]> Sergey Matveev's repositories - btrtrc.git/blob - client.go
Always return errors when handshakes or dialing fails
[btrtrc.git] / 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         "net/http"
14         "net/url"
15         "strconv"
16         "strings"
17         "time"
18
19         "github.com/anacrolix/dht"
20         "github.com/anacrolix/dht/krpc"
21         "github.com/anacrolix/log"
22         "github.com/anacrolix/missinggo"
23         "github.com/anacrolix/missinggo/bitmap"
24         "github.com/anacrolix/missinggo/conntrack"
25         "github.com/anacrolix/missinggo/perf"
26         "github.com/anacrolix/missinggo/pproffd"
27         "github.com/anacrolix/missinggo/pubsub"
28         "github.com/anacrolix/missinggo/slices"
29         "github.com/anacrolix/sync"
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         "github.com/davecgh/go-spew/spew"
37         "github.com/dustin/go-humanize"
38         "github.com/google/btree"
39         "golang.org/x/time/rate"
40         "golang.org/x/xerrors"
41 )
42
43 // Clients contain zero or more Torrents. A Client manages a blocklist, the
44 // TCP/UDP protocol ports, and DHT as desired.
45 type Client struct {
46         // An aggregate of stats over all connections. First in struct to ensure
47         // 64-bit alignment of fields. See #262.
48         stats ConnStats
49
50         _mu    sync.RWMutex
51         event  sync.Cond
52         closed missinggo.Event
53
54         config *ClientConfig
55         logger *log.Logger
56
57         peerID         PeerID
58         defaultStorage *storage.Client
59         onClose        []func()
60         conns          []socket
61         dhtServers     []*dht.Server
62         ipBlockList    iplist.Ranger
63         // Our BitTorrent protocol extension bytes, sent in our BT handshakes.
64         extensionBytes pp.PeerExtensionBits
65
66         // Set of addresses that have our client ID. This intentionally will
67         // include ourselves if we end up trying to connect to our own address
68         // through legitimate channels.
69         dopplegangerAddrs map[string]struct{}
70         badPeerIPs        map[string]struct{}
71         torrents          map[InfoHash]*Torrent
72
73         acceptLimiter   map[ipStr]int
74         dialRateLimiter *rate.Limiter
75 }
76
77 type ipStr string
78
79 func (cl *Client) BadPeerIPs() []string {
80         cl.rLock()
81         defer cl.rUnlock()
82         return cl.badPeerIPsLocked()
83 }
84
85 func (cl *Client) badPeerIPsLocked() []string {
86         return slices.FromMapKeys(cl.badPeerIPs).([]string)
87 }
88
89 func (cl *Client) PeerID() PeerID {
90         return cl.peerID
91 }
92
93 func (cl *Client) LocalPort() (port int) {
94         cl.eachListener(func(l socket) bool {
95                 _port := missinggo.AddrPort(l.Addr())
96                 if _port == 0 {
97                         panic(l)
98                 }
99                 if port == 0 {
100                         port = _port
101                 } else if port != _port {
102                         panic("mismatched ports")
103                 }
104                 return true
105         })
106         return
107 }
108
109 func writeDhtServerStatus(w io.Writer, s *dht.Server) {
110         dhtStats := s.Stats()
111         fmt.Fprintf(w, "\t# Nodes: %d (%d good, %d banned)\n", dhtStats.Nodes, dhtStats.GoodNodes, dhtStats.BadNodes)
112         fmt.Fprintf(w, "\tServer ID: %x\n", s.ID())
113         fmt.Fprintf(w, "\tAnnounces: %d\n", dhtStats.SuccessfulOutboundAnnouncePeerQueries)
114         fmt.Fprintf(w, "\tOutstanding transactions: %d\n", dhtStats.OutstandingTransactions)
115 }
116
117 // Writes out a human readable status of the client, such as for writing to a
118 // HTTP status page.
119 func (cl *Client) WriteStatus(_w io.Writer) {
120         cl.rLock()
121         defer cl.rUnlock()
122         w := bufio.NewWriter(_w)
123         defer w.Flush()
124         fmt.Fprintf(w, "Listen port: %d\n", cl.LocalPort())
125         fmt.Fprintf(w, "Peer ID: %+q\n", cl.PeerID())
126         fmt.Fprintf(w, "Announce key: %x\n", cl.announceKey())
127         fmt.Fprintf(w, "Banned IPs: %d\n", len(cl.badPeerIPsLocked()))
128         cl.eachDhtServer(func(s *dht.Server) {
129                 fmt.Fprintf(w, "%s DHT server at %s:\n", s.Addr().Network(), s.Addr().String())
130                 writeDhtServerStatus(w, s)
131         })
132         spew.Fdump(w, cl.stats)
133         fmt.Fprintf(w, "# Torrents: %d\n", len(cl.torrentsAsSlice()))
134         fmt.Fprintln(w)
135         for _, t := range slices.Sort(cl.torrentsAsSlice(), func(l, r *Torrent) bool {
136                 return l.InfoHash().AsString() < r.InfoHash().AsString()
137         }).([]*Torrent) {
138                 if t.name() == "" {
139                         fmt.Fprint(w, "<unknown name>")
140                 } else {
141                         fmt.Fprint(w, t.name())
142                 }
143                 fmt.Fprint(w, "\n")
144                 if t.info != nil {
145                         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())))
146                 } else {
147                         w.WriteString("<missing metainfo>")
148                 }
149                 fmt.Fprint(w, "\n")
150                 t.writeStatus(w)
151                 fmt.Fprintln(w)
152         }
153 }
154
155 const debugLogValue = log.Debug
156
157 func (cl *Client) debugLogFilter(m *log.Msg) bool {
158         if !cl.config.Debug {
159                 _, ok := m.Values()[debugLogValue]
160                 return !ok
161         }
162         return true
163 }
164
165 func (cl *Client) initLogger() {
166         cl.logger = log.Default.Clone().AddValue(cl).AddFilter(log.NewFilter(cl.debugLogFilter))
167 }
168
169 func (cl *Client) announceKey() int32 {
170         return int32(binary.BigEndian.Uint32(cl.peerID[16:20]))
171 }
172
173 func NewClient(cfg *ClientConfig) (cl *Client, err error) {
174         if cfg == nil {
175                 cfg = NewDefaultClientConfig()
176         }
177         defer func() {
178                 if err != nil {
179                         cl = nil
180                 }
181         }()
182         cl = &Client{
183                 config:            cfg,
184                 dopplegangerAddrs: make(map[string]struct{}),
185                 torrents:          make(map[metainfo.Hash]*Torrent),
186                 dialRateLimiter:   rate.NewLimiter(10, 10),
187         }
188         go cl.acceptLimitClearer()
189         cl.initLogger()
190         defer func() {
191                 if err == nil {
192                         return
193                 }
194                 cl.Close()
195         }()
196         cl.extensionBytes = defaultPeerExtensionBytes()
197         cl.event.L = cl.locker()
198         storageImpl := cfg.DefaultStorage
199         if storageImpl == nil {
200                 // We'd use mmap but HFS+ doesn't support sparse files.
