feat(ca): 认证独立化 CA 模块 v1.0.0 + gateway v0.9.0 纯转发瘦身

拓扑:waf:443 → ca:8443(认证+前置转发)→ gateway:8445(仅 loopback 纯转发),
WAF upstream 不变,core/dnfs2/前端零改动。

ca v1.0.0(新模块):
- 认证资产逐字搬迁自 gateway v0.8.0(9 条认证路由、Token 双轨吊销、
  PBKDF2、限流、WS 代理鉴权、wrapperHttp、优雅关闭)
- handleForward 前置转发层:固定上游 gateway:8445;无 Target-Url 公开直转,
  有则本地验签后注入 X-Auth-User/X-Auth-Admin/Authorization(strip-then-set)
- is_special_header 新增剥离 x-auth-user/x-auth-admin;上游不可达统一 502
- confs/configs/ca.ini 新增([Upstream] gateway + UPSTREAM_GATEWAY env)

gateway v0.9.0(2470→约 560 行):
- 删除全部认证代码,退居 127.0.0.1:8445
- 启动 loopback 强制自检(非 loopback 拒绝启动)
- X-Auth-User 存在性不变量:显式 Target-Url 无该头一律 401
- gateway.ini 精简至 [Server]/[Proxy]/[Downstream db]

验收:黑盒 34 断言对 8443 原样全绿(32 passed/2 skipped,与基线一致);
探针实测伪造 X-Auth-User 经 CA 被剥离(echo 实证)、直连 8445 无头 401、
白名单外 403、gateway 宕机 CA 502。core/init.txt 加入 ca/_run.sh。
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# micro_servers
一套 DIY 的轻量级微服务架构(UniServe Framework),由 C++、Python、Go 与仓颉(Cangjie) 混合实现。
`core` 作为进程托管服务负责拉起并守护各业务子进程,`redirect80` 将 80 端口流量重定向到 443,`waf` 作为前置 WAF 网关终止 TLS 并做规则匹配,`gateway` 作为应用层网关统一鉴权与反向代理,`db` 提供通用数据库访问与集中式日志收集,`confs` 提供统一配置分发,`ai_review` 提供 AI 内容审核,`static` 与 `dnfs` 作为业务服务对外提供能力。`db2` / `dnfs2` 分别为 `db` / `dnfs` 的 C++20 重实现,接口完全兼容可平替。此外包含 aibox 的终端前端 `BotOps`、独立的机器人硬件控制模块 `bot4cj`、嵌入式帧缓冲图形界面 `lci` 和嵌入式脚本引擎 `libtry`。
`core` 作为进程托管服务负责拉起并守护各业务子进程,`redirect80` 将 80 端口流量重定向到 443,`waf` 作为前置 WAF 网关终止 TLS 并做规则匹配,`ca` 作为中央认证服务统一鉴权(waf → ca → gateway 前置拓扑),`gateway` 退化为纯转发反向代理,`db` 提供通用数据库访问与集中式日志收集,`confs` 提供统一配置分发,`ai_review` 提供 AI 内容审核,`static` 与 `dnfs` 作为业务服务对外提供能力。`db2` / `dnfs2` 分别为 `db` / `dnfs` 的 C++20 重实现,接口完全兼容可平替。此外包含 aibox 的终端前端 `BotOps`、独立的机器人硬件控制模块 `bot4cj`、嵌入式帧缓冲图形界面 `lci` 和嵌入式脚本引擎 `libtry`。
## 架构总览
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┌─────┴──────┐
│ redirect80 │ :80 → :443(GET/HEAD 301 / 其余 308,重定向到 waf)
└────────────┘
日志链路: waf / gateway / static / dnfs / ai_review / captcha / smtp / aibox / confs / redirect80 ──(log_client, pymsg)──► db:8005 (Logs 表)
日志链路: waf / ca / gateway / static / dnfs / ai_review / captcha / smtp / aibox / confs / redirect80 ──(log_client, pymsg)──► db:8005 (Logs 表)
认证链路(v0.9.0 起): waf:443 ──HTTP──► ca:8443 (认证+前置转发) ──HTTP──► gateway:8445 (纯转发, 仅 loopback) ──► 内部服务
