]> git.mxchange.org Git - hub.git/blob - application/hub/main/handler/chunks/class_ChunkHandler.php
2486969c7ff2992c02cd92fe8f131bf1b64edebd
[hub.git] / application / hub / main / handler / chunks / class_ChunkHandler.php
1 <?php
2 /**
3  * A Chunk handler
4  *
5  * @author              Roland Haeder <webmaster@shipsimu.org>
6  * @version             0.0.0
7  * @copyright   Copyright (c) 2007, 2008 Roland Haeder, 2009 - 2012 Hub Developer Team
8  * @license             GNU GPL 3.0 or any newer version
9  * @link                http://www.shipsimu.org
10  *
11  * This program is free software: you can redistribute it and/or modify
12  * it under the terms of the GNU General Public License as published by
13  * the Free Software Foundation, either version 3 of the License, or
14  * (at your option) any later version.
15  *
16  * This program is distributed in the hope that it will be useful,
17  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
18  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
19  * GNU General Public License for more details.
20  *
21  * You should have received a copy of the GNU General Public License
22  * along with this program.  If not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.
23  */
24 class ChunkHandler extends BaseHandler implements HandleableChunks, Registerable {
25         /**
26          * Stacker for chunks with final EOP
27          */
28         const STACKER_NAME_CHUNKS_WITH_FINAL_EOP = 'final_chunks';
29         const STACKER_NAME_CHUNKS_WITHOUT_FINAL  = 'pending_chunks';
30         const STACKER_NAME_ASSEMBLED_RAW_DATA    = 'chunk_raw_data';
31
32         /**
33          * Chunk splits:
34          * 0 = Hash
35          * 1 = Serial number
36          * 2 = Raw data
37          */
38         const CHUNK_SPLITS_INDEX_HASH     = 0;
39         const CHUNK_SPLITS_INDEX_SERIAL   = 1;
40         const CHUNK_SPLITS_INDEX_RAW_DATA = 2;
41
42         /**
43          * The final array for assembling the original package back together
44          */
45         private $finalPackageChunks = array();
46
47         /**
48          * Array of chunk hashes
49          */
50         private $chunkHashes = array();
51
52         /**
53          * Raw EOP chunk data in an array:
54          *
55          * 0 = Final hash,
56          * 1 = Hash of last chunk
57          */
58         private $eopChunk = array();
59
60         /**
61          * Raw package data
62          */
63         private $rawPackageData = '';
64
65         /**
66          * Protected constructor
67          *
68          * @return      void
69          */
70         protected function __construct () {
71                 // Call parent constructor
72                 parent::__construct(__CLASS__);
73
74                 // Set handler name
75                 $this->setHandlerName('chunk');
76
77                 // Initialize handler
78                 $this->initHandler();
79         }
80
81         /**
82          * Creates an instance of this class
83          *
84          * @return      $handlerInstance        An instance of a chunk Handler class
85          */
86         public final static function createChunkHandler () {
87                 // Get new instance
88                 $handlerInstance = new ChunkHandler();
89
90                 // Get a FIFO stacker
91                 $stackerInstance = ObjectFactory::createObjectByConfiguredName('chunk_handler_stacker_class');
92
93                 // Init all stacker
94                 $stackerInstance->initStacks(array(
95                         self::STACKER_NAME_CHUNKS_WITH_FINAL_EOP,
96                         self::STACKER_NAME_CHUNKS_WITHOUT_FINAL,
97                         self::STACKER_NAME_ASSEMBLED_RAW_DATA
98                 ));
99
100                 // Set the stacker in this handler
101                 $handlerInstance->setStackerInstance($stackerInstance);
102
103                 // Get a crypto instance ...
