789 lines
35 KiB
TypeScript
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35 KiB
TypeScript
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/**
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* 覆盖网络 P0-2：**首次入网引导的三级链**（内置种子 → 签名目录 → 离线降级）。
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*
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* ## 为什么要有这个模块
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*
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* ① 的终态里，客户端（Manager / worker / 未来的用户设备）**只能**从 env 拿到中继地址。
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* 一旦域名或机器要换，`env` 只存在于**我们自己的部署脚本**里 —— 用户设备上的那个值
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* 改不到 ⇒ `§A2` 点名的灾难：**所有客户端必须升级重装**。
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* 引导链把"地址"从**编译期常量**变成**可在线轮换的下发物**：
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*
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* | 级 | 来源 | 作用 |
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* |---|---|---|
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* | ① | **env 显式** | 运维最后手段，**压制一切**（调试 / 应急，不查目录、不联网） |
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* | ② | **缓存目录**（未过期） | 日常路径：省一次网络往返，也保证"控制面挂掉不影响已入网节点" |
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* | ③ | **内置种子** | 冷启动：拿种子 origin 去取**签名目录**，拿到 `relays[]` 才连 |
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* | ④ | 离线降级 | 目录不可达 ⇒ 用**过期但签名有效**的缓存（只影响**新节点加入**） |
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* | ⑤ | 种子兜底 | 连目录都取不到 ⇒ 直接用种子地址本身当入口（种子 = 中继入口，**同源**） |
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*
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* ## 🔴 三条不可动摇的判据
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*
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* 1. **签名不对 ⇒ 失败关闭**：目录只有在**受信公钥验签通过**时才被采用，
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* **既不写缓存、也不拿它的地址去连**（`§A2`）。受信公钥为空 ⇒ 同样拒绝（**不可验 = 不接受**）。
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* 2. **`bootstrap[]` 是轮换的唯一抓手**：取目录的 origin **优先取缓存里的 `bootstrap[]`**，
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* 而不是编译进来的种子 ⇒ 目录里把 `bootstrap[]` 改成新地址，**下一次刷新就跟着走**，
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* **不重装、不升级**（`§A2` 的关键设计要求）。
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* 3. **本模块只处理地址，不碰身份**：目录里**没有** hostId / 密钥 / 用户数据 / 内网地址；
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* 连上之后能不能拨、能拨谁，仍由 relay 侧「网维度 + 白名单」（P0-1）决定。
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*
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* 纯函数（payload / 解析 / 验签 / 取址决策）与 IO（缓存读写、取目录）分开放，
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* 前者可单测、后者只做搬运 —— 与 `network.ts` 同一风格。
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* @module dshs/net/relay/directory
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*/
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import {
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createPrivateKey,
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createPublicKey,
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sign as cryptoSign,
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verify as cryptoVerify,
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type KeyObject,
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} from 'node:crypto'
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import { mkdirSync, readFileSync, renameSync, writeFileSync } from 'node:fs'
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import { dirname } from 'node:path'
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// 序④（443/TCP 兜底 · L1）：**取目录这一腿也要走地址覆盖**（另一处注入点在 `client.ts` 的建连点）。
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import { ensureOverlayAddrOverrides } from './addr-override.js'
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/** 目录端点的**固定路径**（服务端注册、客户端派生都用它，⛔ 不要在调用方各写一份）。 */
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export const DIRECTORY_PATH = '/dshs-overlay/bootstrap'
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/** 签名载荷的**版本标签**：换载荷格式时改这里 ⇒ 老客户端**验签失败 ⇒ 失败关闭**（不会误读新格式）。 */
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export const DIRECTORY_PAYLOAD_TAG = 'dshs-overlay-directory/v1'
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/** 目录文档结构版本。未知版本 ⇒ 拒绝（而不是"尽力解析"）。 */
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export const DIRECTORY_VERSION = 1
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/** 刷新周期的安全区间（防止目录里写"缓存十年"把轮换能力锁死）。 */
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export const MIN_REFRESH_SECONDS = 30
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export const MAX_REFRESH_SECONDS = 86400
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/** 默认刷新周期（秒）：服务端签发时用、客户端拿不到目录时的兜底节奏也用。 */
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export const DEFAULT_DIRECTORY_REFRESH_SECONDS = 300
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/** 一份目录里地址条目的上限（防放大 / 防误配）。 */
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const MAX_ENTRIES = 8
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const MAX_ENTRY_LEN = 512
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/** Ed25519 裸 32 字节公钥的 **SPKI DER 前缀**（`302a300506032b6570032100`）。 */
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const ED25519_SPKI_PREFIX = Buffer.from('302a300506032b6570032100', 'hex')
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/**
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* **内置种子的字面量**（引导链的常量位）。已持证书的门户域名、**不新增域名成本**。
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* ⚠️ `config.ts` 属**基础层**、不许 import 本模块 ⇒ 那边另有一份同样的字面量，
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* **改动必须两处同改**（与 `db/types.ts` 的 `DEFAULT_HOST_NETWORK` 同一纪律）。
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*/
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export const DEFAULT_OVERLAY_SEED = 'https://alotbuy.com/dshs-relay'
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/** 从环境变量取种子；**没配** ⇒ 用内置常量位。 */
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export function overlayEnvSeeds(env: NodeJS.ProcessEnv = process.env): string[] {
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const raw = env.DSHS_OVERLAY_BOOTSTRAP_SEEDS
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if (raw === undefined) return [DEFAULT_OVERLAY_SEED]
