backend 包的直连 direct_connection

代码说明

第一步 初始交握，传送讯息方向为 MariaDB 至 Gaea

参考 官方文档 ，有以下内容

根据官方文档，使用范例说明

先对 功能标志 capability 进行计算

先把所有的功能标志 capability 的数据收集起来，包含延伸部份
数值分别为 []uint8{254, 247, 255, 129}
并反向排列
数值分别为 []uint8{129, 255, 247, 254}
全部 十进制 转成 二进制，为 []uint8{10000001, 11111111, 11110111, 11111110} (转成十进制数值为 2181036030)
再用 [文档](https://mariadb.com/kb/en/connection/) 进行对照
比如，功能标志 capability 的第一个值为 0，意思为 CLIENT_MYSQL 值为 0，代表是由服务器发出的讯息

接续上表

接续上表

接续上表

接续上表

接续上表

合拼所有 Scramble 的资料

第一部份 Scramble 为 []uint8{81, 64, 43, 85, 76, 90, 97, 91}
第二部份 Scramble 为 []uint8{34, 53, 36, 85, 93, 86, 117, 105, 49, 87, 65, 125}
两部份 Scramble 合拼后为 []uint8{81, 64, 43, 85, 76, 90, 97, 91, 34, 53, 36, 85, 93, 86, 117, 105, 49, 87, 65, 125}

第二步 计算用于验证密码的验证码 Auth

参考 官方文档 ，有整个完整验证码的计算公式说明

验证码的公式如下

SHA1( 密码 ) XOR SHA1( "服务器所提供的乱数" <接合> SHA1( SHA1( 密码 ) ) )
    其中
    stage1 = SHA1( 密码 )
    stage1Hash = SHA1( stage1 ) = SHA1( SHA1( 密码 ) )
    scramble = SHA1( scramble <接合> SHA1( stage1Hash ) ) // 第一次修改 scramble 的数值
    scramble = stage1 XOR scramble // 第二次修改 scramble 的数值

假设

• 输入密码参数 password 为 12345
• 数据库服务器回传的乱数 scramble为 []uint8{81, 64, 43, 85, 76, 90, 97, 91, 34, 53, 36, 85, 93, 86, 117, 105, 49, 87, 65, 125}，这是用十进位的方式来表示 如果用十六进位来表示的数值为 []uint8{51, 40, 2B, 55, 4c, 5a, 61, 5b, 22, 35, 24, 55, 5d, 56, 75, 69, 31, 57, 41, 7d}，显示的数值为 51402B554c5A615b223524555d5675693157417d

计算 stage1 为 stage1 = SHA1( 密码 )，使用 bash 进行计算

# 使用 Linux Bash 去计算和验证 stage1
$ echo -n 12345 | sha1sum | head -c 40 # 把 密码 12345 转成 stage1
8cb2237d0679ca88db6464eac60da96345513964 # 此为 stage1 的值

计算 stage1Hash 的数值，公式为 stage1Hash = SHA1( stage1 ) = SHA1( SHA1( 密码 ) )

# 使用 Linux Bash 去计算和验证 stage1Hash
$ echo -n 12345 | sha1sum | xxd -r -p | sha1sum | head -c 40
00a51f3f48415c7d4e8908980d443c29c69b60c9 # 此为 stage1hash 的值
$ echo -n 8cb2237d0679ca88db6464eac60da96345513964 | xxd -r -p | sha1sum | head -c 40
00a51f3f48415c7d4e8908980d443c29c69b60c9 # 此为 stage1hash 的值

计算 “服务器所提供的乱数” 和 SHA1( SHA1( 密码 ) ) 的接合值

# scramble 的值为 51402B554c5A615b223524555d5675693157417d，为连接的前半段
# stage1Hash 的值为 00a51f3f48415c7d4e8908980d443c29c69b60c9，为连接的后半段
# 计算 "服务器所提供的乱数" <接合> SHA1( SHA1( 密码 ) ) 的接合值
$ echo -n 51402B554c5A615b223524555d5675693157417d 00a51f3f48415c7d4e8908980d443c29c69b60c9 |  sed "s/ //g"
51402B554c5A615b223524555d5675693157417d00a51f3f48415c7d4e8908980d443c29c69b60c9 # 合拼后的接合值

计算第一次重写的 scramble，公式为

scramble = SHA1( 接合值) = SHA1( scramble <接合> SHA1( stage1Hash ) )

# 使用 Linux Bash 去计算和验证 第一次重写 scramble
$ echo -n 51402B554c5A615b223524555d5675693157417d00a51f3f48415c7d4e8908980d443c29c69b60c9 | xxd -r -p | sha1sum | head -c 40
0ca0f764a59d1cdb10a87f0155d61aa54be1c71a # 此为第一次修改的 scramble