201                 storageImpl = storage.NewFile(cfg.DataDir)
202                 cl.onClose = append(cl.onClose, func() {
203                         if err := storageImpl.Close(); err != nil {
204                                 cl.logger.Printf("error closing default storage: %s", err)
205                         }
206                 })
207         }
208         cl.defaultStorage = storage.NewClient(storageImpl)
209         if cfg.IPBlocklist != nil {
210                 cl.ipBlockList = cfg.IPBlocklist
211         }
212
213         if cfg.PeerID != "" {
214                 missinggo.CopyExact(&cl.peerID, cfg.PeerID)
215         } else {
216                 o := copy(cl.peerID[:], cfg.Bep20)
217                 _, err = rand.Read(cl.peerID[o:])
218                 if err != nil {
219                         panic("error generating peer id")
220                 }
221         }
222
223         if cl.config.HTTPProxy == nil && cl.config.ProxyURL != "" {
224                 if fixedURL, err := url.Parse(cl.config.ProxyURL); err == nil {
225                         cl.config.HTTPProxy = http.ProxyURL(fixedURL)
226                 }
227         }
228
229         cl.conns, err = listenAll(cl.listenNetworks(), cl.config.ListenHost, cl.config.ListenPort, cl.config.ProxyURL, cl.firewallCallback)
230         if err != nil {
231                 return
232         }
233         // Check for panics.
234         cl.LocalPort()
235
236         for _, s := range cl.conns {
237                 if peerNetworkEnabled(parseNetworkString(s.Addr().Network()), cl.config) {
238                         go cl.acceptConnections(s)
239                 }
240         }
241
242         go cl.forwardPort()
243         if !cfg.NoDHT {
244                 for _, s := range cl.conns {
245                         if pc, ok := s.(net.PacketConn); ok {
246                                 ds, err := cl.newDhtServer(pc)
247                                 if err != nil {
248                                         panic(err)
249                                 }
250                                 cl.dhtServers = append(cl.dhtServers, ds)
251                         }
252                 }
253         }
254
255         return
256 }
257
258 func (cl *Client) firewallCallback(net.Addr) bool {
259         cl.rLock()
260         block := !cl.wantConns()
261         cl.rUnlock()
262         if block {
263                 torrent.Add("connections firewalled", 1)
264         } else {
265                 torrent.Add("connections not firewalled", 1)
266         }
267         return block
268 }
269
270 func (cl *Client) enabledPeerNetworks() (ns []network) {
271         for _, n := range allPeerNetworks {
272                 if peerNetworkEnabled(n, cl.config) {
273                         ns = append(ns, n)
274                 }
275         }
276         return
277 }
278
279 func (cl *Client) listenOnNetwork(n network) bool {
280         if n.Ipv4 && cl.config.DisableIPv4 {
281                 return false
282         }
283         if n.Ipv6 && cl.config.DisableIPv6 {
284                 return false
285         }
286         if n.Tcp && cl.config.DisableTCP {
287                 return false
288         }
289         if n.Udp && cl.config.DisableUTP && cl.config.NoDHT {
290                 return false
291         }
292         return true
293 }
294
295 func (cl *Client) listenNetworks() (ns []network) {
296         for _, n := range allPeerNetworks {
297                 if cl.listenOnNetwork(n) {
298                         ns = append(ns, n)
299                 }
300         }
301         return
302 }
303
304 func (cl *Client) newDhtServer(conn net.PacketConn) (s *dht.Server, err error) {
305         cfg := dht.ServerConfig{
306                 IPBlocklist:    cl.ipBlockList,
307                 Conn:           conn,
308                 OnAnnouncePeer: cl.onDHTAnnouncePeer,
309                 PublicIP: func() net.IP {
310                         if connIsIpv6(conn) && cl.config.PublicIp6 != nil {
311                                 return cl.config.PublicIp6
312                         }
313                         return cl.config.PublicIp4
314                 }(),
315                 StartingNodes:      cl.config.DhtStartingNodes,
316                 ConnectionTracking: cl.config.ConnTracker,
317                 OnQuery:            cl.config.DHTOnQuery,
318         }
319         s, err = dht.NewServer(&cfg)
320         if err == nil {
321                 go func() {
322                         ts, err := s.Bootstrap()
323                         if err != nil {
324                                 cl.logger.Printf("error bootstrapping dht: %s", err)
325                         }
326                         log.Str("completed bootstrap").AddValues(s, ts).Log(cl.logger)
327                 }()
328         }
329         return
330 }
331
332 func (cl *Client) Closed() <-chan struct{} {
333         cl.lock()
334         defer cl.unlock()
335         return cl.closed.C()
336 }
337
338 func (cl *Client) eachDhtServer(f func(*dht.Server)) {
339         for _, ds := range cl.dhtServers {
340                 f(ds)
341         }
342 }
343
344 func (cl *Client) closeSockets() {
345         cl.eachListener(func(l socket) bool {
346                 l.Close()
347                 return true
348         })
349         cl.conns = nil
350 }
351
352 // Stops the client. All connections to peers are closed and all activity will
353 // come to a halt.