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return [...new Set(raw.split(',').map((s) => s.trim()).filter((s) => s !== ''))]
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}
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/**
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* 从环境变量取受信目录公钥。**没配 ⇒ 空数组 ⇒ 目录一律不接受**（不可验 = 不接受），
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* 于是引导链退化成"env / 种子兜底"两级 —— 行为等价于 P0-2 之前，不会更危险。
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*/
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export function overlayEnvTrustedKeys(env: NodeJS.ProcessEnv = process.env): string[] {
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const raw = env.DSHS_OVERLAY_DIR_PUBKEYS
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if (raw === undefined) return []
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|||
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|
return [...new Set(raw.split(',').map((s) => s.trim()).filter((s) => s !== ''))]
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|||
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|
}
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/** 引导目录文档（**签名覆盖全部字段**，顺序由 {@link directoryPayload} 固定）。 */export interface OverlayDirectory {
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/** 结构版本，必须 === {@link DIRECTORY_VERSION}。 */
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version: number
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/** 签发时间（ISO 8601）。 */
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issuedAt: string
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/** 客户端缓存多久后重新取目录（秒）。 */
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refreshAfterSeconds: number
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/** 该目录所属的网（P0-1 的 `network_id`，运维网 = `ops`）。 */
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network: string
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/** 当前可用的**中继端点**（连接用；`https://` 会被归一化成 `wss://`）。 */
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relays: string[]
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/** **可轮换的引导地址清单**（下一轮取目录的 origin；也是最终兜底入口）。 */
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bootstrap: string[]
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}
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|
/** 验签结论。失败一律带**具体原因** —— 静默拒绝会让"目录写错"看起来像"网络不通"。 */
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export type DirectoryVerdict =
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| { ok: true; doc: OverlayDirectory; payload: string; keyIndex: number }
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| { ok: false; reason: string }
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/** 取址来源（写日志用；也是验收判据要断言的东西）。 */
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export type OverlayAddressSource =
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| 'env'
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| 'cache'
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| 'seed-directory'
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| 'stale-cache'
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| 'seed-fallback'
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| 'none'
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/** 一次取址的结论。 */
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export interface OverlayRelayResolution {
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/** 归一化后的中继地址（`ws://` / `wss://`）；空 = 取不到（行为等同"未配 relay"）。 */
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url: string
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source: OverlayAddressSource
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|
/** 供日志 / 取证：具体用了哪个 origin、哪条拒绝原因。 */
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detail: string
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|
/** 本次结论的**保鲜期**（秒）：调用方据此决定下一次刷新的节奏。 */
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refreshAfterSeconds: number
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|
}
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// ── 纯函数：载荷 / 解析 / 验签 ─────────────────────────────────────────────
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/**
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|
* **签名载荷的规范形式**。服务端签发与客户端验签都必须走这个函数 ——
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* 用 `JSON.stringify` 会踩"键序不同 ⇒ payload 不同"的坑（换一个 TS 版本就可能变）。
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*/
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export function directoryPayload(doc: OverlayDirectory): string {
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return [
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DIRECTORY_PAYLOAD_TAG,
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|||
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|
String(doc.version),
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doc.issuedAt,
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String(doc.refreshAfterSeconds),
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doc.network,
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doc.relays.join(','),
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|
doc.bootstrap.join(','),
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|
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].join('\n')
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|||
|
|
}
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|
|
|||
|
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/** 把 hex / base64 / base64url 解成字节；都不是 ⇒ `undefined`。 */
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function decodeRawKey(spec: string): Buffer | undefined {
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|
if (/^[0-9a-fA-F]{64}$/.test(spec)) return Buffer.from(spec, 'hex')
|
|||
|
|
if (/^[A-Za-z0-9+/=_-]+$/.test(spec)) {
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|||
|
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const b64 = spec.replace(/-/g, '+').replace(/_/g, '/')
|
|||
|
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const buf = Buffer.from(b64, 'base64')
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|
|
if (buf.length === 32) return buf
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|
}
