 170 func NewClient(cfg *Config) (cl *Client, err error) {
 171         if cfg == nil {
 172                 cfg = &Config{}
 173         }
 174         cfg.setDefaults()
 175
 176         defer func() {
 177                 if err != nil {
 178                         cl = nil
 179                 }
 180         }()
 181         cl = &Client{
 182                 halfOpenLimit:     cfg.HalfOpenConnsPerTorrent,
 183                 config:            *cfg,
 184                 dopplegangerAddrs: make(map[string]struct{}),
 185                 torrents:          make(map[metainfo.Hash]*Torrent),
 186         }
 187         cl.initLogger()
 188         defer func() {
 189                 if err == nil {
 190                         return
 191                 }
 192                 cl.Close()
 193         }()
 194         if cfg.UploadRateLimiter == nil {
 195                 cl.uploadLimit = unlimited
 196         } else {
 197                 cl.uploadLimit = cfg.UploadRateLimiter
 198         }
 199         if cfg.DownloadRateLimiter == nil {
 200                 cl.downloadLimit = unlimited
 201         } else {
 202                 cl.downloadLimit = cfg.DownloadRateLimiter
 203         }
 204         cl.extensionBytes = defaultPeerExtensionBytes()
 205         cl.event.L = &cl.mu
 206         storageImpl := cfg.DefaultStorage
 207         if storageImpl == nil {
 208                 // We'd use mmap but HFS+ doesn't support sparse files.
 209                 storageImpl = storage.NewFile(cfg.DataDir)
 210                 cl.onClose = append(cl.onClose, func() {
 211                         if err := storageImpl.Close(); err != nil {
 212                                 log.Printf("error closing default storage: %s", err)
 213                         }
 214                 })
 215         }
 216         cl.defaultStorage = storage.NewClient(storageImpl)
 217         if cfg.IPBlocklist != nil {
 218                 cl.ipBlockList = cfg.IPBlocklist
 219         }
 220
 221         if cfg.PeerID != "" {
 222                 missinggo.CopyExact(&cl.peerID, cfg.PeerID)
 223         } else {
 224                 o := copy(cl.peerID[:], cfg.Bep20)
 225                 _, err = rand.Read(cl.peerID[o:])
 226                 if err != nil {
 227                         panic("error generating peer id")
 228                 }
 229         }
 230
 231         cl.conns, err = listenAll(cl.enabledPeerNetworks(), cl.config.ListenHost, cl.config.ListenPort, cl.config.ProxyURL)
 232         if err != nil {
 233                 return
 234         }
 235         // Check for panics.
 236         cl.LocalPort()
 237
 238         for _, s := range cl.conns {
 239                 if peerNetworkEnabled(s.Addr().Network(), cl.config) {
 240                         go cl.acceptConnections(s)
 241                 }
 242         }
 243
 244         go cl.forwardPort()
 245         if !cfg.NoDHT {
 246                 for _, s := range cl.conns {
 247                         if pc, ok := s.(net.PacketConn); ok {
 248                                 ds, err := cl.newDhtServer(pc)
 249                                 if err != nil {
 250                                         panic(err)
 251                                 }
 252                                 cl.dhtServers = append(cl.dhtServers, ds)
 253                         }
 254                 }
 255         }
 256
 257         return
 258 }
 259
 260 func (cl *Client) enabledPeerNetworks() (ns []string) {
 261         for _, n := range allPeerNetworks {
 262                 if peerNetworkEnabled(n, cl.config) {
 263                         ns = append(ns, n)
 264                 }
 265         }
 266         return
 267 }
 268
 269 func (cl *Client) newDhtServer(conn net.PacketConn) (s *dht.Server, err error) {
 270         cfg := dht.ServerConfig{
 271                 IPBlocklist:    cl.ipBlockList,
 272                 Conn:           conn,
 273                 OnAnnouncePeer: cl.onDHTAnnouncePeer,
 274                 PublicIP: func() net.IP {
 275                         if connIsIpv6(conn) && cl.config.PublicIp6 != nil {
 276                                 return cl.config.PublicIp6
 277                         }
 278                         return cl.config.PublicIp4
 279                 }(),
 280                 StartingNodes: cl.config.DhtStartingNodes,
 281         }
 282         s, err = dht.NewServer(&cfg)
 283         if err == nil {
 284                 go func() {
 285                         if _, err := s.Bootstrap(); err != nil {
 286                                 log.Printf("error bootstrapping dht: %s", err)
 287                         }
 288                 }()
 289         }
 290         return
 291 }
 292
 293 func firstNonEmptyString(ss ...string) string {
 294         for _, s := range ss {
 295                 if s != "" {
 296                         return s
 297                 }
 298         }
 299         return ""
 300 }
 301
 302 func (cl *Client) Closed() <-chan struct{} {
 303         cl.mu.Lock()
 304         defer cl.mu.Unlock()
 305         return cl.closed.C()
 306 }
 307
 308 func (cl *Client) eachDhtServer(f func(*dht.Server)) {
 309         for _, ds := range cl.dhtServers {
 310                 f(ds)
 311         }
 312 }
 313
 314 func (cl *Client) closeSockets() {
 315         cl.eachListener(func(l socket) bool {
 316                 l.Close()
 317                 return true
 318         })
 319         cl.conns = nil
 320 }
 321
 322 // Stops the client. All connections to peers are closed and all activity will
 323 // come to a halt.
