BitTorrent Tracker на C#

Долгое время я искал в сети пример простейшего tracker-а на C#, но, к сожалению, мои поиски успехом не увенчались. Поэтому я решил попробовать себя в написании tracker-а на C#, а получив более-менее рабочую версию — поделиться опытом ее создания со всеми. А заодно и получить как можно больше советов по ее усовершенствованию.

Но давайте начнем с начала…

Первое, что я сделал — это открыл спецификацию протокола BitTorrent: www.bittorrent.org/beps/bep_0003.html.

В ней написано, что клиент отправляет серверу GET-запрос со следующими данными: info_hash, peer_id, ip, port, uploaded, downloaded, left и event.

Соответственно, на сервере БД я создал следующую таблицу:

CREATE TABLE [dbo].[psy_trance_fm_bittorrent_announces] ( 	[id] [int] IDENTITY(1,1) NOT NULL, 	[info_hash] [char](40) NOT NULL, 	[peer_id] [char](40) NOT NULL, 	[ip] [varchar](512) NOT NULL, 	[port] [int] NOT NULL, 	[uploaded] [int] NOT NULL, 	[downloaded] [int] NOT NULL, 	[left] [int] NOT NULL, 	[event] [varchar](512) NULL ) 

Также в спецификации написано, что сервер отправляет клиенту данные в формате text/plain в виде bencoded-словаря.

Bencoded-словарь может содержать четыре типа данных: string, int, list и dictionary.

Я написал четыре функции для кодирования в bencode — по одной для каждого типа данных:

        public string encode(string _string)         {             StringBuilder string_builder = new StringBuilder();              string_builder.Append(_string.Length);             string_builder.Append(":");             string_builder.Append(_string);                          return string_builder.ToString();         } 

        public string encode(int _int)         {             StringBuilder string_builder = new StringBuilder();              string_builder.Append("i");             string_builder.Append(_int);             string_builder.Append("e");              return string_builder.ToString();         } 

        public string encode(List<object> list)         {             StringBuilder string_builder = new StringBuilder();              string_builder.Append("l");              foreach (object _object in list)             {                   if (_object.GetType() == typeof(string))                 {                     string_builder.Append(encode((string)_object));                 }                  if (_object.GetType() == typeof(int))                 {                     string_builder.Append(encode((int)_object));                 }                  if (_object.GetType() == typeof(List<object>))                 {                     string_builder.Append(encode((List<object>)_object));                 }                  if (_object.GetType() == typeof(SortedDictionary<string, object>))                 {                     string_builder.Append(encode((SortedDictionary<string, object>)_object));                 }              }              string_builder.Append("e");              return string_builder.ToString();         } 

        public string encode(SortedDictionary<string, object> sorted_dictionary)         {                         StringBuilder string_builder = new StringBuilder();              string_builder.Append("d");              foreach (KeyValuePair<string, object> key_value_pair in sorted_dictionary)             {                 string_builder.Append(encode((string)key_value_pair.Key));                                  if (key_value_pair.Value.GetType() == typeof(string))                 {                     string_builder.Append(encode((string)key_value_pair.Value));                 }                  if (key_value_pair.Value.GetType() == typeof(int))                 {                     string_builder.Append(encode((int)key_value_pair.Value));                 }                  if (key_value_pair.Value.GetType() == typeof(List<object>))                 {                     string_builder.Append(encode((List<object>)key_value_pair.Value));                 }                  if (key_value_pair.Value.GetType() == typeof(SortedDictionary<string, object>))                 {                     string_builder.Append(encode((SortedDictionary<string, object>)key_value_pair.Value));                 }             }              string_builder.Append("e");              return string_builder.ToString();         } 

Обращаю ваше внимание на то, что для словарей я использовал тип SortedDictionary<string, object>, а не Dictionary<string, object>. Все потому, что по спецификации ключи в словарях должны быть отсортированы.

Ну а дальше началось самое интересное…

Казалось бы, для того, чтобы получить из GET-запроса info_hash и peer_id достаточно использовать Request.QueryString[«info_hash»] и Request.QueryString[«peer_id»] соответственно, но эти методы возвращали полнейшую белиберду. Я долгое время не мог понять, в чем же дело…

А дело было в следующем: info_hash, передаваемый от клиента к серверу, выглядит примерно так: %124Vx%9A%BC%DE%F1%23Eg%89%AB%CD%EF%124Vx%9A. Request.QueryString[info_hash] считает, что это строка в формате UTF-8 и декодирует ее.

В этом можно убедиться, посмотрев Reflector-ом функцию FillFromString, например.

Для того, чтобы обойти этот момент, я решил поработать с Request.Url.Query, возвращающий «сырую» строку.