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|||
|
|
return undefined
|
|||
|
|
}
|
|||
|
|
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|||
|
|
/**
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* 解析一个受信公钥：接受 **PEM（SPKI）** 或 **裸 32 字节（hex / base64 / base64url）**。
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* 解析不出来 ⇒ `undefined`（调用方**跳过**这一把，而不是让整条链断掉）。
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*/
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export function publicKeyFrom(spec: string): KeyObject | undefined {
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const s = spec.trim()
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|||
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|
if (s === '') return undefined
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|||
|
|
if (s.includes('BEGIN')) {
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|||
|
|
try {
|
|||
|
|
const k = createPublicKey(s)
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|||
|
|
return k.asymmetricKeyType === 'ed25519' ? k : undefined
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|||
|
|
} catch {
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|||
|
|
return undefined
|
|||
|
|
}
|
|||
|
|
}
|
|||
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const raw = decodeRawKey(s)
|
|||
|
|
if (raw === undefined) return undefined
|
|||
|
|
try {
|
|||
|
|
const k = createPublicKey({
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|||
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|
key: Buffer.concat([ED25519_SPKI_PREFIX, raw]),
|
|||
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|
format: 'der',
|
|||
|
|
type: 'spki',
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|||
|
|
})
|
|||
|
|
return k.asymmetricKeyType === 'ed25519' ? k : undefined
|
|||
|
|
} catch {
|
|||
|
|
return undefined
|
|||
|
|
}
|
|||
|
|
}
|
|||
|
|
|
|||
|
|
/** 单个地址条目：必须是非空、≤512 字符、`http(s)` / `ws(s)` 的绝对 URL。 */
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function parseEntry(value: unknown): string | undefined {
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|
|
if (typeof value !== 'string') return undefined
|
|||
|
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const s = value.trim()
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|||
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|
if (s === '' || s.length > MAX_ENTRY_LEN) return undefined
|
|||
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let u: URL
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|||
|
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try {
|
|||
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|
u = new URL(s)
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|||
|
|
} catch {
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|||
|
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return undefined
|
|||
|
|
}
|
|||
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|
if (u.protocol !== 'https:' && u.protocol !== 'http:' && u.protocol !== 'wss:' && u.protocol !== 'ws:') {
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|||
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|
return undefined
|
|||
|
|
}
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|||
|
|
return s
|
|||
|
|
}
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|||
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|||
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/** 地址清单：数组、≤{@link MAX_ENTRIES} 条、条条合法、去重后返回。 */
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function parseEntryList(value: unknown): string[] | undefined {
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|||
|
|
if (!Array.isArray(value) || value.length > MAX_ENTRIES) return undefined
|
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const out: string[] = []
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for (const item of value) {
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const entry = parseEntry(item)
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|
if (entry === undefined) return undefined
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|
if (!out.includes(entry)) out.push(entry)
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|
}
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|||
|
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return out
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|||
|
|
}
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/**
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* 严格解析（**只做形状与取值域校验，不验签**）。任何一条不合规 ⇒ `undefined`：
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* 对齐"默认拒绝" —— 目录是**下发物**，宁可不接受，也不要"尽力解析出一个半成品"。
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*/
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export function parseDirectory(raw: unknown): OverlayDirectory | undefined {
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if (raw === null || typeof raw !== 'object' || Array.isArray(raw)) return undefined
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const r = raw as Record<string, unknown>
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|
if (r.version !== DIRECTORY_VERSION) return undefined
|
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|
if (typeof r.issuedAt !== 'string' || r.issuedAt.length > 40) return undefined
|
|||
|
|
if (Number.isNaN(Date.parse(r.issuedAt))) return undefined
|
|||
|
|
if (typeof r.refreshAfterSeconds !== 'number' || !Number.isFinite(r.refreshAfterSeconds)) return undefined
|
|||
|
|
if (r.refreshAfterSeconds < MIN_REFRESH_SECONDS || r.refreshAfterSeconds > MAX_REFRESH_SECONDS) {
|
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|
|
return undefined
|
|||
|
|
}
|
|||
|
|
if (typeof r.network !== 'string' || r.network === '' || r.network.length > 64) return undefined
|
|||
|
|
const relays = parseEntryList(r.relays)
|
|||
|
|
if (relays === undefined) return undefined
|
|||
|
|
const bootstrap = parseEntryList(r.bootstrap)
|
|||
|
|
if (bootstrap === undefined) return undefined
|
|||
|
|
if (relays.length === 0 && bootstrap.length === 0) return undefined
|
|||
|
|
return {
|
|||
|
|
version: DIRECTORY_VERSION,
|
|||
|
|
issuedAt: r.issuedAt,
|
|||
|
|
refreshAfterSeconds: r.refreshAfterSeconds,
|
|||
|
|
network: r.network,
|
|||
|
|
relays,
|
|||
|
|
bootstrap,
|
|||
|
|
}
|
|||
|
|