 324 func (cl *Client) Close() {
 325         cl.mu.Lock()
 326         defer cl.mu.Unlock()
 327         cl.closed.Set()
 328         cl.eachDhtServer(func(s *dht.Server) { s.Close() })
 329         cl.closeSockets()
 330         for _, t := range cl.torrents {
 331                 t.close()
 332         }
 333         for _, f := range cl.onClose {
 334                 f()
 335         }
 336         cl.event.Broadcast()
 337 }
 338
 339 func (cl *Client) ipBlockRange(ip net.IP) (r iplist.Range, blocked bool) {
 340         if cl.ipBlockList == nil {
 341                 return
 342         }
 343         return cl.ipBlockList.Lookup(ip)
 344 }
 345
 346 func (cl *Client) ipIsBlocked(ip net.IP) bool {
 347         _, blocked := cl.ipBlockRange(ip)
 348         return blocked
 349 }
 350
 351 func (cl *Client) waitAccept() {
 352         for {
 353                 for _, t := range cl.torrents {
 354                         if t.wantConns() {
 355                                 return
 356                         }
 357                 }
 358                 if cl.closed.IsSet() {
 359                         return
 360                 }
 361                 cl.event.Wait()
 362         }
 363 }
 364
 365 func (cl *Client) rejectAccepted(conn net.Conn) bool {
 366         ra := conn.RemoteAddr()
 367         rip := missinggo.AddrIP(ra)
 368         if cl.config.DisableIPv4Peers && rip.To4() != nil {
 369                 return true
 370         }
 371         if cl.config.DisableIPv4 && len(rip) == net.IPv4len {
 372                 return true
 373         }
 374         if cl.config.DisableIPv6 && len(rip) == net.IPv6len && rip.To4() == nil {
 375                 return true
 376         }
 377         return cl.badPeerIPPort(rip, missinggo.AddrPort(ra))
 378 }
 379
 380 func (cl *Client) acceptConnections(l net.Listener) {
 381         for {
 382                 conn, err := l.Accept()
 383                 conn = pproffd.WrapNetConn(conn)
 384                 cl.mu.RLock()
 385                 closed := cl.closed.IsSet()
 386                 reject := false
 387                 if conn != nil {
 388                         reject = cl.rejectAccepted(conn)
 389                 }
 390                 cl.mu.RUnlock()
 391                 if closed {
 392                         if conn != nil {
 393                                 conn.Close()
 394                         }
 395                         return
 396                 }
 397                 if err != nil {
 398                         log.Print(err)
 399                         // I think something harsher should happen here? Our accept
 400                         // routine just fucked off.
 401                         return
 402                 }
 403                 go func() {
 404                         if reject {
 405                                 torrent.Add("rejected accepted connections", 1)
 406                                 conn.Close()
 407                         } else {
 408                                 go cl.incomingConnection(conn)
 409                         }
 410                         log.Fmsg("accepted %s connection from %s", conn.RemoteAddr().Network(), conn.RemoteAddr()).AddValue(debugLogValue).Log(cl.logger)
 411                         torrent.Add(fmt.Sprintf("accepted conn remote IP len=%d", len(missinggo.AddrIP(conn.RemoteAddr()))), 1)
 412                         torrent.Add(fmt.Sprintf("accepted conn network=%s", conn.RemoteAddr().Network()), 1)
 413                         torrent.Add(fmt.Sprintf("accepted on %s listener", l.Addr().Network()), 1)
 414                 }()
 415         }
 416 }
 417
 418 func (cl *Client) incomingConnection(nc net.Conn) {
 419         defer nc.Close()
 420         if tc, ok := nc.(*net.TCPConn); ok {
 421                 tc.SetLinger(0)
 422         }
 423         c := cl.newConnection(nc, false)
 424         c.Discovery = peerSourceIncoming
 425         cl.runReceivedConn(c)
 426 }
 427
 428 // Returns a handle to the given torrent, if it's present in the client.
 429 func (cl *Client) Torrent(ih metainfo.Hash) (t *Torrent, ok bool) {
 430         cl.mu.Lock()
 431         defer cl.mu.Unlock()
 432         t, ok = cl.torrents[ih]
 433         return
 434 }
 435
 436 func (cl *Client) torrent(ih metainfo.Hash) *Torrent {
 437         return cl.torrents[ih]
 438 }
 439
 440 type dialResult struct {
 441         Conn net.Conn
 442 }
 443
 444 func countDialResult(err error) {
 445         if err == nil {
 446                 successfulDials.Add(1)
 447         } else {
 448                 unsuccessfulDials.Add(1)
 449         }
 450 }
 451
 452 func reducedDialTimeout(minDialTimeout, max time.Duration, halfOpenLimit int, pendingPeers int) (ret time.Duration) {
 453         ret = max / time.Duration((pendingPeers+halfOpenLimit)/halfOpenLimit)
 454         if ret < minDialTimeout {
 455                 ret = minDialTimeout
 456         }
 457         return
 458 }
 459
 460 // Returns whether an address is known to connect to a client with our own ID.
