BasBBS

步子哥

BasBBS macOS App 完整设计方案

BasBBS 是一个纯客户端的分布式 P2P 论坛系统 App，针对 macOS 平台开发，用户体验模仿 Discord，包括分栏布局、实时聊天、频道导航等。数据完全通过 P2P 方式分布和同步，无需中央服务器。采用 P2SP（Peer-to-Super-Peer）架构，其中 Super-Peer 使用 NATS 服务器（nats-server）作为发现和通讯中继，同时保留纯 P2P 功能通过 NATS 的 leaf nodes 实现直接 peer 连接。身份认证基于自签名证书，数据存储使用 SQLite，开发语言优先 Swift 6 以利用其增强的并发性和严格模式。UI 使用 SwiftUI 模仿 Discord 的三栏设计。

这个方案覆盖架构、功能细节、代码示例、UI 布局、开发流程、安全性考虑、测试和部署，以及参考链接。设计强调去中心化：所有论坛数据（如帖子）在本地 SQLite 存储，消息通过 NATS JetStream 广播和拉取，确保持久化和实时性。

1. 整体架构

BasBBS 的架构分为以下层，确保模块化和可维护性：

UI 层：SwiftUI 构建，支持 macOS 窗口管理和暗黑模式。使用 NavigationSplitView 实现 Discord-like 分栏。
网络层：使用 nats.swift 库（v0.4.0，支持 JetStream）处理通讯。P2SP 模式下，连接 nats-server 作为 Super-Peer 用于发现和中继；P2P 模式下，使用 leaf nodes 直接连接 peers。
- P2SP：Super-Peer（nats-server）处理节点发现（通过 "discovery" 主题订阅/发布 peer 信息，如 IP、公钥）和消息路由。JetStream 启用于服务器，用于持久流（streams）存储历史消息。
- P2P 保留：fallback 到直接连接，使用 NATS 的 auto-discovery 和 WebSocket。Leaf nodes 允许 peers 扩展集群，形成 mesh 网络。
数据层：SQLite 数据库（~/.basbbs/database.sqlite），使用 sqlite.swift (v0.15.4) 操作。存储帖子、消息、用户身份和频道。
身份与安全层：自签名证书（RSA/ED25519），消息用私钥签名。使用 Swift 的 SecKey API 或 CryptoKit 处理签名/验证。
初始化流程：
1. 检查/创建 ~/.basbbs/ 目录。
2. 生成证书：调用 ssh-keygen 生成私钥/公钥（~/.basbbs/id_ed25519 和 .pub）。
3. 配置网络：用户选择 P2SP（输入 Super-Peer URL）或 P2P（输入种子列表）。
4. 连接 NATS，发布发现消息，订阅频道。
离线支持：本地 SQLite 缓存历史；重连时，通过 JetStream pull consumer 同步缺失消息。

架构支持扩展：社区可托管公共 Super-Peer 以简化发现。

2. 身份认证与 Email 绑定

证书生成：

使用 Swift 的 Process API 调用系统 ssh-keygen，无需额外依赖。

示例代码（Swift 6 actor 确保并发安全）：

    import Foundation

    actor KeyManager {
        func generateKeys() async throws {
            let process = Process()
            process.executableURL = URL(fileURLWithPath: "/usr/bin/ssh-keygen")
            process.arguments = ["-t", "ed25519", "-f", "\(NSHomeDirectory())/.basbbs/id_ed25519", "-N", "", "-q"]
            try process.run()
            process.waitUntilExit()
            if process.terminationStatus != 0 {
                throw KeyGenError(status: process.terminationStatus)
            }
        }
    }

    enum KeyGenError: Error {
        case status(Int32)
    }

公钥哈希作为用户 ID，用于 NATS 主题和验证。

Email 绑定：

用户发布特殊帖子（subject: "email-binding.<user_id>"），内容 JSON: {"email": "user@example.com", "timestamp": Date()}，用私钥签名（CryptoKit: Signer.sign(data)）。
其他 peers 收到后，验证签名（Verifier.verify(signature, data, pubKey)），若有效则更新本地 SQLite 的 users 表。

数据库 schema 示例：

    import SQLite

    let db = try Connection("\(NSHomeDirectory())/.basbbs/database.sqlite")
    let users = Table("users")
    let id = Expression<String>("id")  // 公钥哈希
    let email = Expression<String?>("email")
    let pubkey = Expression<String>("pubkey")
    let verified = Expression<Bool>("verified")
    try db.run(users.create(ifNotExists: true) { t in
        t.column(id, primaryKey: true)
        t.column(email)
        t.column(pubkey)
        t.column(verified, defaultValue: false)
    })

签名验证失败时，丢弃消息并日志。

3. 数据存储与同步

SQLite 操作：使用 sqlite.swift (v0.15.4)，支持事务、索引和 FTS（全文搜索）用于论坛搜索。

表设计：
posts: id (UUID PRIMARY KEY), content (text), sender_id (string), signature (blob), timestamp (datetime), channel_id (string)
channels: id (string PRIMARY KEY), name (string), description (text), members_json (text)
messages: id (UUID PRIMARY KEY), post_id (foreign key), content (text), etc.