计算第二次重写的 scramble，公式为 scramble = stage1 XOR scramble

# 使用 Linux Bash 去计算和验证 第二次重写 scramble
$ stage1=0x8cb2237d0679ca88db6464eac60da96345513964 # 之前计算出来的 stage1 的数值
$ scramble=0x0ca0f764a59d1cdb10a87f0155d61aa54be1c71a # 第一次修改 scramble 的数值
$ echo $(( $stage1^$scramble ))
-7792437067003134338 # 错误答案，精度不足
$ stage1=0x8cb2237d0679ca88db6464eac60da96345513964
$ scramble=0x0ca0f764a59d1cdb10a87f0155d61aa54be1c71a
$ printf "0x%X" $(( (($stage1>>40)) ^ (($scrambleFirst>>40)) ))
0xFFFFFFFFFF93DBB3 # 错误答案，精度不足
# stage1 和 第一次修改的 scramble 分成四段执行 XOR
$ printf "0x%X" $(( ((0x8cb2237d06)) ^ ((0x0ca0f764a5)) ))
$ printf "%X" $(( ((0x79ca88db64)) ^ ((0x9d1cdb10a8)) ))
$ printf "%X" $(( ((0x64eac60da9)) ^ ((0x7f0155d61a)) ))
$ printf "%X" $(( ((0x6345513964)) ^ ((0xa54be1c71a)) ))
0x8012D419A3E4D653CBCC1BEB93DBB3C60EB0FE7E # 正确答案
# scramble 为 []uint8{ 80, 12,  D4, 19,  A3,  E4,  D6, 53,  CB,  CC, 1B,  EB,  93,  DB,  B3,  C6, 0E,  B0,  FE,  7E} // 十六进位
# 用十进位表示为
# scramble 为 []uint8{128, 18, 212, 25, 163, 228, 214, 83, 203, 204, 27, 235, 147, 219, 179, 198, 14, 176, 254, 126} // 十进位 (跟代码产出的答案相同)

下图为代码执行的结果，结果和用 Bash 推算的相同

第三步 回应交握，传送讯息方向为 Gaea 至 MariaDB

参考 官方文档 ，有以下内容

根据官方文档，使用范例说明，先对 Gaea 要处理的功能标志 capability 进行计算，

计算 Gaea 和 MariaDB 双方共同支持的 capability

在前面第一步里，dc 对象的 capability 为 0b10000001111111111111011111111110 (转成十进制数值为 2181036030)，很明显地，这个 capability 并不支持 mysql.ClientLongPassword
进行 Gaea支持的capability 和 dc.capability 进行 AND 操作
Gaea支持的capability & dc.capability = []uint32{41477} & []uint32{2181036030} = []uint32{41476}

内容	演示范例
int<4> client capabilities	经由上述计算为 []uint32{41476}，但是传输过程中，会反向排列，所以传送的资料为 []uint8{4, 162, 0, 0}
int<4> max packet size	官方文档有提到写入的值都为 0，传送的数值为 []uint8{0, 0, 0, 0}
int<1> client character collation	在 官方文档 里有说明，以这个例子为 46 ，意思为 utf8mb4_bin
string<19> reserved	全部写入为 0 的数值，传送的数值为 []uint8{ 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, }

根据官方文档，使用范例说明

接续上表

使用 Bash 进行验证

$ echo -n xiaomi | od -td1
0000000  120  105   97  111  109  105
0000006

接续上表

接续上表

接续上表

接续上表

测试说明

以下会说明在写测试时考量的点

匿名函数的考量

在以下代码内有一个 测试函数 t.Run(“测试数据库后端连线初始交握后的回应”, func(t *testing.T)

此测试函数内含 匿名函数 customFunc

以下代码，匿名函数 customFunc 内的变量将会取 dc 对象的内存位置，考量后，觉得可以这样写

主要是担心 错误的变数或者是错误的数值 会进入 匿名函数

    // 交握第二步 Step2
    t.Run("测试数据库后端连线初始交握后的回应", func(t *testing.T) {
        var connForSengingMsgToMariadb = mysql.NewConn(mockGaea.GetConnWrite())
        dc.conn = connForSengingMsgToMariadb
        dc.conn.StartWriterBuffering()
        customFunc := func() {
            err := dc.writeHandshakeResponse41()
            require.Equal(t, err, nil)
            err = dc.conn.Flush()
            require.Equal(t, err, nil)
            err = mockGaea.GetConnWrite().Close()
            require.Equal(t, err, nil)
        }
        fmt.Println(mockGaea.CustomSend(customFunc).ArrivedMsg(mockMariaDB))
    })

验证

使用 Linux 命令 或者是 网站 去计算 Sha1sum 时，计算出来的结果为 16 进位，只不过 IDE 工具在取中断点时会显示为 10 进位，以下使用 mysql 包里的 CalcPassword 函数中的 stage1 变量为例

使用工具和网站把密码转换成验证码

使用 Linux 命令 去产生 stage1 的 sha1sum 验证码

使用 网站 去计算 stage1 的 sha1sum 验证码

使用中断点去观察 stage1 变量

使用中断点去取出相对应 stage1 的 sha1sum 验证码

确认 Sha1sum 验证码的数值

使用下表去对照检查 “中断点” 和 “Linux 命令” 产生的 stage1 验证码，确认其值为正确的