]> Sergey Matveev's repositories - btrtrc.git/blob - client.go
WIP support for ut_holepunch
[btrtrc.git] / client.go
1 package torrent
2
3 import (
4         "bufio"
5         "context"
6         "crypto/rand"
7         "crypto/sha1"
8         "encoding/binary"
9         "errors"
10         "expvar"
11         "fmt"
12         "io"
13         "math"
14         "net"
15         "net/http"
16         "net/netip"
17         "sort"
18         "strconv"
19         "strings"
20         "time"
21
22         utHolepunch "github.com/anacrolix/torrent/peer_protocol/ut-holepunch"
23
24         "github.com/anacrolix/chansync"
25         "github.com/anacrolix/chansync/events"
26         "github.com/anacrolix/dht/v2"
27         "github.com/anacrolix/dht/v2/krpc"
28         . "github.com/anacrolix/generics"
29         g "github.com/anacrolix/generics"
30         "github.com/anacrolix/log"
31         "github.com/anacrolix/missinggo/perf"
32         "github.com/anacrolix/missinggo/v2"
33         "github.com/anacrolix/missinggo/v2/bitmap"
34         "github.com/anacrolix/missinggo/v2/pproffd"
35         "github.com/anacrolix/sync"
36         "github.com/davecgh/go-spew/spew"
37         "github.com/dustin/go-humanize"
38         gbtree "github.com/google/btree"
39         "github.com/pion/datachannel"
40         "golang.org/x/time/rate"
41
42         "github.com/anacrolix/torrent/bencode"
43         "github.com/anacrolix/torrent/internal/limiter"
44         "github.com/anacrolix/torrent/iplist"
45         "github.com/anacrolix/torrent/metainfo"
46         "github.com/anacrolix/torrent/mse"
47         pp "github.com/anacrolix/torrent/peer_protocol"
48         request_strategy "github.com/anacrolix/torrent/request-strategy"
49         "github.com/anacrolix/torrent/storage"
50         "github.com/anacrolix/torrent/tracker"
51         "github.com/anacrolix/torrent/types/infohash"
52         "github.com/anacrolix/torrent/webtorrent"
53 )
54
55 // Clients contain zero or more Torrents. A Client manages a blocklist, the
56 // TCP/UDP protocol ports, and DHT as desired.
57 type Client struct {
58         // An aggregate of stats over all connections. First in struct to ensure 64-bit alignment of
59         // fields. See #262.
60         stats ConnStats
61
62         _mu    lockWithDeferreds
63         event  sync.Cond
64         closed chansync.SetOnce
65
66         config *ClientConfig
67         logger log.Logger
68
69         peerID         PeerID
70         defaultStorage *storage.Client
71         onClose        []func()
72         dialers        []Dialer
73         listeners      []Listener
74         dhtServers     []DhtServer
75         ipBlockList    iplist.Ranger
76
77         // Set of addresses that have our client ID. This intentionally will
78         // include ourselves if we end up trying to connect to our own address
79         // through legitimate channels.
80         dopplegangerAddrs map[string]struct{}
81         badPeerIPs        map[netip.Addr]struct{}
82         torrents          map[InfoHash]*Torrent
83         pieceRequestOrder map[interface{}]*request_strategy.PieceRequestOrder
84
85         acceptLimiter   map[ipStr]int
86         dialRateLimiter *rate.Limiter
87         numHalfOpen     int
88
89         websocketTrackers websocketTrackers
90
91         activeAnnounceLimiter limiter.Instance
92         httpClient            *http.Client
93 }
94
95 type ipStr string
96
97 func (cl *Client) BadPeerIPs() (ips []string) {
98         cl.rLock()
99         ips = cl.badPeerIPsLocked()
100         cl.rUnlock()
101         return
102 }
103
104 func (cl *Client) badPeerIPsLocked() (ips []string) {
105         ips = make([]string, len(cl.badPeerIPs))
106         i := 0
107         for k := range cl.badPeerIPs {
108                 ips[i] = k.String()
109                 i += 1
110         }
111         return
112 }
113
114 func (cl *Client) PeerID() PeerID {
115         return cl.peerID
116 }
117
118 // Returns the port number for the first listener that has one. No longer assumes that all port
119 // numbers are the same, due to support for custom listeners. Returns zero if no port number is
120 // found.
121 func (cl *Client) LocalPort() (port int) {
122         for i := 0; i < len(cl.listeners); i += 1 {
123                 if port = addrPortOrZero(cl.listeners[i].Addr()); port != 0 {
124                         return
125                 }
126         }
127         return
128 }
129
130 func writeDhtServerStatus(w io.Writer, s DhtServer) {
131         dhtStats := s.Stats()
132         fmt.Fprintf(w, " ID: %x\n", s.ID())
133         spew.Fdump(w, dhtStats)
134 }
135
136 // Writes out a human readable status of the client, such as for writing to a
137 // HTTP status page.
138 func (cl *Client) WriteStatus(_w io.Writer) {
139         cl.rLock()
140         defer cl.rUnlock()
141         w := bufio.NewWriter(_w)
142         defer w.Flush()
143         fmt.Fprintf(w, "Listen port: %d\n", cl.LocalPort())
144         fmt.Fprintf(w, "Peer ID: %+q\n", cl.PeerID())
145         fmt.Fprintf(w, "Extension bits: %v\n", cl.config.Extensions)
146         fmt.Fprintf(w, "Announce key: %x\n", cl.announceKey())
147         fmt.Fprintf(w, "Banned IPs: %d\n", len(cl.badPeerIPsLocked()))
148         cl.eachDhtServer(func(s DhtServer) {
149                 fmt.Fprintf(w, "%s DHT server at %s:\n", s.Addr().Network(), s.Addr().String())
150                 writeDhtServerStatus(w, s)
151         })
152         spew.Fdump(w, &cl.stats)
153         torrentsSlice := cl.torrentsAsSlice()
154         fmt.Fprintf(w, "# Torrents: %d\n", len(torrentsSlice))
155         fmt.Fprintln(w)
156         sort.Slice(torrentsSlice, func(l, r int) bool {
157                 return torrentsSlice[l].infoHash.AsString() < torrentsSlice[r].infoHash.AsString()
158         })
159         for _, t := range torrentsSlice {
160                 if t.name() == "" {
161                         fmt.Fprint(w, "<unknown name>")
162                 } else {
163                         fmt.Fprint(w, t.name())
164                 }
165                 fmt.Fprint(w, "\n")
166                 if t.info != nil {
167                         fmt.Fprintf(
168                                 w,
169                                 "%f%% of %d bytes (%s)",
170                                 100*(1-float64(t.bytesMissingLocked())/float64(t.info.TotalLength())),
171                                 t.length(),
172                                 humanize.Bytes(uint64(t.length())))
173                 } else {
174                         w.WriteString("<missing metainfo>")
175                 }
176                 fmt.Fprint(w, "\n")
177                 t.writeStatus(w)
178                 fmt.Fprintln(w)
179         }
180 }
181
182 func (cl *Client) initLogger() {
183         logger := cl.config.Logger
184         if logger.IsZero() {
185                 logger = log.Default
186         }
187         if cl.config.Debug {
188                 logger = logger.FilterLevel(log.Debug)
189         }
190         cl.logger = logger.WithValues(cl)
191 }
192
193 func (cl *Client) announceKey() int32 {
194         return int32(binary.BigEndian.Uint32(cl.peerID[16:20]))
195 }
196
197 // Initializes a bare minimum Client. *Client and *ClientConfig must not be nil.
198 func (cl *Client) init(cfg *ClientConfig) {
199         cl.config = cfg
200         g.MakeMap(&cl.dopplegangerAddrs)
201         cl.torrents = make(map[metainfo.Hash]*Torrent)
202         cl.dialRateLimiter = rate.NewLimiter(10, 10)
203         cl.activeAnnounceLimiter.SlotsPerKey = 2
204         cl.event.L = cl.locker()
205         cl.ipBlockList = cfg.IPBlocklist
206         cl.httpClient = &http.Client{
207                 Transport: &http.Transport{
208                         Proxy:       cfg.HTTPProxy,
209                         DialContext: cfg.HTTPDialContext,
210                         // I think this value was observed from some webseeds. It seems reasonable to extend it
211                         // to other uses of HTTP from the client.