Собственно, я взял код функции FillFromString из Reflector-а и убрал из него пару строк, отвечающих за декодирование:

        string s = Request.Url.Query.Substring(1);          SortedDictionary<string, object> parameters = new SortedDictionary<string, object>(StringComparer.Ordinal);          int num = (s != null) ? s.Length : 0;         for (int i = 0; i < num; i++)         {             int startIndex = i;             int num4 = -1;             while (i < num)             {                 char ch = s[i];                 if (ch == '=')                 {                     if (num4 < 0)                     {                         num4 = i;                     }                 }                 else if (ch == '&')                 {                     break;                 }                 i++;             }             string str = null;             string str2 = null;             if (num4 >= 0)             {                 str = s.Substring(startIndex, num4 - startIndex);                 str2 = s.Substring(num4 + 1, (i - num4) - 1);             }             else             {                 str2 = s.Substring(startIndex, i - startIndex);             }              parameters.Add("@" + str, str2);         } 

Ну а для того, чтобы вернуть info_hash и peer_id в их исходный шестнадцатеричный формат я написал еще две строчки кода:

        parameters["@info_hash"] = BitConverter.ToString(HttpUtility.UrlDecodeToBytes((string)parameters["@info_hash"])).Replace("-", "").ToLower();         parameters["@peer_id"] = BitConverter.ToString(HttpUtility.UrlDecodeToBytes((string)parameters["@peer_id"])).Replace("-", "").ToLower(); 

По спецификации, ip и event — опциональные параметры. Ip большиство клиентов на сервер не передает, а event передает только в трех случаях: started, completed и stopped.

Поэтому я решил проверить, имеются ли они в коллекции параметров, ну а если нет — то добавить их:

        if (parameters.ContainsKey("@ip") == false)         {             parameters.Add("@ip", Request.UserHostAddress);         }          if (parameters.ContainsKey("@event") == false)         {             parameters.Add("@event", DBNull.Value);         } 

Далее все просто. Проверяем, имеется ли в базе данных раздача, соответствующая переданным info_hash и peer_id, если нет, то добавляем ее, если да, то просто обновляем данные о раздаче.

psy_trance_fm.execute_scalar и psy_trance_fm.execute_non_query — это функции для работы с базой данных, они очень типичные и приводить их здесь смысла не вижу.

        psy_trance_fm psy_trance_fm = new psy_trance_fm();          if (psy_trance_fm.execute_scalar("SELECT * FROM [dbo].[psy_trance_fm_bittorrent_announces] WHERE [info_hash] = @info_hash AND [peer_id] = @peer_id", parameters, CommandType.Text) == null)         {             psy_trance_fm.execute_non_query("INSERT INTO [dbo].[psy_trance_fm_bittorrent_announces] ([info_hash], [peer_id], [ip], [port], [uploaded], [downloaded], [left], [event]) VALUES (@info_hash, @peer_id, @ip, @port, @uploaded, @downloaded, @left, @event)", parameters, CommandType.Text);         }         else         {             psy_trance_fm.execute_non_query("UPDATE [dbo].[psy_trance_fm_bittorrent_announces] SET [ip] = @ip, [port] = @port, [uploaded] = @uploaded, [downloaded] = @downloaded, [left] = @left, [event] = @event WHERE [info_hash] = @info_hash AND [peer_id] = @peer_id", parameters, CommandType.Text);         } 

После того, как мы записали данные в БД нам нужно вернуть bencoded-словарь клиенту.

Это делается следующим образом:

        SortedDictionary<string, object> sorted_dictionary = new SortedDictionary<string, object>(StringComparer.Ordinal);          sorted_dictionary.Add("interval", 60);          List<object> peers = new List<object>();          DataTable data_table = psy_trance_fm.fill("SELECT * FROM [dbo].[psy_trance_fm_bittorrent_announces] WHERE [info_hash] = @info_hash", parameters, CommandType.Text);          foreach (DataRow data_row in data_table.Rows)         {             SortedDictionary<string, object> peer = new SortedDictionary<string, object>(StringComparer.Ordinal);              peer.Add("peer id", data_row["peer_id"]);             peer.Add("ip", data_row["ip"]);             peer.Add("port", data_row["port"]);              peers.Add(peer);         }          sorted_dictionary.Add("peers", peers);                  bencode bencode = new bencode();         Response.Write(bencode.encode(sorted_dictionary)); 

Ну вот и все! Простейший C# BitTorrent Tracker готов. Да, в нем отсутствуют какие-либо обработки ошибок, статистика и прочее-прочее-прочее. Но он работает!

Я очень надеюсь, что разбирающиеся люди подскажут, как можно его улучшить, какие в нем есть ошибки и вообще дадут побольше советов.

Спасибо, что прочитали!