signManifest 和 generateManifest

internal/domain/device/ota_service.go

@@ -2,16 +2,60 @@ package device
 
 import (
 	"context"
+	"crypto/ecdsa"
+	"crypto/md5"
+	"crypto/rand"
+	"crypto/sha256"
+	"crypto/x509"
+	"encoding/base64"
+	"encoding/pem"
 	"fmt"
+	"io/fs"
+	"os"
 	"path/filepath"
+	"strings"
 	"time"
 
 	"git.huangwc.com/pig/pig-farm-controller/internal/infra/logs"
 	"git.huangwc.com/pig/pig-farm-controller/internal/infra/models"
 	"git.huangwc.com/pig/pig-farm-controller/internal/infra/repository"
 	"git.huangwc.com/pig/pig-farm-controller/internal/infra/utils/file"
+
+	"github.com/gibson042/canonicaljson-go"
 )
 
+// Manifest 代表 OTA 升级的清单文件 (manifest.json) 的结构。
+// 它包含了固件的元数据和所有待更新文件的详细信息。
+type Manifest struct {
+	Version string         `json:"version"` // 新固件的版本号
+	Files   []ManifestFile `json:"files"`   // 待更新的文件列表
+
+	// Signature 是对 Manifest 内容（不含 Signature 字段本身）的数字签名。
+	//
+	// **签名生成流程 (平台侧)**:
+	// 1. 将此结构体的 Signature 字段设置为空字符串 ""。
+	// 2. 使用确定性 JSON 库 (如 canonicaljson) 将结构体序列化。
+	// 3. 对序列化后的字节流计算 SHA-256 哈希。
+	// 4. 使用平台私钥对哈希进行签名。
+	// 5. 将签名结果进行 Base64 编码后，填充到此字段。
+	//
+	// **签名校验流程 (设备侧)**:
+	// 1. 从接收到的 manifest.json 中解析出 Manifest 结构。
+	// 2. 暂存 Signature 字段的值。
+	// 3. **关键：将结构体中的 Signature 字段置为空字符串 "" (而不是移除该字段)。**
+	// 4. 使用确定性 JSON 规则（如 Python 的 json.dumps(sort_keys=True)）将修改后的结构体序列化。
+	// 5. 对序列化后的字节流计算 SHA-256 哈希。
+	// 6. 使用平台公钥、暂存的签名和计算出的哈希进行验签。
+	Signature string `json:"signature"`
+}
+
+// ManifestFile 定义了清单文件中单个文件的元数据。
+type ManifestFile struct {
+	Path string `json:"path"` // 文件在设备上的目标绝对路径
+	MD5  string `json:"md5"`  // 文件的 MD5 校验和
+	Size int64  `json:"size"` // 文件的大小（字节）
+}
+
 // otaServiceImpl 是 OtaService 接口的实现。
 type otaServiceImpl struct {
 	ctx        context.Context
@@ -73,3 +117,117 @@ func (o *otaServiceImpl) StopUpgrade(ctx context.Context, taskID uint32) error {
 	logger.Infof("OTA 任务 %d 已被成功标记为手动停止", taskID)
 	return nil
 }
+
+// generateManifest 遍历指定的固件包子目录，生成一个完整的 Manifest 对象。
+func (o *otaServiceImpl) generateManifest(packageSubDir string) (*Manifest, error) {
+	// 1. 读取版本文件
+	versionBytes, err := file.ReadTempFile(packageSubDir, "version")
+	if err != nil {
+		return nil, fmt.Errorf("读取 version 文件失败: %w", err)
+	}
+	version := strings.TrimSpace(string(versionBytes))
+
+	var files []ManifestFile
+
+	// 2. 使用 WalkTempDir 遍历
+	err = file.WalkTempDir(packageSubDir, func(path string, d fs.DirEntry, err error) error {
+		if err != nil {
+			return err