212                         MaxConnsPerHost: 10,
213                 },
214         }
215 }
216
217 func NewClient(cfg *ClientConfig) (cl *Client, err error) {
218         if cfg == nil {
219                 cfg = NewDefaultClientConfig()
220                 cfg.ListenPort = 0
221         }
222         var client Client
223         client.init(cfg)
224         cl = &client
225         go cl.acceptLimitClearer()
226         cl.initLogger()
227         defer func() {
228                 if err != nil {
229                         cl.Close()
230                         cl = nil
231                 }
232         }()
233
234         storageImpl := cfg.DefaultStorage
235         if storageImpl == nil {
236                 // We'd use mmap by default but HFS+ doesn't support sparse files.
237                 storageImplCloser := storage.NewFile(cfg.DataDir)
238                 cl.onClose = append(cl.onClose, func() {
239                         if err := storageImplCloser.Close(); err != nil {
240                                 cl.logger.Printf("error closing default storage: %s", err)
241                         }
242                 })
243                 storageImpl = storageImplCloser
244         }
245         cl.defaultStorage = storage.NewClient(storageImpl)
246
247         if cfg.PeerID != "" {
248                 missinggo.CopyExact(&cl.peerID, cfg.PeerID)
249         } else {
250                 o := copy(cl.peerID[:], cfg.Bep20)
251                 _, err = rand.Read(cl.peerID[o:])
252                 if err != nil {
253                         panic("error generating peer id")
254                 }
255         }
256
257         sockets, err := listenAll(cl.listenNetworks(), cl.config.ListenHost, cl.config.ListenPort, cl.firewallCallback, cl.logger)
258         if err != nil {
259                 return
260         }
261
262         // Check for panics.
263         cl.LocalPort()
264
265         for _, _s := range sockets {
266                 s := _s // Go is fucking retarded.
267                 cl.onClose = append(cl.onClose, func() { go s.Close() })
268                 if peerNetworkEnabled(parseNetworkString(s.Addr().Network()), cl.config) {
269                         cl.dialers = append(cl.dialers, s)
270                         cl.listeners = append(cl.listeners, s)
271                         if cl.config.AcceptPeerConnections {
272                                 go cl.acceptConnections(s)
273                         }
274                 }
275         }
276
277         go cl.forwardPort()
278         if !cfg.NoDHT {
279                 for _, s := range sockets {
280                         if pc, ok := s.(net.PacketConn); ok {
281                                 ds, err := cl.NewAnacrolixDhtServer(pc)
282                                 if err != nil {
283                                         panic(err)
284                                 }
285                                 cl.dhtServers = append(cl.dhtServers, AnacrolixDhtServerWrapper{ds})
286                                 cl.onClose = append(cl.onClose, func() { ds.Close() })
287                         }
288                 }
289         }
290
291         cl.websocketTrackers = websocketTrackers{
292                 PeerId: cl.peerID,
293                 Logger: cl.logger,
294                 GetAnnounceRequest: func(event tracker.AnnounceEvent, infoHash [20]byte) (tracker.AnnounceRequest, error) {
295                         cl.lock()
296                         defer cl.unlock()
297                         t, ok := cl.torrents[infoHash]
298                         if !ok {
299                                 return tracker.AnnounceRequest{}, errors.New("torrent not tracked by client")
300                         }
301                         return t.announceRequest(event), nil
302                 },
303                 Proxy:                      cl.config.HTTPProxy,
304                 WebsocketTrackerHttpHeader: cl.config.WebsocketTrackerHttpHeader,
305                 DialContext:                cl.config.TrackerDialContext,
306                 OnConn: func(dc datachannel.ReadWriteCloser, dcc webtorrent.DataChannelContext) {
307                         cl.lock()
308                         defer cl.unlock()
309                         t, ok := cl.torrents[dcc.InfoHash]
310                         if !ok {
311                                 cl.logger.WithDefaultLevel(log.Warning).Printf(
312                                         "got webrtc conn for unloaded torrent with infohash %x",
313                                         dcc.InfoHash,
314                                 )
315                                 dc.Close()
316                                 return
317                         }
318                         go t.onWebRtcConn(dc, dcc)
319                 },
320         }
321
322         return
323 }
324
325 func (cl *Client) AddDhtServer(d DhtServer) {
326         cl.dhtServers = append(cl.dhtServers, d)
327 }
328
329 // Adds a Dialer for outgoing connections. All Dialers are used when attempting to connect to a
330 // given address for any Torrent.
331 func (cl *Client) AddDialer(d Dialer) {
332         cl.lock()
333         defer cl.unlock()
334         cl.dialers = append(cl.dialers, d)
335         for _, t := range cl.torrents {
336                 t.openNewConns()
337         }
338 }
339
340 func (cl *Client) Listeners() []Listener {
341         return cl.listeners
342 }
343
344 // Registers a Listener, and starts Accepting on it. You must Close Listeners provided this way
345 // yourself.
346 func (cl *Client) AddListener(l Listener) {
347         cl.listeners = append(cl.listeners, l)
348         if cl.config.AcceptPeerConnections {
349                 go cl.acceptConnections(l)
350         }
351 }
352
353 func (cl *Client) firewallCallback(net.Addr) bool {
354         cl.rLock()
355         block := !cl.wantConns() || !cl.config.AcceptPeerConnections
356         cl.rUnlock()
357         if block {
358                 torrent.Add("connections firewalled", 1)
359         } else {
360                 torrent.Add("connections not firewalled", 1)
361         }
362         return block
363 }
364
365 func (cl *Client) listenOnNetwork(n network) bool {
366         if n.Ipv4 && cl.config.DisableIPv4 {
367                 return false
368         }
369         if n.Ipv6 && cl.config.DisableIPv6 {
370                 return false
371         }
372         if n.Tcp && cl.config.DisableTCP {
373                 return false
374         }
375         if n.Udp && cl.config.DisableUTP && cl.config.NoDHT {
376                 return false
377         }
378         return true
379 }
380
381 func (cl *Client) listenNetworks() (ns []network) {
382         for _, n := range allPeerNetworks {
383                 if cl.listenOnNetwork(n) {
384                         ns = append(ns, n)
385                 }
386         }
387         return
388 }
389
390 // Creates an anacrolix/dht Server, as would be done internally in NewClient, for the given conn.
391 func (cl *Client) NewAnacrolixDhtServer(conn net.PacketConn) (s *dht.Server, err error) {
392         logger := cl.logger.WithNames("dht", conn.LocalAddr().String())
393         cfg := dht.ServerConfig{
394                 IPBlocklist:    cl.ipBlockList,
395                 Conn:           conn,
396                 OnAnnouncePeer: cl.onDHTAnnouncePeer,
397                 PublicIP: func() net.IP {
398                         if connIsIpv6(conn) && cl.config.PublicIp6 != nil {
399                                 return cl.config.PublicIp6
400                         }
401                         return cl.config.PublicIp4
402                 }(),
403                 StartingNodes: cl.config.DhtStartingNodes(conn.LocalAddr().Network()),
404                 OnQuery:       cl.config.DHTOnQuery,
405                 Logger:        logger,
406         }
407         if f := cl.config.ConfigureAnacrolixDhtServer; f != nil {
408                 f(&cfg)
409         }
410         s, err = dht.NewServer(&cfg)
411         if err == nil {
412                 go s.TableMaintainer()
413         }
414         return
415 }
416
417 func (cl *Client) Closed() events.Done {
418         return cl.closed.Done()
419 }
420
421 func (cl *Client) eachDhtServer(f func(DhtServer)) {
422         for _, ds := range cl.dhtServers {
423                 f(ds)
424         }
425 }
426
427 // Stops the client. All connections to peers are closed and all activity will come to a halt.
