第三届中国Rust开发者大会 Rust HTTP 协议栈在终端通信场景的实践 胡凯 hukai45@huawei.com 华为 公共开发部 嵌入式软件能力中心 什么是 HTTP 协议？ ⚫ HTTP 协议介绍 目录 终端场景下 HTTP 协议的主要使用场景，以及需要思考的问题。 ⚫ 终端 HTTP 通信场景浅析 我们当前结合 Rust 和终端通信场景的实践的简单介绍。 ⚫ Rust Rust 与 HTTP 协议栈结合的业界实现。 ⚫ Rust 与 HTTP 协议 HTTP 协议介绍 Part 01 什么是 HTTP 协议？ Rust China Conf 2022 – 2023, Shanghai, China Rust China Conf 2022 – 2023, Shanghai, China HTTP 协议介绍 HTTP 协议，即超文本传输协议（HyperText 和超媒体 信息系统的应用层协议。 HTTP 是一个客户端（用户）和服务端（网站）之间请求和应答的标准。 Rust China Conf 2022 – 2023, Shanghai, China HTTP 协议介绍 HTTP 协议主要具有以下特点： ✓ 支持客户/服务器模式。 ✓ 简单快速：客户向服务器请求服务时，只需传送 请求方法、路径和请求头。HTTP 协议简单、HTTP 服务器的程序规模小，因而通信速度很快。

@DaviRain 在Solana合约链 实现IBC协议跨链互操作 简单介绍下IBC协议是什么，及其生态 介绍IBC协议和其在跨链互操作中的作用 IBC协议中的角色和参与者 1. 客户端 2. 连接 3. 通道 4. 包 4. 中继器 解释为什么选择在Rust合约链中实现IBC协议 - IBC协议的核心已经被协议核心团队用Rust语言实现。 - 对于本身就是 对于本身就是使用Rust语言作为智能合约开发的区块链 平台来说，支持集成支持IBC协议会很方便。 - 这里优先构想了在Solana链上实现IBC协议，因为 Solana平台本身极 低的gas消耗，很适合我现在构思 的这套实现方案。（后面会做解释） 引入Solana作为示例平台 - Solana极低的Gas花销。 - Anchor合约开发框架，大大降低了Rust合 约开发者在Solana上开发智能合约的难度。 - 以及本人对Solana平台的喜欢，优先考虑 了Solana平台，但是这套方案是可以推广到 任何的Rust智能合约平台的。 大致讲解下IBC协议的原理， 以及参与整个IBC协议活动的不同决策 协议概述> 详细介绍IBC协议的基本概念和原理 Connection创建原理 Connection创建OpenInit Connection创建OpenTry Connection创建OpenAck

Implementing Cryptographic Algorithms and Protocols #3 Rust 实现密码与安全协议的优势与现状 Introduction to Shangmi Algorithms and Protocols #2 国密算法与协议介绍 Huawei Ylong Rust Cryptographic Framework #4 华为 Ylong Rust 密码库 织和个人在华使用密码产品管理办法》: 使用者 密码产品产地 限制使用情况 境外组织、个人 境内 可以使用 境外 需要《使用境外生产 的密码产品准用证》 中国法人、组织、公民 境内 可以使用 境外 不得使用 国密算法与协议介绍 Introduction to Shangmi Algorithms and Protocols Section #2 • 国密套件算法简介 • 国密 TLS 简介 来源：国密算法加密 – 2023, Shanghai, China • SM2 为椭圆曲线（ECC）公钥加密算法，非对称加密，提 供加解密、数字签名、证书生成、密钥交换功能。由于以上 用例，也常用于区块链或网络安全密码协议，如SSL/TLS、 VPN。 • 保证数据机密性、真实性和完整性。 • SM2 算法和 RSA 算法都是公钥加密算法，SM2 算法是一 种更先进安全的算法，其性能与安全性优于RSA，在我们国 家商用密码体系中被用来替换