}
|
|||
|
|
|
|||
|
|
/**
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|
|
* 验签。**受信公钥为空 ⇒ 拒绝**（不可验 = 不接受）—— 这条是 `§A2` 的失败关闭语义，
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|
|
* ⛔ 不要"配不上密钥就先用着"，那等于把引导链的信任根交给 MITM（TLS 之外的那一层防线就没了）。
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|
*/
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|
|
export function verifyDirectory(
|
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|
|
rawDoc: unknown,
|
|||
|
|
sig: unknown,
|
|||
|
|
keys: readonly string[],
|
|||
|
|
): DirectoryVerdict {
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|
|
const doc = parseDirectory(rawDoc)
|
|||
|
|
if (doc === undefined) return { ok: false, reason: 'bad-document' }
|
|||
|
|
if (typeof sig !== 'string' || sig.trim() === '') return { ok: false, reason: 'no-signature' }
|
|||
|
|
const sigBuf = Buffer.from(sig.trim(), 'base64')
|
|||
|
|
if (sigBuf.length !== 64) return { ok: false, reason: 'bad-signature-length' }
|
|||
|
|
if (keys.length === 0) return { ok: false, reason: 'no-trusted-keys' }
|
|||
|
|
const payload = directoryPayload(doc)
|
|||
|
|
for (let i = 0; i < keys.length; i += 1) {
|
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|
|
const key = publicKeyFrom(keys[i] ?? '')
|
|||
|
|
if (key === undefined) continue
|
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|
|
if (cryptoVerify(null, Buffer.from(payload, 'utf8'), key, sigBuf)) {
|
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|
|
return { ok: true, doc, payload, keyIndex: i }
|
|||
|
|
}
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|||
|
|
}
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|
|
return { ok: false, reason: 'signature-mismatch' }
|
|||
|
|
}
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|||
|
|
|
|||
|
|
/** 签发（**只跑在控制面**）。私钥只从内存里的 PEM 字符串进来，⛔ 本模块不读任何密钥文件。 */
|
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|
export function signDirectory(doc: OverlayDirectory, privateKeyPem: string): string {
|
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|
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const key = createPrivateKey(privateKeyPem)
|
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|
|
if (key.asymmetricKeyType !== 'ed25519') {
|
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|
|
throw new Error(`overlay directory key must be ed25519 (got ${String(key.asymmetricKeyType)})`)
|
|||
|
|
}
|
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|
|
return cryptoSign(null, Buffer.from(directoryPayload(doc), 'utf8'), key).toString('base64')
|
|||
|
|
}
|
|||
|
|
|
|||
|
|
/** 组装一份**已经清洗过**的目录文档（服务端与单测共用，保证两边载荷完全一致）。 */
|
|||
|
|
export function buildDirectoryDocument(input: {
|
|||
|
|
relays: readonly string[]
|
|||
|
|
bootstrap: readonly string[]
|
|||
|
|
network: string
|
|||
|
|
now: number
|
|||
|
|
refreshAfterSeconds?: number
|
|||
|
|
}): OverlayDirectory {
|
|||
|
|
const relays = parseEntryList(input.relays.slice(0, MAX_ENTRIES)) ?? []
|
|||
|
|
const bootstrap = parseEntryList(input.bootstrap.slice(0, MAX_ENTRIES)) ?? []
|
|||
|
|
if (relays.length === 0 && bootstrap.length === 0) {
|
|||
|
|
throw new Error('overlay directory needs at least one relay or bootstrap address')
|
|||
|
|
}
|
|||
|
|
const refresh = input.refreshAfterSeconds ?? 300
|
|||
|
|
if (!Number.isFinite(refresh) || refresh < MIN_REFRESH_SECONDS || refresh > MAX_REFRESH_SECONDS) {
|
|||
|
|
throw new Error(`invalid refreshAfterSeconds ${String(refresh)}`)
|
|||
|
|
}
|
|||
|
|
return {
|
|||
|
|
version: DIRECTORY_VERSION,
|
|||
|
|
issuedAt: new Date(input.now).toISOString(),
|
|||
|
|
refreshAfterSeconds: Math.floor(refresh),
|
|||
|
|
network: input.network,
|
|||
|
|
relays,
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|||
|
|
bootstrap,
|
|||
|
|
}
|
|||
|
|
}
|
|||
|
|
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|||
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// ── 纯函数：地址派生 / 归一化 ───────────────────────────────────────────────
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|||
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/**
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|||
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|
* 引导地址 → **取目录的 URL**：同 origin、路径固定为 {@link DIRECTORY_PATH}。
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|||
|
|
*
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|||
|
|
* 约定："**引导地址 = 中继入口同源**"（D3：种子就是 `https://alotbuy.com/dshs-relay`，
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|||
|
|
* 已持证书、不新增域名）⇒ 目录端点只是同一台机器上的另一个路径。
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|||
|
|
* 已经是目录地址（path 相同）⇒ 原样返回，便于"目录里直接写目录 URL"。
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|||
|
|
*/
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|||
|
|
export function directoryUrlFor(entry: string): string | undefined {
|
|||
|
|
const raw = parseEntry(entry)
|
|||
|
|
if (raw === undefined) return undefined
|
|||
|
|
const u = new URL(raw)
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|||
|
|
if (u.pathname !== DIRECTORY_PATH) {
|
|||
|
|
u.pathname = DIRECTORY_PATH
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|||
|
|
u.search = ''
|
|||
|
|
u.hash = ''
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|||
|
|
}
|
|||
|
|
if (u.protocol === 'wss:') u.protocol = 'https:'
|
|||
|
|
if (u.protocol === 'ws:') u.protocol = 'http:'
|
|||
|
|
return u.toString()
|
|||
|
|
}
|
|||
|
|
|
|||
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/**
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|||
|
|
* 中继地址归一化：`https→wss` / `http→ws`（`RelayClient` 只吃 ws 方言）。
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|||
|
|
* ⛔ 不改路径 —— `/dshs-relay` 这个 path 是 nginx 的 location 判据（R2 定的）。
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|||
|
|
*/
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|||
|
|
export function toRelayUrl(entry: string): string | undefined {
|
|||
|
|
const raw = parseEntry(entry)
|
|||
|
|
if (raw === undefined) return undefined
|
|||
|
|
const u = new URL(raw)
|
|||
|
|
if (u.protocol === 'https:') u.protocol = 'wss:'
|
|||
|
|
else if (u.protocol === 'http:') u.protocol = 'ws:'
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|||
|
|
return u.toString()
|
|||
|
|
}
|
|||
|
|
|
|||
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|
/**
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|||