104                 $cryptoInstance = ObjectFactory::createObjectByConfiguredName('crypto_class');
105
106                 // ... and set it in this handler
107                 $handlerInstance->setCryptoInstance($cryptoInstance);
108
109                 // Get a fragmenter instance for later verification of serial numbers (e.g. if all are received)
110                 $fragmenterInstance = FragmenterFactory::createFragmenterInstance('package');
111
112                 // Set it in this handler
113                 $handlerInstance->setFragmenterInstance($fragmenterInstance);
114
115                 // Return the prepared instance
116                 return $handlerInstance;
117         }
118
119         /**
120          * Initializes the handler
121          *
122          * @return      void
123          */
124         private function initHandler () {
125                 // Init finalPackageChunks
126                 $this->finalPackageChunks = array(
127                         // Array for package content
128                         'content'        => array(),
129                         // ... and for the hashes
130                         'hashes'         => array(),
131                         // ... marker for that the final array is complete for assembling all chunks
132                         'is_complete'    => FALSE,
133                         // ... steps done to assemble all chunks
134                         'assemble_steps' => 0,
135                 );
136
137                 // ... chunkHashes:
138                 $this->chunkHashes = array();
139
140                 // ... eopChunk:
141                 $this->eopChunk = array(
142                         0 => 'INVALID',
143                         1 => 'INVALID',
144                 );
145         }
146
147         /**
148          * Checks whether the hash generated from package content is the same ("valid") as given
149          *
150          * @param       $chunkSplits    An array from a splitted chunk
151          * @return      $isValid                Whether the hash is "valid"
152          */
153         private function isChunkHashValid (array $chunkSplits) {
154                 // Noisy debug line:
155                 /* NOISY-DEBUG: */ self::createDebugInstance(__CLASS__)->debugOutput('CHUNK-HANDLER[' . __METHOD__ . ':' . __LINE__ . ']: chunkSplits=' . print_r($chunkSplits, TRUE));
156
157                 // Assert on some elements
158                 assert(isset($chunkSplits[self::CHUNK_SPLITS_INDEX_RAW_DATA]));
159                 assert(isset($chunkSplits[self::CHUNK_SPLITS_INDEX_HASH]));
160
161                 // Now hash the raw data again
162                 $chunkHash = $this->getCryptoInstance()->hashString($chunkSplits[self::CHUNK_SPLITS_INDEX_RAW_DATA], $chunkSplits[self::CHUNK_SPLITS_INDEX_HASH], FALSE);
163
164                 // Check it
165                 $isValid = ($chunkSplits[self::CHUNK_SPLITS_INDEX_HASH] === $chunkHash);
166
167                 // Debug output
168                 /* NOISY-DEBUG: */ self::createDebugInstance(__CLASS__)->debugOutput('CHUNK-HANDLER[' . __METHOD__ . ':' . __LINE__ . ']: chunkHash=' . $chunkHash . ',isValid=' . intval($isValid));
169
170                 // ... and return it
171                 return $isValid;
172         }
173
174         /**
175          * Checks whether the given serial number is valid
176          *
177          * @param       $serialNumber   A serial number from a chunk
178          * @return      $isValid                Whether the serial number is valid
179          */
180         private function isSerialNumberValid ($serialNumber) {
181                 // Check it
182                 $isValid = ((strlen($serialNumber) == PackageFragmenter::MAX_SERIAL_LENGTH) && ($this->hexval($serialNumber, FALSE) === $serialNumber));
183
184                 // Return result
185                 return $isValid;
186         }
187
188         /**
189          * Adds the chunk to the final array which will be used for the final step
190          * which will be to assemble all chunks back to the original package content
191          * and for the final hash check.
192          *
193          * This method may throw an exception if a chunk with the same serial number
194          * has already been added to avoid mixing chunks from different packages.
195          *
196          * @param       $chunkSplits    An array from a splitted chunk
197          * @return      void
198          */
199         private function addChunkToFinalArray (array $chunkSplits) {
200                 // Is the serial number (index 1) already been added?