428 func (cl *Client) Close() (errs []error) {
429         var closeGroup sync.WaitGroup // For concurrent cleanup to complete before returning
430         cl.lock()
431         for _, t := range cl.torrents {
432                 err := t.close(&closeGroup)
433                 if err != nil {
434                         errs = append(errs, err)
435                 }
436         }
437         for i := range cl.onClose {
438                 cl.onClose[len(cl.onClose)-1-i]()
439         }
440         cl.closed.Set()
441         cl.unlock()
442         cl.event.Broadcast()
443         closeGroup.Wait() // defer is LIFO. We want to Wait() after cl.unlock()
444         return
445 }
446
447 func (cl *Client) ipBlockRange(ip net.IP) (r iplist.Range, blocked bool) {
448         if cl.ipBlockList == nil {
449                 return
450         }
451         return cl.ipBlockList.Lookup(ip)
452 }
453
454 func (cl *Client) ipIsBlocked(ip net.IP) bool {
455         _, blocked := cl.ipBlockRange(ip)
456         return blocked
457 }
458
459 func (cl *Client) wantConns() bool {
460         if cl.config.AlwaysWantConns {
461                 return true
462         }
463         for _, t := range cl.torrents {
464                 if t.wantIncomingConns() {
465                         return true
466                 }
467         }
468         return false
469 }
470
471 // TODO: Apply filters for non-standard networks, particularly rate-limiting.
472 func (cl *Client) rejectAccepted(conn net.Conn) error {
473         if !cl.wantConns() {
474                 return errors.New("don't want conns right now")
475         }
476         ra := conn.RemoteAddr()
477         if rip := addrIpOrNil(ra); rip != nil {
478                 if cl.config.DisableIPv4Peers && rip.To4() != nil {
479                         return errors.New("ipv4 peers disabled")
480                 }
481                 if cl.config.DisableIPv4 && len(rip) == net.IPv4len {
482                         return errors.New("ipv4 disabled")
483                 }
484                 if cl.config.DisableIPv6 && len(rip) == net.IPv6len && rip.To4() == nil {
485                         return errors.New("ipv6 disabled")
486                 }
487                 if cl.rateLimitAccept(rip) {
488                         return errors.New("source IP accepted rate limited")
489                 }
490                 if cl.badPeerIPPort(rip, missinggo.AddrPort(ra)) {
491                         return errors.New("bad source addr")
492                 }
493         }
494         return nil
495 }
496
497 func (cl *Client) acceptConnections(l Listener) {
498         for {
499                 conn, err := l.Accept()
500                 torrent.Add("client listener accepts", 1)
501                 conn = pproffd.WrapNetConn(conn)
502                 cl.rLock()
503                 closed := cl.closed.IsSet()
504                 var reject error
505                 if !closed && conn != nil {
506                         reject = cl.rejectAccepted(conn)
507                 }
508                 cl.rUnlock()
509                 if closed {
510                         if conn != nil {
511                                 conn.Close()
512                         }
513                         return
514                 }
515                 if err != nil {
516                         log.Fmsg("error accepting connection: %s", err).LogLevel(log.Debug, cl.logger)
517                         continue
518                 }
519                 go func() {
520                         if reject != nil {
521                                 torrent.Add("rejected accepted connections", 1)
522                                 cl.logger.LazyLog(log.Debug, func() log.Msg {
523                                         return log.Fmsg("rejecting accepted conn: %v", reject)
524                                 })
525                                 conn.Close()
526                         } else {
527                                 go cl.incomingConnection(conn)
528                         }
529                         cl.logger.LazyLog(log.Debug, func() log.Msg {
530                                 return log.Fmsg("accepted %q connection at %q from %q",
531                                         l.Addr().Network(),
532                                         conn.LocalAddr(),
533                                         conn.RemoteAddr(),
534                                 )
535                         })
536                         torrent.Add(fmt.Sprintf("accepted conn remote IP len=%d", len(addrIpOrNil(conn.RemoteAddr()))), 1)
537                         torrent.Add(fmt.Sprintf("accepted conn network=%s", conn.RemoteAddr().Network()), 1)
538                         torrent.Add(fmt.Sprintf("accepted on %s listener", l.Addr().Network()), 1)
539                 }()
540         }
541 }
542
543 // Creates the PeerConn.connString for a regular net.Conn PeerConn.
544 func regularNetConnPeerConnConnString(nc net.Conn) string {
545         return fmt.Sprintf("%s-%s", nc.LocalAddr(), nc.RemoteAddr())
546 }
547
548 func (cl *Client) incomingConnection(nc net.Conn) {
549         defer nc.Close()
550         if tc, ok := nc.(*net.TCPConn); ok {
551                 tc.SetLinger(0)
552         }
553         remoteAddr, _ := tryIpPortFromNetAddr(nc.RemoteAddr())
554         c := cl.newConnection(
555                 nc,
556                 newConnectionOpts{
557                         outgoing:        false,
558                         remoteAddr:      nc.RemoteAddr(),
559                         localPublicAddr: cl.publicAddr(remoteAddr.IP),
560                         network:         nc.RemoteAddr().Network(),
561                         connString:      regularNetConnPeerConnConnString(nc),
562                 })
563         defer func() {
564                 cl.lock()
565                 defer cl.unlock()
566                 c.close()
567         }()
568         c.Discovery = PeerSourceIncoming
569         cl.runReceivedConn(c)
570 }
571
572 // Returns a handle to the given torrent, if it's present in the client.
573 func (cl *Client) Torrent(ih metainfo.Hash) (t *Torrent, ok bool) {
574         cl.rLock()
575         defer cl.rUnlock()
576         t, ok = cl.torrents[ih]
577         return
578 }
579
580 func (cl *Client) torrent(ih metainfo.Hash) *Torrent {
581         return cl.torrents[ih]
582 }
583
584 type DialResult struct {
585         Conn   net.Conn
586         Dialer Dialer
587 }
588
589 func countDialResult(err error) {
590         if err == nil {
591                 torrent.Add("successful dials", 1)
592         } else {
593                 torrent.Add("unsuccessful dials", 1)
594         }
595 }
596
597 func reducedDialTimeout(minDialTimeout, max time.Duration, halfOpenLimit, pendingPeers int) (ret time.Duration) {
598         ret = max / time.Duration((pendingPeers+halfOpenLimit)/halfOpenLimit)
599         if ret < minDialTimeout {
600                 ret = minDialTimeout
601         }
602         return
603 }
604
605 // Returns whether an address is known to connect to a client with our own ID.
606 func (cl *Client) dopplegangerAddr(addr string) bool {
607         _, ok := cl.dopplegangerAddrs[addr]
608         return ok
609 }
610
611 // Returns a connection over UTP or TCP, whichever is first to connect.
612 func (cl *Client) dialFirst(ctx context.Context, addr string) (res DialResult) {
613         return DialFirst(ctx, addr, cl.dialers)
614 }
615
616 // Returns a connection over UTP or TCP, whichever is first to connect.
617 func DialFirst(ctx context.Context, addr string, dialers []Dialer) (res DialResult) {
618         {
619                 t := perf.NewTimer(perf.CallerName(0))
620                 defer func() {
621                         if res.Conn == nil {
622                                 t.Mark(fmt.Sprintf("returned no conn (context: %v)", ctx.Err()))
623                         } else {
624                                 t.Mark("returned conn over " + res.Dialer.DialerNetwork())
625                         }
626                 }()
627         }
628         ctx, cancel := context.WithCancel(ctx)
629         // As soon as we return one connection, cancel the others.
630         defer cancel()
631         left := 0
632         resCh := make(chan DialResult, left)
633         for _, _s := range dialers {
634                 left++
635                 s := _s
636                 go func() {
637                         resCh <- DialResult{
638                                 dialFromSocket(ctx, s, addr),
639                                 s,
640                         }
641                 }()
642         }
643         // Wait for a successful connection.
644         func() {
645                 defer perf.ScopeTimer()()
646                 for ; left > 0 && res.Conn == nil; left-- {
647                         res = <-resCh
648                 }
649         }()
650         // There are still incompleted dials.
651         go func() {
652                 for ; left > 0; left-- {
653                         conn := (<-resCh).Conn
654                         if conn != nil {
655                                 conn.Close()
656                         }
657                 }
658         }()
659         if res.Conn != nil {
660                 go torrent.Add(fmt.Sprintf("network dialed first: %s", res.Conn.RemoteAddr().Network()), 1)
661         }
662         return res
663 }
664
665 func dialFromSocket(ctx context.Context, s Dialer, addr string) net.Conn {
666         c, err := s.Dial(ctx, addr)
667         // This is a bit optimistic, but it looks non-trivial to thread this through the proxy code. Set
668         // it now in case we close the connection forthwith.
