DNS 种子节点的处理

P2P 网络的建立是在系统启动的第 12 步，最后时刻调用 CConnman::Start 方法开始的。

本部分内容在 net.cpp、net_processing.cpp 等文件中。

ThreadDNSAddressSeed

这个线程的目标是，只有在需要地址时才查询 DNS 种子，当我们不需要 DNS 种子时，会避免 DNS 种子查询。这样可以通过创建更少的识别 DNS 请求来提高用户隐私，通过减少种子对网络拓扑的影响来减少信任，并减少种子的流量。

线程定义在 net.cpp 文件的 1603 行。下面我们开始进行具体的解读。

如果对等节点的数量大于 0，且没有指定 -forcednsseed，或指定了但值为 false，进行下面的处理：

遍历所有的节点，如果节点已成功连接，且不是引导节点，且 fOneShot 属性为假，且不是不是手动连接的，且不是入站节点，那么变量 nRelevant 加1。

如果变量 nRelevant 大于2，即 P2P 网络已经可用，则退出函数。

if ((addrman.size() > 0) &&
    (!gArgs.GetBoolArg("-forcednsseed", DEFAULT_FORCEDNSSEED))) {
    if (!interruptNet.sleep_for(std::chrono::seconds(11)))
        return;

    LOCK(cs_vNodes);
    int nRelevant = 0;
    for (auto pnode : vNodes) {
        nRelevant += pnode->fSuccessfullyConnected && !pnode->fFeeler && !pnode->fOneShot && !pnode->m_manual_connection && !pnode->fInbound;
    }
    if (nRelevant >= 2) {
        LogPrintf("P2P peers available. Skipped DNS seeding.\n");
        return;
    }
}

获取并遍历所有的 DNS 种子节点。

for (const std::string &seed : vSeeds) {
    if (interruptNet) {
        return;
    }
    if (HaveNameProxy()) {
        AddOneShot(seed);
    } else {
        std::vector<CNetAddr> vIPs;
        std::vector<CAddress> vAdd;
        ServiceFlags requiredServiceBits = GetDesirableServiceFlags(NODE_NONE);
        std::string host = strprintf("x%x.%s", requiredServiceBits, seed);
        CNetAddr resolveSource;
        if (!resolveSource.SetInternal(host)) {
            continue;
        }
        unsigned int nMaxIPs = 256; // Limits number of IPs learned from a DNS seed
        if (LookupHost(host.c_str(), vIPs, nMaxIPs, true))
        {
            for (const CNetAddr& ip : vIPs)
            {
                int nOneDay = 24*3600;
                CAddress addr = CAddress(CService(ip, Params().GetDefaultPort()), requiredServiceBits);
                addr.nTime = GetTime() - 3*nOneDay - GetRand(4*nOneDay); // use a random age between 3 and 7 days old
                vAdd.push_back(addr);
                found++;
            }
            addrman.Add(vAdd, resolveSource);
        } else {
            // We now avoid directly using results from DNS Seeds which do not support service bit filtering,
            // instead using them as a oneshot to get nodes with our desired service bits.
            AddOneShot(seed);
        }
    }
}