示例插入/查询（使用 Swift 6 async）：

    import SQLite
    import Combine

    actor DataStore {
        private let db: Connection

        init() throws {
            let path = "\(NSHomeDirectory())/.basbbs/database.sqlite"
            db = try Connection(path)
            try createTables()
        }

        private func createTables() throws {
            // Create tables as above
        }

        func insertPost(post: PostModel) async throws {
            let posts = Table("posts")
            let insert = posts.insert(
                id <- post.id.uuidString,
                content <- post.content,
                sender_id <- post.senderId,
                signature <- post.signature,
                timestamp <- post.timestamp,
                channel_id <- post.channelId
            )
            try db.run(insert)
        }

        func fetchPosts(for channel: String) async throws -> [PostModel] {
            let posts = Table("posts")
            let query = posts.filter(channel_id == channel).order(timestamp.desc)
            return try db.prepare(query).map { row in
                // Map to PostModel
            }
        }
    }

同步机制：
- P2SP：JetStream 流（"forum-history"，subjects: "forum.>"）持久化消息。发布帖子到流；订阅时，创建 pull consumer，fetch 未消费消息，验证后插入 SQLite。
- P2P：自定义历史请求：发布 "history.request.<channel_id>.<seq>"，peers 回复序列化数据片段。
- 冲突解决：基于时间戳和签名，使用最新有效签名覆盖。

4. 通讯协议与 NATS 集成

NATS 客户端：nats.swift v0.4.0，支持 JetStream 管理（streams/consumers）和基本 pub-sub。

连接与模式切换：

    import Nats

    enum NetworkMode {
        case p2sp, p2p
    }

    actor NATSManager {
        private var connection: NatsConnection?
        private var jetStream: JetStream?

        func connect(mode: NetworkMode, superPeerURL: URL?, p2pSeeds: [URL]) async throws {
            let options = NatsClientOptions()
                .enableEcho(false)
                .enableVerbose(true)
                .enableReconnect(true)

            if mode == .p2sp, let url = superPeerURL {
                options.url(url)
            } else {
                options.urls(p2pSeeds)
            }

            connection = try await NatsConnection.connect(with: options)
            jetStream = connection?.jetStream()

            // JetStream 配置
            let streamConfig = StreamConfig(name: "forum-history", subjects: ["forum.>"], storage: .file)
            try await jetStream?.addStream(config: streamConfig)

            // 发现：发布 peer info
            let payload = try JSONEncoder().encode(PeerInfo(id: userID, pubKey: pubKeyString))
            try await connection?.publish(payload: payload, subject: "discovery.\(userID)")
        }

        func publishPost(channel: String, post: PostModel) async throws {
            let signedPayload = try post.signedData()  // JSON + signature
            try await connection?.publish(payload: signedPayload, subject: "forum.\(channel).post")
        }

        func subscribeToChannel(channel: String) async throws -> AsyncThrowingStream<PostModel, Error> {
            let sub = try await connection?.subscribe(subject: "forum.\(channel).>")
            return AsyncThrowingStream { continuation in
                Task {
                    for try await msg in sub {
                        // 验证签名，解析到 PostModel
                        if let verifiedPost = try? PostModel(from: msg, verify: true) {
                            continuation.yield(verifiedPost)
                        }
                    }
                }
            }
        }

        func syncHistory(channel: String) async throws {
            let consumerConfig = ConsumerConfig(durableName: "basbbs-consumer-\(channel)", deliverPolicy: .all)
            let consumer = try await jetStream?.addConsumer(stream: "forum-history", config: consumerConfig)
            let messages = try await consumer?.fetch(max: 500)  for msg in messages {
                // 插入 DataStore
            }
        }
    }

nats-server 作为 Super-Peer：

用户手动安装：通过 Go（go install github.com/nats-io/nats-server/v2@latest）或下载二进制。

配置示例（server.conf 文件，用户运行 nats-server -c config.conf）：

    listen: 0.0.0.0:4222
    jetstream {
      store_dir: /tmp/nats-jetstream
    }
    leafnodes {
      port: 7422  # 允许 leaf nodes 连接
      remotes = []  # 可配置远程
    }
    tls {
      cert_file: "server-cert.pem"
      key_file: "server-key.pem"
    }