669         if tc, ok := c.(*net.TCPConn); ok {
670                 tc.SetLinger(0)
671         }
672         countDialResult(err)
673         return c
674 }
675
676 func forgettableDialError(err error) bool {
677         return strings.Contains(err.Error(), "no suitable address found")
678 }
679
680 func (cl *Client) noLongerHalfOpen(t *Torrent, addr string) {
681         if _, ok := t.halfOpen[addr]; !ok {
682                 panic("invariant broken")
683         }
684         delete(t.halfOpen, addr)
685         cl.numHalfOpen--
686         for _, t := range cl.torrents {
687                 t.openNewConns()
688         }
689 }
690
691 // Performs initiator handshakes and returns a connection. Returns nil *PeerConn if no connection
692 // for valid reasons.
693 func (cl *Client) initiateProtocolHandshakes(
694         ctx context.Context,
695         nc net.Conn,
696         t *Torrent,
697         encryptHeader bool,
698         newConnOpts newConnectionOpts,
699 ) (
700         c *PeerConn, err error,
701 ) {
702         c = cl.newConnection(nc, newConnOpts)
703         c.headerEncrypted = encryptHeader
704         ctx, cancel := context.WithTimeout(ctx, cl.config.HandshakesTimeout)
705         defer cancel()
706         dl, ok := ctx.Deadline()
707         if !ok {
708                 panic(ctx)
709         }
710         err = nc.SetDeadline(dl)
711         if err != nil {
712                 panic(err)
713         }
714         err = cl.initiateHandshakes(c, t)
715         return
716 }
717
718 // Returns nil connection and nil error if no connection could be established for valid reasons.
719 func (cl *Client) establishOutgoingConnEx(t *Torrent, addr PeerRemoteAddr, obfuscatedHeader bool) (*PeerConn, error) {
720         dialCtx, cancel := context.WithTimeout(context.Background(), func() time.Duration {
721                 cl.rLock()
722                 defer cl.rUnlock()
723                 return t.dialTimeout()
724         }())
725         defer cancel()
726         dr := cl.dialFirst(dialCtx, addr.String())
727         nc := dr.Conn
728         if nc == nil {
729                 if dialCtx.Err() != nil {
730                         return nil, fmt.Errorf("dialing: %w", dialCtx.Err())
731                 }
732                 return nil, errors.New("dial failed")
733         }
734         addrIpPort, _ := tryIpPortFromNetAddr(addr)
735         c, err := cl.initiateProtocolHandshakes(
736                 context.Background(), nc, t, obfuscatedHeader,
737                 newConnectionOpts{
738                         outgoing:   true,
739                         remoteAddr: addr,
740                         // It would be possible to retrieve a public IP from the dialer used here?
741                         localPublicAddr: cl.publicAddr(addrIpPort.IP),
742                         network:         dr.Dialer.DialerNetwork(),
743                         connString:      regularNetConnPeerConnConnString(nc),
744                 })
745         if err != nil {
746                 nc.Close()
747         }
748         return c, err
749 }
750
751 // Returns nil connection and nil error if no connection could be established
752 // for valid reasons.
753 func (cl *Client) establishOutgoingConn(t *Torrent, addr PeerRemoteAddr) (c *PeerConn, err error) {
754         torrent.Add("establish outgoing connection", 1)
755         obfuscatedHeaderFirst := cl.config.HeaderObfuscationPolicy.Preferred
756         c, err = cl.establishOutgoingConnEx(t, addr, obfuscatedHeaderFirst)
757         if err == nil {
758                 torrent.Add("initiated conn with preferred header obfuscation", 1)
759                 return
760         }
761         // cl.logger.Printf("error establishing connection to %s (obfuscatedHeader=%t): %v", addr, obfuscatedHeaderFirst, err)
762         if cl.config.HeaderObfuscationPolicy.RequirePreferred {
763                 // We should have just tried with the preferred header obfuscation. If it was required,
764                 // there's nothing else to try.
765                 return
766         }
767         // Try again with encryption if we didn't earlier, or without if we did.
768         c, err = cl.establishOutgoingConnEx(t, addr, !obfuscatedHeaderFirst)
769         if err == nil {
770                 torrent.Add("initiated conn with fallback header obfuscation", 1)
771         }
772         // cl.logger.Printf("error establishing fallback connection to %v: %v", addr, err)
773         return
774 }
775
776 // Called to dial out and run a connection. The addr we're given is already
777 // considered half-open.
778 func (cl *Client) outgoingConnection(t *Torrent, addr PeerRemoteAddr, ps PeerSource, trusted bool) {
779         cl.dialRateLimiter.Wait(context.Background())
780         c, err := cl.establishOutgoingConn(t, addr)
781         if err == nil {
782                 c.conn.SetWriteDeadline(time.Time{})
783         }
784         cl.lock()
785         defer cl.unlock()
786         // Don't release lock between here and addPeerConn, unless it's for
787         // failure.
788         cl.noLongerHalfOpen(t, addr.String())
789         if err != nil {
790                 if cl.config.Debug {
791                         cl.logger.Levelf(log.Debug, "error establishing outgoing connection to %v: %v", addr, err)
792                 }
793                 return
794         }
795         defer c.close()
796         c.Discovery = ps
797         c.trusted = trusted
798         t.runHandshookConnLoggingErr(c)
799 }
800
801 // The port number for incoming peer connections. 0 if the client isn't listening.
802 func (cl *Client) incomingPeerPort() int {
803         return cl.LocalPort()
804 }
805
806 func (cl *Client) initiateHandshakes(c *PeerConn, t *Torrent) error {
807         if c.headerEncrypted {
808                 var rw io.ReadWriter
809                 var err error
810                 rw, c.cryptoMethod, err = mse.InitiateHandshake(
811                         struct {
812                                 io.Reader
813                                 io.Writer
814                         }{c.r, c.w},
815                         t.infoHash[:],
816                         nil,
817                         cl.config.CryptoProvides,
818                 )
819                 c.setRW(rw)
820                 if err != nil {
821                         return fmt.Errorf("header obfuscation handshake: %w", err)
822                 }
823         }
824         ih, err := cl.connBtHandshake(c, &t.infoHash)
825         if err != nil {
826                 return fmt.Errorf("bittorrent protocol handshake: %w", err)
827         }
828         if ih != t.infoHash {
829                 return errors.New("bittorrent protocol handshake: peer infohash didn't match")
830         }
831         return nil
832 }
833
834 // Calls f with any secret keys. Note that it takes the Client lock, and so must be used from code
835 // that won't also try to take the lock. This saves us copying all the infohashes everytime.
836 func (cl *Client) forSkeys(f func([]byte) bool) {
837         cl.rLock()
838         defer cl.rUnlock()
839         if false { // Emulate the bug from #114
840                 var firstIh InfoHash
841                 for ih := range cl.torrents {
842                         firstIh = ih
843                         break
844                 }
845                 for range cl.torrents {
846                         if !f(firstIh[:]) {
847                                 break
848                         }
849                 }
850                 return
851         }
852         for ih := range cl.torrents {
853                 if !f(ih[:]) {
854                         break
855                 }
856         }
857 }
858
859 func (cl *Client) handshakeReceiverSecretKeys() mse.SecretKeyIter {
860         if ret := cl.config.Callbacks.ReceiveEncryptedHandshakeSkeys; ret != nil {
861                 return ret
862         }
863         return cl.forSkeys
864 }
865
866 // Do encryption and bittorrent handshakes as receiver.