354 func (cl *Client) Close() {
355         cl.lock()
356         defer cl.unlock()
357         cl.closed.Set()
358         cl.eachDhtServer(func(s *dht.Server) { s.Close() })
359         cl.closeSockets()
360         for _, t := range cl.torrents {
361                 t.close()
362         }
363         for _, f := range cl.onClose {
364                 f()
365         }
366         cl.event.Broadcast()
367 }
368
369 func (cl *Client) ipBlockRange(ip net.IP) (r iplist.Range, blocked bool) {
370         if cl.ipBlockList == nil {
371                 return
372         }
373         return cl.ipBlockList.Lookup(ip)
374 }
375
376 func (cl *Client) ipIsBlocked(ip net.IP) bool {
377         _, blocked := cl.ipBlockRange(ip)
378         return blocked
379 }
380
381 func (cl *Client) wantConns() bool {
382         for _, t := range cl.torrents {
383                 if t.wantConns() {
384                         return true
385                 }
386         }
387         return false
388 }
389
390 func (cl *Client) waitAccept() {
391         for {
392                 if cl.closed.IsSet() {
393                         return
394                 }
395                 if cl.wantConns() {
396                         return
397                 }
398                 cl.event.Wait()
399         }
400 }
401
402 func (cl *Client) rejectAccepted(conn net.Conn) bool {
403         ra := conn.RemoteAddr()
404         rip := missinggo.AddrIP(ra)
405         if cl.config.DisableIPv4Peers && rip.To4() != nil {
406                 return true
407         }
408         if cl.config.DisableIPv4 && len(rip) == net.IPv4len {
409                 return true
410         }
411         if cl.config.DisableIPv6 && len(rip) == net.IPv6len && rip.To4() == nil {
412                 return true
413         }
414         if cl.rateLimitAccept(rip) {
415                 return true
416         }
417         return cl.badPeerIPPort(rip, missinggo.AddrPort(ra))
418 }
419
420 func (cl *Client) acceptConnections(l net.Listener) {
421         for {
422                 conn, err := l.Accept()
423                 torrent.Add("client listener accepts", 1)
424                 conn = pproffd.WrapNetConn(conn)
425                 cl.rLock()
426                 closed := cl.closed.IsSet()
427                 reject := false
428                 if conn != nil {
429                         reject = cl.rejectAccepted(conn)
430                 }
431                 cl.rUnlock()
432                 if closed {
433                         if conn != nil {
434                                 conn.Close()
435                         }
436                         return
437                 }
438                 if err != nil {
439                         cl.logger.Printf("error accepting connection: %s", err)
440                         continue
441                 }
442                 go func() {
443                         if reject {
444                                 torrent.Add("rejected accepted connections", 1)
445                                 conn.Close()
446                         } else {
447                                 go cl.incomingConnection(conn)
448                         }
449                         log.Fmsg("accepted %s connection from %s", conn.RemoteAddr().Network(), conn.RemoteAddr()).AddValue(debugLogValue).Log(cl.logger)
450                         torrent.Add(fmt.Sprintf("accepted conn remote IP len=%d", len(missinggo.AddrIP(conn.RemoteAddr()))), 1)
451                         torrent.Add(fmt.Sprintf("accepted conn network=%s", conn.RemoteAddr().Network()), 1)
452                         torrent.Add(fmt.Sprintf("accepted on %s listener", l.Addr().Network()), 1)
453                 }()
454         }
455 }
456
457 func (cl *Client) incomingConnection(nc net.Conn) {
458         defer nc.Close()
459         if tc, ok := nc.(*net.TCPConn); ok {
460                 tc.SetLinger(0)
461         }
462         c := cl.newConnection(nc, false, missinggo.IpPortFromNetAddr(nc.RemoteAddr()), nc.RemoteAddr().Network())
463         c.Discovery = peerSourceIncoming
464         cl.runReceivedConn(c)
465 }
466
467 // Returns a handle to the given torrent, if it's present in the client.
468 func (cl *Client) Torrent(ih metainfo.Hash) (t *Torrent, ok bool) {
469         cl.lock()
470         defer cl.unlock()
471         t, ok = cl.torrents[ih]
472         return
473 }
474
475 func (cl *Client) torrent(ih metainfo.Hash) *Torrent {
476         return cl.torrents[ih]
477 }
478
479 type dialResult struct {
480         Conn    net.Conn
481         Network string
482 }
483
484 func countDialResult(err error) {
485         if err == nil {
486                 torrent.Add("successful dials", 1)
487         } else {
488                 torrent.Add("unsuccessful dials", 1)
489         }
490 }
491
492 func reducedDialTimeout(minDialTimeout, max time.Duration, halfOpenLimit int, pendingPeers int) (ret time.Duration) {
493         ret = max / time.Duration((pendingPeers+halfOpenLimit)/halfOpenLimit)
494         if ret < minDialTimeout {
495                 ret = minDialTimeout
496         }
497         return
498 }
499
500 // Returns whether an address is known to connect to a client with our own ID.
501 func (cl *Client) dopplegangerAddr(addr string) bool {
502         _, ok := cl.dopplegangerAddrs[addr]
503         return ok
504 }
505
506 // Returns a connection over UTP or TCP, whichever is first to connect.
507 func (cl *Client) dialFirst(ctx context.Context, addr string) dialResult {
508         ctx, cancel := context.WithCancel(ctx)
509         // As soon as we return one connection, cancel the others.
510         defer cancel()
511         left := 0
512         resCh := make(chan dialResult, left)
513         func() {
514                 cl.lock()
515                 defer cl.unlock()
516                 cl.eachListener(func(s socket) bool {
517                         func() {
518                                 network := s.Addr().Network()
519                                 if !peerNetworkEnabled(parseNetworkString(network), cl.config) {
520                                         return
521                                 }
522                                 left++
523                                 go func() {
524                                         resCh <- dialResult{
525                                                 cl.dialFromSocket(ctx, s, addr),
526                                                 network,
527                                         }
528                                 }()
529                         }()
530                         return true
531                 })
532         }()
533         var res dialResult
534         // Wait for a successful connection.
535         func() {
536                 defer perf.ScopeTimer()()
537                 for ; left > 0 && res.Conn == nil; left-- {
538                         res = <-resCh
539                 }
540         }()
541         // There are still incompleted dials.