201                 if (isset($this->finalPackageChunks[$chunkSplits[self::CHUNK_SPLITS_INDEX_SERIAL]])) {
202                         // Then throw an exception
203                         throw new ChunkAlreadyAssembledException(array($this, $chunkSplits), self::EXCEPTION_CHUNK_ALREADY_ASSEMBLED);
204                 } // END - if
205
206                 // Debug message
207                 /* NOISY-DEBUG: */ self::createDebugInstance(__CLASS__)->debugOutput('CHUNK-HANDLER[' . __METHOD__ . ':' . __LINE__ . ']: serialNumber=' . $chunkSplits[self::CHUNK_SPLITS_INDEX_SERIAL] . ',hash=' . $chunkSplits[self::CHUNK_SPLITS_INDEX_HASH]);
208
209                 // Add the chunk data (index 2) to the final array and use the serial number as index
210                 $this->finalPackageChunks['content'][$chunkSplits[self::CHUNK_SPLITS_INDEX_SERIAL]] = $chunkSplits[self::CHUNK_SPLITS_INDEX_RAW_DATA];
211
212                 // ... and the hash as well
213                 $this->finalPackageChunks['hashes'][$chunkSplits[self::CHUNK_SPLITS_INDEX_SERIAL]] = $chunkSplits[self::CHUNK_SPLITS_INDEX_HASH];
214         }
215
216         /**
217          * Marks the final array as completed, do only this if you really have all
218          * chunks together including EOP and "hash chunk".
219          *
220          * @return      void
221          */
222         private function markFinalArrayAsCompleted () {
223                 /*
224                  * As for now, just set the array element. If any further steps are
225                  * being added, this should always be the last step.
226                  */
227                 $this->finalPackageChunks['is_complete'] = TRUE;
228         }
229
230         /**
231          * Sorts the chunks array by using the serial number as a sorting key. In
232          * most situations a call of ksort() is enough to accomblish this. So this
233          * method may only call ksort() on the chunks array.
234          *
235          * This method sorts 'content' and 'hashes' so both must have used the
236          * serial numbers as array indexes.
237          *
238          * @return      void
239          */
240         private function sortChunksArray () {
241                 // Sort 'content' first
242                 ksort($this->finalPackageChunks['content']);
243
244                 // ... then 'hashes'
245                 ksort($this->finalPackageChunks['hashes']);
246         }
247
248         /**
249          * Prepares the package assemble by removing last chunks (last shall be
250          * hash chunk, pre-last shall be EOP chunk) and verify that all serial
251          * numbers are valid (same as PackageFragmenter class would generate).
252          *
253          * @return      void
254          */
255         private function preparePackageAssmble () {
256                 // Make sure both arrays have same count (this however should always be TRUE)
257                 assert(count($this->finalPackageChunks['hashes']) == count($this->finalPackageChunks['content']));
258                 //* DIE: */ exit(__METHOD__ . ':finalPackageChunks='.print_r($this->finalPackageChunks['content'], TRUE));
259
260                 /*
261                  * Remove last element (hash chunk) from 'hashes'. This hash will never
262                  * be needed, so ignore it.
263                  */
264                 array_pop($this->finalPackageChunks['hashes']);
265
266                 // ... and from 'content' as well but save it for later use
267                 $this->chunkHashes = explode(PackageFragmenter::CHUNK_HASH_SEPARATOR, substr(array_pop($this->finalPackageChunks['content']), strlen(PackageFragmenter::HASH_CHUNK_IDENTIFIER)));
268
269                 // Remove EOP chunk and keep a copy of it
270                 array_pop($this->finalPackageChunks['hashes']);
271                 $this->eopChunk = explode(PackageFragmenter::CHUNK_HASH_SEPARATOR, substr(array_pop($this->finalPackageChunks['content']), strlen(PackageFragmenter::END_OF_PACKAGE_IDENTIFIER)));
272
273                 // Verify all serial numbers
274                 $this->verifyChunkSerialNumbers();
275         }
276
277         /**
278          * Verifies all chunk serial numbers by using a freshly initialized
279          * fragmenter instance. Do ALWAYS sort the array and array_pop() the hash
280          * chunk before calling this method to avoid re-requests of many chunks.