内存安全（Rust/Golang/Java） • 对WebAssembly⽣态⽀持友好 Why Rust? • 云端架构，我们⽆法根据设备地理位置实现就近通讯 • 只能做到在数据中⼼内相关的分布式扩展，⽆法直接进⾏ 全球节点的扩展 • 复杂的容灾⽅案 为什么需要geo-distributed 传统⽅案存在有问题 解决⽅案 geo-distributed架构 + 调度 如何管理分布式⽹络 我们 2）设备通过MQTT协议透明接⼊ 为什么需要可编程性 带来什么好处？ 设备 程序 mqtt HPMQLite 上层MQTT Broker 设备 程序 HPMQ 上层MQTT Broker 通过边缘函数的⽅式快速兼容多⼚商 1）⾃定义协议+⾃定义函数 2）对接标准协议+公共函数 场景：多⼚商协议快速兼容 geo-distributed + MQTT Broker • 更好的代码执⾏环境抽象，它可以直接部署代码或应⽤程序到各种异构设备，⽽不需要开 发⼈员为每个异构设备都编写或编译⼀套单独的代码或程序，从⽽提⾼开发效率； • 更好的安全机制，Docker 之类的容器最让⼈诟病的问题之⼀就是安全性； • 更低的内存和资源消耗，Wasm 运⾏时所需的资源⽐ Docker 之类的容器要少很多； • 更快的冷启动时间，Wasm的冷启动时间为微秒，⽐

现许多高级功能，包括 但不限于： * 项目/软件包结构 * 工作区 * 开发依赖和运行时依赖管理/缓存 * 构建脚本 * 全局安装 * 它还可以使用子命令插件（例如 cargo clippy）进行扩展。 – 详情请参阅 官方 Cargo Book 2.2 本培训中的代码示例 在本培训中，我们将主要通过示例探索 Rust 语言，这些示例可以通过浏览器执行。这能大大简化配置过 程，并确保所有人都能获得一致的体验。 表达能力 – 枚举和模式匹配。 – 泛型。 – 无额外开销的外部函数接口（FFI）。 – 零成本抽象。 – 强大的编译器错误提示。 – 内置依赖管理器。 – 对测试的内置支持。 – 优秀的语言服务协议（Language Server Protocol）支持。 不用在这里占用过多时间。所有这些要点均会在后面进行详细讲解。 应该问问学生们都使用过哪些语言。根据答案侧重讲解 Rust 的不同特性： Java、Go、Python、JavaScript......：你可以得到和这些语言相同的内存安全特性，并拥 有类似的使用高级语言的感受。同时你可以得到类似 C 和 C++ 的高速且可预测的执行性能（无垃圾 回收机制），以及在需要时对底层硬件的访问。 4.3 Playground The Rust Playground provides an easy way to run short Rust programs

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 317 14.5. Cargo 自定义扩展命令 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 367 16.4. 使用 Sync 与 Send Traits 的可扩展并发 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 373 17. Async "%USERPROFILE%\projects" > mkdir hello_world > cd hello_world 编写并运行 Rust 程序 接下来，新建一个源文件，命名为 main.rs。Rust 源文件总是以 .rs 扩展名结尾。如果文件名 包含多个单词，那么按照命名习惯，应当使用下划线来分隔单词。例如命名为 hello_world.rs， 而不是 helloworld.rs。 现在打开刚创建的 main.rs 文件，输入示例

安装二进制文件 ........................................................................... 368 14.5. Cargo 自定义扩展命令 .............................................................................................. 369 ................................................................ 427 16.4. 使用 Sync 与 Send Traits 的可扩展并发 ................................................................... 433 17. Rust 的面向对象编程特性 .... "%USERPROFILE%\projects" > mkdir hello_world > cd hello_world 编写并运行 Rust 程序 接下来，新建一个源文件，命名为 main.rs。Rust 源文件总是以 .rs 扩展名结尾。如果文件名 包含多个单词，那么按照命名习惯，应当使用下划线来分隔单词。例如命名为 hello_world.rs， 而不是 helloworld.rs。 现在打开刚创建的 main.rs 文件，输入示例

