niom-turn/README.md

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6.9 KiB
Markdown

niom-turn
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Minimal TURN server scaffold for the niom project (MVP).
Goals
- Provide a TURN server with long-term authentication and TLS (turns) for WebRTC clients.
- Start with a minimal, well-tested parsing/utility layer and an in-memory credential store interface that can be replaced later.
Current status
- UDP listener on 0.0.0.0:3478 (STUN/TURN) implemented.
- STUN message parser + builder in `src/stun.rs`.
- CredentialStore trait + in-memory implementation in `src/auth.rs`.
- Minimal logic: on any STUN request, server replies with a 401 challenge (REALM + NONCE).
Design
- Modules
- `stun.rs` - STUN/TURN message parsing and builders.
- `auth.rs` - CredentialStore trait and an `InMemoryStore` impl. Use the trait to swap for DB-backed stores later.
- `main.rs` - Bootstraps UDP listener, parses requests, and emits challenges for auth.
CredentialStore interface
- `CredentialStore` is an async trait with `get_password(username) -> Option<String>`.
- The default `InMemoryStore` is provided for tests and local dev. Swap in a production store by implementing the trait.
How to build
```bash
cd niom-turn
cargo build
```
How to test (quick local smoke)
- Start the server in one terminal (it listens on UDP/3478):
```bash
cd niom-turn
cargo run
```
- From another machine or container, use a STUN client or `sipsak`/custom script to send a minimal STUN Binding request and observe the 401 reply.
Next steps
- Implement full STUN attribute parsing (MESSAGE-INTEGRITY, FINGERPRINT).
- Implement long-term auth validation using MESSAGE-INTEGRITY.
- Implement Allocate + relayed sockets and permission handling.
- Add TLS listener (port 5349) using `tokio-rustls` and support `turns:`.
Security / Deployment
- For production, run behind properly provisioned TLS certs (Let's Encrypt or mounted certs) and secure credential storage.
- Ensure UDP and TCP/TLS ports (3478/5349) are reachable from the internet when used as a public TURN server.
Auth caveat
- The current in-repo long-term auth implementation is intentionally minimal for the MVP and
uses legacy constructs (A1/MD5 derivation + HMAC-SHA1 MESSAGE-INTEGRITY). MD5 is not recommended
for new secure systems — this is present for RFC compatibility and testing only. We will replace
this with a secure credential workflow (ephemeral/REST credentials, PBKDF/KDF storage, or mTLS)
before any production deployment. See `src/auth.rs` for the current simple store and helpers.
Milestone 1 — Protocol Backlog
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This milestone focuses on turning the current MVP into a feature-complete TURN core that can be used
reliably by `niom-webrtc`.
**Prioritised Backlog (live order)**
1. **TURN Data Plane Enablement**`CreatePermission`, `ChannelBind`, Send/Data indications, and
peer forwarding so allocations actually relay packets between clients and peers.
2. **Authentication Hardening** — nonce lifecycle, realm configuration, Argon2-backed credential
storage, and detailed error handling for 401/438 responses.
3. **Allocation Lifecycle & Quotas** — timers, refresh requests, cleanup of expired allocations,
and resource limits per user/IP.
4. **Protocol Compliance Extras** — FINGERPRINT support, XOR-MAPPED-ADDRESS, IPv6 evaluation,
checksum validation, and fuzz/interop testing.
5. **Observability & Limits** — structured tracing, metrics, rate limiting, and CI coverage (incl.
the bundled `smoke_client`).
Artifacts that track this milestone live in two places:
1. This README section is kept up to date while the milestone is in progress.
2. Inline module docs (`//!`) inside `src/` record the current responsibilities and open backlog
items for each subsystem as we iterate.
**Task in progress**
- TURN data plane enablement:
- [x] `CreatePermission` handling and permission tracking
- [x] `ChannelBind` setup and `Send` forwarding to peers
- [ ] ChannelData framing and Data Indication responses from relay to client
License: MIT
Smoke-Test (End-to-End)
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Diese Anleitung beschreibt, wie du lokal den laufenden TURN/STUN-Server prüfst und welche Ergebnisse zu erwarten sind.
1) Server starten
Starte den Server im Projektverzeichnis; die Ausgabe wird normal in stdout geschrieben. In meinen Tests habe ich den Server im Hintergrund gestartet und die Logs in `/tmp/niom-turn-server.log` umgeleitet:
```bash
cd niom-turn
# Im Vordergrund (für Entwicklung)
cargo run --bin niom-turn
# Oder im Hintergrund mit Log-Redirect
cargo run --bin niom-turn &>/tmp/niom-turn-server.log &
```
2) Smoke-Client ausführen
Das Repo enthält ein kleines Test-Binary `smoke_client`, das eine STUN Binding-Request mit `USERNAME` und `MESSAGE-INTEGRITY` an `127.0.0.1:3478` sendet.
```bash
# Build (falls noch nicht gebaut)
cargo build --bin smoke_client
# Ausführen
./target/debug/smoke_client
```
3) Erwartetes Ergebnis
Der Smoke-Client gibt die erhaltenen Bytes aus. Bei einer erfolgreichen MESSAGE-INTEGRITY-Prüfung sendet der Server eine STUN Success Response (Message Type 0x0101). Beispielsweise habe ich folgende Rückgabe gesehen:
```
got 20 bytes from 127.0.0.1:3478
[01, 01, 00, 00, 21, 12, a4, 42, 07, 07, 07, 07, 07, 07, 07, 07, 07, 07, 07, 07]
```
Erklärung:
- `01 01` → STUN Success Response (0x0101)
- `21 12 a4 42` → Magic Cookie (0x2112A442)
- die folgenden 12 Bytes sind die Transaction ID (in diesem Test `07` wiederholt)
Das bedeutet: Der Server hat die MESSAGE-INTEGRITY des Requests akzeptiert und eine 200-Antwort gesendet.
Wenn stattdessen eine 401-Antwort (Challenge) ausgegeben wird, sieht man im Hex typischerweise einen Fehler-Response-Typ und REALM/NONCE-Attribute im Payload; das zeigt, dass die Authentifizierung nicht erfolgt ist und der Client die Challenge verarbeiten muss.
Hinweis
- Die derzeitige Auth-Implementierung ist minimal und für Tests gedacht. Für Produktion bitte die README-Abschnitte "Auth caveat" beachten: sichere Credentials, TLS, und ggf. ephemeral credentials verwenden.
Configuration (appsettings.json)
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Das Projekt kann eine JSON-Konfigdatei `appsettings.json` im Arbeitsverzeichnis lesen. Eine Beispiel-Datei `appsettings.example.json` liegt im Repository und zeigt die erwartete Struktur:
```json
{
"server": {
"bind": "0.0.0.0:3478",
"tls_cert": null,
"tls_key": null
},
"credentials": [
{
"username": "testuser",
"password": "secretpassword"
}
]
}
```
Wenn `appsettings.json` vorhanden ist, verwendet der Server die `server.bind` Adresse und befüllt den anfänglichen Credential-Store aus dem `credentials`-Array. Falls die Datei fehlt, verwendet der Server die internen Defaults (Bind `0.0.0.0:3478` und Demo-Cred `testuser`).
Deployment & TLS / Long-term Auth roadmap
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Siehe `DEPLOYMENT_TLS_AUTH.md` für eine kurze Roadmap und empfohlene Schritte zur Integration von TLS (`turns:` / TCP+TLS Port 5349) und der Implementierung von RFC-konformer Long-Term Authentication.