542         go func() {
543                 for ; left > 0; left-- {
544                         conn := (<-resCh).Conn
545                         if conn != nil {
546                                 conn.Close()
547                         }
548                 }
549         }()
550         if res.Conn != nil {
551                 go torrent.Add(fmt.Sprintf("network dialed first: %s", res.Conn.RemoteAddr().Network()), 1)
552         }
553         return res
554 }
555
556 func (cl *Client) dialFromSocket(ctx context.Context, s socket, addr string) net.Conn {
557         network := s.Addr().Network()
558         cte := cl.config.ConnTracker.Wait(
559                 ctx,
560                 conntrack.Entry{network, s.Addr().String(), addr},
561                 "dial torrent client",
562                 0,
563         )
564         // Try to avoid committing to a dial if the context is complete as it's difficult to determine
565         // which dial errors allow us to forget the connection tracking entry handle.
566         if ctx.Err() != nil {
567                 if cte != nil {
568                         cte.Forget()
569                 }
570                 return nil
571         }
572         c, err := s.dial(ctx, addr)
573         // This is a bit optimistic, but it looks non-trivial to thread this through the proxy code. Set
574         // it now in case we close the connection forthwith.
575         if tc, ok := c.(*net.TCPConn); ok {
576                 tc.SetLinger(0)
577         }
578         countDialResult(err)
579         if c == nil {
580                 if err != nil && forgettableDialError(err) {
581                         cte.Forget()
582                 } else {
583                         cte.Done()
584                 }
585                 return nil
586         }
587         return closeWrapper{c, func() error {
588                 err := c.Close()
589                 cte.Done()
590                 return err
591         }}
592 }
593
594 func forgettableDialError(err error) bool {
595         return strings.Contains(err.Error(), "no suitable address found")
596 }
597
598 func (cl *Client) noLongerHalfOpen(t *Torrent, addr string) {
599         if _, ok := t.halfOpen[addr]; !ok {
600                 panic("invariant broken")
601         }
602         delete(t.halfOpen, addr)
603         t.openNewConns()
604 }
605
606 // Performs initiator handshakes and returns a connection. Returns nil
607 // *connection if no connection for valid reasons.
608 func (cl *Client) handshakesConnection(ctx context.Context, nc net.Conn, t *Torrent, encryptHeader bool, remoteAddr IpPort, network string) (c *connection, err error) {
609         c = cl.newConnection(nc, true, remoteAddr, network)
610         c.headerEncrypted = encryptHeader
611         ctx, cancel := context.WithTimeout(ctx, cl.config.HandshakesTimeout)
612         defer cancel()
613         dl, ok := ctx.Deadline()
614         if !ok {
615                 panic(ctx)
616         }
617         err = nc.SetDeadline(dl)
618         if err != nil {
619                 panic(err)
620         }
621         err = cl.initiateHandshakes(c, t)
622         return
623 }
624
625 // Returns nil connection and nil error if no connection could be established
626 // for valid reasons.
627 func (cl *Client) establishOutgoingConnEx(t *Torrent, addr IpPort, obfuscatedHeader bool) (*connection, error) {
628         ctx, cancel := context.WithTimeout(context.Background(), func() time.Duration {
629                 cl.rLock()
630                 defer cl.rUnlock()
631                 return t.dialTimeout()
632         }())
633         defer cancel()
634         dr := cl.dialFirst(ctx, addr.String())
635         nc := dr.Conn
636         if nc == nil {
637                 if ctx.Err() != nil {
638                         return nil, ctx.Err()
639                 }
640                 return nil, errors.New("dial failed")
641         }
642         c, err := cl.handshakesConnection(ctx, nc, t, obfuscatedHeader, addr, dr.Network)
643         if err != nil {
644                 nc.Close()
645         }
646         return c, err
647 }
648
649 // Returns nil connection and nil error if no connection could be established
650 // for valid reasons.
651 func (cl *Client) establishOutgoingConn(t *Torrent, addr IpPort) (c *connection, err error) {
652         torrent.Add("establish outgoing connection", 1)
653         obfuscatedHeaderFirst := cl.config.HeaderObfuscationPolicy.Preferred
654         c, err = cl.establishOutgoingConnEx(t, addr, obfuscatedHeaderFirst)
655         if err == nil {
656                 torrent.Add("initiated conn with preferred header obfuscation", 1)
657                 return
658         }
659         //cl.logger.Printf("error establishing connection to %s (obfuscatedHeader=%t): %v", addr, obfuscatedHeaderFirst, err)
660         if cl.config.HeaderObfuscationPolicy.RequirePreferred {
661                 // We should have just tried with the preferred header obfuscation. If it was required,
662                 // there's nothing else to try.
663                 return
664         }
665         // Try again with encryption if we didn't earlier, or without if we did.
666         c, err = cl.establishOutgoingConnEx(t, addr, !obfuscatedHeaderFirst)
667         if err == nil {
668                 torrent.Add("initiated conn with fallback header obfuscation", 1)
669         }
670         //cl.logger.Printf("error establishing fallback connection to %v: %v", addr, err)
671         return
672 }
673
674 // Called to dial out and run a connection. The addr we're given is already
675 // considered half-open.
676 func (cl *Client) outgoingConnection(t *Torrent, addr IpPort, ps peerSource) {
677         cl.dialRateLimiter.Wait(context.Background())
678         c, err := cl.establishOutgoingConn(t, addr)
679         cl.lock()
680         defer cl.unlock()
681         // Don't release lock between here and addConnection, unless it's for
682         // failure.
683         cl.noLongerHalfOpen(t, addr.String())
684         if err != nil {
685                 if cl.config.Debug {
686                         cl.logger.Printf("error establishing outgoing connection: %s", err)
687                 }
688                 return
689         }
690         defer c.Close()
691         c.Discovery = ps
692         cl.runHandshookConn(c, t)
693 }
694
695 // The port number for incoming peer connections. 0 if the client isn't
696 // listening.