下面，对上面的代码进行讲解。

如果指定了代理，则调用 AddOneShot 方法，保存当前 DNS 种子节点到 vOneShots 集合中。否则，进行下面的处理：

生成两个集合 vIPs、vAdd 。vIPs 集合中保存的是 CNetAddr 对象，代表了一个IP地址。vAdd集合中保存的是 CAddress 对象，CAddress 继承自 CService，后者又继承自 CAddress，包含了一些关于对等节点别的信息。
调用 GetDesirableServiceFlags 方法，获得服务标志位。
调用 strprintf 函数，格式化 DNS 种子节点的地址。
strprintf 是一个宏定义，实际调用的是 Boost 库的 tfm::format。
生成类型为 CNetAddr 的地址对象 resolveSource，并调用其 SetInternal 方法，设置 resolveSource 的 IP。如果出错，则返回处理下一个。
调用 LookupHost 方法，根据 DNS 种子节点获取其保存的对等节点列表。并保存在 vIPs 集合中。
LookupHost 方法内部主要调用了 LookupIntern 方法进行处理。下面我们看下后者的具体处理。
- 生成一个地址对象 addr。然后调用其 SetSpecial 方法进行处理。
  在该方法内部，如果 DNS种子节点不是以 .onion 结尾，即不是暗网地址，则直接返回假。否则进行下面的处理。
  调用 DecodeBase32 方法，解析不包括暗网后缀在内的具体的地址。接下来，检查地址的长度是否不等于指定的长度，如果是则返回假。否则，对地址进行处理并转化为IP地址，然后返回真。
  bool CNetAddr::SetSpecial(const std::string &strName) { if (strName.size()>6 && strName.substr(strName.size() - 6, 6) == ".onion") { std::vector<unsigned char> vchAddr = DecodeBase32(strName.substr(0, strName.size() - 6).c_str()); if (vchAddr.size() != 16-sizeof(pchOnionCat)) return false; memcpy(ip, pchOnionCat, sizeof(pchOnionCat)); for (unsigned int i=0; i<16-sizeof(pchOnionCat); i++) ip[i + sizeof(pchOnionCat)] = vchAddr[i]; return true; } return false; }
  如果前面方法返回的结果为真，即 DNS 种子为暗网地址，则把当前地址加入 vIP 集合，并返回。
  CNetAddr addr; if (addr.SetSpecial(std::string(pszName))) { vIP.push_back(addr); return true; }
- 生成一个类型为 addrinfo 的结构体对象 aiHint，并设置其各个属性值。
- 生成一个类型为 addrinfo 的结构体对象 aiRes，然后调用 getaddrinfo 方法，根据 DNS 种子节点来获取一个地址链接表。
  这个方法是系统提供的方法，返回的是一个 sockaddr 结构的链表而不是一个地址清单。第一个参数是一个主机名或者地址串，第二个参数是一个服务名或者10进制端口号数串，第三个参数可以是一个空指针，也可以是一个指向某个addrinfo结构的指针，调用者在这个结构中填入关于期望返回的信息类型的暗示，最后一个参数是返回的结果。
  int nErr = getaddrinfo(pszName, nullptr, &aiHint, &aiRes); if (nErr) return false;
- 接下来只要地址信息链表不空，且当前获取的对等节点IP数量小于指定的数量或者指定的数量是0（即不限制对等节点的数量），就循环这个链表进行下面的处理。
  根据返回的地址信息对象，是IPV4 或者是 IPV6，生成生成不同的 CNetAddr 对象。如果这个地址对象不是内部 IP，则保存到 vIP 集合中。从地址信息链表中取得下一个地址信息对象。
  struct addrinfo *aiTrav = aiRes; while (aiTrav != nullptr && (nMaxSolutions == 0 || vIP.size() < nMaxSolutions)) { CNetAddr resolved; if (aiTrav->ai_family == AF_INET) { assert(aiTrav->ai_addrlen >= sizeof(sockaddr_in)); resolved = CNetAddr(((struct sockaddr_in*)(aiTrav->ai_addr))->sin_addr); } if (aiTrav->ai_family == AF_INET6) { assert(aiTrav->ai_addrlen >= sizeof(sockaddr_in6)); struct sockaddr_in6* s6 = (struct sockaddr_in6*) aiTrav->ai_addr; resolved = CNetAddr(s6->sin6_addr, s6->sin6_scope_id); } /* Never allow resolving to an internal address. Consider any such result invalid */ if (!resolved.IsInternal()) { vIP.push_back(resolved); } aiTrav = aiTrav->ai_next; }
- 调用 freeaddrinfo 方法，释放 getaddrinfo 方法所申请的内存空间。
- 根据 vIP 集合的大小，返回真假。
如果 LookupHost 方法返回结果为真，即根据当前 DNS 种子节点查找到了至少一个对等节点，则进行下面的处理。
遍历 vIPs 集合，根据当前的 IP 地址，生成一个 CAddress 地址对象，并保存在 vAdd 集合中，同时把代表找到节点的变量 found 加1。
调用地址管理器的 Add 方法，保存多个地址。
具体代码如下：
```
for (const CNetAddr& ip : vIPs)
{
    int nOneDay = 24*3600;
    CAddress addr = CAddress(CService(ip, Params().GetDefaultPort()), requiredServiceBits);
    addr.nTime = GetTime() - 3*nOneDay - GetRand(4*nOneDay); // use a random age between 3 and 7 days old
    vAdd.push_back(addr);
    found++;
}
addrman.Add(vAdd, resolveSource);
```
如果 LookupHost 方法返回结果为假，即根据当前 DNS 种子节点没找到一个对等节点，则调用 AddOneShot 方法进行处理。
AddOneShot 方法内部简单地把当前 DNS 种子加入 vOneShots 集合。