|
|
* 从一份目录里列出**全部候选中继地址**（有序）。
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|
*
|
|||
|
|
* 顺序 = `relays[]` → `bootstrap[]`（控制面下发的**有序**清单，⛔ 不重排）；
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|||
|
|
* 按 `host` 去重（同一台机器在多条清单里各写一遍只算一个候选）；非法项跳过。
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|
|
*
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|||
|
|
* ## 为什么需要"全部"而不是"第一个"（序⑦ · 本函数存在的理由）
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|
* 改造前 `pickFromDoc` **取到第一个可用项就 `return`** ⇒ 候选集退化成**单点**：
|
|||
|
|
* 目录里排第二的那台中继**永远选不中**（除非首位此刻不可用）。后果是"换址"这条路径形同虚设
|
|||
|
|
* —— 重解析一百次，拿回来的还是同一个字符串 ⇒ 上层按"地址没变"直接 `return`。
|
|||
|
|
* ⇒ **根因是"候选集退化成单点"，不是"没写重解析"**（对序⑥ §8.8-1 的证据级细化）。
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|||
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|
*/
|
|||
|
|
function listCandidatesFromDoc(doc: OverlayDirectory): string[] {
|
|||
|
|
const out: string[] = []
|
|||
|
|
const seen = new Set<string>()
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|||
|
|
for (const candidate of [...doc.relays, ...doc.bootstrap]) {
|
|||
|
|
const url = toRelayUrl(candidate)
|
|||
|
|
if (url === undefined) continue
|
|||
|
|
const key = hostKeyOf(url)
|
|||
|
|
if (key === undefined) continue
|
|||
|
|
if (seen.has(key)) continue
|
|||
|
|
seen.add(key)
|
|||
|
|
out.push(url)
|
|||
|
|
}
|
|||
|
|
return out
|
|||
|
|
}
|
|||
|
|
|
|||
|
|
/**
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|||
|
|
* 主机键 = `host[:port]`（丢掉 scheme 与 path/query/hash）；不是绝对 URL ⇒ `undefined`。
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|||
|
|
*
|
|||
|
|
* ⚠️ **不能连 scheme 一起比**：目录 origin 是 `https://…`（HTTP 取目录），而清单里的是
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|||
|
|
* `wss://…`（中继入口）—— 同一个 host 在两条链路上 scheme 本来就不同。`URL#host` 会把默认端口
|
|||
|
|
* （80/443/ws 80/wss 443）一并省掉 ⇒ 既"同 host 即同源"，又不会被非默认端口误判成同源。
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|||
|
|
*/
|
|||
|
|
function hostKeyOf(url: string): string | undefined {
|
|||
|
|
try {
|
|||
|
|
return new URL(url).host.toLowerCase()
|
|||
|
|
} catch {
|
|||
|
|
return undefined
|
|||
|
|
}
|
|||
|
|
}
|
|||
|
|
|
|||
|
|
/**
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|||
|
|
* **同源优先**（序④ · 443/TCP 兜底）：目录是**哪个 origin 答出来的**，就优先用它的同源中继入口。
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|||
|
|
*
|
|||
|
|
* ## 为什么必须有这一条
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|
|
* `relays[]` 是控制面下发的**有序**清单，而 `pickFromDoc` 取的是**首位**（= 主入口）。
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|||
|
|
* 于是"主入口不可达、兜底 origin 却能答出目录"这种降级场景里，客户端仍会去连**首位那条**
|
|||
|
|
* ⇒ 兜底入口**永远轮不到** ——「多一条入口」落不成「CF / 门户 conf 不可用时还能连」，
|
|||
|
|
* 整个兜底就只剩装饰性（端点能 101，但没有任何客户端会去连它）。
|
|||
|
|
*
|
|||
|
|
* ## 它不是新概念
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|
|
* 它就是既有约定「**引导地址 = 中继入口同源**」在**选择时刻**的落地
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|
|
* （见 `config.ts#overlayBootstrapSeeds` 与 {@link DIRECTORY_PATH} 的注释）。
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|||
|
|
*
|
|||
|
|
* ## 什么时候**不动**
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|
* - origin 不在文档的 `relays[]` / `bootstrap[]` 里（那它就不是一个中继入口）⇒ 返回 `undefined`，
|
|||
|
|
* 调用方退回 `pickFromDoc`（**与今天逐字一致**）；
|
|||
|
|
* - 命中的就是首位 ⇒ 替换是空操作（调用方按字符串比对后不进日志）。
|
|||
|
|
*
|
|||
|
|
* ⚠️ 只作用于"**目录被某个 origin 取到手**"这一支；缓存两条路径（② 新鲜缓存 / ④ 过期缓存）没有
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|||
|
|
* "答出者"信息 ⇒ 保持原样（代价：CF 打挂后，最多等一个刷新周期 `refreshAfterSeconds` 才切过去）。
|
|||
|
|
*/
|
|||
|
|
function sameOriginRelayUrl(doc: OverlayDirectory, dirUrl: string): string | undefined {
|
|||
|
|
const target = hostKeyOf(dirUrl)
|
|||
|
|
if (target === undefined) return undefined
|
|||
|
|
for (const candidate of [...doc.relays, ...doc.bootstrap]) {
|
|||
|
|
const url = toRelayUrl(candidate)
|
|||
|
|
if (url === undefined) continue
|
|||
|
|
if (hostKeyOf(url) === target) return url
|
|||
|
|
}
|
|||
|
|
return undefined
|
|||
|
|
}
|
|||
|
|
|
|||
|
|
/** 单标签主机名 / 回环 / 私网 / 链路本地 / CGNAT / IPv6 ⇒ **不是**可对外公布的地址。 */
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|||
|
|
function isPublicHost(host: string): boolean {
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|||
|
|
const h = host.toLowerCase()
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|||
|
|
if (h === '') return false
|
|||
|
|
if (h === 'localhost' || h.endsWith('.localhost') || h.endsWith('.local') || h.endsWith('.internal')) {
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|||
|
|
return false
|
|||
|
|
}
|
|||
|
|
if (h.includes(':')) return false // IPv6 一律不公布（避免 `::1` / ULA 漏进目录）
|
|||
|
|
if (!h.includes('.')) return false // 单标签 = 内网主机名
|
|||
|
|
const m = /^(\d{1,3})\.(\d{1,3})\.(\d{1,3})\.(\d{1,3})$/.exec(h)
|
|||
|
|
if (m === null) return true // 域名 ⇒ 公布
|
|||
|
|
const a = Number(m[1])
|
|||
|
|
const b = Number(m[2])
|
|||
|
|
if (a === 0 || a === 127 || a === 10) return false
|
|||
|
|
if (a === 192 && b === 168) return false
|
|||
|
|
if (a === 172 && b >= 16 && b <= 31) return false
|
|||
|
|
if (a === 169 && b === 254) return false
|
|||
|
|
if (a === 100 && b >= 64 && b <= 127) return false // CGNAT（D1 点名的段）
|
|||
|
|
return true
|
|||
|
|
}
|
|||
|
|
|
|||
|
|
/**
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|||
|
|
* 地址的**语义身份**：同一台机器、同一个口、同一个路径 ⇒ 同一个身份。
|
|||
|
|
* `https`/`wss` 同属 443、`http`/`ws` 同属 80 ⇒ 按"是否 TLS + 主机 + 有效口 + 路径"归一。
|
|||
|
|
* 为什么需要它：配置里 `wss://host/dshs-relay` 与种子 `https://host/dshs-relay` 是**同一个端点**，
|
|||
|
|
* 不去重就会在目录里出现两条同义项（客户端无碍，但读目录的人会误以为有两个中继）。
|
|||
|
|
*/
|
|||
|
|
function entryIdentity(u: URL): string {
|
|||
|
|
const secure = u.protocol === 'https:' || u.protocol === 'wss:'
|
|||
|
|
const port = u.port !== '' ? u.port : secure ? '443' : '80'
|
|||
|
|
return `${secure ? 'tls' : 'plain'}|${u.hostname.toLowerCase()}:${port}${u.pathname}`
|
|||
|
|
}
|
|||
|
|
|
|||
|
|
/**
|
|||
|
|
* 选出**可以对外公布**的中继 / 引导地址。
|
|||
|
|
*
|
|||
|
|
* ⛔ 回环与私网一律剔除：目录是**公网可读**的 —— 公布 `127.0.0.1:20080` 对客户端毫无用处，
|
|||
|
|
* 还白送一份内网拓扑。对齐红线「**权限只准收窄**」（这里收窄的是**暴露面**）。
|
|||
|
|
* 同一语义身份只保留**首次出现**的那条（⇒ `wss://` 写法优先于同源的 `https://` 写法）。
|
|||
|
|
*/
|
|||
|
|
export function publicRelayEntries(entries: readonly string[]): string[] {
|
|||
|
|
const out: string[] = []
|
|||
|
|
const seen = new Set<string>()
|
|||
|
|
for (const entry of entries) {
|
|||
|
|