配置链路: static 等业务服务 ──(pymsg get)──► confs:8010(配置统一存放于 confs/configs/,mtime 变化自动重载)
```
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1. 客户端若以 HTTP 访问 `:80`,由 `redirect80` 重定向到 HTTPS `:443`(GET/HEAD 返回 301,其余方法返回 308 保留 body)。
2. 客户端所有请求先打到 `waf:443`(HTTPS),WAF 终止 TLS、运行 coraza 规则匹配,命中则直接返回 403。
3. 未命中规则的请求由 WAF 以明文 HTTP 转发到 `gateway:8443`,并设置 `X-Forwarded-For` / `X-Forwarded-Proto` 头。
4. `gateway` 对 `/login`、`/register` 做账号鉴权(PBKDF2 密码哈希 + RSA 签名 Token + 可选 CAPTCHA + 速率限制;注册需邮箱验证码,经 pymsg/TCP 调 `smtp:8008` 发送与校验),用户数据通过 pymsg/TCP 调用 `db:8005` 存取。
5. 其余请求携带 Token,经 `gateway` 校验后反向代理到 `Proxy.opened` 中放开的内部服务(`static:9200` / `dnfs:8006`)。
3. 未命中规则的请求由 WAF 以明文 HTTP 转发到 `ca:8443`,并设置 `X-Forwarded-For` / `X-Forwarded-Proto` 头。
4. `ca` 对 `/login`、`/register` 做账号鉴权(PBKDF2 密码哈希 + RSA 签名 Token + 可选 CAPTCHA + 速率限制;注册需邮箱验证码,经 pymsg/TCP 调 `smtp:8008` 发送与校验),用户数据通过 pymsg/TCP 调用 `db:8005` 存取。
5. 其余请求携带 Token,经 `ca` 验签后注入 `X-Auth-User` 身份头转发到 `gateway:8445`(仅 loopback,不验签仅做存在性检查),再由 gateway 反向代理到 `Proxy.opened` 中放开的内部服务(`static:9200` / `dnfs:8006`)。
6. `db:8005` 与 `ai_review:8007` 在 `Proxy.closed` 中,仅允许内部服务间调用,不对外暴露。
7. `dnfs` 处理节点增删改查时,通过 pymsg/TCP 调用 `db` 服务完成数据持久化,新增节点前调用 `ai_review` 进行内容审核。
8. 各服务通过 `log_client.py` SDK 异步批量推送运行日志(pymsg/TCP 写入 db 的 `Logs` 表),实现集中式日志收集(fail-safe,db 不可用时静默丢弃)。
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| [core](core/) | C++20 | 5200 | 进程托管服务(PMC),创建/列举/杀死/执行子进程,读取自启动列表守护业务进程,提供 HTTP 管理接口 |
| [redirect80](redirect80/) | Python | 80 | HTTP→HTTPS 重定向服务,将 80 端口请求重定向到 443(GET/HEAD 301 / 其余 308),纯标准库实现 |
| [waf](waf/) | Go | 443 | WAF 网关(入口),终止 TLS、coraza 规则匹配(SecLang)、反向代理到 gateway,支持 SIGHUP 热加载规则 |
| [gateway](gateway/) | C++20 | 8443 | 应用层网关(内部 HTTP),用户注册/登录鉴权、Token 签发与校验、反向代理到内部服务 |
| [waf](waf/) | Go | 443 | WAF 网关(入口),终止 TLS、coraza 规则匹配(SecLang)、反向代理到 ca,支持 SIGHUP 热加载规则 |
| [ca](ca/) | C++20 | 8443 | 中央认证服务(内部 HTTP),用户注册/登录鉴权、Token 签发与校验、身份头注入后前置转发到 gateway |
| [gateway](gateway/) | C++20 | 8445 | 应用层网关(仅 loopback),纯转发反向代理到内部服务,不验签(v0.9.0 起认证迁至 ca) |
| [static](static/) | Python(Flask) | 9200 | 前端托管服务,社区首页、静态页面与文件浏览、视频/音频流媒体播放、路径遍历防护 |
| [dnfs](dnfs/) | Python(Flask) | 8006 | 树状网络文件系统(Dendrachy Network File-System),基于父子 pid 的节点树增删改查,集成 AI 内容审核 |
| [dnfs2](dnfs2/) | C++20 | 8006 | dnfs 的 C++20 重实现(libhttp + libmsg),接口与 Python 版完全兼容,修复 P0/P1 安全问题,可平替 |