281          *
282          * @return      void
283          */
284         private function verifyChunkSerialNumbers () {
285                 // Reset the serial number generator
286                 $this->getFragmenterInstance()->resetSerialNumber();
287
288                 // "Walk" through all (content) chunks
289                 foreach ($this->finalPackageChunks['content'] as $serialNumber => $content) {
290                         // Get next serial number
291                         $nextSerial = $this->getFragmenterInstance()->getNextHexSerialNumber();
292
293                         // Debug output
294                         /* NOISY-DEBUG */ self::createDebugInstance(__CLASS__)->debugOutput('CHUNK-HANDLER[' . __METHOD__ . ':' . __LINE__ . ']: serialNumber=' . $serialNumber . ',nextSerial=' . $nextSerial);
295
296                         // Is it not the same? Then re-request it
297                         if ($serialNumber != $nextSerial) {
298                                 // This is invalid, so remove it
299                                 unset($this->finalPackageChunks['content'][$serialNumber]);
300                                 unset($this->finalPackageChunks['hashes'][$serialNumber]);
301
302                                 // And re-request it with valid serial number (and hash chunk)
303                                 $this->rerequestChunkBySerialNumber($nextSerial);
304                         } // END - if
305                 } // END - foreach
306         }
307
308         /**
309          * Assembles and verifies ("final check") chunks back together to the
310          * original package (raw data for the start). This method should only be
311          * called AFTER the EOP and final-chunk chunk have been removed.
312          *
313          * @return      void
314          */
315         private function assembleAllChunksToPackage () {
316                 // If chunkHashes is not filled, don't continue
317                 assert(count($this->chunkHashes) > 0);
318
319                 // Init raw package data string
320                 $this->rawPackageData = '';
321
322                 // That went well, so start assembling all chunks
323                 foreach ($this->finalPackageChunks['content'] as $serialNumber => $content) {
324                         // Debug message
325                         /* NOISY-DEBUG: */ self::createDebugInstance(__CLASS__)->debugOutput('CHUNK-HANDLER[' . __METHOD__ . ':' . __LINE__ . ']: serialNumber=' . $serialNumber . ' - validating ...');
326                         /* NOISY-DEBUG: */ self::createDebugInstance(__CLASS__)->debugOutput('finalPackageChunks=' . print_r($this->finalPackageChunks, TRUE) . 'chunkHashes=' . print_r($this->chunkHashes, TRUE));
327
328                         // Is this chunk valid? This should be the case
329                         assert($this->isChunkHashValid(array(
330                                 self::CHUNK_SPLITS_INDEX_HASH     => $this->finalPackageChunks['hashes'][$serialNumber],
331                                 self::CHUNK_SPLITS_INDEX_RAW_DATA => $content
332                         )));
333
334                         // ... and is also in the hash chunk?
335                         assert(in_array($this->finalPackageChunks['hashes'][$serialNumber], $this->chunkHashes));
336
337                         // Verification okay, add it to the raw data
338                         $this->rawPackageData .= $content;
339                 } // END - foreach
340
341                 // Debug output
342                 /* NOISY-DEBUG: */ self::createDebugInstance(__CLASS__)->debugOutput('CHUNK-HANDLER[' . __METHOD__ . ':' . __LINE__ . ']: eopChunk[1]=' . $this->eopChunk[1] . ',' . chr(10) . 'index=' . (count($this->chunkHashes) - 2) . ',' . chr(10) . 'chunkHashes='.print_r($this->chunkHashes, TRUE));
343
344                 // The last chunk hash must match with the one from eopChunk[1]
345                 assert($this->eopChunk[1] == $this->chunkHashes[count($this->chunkHashes) - 2]);
346         }
347
348         /**
349          * Verifies the finally assembled raw package data by comparing it against
350          * the final hash.
351          *
352          * @return      void
353          */
354         private function verifyRawPackageData () {
355                 // Hash the raw package data for final verification
356                 $finalHash = $this->getCryptoInstance()->hashString($this->rawPackageData, $this->eopChunk[0], FALSE);
357
358                 // Is it the same?
359                 assert($finalHash == $this->eopChunk[0]);
360         }
361
362         /**
363          * Adds all chunks if the last one verifies as a 'final chunk'.
364          *
365          * @param       $chunks         An array with chunks, the last one should be a 'final'
366          * @return      void
367          * @throws      FinalChunkVerificationException         If the final chunk does not start with 'EOP:'
368          */
369         public function addAllChunksWithFinal (array $chunks) {
370                 // Try to validate the final chunk
371                 try {
372                         // Validate final chunk
373                         $this->isValidFinalChunk($chunks);
374                 } catch (AssertionException $e) {
375                         // Last chunk is not valid
376                         throw new FinalChunkVerificationException(array($this, $chunks, $e), BaseListener::EXCEPTION_FINAL_CHUNK_VERIFICATION);
377                 }
378
379                 // Do we have some pending chunks (no final)?
