FADE相关代码解析1
前面我提到了怎么样搭建一个FADE，但是搭建FADE不是我的初衷。FADE是一个在Amazon下的基于策略的数据安全删除模式，现在的想法就是想把FADE实现思想搬到我们项目组-基于Amazon下的S3FS云平台。所以有必要对FADE相关思想、相关流程做一个简要的记录，所以在这里对相关函数以及流程做个简要记录，为以后的工作做铺垫。这次分析的代码是FADE Version2.0，这个版本跟Version1.0相比，修改了一些bug以及增加了相关界面。FADE主要是根据Client以及Server（key manager）两部分组成，Client跟Server（key manager）之间通过Socket进行通信。FADE主要分为Client以及key manager两部分进行分析。接下来对key manager进行分析。
1. Server：key manager作为可信的第三方，主要是进行密钥管理
1.1 key manager：main.c
1.1.1 首先获取port：-pport --port=port port(将-p替换成port)
else if (!port && !strncmp(argv[i], "-p", 2)) else if (!port && !strncmp(argv[i], "--port=", 7)) else if (!port && !strcmp(argv[i], "-p"))
1.1.2 为跟Client进行通信设置socket，它包括网络地址的设定，建立socket、设置socket的相关属性
Ephemerizer::instance()->initSocket(port ? port : DEFAULT_PORT);
initSocket（port）{
1）. 网络地址设定：
sockaddr_in addr;
addr.sin_port = htons(port);
addr.sin_addr.s_addr = INADDR_ANY;
addr.sin_family = AF_INET;
2). 建立Socket
if ((sockfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0)) < 0)//TCP网络连接
3). socket相关属性设置
if (setsockopt(sockfd, SOL_SOCKET, SO_REUSEADDR, &reuseaddr, sizeof(int)))
4). socket的相关操作：bind（绑定socket与网络地址）、listen（监听socket），
如果操作不对劲的话，调用closesocket进行关闭socket。 }
1.1.3 key manager运行：Ephemerizer::instance()->run()；{
1. 首先进行accept（）操作，接收socket传送过来的数据。
2. 开启多线程模式pthread_create(....),其中pthread_create()调用了interact函数来进行相关操作。}
1.1.4 static void *interact(void *arg)
{
首先接收发送过来的数据长度recvn(*clientfd，&len,sizeof(len)),调整一个传输的长度，其中需要将len=ntohl(len)进行转换。
然后根据recvn(*clientfd,request,len)获取client给key manager发送的请求来判断要执行的操作。Client发送给key manager的操作主要分为五种，下面来简要的分析一下
1. 加密操作（对应于Client::upload）： if (memcmp(request, "ENC ", 4) == 0)在这个操作方式中，request中前四个字节(操作类型三个外加一个空格)，后面是policyName.然后调用PolicyForEphemerizer policy(policyName);进行相关操作，比方说BIGNUM *n = policy.getN();获取密钥的长度以及BIGNUM *e = policy.getE();密钥生成等等。*response = EPHEMERIZER_RESPONSE_OK;然后将response以及keylength发送给Client。
2. 获取操作(对应于Client::download)： else if (memcmp(request, "GET ", 4) == 0)在这个方式中，跟前面ENC所使用的思想差不多，唯一的区别就是要先判断policyName是否存在，然后在进行相关操作。不然的话，直接将*response=EPHEMERIZER_RESPONSE_FAILED
3. 解密操作(对应于Client::download)： else if (memcmp(request, "DEC ", 4) == 0)在这个方式中，跟GET一样，也需要判断policyName是否存在。如果policyName存在的话，就调用policy.decrypt()进行解密，keyLength = policy.decrypt(len - (key - request), key, key);//decrypt return keylength,将解码之后的密码写入key中//key以后的数据进行解密。
if (Ephemerizer::instance()->getUseCpabe())//if you enforce access control with attribute-based encryption{
进行文件的相关操作，比方说在FILE *fp = fopen("keys/temp_cpabe", "w");fwrite(key, 1, keyLength, fp);snprintf(cmd, sizeof(cmd), "cpabe-enc keys/pub_key keys/temp_cpabe %s", policyName.c_str());