const raw = parseEntry(entry)
|
|||
|
|
if (raw === undefined) continue
|
|||
|
|
const u = new URL(raw)
|
|||
|
|
if (!isPublicHost(u.hostname)) continue
|
|||
|
|
const id = entryIdentity(u)
|
|||
|
|
if (seen.has(id)) continue
|
|||
|
|
seen.add(id)
|
|||
|
|
out.push(raw)
|
|||
|
|
}
|
|||
|
|
return out
|
|||
|
|
}
|
|||
|
|
|
|||
|
|
// ── IO：缓存读写 ──────────────────────────────────────────────────────────
|
|||
|
|
|
|||
|
|
/** 磁盘上的缓存条目。 */
|
|||
|
|
export interface CachedDirectory {
|
|||
|
|
doc: OverlayDirectory
|
|||
|
|
sig: string
|
|||
|
|
/** 写入时刻（ms）。 */
|
|||
|
|
fetchedAt: number
|
|||
|
|
}
|
|||
|
|
|
|||
|
|
/**
|
|||
|
|
* 读缓存。**读也要验签**：缓存文件是本地普通文件，被改坏/被换掉时
|
|||
|
|
* 必须与"从网上取到脏目录"同等待遇（拒绝），⛔ 不要因为"是本机文件"就免检。
|
|||
|
|
*/
|
|||
|
|
export function readCachedDirectory(
|
|||
|
|
file: string,
|
|||
|
|
keys: readonly string[],
|
|||
|
|
now: number,
|
|||
|
|
): { entry: CachedDirectory; fresh: boolean } | undefined {
|
|||
|
|
if (file === '') return undefined
|
|||
|
|
let raw: string
|
|||
|
|
try {
|
|||
|
|
raw = readFileSync(file, 'utf8')
|
|||
|
|
} catch {
|
|||
|
|
return undefined
|
|||
|
|
}
|
|||
|
|
let parsed: unknown
|
|||
|
|
try {
|
|||
|
|
parsed = JSON.parse(raw)
|
|||
|
|
} catch {
|
|||
|
|
return undefined
|
|||
|
|
}
|
|||
|
|
if (parsed === null || typeof parsed !== 'object' || Array.isArray(parsed)) return undefined
|
|||
|
|
const o = parsed as Record<string, unknown>
|
|||
|
|
const fetchedAt = typeof o.fetchedAt === 'number' && Number.isFinite(o.fetchedAt) ? o.fetchedAt : Number.NaN
|
|||
|
|
if (Number.isNaN(fetchedAt)) return undefined
|
|||
|
|
const verdict = verifyDirectory(o.doc, o.sig, keys)
|
|||
|
|
if (!verdict.ok) return undefined
|
|||
|
|
const age = Math.max(0, now - fetchedAt)
|
|||
|
|
return {
|
|||
|
|
entry: { doc: verdict.doc, sig: String(o.sig), fetchedAt },
|
|||
|
|
fresh: age <= verdict.doc.refreshAfterSeconds * 1000,
|
|||
|
|
}
|
|||
|
|
}
|
|||
|
|
|
|||
|
|
/** 写缓存（同目录临时文件 + `rename`，避免读到写了一半的 JSON）。 */
|
|||
|
|
export function writeCachedDirectory(
|
|||
|
|
file: string,
|
|||
|
|
doc: OverlayDirectory,
|
|||
|
|
sig: string,
|
|||
|
|
fetchedAt: number,
|
|||
|
|
): void {
|
|||
|
|
if (file === '') return
|
|||
|
|
mkdirSync(dirname(file), { recursive: true })
|
|||
|
|
const tmp = `${file}.tmp`
|
|||
|
|
writeFileSync(tmp, `${JSON.stringify({ doc, sig, fetchedAt }, null, 2)}\n`, { mode: 0o600 })
|
|||
|
|
renameSync(tmp, file)
|
|||
|
|
}
|
|||
|
|
|
|||
|
|
// ── 取目录 ────────────────────────────────────────────────────────────────
|
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|
|
|
|||
|
|
const DEFAULT_FETCH_TIMEOUT_MS = 5000
|
|||
|
|
|
|||
|
|
type FetchResult =
|
|||
|
|
| { ok: true; doc: OverlayDirectory; sig: string }
|
|||
|
|
| { ok: false; reason: string }
|
|||
|
|
|
|||
|
|
/** 取一份目录并当场验签。**验签不过的目录绝不外泄给调用方**（返回的 `ok:false` 不带地址）。 */
|
|||
|
|
async function fetchDirectory(
|
|||
|
|
url: string,
|
|||
|
|
keys: readonly string[],
|
|||
|
|
doFetch: typeof fetch,
|
|||
|
|
timeoutMs: number,
|
|||
|
|
): Promise<FetchResult> {
|
|||
|
|
try {
|
|||
|
|
const res = await doFetch(url, {
|
|||
|
|
signal: AbortSignal.timeout(timeoutMs),
|
|||
|
|
headers: { accept: 'application/json' },
|
|||
|
|
})
|
|||
|
|
if (!res.ok) return { ok: false, reason: `http-${res.status}` }
|
|||
|
|
const body = (await res.json()) as unknown
|
|||
|
|
if (body === null || typeof body !== 'object' || Array.isArray(body)) {
|
|||
|
|
return { ok: false, reason: 'bad-body' }
|
|||
|
|
}
|
|||
|
|
const o = body as Record<string, unknown>
|
|||
|
|
const sig = o.sig
|
|||
|
|
const doc: Record<string, unknown> = { ...o }
|
|||
|
|
delete doc.sig
|
|||
|
|
const verdict = verifyDirectory(doc, sig, keys)
|
|||
|
|
if (!verdict.ok) return { ok: false, reason: verdict.reason }
|
|||
|
|
return { ok: true, doc: verdict.doc, sig: String(sig) }
|
|||
|
|
} catch (err) {
|
|||
|
|
const msg = err instanceof Error ? err.message : String(err)
|
|||
|
|
return { ok: false, reason: `unreachable: ${msg.slice(0, 80)}` }
|
|||
|
|
}
|
|||
|
|
}
|
|||
|
|
|
|||
|
|
/** {@link resolveOverlayRelay} 的入参。 */
|
|||
|
|
export interface ResolveOverlayRelayOptions {
|
|||
|
|
/** env 显式地址（`DSHS_RELAY_URL`）；非空 ⇒ **压制一切**，不查目录。 */
|
|||
|
|
envUrl?: string
|
|||
|
|
/** 内置种子（D3 的常量位；② 第二地域留空 ⇒ 只填第一条）。 */
|
|||
|
|
seeds: readonly string[]
|
|||
|
|
/** 受信目录签名公钥（PEM 或裸 32 字节）。**空 ⇒ 目录一律不接受**。 */
|
|||
|
|
trustedKeys: readonly string[]
|
|||
|
|
/** 缓存文件绝对路径；空 ⇒ 不缓存（每次取目录）。 */
|
|||
|
|
cacheFile?: string
|
|||
|
|
log?: (line: string) => void
|
|||
|
|
/** 注入点（单测用）；默认全局 `fetch`。 */
|
|||
|
|
fetchImpl?: typeof fetch
|
|||
|
|
/** 注入点（单测用）；默认 `Date.now`。 */
|
|||
|
|
nowMs?: number
|
|||
|
|
timeoutMs?: number
|
|||
|
|
/**
|
|||
|
|
* **要排除的地址**（序⑦ · 中继失败切流）：通常 = "刚刚不健康的那一台"。
|
|||
|
|
*
|
|||
|
|
* 语义 = "在这份候选链里**跳过**这些地址，取第一个没被排除的"。作用范围**只在选择这一步**
|
|||
|
|
* —— ⛔ 它**不会**让任何候选凭空出现：被排除后若没有别的候选，返回 `url: ''`
|
|||
|
|
* （调用方按"无候选可切"处理 ⇒ **保持原地退避**，见 D6）。
|
|||
|
|
*
|
|||
|
|
* 缺省 / 空数组 ⇒ **行为与改造前逐字一致**（D9：存量调用点零影响）。
|
|||
|
|
*/
|
|||
|
|
exclude?: readonly string[]
|
|||
|
|
}
|
|||
|
|
|
|||
|
|
/**
|
|||
|
|
* 引导链算出的**有序候选集**（序⑦ 新增）。
|
|||
|
|
*
|
|||
|
|
* 与 {@link OverlayRelayResolution} 的区别：后者只有 `url`（首位），这里给**整条链**，
|
|||
|
|
* 供"首位不健康时换下一个"使用。`source` / `detail` / `refreshAfterSeconds` 语义不变。
|
|||
|
|
*/
|
|||
|
|
export interface OverlayRelayCandidates {
|
|||
|
|
/** 有序候选地址（首位 = 改造前的"本次该连的地址"）；空数组 = 取不到任何候选。 */
|
|||
|
|
urls: readonly string[]
|
|||
|
|
source: OverlayAddressSource
|
|||
|
|
detail: string
|
|||
|
|
refreshAfterSeconds: number
|
|||
|
|
}
|
|||
|
|
|
|||
|
|
/**
|
|||
|
|
* **引导三级链的单一入口**：给出**整条有序候选链**（序⑦ 起）。
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*
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* 任何情况下都不抛异常（最坏返回 `urls: []`）—— 调用方按"未配 relay"处理即可。
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* ⛔ **取址代码只有这一份**：{@link resolveOverlayRelay} 与 {@link listOverlayRelayCandidates}
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* 都是它的薄包装（另一份取址 = 另一处静默失效，本线已有两次同类教训）。
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*/
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async function resolveOverlayRelayChain(
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opts: ResolveOverlayRelayOptions,
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): Promise<OverlayRelayCandidates> {