P2P 扩展：peers 使用 leafnodes 配置连接 Super-Peer，形成分布式集群。
事件处理：使用 nats.on(.connected/.disconnected) 更新 UI 状态。

5. 界面设计（模仿 Discord）

使用 SwiftUI 构建，优先 Swift 6 的严格并发（启用 Strict Concurrency 检查以确保数据 race-free）。

分栏布局：NavigationSplitView 三列。
- 左侧栏：List 显示服务器（P2P 群组）和频道。从 DataStore 动态加载，支持搜索。
- 中间栏：ScrollView 显示帖子/消息，支持无限滚动（@State 更新从 NATS stream）。聊天输入：TextField + Button，发送签名消息。
- 右侧栏：VStack 显示用户详情、在线 peers（从 NATS presence）和附件。

关键视图示例：

  import SwiftUI

  struct MainView: View {
      @State private var selectedChannel: String?
      @StateObject private var natsManager = NATSManager.shared
      @State private var messages: [PostModel] = []

      var body: some View {
          NavigationSplitView {
              // 左侧: Channels
              List(selection: ＄selectedChannel) {
                  ForEach(channels) { channel in
                      Text(channel.name)
                  }
              }
              .navigationTitle("Channels")
          } content: {
              // 中间: Chat
              if let channel = selectedChannel {
                  VStack {
                      ScrollView {
                          LazyVStack {
                              ForEach(messages) { message in
                                  Text(message.body)
                              }
                          }
                      }
                      HStack {
                          TextField("Type message", text: .constant(""))
                          Button("Send") {
                              // Publish via NATS
                          }
                      }
                  }
                  .onAppear {
                      Task {
                          messages = try await DataStore.fetchPosts(for: channel)
                          for await newMsg in try await natsManager.subscribeToChannel(channel) {
                              messages.append(newMsg)
                          }
                      }
                  }
              }
          } detail: {
              // 右侧: Details
              VStack {
                  Text("User Info")
                  List(peers) { peer in
                      Text(peer.id)
                  }
              }
          }
          .toolbar {
              ToolbarItem {
                  Menu("Network") {
                      Picker("Mode", selection: ＄networkMode) {
                          Text("P2SP").tag(NetworkMode.p2sp)
                          Text("P2P").tag(NetworkMode.p2p)
                      }
                  }
              }
          }
      }
  }

其他 UI 元素：
- 顶部搜索栏：搜索帖子/用户，使用 SQLite FTS。
- 通知：UserNotifications for 新消息。
- 主题：支持系统暗黑模式，颜色方案模仿 Discord（#36393f 背景）。
- 设置视图：配置网络模式、输入 URL、生成/导入密钥。

6. 开发、测试、安全与部署

开发注意：
- 依赖：Swift Package Manager 添加 nats.swift (from: "0.4.0")、sqlite.swift (from: "0.15.4")。
- Swift 6 最佳实践：启用 Strict Concurrency，use actors for shared state，async/await for network/DB。项目从 Apple 教程创建 macOS App target。
- App 生命周期：集成 suspend/resume in AppDelegate for NATS 连接。
安全性：
- 所有消息签名验证，防止 MITM。
- TLS 启用于 NATS（客户端 options.enableTLS(true)）。
- 私钥存储在 Keychain（SecItemAdd）。
- 审计：nats-server 经 2025 Trail of Bits 审计，无已知漏洞。
测试：
- 单元：XCTest for KeyManager、DataStore。
- 集成：模拟 NATS 服务器（本地运行 nats-server），测试 P2SP/P2P 同步。
- E2E：多实例测试消息广播。
部署：
- macOS App Bundle，支持 sandbox（~/.basbbs 在用户目录）。
- 分发：通过 Mac App Store 或独立 DMG。
- 用户指导：安装 nats-server for Super-Peer（可选）。

参考链接 URL

NATS Swift 客户端：https://github.com/nats-io/nats.swift
NATS 服务器：https://github.com/nats-io/nats-server
SQLite.swift：https://github.com/stephencelis/SQLite.swift
Swift 6 文档：https://docs.swift.org/swift-book/documentation/the-swift-programming-language/
NATS 文档（Leaf Nodes 和 JetStream）：https://docs.nats.io/running-a-nats-service/configuration/leafnodes 和 https://docs.nats.io/running-a-nats-service/configuration/leafnodes/jetstream_leafnodes
macOS SwiftUI 教程：https://developer.apple.com/tutorials/swiftui/creating-a-macos-app/
NATS 下载和安装：https://nats.io/download/
Swift 6 迁移指南：https://www.avanderlee.com/concurrency/swift-6-migrating-xcode-projects-packages/