380                 while (!$this->getStackerInstance()->isStackEmpty(self::STACKER_NAME_CHUNKS_WITHOUT_FINAL)) {
381                         // Then get it first and add it before the EOP chunks
382                         array_unshift($chunks, $this->getStackerInstance()->popNamed(self::STACKER_NAME_CHUNKS_WITHOUT_FINAL));
383                 } // END - while
384
385                 // Add all chunks to the FIFO stacker
386                 foreach ($chunks as $chunk) {
387                         // Add the chunk
388                         $this->getStackerInstance()->pushNamed(self::STACKER_NAME_CHUNKS_WITH_FINAL_EOP, $chunk);
389                 } // END - foreach
390         }
391
392         /**
393          * Adds all chunks and wait for more (e.g. incomplete transmission)
394          *
395          * @param       $chunks         An array with chunks, the last one should be a 'final'
396          * @return      void
397          */
398         public function addAllChunksWait (array $chunks) {
399                 // Add all chunks to the FIFO stacker
400                 foreach ($chunks as $chunk) {
401                         // Add the chunk
402                         $this->getStackerInstance()->pushNamed(self::STACKER_NAME_CHUNKS_WITHOUT_FINAL, $chunk);
403                 } // END - foreach
404         }
405
406         /**
407          * Checks whether unhandled chunks are available
408          *
409          * @return      $unhandledChunks        Whether unhandled chunks are left
410          */
411         public function ifUnhandledChunksWithFinalAvailable () {
412                 // Simply check if the stacker is not empty
413                 $unhandledChunks = $this->getStackerInstance()->isStackEmpty(self::STACKER_NAME_CHUNKS_WITH_FINAL_EOP) === FALSE;
414
415                 // Return result
416                 return $unhandledChunks;
417         }
418
419         /**
420          * Handles available chunks by processing one-by-one (not all together,
421          * this would slow-down the whole application) with the help of an
422          * iterator.
423          *
424          * @return      void
425          */
426         public function handleAvailableChunksWithFinal () {
427                 // First check if there are undhandled chunks available
428                 assert($this->ifUnhandledChunksWithFinalAvailable());
429
430                 // Get an entry from the stacker
431                 $chunk = $this->getStackerInstance()->popNamed(self::STACKER_NAME_CHUNKS_WITH_FINAL_EOP);
432
433                 // Split the string with proper separator character
434                 $chunkSplits = explode(PackageFragmenter::CHUNK_DATA_HASH_SEPARATOR, $chunk);
435
436                 /*
437                  * Make sure three elements are always found:
438                  * 0 = Hash
439                  * 1 = Serial number
440                  * 2 = Raw data
441                  */
442                 assert(count($chunkSplits) == 3);
443
444                 // Is the generated hash from data same ("valid") as given hash?
445                 if (!$this->isChunkHashValid($chunkSplits)) {
446                         // Do some logging
447                         self::createDebugInstance(__CLASS__)->debugOutput('CHUNK-HANDLER[' . __METHOD__ . ':' . __LINE__ . ']: Chunk content is not validating against given hash.');
448
449                         // Re-request this chunk (trust the hash in index # 0)
450                         $this->rerequestChunkBySplitsArray($chunkSplits);
451
452                         // Don't process this chunk
453                         return;
454                 } // END - if
455
456                 // Is the serial number valid (chars 0-9, length equals PackageFragmenter::MAX_SERIAL_LENGTH)?
457                 if (!$this->isSerialNumberValid($chunkSplits[self::CHUNK_SPLITS_INDEX_SERIAL])) {
458                         // Do some logging
459                         self::createDebugInstance(__CLASS__)->debugOutput('CHUNK-HANDLER[' . __METHOD__ . ':' . __LINE__ . ']: Chunk serial number ' . $chunkSplits[self::CHUNK_SPLITS_INDEX_SERIAL] . ' for hash ' . $chunkSplits[self::CHUNK_SPLITS_INDEX_HASH] . ' is invalid.');
460
461                         // Re-request this chunk
462                         $this->rerequestChunkBySplitsArray($chunkSplits);
463
464                         // Don't process this chunk
465                         return;
466                 } // END - if
467
468                 /*
469                  * It is now known that (as long as the hash algorithm has no
470                  * collisions) the content is the same as the sender sends it to this
471                  * peer.