 461 func (cl *Client) dopplegangerAddr(addr string) bool {
 462         _, ok := cl.dopplegangerAddrs[addr]
 463         return ok
 464 }
 465
 466 func (cl *Client) dialTCP(ctx context.Context, addr string) (c net.Conn, err error) {
 467         d := net.Dialer{
 468                 // Can't bind to the listen address, even though we intend to create an
 469                 // endpoint pair that is distinct. Oh well.
 470
 471                 // LocalAddr: cl.tcpListener.Addr(),
 472         }
 473         c, err = d.DialContext(ctx, "tcp"+ipNetworkSuffix(!cl.config.DisableIPv4 && !cl.config.DisableIPv4Peers, !cl.config.DisableIPv6), addr)
 474         countDialResult(err)
 475         if err == nil {
 476                 c.(*net.TCPConn).SetLinger(0)
 477         }
 478         c = pproffd.WrapNetConn(c)
 479         return
 480 }
 481
 482 func ipNetworkSuffix(allowIpv4, allowIpv6 bool) string {
 483         switch {
 484         case allowIpv4 && allowIpv6:
 485                 return ""
 486         case allowIpv4 && !allowIpv6:
 487                 return "4"
 488         case !allowIpv4 && allowIpv6:
 489                 return "6"
 490         default:
 491                 panic("unhandled ip network combination")
 492         }
 493 }
 494
 495 func dialUTP(ctx context.Context, addr string, sock utpSocket) (c net.Conn, err error) {
 496         return sock.DialContext(ctx, "", addr)
 497 }
 498
 499 var allPeerNetworks = []string{"tcp4", "tcp6", "udp4", "udp6"}
 500
 501 func peerNetworkEnabled(network string, cfg Config) bool {
 502         c := func(s string) bool {
 503                 return strings.Contains(network, s)
 504         }
 505         if cfg.DisableUTP {
 506                 if c("udp") || c("utp") {
 507                         return false
 508                 }
 509         }
 510         if cfg.DisableTCP && c("tcp") {
 511                 return false
 512         }
 513         if cfg.DisableIPv6 && c("6") {
 514                 return false
 515         }
 516         return true
 517 }
 518
 519 // Returns a connection over UTP or TCP, whichever is first to connect.
 520 func (cl *Client) dialFirst(ctx context.Context, addr string) net.Conn {
 521         ctx, cancel := context.WithCancel(ctx)
 522         // As soon as we return one connection, cancel the others.
 523         defer cancel()
 524         left := 0
 525         resCh := make(chan dialResult, left)
 526         dial := func(f func(_ context.Context, addr string) (net.Conn, error)) {
 527                 left++
 528                 go func() {
 529                         c, err := f(ctx, addr)
 530                         countDialResult(err)
 531                         resCh <- dialResult{c}
 532                 }()
 533         }
 534         func() {
 535                 cl.mu.Lock()
 536                 defer cl.mu.Unlock()
 537                 cl.eachListener(func(s socket) bool {
 538                         if peerNetworkEnabled(s.Addr().Network(), cl.config) {
 539                                 dial(s.dial)
 540                         }
 541                         return true
 542                 })
 543         }()
 544         var res dialResult
 545         // Wait for a successful connection.
 546         for ; left > 0 && res.Conn == nil; left-- {
 547                 res = <-resCh
 548         }
 549         // There are still incompleted dials.
 550         go func() {
 551                 for ; left > 0; left-- {
 552                         conn := (<-resCh).Conn
 553                         if conn != nil {
 554                                 conn.Close()
 555                         }
 556                 }
 557         }()
 558         if res.Conn != nil {
 559                 go torrent.Add(fmt.Sprintf("network dialed first: %s", res.Conn.RemoteAddr().Network()), 1)
 560         }
 561         return res.Conn
 562 }
 563
 564 func (cl *Client) noLongerHalfOpen(t *Torrent, addr string) {
 565         if _, ok := t.halfOpen[addr]; !ok {
 566                 panic("invariant broken")
 567         }
 568         delete(t.halfOpen, addr)
 569         t.openNewConns()
 570 }
 571
 572 // Performs initiator handshakes and returns a connection. Returns nil
 573 // *connection if no connection for valid reasons.
 574 func (cl *Client) handshakesConnection(ctx context.Context, nc net.Conn, t *Torrent, encryptHeader bool) (c *connection, err error) {
 575         c = cl.newConnection(nc, true)
 576         c.headerEncrypted = encryptHeader
 577         ctx, cancel := context.WithTimeout(ctx, cl.config.HandshakesTimeout)
 578         defer cancel()
 579         dl, ok := ctx.Deadline()
 580         if !ok {
 581                 panic(ctx)
 582         }
 583         err = nc.SetDeadline(dl)
 584         if err != nil {
 585                 panic(err)
 586         }
 587         ok, err = cl.initiateHandshakes(c, t)
 588         if !ok {
 589                 c = nil
 590         }
 591         return
 592 }
 593
 594 // Returns nil connection and nil error if no connection could be established
 595 // for valid reasons.
