peerconn.go

   1 package torrent
   2
   3 import (
   4         "bufio"
   5         "bytes"
   6         "context"
   7         "errors"
   8         "fmt"
   9         "io"
  10         "math/rand"
  11         "net"
  12         "net/netip"
  13         "strconv"
  14         "strings"
  15         "sync/atomic"
  16         "time"
  17
  18         "github.com/RoaringBitmap/roaring"
  19         "github.com/anacrolix/generics"
  20         . "github.com/anacrolix/generics"
  21         "github.com/anacrolix/log"
  22         "github.com/anacrolix/missinggo/v2/bitmap"
  23         "github.com/anacrolix/multiless"
  24         "golang.org/x/exp/maps"
  25         "golang.org/x/time/rate"
  26
  27         "github.com/anacrolix/torrent/bencode"
  28         "github.com/anacrolix/torrent/internal/alloclim"
  29         "github.com/anacrolix/torrent/metainfo"
  30         "github.com/anacrolix/torrent/mse"
  31         pp "github.com/anacrolix/torrent/peer_protocol"
  32         utHolepunch "github.com/anacrolix/torrent/peer_protocol/ut-holepunch"
  33 )
  34
  35 // Maintains the state of a BitTorrent-protocol based connection with a peer.
  36 type PeerConn struct {
  37         Peer
  38
  39         // A string that should identify the PeerConn's net.Conn endpoints. The net.Conn could
  40         // be wrapping WebRTC, uTP, or TCP etc. Used in writing the conn status for peers.
  41         connString string
  42
  43         // See BEP 3 etc.
  44         PeerID             PeerID
  45         PeerExtensionBytes pp.PeerExtensionBits
  46         PeerListenPort     int
  47
  48         // The actual Conn, used for closing, and setting socket options. Do not use methods on this
  49         // while holding any mutexes.
  50         conn net.Conn
  51         // The Reader and Writer for this Conn, with hooks installed for stats,
  52         // limiting, deadlines etc.
  53         w io.Writer
  54         r io.Reader
  55
  56         messageWriter peerConnMsgWriter
  57
  58         PeerExtensionIDs map[pp.ExtensionName]pp.ExtensionNumber
  59         PeerClientName   atomic.Value
  60         uploadTimer      *time.Timer
  61         pex              pexConnState
  62
  63         // The pieces the peer has claimed to have.
  64         _peerPieces roaring.Bitmap
  65         // The peer has everything. This can occur due to a special message, when
  66         // we may not even know the number of pieces in the torrent yet.
  67         peerSentHaveAll bool
  68
  69         peerRequestDataAllocLimiter alloclim.Limiter
  70
  71         outstandingHolepunchingRendezvous map[netip.AddrPort]struct{}
  72 }
  73
  74 func (cn *PeerConn) pexStatus() string {
  75         if !cn.bitExtensionEnabled(pp.ExtensionBitLtep) {
  76                 return "extended protocol disabled"
  77         }
  78         if cn.PeerExtensionIDs == nil {
  79                 return "pending extended handshake"
  80         }
  81         if !cn.supportsExtension(pp.ExtensionNamePex) {
  82                 return "unsupported"
  83         }
  84         if true {
  85                 return fmt.Sprintf(
  86                         "%v conns, %v unsent events",
  87                         len(cn.pex.remoteLiveConns),
  88                         cn.pex.numPending(),
  89                 )
  90         } else {
  91                 // This alternative branch prints out the remote live conn addresses.
  92                 return fmt.Sprintf(
  93                         "%v conns, %v unsent events",
  94                         strings.Join(generics.SliceMap(
  95                                 maps.Keys(cn.pex.remoteLiveConns),
  96                                 func(from netip.AddrPort) string {
  97                                         return from.String()
  98                                 }), ","),
  99                         cn.pex.numPending(),
 100                 )
 101         }
 102 }
 103
 104 func (cn *PeerConn) peerImplStatusLines() []string {
 105         return []string{
 106                 cn.connString,
 107                 fmt.Sprintf("peer id: %+q", cn.PeerID),
 108                 fmt.Sprintf("extensions: %v", cn.PeerExtensionBytes),
 109                 fmt.Sprintf("ltep extensions: %v", cn.PeerExtensionIDs),
 110                 fmt.Sprintf("pex: %s", cn.pexStatus()),
 111         }
 112 }
 113
 114 // Returns true if the connection is over IPv6.
 115 func (cn *PeerConn) ipv6() bool {
 116         ip := cn.remoteIp()
 117         if ip.To4() != nil {
 118                 return false
 119         }
 120         return len(ip) == net.IPv6len
 121 }
 122
 123 // Returns true the if the dialer/initiator has the higher client peer ID. See
 124 // https://github.com/arvidn/libtorrent/blame/272828e1cc37b042dfbbafa539222d8533e99755/src/bt_peer_connection.cpp#L3536-L3557.
 125 // As far as I can tell, Transmission just keeps the oldest connection.
 126 func (cn *PeerConn) isPreferredDirection() bool {
 127         // True if our client peer ID is higher than the remote's peer ID.
 128         return bytes.Compare(cn.PeerID[:], cn.t.cl.peerID[:]) < 0 == cn.outgoing
 129 }
 130
 131 // Returns whether the left connection should be preferred over the right one,
 132 // considering only their networking properties. If ok is false, we can't
 133 // decide.