| [db](db/) | Python(pymsg) | 8005 | 通用数据库服务,基于 pymsg 协议(TCP 长度前缀帧 + JSON)的 SQL-over-TCP,SQLAlchemy Core 参数化查询防注入;内置集中式日志收集(Logs 表 + 自动清理) |
| [db2](db2/) | C++20 | 8005 | db 的 C++20 重实现(libmsg + boost::json + libsqlite3),execute 路由/where 语法/响应格式完全对齐 Python 版,可平替 |
| [ai_review](ai_review/) | Python(Flask) | 8007 | AI 内容审核服务,DeepSeek LLM + ChromaDB RAG,支持人工反馈纠偏 |
| [captcha](captcha/) | Python(pymsg) | 8009 | 验证码服务(pymsg/TCP),生成图形验证码(5 分钟过期、一次性),经 gateway 的 `GET /captcha/image` 代理给浏览器 |
| [captcha](captcha/) | Python(pymsg) | 8009 | 验证码服务(pymsg/TCP),生成图形验证码(5 分钟过期、一次性),经 ca 的 `GET /captcha/image` 代理给浏览器 |
| [smtp](smtp/) | Python(pymsg) | 8008 | 邮件服务,发送/校验邮箱验证码(pymsg 路由 send_email/verify_email/health),注册流程的邮件验证码后端,SMTP 账号配置在 .env |
| [confs](confs/) | Python(pymsg) | 8010 | 统一配置服务,集中存放并分发各服务配置文件(pymsg 路由 get/list/reload/health),内存缓存 + mtime 自动重载,路径遍历防护 |
| [aibox](aibox/) | Python | 8765 | 独立 AI 智能体系统(DeepSeek + WebSocket),自带技能系统/记忆/任务调度,由 core 拉起但与主干微服务无调用关系 |
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- 可执行文件 `nidus.out`,作为 systemd 服务(`Nidus.service`)常驻运行(崩溃守护由 systemd 负责,core 自身不含自动重启逻辑)。
- 支持两种工作模式:命令行子系统调用(`--send/--exec/--list/--kill`)与 HTTP 伺服器模式(`--serve <port>`)。
- 通过命名管道(Pipe)与消息队列(Mq)实现进程间通信。
- 读取 `init.txt` 自启动列表,按行拉起各业务服务(ai_review / db / dnfs / smtp / static / waf / gateway / captcha / aibox)。
- 读取 `init.txt` 自启动列表,按行拉起各业务服务(ai_review / db / dnfs / smtp / static / waf / ca / gateway / captcha / aibox)。
### waf(WAF 网关)
- 唯一对外入口,终止 TLS(`certs/full_chain.crt` / `certs/server.key`),监听 443 端口。
- 基于 [coraza](https://github.com/corazawaf/coraza) v3.3.0(ModSecurity SecLang 的 Go 实现),规则匹配命中后返回 403。
- 未命中规则的请求以明文 HTTP 反向代理到 `gateway:8443`,透传 `X-Forwarded-For` / `X-Forwarded-Proto`。
- 未命中规则的请求以明文 HTTP 反向代理到 `ca:8443`,透传 `X-Forwarded-For` / `X-Forwarded-Proto`。
- 规则库位于 [waf/rules/](waf/rules/),分两段:本地自定义(ID 100000-199999)与 OWASP CRS(ID 900000-999999,可选)。
- 极客操作:`kill -HUP <pid>` 热加载规则;`waf -list` 列规则;`waf -test <file>` 校验语法;`waf -check "<input>"` 测试单条输入。
- 配置见 [waf/config.yaml](waf/config.yaml),详见 [waf/README.md](waf/README.md)。
### gateway(应用层网关 · v0.8.0)
### ca(中央认证服务 · v1.0.0)
- 内部 HTTP 服务,默认监听 127.0.0.1:8443,不再承载 TLS(TLS 已由 WAF 终止)。
- 通过 `Server.tls = on/off` 配置切换 HTTPS/HTTP 模式([example.ini](gateway/example.ini)),独立部署时仍可启用 TLS。