 596 func (cl *Client) establishOutgoingConnEx(t *Torrent, addr string, ctx context.Context, obfuscatedHeader bool) (c *connection, err error) {
 597         nc := cl.dialFirst(ctx, addr)
 598         if nc == nil {
 599                 return
 600         }
 601         defer func() {
 602                 if c == nil || err != nil {
 603                         nc.Close()
 604                 }
 605         }()
 606         return cl.handshakesConnection(ctx, nc, t, obfuscatedHeader)
 607 }
 608
 609 // Returns nil connection and nil error if no connection could be established
 610 // for valid reasons.
 611 func (cl *Client) establishOutgoingConn(t *Torrent, addr string) (c *connection, err error) {
 612         ctx, cancel := context.WithTimeout(context.Background(), time.Minute)
 613         defer cancel()
 614         obfuscatedHeaderFirst := !cl.config.DisableEncryption && !cl.config.PreferNoEncryption
 615         c, err = cl.establishOutgoingConnEx(t, addr, ctx, obfuscatedHeaderFirst)
 616         if err != nil {
 617                 return
 618         }
 619         if c != nil {
 620                 torrent.Add("initiated conn with preferred header obfuscation", 1)
 621                 return
 622         }
 623         if cl.config.ForceEncryption {
 624                 // We should have just tried with an obfuscated header. A plaintext
 625                 // header can't result in an encrypted connection, so we're done.
 626                 if !obfuscatedHeaderFirst {
 627                         panic(cl.config.EncryptionPolicy)
 628                 }
 629                 return
 630         }
 631         // Try again with encryption if we didn't earlier, or without if we did.
 632         c, err = cl.establishOutgoingConnEx(t, addr, ctx, !obfuscatedHeaderFirst)
 633         if c != nil {
 634                 torrent.Add("initiated conn with fallback header obfuscation", 1)
 635         }
 636         return
 637 }
 638
 639 // Called to dial out and run a connection. The addr we're given is already
 640 // considered half-open.
 641 func (cl *Client) outgoingConnection(t *Torrent, addr string, ps peerSource) {
 642         c, err := cl.establishOutgoingConn(t, addr)
 643         cl.mu.Lock()
 644         defer cl.mu.Unlock()
 645         // Don't release lock between here and addConnection, unless it's for
 646         // failure.
 647         cl.noLongerHalfOpen(t, addr)
 648         if err != nil {
 649                 if cl.config.Debug {
 650                         log.Printf("error establishing outgoing connection: %s", err)
 651                 }
 652                 return
 653         }
 654         if c == nil {
 655                 return
 656         }
 657         defer c.Close()
 658         c.Discovery = ps
 659         cl.runHandshookConn(c, t)
 660 }
 661
 662 // The port number for incoming peer connections. 0 if the client isn't
 663 // listening.
 664 func (cl *Client) incomingPeerPort() int {
 665         return cl.LocalPort()
 666 }
 667
 668 func (cl *Client) initiateHandshakes(c *connection, t *Torrent) (ok bool, err error) {
 669         if c.headerEncrypted {
 670                 var rw io.ReadWriter
 671                 rw, c.cryptoMethod, err = mse.InitiateHandshake(
 672                         struct {
 673                                 io.Reader
 674                                 io.Writer
 675                         }{c.r, c.w},
 676                         t.infoHash[:],
 677                         nil,
 678                         func() mse.CryptoMethod {
 679                                 switch {
 680                                 case cl.config.ForceEncryption:
 681                                         return mse.CryptoMethodRC4
 682                                 case cl.config.DisableEncryption:
 683                                         return mse.CryptoMethodPlaintext
 684                                 default:
 685                                         return mse.AllSupportedCrypto
 686                                 }
 687                         }(),
 688                 )
 689                 c.setRW(rw)
 690                 if err != nil {
 691                         return
 692                 }
 693         }
 694         ih, ok, err := cl.connBTHandshake(c, &t.infoHash)
 695         if ih != t.infoHash {
 696                 ok = false
 697         }
 698         return
 699 }
 700
 701 // Calls f with any secret keys.
 702 func (cl *Client) forSkeys(f func([]byte) bool) {
 703         cl.mu.Lock()
 704         defer cl.mu.Unlock()
 705         for ih := range cl.torrents {
 706                 if !f(ih[:]) {
 707                         break
 708                 }
 709         }
 710 }
 711
 712 // Do encryption and bittorrent handshakes as receiver.