 134 func (l *PeerConn) hasPreferredNetworkOver(r *PeerConn) bool {
 135         var ml multiless.Computation
 136         ml = ml.Bool(r.isPreferredDirection(), l.isPreferredDirection())
 137         ml = ml.Bool(l.utp(), r.utp())
 138         ml = ml.Bool(r.ipv6(), l.ipv6())
 139         return ml.Less()
 140 }
 141
 142 func (cn *PeerConn) peerHasAllPieces() (all, known bool) {
 143         if cn.peerSentHaveAll {
 144                 return true, true
 145         }
 146         if !cn.t.haveInfo() {
 147                 return false, false
 148         }
 149         return cn._peerPieces.GetCardinality() == uint64(cn.t.numPieces()), true
 150 }
 151
 152 func (cn *PeerConn) onGotInfo(info *metainfo.Info) {
 153         cn.setNumPieces(info.NumPieces())
 154 }
 155
 156 // Correct the PeerPieces slice length. Return false if the existing slice is invalid, such as by
 157 // receiving badly sized BITFIELD, or invalid HAVE messages.
 158 func (cn *PeerConn) setNumPieces(num pieceIndex) {
 159         cn._peerPieces.RemoveRange(bitmap.BitRange(num), bitmap.ToEnd)
 160         cn.peerPiecesChanged()
 161 }
 162
 163 func (cn *PeerConn) peerPieces() *roaring.Bitmap {
 164         return &cn._peerPieces
 165 }
 166
 167 func (cn *PeerConn) connectionFlags() (ret string) {
 168         c := func(b byte) {
 169                 ret += string([]byte{b})
 170         }
 171         if cn.cryptoMethod == mse.CryptoMethodRC4 {
 172                 c('E')
 173         } else if cn.headerEncrypted {
 174                 c('e')
 175         }
 176         ret += string(cn.Discovery)
 177         if cn.utp() {
 178                 c('U')
 179         }
 180         return
 181 }
 182
 183 func (cn *PeerConn) utp() bool {
 184         return parseNetworkString(cn.Network).Udp
 185 }
 186
 187 func (cn *PeerConn) onClose() {
 188         if cn.pex.IsEnabled() {
 189                 cn.pex.Close()
 190         }
 191         cn.tickleWriter()
 192         if cn.conn != nil {
 193                 go cn.conn.Close()
 194         }
 195         if cb := cn.callbacks.PeerConnClosed; cb != nil {
 196                 cb(cn)
 197         }
 198 }
 199
 200 // Writes a message into the write buffer. Returns whether it's okay to keep writing. Writing is
 201 // done asynchronously, so it may be that we're not able to honour backpressure from this method.
 202 func (cn *PeerConn) write(msg pp.Message) bool {
 203         torrent.Add(fmt.Sprintf("messages written of type %s", msg.Type.String()), 1)
 204         // We don't need to track bytes here because the connection's Writer has that behaviour injected
 205         // (although there's some delay between us buffering the message, and the connection writer
 206         // flushing it out.).
 207         notFull := cn.messageWriter.write(msg)
 208         // Last I checked only Piece messages affect stats, and we don't write those.
 209         cn.wroteMsg(&msg)
 210         cn.tickleWriter()
 211         return notFull
 212 }
 213
 214 func (cn *PeerConn) requestMetadataPiece(index int) {
 215         eID := cn.PeerExtensionIDs[pp.ExtensionNameMetadata]
 216         if eID == pp.ExtensionDeleteNumber {
 217                 return
 218         }
 219         if index < len(cn.metadataRequests) && cn.metadataRequests[index] {
 220                 return
 221         }
 222         cn.logger.WithDefaultLevel(log.Debug).Printf("requesting metadata piece %d", index)
 223         cn.write(pp.MetadataExtensionRequestMsg(eID, index))
 224         for index >= len(cn.metadataRequests) {
 225                 cn.metadataRequests = append(cn.metadataRequests, false)
 226         }
 227         cn.metadataRequests[index] = true
 228 }
 229
 230 func (cn *PeerConn) requestedMetadataPiece(index int) bool {
 231         return index < len(cn.metadataRequests) && cn.metadataRequests[index]
 232 }
 233
 234 func (cn *PeerConn) onPeerSentCancel(r Request) {
 235         if _, ok := cn.peerRequests[r]; !ok {
 236                 torrent.Add("unexpected cancels received", 1)
 237                 return
 238         }
 239         if cn.fastEnabled() {
 240                 cn.reject(r)
 241         } else {
 242                 delete(cn.peerRequests, r)
 243         }
 244 }
 245
 246 func (cn *PeerConn) choke(msg messageWriter) (more bool) {
 247         if cn.choking {
 248                 return true
 249         }
 250         cn.choking = true
 251         more = msg(pp.Message{
 252                 Type: pp.Choke,
 253         })
 254         if !cn.fastEnabled() {
 255                 cn.deleteAllPeerRequests()
 256         }
 257         return
 258 }
 259
 260 func (cn *PeerConn) deleteAllPeerRequests() {
 261         for _, state := range cn.peerRequests {
 262                 state.allocReservation.Drop()
 263         }
 264         cn.peerRequests = nil
 265 }
 266
 267 func (cn *PeerConn) unchoke(msg func(pp.Message) bool) bool {
 268         if !cn.choking {
 269                 return true
 270         }
 271         cn.choking = false
 272         return msg(pp.Message{
 273                 Type: pp.Unchoke,
 274         })
 275 }
 276
 277 func (pc *PeerConn) writeInterested(interested bool) bool {
 278         return pc.write(pp.Message{
 279                 Type: func() pp.MessageType {
 280                         if interested {
 281                                 return pp.Interested
 282                         } else {
 283                                 return pp.NotInterested
 284                         }
 285                 }(),
 286         })
 287 }
 288
 289 func (me *PeerConn) _request(r Request) bool {
 290         return me.write(pp.Message{
 291                 Type:   pp.Request,
 292                 Index:  r.Index,
 293                 Begin:  r.Begin,
 294                 Length: r.Length,
 295         })
 296 }
 297
 298 func (me *PeerConn) _cancel(r RequestIndex) bool {
 299         me.write(makeCancelMessage(me.t.requestIndexToRequest(r)))
 300         // Transmission does not send rejects for received cancels. See
 301         // https://github.com/transmission/transmission/pull/2275.