2.1、CAddrMan::Add 方法

下面我们对地址管理器的 Add 方法做下介绍。这个方法位于 addrman.h 文件的 540 行。

这个方法主体是一个 for 循环，遍历 CAddress 集合，针对每一个 CAddress 对象调用 Add_ 方法进行处理。并返回是否添加成功。代码如下：

bool Add(const std::vector<CAddress> &vAddr, const CNetAddr& source, int64_t nTimePenalty = 0)
{
    LOCK(cs);
    int nAdd = 0;
    Check();
    for (std::vector<CAddress>::const_iterator it = vAddr.begin(); it != vAddr.end(); it++)
        nAdd += Add_(*it, source, nTimePenalty) ? 1 : 0;
    Check();
    if (nAdd) {
        LogPrint(BCLog::ADDRMAN, "Added %i addresses from %s: %i tried, %i new\n", nAdd, source.ToString(), nTried, nNew);
    }
    return nAdd > 0;
}

接下来，我们来看一下 Add_ 方法。这个方法在 addrman.cpp 文件的第254行。

如果当前地址是不可路由的，则直接返回假。
```
if (!addr.IsRoutable())
    return false;
```

调用 Find 方法，根据地址对象找到其对应的地址信息。

std::map<CNetAddr, int>::iterator it = mapAddr.find(addr);
if (it == mapAddr.end())
    return nullptr;
if (pnId)
    *pnId = (*it).second;
std::map<int, CAddrInfo>::iterator it2 = mapInfo.find((*it).second);
if (it2 != mapInfo.end())
    return &(*it2).second;
return nullptr;

如果地址对象来源对象，设置变量 nTimePenalty 等于0。

如果找到对应的地址信息，则设置地址信息的相关属性

bool fCurrentlyOnline = (GetAdjustedTime() - addr.nTime < 24 * 60 * 60);
int64_t nUpdateInterval = (fCurrentlyOnline ? 60 * 60 : 24 * 60 * 60);
if (addr.nTime && (!pinfo->nTime || pinfo->nTime < addr.nTime - nUpdateInterval - nTimePenalty))
    pinfo->nTime = std::max((int64_t)0, addr.nTime - nTimePenalty);

// add services
pinfo->nServices = ServiceFlags(pinfo->nServices | addr.nServices);

// do not update if no new information is present
if (!addr.nTime || (pinfo->nTime && addr.nTime <= pinfo->nTime))
    return false;

// do not update if the entry was already in the "tried" table
if (pinfo->fInTried)
    return false;

// do not update if the max reference count is reached
if (pinfo->nRefCount == ADDRMAN_NEW_BUCKETS_PER_ADDRESS)
    return false;

// stochastic test: previous nRefCount == N: 2^N times harder to increase it
int nFactor = 1;
for (int n = 0; n < pinfo->nRefCount; n++)
    nFactor *= 2;
if (nFactor > 1 && (RandomInt(nFactor) != 0))
    return false;

如果没有找到对应的地址信息，则生成新的地址信息。

pinfo = Create(addr, source, &nId);
pinfo->nTime = std::max((int64_t)0, (int64_t)pinfo->nTime - nTimePenalty);
nNew++;
fNew = true;

在 Create 方法中，生成一个新的 CAddrInfo 对象，并放到 mapInfo 集合中，同时在在 mapAddr 集合中增加对应的条目。具体代码如下：

int nId = nIdCount++;
mapInfo[nId] = CAddrInfo(addr, addrSource);
mapAddr[addr] = nId;
mapInfo[nId].nRandomPos = vRandom.size();
vRandom.push_back(nId);
if (pnId)
    *pnId = nId;
return &mapInfo[nId];

接下来处理其他一些信息，代码比较简单不详述。

int nUBucket = pinfo->GetNewBucket(nKey, source);
int nUBucketPos = pinfo->GetBucketPosition(nKey, true, nUBucket);
if (vvNew[nUBucket][nUBucketPos] != nId) {
    bool fInsert = vvNew[nUBucket][nUBucketPos] == -1;
    if (!fInsert) {
        CAddrInfo& infoExisting = mapInfo[vvNew[nUBucket][nUBucketPos]];
        if (infoExisting.IsTerrible() || (infoExisting.nRefCount > 1 && pinfo->nRefCount == 0)) {
            // Overwrite the existing new table entry.
            fInsert = true;
        }
    }
    if (fInsert) {
        ClearNew(nUBucket, nUBucketPos);
        pinfo->nRefCount++;
        vvNew[nUBucket][nUBucketPos] = nId;
    } else {
        if (pinfo->nRefCount == 0) {
            Delete(nId);
        }
    }
}

返回真。

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