 713 func (cl *Client) receiveHandshakes(c *connection) (t *Torrent, err error) {
 714         var rw io.ReadWriter
 715         rw, c.headerEncrypted, c.cryptoMethod, err = handleEncryption(c.rw(), cl.forSkeys, cl.config.EncryptionPolicy)
 716         c.setRW(rw)
 717         if err != nil {
 718                 if err == mse.ErrNoSecretKeyMatch {
 719                         err = nil
 720                 }
 721                 return
 722         }
 723         if cl.config.ForceEncryption && !c.headerEncrypted {
 724                 err = errors.New("connection not encrypted")
 725                 return
 726         }
 727         ih, ok, err := cl.connBTHandshake(c, nil)
 728         if err != nil {
 729                 err = fmt.Errorf("error during bt handshake: %s", err)
 730                 return
 731         }
 732         if !ok {
 733                 return
 734         }
 735         cl.mu.Lock()
 736         t = cl.torrents[ih]
 737         cl.mu.Unlock()
 738         return
 739 }
 740
 741 // Returns !ok if handshake failed for valid reasons.
 742 func (cl *Client) connBTHandshake(c *connection, ih *metainfo.Hash) (ret metainfo.Hash, ok bool, err error) {
 743         res, ok, err := handshake(c.rw(), ih, cl.peerID, cl.extensionBytes)
 744         if err != nil || !ok {
 745                 return
 746         }
 747         ret = res.Hash
 748         c.PeerExtensionBytes = res.peerExtensionBytes
 749         c.PeerID = res.PeerID
 750         c.completedHandshake = time.Now()
 751         return
 752 }
 753
 754 func (cl *Client) runReceivedConn(c *connection) {
 755         err := c.conn.SetDeadline(time.Now().Add(cl.config.HandshakesTimeout))
 756         if err != nil {
 757                 panic(err)
 758         }
 759         t, err := cl.receiveHandshakes(c)
 760         if err != nil {
 761                 if cl.config.Debug {
 762                         log.Printf("error receiving handshakes: %s", err)
 763                 }
 764                 return
 765         }
 766         if t == nil {
 767                 return
 768         }
 769         cl.mu.Lock()
 770         defer cl.mu.Unlock()
 771         cl.runHandshookConn(c, t)
 772 }
 773
 774 func (cl *Client) runHandshookConn(c *connection, t *Torrent) {
 775         c.setTorrent(t)
 776         if c.PeerID == cl.peerID {
 777                 if c.outgoing {
 778                         connsToSelf.Add(1)
 779                         addr := c.conn.RemoteAddr().String()
 780                         cl.dopplegangerAddrs[addr] = struct{}{}
 781                 } else {
 782                         // Because the remote address is not necessarily the same as its
 783                         // client's torrent listen address, we won't record the remote address
 784                         // as a doppleganger. Instead, the initiator can record *us* as the
 785                         // doppleganger.
 786                 }
 787                 return
 788         }
 789         c.conn.SetWriteDeadline(time.Time{})
 790         c.r = deadlineReader{c.conn, c.r}
 791         completedHandshakeConnectionFlags.Add(c.connectionFlags(), 1)
 792         if connIsIpv6(c.conn) {
 793                 torrent.Add("completed handshake over ipv6", 1)
 794         }
 795         if err := t.addConnection(c); err != nil {
 796                 log.Fmsg("error adding connection: %s", err).AddValues(c, debugLogValue).Log(t.logger)
 797                 return
 798         }
 799         defer t.dropConnection(c)
 800         go c.writer(time.Minute)
 801         cl.sendInitialMessages(c, t)
 802         err := c.mainReadLoop()
 803         if err != nil && cl.config.Debug {
 804                 log.Printf("error during connection main read loop: %s", err)
 805         }
 806 }
 807
 808 func (cl *Client) sendInitialMessages(conn *connection, torrent *Torrent) {
 809         func() {
 810                 if conn.fastEnabled() {
 811                         if torrent.haveAllPieces() {
 812                                 conn.Post(pp.Message{Type: pp.HaveAll})
 813                                 conn.sentHaves.AddRange(0, conn.t.NumPieces())
 814                                 return
 815                         } else if !torrent.haveAnyPieces() {
 816                                 conn.Post(pp.Message{Type: pp.HaveNone})
 817                                 conn.sentHaves.Clear()
 818                                 return
 819                         }
 820                 }
 821                 conn.PostBitfield()
 822         }()
 823         if conn.PeerExtensionBytes.SupportsExtended() && cl.extensionBytes.SupportsExtended() {
 824                 conn.Post(pp.Message{
 825                         Type:       pp.Extended,
 826                         ExtendedID: pp.HandshakeExtendedID,
 827                         ExtendedPayload: func() []byte {
 828                                 d := map[string]interface{}{
 829                                         "m": func() (ret map[string]int) {
 830                                                 ret = make(map[string]int, 2)
 831                                                 ret["ut_metadata"] = metadataExtendedId
 832                                                 if !cl.config.DisablePEX {
 833                                                         ret["ut_pex"] = pexExtendedId
 834                                                 }
 835                                                 return
 836                                         }(),
 837                                         "v": cl.config.ExtendedHandshakeClientVersion,
 838                                         // No upload queue is implemented yet.