 302         return me.fastEnabled() && !me.remoteIsTransmission()
 303 }
 304
 305 func (cn *PeerConn) fillWriteBuffer() {
 306         if cn.messageWriter.writeBuffer.Len() > writeBufferLowWaterLen {
 307                 // Fully committing to our max requests requires sufficient space (see
 308                 // maxLocalToRemoteRequests). Flush what we have instead. We also prefer always to make
 309                 // requests than to do PEX or upload, so we short-circuit before handling those. Any update
 310                 // request reason will not be cleared, so we'll come right back here when there's space. We
 311                 // can't do this in maybeUpdateActualRequestState because it's a method on Peer and has no
 312                 // knowledge of write buffers.
 313         }
 314         cn.maybeUpdateActualRequestState()
 315         if cn.pex.IsEnabled() {
 316                 if flow := cn.pex.Share(cn.write); !flow {
 317                         return
 318                 }
 319         }
 320         cn.upload(cn.write)
 321 }
 322
 323 func (cn *PeerConn) have(piece pieceIndex) {
 324         if cn.sentHaves.Get(bitmap.BitIndex(piece)) {
 325                 return
 326         }
 327         cn.write(pp.Message{
 328                 Type:  pp.Have,
 329                 Index: pp.Integer(piece),
 330         })
 331         cn.sentHaves.Add(bitmap.BitIndex(piece))
 332 }
 333
 334 func (cn *PeerConn) postBitfield() {
 335         if cn.sentHaves.Len() != 0 {
 336                 panic("bitfield must be first have-related message sent")
 337         }
 338         if !cn.t.haveAnyPieces() {
 339                 return
 340         }
 341         cn.write(pp.Message{
 342                 Type:     pp.Bitfield,
 343                 Bitfield: cn.t.bitfield(),
 344         })
 345         cn.sentHaves = bitmap.Bitmap{cn.t._completedPieces.Clone()}
 346 }
 347
 348 func (cn *PeerConn) handleUpdateRequests() {
 349         // The writer determines the request state as needed when it can write.
 350         cn.tickleWriter()
 351 }
 352
 353 func (cn *PeerConn) raisePeerMinPieces(newMin pieceIndex) {
 354         if newMin > cn.peerMinPieces {
 355                 cn.peerMinPieces = newMin
 356         }
 357 }
 358
 359 func (cn *PeerConn) peerSentHave(piece pieceIndex) error {
 360         if cn.t.haveInfo() && piece >= cn.t.numPieces() || piece < 0 {
 361                 return errors.New("invalid piece")
 362         }
 363         if cn.peerHasPiece(piece) {
 364                 return nil
 365         }
 366         cn.raisePeerMinPieces(piece + 1)
 367         if !cn.peerHasPiece(piece) {
 368                 cn.t.incPieceAvailability(piece)
 369         }
 370         cn._peerPieces.Add(uint32(piece))
 371         if cn.t.wantPieceIndex(piece) {
 372                 cn.updateRequests("have")
 373         }
 374         cn.peerPiecesChanged()
 375         return nil
 376 }
 377
 378 func (cn *PeerConn) peerSentBitfield(bf []bool) error {
 379         if len(bf)%8 != 0 {
 380                 panic("expected bitfield length divisible by 8")
 381         }
 382         // We know that the last byte means that at most the last 7 bits are wasted.
 383         cn.raisePeerMinPieces(pieceIndex(len(bf) - 7))
 384         if cn.t.haveInfo() && len(bf) > int(cn.t.numPieces()) {
 385                 // Ignore known excess pieces.
 386                 bf = bf[:cn.t.numPieces()]
 387         }
 388         bm := boolSliceToBitmap(bf)
 389         if cn.t.haveInfo() && pieceIndex(bm.GetCardinality()) == cn.t.numPieces() {
 390                 cn.onPeerHasAllPieces()
 391                 return nil
 392         }
 393         if !bm.IsEmpty() {
 394                 cn.raisePeerMinPieces(pieceIndex(bm.Maximum()) + 1)
 395         }
 396         shouldUpdateRequests := false
 397         if cn.peerSentHaveAll {
 398                 if !cn.t.deleteConnWithAllPieces(&cn.Peer) {
 399                         panic(cn)
 400                 }
 401                 cn.peerSentHaveAll = false
 402                 if !cn._peerPieces.IsEmpty() {
 403                         panic("if peer has all, we expect no individual peer pieces to be set")
 404                 }
 405         } else {
 406                 bm.Xor(&cn._peerPieces)
 407         }
 408         cn.peerSentHaveAll = false
 409         // bm is now 'on' for pieces that are changing
 410         bm.Iterate(func(x uint32) bool {
 411                 pi := pieceIndex(x)
 412                 if cn._peerPieces.Contains(x) {
 413                         // Then we must be losing this piece
 414                         cn.t.decPieceAvailability(pi)
 415                 } else {
 416                         if !shouldUpdateRequests && cn.t.wantPieceIndex(pieceIndex(x)) {
 417                                 shouldUpdateRequests = true
 418                         }
 419                         // We must be gaining this piece
 420                         cn.t.incPieceAvailability(pieceIndex(x))
 421                 }
 422                 return true
 423         })
 424         // Apply the changes. If we had everything previously, this should be empty, so xor is the same
 425         // as or.
 426         cn._peerPieces.Xor(&bm)
 427         if shouldUpdateRequests {
 428                 cn.updateRequests("bitfield")
 429         }
 430         // We didn't guard this before, I see no reason to do it now.
