一个无中心节点的局域网通信工具

发表于

通信协议

  1. 初始阶段：UDP广播发现
  2. 建立连接后：切换到TCP进行可靠通信（也可以使用 UDP）（增加接收完成确认机制）

AI生成的需求文档

=====

局域网去中心化点对点通信工具 iOS 应用需求文档

项目概述

开发一款完全去中心化的局域网点对点即时通信应用，无需中心服务器，通过UDP广播实现设备发现和通信。

核心设计理念

  • 完全去中心化
  • 基于局域网的点对点直接通信
  • 无需任何中心服务器
  • 设备间直接建立连接

网络通信技术架构

1. 设备发现机制

1.1 UDP 广播发现
  • 使用UDP广播进行设备发现
  • 广播地址：255.255.255.255
  • 广播端口：固定端口（如 48689）
  • 发现报文结构：
    1
    2
    3
    4
    5
    6
    7
    {
      "deviceId": "唯一设备标识",
      "nickname": "用户昵称",
      "timestamp": "时间戳",
      "publicKey": "公钥信息",
      "capabilities": ["支持的功能列表"]
    }

2. 连接建立协议

  • 发现阶段：UDP 广播
  • 连接阶段：切换到 TCP
  • 通信协议：自定义应用层协议
  • 连接建立流程：
    1. UDP 广播发现
    2. 交换公钥
    3. 建立加密 TCP 通道

3. 通信模型

  • 无中心节点
  • 每个设备既是客户端又是服务端
  • 直接点对点通信
  • 消息路由完全去中心化

功能需求详细描述

1. 网络发现与连接

  • 持续监听 UDP 广播
  • 自动发现局域网内设备
  • 支持手动/自动添加好友
  • 好友关系本地持久化

2. 消息通信机制

  • UDP 广播发现
  • TCP 建立稳定通道
  • 消息队列管理
  • 离线消息处理

3. 安全性设计

  • 设备间公钥交换
  • 端到端消息加密
  • 防重放攻击
  • 消息签名验证

技术实现细节

网络通信协议

1
2
3
4
5
6
7
8
9
sequenceDiagram
    participant A as 设备A
    participant B as 设备B
    
    A->>B: UDP广播：发现请求
    B-->>A: UDP广播：发现响应
    A->>B: TCP建立连接
    A-->>B: 交换公钥
    A->>B: 加密消息传输

消息队列流程

1
2
3
4
5
6
7
8
stateDiagram-v2
    [*] --> 消息生成
    消息生成 --> 本地队列
    本地队列 --> 检测网络
    检测网络 --> 同一局域网: 直接发送
    检测网络 --> 离线: 保持队列
    同一局域网 --> 消息发送
    消息发送 --> [*]

系统架构图

1
2
3
4
5
6
graph TD
    A[UDP广播发现] --> B[设备信息交换]
    B --> C[TCP安全通道]
    C --> D[端到端加密通信]
    D --> E[本地消息队列]
    E --> F[离线/在线消息管理]

技术选型

  • 语言：Swift
  • 网络框架：Network.framework
  • 加密：CryptoKit
  • 存储：CoreData
  • UI：SwiftUI

关键技术挑战

  1. 跨设备一致性
  2. 网络发现可靠性
  3. 安全性保证
  4. 低功耗设计

性能目标

  • 设备发现时间 < 3秒
  • 消息延迟 < 1秒
  • 电池资源占用 < 5%
  • 网络资源占用最小化

安全性要求

  • 端到端加密
  • 防重放攻击
  • 设备指纹验证
  • 消息签名机制

隐私保护

  • 无中心服务器
  • 本地数据完全加密
  • 用户完全控制通信
  • 不依赖任何第三方服务

开发交付物

  1. 完整 Xcode 工程
  2. 详细技术文档
  3. 安全性测试报告
  4. 性能基准测试结果

版本迭代计划

  • v1.0：基础局域网通信
  • v1.1：增强安全性
  • v1.2：优化性能
  • v2.0：跨平台支持

开发注意事项

  • 严格遵循 Apple 安全guidelines
  • 代码安全审查
  • 最小权限原则
  • 用户体验优先

====

Rust简易版本