 839                                         "reqq": 64,
 840                                 }
 841                                 if !cl.config.DisableEncryption {
 842                                         d["e"] = 1
 843                                 }
 844                                 if torrent.metadataSizeKnown() {
 845                                         d["metadata_size"] = torrent.metadataSize()
 846                                 }
 847                                 if p := cl.incomingPeerPort(); p != 0 {
 848                                         d["p"] = p
 849                                 }
 850                                 yourip, err := addrCompactIP(conn.remoteAddr())
 851                                 if err != nil {
 852                                         log.Printf("error calculating yourip field value in extension handshake: %s", err)
 853                                 } else {
 854                                         d["yourip"] = yourip
 855                                 }
 856                                 // log.Printf("sending %v", d)
 857                                 b, err := bencode.Marshal(d)
 858                                 if err != nil {
 859                                         panic(err)
 860                                 }
 861                                 return b
 862                         }(),
 863                 })
 864         }
 865         if conn.PeerExtensionBytes.SupportsDHT() && cl.extensionBytes.SupportsDHT() && cl.haveDhtServer() {
 866                 conn.Post(pp.Message{
 867                         Type: pp.Port,
 868                         Port: cl.dhtPort(),
 869                 })
 870         }
 871 }
 872
 873 func (cl *Client) dhtPort() (ret uint16) {
 874         cl.eachDhtServer(func(s *dht.Server) {
 875                 ret = uint16(missinggo.AddrPort(s.Addr()))
 876         })
 877         return
 878 }
 879
 880 func (cl *Client) haveDhtServer() (ret bool) {
 881         cl.eachDhtServer(func(_ *dht.Server) {
 882                 ret = true
 883         })
 884         return
 885 }
 886
 887 // Process incoming ut_metadata message.
 888 func (cl *Client) gotMetadataExtensionMsg(payload []byte, t *Torrent, c *connection) error {
 889         var d map[string]int
 890         err := bencode.Unmarshal(payload, &d)
 891         if _, ok := err.(bencode.ErrUnusedTrailingBytes); ok {
 892         } else if err != nil {
 893                 return fmt.Errorf("error unmarshalling bencode: %s", err)
 894         }
 895         msgType, ok := d["msg_type"]
 896         if !ok {
 897                 return errors.New("missing msg_type field")
 898         }
 899         piece := d["piece"]
 900         switch msgType {
 901         case pp.DataMetadataExtensionMsgType:
 902                 if !c.requestedMetadataPiece(piece) {
 903                         return fmt.Errorf("got unexpected piece %d", piece)
 904                 }
 905                 c.metadataRequests[piece] = false
 906                 begin := len(payload) - metadataPieceSize(d["total_size"], piece)
 907                 if begin < 0 || begin >= len(payload) {
 908                         return fmt.Errorf("data has bad offset in payload: %d", begin)
 909                 }
 910                 t.saveMetadataPiece(piece, payload[begin:])
 911                 c.allStats(add(1, func(cs *ConnStats) *Count { return &cs.ChunksReadUseful }))
 912                 c.lastUsefulChunkReceived = time.Now()
 913                 return t.maybeCompleteMetadata()
 914         case pp.RequestMetadataExtensionMsgType:
 915                 if !t.haveMetadataPiece(piece) {
 916                         c.Post(t.newMetadataExtensionMessage(c, pp.RejectMetadataExtensionMsgType, d["piece"], nil))
 917                         return nil
 918                 }
 919                 start := (1 << 14) * piece
 920                 c.Post(t.newMetadataExtensionMessage(c, pp.DataMetadataExtensionMsgType, piece, t.metadataBytes[start:start+t.metadataPieceSize(piece)]))
 921                 return nil
 922         case pp.RejectMetadataExtensionMsgType:
 923                 return nil
 924         default:
 925                 return errors.New("unknown msg_type value")
 926         }
 927 }
 928
 929 func (cl *Client) badPeerIPPort(ip net.IP, port int) bool {
 930         if port == 0 {
 931                 return true
 932         }
 933         if cl.dopplegangerAddr(net.JoinHostPort(ip.String(), strconv.FormatInt(int64(port), 10))) {
 934                 return true
 935         }
 936         if _, ok := cl.ipBlockRange(ip); ok {
 937                 return true
 938         }
 939         if _, ok := cl.badPeerIPs[ip.String()]; ok {
 940                 return true
 941         }
 942         return false
 943 }
 944
 945 // Return a Torrent ready for insertion into a Client.
 946 func (cl *Client) newTorrent(ih metainfo.Hash, specStorage storage.ClientImpl) (t *Torrent) {
 947         // use provided storage, if provided
 948         storageClient := cl.defaultStorage
 949         if specStorage != nil {
 950                 storageClient = storage.NewClient(specStorage)
 951         }
 952
 953         t = &Torrent{
 954                 cl:       cl,
 955                 infoHash: ih,
 956                 peers: prioritizedPeers{
 957                         om: btree.New(32),
 958                         getPrio: func(p Peer) peerPriority {
 959                                 return bep40PriorityIgnoreError(cl.publicAddr(p.IP), p.addr())
 960                         },
 961                 },
 962                 conns: make(map[*connection]struct{}, 2*cl.config.EstablishedConnsPerTorrent),
 963
 964                 halfOpen:          make(map[string]Peer),
 965                 pieceStateChanges: pubsub.NewPubSub(),
 966
 967                 storageOpener:       storageClient,
 968                 maxEstablishedConns: cl.config.EstablishedConnsPerTorrent,
 969
 970                 networkingEnabled: true,
 971                 requestStrategy:   2,
 972                 metadataChanged: sync.Cond{
 973                         L: &cl.mu,
 974                 },
 975         }
 976         t.logger = cl.logger.Clone().AddValue(t)
 977         t.setChunkSize(defaultChunkSize)
 978         return
 979 }
 980
 981 // A file-like handle to some torrent data resource.