 431         cn.peerPiecesChanged()
 432         return nil
 433 }
 434
 435 func (cn *PeerConn) onPeerHasAllPieces() {
 436         t := cn.t
 437         if t.haveInfo() {
 438                 cn._peerPieces.Iterate(func(x uint32) bool {
 439                         t.decPieceAvailability(pieceIndex(x))
 440                         return true
 441                 })
 442         }
 443         t.addConnWithAllPieces(&cn.Peer)
 444         cn.peerSentHaveAll = true
 445         cn._peerPieces.Clear()
 446         if !cn.t._pendingPieces.IsEmpty() {
 447                 cn.updateRequests("Peer.onPeerHasAllPieces")
 448         }
 449         cn.peerPiecesChanged()
 450 }
 451
 452 func (cn *PeerConn) onPeerSentHaveAll() error {
 453         cn.onPeerHasAllPieces()
 454         return nil
 455 }
 456
 457 func (cn *PeerConn) peerSentHaveNone() error {
 458         if !cn.peerSentHaveAll {
 459                 cn.t.decPeerPieceAvailability(&cn.Peer)
 460         }
 461         cn._peerPieces.Clear()
 462         cn.peerSentHaveAll = false
 463         cn.peerPiecesChanged()
 464         return nil
 465 }
 466
 467 func (c *PeerConn) requestPendingMetadata() {
 468         if c.t.haveInfo() {
 469                 return
 470         }
 471         if c.PeerExtensionIDs[pp.ExtensionNameMetadata] == 0 {
 472                 // Peer doesn't support this.
 473                 return
 474         }
 475         // Request metadata pieces that we don't have in a random order.
 476         var pending []int
 477         for index := 0; index < c.t.metadataPieceCount(); index++ {
 478                 if !c.t.haveMetadataPiece(index) && !c.requestedMetadataPiece(index) {
 479                         pending = append(pending, index)
 480                 }
 481         }
 482         rand.Shuffle(len(pending), func(i, j int) { pending[i], pending[j] = pending[j], pending[i] })
 483         for _, i := range pending {
 484                 c.requestMetadataPiece(i)
 485         }
 486 }
 487
 488 func (cn *PeerConn) wroteMsg(msg *pp.Message) {
 489         torrent.Add(fmt.Sprintf("messages written of type %s", msg.Type.String()), 1)
 490         if msg.Type == pp.Extended {
 491                 for name, id := range cn.PeerExtensionIDs {
 492                         if id != msg.ExtendedID {
 493                                 continue
 494                         }
 495                         torrent.Add(fmt.Sprintf("Extended messages written for protocol %q", name), 1)
 496                 }
 497         }
 498         cn.allStats(func(cs *ConnStats) { cs.wroteMsg(msg) })
 499 }
 500
 501 func (cn *PeerConn) wroteBytes(n int64) {
 502         cn.allStats(add(n, func(cs *ConnStats) *Count { return &cs.BytesWritten }))
 503 }
 504
 505 func (c *PeerConn) fastEnabled() bool {
 506         return c.PeerExtensionBytes.SupportsFast() && c.t.cl.config.Extensions.SupportsFast()
 507 }
 508
 509 func (c *PeerConn) reject(r Request) {
 510         if !c.fastEnabled() {
 511                 panic("fast not enabled")
 512         }
 513         c.write(r.ToMsg(pp.Reject))
 514         // It is possible to reject a request before it is added to peer requests due to being invalid.
 515         if state, ok := c.peerRequests[r]; ok {
 516                 state.allocReservation.Drop()
 517                 delete(c.peerRequests, r)
 518         }
 519 }
 520
 521 func (c *PeerConn) maximumPeerRequestChunkLength() (_ Option[int]) {
 522         uploadRateLimiter := c.t.cl.config.UploadRateLimiter
 523         if uploadRateLimiter.Limit() == rate.Inf {
 524                 return
 525         }
 526         return Some(uploadRateLimiter.Burst())
 527 }
 528
 529 // startFetch is for testing purposes currently.
 530 func (c *PeerConn) onReadRequest(r Request, startFetch bool) error {
 531         requestedChunkLengths.Add(strconv.FormatUint(r.Length.Uint64(), 10), 1)
 532         if _, ok := c.peerRequests[r]; ok {
 533                 torrent.Add("duplicate requests received", 1)
 534                 if c.fastEnabled() {
 535                         return errors.New("received duplicate request with fast enabled")
 536                 }
 537                 return nil
 538         }
 539         if c.choking {
 540                 torrent.Add("requests received while choking", 1)
 541                 if c.fastEnabled() {
 542                         torrent.Add("requests rejected while choking", 1)
 543                         c.reject(r)
 544                 }
 545                 return nil
 546         }
 547         // TODO: What if they've already requested this?
 548         if len(c.peerRequests) >= localClientReqq {
 549                 torrent.Add("requests received while queue full", 1)
 550                 if c.fastEnabled() {
 551                         c.reject(r)
 552                 }
 553                 // BEP 6 says we may close here if we choose.
 554                 return nil
 555         }
 556         if opt := c.maximumPeerRequestChunkLength(); opt.Ok && int(r.Length) > opt.Value {
 557                 err := fmt.Errorf("peer requested chunk too long (%v)", r.Length)
 558                 c.logger.Levelf(log.Warning, err.Error())
 559                 if c.fastEnabled() {
 560                         c.reject(r)
 561                         return nil
 562                 } else {
 563                         return err
 564                 }
 565         }
 566         if !c.t.havePiece(pieceIndex(r.Index)) {
 567                 // TODO: Tell the peer we don't have the piece, and reject this request.
 568                 requestsReceivedForMissingPieces.Add(1)
 569                 return fmt.Errorf("peer requested piece we don't have: %v", r.Index.Int())
 570         }
 571         pieceLength := c.t.pieceLength(pieceIndex(r.Index))
 572         // Check this after we know we have the piece, so that the piece length will be known.
 573         if chunkOverflowsPiece(r.ChunkSpec, pieceLength) {
 574                 torrent.Add("bad requests received", 1)
 575                 return errors.New("chunk overflows piece")
 576         }
 577         if c.peerRequests == nil {
 578                 c.peerRequests = make(map[Request]*peerRequestState, localClientReqq)
 579         }
 580         value := &peerRequestState{
 581                 allocReservation: c.peerRequestDataAllocLimiter.Reserve(int64(r.Length)),
 582         }
 583         c.peerRequests[r] = value
 584         if startFetch {
 585                 // TODO: Limit peer request data read concurrency.