697 func (cl *Client) incomingPeerPort() int {
698         return cl.LocalPort()
699 }
700
701 func (cl *Client) initiateHandshakes(c *connection, t *Torrent) error {
702         if c.headerEncrypted {
703                 var rw io.ReadWriter
704                 var err error
705                 rw, c.cryptoMethod, err = mse.InitiateHandshake(
706                         struct {
707                                 io.Reader
708                                 io.Writer
709                         }{c.r, c.w},
710                         t.infoHash[:],
711                         nil,
712                         cl.config.CryptoProvides,
713                 )
714                 c.setRW(rw)
715                 if err != nil {
716                         return xerrors.Errorf("header obfuscation handshake: %w", err)
717                 }
718         }
719         ih, err := cl.connBtHandshake(c, &t.infoHash)
720         if err != nil {
721                 return xerrors.Errorf("bittorrent protocol handshake: %w", err)
722         }
723         if ih != t.infoHash {
724                 return errors.New("bittorrent protocol handshake: peer infohash didn't match")
725         }
726         return nil
727 }
728
729 // Calls f with any secret keys.
730 func (cl *Client) forSkeys(f func([]byte) bool) {
731         cl.lock()
732         defer cl.unlock()
733         if false { // Emulate the bug from #114
734                 var firstIh InfoHash
735                 for ih := range cl.torrents {
736                         firstIh = ih
737                         break
738                 }
739                 for range cl.torrents {
740                         if !f(firstIh[:]) {
741                                 break
742                         }
743                 }
744                 return
745         }
746         for ih := range cl.torrents {
747                 if !f(ih[:]) {
748                         break
749                 }
750         }
751 }
752
753 // Do encryption and bittorrent handshakes as receiver.
754 func (cl *Client) receiveHandshakes(c *connection) (t *Torrent, err error) {
755         defer perf.ScopeTimerErr(&err)()
756         var rw io.ReadWriter
757         rw, c.headerEncrypted, c.cryptoMethod, err = handleEncryption(c.rw(), cl.forSkeys, cl.config.HeaderObfuscationPolicy, cl.config.CryptoSelector)
758         c.setRW(rw)
759         if err == nil || err == mse.ErrNoSecretKeyMatch {
760                 if c.headerEncrypted {
761                         torrent.Add("handshakes received encrypted", 1)
762                 } else {
763                         torrent.Add("handshakes received unencrypted", 1)
764                 }
765         } else {
766                 torrent.Add("handshakes received with error while handling encryption", 1)
767         }
768         if err != nil {
769                 if err == mse.ErrNoSecretKeyMatch {
770                         err = nil
771                 }
772                 return
773         }
774         if cl.config.HeaderObfuscationPolicy.RequirePreferred && c.headerEncrypted != cl.config.HeaderObfuscationPolicy.Preferred {
775                 err = errors.New("connection not have required header obfuscation")
776                 return
777         }
778         ih, err := cl.connBtHandshake(c, nil)
779         if err != nil {
780                 err = xerrors.Errorf("during bt handshake: %w", err)
781                 return
782         }
783         cl.lock()
784         t = cl.torrents[ih]
785         cl.unlock()
786         return
787 }
788
789 func (cl *Client) connBtHandshake(c *connection, ih *metainfo.Hash) (ret metainfo.Hash, err error) {
790         res, err := pp.Handshake(c.rw(), ih, cl.peerID, cl.extensionBytes)
791         if err != nil {
792                 return
793         }
794         ret = res.Hash
795         c.PeerExtensionBytes = res.PeerExtensionBits
796         c.PeerID = res.PeerID
797         c.completedHandshake = time.Now()
798         return
799 }
800
801 func (cl *Client) runReceivedConn(c *connection) {
802         err := c.conn.SetDeadline(time.Now().Add(cl.config.HandshakesTimeout))
803         if err != nil {
804                 panic(err)
805         }
806         t, err := cl.receiveHandshakes(c)
807         if err != nil {
808                 log.Fmsg(
809                         "error receiving handshakes: %s", err,
810                 ).AddValue(
811                         debugLogValue,
812                 ).Add(
813                         "network", c.network,
814                 ).Log(cl.logger)
815                 torrent.Add("error receiving handshake", 1)
816                 cl.lock()
817                 cl.onBadAccept(c.remoteAddr)
818                 cl.unlock()
819                 return
820         }
821         if t == nil {
822                 torrent.Add("received handshake for unloaded torrent", 1)
823                 cl.lock()
824                 cl.onBadAccept(c.remoteAddr)
825                 cl.unlock()
826                 return
827         }
828         torrent.Add("received handshake for loaded torrent", 1)
829         cl.lock()
830         defer cl.unlock()
831         cl.runHandshookConn(c, t)
832 }
833
834 func (cl *Client) runHandshookConn(c *connection, t *Torrent) {
835         c.setTorrent(t)
836         if c.PeerID == cl.peerID {
837                 if c.outgoing {
838                         connsToSelf.Add(1)
839                         addr := c.conn.RemoteAddr().String()
840                         cl.dopplegangerAddrs[addr] = struct{}{}
841                 } else {
842                         // Because the remote address is not necessarily the same as its
843                         // client's torrent listen address, we won't record the remote address
844                         // as a doppleganger. Instead, the initiator can record *us* as the
845                         // doppleganger.
846                 }
847                 return
848         }
849         c.conn.SetWriteDeadline(time.Time{})
850         c.r = deadlineReader{c.conn, c.r}
851         completedHandshakeConnectionFlags.Add(c.connectionFlags(), 1)
852         if connIsIpv6(c.conn) {
853                 torrent.Add("completed handshake over ipv6", 1)
854         }
855         if err := t.addConnection(c); err != nil {
856                 log.Fmsg("error adding connection: %s", err).AddValues(c, debugLogValue).Log(t.logger)
857                 return
858         }
859         defer t.dropConnection(c)
860         go c.writer(time.Minute)
861         cl.sendInitialMessages(c, t)
862         err := c.mainReadLoop()
863         if err != nil && cl.config.Debug {
864                 cl.logger.Printf("error during connection main read loop: %s", err)
865         }
866 }
867
868 // See the order given in Transmission's tr_peerMsgsNew.