 982 type Handle interface {
 983         io.Reader
 984         io.Seeker
 985         io.Closer
 986         io.ReaderAt
 987 }
 988
 989 func (cl *Client) AddTorrentInfoHash(infoHash metainfo.Hash) (t *Torrent, new bool) {
 990         return cl.AddTorrentInfoHashWithStorage(infoHash, nil)
 991 }
 992
 993 // Adds a torrent by InfoHash with a custom Storage implementation.
 994 // If the torrent already exists then this Storage is ignored and the
 995 // existing torrent returned with `new` set to `false`
 996 func (cl *Client) AddTorrentInfoHashWithStorage(infoHash metainfo.Hash, specStorage storage.ClientImpl) (t *Torrent, new bool) {
 997         cl.mu.Lock()
 998         defer cl.mu.Unlock()
 999         t, ok := cl.torrents[infoHash]
1000         if ok {
1001                 return
1002         }
1003         new = true
1004         t = cl.newTorrent(infoHash, specStorage)
1005         cl.eachDhtServer(func(s *dht.Server) {
1006                 go t.dhtAnnouncer(s)
1007         })
1008         cl.torrents[infoHash] = t
1009         t.updateWantPeersEvent()
1010         // Tickle Client.waitAccept, new torrent may want conns.
1011         cl.event.Broadcast()
1012         return
1013 }
1014
1015 // Add or merge a torrent spec. If the torrent is already present, the
1016 // trackers will be merged with the existing ones. If the Info isn't yet
1017 // known, it will be set. The display name is replaced if the new spec
1018 // provides one. Returns new if the torrent wasn't already in the client.
1019 // Note that any `Storage` defined on the spec will be ignored if the
1020 // torrent is already present (i.e. `new` return value is `true`)
1021 func (cl *Client) AddTorrentSpec(spec *TorrentSpec) (t *Torrent, new bool, err error) {
1022         t, new = cl.AddTorrentInfoHashWithStorage(spec.InfoHash, spec.Storage)
1023         if spec.DisplayName != "" {
1024                 t.SetDisplayName(spec.DisplayName)
1025         }
1026         if spec.InfoBytes != nil {
1027                 err = t.SetInfoBytes(spec.InfoBytes)
1028                 if err != nil {
1029                         return
1030                 }
1031         }
1032         cl.mu.Lock()
1033         defer cl.mu.Unlock()
1034         if spec.ChunkSize != 0 {
1035                 t.setChunkSize(pp.Integer(spec.ChunkSize))
1036         }
1037         t.addTrackers(spec.Trackers)
1038         t.maybeNewConns()
1039         return
1040 }
1041
1042 func (cl *Client) dropTorrent(infoHash metainfo.Hash) (err error) {
1043         t, ok := cl.torrents[infoHash]
1044         if !ok {
1045                 err = fmt.Errorf("no such torrent")
1046                 return
1047         }
1048         err = t.close()
1049         if err != nil {
1050                 panic(err)
1051         }
1052         delete(cl.torrents, infoHash)
1053         return
1054 }
1055
1056 func (cl *Client) allTorrentsCompleted() bool {
1057         for _, t := range cl.torrents {
1058                 if !t.haveInfo() {
1059                         return false
1060                 }
1061                 if !t.haveAllPieces() {
1062                         return false
1063                 }
1064         }
1065         return true
1066 }
1067
1068 // Returns true when all torrents are completely downloaded and false if the
1069 // client is stopped before that.
1070 func (cl *Client) WaitAll() bool {
1071         cl.mu.Lock()
1072         defer cl.mu.Unlock()
1073         for !cl.allTorrentsCompleted() {
1074                 if cl.closed.IsSet() {
1075                         return false
1076                 }
1077                 cl.event.Wait()
1078         }
1079         return true
1080 }
1081
1082 // Returns handles to all the torrents loaded in the Client.