 586                 go c.peerRequestDataReader(r, value)
 587         }
 588         return nil
 589 }
 590
 591 func (c *PeerConn) peerRequestDataReader(r Request, prs *peerRequestState) {
 592         b, err := c.readPeerRequestData(r, prs)
 593         c.locker().Lock()
 594         defer c.locker().Unlock()
 595         if err != nil {
 596                 c.peerRequestDataReadFailed(err, r)
 597         } else {
 598                 if b == nil {
 599                         panic("data must be non-nil to trigger send")
 600                 }
 601                 torrent.Add("peer request data read successes", 1)
 602                 prs.data = b
 603                 // This might be required for the error case too (#752 and #753).
 604                 c.tickleWriter()
 605         }
 606 }
 607
 608 // If this is maintained correctly, we might be able to support optional synchronous reading for
 609 // chunk sending, the way it used to work.
 610 func (c *PeerConn) peerRequestDataReadFailed(err error, r Request) {
 611         torrent.Add("peer request data read failures", 1)
 612         logLevel := log.Warning
 613         if c.t.hasStorageCap() {
 614                 // It's expected that pieces might drop. See
 615                 // https://github.com/anacrolix/torrent/issues/702#issuecomment-1000953313.
 616                 logLevel = log.Debug
 617         }
 618         c.logger.WithDefaultLevel(logLevel).Printf("error reading chunk for peer Request %v: %v", r, err)
 619         if c.t.closed.IsSet() {
 620                 return
 621         }
 622         i := pieceIndex(r.Index)
 623         if c.t.pieceComplete(i) {
 624                 // There used to be more code here that just duplicated the following break. Piece
 625                 // completions are currently cached, so I'm not sure how helpful this update is, except to
 626                 // pull any completion changes pushed to the storage backend in failed reads that got us
 627                 // here.
 628                 c.t.updatePieceCompletion(i)
 629         }
 630         // We've probably dropped a piece from storage, but there's no way to communicate this to the
 631         // peer. If they ask for it again, we kick them allowing us to send them updated piece states if
 632         // we reconnect. TODO: Instead, we could just try to update them with Bitfield or HaveNone and
 633         // if they kick us for breaking protocol, on reconnect we will be compliant again (at least
 634         // initially).
 635         if c.fastEnabled() {
 636                 c.reject(r)
 637         } else {
 638                 if c.choking {
 639                         // If fast isn't enabled, I think we would have wiped all peer requests when we last
 640                         // choked, and requests while we're choking would be ignored. It could be possible that
 641                         // a peer request data read completed concurrently to it being deleted elsewhere.
 642                         c.logger.WithDefaultLevel(log.Warning).Printf("already choking peer, requests might not be rejected correctly")
 643                 }
 644                 // Choking a non-fast peer should cause them to flush all their requests.
 645                 c.choke(c.write)
 646         }
 647 }
 648
 649 func (c *PeerConn) readPeerRequestData(r Request, prs *peerRequestState) ([]byte, error) {
 650         // Should we depend on Torrent closure here? I think it's okay to get cancelled from elsewhere,
 651         // or fail to read and then cleanup.
 652         ctx := context.Background()
 653         err := prs.allocReservation.Wait(ctx)
 654         if err != nil {
 655                 if ctx.Err() == nil {
 656                         // The error is from the reservation itself. Something is very broken, or we're not
 657                         // guarding against excessively large requests.
 658                         err = log.WithLevel(log.Critical, err)
 659                 }
 660                 err = fmt.Errorf("waiting for alloc limit reservation: %w", err)
 661                 return nil, err
 662         }
 663         b := make([]byte, r.Length)
 664         p := c.t.info.Piece(int(r.Index))
 665         n, err := c.t.readAt(b, p.Offset()+int64(r.Begin))
 666         if n == len(b) {
 667                 if err == io.EOF {
 668                         err = nil
 669                 }
 670         } else {
 671                 if err == nil {
 672                         panic("expected error")
 673                 }
 674         }
 675         return b, err
 676 }
 677
 678 func (c *PeerConn) logProtocolBehaviour(level log.Level, format string, arg ...interface{}) {
 679         c.logger.WithContextText(fmt.Sprintf(
 680                 "peer id %q, ext v %q", c.PeerID, c.PeerClientName.Load(),
 681         )).SkipCallers(1).Levelf(level, format, arg...)
 682 }
 683
 684 // Processes incoming BitTorrent wire-protocol messages. The client lock is held upon entry and
 685 // exit. Returning will end the connection.
 686 func (c *PeerConn) mainReadLoop() (err error) {
 687         defer func() {
 688                 if err != nil {
 689                         torrent.Add("connection.mainReadLoop returned with error", 1)
 690                 } else {
 691                         torrent.Add("connection.mainReadLoop returned with no error", 1)
 692                 }
 693         }()
 694         t := c.t
 695         cl := t.cl
 696
 697         decoder := pp.Decoder{
 698                 R:         bufio.NewReaderSize(c.r, 1<<17),
 699                 MaxLength: 4 * pp.Integer(max(int64(t.chunkSize), defaultChunkSize)),
 700                 Pool:      &t.chunkPool,
 701         }
 702         for {
 703                 var msg pp.Message
 704                 func() {
 705                         cl.unlock()
 706                         defer cl.lock()
 707                         err = decoder.Decode(&msg)
 708                 }()
 709                 if cb := c.callbacks.ReadMessage; cb != nil && err == nil {
 710                         cb(c, &msg)
 711                 }
 712                 if t.closed.IsSet() || c.closed.IsSet() {
 713                         return nil
 714                 }
 715                 if err != nil {
 716                         return err
 717                 }
 718                 c.lastMessageReceived = time.Now()
 719                 if msg.Keepalive {
 720                         receivedKeepalives.Add(1)
 721                         continue
 722                 }
 723                 messageTypesReceived.Add(msg.Type.String(), 1)
 724                 if msg.Type.FastExtension() && !c.fastEnabled() {
 725                         runSafeExtraneous(func() { torrent.Add("fast messages received when extension is disabled", 1) })
 726                         return fmt.Errorf("received fast extension message (type=%v) but extension is disabled", msg.Type)
 727                 }
 728                 switch msg.Type {
 729                 case pp.Choke:
 730                         if c.peerChoking {
 731                                 break
 732                         }
 733                         if !c.fastEnabled() {
 734                                 c.deleteAllRequests("choked by non-fast PeerConn")
 735                         } else {
 736                                 // We don't decrement pending requests here, let's wait for the peer to either
 737                                 // reject or satisfy the outstanding requests. Additionally, some peers may unchoke
 738                                 // us and resume where they left off, we don't want to have piled on to those chunks
 739                                 // in the meanwhile. I think a peer's ability to abuse this should be limited: they
 740                                 // could let us request a lot of stuff, then choke us and never reject, but they're
 741                                 // only a single peer, our chunk balancing should smooth over this abuse.