867 func (cl *Client) receiveHandshakes(c *PeerConn) (t *Torrent, err error) {
868         defer perf.ScopeTimerErr(&err)()
869         var rw io.ReadWriter
870         rw, c.headerEncrypted, c.cryptoMethod, err = handleEncryption(c.rw(), cl.handshakeReceiverSecretKeys(), cl.config.HeaderObfuscationPolicy, cl.config.CryptoSelector)
871         c.setRW(rw)
872         if err == nil || err == mse.ErrNoSecretKeyMatch {
873                 if c.headerEncrypted {
874                         torrent.Add("handshakes received encrypted", 1)
875                 } else {
876                         torrent.Add("handshakes received unencrypted", 1)
877                 }
878         } else {
879                 torrent.Add("handshakes received with error while handling encryption", 1)
880         }
881         if err != nil {
882                 if err == mse.ErrNoSecretKeyMatch {
883                         err = nil
884                 }
885                 return
886         }
887         if cl.config.HeaderObfuscationPolicy.RequirePreferred && c.headerEncrypted != cl.config.HeaderObfuscationPolicy.Preferred {
888                 err = errors.New("connection does not have required header obfuscation")
889                 return
890         }
891         ih, err := cl.connBtHandshake(c, nil)
892         if err != nil {
893                 return nil, fmt.Errorf("during bt handshake: %w", err)
894         }
895         cl.lock()
896         t = cl.torrents[ih]
897         cl.unlock()
898         return
899 }
900
901 var successfulPeerWireProtocolHandshakePeerReservedBytes expvar.Map
902
903 func init() {
904         torrent.Set(
905                 "successful_peer_wire_protocol_handshake_peer_reserved_bytes",
906                 &successfulPeerWireProtocolHandshakePeerReservedBytes)
907 }
908
909 func (cl *Client) connBtHandshake(c *PeerConn, ih *metainfo.Hash) (ret metainfo.Hash, err error) {
910         res, err := pp.Handshake(c.rw(), ih, cl.peerID, cl.config.Extensions)
911         if err != nil {
912                 return
913         }
914         successfulPeerWireProtocolHandshakePeerReservedBytes.Add(res.PeerExtensionBits.String(), 1)
915         ret = res.Hash
916         c.PeerExtensionBytes = res.PeerExtensionBits
917         c.PeerID = res.PeerID
918         c.completedHandshake = time.Now()
919         if cb := cl.config.Callbacks.CompletedHandshake; cb != nil {
920                 cb(c, res.Hash)
921         }
922         return
923 }
924
925 func (cl *Client) runReceivedConn(c *PeerConn) {
926         err := c.conn.SetDeadline(time.Now().Add(cl.config.HandshakesTimeout))
927         if err != nil {
928                 panic(err)
929         }
930         t, err := cl.receiveHandshakes(c)
931         if err != nil {
932                 cl.logger.LazyLog(log.Debug, func() log.Msg {
933                         return log.Fmsg(
934                                 "error receiving handshakes on %v: %s", c, err,
935                         ).Add(
936                                 "network", c.Network,
937                         )
938                 })
939                 torrent.Add("error receiving handshake", 1)
940                 cl.lock()
941                 cl.onBadAccept(c.RemoteAddr)
942                 cl.unlock()
943                 return
944         }
945         if t == nil {
946                 torrent.Add("received handshake for unloaded torrent", 1)
947                 cl.logger.LazyLog(log.Debug, func() log.Msg {
948                         return log.Fmsg("received handshake for unloaded torrent")
949                 })
950                 cl.lock()
951                 cl.onBadAccept(c.RemoteAddr)
952                 cl.unlock()
953                 return
954         }
955         torrent.Add("received handshake for loaded torrent", 1)
956         c.conn.SetWriteDeadline(time.Time{})
957         cl.lock()
958         defer cl.unlock()
959         t.runHandshookConnLoggingErr(c)
960 }
961
962 // Client lock must be held before entering this.
963 func (cl *Client) runHandshookConn(c *PeerConn, t *Torrent) error {
964         c.setTorrent(t)
965         for i, b := range cl.config.MinPeerExtensions {
966                 if c.PeerExtensionBytes[i]&b != b {
967                         return fmt.Errorf("peer did not meet minimum peer extensions: %x", c.PeerExtensionBytes[:])
968                 }
969         }
970         if c.PeerID == cl.peerID {
971                 if c.outgoing {
972                         connsToSelf.Add(1)
973                         addr := c.RemoteAddr.String()
974                         cl.dopplegangerAddrs[addr] = struct{}{}
975                 } /* else {
976                         // Because the remote address is not necessarily the same as its client's torrent listen
977                         // address, we won't record the remote address as a doppleganger. Instead, the initiator
978                         // can record *us* as the doppleganger.
979                 } */
980                 t.logger.Levelf(log.Debug, "local and remote peer ids are the same")
981                 return nil
982         }
983         c.r = deadlineReader{c.conn, c.r}
984         completedHandshakeConnectionFlags.Add(c.connectionFlags(), 1)
985         if connIsIpv6(c.conn) {
986                 torrent.Add("completed handshake over ipv6", 1)
987         }
988         if err := t.addPeerConn(c); err != nil {
989                 return fmt.Errorf("adding connection: %w", err)
990         }
991         defer t.dropConnection(c)
992         c.startMessageWriter()
993         cl.sendInitialMessages(c, t)
994         c.initUpdateRequestsTimer()
995         err := c.mainReadLoop()
996         if err != nil {
997                 return fmt.Errorf("main read loop: %w", err)
998         }
999         return nil
1000 }
1001
1002 const check = false
1003
1004 func (p *Peer) initUpdateRequestsTimer() {
1005         if check {
1006                 if p.updateRequestsTimer != nil {
1007                         panic(p.updateRequestsTimer)
1008                 }
1009         }
1010         if enableUpdateRequestsTimer {
1011                 p.updateRequestsTimer = time.AfterFunc(math.MaxInt64, p.updateRequestsTimerFunc)
1012         }
1013 }
1014
1015 const peerUpdateRequestsTimerReason = "updateRequestsTimer"
1016
1017 func (c *Peer) updateRequestsTimerFunc() {
1018         c.locker().Lock()
1019         defer c.locker().Unlock()
1020         if c.closed.IsSet() {
1021                 return
1022         }
1023         if c.isLowOnRequests() {
1024                 // If there are no outstanding requests, then a request update should have already run.
1025                 return
1026         }
1027         if d := time.Since(c.lastRequestUpdate); d < updateRequestsTimerDuration {
1028                 // These should be benign, Timer.Stop doesn't guarantee that its function won't run if it's
1029                 // already been fired.
1030                 torrent.Add("spurious timer requests updates", 1)
1031                 return
1032         }
1033         c.updateRequests(peerUpdateRequestsTimerReason)
1034 }
1035
1036 // Maximum pending requests we allow peers to send us. If peer requests are buffered on read, this
1037 // instructs the amount of memory that might be used to cache pending writes. Assuming 512KiB
1038 // (1<<19) cached for sending, for 16KiB (1<<14) chunks.
1039 const localClientReqq = 1024
1040
1041 // See the order given in Transmission's tr_peerMsgsNew.
1042 func (cl *Client) sendInitialMessages(conn *PeerConn, torrent *Torrent) {
1043         if conn.PeerExtensionBytes.SupportsExtended() && cl.config.Extensions.SupportsExtended() {
1044                 conn.write(pp.Message{
1045                         Type:       pp.Extended,
1046                         ExtendedID: pp.HandshakeExtendedID,
1047                         ExtendedPayload: func() []byte {
1048                                 msg := pp.ExtendedHandshakeMessage{
1049                                         M: map[pp.ExtensionName]pp.ExtensionNumber{
1050                                                 pp.ExtensionNameMetadata:  metadataExtendedId,
1051                                                 utHolepunch.ExtensionName: utHolepunchExtendedId,
1052                                         },
1053                                         V:            cl.config.ExtendedHandshakeClientVersion,
1054                                         Reqq:         localClientReqq,
1055                                         YourIp:       pp.CompactIp(conn.remoteIp()),
1056                                         Encryption:   cl.config.HeaderObfuscationPolicy.Preferred || !cl.config.HeaderObfuscationPolicy.RequirePreferred,
1057                                         Port:         cl.incomingPeerPort(),
1058                                         MetadataSize: torrent.metadataSize(),
1059                                         // TODO: We can figure these out specific to the socket used.