步子哥

ActivityPub 协议作为去中心化社交网络的标准，本质上是通过 Actor（用户或实体）的唯一标识符来实现跨服务器互动，包括@提到用户。下面我一步步解释如何在协议层面跨服务器@用户，确保逻辑清晰、基于可靠来源，避免任何模糊。整个过程依赖于 Actor 的发现、活动（Activity）的地址化和投递，我会结合规范和实际实现来说明。

1. 用户标识与发现（Discovery）

在 ActivityPub 中，用户不是直接用 "@user@server" 格式存储或传输的，而是通过唯一的 URI（通常是 HTTPS URL）来标识 Actor。例如，一个用户的 Actor ID 可能是 "https://example.com/users/alice"。
要跨服务器@用户，首先需要将人类可读的 "@user@server" 转换为这个 URI。这一步通常依赖 WebFinger 协议（RFC 7033），虽然 ActivityPub 规范本身没有强制要求，但它是联邦生态（如 Mastodon）中标准的发现机制。

WebFinger 的工作流程：

客户端（比如你的 app 或服务器）向目标服务器发送 GET 请求：https://server/.well-known/webfinger?resource=acct:user@server。

服务器返回一个 JSON 响应（JRD 格式），包含 Actor 的详细信息，如：

       {
         "subject": "acct:user@server",
         "links": [
           {
             "rel": "self",
             "type": "application/activity+json",
             "href": "https://server/users/user"  // 这就是 Actor ID
           }
         ]
       }

从中提取 Actor ID（href），以及其他属性如 inbox（用于后续投递）。

如果没有 WebFinger 支持，客户端可能直接用 URI 输入，但实际联邦中 WebFinger 是必需的，以实现无缝@提到。

2. 在活动中提到用户（Mentioning in Activities）

一旦有了 Actor ID，你就可以在 ActivityPub 活动中使用它来@用户。提到是通过活动的寻址字段实现的：to、cc、bto、bcc 或 audience。这些字段可以包含单个 Actor ID 或集合（比如 followers）。

例如，创建一个 Note（帖子）并提到跨服务器用户：

     {
       "@context": "https://www.w3.org/ns/activitystreams",
       "type": "Note",
       "content": "Hello @user@server, this is a mention!",
       "to": ["https://server/users/user"],  // 使用从 WebFinger 获取的 Actor ID
       "attributedTo": "https://yourserver/users/you"
     }

注意：内容中的 "@user@server" 只是 UI 显示用的，协议层用的是 Actor ID。

客户端或服务器会自动将提到添加到活动中。如果是回复或标签，还可以从 inReplyTo 或 tag 属性继承地址。

3. 跨服务器投递（Delivery Across Servers）

当你发布活动时，你的服务器会将它包装成一个 Create 活动（或 Announce 等），然后投递到提到的用户的 inbox。
投递步骤：
- 从 Actor profile（通过 Actor ID 获取）中提取 inbox URL（例如 "https://server/inbox"）。
  - 使用 HTTP POST 将活动 JSON 发送到那个 inbox。服务器必须验证签名（使用 HTTP Signatures 或类似机制）以确保安全。
  - 如果是公共帖子，可能会投递到 sharedInbox 以优化（但可选）。

示例投递活动：

     {
       "@context": "https://www.w3.org/ns/activitystreams",
       "type": "Create",
       "actor": "https://yourserver/users/you",
       "to": ["https://server/users/user"],
       "object": { /* Note 对象如上 */ }
     }

接收服务器会处理这个活动，并在用户的时间线上显示提到。

4. 注意事项与最佳实践

隐私与寻址：使用 bto 或 bcc 可以隐藏某些接收者，避免公开暴露。
错误处理：如果 WebFinger 查询失败或 inbox 不可达，客户端应显示错误。联邦意味着服务器间可能有兼容性问题。
实现示例：在 Mastodon 等软件中，这一切是自动的——用户只需输入 "@user@server"，后端处理 WebFinger 和 ActivityPub。
如果你是开发者，推荐从实现 WebFinger 开始，确保你的服务器支持 .well-known/webfinger 端点。

这个机制确保了去中心化：任何兼容 ActivityPub 的服务器都能互动，而 WebFinger 是连接 "@" 语法的桥梁。我已经严格基于协议和社区实践总结，如果你有特定场景或代码疑问，我可以更细致地拆解。