 742                         }
 743                         c.peerChoking = true
 744                         c.updateExpectingChunks()
 745                 case pp.Unchoke:
 746                         if !c.peerChoking {
 747                                 // Some clients do this for some reason. Transmission doesn't error on this, so we
 748                                 // won't for consistency.
 749                                 c.logProtocolBehaviour(log.Debug, "received unchoke when already unchoked")
 750                                 break
 751                         }
 752                         c.peerChoking = false
 753                         preservedCount := 0
 754                         c.requestState.Requests.Iterate(func(x RequestIndex) bool {
 755                                 if !c.peerAllowedFast.Contains(c.t.pieceIndexOfRequestIndex(x)) {
 756                                         preservedCount++
 757                                 }
 758                                 return true
 759                         })
 760                         if preservedCount != 0 {
 761                                 // TODO: Yes this is a debug log but I'm not happy with the state of the logging lib
 762                                 // right now.
 763                                 c.logger.Levelf(log.Debug,
 764                                         "%v requests were preserved while being choked (fast=%v)",
 765                                         preservedCount,
 766                                         c.fastEnabled())
 767
 768                                 torrent.Add("requestsPreservedThroughChoking", int64(preservedCount))
 769                         }
 770                         if !c.t._pendingPieces.IsEmpty() {
 771                                 c.updateRequests("unchoked")
 772                         }
 773                         c.updateExpectingChunks()
 774                 case pp.Interested:
 775                         c.peerInterested = true
 776                         c.tickleWriter()
 777                 case pp.NotInterested:
 778                         c.peerInterested = false
 779                         // We don't clear their requests since it isn't clear in the spec.
 780                         // We'll probably choke them for this, which will clear them if
 781                         // appropriate, and is clearly specified.
 782                 case pp.Have:
 783                         err = c.peerSentHave(pieceIndex(msg.Index))
 784                 case pp.Bitfield:
 785                         err = c.peerSentBitfield(msg.Bitfield)
 786                 case pp.Request:
 787                         r := newRequestFromMessage(&msg)
 788                         err = c.onReadRequest(r, true)
 789                         if err != nil {
 790                                 err = fmt.Errorf("on reading request %v: %w", r, err)
 791                         }
 792                 case pp.Piece:
 793                         c.doChunkReadStats(int64(len(msg.Piece)))
 794                         err = c.receiveChunk(&msg)
 795                         if len(msg.Piece) == int(t.chunkSize) {
 796                                 t.chunkPool.Put(&msg.Piece)
 797                         }
 798                         if err != nil {
 799                                 err = fmt.Errorf("receiving chunk: %w", err)
 800                         }
 801                 case pp.Cancel:
 802                         req := newRequestFromMessage(&msg)
 803                         c.onPeerSentCancel(req)
 804                 case pp.Port:
 805                         ipa, ok := tryIpPortFromNetAddr(c.RemoteAddr)
 806                         if !ok {
 807                                 break
 808                         }
 809                         pingAddr := net.UDPAddr{
 810                                 IP:   ipa.IP,
 811                                 Port: ipa.Port,
 812                         }
 813                         if msg.Port != 0 {
 814                                 pingAddr.Port = int(msg.Port)
 815                         }
 816                         cl.eachDhtServer(func(s DhtServer) {
 817                                 go s.Ping(&pingAddr)
 818                         })
 819                 case pp.Suggest:
 820                         torrent.Add("suggests received", 1)
 821                         log.Fmsg("peer suggested piece %d", msg.Index).AddValues(c, msg.Index).LogLevel(log.Debug, c.t.logger)
 822                         c.updateRequests("suggested")
 823                 case pp.HaveAll:
 824                         err = c.onPeerSentHaveAll()
 825                 case pp.HaveNone:
 826                         err = c.peerSentHaveNone()
 827                 case pp.Reject:
 828                         req := newRequestFromMessage(&msg)
 829                         if !c.remoteRejectedRequest(c.t.requestIndexFromRequest(req)) {
 830                                 c.logger.Printf("received invalid reject [request=%v, peer=%v]", req, c)
 831                                 err = fmt.Errorf("received invalid reject [request=%v]", req)
 832                         }
 833                 case pp.AllowedFast:
 834                         torrent.Add("allowed fasts received", 1)
 835                         log.Fmsg("peer allowed fast: %d", msg.Index).AddValues(c).LogLevel(log.Debug, c.t.logger)
 836                         c.updateRequests("PeerConn.mainReadLoop allowed fast")
 837                 case pp.Extended:
 838                         err = c.onReadExtendedMsg(msg.ExtendedID, msg.ExtendedPayload)
 839                 default:
 840                         err = fmt.Errorf("received unknown message type: %#v", msg.Type)
 841                 }
 842                 if err != nil {
 843                         return err
 844                 }
 845         }
 846 }
 847
 848 func (c *PeerConn) onReadExtendedMsg(id pp.ExtensionNumber, payload []byte) (err error) {
 849         defer func() {
 850                 // TODO: Should we still do this?