869 func (cl *Client) sendInitialMessages(conn *connection, torrent *Torrent) {
870         if conn.PeerExtensionBytes.SupportsExtended() && cl.extensionBytes.SupportsExtended() {
871                 conn.Post(pp.Message{
872                         Type:       pp.Extended,
873                         ExtendedID: pp.HandshakeExtendedID,
874                         ExtendedPayload: func() []byte {
875                                 msg := pp.ExtendedHandshakeMessage{
876                                         M: map[pp.ExtensionName]pp.ExtensionNumber{
877                                                 pp.ExtensionNameMetadata: metadataExtendedId,
878                                         },
879                                         V:            cl.config.ExtendedHandshakeClientVersion,
880                                         Reqq:         64, // TODO: Really?
881                                         YourIp:       pp.CompactIp(conn.remoteAddr.IP),
882                                         Encryption:   cl.config.HeaderObfuscationPolicy.Preferred || !cl.config.HeaderObfuscationPolicy.RequirePreferred,
883                                         Port:         cl.incomingPeerPort(),
884                                         MetadataSize: torrent.metadataSize(),
885                                         // TODO: We can figured these out specific to the socket
886                                         // used.
887                                         Ipv4: pp.CompactIp(cl.config.PublicIp4.To4()),
888                                         Ipv6: cl.config.PublicIp6.To16(),
889                                 }
890                                 if !cl.config.DisablePEX {
891                                         msg.M[pp.ExtensionNamePex] = pexExtendedId
892                                 }
893                                 return bencode.MustMarshal(msg)
894                         }(),
895                 })
896         }
897         func() {
898                 if conn.fastEnabled() {
899                         if torrent.haveAllPieces() {
900                                 conn.Post(pp.Message{Type: pp.HaveAll})
901                                 conn.sentHaves.AddRange(0, bitmap.BitIndex(conn.t.NumPieces()))
902                                 return
903                         } else if !torrent.haveAnyPieces() {
904                                 conn.Post(pp.Message{Type: pp.HaveNone})
905                                 conn.sentHaves.Clear()
906                                 return
907                         }
908                 }
909                 conn.PostBitfield()
910         }()
911         if conn.PeerExtensionBytes.SupportsDHT() && cl.extensionBytes.SupportsDHT() && cl.haveDhtServer() {
912                 conn.Post(pp.Message{
913                         Type: pp.Port,
914                         Port: cl.dhtPort(),
915                 })
916         }
917 }
918
919 func (cl *Client) dhtPort() (ret uint16) {
920         cl.eachDhtServer(func(s *dht.Server) {
921                 ret = uint16(missinggo.AddrPort(s.Addr()))
922         })
923         return
924 }
925
926 func (cl *Client) haveDhtServer() (ret bool) {
927         cl.eachDhtServer(func(_ *dht.Server) {
928                 ret = true
929         })
930         return
931 }
932
933 // Process incoming ut_metadata message.
934 func (cl *Client) gotMetadataExtensionMsg(payload []byte, t *Torrent, c *connection) error {
935         var d map[string]int
936         err := bencode.Unmarshal(payload, &d)
937         if _, ok := err.(bencode.ErrUnusedTrailingBytes); ok {
938         } else if err != nil {
939                 return fmt.Errorf("error unmarshalling bencode: %s", err)
940         }
941         msgType, ok := d["msg_type"]
942         if !ok {
943                 return errors.New("missing msg_type field")
944         }
945         piece := d["piece"]
946         switch msgType {
947         case pp.DataMetadataExtensionMsgType:
948                 c.allStats(add(1, func(cs *ConnStats) *Count { return &cs.MetadataChunksRead }))
949                 if !c.requestedMetadataPiece(piece) {
950                         return fmt.Errorf("got unexpected piece %d", piece)
951                 }
952                 c.metadataRequests[piece] = false
953                 begin := len(payload) - metadataPieceSize(d["total_size"], piece)
954                 if begin < 0 || begin >= len(payload) {
955                         return fmt.Errorf("data has bad offset in payload: %d", begin)
956                 }
957                 t.saveMetadataPiece(piece, payload[begin:])
958                 c.lastUsefulChunkReceived = time.Now()
959                 return t.maybeCompleteMetadata()
960         case pp.RequestMetadataExtensionMsgType:
961                 if !t.haveMetadataPiece(piece) {
962                         c.Post(t.newMetadataExtensionMessage(c, pp.RejectMetadataExtensionMsgType, d["piece"], nil))
963                         return nil
964                 }
965                 start := (1 << 14) * piece
966                 c.Post(t.newMetadataExtensionMessage(c, pp.DataMetadataExtensionMsgType, piece, t.metadataBytes[start:start+t.metadataPieceSize(piece)]))
967                 return nil
968         case pp.RejectMetadataExtensionMsgType:
969                 return nil
970         default:
971                 return errors.New("unknown msg_type value")
972         }
973 }
974
975 func (cl *Client) badPeerIPPort(ip net.IP, port int) bool {
976         if port == 0 {
977                 return true
978         }
979         if cl.dopplegangerAddr(net.JoinHostPort(ip.String(), strconv.FormatInt(int64(port), 10))) {
980                 return true
981         }
982         if _, ok := cl.ipBlockRange(ip); ok {
983                 return true
984         }
985         if _, ok := cl.badPeerIPs[ip.String()]; ok {
986                 return true
987         }
988         return false
989 }
990
991 // Return a Torrent ready for insertion into a Client.
992 func (cl *Client) newTorrent(ih metainfo.Hash, specStorage storage.ClientImpl) (t *Torrent) {
993         // use provided storage, if provided
994         storageClient := cl.defaultStorage
995         if specStorage != nil {
996                 storageClient = storage.NewClient(specStorage)
997         }
998
999         t = &Torrent{
1000                 cl:       cl,
1001                 infoHash: ih,
1002                 peers: prioritizedPeers{
1003                         om: btree.New(32),
1004                         getPrio: func(p Peer) peerPriority {
1005                                 return bep40PriorityIgnoreError(cl.publicAddr(p.IP), p.addr())
1006                         },
1007                 },
1008                 conns: make(map[*connection]struct{}, 2*cl.config.EstablishedConnsPerTorrent),
1009
1010                 halfOpen:          make(map[string]Peer),
1011                 pieceStateChanges: pubsub.NewPubSub(),
1012
1013                 storageOpener:       storageClient,
1014                 maxEstablishedConns: cl.config.EstablishedConnsPerTorrent,
1015
1016                 networkingEnabled: true,
1017                 requestStrategy:   2,
1018                 metadataChanged: sync.Cond{
1019                         L: cl.locker(),
1020                 },
1021                 duplicateRequestTimeout: 1 * time.Second,
1022         }
1023         t.logger = cl.logger.Clone().AddValue(t)
1024         t.setChunkSize(defaultChunkSize)
1025         return
1026 }
1027
1028 // A file-like handle to some torrent data resource.
