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