1083 func (cl *Client) Torrents() []*Torrent {
1084         cl.mu.Lock()
1085         defer cl.mu.Unlock()
1086         return cl.torrentsAsSlice()
1087 }
1088
1089 func (cl *Client) torrentsAsSlice() (ret []*Torrent) {
1090         for _, t := range cl.torrents {
1091                 ret = append(ret, t)
1092         }
1093         return
1094 }
1095
1096 func (cl *Client) AddMagnet(uri string) (T *Torrent, err error) {
1097         spec, err := TorrentSpecFromMagnetURI(uri)
1098         if err != nil {
1099                 return
1100         }
1101         T, _, err = cl.AddTorrentSpec(spec)
1102         return
1103 }
1104
1105 func (cl *Client) AddTorrent(mi *metainfo.MetaInfo) (T *Torrent, err error) {
1106         T, _, err = cl.AddTorrentSpec(TorrentSpecFromMetaInfo(mi))
1107         var ss []string
1108         slices.MakeInto(&ss, mi.Nodes)
1109         cl.AddDHTNodes(ss)
1110         return
1111 }
1112
1113 func (cl *Client) AddTorrentFromFile(filename string) (T *Torrent, err error) {
1114         mi, err := metainfo.LoadFromFile(filename)
1115         if err != nil {
1116                 return
1117         }
1118         return cl.AddTorrent(mi)
1119 }
1120
1121 func (cl *Client) DhtServers() []*dht.Server {
1122         return cl.dhtServers
1123 }
1124
1125 func (cl *Client) AddDHTNodes(nodes []string) {
1126         for _, n := range nodes {
1127                 hmp := missinggo.SplitHostMaybePort(n)
1128                 ip := net.ParseIP(hmp.Host)
1129                 if ip == nil {
1130                         log.Printf("won't add DHT node with bad IP: %q", hmp.Host)
1131                         continue
1132                 }
1133                 ni := krpc.NodeInfo{
1134                         Addr: krpc.NodeAddr{
1135                                 IP:   ip,
1136                                 Port: hmp.Port,
1137                         },
1138                 }
1139                 cl.eachDhtServer(func(s *dht.Server) {
1140                         s.AddNode(ni)
1141                 })
1142         }
1143 }
1144
1145 func (cl *Client) banPeerIP(ip net.IP) {
1146         if cl.badPeerIPs == nil {
1147                 cl.badPeerIPs = make(map[string]struct{})
1148         }
1149         cl.badPeerIPs[ip.String()] = struct{}{}
1150 }
1151
1152 func (cl *Client) newConnection(nc net.Conn, outgoing bool) (c *connection) {
1153         c = &connection{
1154                 conn:            nc,
1155                 outgoing:        outgoing,
1156                 Choked:          true,
1157                 PeerChoked:      true,
1158                 PeerMaxRequests: 250,
1159                 writeBuffer:     new(bytes.Buffer),
1160         }
1161         c.writerCond.L = &cl.mu
1162         c.setRW(connStatsReadWriter{nc, c})
1163         c.r = &rateLimitedReader{
1164                 l: cl.downloadLimit,
1165                 r: c.r,
1166         }
1167         return
1168 }
1169
1170 func (cl *Client) onDHTAnnouncePeer(ih metainfo.Hash, p dht.Peer) {
1171         cl.mu.Lock()
1172         defer cl.mu.Unlock()
1173         t := cl.torrent(ih)
1174         if t == nil {
1175                 return
1176         }
1177         t.addPeers([]Peer{{
1178                 IP:     p.IP,
1179                 Port:   p.Port,
1180                 Source: peerSourceDHTAnnouncePeer,
1181         }})
1182 }
1183
1184 func firstNotNil(ips ...net.IP) net.IP {
1185         for _, ip := range ips {
1186                 if ip != nil {
1187                         return ip
1188                 }
1189         }
1190         return nil
1191 }
1192
1193 func (cl *Client) eachListener(f func(socket) bool) {
1194         for _, s := range cl.conns {
1195                 if !f(s) {
1196                         break
1197                 }
1198         }
1199 }
1200
1201 func (cl *Client) findListener(f func(net.Listener) bool) (ret net.Listener) {
1202         cl.eachListener(func(l socket) bool {
1203                 ret = l
1204                 return !f(l)
1205         })
1206         return
1207 }
1208
1209 func (cl *Client) publicIp(peer net.IP) net.IP {
1210         // TODO: Use BEP 10 to determine how peers are seeing us.
1211         if peer.To4() != nil {
1212                 return firstNotNil(
1213                         cl.config.PublicIp4,
1214                         cl.findListenerIp(func(ip net.IP) bool { return ip.To4() != nil }),
1215                 )
1216         } else {
1217                 return firstNotNil(
1218                         cl.config.PublicIp6,
1219                         cl.findListenerIp(func(ip net.IP) bool { return ip.To4() == nil }),
1220                 )
1221         }
1222 }
1223
1224 func (cl *Client) findListenerIp(f func(net.IP) bool) net.IP {
1225         return missinggo.AddrIP(cl.findListener(func(l net.Listener) bool {
1226                 return f(missinggo.AddrIP(l.Addr()))
1227         }).Addr())
1228 }
1229
1230 // Our IP as a peer should see it.
1231 func (cl *Client) publicAddr(peer net.IP) ipPort {
1232         return ipPort{cl.publicIp(peer), uint16(cl.incomingPeerPort())}
1233 }
1234
1235 func (cl *Client) ListenAddrs() (ret []net.Addr) {
1236         cl.eachListener(func(l socket) bool {
1237                 ret = append(ret, l.Addr())
1238                 return true
1239         })
1240         return
1241 }