RustでTCPの実装を行いました

1. KLAB EXPERT
CAMP 成果発表
小野 輝也

2. 自己紹介
• 北海道大学 情報エレクトロニクス学科 4年
• 来年は脱北します
• seccamp(2018), SecHack365(2017)
小野 輝也 @teru0x1

3. 私のテーマ
RustでTCPの実装

4. なぜRUSTか
• C言語並みの高いパフォーマンス
• 型安全性、メモリ安全性
- 未定義動作が発生しない
- 無効なポインタは作成されない（関数からローカル変数へのポイ
ンタを返すなど）
- コンパイル通った時の安心感がすごい
• 高い表現力(クロージャ、イテレータ)
• 充実した標準ライブラリ（ハッシュテーブル、タプル）

5. 仕様など
• TCPのソケットライブラリとしてアプリケーションから利用できる
ようにした
• 実装したAPI
- connect(): 3-way-handshakeを行い接続を確立する
- bind(): リスニングソケットの生成、指定したアドレスでリッスン
- accept(): 接続済みソケットを返す
- read(): 接続済みソケットから読み込む
- write(): 接続済みソケットへ書き込む
• 再送制御

6. 実装について
• TCP/IP自作本、micropsの実装をかなり参考にした。
• l3まではpnetクレートを利用（チェックサムなどはライブラリを使
う）
• ライブラリを利用するアプリケーションとしてはechoサーバ、クラ
イアントを作成した。

7. 8/26
• 飛行機で飛んでくる
• 建物の入り方がわからなかった
• お寿司おいしい
• APIの雛形を作る
• 設計に苦労する（TCPの管理テーブルどこに持たせよう？）

8. 8/27
• 3-way-handshake達成

9. 8/28
• connect(), read(), write()を実装
• TCPクライアントの機能は完了
• bind()を実装、サーバーっぽいことができるようになった
• この時は1ポート1接続だった

10. 8/29
• accept()を実装
• 再送制御を実装

11. デモ
• 動いてくださいお願いします
• echoサーバはVM（Ubuntu）, クライアントはmacOSです

12. 大変だったところ
• 自作TCPが乗っているVMのカーネルが外部から来たSYNに対して
RSTを返す
- iptablesで外向きのRSTはドロップした
• Rustのコンパイルを通すこと

13. さりげなく宣伝
• ソケットプログラミング
• パケットキャプチャ
• ポートスキャンツール
• non-blocking web サーバ
• DHCPサーバ

14. 感想など
• TCP完全に理解した 雰囲気が少しわかるようになった
- コネクション管理の手法がわかった
- 状態を持つと一気に複雑になる
• 1日に一回はデッドロックでハマった
- でも、「デッドロックしてるよ！」と処理系が教えてくれる
• ggっても出てこない深い知識について質問できて勉強になった。
• 講義の方も聞いてみたかった
• Rustはいいぞ！！！！！！！！！
メンターさん、チューターさん、運営さん、ありがとうございました。