1060                                         Ipv4: pp.CompactIp(cl.config.PublicIp4.To4()),
1061                                         Ipv6: cl.config.PublicIp6.To16(),
1062                                 }
1063                                 if !cl.config.DisablePEX {
1064                                         msg.M[pp.ExtensionNamePex] = pexExtendedId
1065                                 }
1066                                 return bencode.MustMarshal(msg)
1067                         }(),
1068                 })
1069         }
1070         func() {
1071                 if conn.fastEnabled() {
1072                         if torrent.haveAllPieces() {
1073                                 conn.write(pp.Message{Type: pp.HaveAll})
1074                                 conn.sentHaves.AddRange(0, bitmap.BitRange(conn.t.NumPieces()))
1075                                 return
1076                         } else if !torrent.haveAnyPieces() {
1077                                 conn.write(pp.Message{Type: pp.HaveNone})
1078                                 conn.sentHaves.Clear()
1079                                 return
1080                         }
1081                 }
1082                 conn.postBitfield()
1083         }()
1084         if conn.PeerExtensionBytes.SupportsDHT() && cl.config.Extensions.SupportsDHT() && cl.haveDhtServer() {
1085                 conn.write(pp.Message{
1086                         Type: pp.Port,
1087                         Port: cl.dhtPort(),
1088                 })
1089         }
1090 }
1091
1092 func (cl *Client) dhtPort() (ret uint16) {
1093         if len(cl.dhtServers) == 0 {
1094                 return
1095         }
1096         return uint16(missinggo.AddrPort(cl.dhtServers[len(cl.dhtServers)-1].Addr()))
1097 }
1098
1099 func (cl *Client) haveDhtServer() bool {
1100         return len(cl.dhtServers) > 0
1101 }
1102
1103 // Process incoming ut_metadata message.
1104 func (cl *Client) gotMetadataExtensionMsg(payload []byte, t *Torrent, c *PeerConn) error {
1105         var d pp.ExtendedMetadataRequestMsg
1106         err := bencode.Unmarshal(payload, &d)
1107         if _, ok := err.(bencode.ErrUnusedTrailingBytes); ok {
1108         } else if err != nil {
1109                 return fmt.Errorf("error unmarshalling bencode: %s", err)
1110         }
1111         piece := d.Piece
1112         switch d.Type {
1113         case pp.DataMetadataExtensionMsgType:
1114                 c.allStats(add(1, func(cs *ConnStats) *Count { return &cs.MetadataChunksRead }))
1115                 if !c.requestedMetadataPiece(piece) {
1116                         return fmt.Errorf("got unexpected piece %d", piece)
1117                 }
1118                 c.metadataRequests[piece] = false
1119                 begin := len(payload) - d.PieceSize()
1120                 if begin < 0 || begin >= len(payload) {
1121                         return fmt.Errorf("data has bad offset in payload: %d", begin)
1122                 }
1123                 t.saveMetadataPiece(piece, payload[begin:])
1124                 c.lastUsefulChunkReceived = time.Now()
1125                 err = t.maybeCompleteMetadata()
1126                 if err != nil {
1127                         // Log this at the Torrent-level, as we don't partition metadata by Peer yet, so we
1128                         // don't know who to blame. TODO: Also errors can be returned here that aren't related
1129                         // to verifying metadata, which should be fixed. This should be tagged with metadata, so
1130                         // log consumers can filter for this message.
1131                         t.logger.WithDefaultLevel(log.Warning).Printf("error completing metadata: %v", err)
1132                 }
1133                 return err
1134         case pp.RequestMetadataExtensionMsgType:
1135                 if !t.haveMetadataPiece(piece) {
1136                         c.write(t.newMetadataExtensionMessage(c, pp.RejectMetadataExtensionMsgType, d.Piece, nil))
1137                         return nil
1138                 }
1139                 start := (1 << 14) * piece
1140                 c.logger.WithDefaultLevel(log.Debug).Printf("sending metadata piece %d", piece)
1141                 c.write(t.newMetadataExtensionMessage(c, pp.DataMetadataExtensionMsgType, piece, t.metadataBytes[start:start+t.metadataPieceSize(piece)]))
1142                 return nil
1143         case pp.RejectMetadataExtensionMsgType:
1144                 return nil
1145         default:
1146                 return errors.New("unknown msg_type value")
1147         }
1148 }
1149
1150 func (cl *Client) badPeerAddr(addr PeerRemoteAddr) bool {
1151         if ipa, ok := tryIpPortFromNetAddr(addr); ok {
1152                 return cl.badPeerIPPort(ipa.IP, ipa.Port)
1153         }
1154         return false
1155 }
1156
1157 // Returns whether the IP address and port are considered "bad".
1158 func (cl *Client) badPeerIPPort(ip net.IP, port int) bool {
1159         if port == 0 || ip == nil {
1160                 return true
1161         }
1162         if cl.dopplegangerAddr(net.JoinHostPort(ip.String(), strconv.FormatInt(int64(port), 10))) {
1163                 return true
1164         }
1165         if _, ok := cl.ipBlockRange(ip); ok {
1166                 return true
1167         }
1168         ipAddr, ok := netip.AddrFromSlice(ip)
1169         if !ok {
1170                 panic(ip)
1171         }
1172         if _, ok := cl.badPeerIPs[ipAddr]; ok {
1173                 return true
1174         }
1175         return false
1176 }
1177
1178 // Return a Torrent ready for insertion into a Client.
1179 func (cl *Client) newTorrent(ih metainfo.Hash, specStorage storage.ClientImpl) (t *Torrent) {
1180         return cl.newTorrentOpt(AddTorrentOpts{
1181                 InfoHash: ih,
1182                 Storage:  specStorage,
1183         })
1184 }
1185
1186 // Return a Torrent ready for insertion into a Client.
1187 func (cl *Client) newTorrentOpt(opts AddTorrentOpts) (t *Torrent) {
1188         // use provided storage, if provided
1189         storageClient := cl.defaultStorage
1190         if opts.Storage != nil {
1191                 storageClient = storage.NewClient(opts.Storage)
1192         }
1193
1194         t = &Torrent{
1195                 cl:       cl,
1196                 infoHash: opts.InfoHash,
1197                 peers: prioritizedPeers{
1198                         om: gbtree.New(32),
1199                         getPrio: func(p PeerInfo) peerPriority {
1200                                 ipPort := p.addr()
1201                                 return bep40PriorityIgnoreError(cl.publicAddr(ipPort.IP), ipPort)
1202                         },
1203                 },
1204                 conns: make(map[*PeerConn]struct{}, 2*cl.config.EstablishedConnsPerTorrent),
1205
1206                 halfOpen: make(map[string]PeerInfo),
1207
1208                 storageOpener:       storageClient,
1209                 maxEstablishedConns: cl.config.EstablishedConnsPerTorrent,
1210
1211                 metadataChanged: sync.Cond{
1212                         L: cl.locker(),
1213                 },
1214                 webSeeds:     make(map[string]*Peer),
1215                 gotMetainfoC: make(chan struct{}),
1216         }
1217         t.smartBanCache.Hash = sha1.Sum
1218         t.smartBanCache.Init()
1219         t.networkingEnabled.Set()
1220         t.logger = cl.logger.WithContextValue(t).WithNames("torrent", t.infoHash.HexString())
1221         t.sourcesLogger = t.logger.WithNames("sources")
1222         if opts.ChunkSize == 0 {
1223                 opts.ChunkSize = defaultChunkSize
1224         }
1225         t.setChunkSize(opts.ChunkSize)
1226         return
1227 }
1228
1229 // A file-like handle to some torrent data resource.
1230 type Handle interface {
1231         io.Reader
1232         io.Seeker
1233         io.Closer
1234         io.ReaderAt
1235 }
1236
1237 func (cl *Client) AddTorrentInfoHash(infoHash metainfo.Hash) (t *Torrent, new bool) {
1238         return cl.AddTorrentInfoHashWithStorage(infoHash, nil)
1239 }
1240
1241 // Adds a torrent by InfoHash with a custom Storage implementation.