1029 type Handle interface {
1030         io.Reader
1031         io.Seeker
1032         io.Closer
1033         io.ReaderAt
1034 }
1035
1036 func (cl *Client) AddTorrentInfoHash(infoHash metainfo.Hash) (t *Torrent, new bool) {
1037         return cl.AddTorrentInfoHashWithStorage(infoHash, nil)
1038 }
1039
1040 // Adds a torrent by InfoHash with a custom Storage implementation.
1041 // If the torrent already exists then this Storage is ignored and the
1042 // existing torrent returned with `new` set to `false`
1043 func (cl *Client) AddTorrentInfoHashWithStorage(infoHash metainfo.Hash, specStorage storage.ClientImpl) (t *Torrent, new bool) {
1044         cl.lock()
1045         defer cl.unlock()
1046         t, ok := cl.torrents[infoHash]
1047         if ok {
1048                 return
1049         }
1050         new = true
1051
1052         t = cl.newTorrent(infoHash, specStorage)
1053         cl.eachDhtServer(func(s *dht.Server) {
1054                 go t.dhtAnnouncer(s)
1055         })
1056         cl.torrents[infoHash] = t
1057         cl.clearAcceptLimits()
1058         t.updateWantPeersEvent()
1059         // Tickle Client.waitAccept, new torrent may want conns.
1060         cl.event.Broadcast()
1061         return
1062 }
1063
1064 // Add or merge a torrent spec. If the torrent is already present, the
1065 // trackers will be merged with the existing ones. If the Info isn't yet
1066 // known, it will be set. The display name is replaced if the new spec
1067 // provides one. Returns new if the torrent wasn't already in the client.
1068 // Note that any `Storage` defined on the spec will be ignored if the
1069 // torrent is already present (i.e. `new` return value is `true`)
1070 func (cl *Client) AddTorrentSpec(spec *TorrentSpec) (t *Torrent, new bool, err error) {
1071         t, new = cl.AddTorrentInfoHashWithStorage(spec.InfoHash, spec.Storage)
1072         if spec.DisplayName != "" {
1073                 t.SetDisplayName(spec.DisplayName)
1074         }
1075         if spec.InfoBytes != nil {
1076                 err = t.SetInfoBytes(spec.InfoBytes)
1077                 if err != nil {
1078                         return
1079                 }
1080         }
1081         cl.lock()
1082         defer cl.unlock()
1083         if spec.ChunkSize != 0 {
1084                 t.setChunkSize(pp.Integer(spec.ChunkSize))
1085         }
1086         t.addTrackers(spec.Trackers)
1087         t.maybeNewConns()
1088         return
1089 }
1090
1091 func (cl *Client) dropTorrent(infoHash metainfo.Hash) (err error) {
1092         t, ok := cl.torrents[infoHash]
1093         if !ok {
1094                 err = fmt.Errorf("no such torrent")
1095                 return
1096         }
1097         err = t.close()
1098         if err != nil {
1099                 panic(err)
1100         }
1101         delete(cl.torrents, infoHash)
1102         return
1103 }
1104
1105 func (cl *Client) allTorrentsCompleted() bool {
1106         for _, t := range cl.torrents {
1107                 if !t.haveInfo() {
1108                         return false
1109                 }
1110                 if !t.haveAllPieces() {
1111                         return false
1112                 }
1113         }
1114         return true
1115 }
1116
1117 // Returns true when all torrents are completely downloaded and false if the
1118 // client is stopped before that.
1119 func (cl *Client) WaitAll() bool {
1120         cl.lock()
1121         defer cl.unlock()
1122         for !cl.allTorrentsCompleted() {
1123                 if cl.closed.IsSet() {
1124                         return false
1125                 }
1126                 cl.event.Wait()
1127         }
1128         return true
1129 }
1130
1131 // Returns handles to all the torrents loaded in the Client.