- 内部 HTTP 服务,默认监听 127.0.0.1:8443(接管原 gateway 端口,WAF upstream 不变),不再承载 TLS(TLS 已由 WAF 终止)。
- **密码安全**:PBKDF2-HMAC-SHA256(10 万轮 + 16 字节随机盐),密码强度校验(8+ 字符、4 类中至少 3 类),常数时间比较防 timing attack。
- **用户存储**:用户数据通过 pymsg/TCP 调用 `db:8005`(`DbC::call_msg`)存取,不再直连本地 SQLite;登录成功即更新 `Users.last_login`(`"$now"` 哨兵)。
- **Token 机制**:`Base64(payload) + "_" + RSA-Sign(payload)`,默认 1 小时过期,验签通过才放行;RSA 密钥对启动时内存生成,重启后旧 Token 全部失效。
- **Cookie 认证**:登录成功同时签发 `HttpOnly + Secure + SameSite=Lax` 的 `q4_token` Cookie;代理时无 `Authorization` 头则回退读 Cookie 验签,并向下游注入 `Authorization: Bearer`(下游零改动);`POST /logout` 清除 Cookie。公开目标(`Proxy.default`)不做凭证校验,避免旧 Cookie 影响公开页面。
- **CAPTCHA**:`/captcha` 接口生成验证码(5 分钟过期、一次性使用),登录与注册均可选启用;`GET /captcha/image` 为 captcha 服务(pymsg/TCP :8009)的图形验证码代理路由。
- **速率限制**:登录 5 次/5 分钟、注册 3 次/10 分钟,按 `X-Forwarded-For`(WAF 注入)客户端 IP 计数。
- **反向代理**:`Target-Url` 必须在 `Proxy.opened` 白名单中(`closed` 仅记录用途,实际隔离靠"不在 opened 中即拒绝"),缺省走 `Proxy.default`(不需 Token,服务前端静态资源)。
- **用户表**:`Users` 表由 [db/create_sqlite3.sql](db/create_sqlite3.sql) 建立(gateway 不再自动建表),无默认管理员账号,首位注册者即为管理员。
- **用户存储**:用户数据通过 pymsg/TCP 调用 `db:8005`(`DbC::call_msg`)存取;登录成功即更新 `Users.last_login`(`"$now"` 哨兵)。
- **Token 机制**:`Base64(payload) + "_" + RSA-Sign(payload)`,默认 1 小时过期;RSA 密钥对启动时内存生成,重启后旧 Token 全部失效;jti 黑名单 + 用户版本号双轨吊销。
- **Cookie 认证**:登录成功同时签发 `HttpOnly + Secure + SameSite=Lax` 的 `q4_token` Cookie;验签时无 `Authorization` 头则回退读 Cookie,并向下游注入 `Authorization: Bearer`(下游零改动);`POST /logout` 清除 Cookie。
- **前置转发**:无 `Target-Url` 为公开请求(剥身份头直转 gateway);有 `Target-Url` 为受保护请求(验签后注入 `X-Auth-User`/`X-Auth-Admin` 转发,strip-then-set 契约剥离客户端伪造值);上游不可达统一 502。
- **CAPTCHA**:`GET /captcha/image` 为 captcha 服务(pymsg/TCP :8009)的图形验证码代理路由;`/login` 强制 CAPTCHA。
- **速率限制**:登录 5 次/5 分钟、注册 3 次/10 分钟、发码 IP 级 + 邮箱级双窗口,按 `X-Forwarded-For`(WAF 注入)客户端 IP 计数。
- **用户表**:`Users` 表由 [db/create_sqlite3.sql](db/create_sqlite3.sql) 建立,无默认管理员账号,首位注册者即为管理员。
- 详见 [ca/README.md](ca/README.md)。
### gateway(应用层网关 · v0.9.0)
- 纯转发服务,仅监听 127.0.0.1:8445(loopback 启动强制自检),不再验签(认证已迁至 ca)。
- **存在性不变量**:显式 `Target-Url` 请求必须携带 ca 注入的 `X-Auth-User` 头,缺失一律 401。
- **反向代理**:`Target-Url` 必须在 `Proxy.opened` 白名单中,缺省走 `Proxy.default`;`X-Auth-User`/`X-Auth-Admin`/`Authorization` 原样透传下游。
- 详见 [gateway/README.md](gateway/README.md)。
### static(前端托管服务)