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const log = opts.log ?? ((): void => undefined)
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/**
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* 序④（443/TCP 兜底 · L1）：**取目录这一腿也必须走地址覆盖**。
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*
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* 为什么少这一处 L1 就不成立：CF 不可用时，若目录还按 DNS 去取，则第 ③ 步（取目录）会
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* **全 origin 失败**，链只能走到第 ⑤ 步 —— 而 ⑤ 回落的是 `seeds[0]`（主入口 = 同样走 CF）
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* ⇒ 兜底入口永远轮不到。装上覆盖后，兜底 origin 的这一腿直连 47，目录取得回来。
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* ⛔ 未配 `DSHS_OVERLAY_ADDR_OVERRIDES` ⇒ 零动作。
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*/
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ensureOverlayAddrOverrides(undefined, log)
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const now = opts.nowMs ?? Date.now()
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const doFetch = opts.fetchImpl ?? fetch
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const timeoutMs = opts.timeoutMs ?? DEFAULT_FETCH_TIMEOUT_MS
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const seeds = opts.seeds.map((s) => s.trim()).filter((s) => s !== '')
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// ① env 显式：运维最后手段。**支持空串=未配**，但配错了（非 http/ws 地址）要明确报一行。
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const envUrl = (opts.envUrl ?? '').trim()
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if (envUrl !== '') {
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const url = toRelayUrl(envUrl)
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if (url !== undefined) {
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log(`[overlay-dir] 取址 = env 显式（压制引导链）：${url}`)
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return { urls: [url], source: 'env', detail: 'env', refreshAfterSeconds: DEFAULT_DIRECTORY_REFRESH_SECONDS }
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}
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log(`[overlay-dir] ⛔ env 里的地址不是 http(s)/ws(s) 绝对 URL ⇒ 忽略它，继续走引导链`)
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}
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const cacheFile = opts.cacheFile ?? ''
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const cached = readCachedDirectory(cacheFile, opts.trustedKeys, now)
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// ② 缓存未过期：直接用（省一次往返；控制面抖动不影响已入网节点）。
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if (cached !== undefined && cached.fresh) {
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const urls = listCandidatesFromDoc(cached.entry.doc)
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if (urls.length > 0) {
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log(`[overlay-dir] 取址 = 缓存目录（未过期，net=${cached.entry.doc.network}）：${urls[0]}（候选 ${urls.length} 条）`)
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return { urls, source: 'cache', detail: cacheFile, refreshAfterSeconds: cached.entry.doc.refreshAfterSeconds }
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}
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}
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// ③ 取目录。**origin 优先取缓存里的 `bootstrap[]`** —— 这就是"引导地址可在线轮换"的落点：
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// 控制面把 bootstrap[] 改成新地址 ⇒ 下一次刷新就去新地址，**不重装**。
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const origins: string[] = []
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for (const candidate of [...(cached?.entry.doc.bootstrap ?? []), ...seeds]) {
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if (!origins.includes(candidate)) origins.push(candidate)
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}
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for (const origin of origins) {
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const dirUrl = directoryUrlFor(origin)
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if (dirUrl === undefined) continue
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const got = await fetchDirectory(dirUrl, opts.trustedKeys, doFetch, timeoutMs)
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if (!got.ok) {
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log(`[overlay-dir] ⚠ 拒绝 ${dirUrl}（${got.reason}）—— 未签名 / 签名不符的目录**不写缓存、不采用**`)
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continue
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|
}
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writeCachedDirectory(cacheFile, got.doc, got.sig, now)
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/**
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* **同源优先**（序④）：谁答出的目录，就先认它的同源中继入口 —— 否则主入口一挂，
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* 客户端会一直去连 `relays[]` 的首位（= 主入口），兜底入口形同不存在。见 {@link sameOriginRelayUrl}。
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*
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* ⚠️ 序⑦：同源优先必须作用在**整条链**上（"同源那条排第一，原首位排其后"），
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* ⛔ 不是"只看首位" —— 否则候选集又会退化成单点。见 {@link listCandidatesFromDoc}。
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*/
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const list = listCandidatesFromDoc(got.doc)
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const base = list[0]
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const sameOrigin = sameOriginRelayUrl(got.doc, dirUrl)
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const urls =
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sameOrigin === undefined ? list : [sameOrigin, ...list.filter((u) => u !== sameOrigin)]
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if (sameOrigin !== undefined && base !== undefined && sameOrigin !== base) {
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log(
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`[overlay-dir] ↪ 同源优先：目录由 ${dirUrl} 答出 ⇒ 采用其同源中继入口 ${sameOrigin}` +
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`（不在 relays[] 首位；首位 ${base} 本次未被采用）`,
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)
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|
}
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if (urls.length === 0) {
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log(`[overlay-dir] ⚠ ${dirUrl} 的目录里没有可用中继地址 ⇒ 换下一个引导地址`)
