比特币源码研读之二十四

我们今天将继续深入AppInitMain函数,下面我们一起来对其进行详细分析。

本文将着重分析网络初始化相关的代码。本文主要涉及的源码文件包括:

src/bitcond.cpp、src/init.h、src/init.cpp、src/util.h、src/util.cpp、src/net.h、src/net.cpp、src/net_processing.h、src/net_processing.cpp、src/validationinterface.h、src/validationinterface.cpp、src/net_address.cpp、src/netbase.cpp、src/utilstrencodings.h、src/utilstrencodings.cpp

[if !supportLists]一、[endif]添加用户代理注释信息

用户代理是比特币节点发送至P2P网络中的一个版本信息,具有固定模式/代理名称:代理版本,同时还可以添加用户注释信息,用户注释信息添加代码段如下:

// sanitize comments per BIP-0014,format user agent and check total size

 std::vector uacomments;

 if (mapMultiArgs.count("-uacomment")) {

       BOOST_FOREACH(std::string cmt,mapMultiArgs.at("-uacomment"))

      {

            if (cmt != SanitizeString(cmt,SAFE_CHARS_UA_COMMENT))

                returnInitError(strprintf(_("User Agent comment (%s) contains unsafecharacters."), cmt));

            uacomments.push_back(cmt);

        }

   }

   strSubVersion = FormatSubVersion(CLIENT_NAME, CLIENT_VERSION,uacomments);

   if (strSubVersion.size() > MAX_SUBVERSION_LENGTH) {

        return InitError(strprintf(_("Totallength of network version string (%i) exceeds maximum length (%i). Reduce thenumber or size of uacomments."),

            strSubVersion.size(),MAX_SUBVERSION_LENGTH));

   }

此处要讨论的是-uacommnet参数,该参数的中文名是“用户代理注释信息”,我们可以在BIP-0014中找到相关定义。

BIP14的原文注释链接为:

https://github.com/bitcoin/bips/blob/master/bip-0014.mediawiki

BIP14的中文翻译链接为:

https://blog.csdn.net/pony_maggie/article/details/75334582

在BIP14定义中,我们可以了解到用户可以在使用比特币客户端时可以自行在用户代理后添加自定义注释信息。注释应用括号(…)分隔,且可支持多个注释,每个注释之间以“;”隔开。具体形式为:

/CLIENT_NAME:CLIENT_VERSION(uacomment;uacomment; ……)

界面中的显示结果是这样的:

在图中红框选中的为用户代理信息,括号中的comment1和comment2即为我添加的用户代理信息。

用户代理注释信息生成流程如图所示。

这里要重点说明下SAFE_CHARS_UA_COMMENT与MAX_SUBVERSION_LENGTH两个常量。

(1)SAFE_CHARS_UA_COMMENT

SAFE_CHARS_UA_COMMENT在“utilstrencodings.h”中定义:

/** Used by SanitizeString() */

enum SafeChars

{

   SAFE_CHARS_DEFAULT, //!< The full set of allowed chars

   SAFE_CHARS_UA_COMMENT //!< BIP-0014 subset

};

其定义于SafeChars枚举中,第一个是默认的允许字符集,第二个是用户注释中的允许字符集。那么这两个字符集在哪定义呢?

他们是在“utilstrencodings.cpp”中定义:

static const string CHARS_ALPHA_NUM = "abcdefghijklmnopqrstuvwxyzABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ0123456789";

static const string SAFE_CHARS[] =

{

   CHARS_ALPHA_NUM + " .,;-_/:?@()", // SAFE_CHARS_DEFAULT

   CHARS_ALPHA_NUM + " .,;-_?@" // SAFE_CHARS_UA_COMMENT

};

我们可以看到用户注释信息字符串的允许字符集是由数字、大小写字母以及.,;-_?@特殊字符组成。比常规字符串允许的字符集少了“()/:”,所以大家在添加用户注释信息的时候需按要求来,否则将导致程序无法启动。

(2)MAX_SUBVERSION_LENGTH

MAX_SUBVERSION_LENGTH在net.h中定义

/** Maximum length of strSubVer in`version` message */

static const unsigned intMAX_SUBVERSION_LENGTH = 256;

从其定义我们可以得知,用户代理字符串的长度不能多于256,否则程序将无法正常启动。

[if !supportLists]二、[endif]限定网络范围

本节将重点介绍网络类型限制实现,限定网络范围通过-onlynet参数来实现。我们首先来看下Network枚举变量,该枚举在netaddress.h中定义:

enum Network

{

   NET_UNROUTABLE = 0,

   NET_IPV4,

   NET_IPV6,

   NET_TOR,

   NET_MAX,

};

也就是说比特币协议可在IPv4、IPv6、TOR网络下运行,如果通过onlynet参数指定了网络类型,那么客户端启动后只能在指定的一个或多个网络中运行了。

具体的网络类型限制在SetLimited函数中实现,函数代码位于net.cpp中:

/** Make aparticular network entirely off-limits (no automatic connects to it) */

voidSetLimited(enum Network net, bool fLimited)

{

    if (net == NET_UNROUTABLE)

        return;

    LOCK(cs_mapLocalHost);

    vfLimited[net] = fLimited;

}

我们可以看到某个网络类型是否被限制在vfLimited中,具体以true或false来标识,true则被限制不可使用,反之则可使用。

[if !supportLists]三、[endif]白名单节点列表

白名单节点列表的作用是添加一个或多个值得信赖的节点,甚至某个IP段的节点,被添加进白名单的节点,即使白名单节点出现了坏的行为,如DDOS攻击,当前客户端也始终接收其发送过来的交易。因此在添加白名单节点时需谨慎。

白名单列表参数为-whitelist,该参数列出的节点IP将通过LookupSubNet转换为CSubnet对象,并判断其有效性。具体实现代码如下:

boolLookupSubNet(const char* pszName, CSubNet& ret)

{

    std::string strSubnet(pszName);

    size_t slash = strSubnet.find_last_of('/');

    std::vector vIP;


    std::string strAddress =strSubnet.substr(0, slash);

    if (LookupHost(strAddress.c_str(), vIP, 1,false))

    {

        CNetAddr network = vIP[0];

        if (slash != strSubnet.npos)

        {

            std::string strNetmask =strSubnet.substr(slash + 1);

            int32_t n;

            // IPv4 addresses start at offset12, and first 12 bytes must match, so just offset n

            if (ParseInt32(strNetmask, &n)){ // If valid number, assume /24 syntax

                ret = CSubNet(network, n);

                return ret.IsValid();

            }

            else // If not a valid number, tryfull netmask syntax

            {

                // Never allow lookup fornetmask

                if(LookupHost(strNetmask.c_str(), vIP, 1, false)) {

                    ret = CSubNet(network,vIP[0]);

                    return ret.IsValid();

                }

            }

        }

        else

        {

            ret = CSubNet(network);

            return ret.IsValid();

        }

    }

    return false;

}

以上即为用户代理注释信息、限定网络范围以及白名单节点列表的代码研读,这些内容都是与比特币网络相关的初始化过程,比特币网络的初始化过程比较复杂,涉及的内容也较多,我将在后面的文章中继续详细解读接下来的代码,敬请期待!

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