在了解 BitTorrent 协议的时候,想着 .torrent 文件是如何生成的,所以就找了几个 CLI,比如 transmission-climktorrent这两个开源的制作 torrent 文件的开源项目,发现他们就是按照一种约定的格式来生成文件。而这个约定的结构中就少不了现在要谈的 BenCode 编码。

What is BenCode

BenCode 是用于编码 torrent 文件的一种编码格式。BenCode 支持四种数据类型:

  • 字符串
  • 整数
  • 数组
  • 字典

需要注意的是 BenCode 只用 ASCII 字符进行编码,如果是非 ASCII 码,BenCode 会用一种编码方式将其转换成 ASCII 码。

字符串

在编码字符串时 BenCode 选择将字符长度编码在其中:

<Length>:<Content>

比如 6:string 就表示 string 本身。

整数

整数编码时在前后加 ie,比如:

i123e

表示整数 123 . 这种方式也可以表示负数:i-1e.

数组

列表前后用 le 标识。列表中的元素可以是 BenCode 支持的任何一种类型。比如要编码字符串 content 和数字 42:

l7:contenti42ee

注意这里每个类型的边界都有定义清楚。字符串可以用长度来限定边界,但是整数一定需要 ie 来限定边界。

字典

字典类型可以保存一对一的关系,在 BenCode 中 KEY 必须为字符串类型,而 VALUE 可以是 BenCode 支持的任意一种类型。字典编码时用 de 限定范围。

另外需要注意,字典中 KEY 和 VALUE 必须相邻,字典依照 KEY 的字母序排序。

比如要定义 “name” -> “Ein Verne”, “age” -> 18, “interests” -> [“book”, “movie”]

首先要到 KEY 进行排序 “age”, “interests”, “name”

3:age9:Ein Verne
9:interestsi18e
4:namel4:book5:moviee

然后把上面的 KEY VALUE 连接起来,并在前后加上字典的 de 限定。

d3:age9:Ein Verne9:interestsi18e4:namel4:book5:movieee

torrent 文件

在了解了 BenCode 的编码后,用纯文本文件打开 .torrent 文件就能知道一二了。本质上 torrent 文件就是一个用 BenCode 编码的纯文本文件,torrent 在 BitTorrent 协议中又被称为 metainfo。

metainfo 是一个 BenCode 编码的字典:

announce
	tracker 的地址
info
	字典,单文件和多文件略有不同

torrent 文件中的所有字符串必须是 UTF-8 编码的。

单文件

我在本地新建了一个 README.md 文件,然后用如下命令创建一个 torrent 文件 “test.torrent”.

mktorrent -a http://announce.url -c "This is comments" -l 18 -o "test.torrent" -p -v README.md

然后查看 test.torrent 内容:

d8:announce19:http://announce.url7:comment16:This is comments10:created by13:mktorrent 1.013:creation datei1585360743e4:infod6:lengthi5e4:name9:README.md12:piece lengthi262144e6:pieces20:h7@xxxxxlxx]7:privatei1eee

拆解这个编码,先分段开。

d
 8:announce -> 19:http://announce.url
 7:comment -> 16:This is comments
 10:created by -> 13:mktorrent 1.0
 13:creation date -> i1585360743e
 4:info
  d
   6:length -> i5e
   4:name -> 9:README.md
   12:piece length -> i262144e
   6:pieces -> 20:h7@xxxxxxxxx
   7:private -> i1e
  e
e

拆解后可以看到 info 字典中有这么几项:

  • length 指的是整个文件的大小
  • name 下载的文件名
  • piece length 整数,BitTorrent 文件块大小
  • pieces 字符串,连续存放所有块的 SHA1 值,每一个块的 SHA1 值长度都是 20,这里因为文件本身比较小所以只有一块
  • private 整数,标记 torrent 是否私有

注:pieces 中有些特殊字符,在文章中用其他字符替换了。

多文件

多文件时 info 字典中会有一个 files 列表,这个列表由字典组成,每一个字典中是文件的内容,包括文件名和文件长度。

比如对当前文件夹下 README.mdREADME1.md 两个文件制作 torrent.

mktorrent -a http://announce.url -c "This is comments" -l 18 -o "test.torrent" -p -v .

得到的 torrent 文件:

d8:announce19:http://announce.url7:comment16:This is comments10:created by13:mktorrent 1.013:creation datei1585361538e4:infod5:filesld6:lengthi5e4:pathl9:README.mdeed6:lengthi0e4:pathl10:README1.mdeee4:name1:.12:piece lengthi262144e6:pieces20:rhr7r@rorrrlrrrrrrrr7:privatei1eee

拆解一下:

d
 8:announce -> 19:http://announce.url
 7:comment -> 16:This is comments
 10:created by -> 13:mktorrent 1.0
 13:creation date -> i1585361538e
 4:info ->
  d
   5:files -> l
               d
			    6:length -> i5e
			    4:path -> l 9:README.md e
			   e
			   d
			    6:length -> i0e
			    4:path -> l 10:README1.md e
			   e
			  e
   4:name -> 1:.
   12:piece length -> i262144e
   6:pieces -> 20:rhrxxxxxxxxrrrrrr
   7:private -> i1e
  e
e

多文件时 info 字典中的内容稍微多一些。

  • files 是多个文件的信息,其中包括了文件长度和路径。

reference