AnonymousLANChat

LAN内のみで使える匿名性を高めたピュアP2Pのチャットソフトです．

同じPC教室にいる人同士で，同じオフィスにいる人同士で，学会で同じ発表を聞いている人同士で・・・匿名のチャットが出来たら便利だと思いませんか．匿名というと聞こえが悪いですが，講義・講演へのフィードバックなど有用な状況は色々と考えられます．

PC教室やオフィスでは室内のPCに規則的なプライベートIPアドレスが割り当てられています．また，学会・イベント会場に用意されているWIFIルーターに接続しているときは個人のプライベートIPアドレスはコロコロ変わります．そういった状況では（ルーターなどの設定に依りますが）UDPのブロードキャストを使ったノード検索が可能です．誰がチャットのネットワークに参加しているのか，LAN内のPCにブロードキャストするだけで調べられます．ピュア型P2Pを使い始めるときに必ず必要だった初期ノードの交換の手間を省略できる点がいいなと思って，このソフトを作成しました．

私は高校の卒業研究でマルチプラットフォーム対応のP2Pファイル共有ソフトの開発に関わっていましたが，Rubyではなくjavaで実装する事になってからは全てtondolが開発していました．私がjavaで実装したのは確かSwingのGUI部分くらいです（余談ですが「クリックしようとすると逃げるShareのようなSwingのダイアログ」なんかも作りました）．AnonymousLANChatではそこでの経験が活きているものの，ソースコードなどは一切引用していません（後述の#ソースコードの概要のようにこれの機能自体はすごく単純です）．

特徴

• Windows/Max/Linux/Android 1.6以上 の4OSに対応
• 起動したら設定なしで即使い始められる
  • LAN内だけで完結しているのでポート開放・初期ノード設定などの手間が必要ありません
• 発言に多段プロキシと同等の匿名性が保証される
• 通信内容は全てAESで暗号化

スクリーンショット

左から順にWindows7/Max OS X Lion/Ubuntu 11.04 Desktop/Nexus S(Android 2.3.4)/Xperia X10(Android 2.1-update1 で動作している様子．

ダウンロード

• Android向け https://market.android.com/details?id=com.usi3.anonymouslanchat
• PC向け up/AnonymousLANChat.jar

それぞれスクリーンショットに載っている環境で動作確認済みです

使い方

起動したら1行の方のテキストエリアに何か書きこんでSendボタンを押して下さい． 他に参加しているノードがいなかったら投稿が反映されません．

問題点

• 参加者が4人以下だと中継ノードがいないため匿名性が確保できない
• UDPのブロードキャストを監視し続ければチャットの参加者リストが作れる

オーバーレイの様子

非構造化オーバーレイで，メッセージは伝搬させて伝えます．一つのノードの同時接続数が多いとchurn耐性は強くなりますが，発言者の特定が簡単になってしまいます．そこで，最大接続数は4つまでにしました．端末同士のつながり方は次の画像の通りです（アルファベットはAから順に参加した順，矢印の元がconnectして先がaccept）．

左：実際の様子　右：きれいに整列させた様子

一気に4つ以上のノードが離脱しないと孤立ノードが生まれません．また，孤立した際には自動で繋ぎ直します．

ソースコードの概要

環境依存のGUI部分

AndroidのMainActivity.javaやSwingのMainFrame.javaからP2Pクラスのインスタンスとそのリスナーを通して

• Sendボタンが押されたらテキストボックスの内容をp2p.send
• P2PListenerのonStatusChangedにP2Pクラスの動向が流れてくるのでそれをログとしてGUIに流す
• 終了時はp2p.shutdown

などの処理をしています．

共通ライブラリ：P2P.java

public class P2P implements ConnectionListener {
	private UDPBroadcast broadcast; // ブロードキャストの送信と受信を担当
	private P2PListener p2pListener;
	private Set<Connection> clients; // ノード間の接続の間には必ずConnectionクラス
 
	private Thread acceptThread; //他のノードからのconnectを待ってacceptしたりしなかったりするスレッド
	private ServerSocket serverSocket; // acceptThread用
	private boolean destroyed; // // acceptThread用
	private ScheduledExecutorService keepConnectedService; // 他のノードとの接続を保ち続けるための10sに1回色々する
 
	// P2Pクラスの動向は分かりやすく P2PListener を通して呼び出し元に伝える
	public P2P(final P2PListener listener)
 
	public boolean connect(String ip)
	public void send(String message) // 全ての clients にメッセージ送信
	public void checkConnection() // clientsの接続確認
	public void delete(String ip) // 接続が切れた接続を削除
	public void shutdown() // ソフトの終了時に呼ぶ
 
	// ConnectionListener, clientsやbroadcastが受信した情報は全てここに集められる
	@Override public void onReceive(String message, String ip, int port) 
}

• Connection.java

Socketのラッパーのようなものです．

public class Connection {
	private Socket socket;
	private BufferedOutputStream out;
	private BufferedInputStream in;
 
	private P2PListener p2pListener;
	private ConnectionListener connectionListener;
 
	private Thread receiveThread; // 接続先からの返信を受け取るスレッド
 
	// acceptで得られるSocketのインスタンスを元にConnectionを作る
	public Connection(Socket socket, P2PListener p2pListener, ConnectionListener connectionListener)
	// ipとportを元にConnectionを作る
	public Connection(String ip, int port, P2PListener listener, ConnectionListener connectionListener)
	// リスナーを2つも渡していて気持ち悪いけどしょうがない・・・
 
	public void start() // receiveThread開始
	public boolean send(String message) // outにメッセージを書きこむ．
	public boolean isConnected() // 接続先と本当につながっているか？
	public String getIP() // socketから接続先のIPアドレスを取得して返す
 
	public void shutdown() // 終了時に呼ぶ
}

• StringCrypt.java

シングルトンで，AESを使った暗号化と復号化を担当しています．ConnectionやUDPBroadcastの送受信部分では全てこのStringCryptをかまします．

public class StringCrypt {
	private static StringCrypt me;
 
	public StringCrypt()
	public static StringCrypt getInstance()
	public byte[] encrypt(String text)
	public String decrypt(byte[] encrypted, int size)
}