 851                 if err != nil {
 852                         // These clients use their own extension IDs for outgoing message
 853                         // types, which is incorrect.
 854                         if bytes.HasPrefix(c.PeerID[:], []byte("-SD0100-")) || strings.HasPrefix(string(c.PeerID[:]), "-XL0012-") {
 855                                 err = nil
 856                         }
 857                 }
 858         }()
 859         t := c.t
 860         cl := t.cl
 861         switch id {
 862         case pp.HandshakeExtendedID:
 863                 var d pp.ExtendedHandshakeMessage
 864                 if err := bencode.Unmarshal(payload, &d); err != nil {
 865                         c.logger.Printf("error parsing extended handshake message %q: %s", payload, err)
 866                         return fmt.Errorf("unmarshalling extended handshake payload: %w", err)
 867                 }
 868                 if cb := c.callbacks.ReadExtendedHandshake; cb != nil {
 869                         cb(c, &d)
 870                 }
 871                 // c.logger.WithDefaultLevel(log.Debug).Printf("received extended handshake message:\n%s", spew.Sdump(d))
 872                 if d.Reqq != 0 {
 873                         c.PeerMaxRequests = d.Reqq
 874                 }
 875                 c.PeerClientName.Store(d.V)
 876                 if c.PeerExtensionIDs == nil {
 877                         c.PeerExtensionIDs = make(map[pp.ExtensionName]pp.ExtensionNumber, len(d.M))
 878                 }
 879                 c.PeerListenPort = d.Port
 880                 c.PeerPrefersEncryption = d.Encryption
 881                 for name, id := range d.M {
 882                         if _, ok := c.PeerExtensionIDs[name]; !ok {
 883                                 peersSupportingExtension.Add(
 884                                         // expvar.Var.String must produce valid JSON. "ut_payme\xeet_address" was being
 885                                         // entered here which caused problems later when unmarshalling.
 886                                         strconv.Quote(string(name)),
 887                                         1)
 888                         }
 889                         c.PeerExtensionIDs[name] = id
 890                 }
 891                 if d.MetadataSize != 0 {
 892                         if err = t.setMetadataSize(d.MetadataSize); err != nil {
 893                                 return fmt.Errorf("setting metadata size to %d: %w", d.MetadataSize, err)
 894                         }
 895                 }
 896                 c.requestPendingMetadata()
 897                 if !t.cl.config.DisablePEX {
 898                         t.pex.Add(c) // we learnt enough now
 899                         // This checks the extension is supported internally.
 900                         c.pex.Init(c)
 901                 }
 902                 return nil
 903         case metadataExtendedId:
 904                 err := cl.gotMetadataExtensionMsg(payload, t, c)
 905                 if err != nil {
 906                         return fmt.Errorf("handling metadata extension message: %w", err)
 907                 }
 908                 return nil
 909         case pexExtendedId:
 910                 if !c.pex.IsEnabled() {
 911                         return nil // or hang-up maybe?
 912                 }
 913                 err = c.pex.Recv(payload)
 914                 if err != nil {
 915                         err = fmt.Errorf("receiving pex message: %w", err)
 916                 }
 917                 return
 918         case utHolepunchExtendedId:
 919                 var msg utHolepunch.Msg
 920                 err = msg.UnmarshalBinary(payload)
 921                 if err != nil {
 922                         err = fmt.Errorf("unmarshalling ut_holepunch message: %w", err)
 923                         return
 924                 }
 925                 err = c.t.handleReceivedUtHolepunchMsg(msg, c)
 926                 return
 927         default:
 928                 return fmt.Errorf("unexpected extended message ID: %v", id)
 929         }
 930 }
 931
 932 // Set both the Reader and Writer for the connection from a single ReadWriter.
 933 func (cn *PeerConn) setRW(rw io.ReadWriter) {
 934         cn.r = rw
 935         cn.w = rw
 936 }
 937
 938 // Returns the Reader and Writer as a combined ReadWriter.
 939 func (cn *PeerConn) rw() io.ReadWriter {
 940         return struct {
 941                 io.Reader
 942                 io.Writer
 943         }{cn.r, cn.w}
 944 }
 945
 946 func (c *PeerConn) uploadAllowed() bool {
 947         if c.t.cl.config.NoUpload {
 948                 return false
 949         }
 950         if c.t.dataUploadDisallowed {
 951                 return false
 952         }
 953         if c.t.seeding() {
 954                 return true
 955         }
 956         if !c.peerHasWantedPieces() {
 957                 return false
 958         }
 959         // Don't upload more than 100 KiB more than we download.
 960         if c._stats.BytesWrittenData.Int64() >= c._stats.BytesReadData.Int64()+100<<10 {
 961                 return false
 962         }
 963         return true
 964 }
 965
 966 func (c *PeerConn) setRetryUploadTimer(delay time.Duration) {
 967         if c.uploadTimer == nil {
 968                 c.uploadTimer = time.AfterFunc(delay, c.tickleWriter)
 969         } else {
 970                 c.uploadTimer.Reset(delay)
 971         }
 972 }
 973
 974 // Also handles choking and unchoking of the remote peer.
 975 func (c *PeerConn) upload(msg func(pp.Message) bool) bool {
 976         // Breaking or completing this loop means we don't want to upload to the
 977         // peer anymore, and we choke them.
 978 another:
 979         for c.uploadAllowed() {
 980                 // We want to upload to the peer.