1132 func (cl *Client) Torrents() []*Torrent {
1133         cl.lock()
1134         defer cl.unlock()
1135         return cl.torrentsAsSlice()
1136 }
1137
1138 func (cl *Client) torrentsAsSlice() (ret []*Torrent) {
1139         for _, t := range cl.torrents {
1140                 ret = append(ret, t)
1141         }
1142         return
1143 }
1144
1145 func (cl *Client) AddMagnet(uri string) (T *Torrent, err error) {
1146         spec, err := TorrentSpecFromMagnetURI(uri)
1147         if err != nil {
1148                 return
1149         }
1150         T, _, err = cl.AddTorrentSpec(spec)
1151         return
1152 }
1153
1154 func (cl *Client) AddTorrent(mi *metainfo.MetaInfo) (T *Torrent, err error) {
1155         T, _, err = cl.AddTorrentSpec(TorrentSpecFromMetaInfo(mi))
1156         var ss []string
1157         slices.MakeInto(&ss, mi.Nodes)
1158         cl.AddDHTNodes(ss)
1159         return
1160 }
1161
1162 func (cl *Client) AddTorrentFromFile(filename string) (T *Torrent, err error) {
1163         mi, err := metainfo.LoadFromFile(filename)
1164         if err != nil {
1165                 return
1166         }
1167         return cl.AddTorrent(mi)
1168 }
1169
1170 func (cl *Client) DhtServers() []*dht.Server {
1171         return cl.dhtServers
1172 }
1173
1174 func (cl *Client) AddDHTNodes(nodes []string) {
1175         for _, n := range nodes {
1176                 hmp := missinggo.SplitHostMaybePort(n)
1177                 ip := net.ParseIP(hmp.Host)
1178                 if ip == nil {
1179                         cl.logger.Printf("won't add DHT node with bad IP: %q", hmp.Host)
1180                         continue
1181                 }
1182                 ni := krpc.NodeInfo{
1183                         Addr: krpc.NodeAddr{
1184                                 IP:   ip,
1185                                 Port: hmp.Port,
1186                         },
1187                 }
1188                 cl.eachDhtServer(func(s *dht.Server) {
1189                         s.AddNode(ni)
1190                 })
1191         }
1192 }
1193
1194 func (cl *Client) banPeerIP(ip net.IP) {
1195         if cl.badPeerIPs == nil {
1196                 cl.badPeerIPs = make(map[string]struct{})
1197         }
1198         cl.badPeerIPs[ip.String()] = struct{}{}
1199 }
1200
1201 func (cl *Client) newConnection(nc net.Conn, outgoing bool, remoteAddr IpPort, network string) (c *connection) {
1202         c = &connection{
1203                 conn:            nc,
1204                 outgoing:        outgoing,
1205                 Choked:          true,
1206                 PeerChoked:      true,
1207                 PeerMaxRequests: 250,
1208                 writeBuffer:     new(bytes.Buffer),
1209                 remoteAddr:      remoteAddr,
1210                 network:         network,
1211         }
1212         c.writerCond.L = cl.locker()
1213         c.setRW(connStatsReadWriter{nc, c})
1214         c.r = &rateLimitedReader{
1215                 l: cl.config.DownloadRateLimiter,
1216                 r: c.r,
1217         }
1218         return
1219 }
1220
1221 func (cl *Client) onDHTAnnouncePeer(ih metainfo.Hash, p dht.Peer) {
1222         cl.lock()
1223         defer cl.unlock()
1224         t := cl.torrent(ih)
1225         if t == nil {
1226                 return
1227         }
1228         t.addPeers([]Peer{{
1229                 IP:     p.IP,
1230                 Port:   p.Port,
1231                 Source: peerSourceDHTAnnouncePeer,
1232         }})
1233 }
1234
1235 func firstNotNil(ips ...net.IP) net.IP {
1236         for _, ip := range ips {
1237                 if ip != nil {
1238                         return ip
1239                 }
1240         }
1241         return nil
1242 }
1243
1244 func (cl *Client) eachListener(f func(socket) bool) {
1245         for _, s := range cl.conns {
1246                 if !f(s) {
1247                         break
1248                 }
1249         }
1250 }
1251
1252 func (cl *Client) findListener(f func(net.Listener) bool) (ret net.Listener) {
1253         cl.eachListener(func(l socket) bool {
1254                 ret = l
1255                 return !f(l)
1256         })
1257         return
1258 }
1259
1260 func (cl *Client) publicIp(peer net.IP) net.IP {
1261         // TODO: Use BEP 10 to determine how peers are seeing us.
1262         if peer.To4() != nil {
1263                 return firstNotNil(
1264                         cl.config.PublicIp4,
1265                         cl.findListenerIp(func(ip net.IP) bool { return ip.To4() != nil }),
1266                 )
1267         } else {
1268                 return firstNotNil(
1269                         cl.config.PublicIp6,
1270                         cl.findListenerIp(func(ip net.IP) bool { return ip.To4() == nil }),
1271                 )
1272         }
1273 }
1274
1275 func (cl *Client) findListenerIp(f func(net.IP) bool) net.IP {
1276         return missinggo.AddrIP(cl.findListener(func(l net.Listener) bool {
1277                 return f(missinggo.AddrIP(l.Addr()))
1278         }).Addr())
1279 }
1280
1281 // Our IP as a peer should see it.
1282 func (cl *Client) publicAddr(peer net.IP) IpPort {
1283         return IpPort{cl.publicIp(peer), uint16(cl.incomingPeerPort())}
1284 }
1285
1286 func (cl *Client) ListenAddrs() (ret []net.Addr) {
1287         cl.lock()
1288         defer cl.unlock()
1289         cl.eachListener(func(l socket) bool {
1290                 ret = append(ret, l.Addr())
1291                 return true
1292         })
1293         return
1294 }
1295
1296 func (cl *Client) onBadAccept(addr IpPort) {
1297         ip := maskIpForAcceptLimiting(addr.IP)
1298         if cl.acceptLimiter == nil {
1299                 cl.acceptLimiter = make(map[ipStr]int)
1300         }
1301         cl.acceptLimiter[ipStr(ip.String())]++
1302 }
1303
1304 func maskIpForAcceptLimiting(ip net.IP) net.IP {
1305         if ip4 := ip.To4(); ip4 != nil {
1306                 return ip4.Mask(net.CIDRMask(24, 32))
1307         }
1308         return ip
1309 }
1310
1311 func (cl *Client) clearAcceptLimits() {
1312         cl.acceptLimiter = nil
1313 }
1314
1315 func (cl *Client) acceptLimitClearer() {
1316         for {
1317                 select {
1318                 case <-cl.closed.LockedChan(cl.locker()):
1319                         return
1320                 case <-time.After(15 * time.Minute):
1321                         cl.lock()
1322                         cl.clearAcceptLimits()
1323                         cl.unlock()
1324                 }
1325         }
1326 }
1327
1328 func (cl *Client) rateLimitAccept(ip net.IP) bool {
1329         if cl.config.DisableAcceptRateLimiting {
1330                 return false
1331         }
1332         return cl.acceptLimiter[ipStr(maskIpForAcceptLimiting(ip).String())] > 0
1333 }
1334
1335 func (cl *Client) rLock() {
1336         cl._mu.RLock()
1337 }
1338
1339 func (cl *Client) rUnlock() {
1340         cl._mu.RUnlock()
1341 }
1342
1343 func (cl *Client) lock() {
1344         cl._mu.Lock()
1345 }
1346
1347 func (cl *Client) unlock() {
1348         cl._mu.Unlock()
1349 }
1350
1351 func (cl *Client) locker() sync.Locker {
1352         return clientLocker{cl}
1353 }
1354
1355 type clientLocker struct {
1356         *Client
1357 }
1358
1359 func (cl clientLocker) Lock() {
1360         cl.lock()
1361 }
1362
1363 func (cl clientLocker) Unlock() {
1364         cl.unlock()
1365 }