1242 // If the torrent already exists then this Storage is ignored and the
1243 // existing torrent returned with `new` set to `false`
1244 func (cl *Client) AddTorrentInfoHashWithStorage(infoHash metainfo.Hash, specStorage storage.ClientImpl) (t *Torrent, new bool) {
1245         cl.lock()
1246         defer cl.unlock()
1247         t, ok := cl.torrents[infoHash]
1248         if ok {
1249                 return
1250         }
1251         new = true
1252
1253         t = cl.newTorrent(infoHash, specStorage)
1254         cl.eachDhtServer(func(s DhtServer) {
1255                 if cl.config.PeriodicallyAnnounceTorrentsToDht {
1256                         go t.dhtAnnouncer(s)
1257                 }
1258         })
1259         cl.torrents[infoHash] = t
1260         cl.clearAcceptLimits()
1261         t.updateWantPeersEvent()
1262         // Tickle Client.waitAccept, new torrent may want conns.
1263         cl.event.Broadcast()
1264         return
1265 }
1266
1267 // Adds a torrent by InfoHash with a custom Storage implementation. If the torrent already exists
1268 // then this Storage is ignored and the existing torrent returned with `new` set to `false`.
1269 func (cl *Client) AddTorrentOpt(opts AddTorrentOpts) (t *Torrent, new bool) {
1270         infoHash := opts.InfoHash
1271         cl.lock()
1272         defer cl.unlock()
1273         t, ok := cl.torrents[infoHash]
1274         if ok {
1275                 return
1276         }
1277         new = true
1278
1279         t = cl.newTorrentOpt(opts)
1280         cl.eachDhtServer(func(s DhtServer) {
1281                 if cl.config.PeriodicallyAnnounceTorrentsToDht {
1282                         go t.dhtAnnouncer(s)
1283                 }
1284         })
1285         cl.torrents[infoHash] = t
1286         t.setInfoBytesLocked(opts.InfoBytes)
1287         cl.clearAcceptLimits()
1288         t.updateWantPeersEvent()
1289         // Tickle Client.waitAccept, new torrent may want conns.
1290         cl.event.Broadcast()
1291         return
1292 }
1293
1294 type AddTorrentOpts struct {
1295         InfoHash  infohash.T
1296         Storage   storage.ClientImpl
1297         ChunkSize pp.Integer
1298         InfoBytes []byte
1299 }
1300
1301 // Add or merge a torrent spec. Returns new if the torrent wasn't already in the client. See also
1302 // Torrent.MergeSpec.
1303 func (cl *Client) AddTorrentSpec(spec *TorrentSpec) (t *Torrent, new bool, err error) {
1304         t, new = cl.AddTorrentOpt(AddTorrentOpts{
1305                 InfoHash:  spec.InfoHash,
1306                 Storage:   spec.Storage,
1307                 ChunkSize: spec.ChunkSize,
1308         })
1309         modSpec := *spec
1310         if new {
1311                 // ChunkSize was already applied by adding a new Torrent, and MergeSpec disallows changing
1312                 // it.
1313                 modSpec.ChunkSize = 0
1314         }
1315         err = t.MergeSpec(&modSpec)
1316         if err != nil && new {
1317                 t.Drop()
1318         }
1319         return
1320 }
1321
1322 // The trackers will be merged with the existing ones. If the Info isn't yet known, it will be set.
1323 // spec.DisallowDataDownload/Upload will be read and applied
1324 // The display name is replaced if the new spec provides one. Note that any `Storage` is ignored.
1325 func (t *Torrent) MergeSpec(spec *TorrentSpec) error {
1326         if spec.DisplayName != "" {
1327                 t.SetDisplayName(spec.DisplayName)
1328         }
1329         if spec.InfoBytes != nil {
1330                 err := t.SetInfoBytes(spec.InfoBytes)
1331                 if err != nil {
1332                         return err
1333                 }
1334         }
1335         cl := t.cl
1336         cl.AddDhtNodes(spec.DhtNodes)
1337         t.UseSources(spec.Sources)
1338         cl.lock()
1339         defer cl.unlock()
1340         t.initialPieceCheckDisabled = spec.DisableInitialPieceCheck
1341         for _, url := range spec.Webseeds {
1342                 t.addWebSeed(url)
1343         }
1344         for _, peerAddr := range spec.PeerAddrs {
1345                 t.addPeer(PeerInfo{
1346                         Addr:    StringAddr(peerAddr),
1347                         Source:  PeerSourceDirect,
1348                         Trusted: true,
1349                 })
1350         }
1351         if spec.ChunkSize != 0 {
1352                 panic("chunk size cannot be changed for existing Torrent")
1353         }
1354         t.addTrackers(spec.Trackers)
1355         t.maybeNewConns()
1356         t.dataDownloadDisallowed.SetBool(spec.DisallowDataDownload)
1357         t.dataUploadDisallowed = spec.DisallowDataUpload
1358         return nil
1359 }
1360
1361 func (cl *Client) dropTorrent(infoHash metainfo.Hash, wg *sync.WaitGroup) (err error) {
1362         t, ok := cl.torrents[infoHash]
1363         if !ok {
1364                 err = fmt.Errorf("no such torrent")
1365                 return
1366         }
1367         err = t.close(wg)
1368         delete(cl.torrents, infoHash)
1369         return
1370 }
1371
1372 func (cl *Client) allTorrentsCompleted() bool {
1373         for _, t := range cl.torrents {
1374                 if !t.haveInfo() {
1375                         return false
1376                 }
1377                 if !t.haveAllPieces() {
1378                         return false
1379                 }
1380         }
1381         return true
1382 }
1383
1384 // Returns true when all torrents are completely downloaded and false if the
1385 // client is stopped before that.
1386 func (cl *Client) WaitAll() bool {
1387         cl.lock()
1388         defer cl.unlock()
1389         for !cl.allTorrentsCompleted() {
1390                 if cl.closed.IsSet() {
1391                         return false
1392                 }
1393                 cl.event.Wait()
1394         }
1395         return true
1396 }
1397
1398 // Returns handles to all the torrents loaded in the Client.
1399 func (cl *Client) Torrents() []*Torrent {
1400         cl.rLock()
1401         defer cl.rUnlock()
1402         return cl.torrentsAsSlice()
1403 }
1404
1405 func (cl *Client) torrentsAsSlice() (ret []*Torrent) {
1406         for _, t := range cl.torrents {
1407                 ret = append(ret, t)
1408         }
1409         return
1410 }
1411
1412 func (cl *Client) AddMagnet(uri string) (T *Torrent, err error) {
1413         spec, err := TorrentSpecFromMagnetUri(uri)
1414         if err != nil {
1415                 return
1416         }
1417         T, _, err = cl.AddTorrentSpec(spec)
1418         return
1419 }
1420
1421 func (cl *Client) AddTorrent(mi *metainfo.MetaInfo) (T *Torrent, err error) {
1422         ts, err := TorrentSpecFromMetaInfoErr(mi)
1423         if err != nil {
1424                 return
1425         }
1426         T, _, err = cl.AddTorrentSpec(ts)
1427         return
1428 }
1429
1430 func (cl *Client) AddTorrentFromFile(filename string) (T *Torrent, err error) {
1431         mi, err := metainfo.LoadFromFile(filename)
1432         if err != nil {
1433                 return
1434         }
1435         return cl.AddTorrent(mi)
1436 }
1437
1438 func (cl *Client) DhtServers() []DhtServer {
1439         return cl.dhtServers
1440 }
1441
1442 func (cl *Client) AddDhtNodes(nodes []string) {
1443         for _, n := range nodes {
1444                 hmp := missinggo.SplitHostMaybePort(n)
1445                 ip := net.ParseIP(hmp.Host)
1446                 if ip == nil {
1447                         cl.logger.Printf("won't add DHT node with bad IP: %q", hmp.Host)
1448                         continue
1449                 }
1450                 ni := krpc.NodeInfo{
1451                         Addr: krpc.NodeAddr{
1452                                 IP:   ip,
1453                                 Port: hmp.Port,
1454                         },
1455                 }
1456                 cl.eachDhtServer(func(s DhtServer) {
1457                         s.AddNode(ni)
1458                 })
1459         }
1460 }
1461
1462 func (cl *Client) banPeerIP(ip net.IP) {
1463         // We can't take this from string, because it will lose netip's v4on6. net.ParseIP parses v4
1464         // addresses directly to v4on6, which doesn't compare equal with v4.