472                  *
473                  * And also the serial number is valid (basicly) at this point. Now the
474                  * chunk can be added to the final array.
475                  */
476                 $this->addChunkToFinalArray($chunkSplits);
477
478                 // Is the stack now empty?
479                 if ($this->getStackerInstance()->isStackEmpty(self::STACKER_NAME_CHUNKS_WITH_FINAL_EOP)) {
480                         // Then mark the final array as complete
481                         $this->markFinalArrayAsCompleted();
482                 } // END - if
483         }
484
485         /**
486          * Checks whether unassembled chunks are available (ready) in final array
487          *
488          * @return      $unassembledChunksAvailable             Whether unassembled chunks are available
489          */
490         public function ifUnassembledChunksAvailable () {
491                 // For now do only check the array element 'is_complete'
492                 $unassembledChunksAvailable = ($this->finalPackageChunks['is_complete'] === TRUE);
493
494                 // Return status
495                 return $unassembledChunksAvailable;
496         }
497
498         /**
499          * Assembles all chunks (except EOP and "hash chunk") back together to the original package data.
500          *
501          * This is done by the following steps:
502          *
503          * 1) Sort the final array with ksort(). This will bring the "hash
504          *    chunk" up to the last array index and the EOP chunk to the
505          *    pre-last array index
506          * 2) Assemble all chunks except two last (see above step)
507          * 3) While so, do the final check on all hashes
508          * 4) If the package is assembled back together, hash it again for
509          *    the very final verification.
510          *
511          * @return      void
512          */
513         public function assembleChunksFromFinalArray () {
514                 // Make sure the final array is really completed
515                 assert($this->ifUnassembledChunksAvailable());
516
517                 // Count up stepping
518                 $this->finalPackageChunks['assemble_steps']++;
519
520                 // Do the next step
521                 switch ($this->finalPackageChunks['assemble_steps']) {
522                         case 1: // Sort the chunks array (the serial number shall act as a sorting key)
523                                 $this->sortChunksArray();
524                                 break;
525
526                         case 2: // Prepare the assemble by removing last two indexes
527                                 $this->preparePackageAssmble();
528                                 break;
529
530                         case 3: // Assemble all chunks back together to the original package
531                                 $this->assembleAllChunksToPackage();
532                                 break;
533
534                         case 4: // Verify the raw data by hashing it again
535                                 $this->verifyRawPackageData();
536                                 break;
537
538                         case 5: // Re-initialize handler to reset it to the old state
539                                 $this->initHandler();
540                                 break;
541
542                         default: // Invalid step found
543                                 self::createDebugInstance(__CLASS__)->debugOutput('CHUNK-HANDLER[' . __METHOD__ . ':' . __LINE__ . ']: Invalid step ' . $this->finalPackageChunks['assemble_steps'] . ' detected.');
544                                 break;
545                 } // END - switch
546         }
547
548         /**
549          * Checks whether the raw package data has been assembled back together.
550          * This can be safely assumed when rawPackageData is not empty and the
551          * collection of all chunks is FALSE (because initHandler() will reset it).
552          *
553          * @return      $isRawPackageDataAvailable      Whether raw package data is available
554          */
555         public function ifRawPackageDataIsAvailable () {
556                 // Check it
557                 $isRawPackageDataAvailable = ((!empty($this->rawPackageData)) && (!$this->ifUnassembledChunksAvailable()));
558
559                 // Return it
560                 return $isRawPackageDataAvailable;
561         }
562
563         /**
564          * Handles the finally assembled raw package data by feeding it into another
565          * stacker for further decoding/processing.
566          *
567          * @return      void
568          */
569         public function handledAssembledRawPackageData () {
570                 // Assert to make sure that there is raw package data available
571                 assert($this->ifRawPackageDataIsAvailable());
572
573                 // Then feed it into the next stacker
574                 $this->getStackerInstance()->pushNamed(self::STACKER_NAME_ASSEMBLED_RAW_DATA, $this->rawPackageData);
575
576                 // ... and reset it
577                 $this->rawPackageData = '';
578         }
579 }
580
581 // [EOF]
582 ?>