 981                 if !c.unchoke(msg) {
 982                         return false
 983                 }
 984                 for r, state := range c.peerRequests {
 985                         if state.data == nil {
 986                                 continue
 987                         }
 988                         res := c.t.cl.config.UploadRateLimiter.ReserveN(time.Now(), int(r.Length))
 989                         if !res.OK() {
 990                                 panic(fmt.Sprintf("upload rate limiter burst size < %d", r.Length))
 991                         }
 992                         delay := res.Delay()
 993                         if delay > 0 {
 994                                 res.Cancel()
 995                                 c.setRetryUploadTimer(delay)
 996                                 // Hard to say what to return here.
 997                                 return true
 998                         }
 999                         more := c.sendChunk(r, msg, state)
1000                         delete(c.peerRequests, r)
1001                         if !more {
1002                                 return false
1003                         }
1004                         goto another
1005                 }
1006                 return true
1007         }
1008         return c.choke(msg)
1009 }
1010
1011 func (cn *PeerConn) drop() {
1012         cn.t.dropConnection(cn)
1013 }
1014
1015 func (cn *PeerConn) ban() {
1016         cn.t.cl.banPeerIP(cn.remoteIp())
1017 }
1018
1019 // This is called when something has changed that should wake the writer, such as putting stuff into
1020 // the writeBuffer, or changing some state that the writer can act on.
1021 func (c *PeerConn) tickleWriter() {
1022         c.messageWriter.writeCond.Broadcast()
1023 }
1024
1025 func (c *PeerConn) sendChunk(r Request, msg func(pp.Message) bool, state *peerRequestState) (more bool) {
1026         c.lastChunkSent = time.Now()
1027         state.allocReservation.Release()
1028         return msg(pp.Message{
1029                 Type:  pp.Piece,
1030                 Index: r.Index,
1031                 Begin: r.Begin,
1032                 Piece: state.data,
1033         })
1034 }
1035
1036 func (c *PeerConn) setTorrent(t *Torrent) {
1037         if c.t != nil {
1038                 panic("connection already associated with a torrent")
1039         }
1040         c.t = t
1041         c.logger.WithDefaultLevel(log.Debug).Printf("set torrent=%v", t)
1042         t.reconcileHandshakeStats(c)
1043 }
1044
1045 func (c *PeerConn) pexPeerFlags() pp.PexPeerFlags {
1046         f := pp.PexPeerFlags(0)
1047         if c.PeerPrefersEncryption {
1048                 f |= pp.PexPrefersEncryption
1049         }
1050         if c.outgoing {
1051                 f |= pp.PexOutgoingConn
1052         }
1053         if c.utp() {
1054                 f |= pp.PexSupportsUtp
1055         }
1056         return f
1057 }
1058
1059 // This returns the address to use if we want to dial the peer again. It incorporates the peer's
1060 // advertised listen port.
1061 func (c *PeerConn) dialAddr() PeerRemoteAddr {
1062         if c.outgoing || c.PeerListenPort == 0 {
1063                 return c.RemoteAddr
1064         }
1065         addrPort, err := addrPortFromPeerRemoteAddr(c.RemoteAddr)
1066         if err != nil {
1067                 c.logger.Levelf(
1068                         log.Warning,
1069                         "error parsing %q for alternate dial port: %v",
1070                         c.RemoteAddr,
1071                         err,
1072                 )
1073                 return c.RemoteAddr
1074         }
1075         return netip.AddrPortFrom(addrPort.Addr(), uint16(c.PeerListenPort))
1076 }
1077
1078 func (c *PeerConn) pexEvent(t pexEventType) (_ pexEvent, err error) {
1079         f := c.pexPeerFlags()
1080         dialAddr := c.dialAddr()
1081         addr, err := addrPortFromPeerRemoteAddr(dialAddr)
1082         if err != nil || !addr.IsValid() {
1083                 err = fmt.Errorf("parsing dial addr %q: %w", dialAddr, err)
1084                 return
1085         }
1086         return pexEvent{t, addr, f, nil}, nil
1087 }
1088
1089 func (c *PeerConn) String() string {
1090         return fmt.Sprintf("%T %p [id=%q, exts=%v, v=%q]", c, c, c.PeerID, c.PeerExtensionBytes, c.PeerClientName.Load())
1091 }
1092
1093 // Returns the pieces the peer could have based on their claims. If we don't know how many pieces
1094 // are in the torrent, it could be a very large range the peer has sent HaveAll.
1095 func (cn *PeerConn) PeerPieces() *roaring.Bitmap {
1096         cn.locker().RLock()
1097         defer cn.locker().RUnlock()
1098         return cn.newPeerPieces()
1099 }
1100
1101 func (pc *PeerConn) remoteIsTransmission() bool {
1102         return bytes.HasPrefix(pc.PeerID[:], []byte("-TR")) && pc.PeerID[7] == '-'
1103 }
1104
1105 func (pc *PeerConn) remoteDialAddrPort() (netip.AddrPort, error) {
1106         dialAddr := pc.dialAddr()
1107         return addrPortFromPeerRemoteAddr(dialAddr)
1108 }
1109
1110 func (pc *PeerConn) bitExtensionEnabled(bit pp.ExtensionBit) bool {
1111         return pc.t.cl.config.Extensions.GetBit(bit) && pc.PeerExtensionBytes.GetBit(bit)
1112 }
1113
1114 func (cn *PeerConn) peerPiecesChanged() {
1115         cn.t.maybeDropMutuallyCompletePeer(cn)
1116 }
1117
1118 // Returns whether the connection could be useful to us. We're seeding and
1119 // they want data, we don't have metainfo and they can provide it, etc.
1120 func (c *PeerConn) useful() bool {
1121         t := c.t
1122         if c.closed.IsSet() {
1123                 return false
1124         }
1125         if !t.haveInfo() {
1126                 return c.supportsExtension("ut_metadata")
1127         }
1128         if t.seeding() && c.peerInterested {
1129                 return true
1130         }
1131         if c.peerHasWantedPieces() {
1132                 return true
1133         }
1134         return false
1135 }