怎么為skynet的crypt庫擴展加密算法支持

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改造起因

在上篇文章, 我描述了為skynet添加穩定的websocket支持的起始并闡述了這么做的原因.

這幾天在測試的時候發現, 當使用skynet內置的httpc庫的時候會遇見crypt缺少一些我需要用到的算法(例如: crc、sha256、hmac_sha256等等).

這里完全可以假設開發者在框架選型的時候沒發現這個問題, 那可能會到開發中期需要第三方平臺接入或擴展不同架構的時候才可能會發現了.

顯然這將會在無形之中就會給一個項目引入不可預料的穩定性因素. 為了盡可能的避免這個因素, 擴展一些常見的加密(摘要)算法支持是必不可少的.

首選方案肯定使用已經成熟的庫. 但是很可惜, lua5.3沒有較為可靠并且現成的實現庫可以fork后直接使用.

而且可以用來參考的庫僅有: luajit利用ffi實現的庫、OpenSSL的實現. 然而這些無法直接或間接移植到lua 5.3.

這是目前遇到的最壞的情況! 最終, 我們只能用Lua的C API來粘合C語言的Crypt實現來完成Lua版本的Crypt擴展庫改造工作.

改造開始

我在網上尋找一段時間后發現一個比較不錯的Lua sha實現.

這份代碼包含md5、sha128、sha384、sha512的C實現, 其用大量的宏來完成Lua注入動作. 可見我們需要做的第一件事情就是去掉這些不易閱讀的宏定義.

我們知道skynet的luaclib-src/lsha1.c文件中已經存在了一份sha1實現. 那么我們可以保留sha1, 僅僅提取sha2部分的sha256與sha512的實現.

sha2在改造成標準Lua Model實現后可維護性大大提升, 我們將其命名為lsha2.c與lsha2.h來描述顯然再好不過. 這時候, 我們已經可以使用這些算法進行測試了.

大家都知道HMAC是一種哈希算法, 目前這種哈希算法的hmac_256與hmac_512實現已經在很多云平臺廣為使用. 一個較為明顯的例子就是騰訊云.

在lsha1.c的文件內已經有了一份HMAC實現代碼, 我們將xor_str算法拷貝到lsha2文件中. 就可以簡單的完成擴展.

這里需要知道的是, sha128與sha256的Block都可以使用64, 但是hmac_sha512的block的長度是128. 所以我們為它單獨在內部多寫了一份代碼方便維護.

參照lsha1.c的hmac_sha128實現方法擴展hmac_256與hmac_512非常簡單. 基本上就是改block與Lua Model編寫. 很快就能完成.

skynet的3rd目錄下已經支持md5. 雖然不知道大家怎么用的, 但是我使用起來感覺非常不便. 并且crypt庫支持的hmac64_md5目前與其它語言對接也較為不便.

最后我們索性上面提到的代碼創建lmd5.c文件實現一份md5的算法, 然后參照上面的hmac算法又實現了一份hmac_md5. 這樣能讓所有算法并存于crypt庫內部.

當你看到這里! 你肯定以為, 我們的工作已經完成了! 然而這還不夠, 既然已經開始動手. 那么一些常見的算法必將都要被納入進來.

我們最后嘗試從redis的源碼文件中拿到crc32與crc64的源碼, 然后直接提取出來改造成為一個單獨的lcrc.c文件并為其注入Lua C API.

以上, 完成了crypt的基本改造.

改造結果

目前測試結果在其它語言集上內容輸出一致. 由于實現使用到是C語言, 性能表現方面自然強過一些lua實現. 所以不用過多考慮性能都問題.

既然已經開源了一份Websocket實現, 那么干脆也開源這份代碼吧! 至于命名就延續之前的命名: skynet-lua-crypt.

安裝方法

由于改造涉及到了skynet的luaclib-src內的文件修改, 所以編譯方法肯定不能是普通的3rd方式就能完成編譯的.

而且skynet的一些文件內部也使用到了這個庫, 我們需要直接修改skynet的Makefile文件完成這個替換動作. 這樣能保證編果更加順利.

為了跟進版本. 我拉取了skynet的1.2版本代碼進行測試, 經過我的MacBook Pro編譯與skynet/test/testsha.lua文件測試通過并且無副作用.

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