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|
|
continue
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|
}
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|||
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|
log(
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`[overlay-dir] 取址 = 签名目录（来自 ${dirUrl}，version=${got.doc.version}，` +
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|
|
`net=${got.doc.network}，relays=${got.doc.relays.length}，bootstrap=${got.doc.bootstrap.length}）：${urls[0]}（候选 ${urls.length} 条）`,
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|||
|
|
)
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|
|
return { urls, source: 'seed-directory', detail: dirUrl, refreshAfterSeconds: got.doc.refreshAfterSeconds }
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|
}
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|
// ④ 离线降级：目录全都取不到 / 全被拒 ⇒ 用**过期但签名有效**的缓存（D3 ③）。
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if (cached !== undefined) {
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|||
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|
const urls = listCandidatesFromDoc(cached.entry.doc)
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|
if (urls.length > 0) {
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|
log('[overlay-dir] ⚠ 目录不可达 ⇒ 离线降级：用**过期缓存**里的地址（已建连接不受影响）')
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|
return { urls, source: 'stale-cache', detail: cacheFile, refreshAfterSeconds: cached.entry.doc.refreshAfterSeconds }
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|
}
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|
|
}
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|
|
// ⑤ 种子兜底：种子地址本身就是中继入口（同源约定）⇒ 连目录端点挂了也还能起来。
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const first = seeds[0]
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|
if (first !== undefined) {
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const url = toRelayUrl(first)
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|
|
if (url !== undefined) {
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|
|
log(`[overlay-dir] ⚠ 取目录全部失败 ⇒ 回落到内置种子地址本身：${url}`)
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|
|
return { urls: [url], source: 'seed-fallback', detail: first, refreshAfterSeconds: DEFAULT_DIRECTORY_REFRESH_SECONDS }
|
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|
}
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|
|
}
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|
|
|
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|
|
log('[overlay-dir] ⛔ 引导链全部失败且无内置种子 ⇒ 本次不接中继（等同"未配 relay"）')
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|
|
return { urls: [], source: 'none', detail: 'none', refreshAfterSeconds: DEFAULT_DIRECTORY_REFRESH_SECONDS }
|
|||
|
|
}
|
|||
|
|
|
|||
|
|
/**
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|
|
* **引导链的有序候选集**（序⑦）：把整条链交给调用方，供"当前中继不健康 ⇒ 换下一个"使用。
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|
*
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|||
|
|
* ⛔ 只是 {@link resolveOverlayRelayChain} 的转发 —— **不另写一份取址**。
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|
* 与 {@link resolveOverlayRelay} 的关系：本函数**不套用 `exclude`**（它要的是"候选全集"）。
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*/
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|
|
export async function listOverlayRelayCandidates(
|
|||
|
|
opts: ResolveOverlayRelayOptions,
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|
|
): Promise<OverlayRelayCandidates> {
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|
|
return resolveOverlayRelayChain(opts)
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|||
|
|
}
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|
|
|
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|
/**
|
|||
|
|
* **引导三级链的单一入口**：给出"这次该连哪个中继地址"（= 候选链首位）。
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|
|
* 任何情况下都不抛异常（最坏返回 `url: ''`）—— 调用方按"未配 relay"处理即可。
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|
*
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|
|
* 序⑦ 起它是 {@link resolveOverlayRelayChain} 的**薄包装**：链 → 剔除 `exclude` → 取第一个。
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|
* **`exclude` 缺省时与改造前逐字一致**（D9）。
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|
|
*/
|
|||
|
|
export async function resolveOverlayRelay(
|
|||
|
|
opts: ResolveOverlayRelayOptions,
|
|||
|
|
): Promise<OverlayRelayResolution> {
|
|||
|
|
const chain = await resolveOverlayRelayChain(opts)
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|||
|
|
const log = opts.log ?? ((): void => undefined)
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const excluded = opts.exclude ?? []
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|
|
if (excluded.length === 0) {
|
|||
|
|
return {
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|
|
url: chain.urls[0] ?? '',
|
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|
|
source: chain.source,
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|
|
detail: chain.detail,
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|||
|
|
refreshAfterSeconds: chain.refreshAfterSeconds,
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|||
|
|
}
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|||
|
|
}
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|||
|
|
const skip = new Set(excluded)
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|||
|
|
const url = chain.urls.find((u) => !skip.has(u))
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|||
|
|
if (url === undefined) {
|
|||
|
|
/**
|
|||
|
|
* D6：被排除后**没有别的候选** ⇒ 返回空串让调用方"保持原地退避"。
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|
|
* ⛔ 绝不静默回退默认机、绝不把候选集外的地址当作兜底（那才是真的 R5）。
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|
|
*/
|
|||
|
|
log(
|
|||
|
|
`[overlay-dir] ⚠ 候选链里除已排除项外无可用地址（候选 ${chain.urls.length} 条，` +
|
|||
|
|
`排除 ${excluded.length} 条）⇒ 本次不换址（保持原地退避）`,
|
|||
|
|
)
|
|||
|
|
return {
|
|||
|
|
url: '',
|
|||
|
|
source: chain.source,
|
|||
|
|
detail: `${chain.detail}|exhausted`,
|
|||
|
|
refreshAfterSeconds: chain.refreshAfterSeconds,
|
|||
|
|
}
|
|||
|
|
}
|
|||
|
|
return {
|
|||
|
|
url,
|
|||
|
|
source: chain.source,
|
|||
|
|
detail: chain.detail,
|
|||
|
|
refreshAfterSeconds: chain.refreshAfterSeconds,
|
|||
|
|
}
|
|||
|
|
}
|