system(cmd);// system()会调用fork()产生子进程，由子进程来调用/bin/sh-c string来执行参数string字符串所代表的命令，此命>令执行完后随即返回原调用的进程。fp = fopen("keys/temp_cpabe.cpabe", "r");fseek(fp, 0, SEEK_END);
keyLength = ftell(fp);//返回当前文件位置，也就是说返回FILE指针当前位置。然后再将文件内的keylength长度的数据读取到response中。fread(response + 1, 1, keyLength, fp);最后再将文件给删除掉。}
else { 直接赋给*response=EPHEMERIZER_RESPONSE_OK，并且将密钥添加到response后面，为后面的操作做准备。}
4. 删除操作(对应于Client::revoke)：else if (memcmp(request, "DEL ", 4) == 0)//移走策略policy{
这个操作跟前面DEC操作相类似，唯一的区别可以说是在对 if (Ephemerizer::instance()->getUseCpabe())进行判断前，不需要判断policyName是否存在。最后生成所谓的*response等。}
5. CHA操作(对应于CPABE)：else if (memcmp(request, "CHA ", 4) == 0)判断是否为challenge?如果是的话，那就*response = (remove((string("keys/") + policyToBeRevoked + ".pem").c_str()) == 0) ? EPHEMERIZER_RESPONSE_OK : EPHEMERIZER_RESPONSE_FAILED;，然后设置memset(policyToBeRevoked, 0, sizeof(policyToBeRevoked));}
}最后就开始对将前面五个操作所生成的*response以及len传送给Client。
}
2.Client：客户端 main.c相关解析
这里只是对main.c的相关流程进行一个解析，详细分析在后面会提到。
int main(int argc, const char *argv[])
{
if (argc != 2 && argc != 3)
{
Panic::instance()->die("usage: %s config_file [command]\n", argv[0]);
}
Client::instance()->readConfig(argv[1]);?/ ./bin/client /etc/config.xml
Client::instance()->readSecret();
if (argc == 3)//program name config policy-string
{
char *command = reinterpret_cast<char *>(calloc(strlen(argv[2]) + 1, sizeof(char)));
strcpy(command, argv[2]);
return process(command);
}
for (;;)//argc =2 main 本身占一个表示program name 。然后都是从FADE>>开始的
{
char *command = readline("FADE>> ");//FADE为提示语
add_history(command);
int ret = process(command);
free(command);
if (ret == COMMAND_QUIT)
{
break;
}
else if (ret == COMMAND_OK)
{
fputs("Succeeded.\n", stdout);
}
else if (ret == COMMAND_FAILED)
{
fputs("Failed.\n", stdout);
}
}
return 0;
}
process（command）
{
const char *sep = " \t\n\r";
char *operation = strtok(command, sep);
char *filename = strtok(NULL, sep);
char *token = strtok(NULL, sep);
char *policy = NULL;
if (token && strcasecmp(token, "POLICY") == 0)//进行对字符串进行分解
{
policy = strtok(NULL, sep);
}
if (strcasecmp(operation, "UPLOAD") == 0)//UPLOAD操作
{
bool ret = Client::instance()->upload(filename, policy);
}
else if (strcasecmp(operation, "DOWNLOAD") == 0)
{
bool ret = Client::instance()->download(filename);
}
else if (strcasecmp(operation, "RENEW") == 0)
{
bool ret = Client::instance()->renew(filename, policy);
}
else if (strcasecmp(operation, "REVOKE") == 0)
{
bool ret = Client::instance()->revoke(filename);
}
else if (strcasecmp(operation, "GENSECRET") == 0)
{
bool ret = Client::instance()->generateSecret();
}
else if (strcasecmp(operation, "QUIT") == 0)
}