+		}
+		if d.Name() == "version" {
+			return nil
+		}
+
+		// 3. 获取逻辑相对路径
+		relPath, err := file.GetRelativePathInTemp(path, packageSubDir)
+		if err != nil {
+			return fmt.Errorf("无法计算相对路径 '%s': %w", path, err)
+		}
+
+		// 业务转换: 转换为设备端路径
+		devicePath := filepath.ToSlash(relPath)
+
+		// 跳过目录和忽略config目录下的所有文件
+		if d.IsDir() {
+			if devicePath == "config" {
+				return fs.SkipDir
+			}
+			return nil
+		}
+
+		// 4. 读取文件内容用于计算 (直接使用绝对路径，最高效)
+		data, err := os.ReadFile(path)
+		if err != nil {
+			return fmt.Errorf("读取文件失败 '%s': %w", path, err)
+		}
+
+		// 计算元数据
+		md5Sum := fmt.Sprintf("%x", md5.Sum(data))
+
+		// 5. 添加到列表
+		files = append(files, ManifestFile{
+			Path: devicePath,
+			MD5:  md5Sum,
+			Size: int64(len(data)),
+		})
+		return nil
+	})
+
+	if err != nil {
+		return nil, fmt.Errorf("生成清单时遍历目录失败: %w", err)
+	}
+
+	// 6. 创建 Manifest 对象
+	manifest := &Manifest{
+		Version: version,
+		Files:   files,
+	}
+	return manifest, nil
+}
+
+// --- 数字签名常量 ---
+// TODO：在生产环境中，强烈建议使用更安全的方式（如环境变量或密钥管理服务）来管理私钥。
+const pemEncodedPrivateKey = `-----BEGIN EC PRIVATE KEY-----
+MHcCAQEEIFDRC/3W22Fw1M/v36w8kO/n8a9A8sUnY2zD1bCgR6eBoAoGCCqGSM49
+AwEHoUQDQgAEWbV3aG6g6Fv5a3p4Y5N5a2b3aG6g6Fv5a3p4Y5N5a2b3aG6g6Fv5
+a3p4Y5N5a2b3aG6g6Fv5a3p4Y5N5a2Y=
+-----END EC PRIVATE KEY-----`
+
+// signManifest 使用硬编码的 ECDSA 私钥对 manifest 进行签名。
+// 它遵循确定性 JSON 规范，以确保平台和设备之间可以生成完全一致的待签名数据。
+func (o *otaServiceImpl) signManifest(manifest *Manifest) error {
+	// 1. 加载私钥
+	block, _ := pem.Decode([]byte(pemEncodedPrivateKey))
+	if block == nil {
+		return fmt.Errorf("无法解码 PEM 格式的私钥")
+	}
+	privateKey, err := x509.ParseECPrivateKey(block.Bytes)
+	if err != nil {
+		return fmt.Errorf("无法解析 ECDSA 私钥: %w", err)
+	}
+
+	// 2. 关键：将 Signature 字段置为空字符串，以准备用于签名的“纯净”数据。
+	manifest.Signature = ""
+
+	// 3. 使用 canonicaljson 库将“纯净”数据序列化为确定性的字节流。
+	// 这确保了无论执行多少次，只要内容不变，生成的字节流就完全一样。
+	signableData, err := canonicaljson.Marshal(manifest)
+	if err != nil {
+		return fmt.Errorf("无法将 manifest 序列化为确定性 JSON: %w", err)
+	}
+
+	// 4. 对确定性的字节流进行哈希
+	hash := sha256.Sum256(signableData)
+
+	// 5. 使用私钥对哈希进行签名
+	signatureBytes, err := ecdsa.SignASN1(rand.Reader, privateKey, hash[:])
+	if err != nil {
+		return fmt.Errorf("无法对哈希进行签名: %w", err)
+	}
+
+	// 6. 将签名结果进行 Base64 编码后，填充回 manifest 对象。
+	// 此时 manifest 对象已包含所有信息，可以被序列化并写入最终的 manifest.json 文件。
+	manifest.Signature = base64.StdEncoding.EncodeToString(signatureBytes)
+
+	return nil
+}