Realizzare un sistema per l'out-of-band signaling. Si tratta di una tecnica di comunicazione in cui due entita si scambiano informazioni senza trasmettersele direttamente, ma utilizzando segnalazione collaterale: per esempio, il numero di errori “artificiali”, o la lunghezza di un pacchetto pieno di dati inutili, o anche il momento esatto delle comunicazioni. Nel nostro caso, vogliamo realizzare un sistema client-server, in cui i client possiedono un codice segreto (che chiameremo secret) e vogliono comunicarlo a un server centrale, senza pero trasmetterlo. Lo scopo e rendere difficile intercettare il secret a chi stia catturando i dati in transito. Nel nostro progetto avremo n client, k server, e 1 supervisor. Viene lanciato per primo il supervisor, con un parametro k che indica quanti server vogliamo attivare; il supervisor provvedera dunque a creare i k server (che dovranno essere processi distinti). Gli n client vengono invece lanciati indipendentemente, ciascuno in tempi diversi. Il funzionamento di ciascuno dei componenti e descritto nel seguito.
- client.c: genera id e secret e comunica con il server.
- supervisor.c: crea k processi server e le relative pipe per la comunicazione delle stime.
- server.c: riceve messaggi dai client e calcola le stime.
- linkedlist.c: struttura d’appoggio utilizzata per salvare le stime di ogni client. Contiene i metodi add, replace, stampa e del_list. Ogni elemento contiene id e stima di un client, oltre al puntatore all’elemento successivo. Il metodo add serve ad aggiungere la prima stima, il metodo replace a sostituirla con una migliore. Stampa serve a stampare la lista, scegliendo tra stderr e stdout tramite l’argomento control.
- utility.c: contiene i metodi timeval_subtract (trovato online) e min, d’aiuto per calcolare le stime.
Il client riceve come argomento p, k e w, dove p è il numero di server a cui connettersi tra i k disponibili, e w è il numero di messaggi da mandare. Genera casualmente un proprio id e un secret (numero compreso tra 1 e 3000), successivamente si connette ai p server tramite socket AF_UNIX e manda w messaggi (contenenti l’id in esadecimale) scegliendo casualmente uno dei server ad ogni iterazione, aspettando secret millisecondi tra un invio e l’altro.
Il supervisor riceve come argomento k, ovvero i server da lanciare. Lancia quindi k processi server diversi, con fork ed execl, mettendosi poi in attesa delle stime (da ricevere tramite pipe anonime) con una select. Infine salva tutte le migliori stime ricevute in una linked list.
I server vengono lanciati dal supervisor, ricevono messaggi (anche ripetuti) da uno o più client. Ha il compito di stimare il secret di ogni client da cui riceve messaggi, considerando il tempo passato tra un messaggio e l’altro.
La misurazione è svolta dal server, calcola il tempo passato tra un messaggio e l’altro tenendo sempre il minimo.
Il server ignora SIGINT e termina con SIGTERM inviato dal supervisor. Nel supervisor c’è sigint_handler che gestisce SIGINT, quando arriva stampa il contenuto della lista delle stime sullo stderr, se ne arrivano due in meno di un secondo, stampa la lista nello stdout e termina.
Semplice script bash che genera il supervisore con argomento 8 e 20 client lanciati 2 alla volta con argomenti 5, 8 e 20. Aspetta poi 60 secondi, lanciando un SIGINT ogni 10 secondi, infine lancia un doppio SIGINT che fa terminare il programma, e lancia lo script di misurazione. L’output di client e supervisor è salvato su client.log, supervisor.log e stderr.log (che contiene lo stderr del supervisor).
Lo script di misura analizza il contenuto di client.log e supervisor.log, ricava id e secret dei client e li confronta con le stime stampate dal supervisor, calcola la differenza tra il valore stimato e il valore reale e restituisce il numero di stime corrette (stime che variano non più di 25 unità dal valore reale) e l’errore medio di stima. L’output è salvato su logmisura.log.
Per compilare ed eseguire il processo, scompattare il file ed eseguire make test. L’output sarà disponibile sui file di log. Al termine non rimuovo i file di log, così da rendere disponibile il controllo di tutto l’output e non solo della misura. Il progetto è stato testato su MacOS 10.15 Catalina.