1465         ipAddr, ok := netip.AddrFromSlice(ip)
1466         if !ok {
1467                 panic(ip)
1468         }
1469         g.MakeMapIfNilAndSet(&cl.badPeerIPs, ipAddr, struct{}{})
1470         for _, t := range cl.torrents {
1471                 t.iterPeers(func(p *Peer) {
1472                         if p.remoteIp().Equal(ip) {
1473                                 t.logger.Levelf(log.Warning, "dropping peer %v with banned ip %v", p, ip)
1474                                 // Should this be a close?
1475                                 p.drop()
1476                         }
1477                 })
1478         }
1479 }
1480
1481 type newConnectionOpts struct {
1482         outgoing        bool
1483         remoteAddr      PeerRemoteAddr
1484         localPublicAddr peerLocalPublicAddr
1485         network         string
1486         connString      string
1487 }
1488
1489 func (cl *Client) newConnection(nc net.Conn, opts newConnectionOpts) (c *PeerConn) {
1490         if opts.network == "" {
1491                 panic(opts.remoteAddr)
1492         }
1493         c = &PeerConn{
1494                 Peer: Peer{
1495                         outgoing:        opts.outgoing,
1496                         choking:         true,
1497                         peerChoking:     true,
1498                         PeerMaxRequests: 250,
1499
1500                         RemoteAddr:      opts.remoteAddr,
1501                         localPublicAddr: opts.localPublicAddr,
1502                         Network:         opts.network,
1503                         callbacks:       &cl.config.Callbacks,
1504                 },
1505                 connString: opts.connString,
1506                 conn:       nc,
1507         }
1508         c.peerRequestDataAllocLimiter.Max = cl.config.MaxAllocPeerRequestDataPerConn
1509         c.initRequestState()
1510         // TODO: Need to be much more explicit about this, including allowing non-IP bannable addresses.
1511         if opts.remoteAddr != nil {
1512                 netipAddrPort, err := netip.ParseAddrPort(opts.remoteAddr.String())
1513                 if err == nil {
1514                         c.bannableAddr = Some(netipAddrPort.Addr())
1515                 }
1516         }
1517         c.peerImpl = c
1518         c.logger = cl.logger.WithDefaultLevel(log.Warning)
1519         c.setRW(connStatsReadWriter{nc, c})
1520         c.r = &rateLimitedReader{
1521                 l: cl.config.DownloadRateLimiter,
1522                 r: c.r,
1523         }
1524         c.logger.Levelf(
1525                 log.Debug,
1526                 "new PeerConn %p [Client %p remoteAddr %v network %v outgoing %t]",
1527                 c, cl, opts.remoteAddr, opts.network, opts.outgoing,
1528         )
1529         for _, f := range cl.config.Callbacks.NewPeer {
1530                 f(&c.Peer)
1531         }
1532         return
1533 }
1534
1535 func (cl *Client) onDHTAnnouncePeer(ih metainfo.Hash, ip net.IP, port int, portOk bool) {
1536         cl.lock()
1537         defer cl.unlock()
1538         t := cl.torrent(ih)
1539         if t == nil {
1540                 return
1541         }
1542         t.addPeers([]PeerInfo{{
1543                 Addr:   ipPortAddr{ip, port},
1544                 Source: PeerSourceDhtAnnouncePeer,
1545         }})
1546 }
1547
1548 func firstNotNil(ips ...net.IP) net.IP {
1549         for _, ip := range ips {
1550                 if ip != nil {
1551                         return ip
1552                 }
1553         }
1554         return nil
1555 }
1556
1557 func (cl *Client) eachListener(f func(Listener) bool) {
1558         for _, s := range cl.listeners {
1559                 if !f(s) {
1560                         break
1561                 }
1562         }
1563 }
1564
1565 func (cl *Client) findListener(f func(Listener) bool) (ret Listener) {
1566         for i := 0; i < len(cl.listeners); i += 1 {
1567                 if ret = cl.listeners[i]; f(ret) {
1568                         return
1569                 }
1570         }
1571         return nil
1572 }
1573
1574 func (cl *Client) publicIp(peer net.IP) net.IP {
1575         // TODO: Use BEP 10 to determine how peers are seeing us.
1576         if peer.To4() != nil {
1577                 return firstNotNil(
1578                         cl.config.PublicIp4,
1579                         cl.findListenerIp(func(ip net.IP) bool { return ip.To4() != nil }),
1580                 )
1581         }
1582
1583         return firstNotNil(
1584                 cl.config.PublicIp6,
1585                 cl.findListenerIp(func(ip net.IP) bool { return ip.To4() == nil }),
1586         )
1587 }
1588
1589 func (cl *Client) findListenerIp(f func(net.IP) bool) net.IP {
1590         l := cl.findListener(
1591                 func(l Listener) bool {
1592                         return f(addrIpOrNil(l.Addr()))
1593                 },
1594         )
1595         if l == nil {
1596                 return nil
1597         }
1598         return addrIpOrNil(l.Addr())
1599 }
1600
1601 // Our IP as a peer should see it.
1602 func (cl *Client) publicAddr(peer net.IP) IpPort {
1603         return IpPort{IP: cl.publicIp(peer), Port: uint16(cl.incomingPeerPort())}
1604 }
1605
1606 // ListenAddrs addresses currently being listened to.
1607 func (cl *Client) ListenAddrs() (ret []net.Addr) {
1608         cl.lock()
1609         ret = make([]net.Addr, len(cl.listeners))
1610         for i := 0; i < len(cl.listeners); i += 1 {
1611                 ret[i] = cl.listeners[i].Addr()
1612         }
1613         cl.unlock()
1614         return
1615 }
1616
1617 func (cl *Client) PublicIPs() (ips []net.IP) {
1618         if ip := cl.config.PublicIp4; ip != nil {
1619                 ips = append(ips, ip)
1620         }
1621         if ip := cl.config.PublicIp6; ip != nil {
1622                 ips = append(ips, ip)
1623         }
1624         return
1625 }
1626
1627 func (cl *Client) onBadAccept(addr PeerRemoteAddr) {
1628         ipa, ok := tryIpPortFromNetAddr(addr)
1629         if !ok {
1630                 return
1631         }
1632         ip := maskIpForAcceptLimiting(ipa.IP)
1633         if cl.acceptLimiter == nil {
1634                 cl.acceptLimiter = make(map[ipStr]int)
1635         }
1636         cl.acceptLimiter[ipStr(ip.String())]++
1637 }
1638
1639 func maskIpForAcceptLimiting(ip net.IP) net.IP {
1640         if ip4 := ip.To4(); ip4 != nil {
1641                 return ip4.Mask(net.CIDRMask(24, 32))
1642         }
1643         return ip
1644 }
1645
1646 func (cl *Client) clearAcceptLimits() {
1647         cl.acceptLimiter = nil
1648 }
1649
1650 func (cl *Client) acceptLimitClearer() {
1651         for {
1652                 select {
1653                 case <-cl.closed.Done():
1654                         return
1655                 case <-time.After(15 * time.Minute):
1656                         cl.lock()
1657                         cl.clearAcceptLimits()
1658                         cl.unlock()
1659                 }
1660         }
1661 }
1662
1663 func (cl *Client) rateLimitAccept(ip net.IP) bool {
1664         if cl.config.DisableAcceptRateLimiting {
1665                 return false
1666         }
1667         return cl.acceptLimiter[ipStr(maskIpForAcceptLimiting(ip).String())] > 0
1668 }
1669
1670 func (cl *Client) rLock() {
1671         cl._mu.RLock()
1672 }
1673
1674 func (cl *Client) rUnlock() {
1675         cl._mu.RUnlock()
1676 }
1677
1678 func (cl *Client) lock() {
1679         cl._mu.Lock()
1680 }
1681
1682 func (cl *Client) unlock() {
1683         cl._mu.Unlock()
1684 }
1685
1686 func (cl *Client) locker() *lockWithDeferreds {
1687         return &cl._mu
1688 }
1689
1690 func (cl *Client) String() string {
1691         return fmt.Sprintf("<%[1]T %[1]p>", cl)
1692 }
1693
1694 // Returns connection-level aggregate stats at the Client level. See the comment on
1695 // TorrentStats.ConnStats.
1696 func (cl *Client) ConnStats() ConnStats {
1697         return cl.stats.Copy()
1698 }