如果感觉以下内容理解困难，可以在读完“栈”章节后再来复习。 那么，迭代和递归具有什么内在联系呢？以上述递归函数为例，求和操作在递归的“归”阶段进行。这意味 着最初被调用的函数实际上是最后完成其求和操作的，这种工作机制与栈的“先入后出”原则异曲同工。 事实上，“调用栈”和“栈帧空间”这类递归术语已经暗示了递归与栈之间的密切关系。 1. 递：当函数被调用时，系统会在“调用栈”上为该函数分配新的栈帧，用于存储函数的局部变量、参数、 。有了这些地址，程序便可以访问内存中的数据。 图 3‑2 内存条、内存空间、内存地址 Tip 值得说明的是，将内存比作 Excel 表格是一个简化的类比，实际内存的工作机制比较复杂，涉及地址 空间、内存管理、缓存机制、虚拟内存和物理内存等概念。 内存是所有程序的共享资源，当某块内存被某个程序占用时，则通常无法被其他程序同时使用了。因此在数 据结构与算法的设计中，内存资源是一个重要的考虑 的表示方式包含指数位，导致其取值范围远大于 int 。根据以上计算， float 可表示的最大正数为 2254−127 × (2 − 2−23) ≈ 3.4 × 1038 ，切换符号位便可得到最小负数。 尽管浮点数 float 扩展了取值范围，但其副作用是牺牲了精度。整数类型 int 将全部 32 比特用于表示数字， 数字是均匀分布的；而由于指数位的存在，浮点数 float 的数值越大，相邻两个数字之间的差值就会趋向越 大。

如果感觉以下内容理解困难，可以在读完“栈”章节后再来复习。 那么，迭代和递归具有什么内在联系呢？以上述递归函数为例，求和操作在递归的“归”阶段进行。这意味 着最初被调用的函数实际上是最后完成其求和操作的，这种工作机制与栈的“先入后出”原则异曲同工。 事实上，“调用栈”和“栈帧空间”这类递归术语已经暗示了递归与栈之间的密切关系。 1. 递：当函数被调用时，系统会在“调用栈”上为该函数分配新的栈帧，用于存储函数的局部变量、参数、 编号，确保每个内存空间都有唯一的内存地址。有了这些地址，程序便可以访问内存中的数据。 图 3‑2 内存条、内存空间、内存地址 � 值得说明的是，将内存比作 Excel 表格是一个简化的类比，实际内存的工作机制比较复杂，涉 及地址空间、内存管理、缓存机制、虚拟内存和物理内存等概念。 内存是所有程序的共享资源，当某块内存被某个程序占用时，则无法被其他程序同时使用了。因此在数据结 构与算法的设计中，内存资源是一个重要的考虑因素 的表示方式包含指数位，导致其取值范围远大于 int 。根据以上计算， float 可表示的最大正数为 2254−127 × (2 − 2−23) ≈ 3.4 × 1038 ，切换符号位便可得到最小负数。 尽管浮点数 float 扩展了取值范围，但其副作用是牺牲了精度。整数类型 int 将全部 32 比特用于表示数字， 数字是均匀分布的；而由于指数位的存在，浮点数 float 的数值越大，相邻两个数字之间的差值就会趋向越 大。

如果感觉以下内容理解困难，可以在读完“栈”章节后再来复习。 那么，迭代和递归具有什么内在联系呢？以上述递归函数为例，求和操作在递归的“归”阶段进行。这意味 着最初被调用的函数实际上是最后完成其求和操作的，这种工作机制与栈的“先入后出”原则异曲同工。 事实上，“调用栈”和“栈帧空间”这类递归术语已经暗示了递归与栈之间的密切关系。 1. 递：当函数被调用时，系统会在“调用栈”上为该函数分配新的栈帧，用于存储函数的局部变量、参数、 。有了这些地址，程序便可以访问内存中的数据。 图 3‑2 内存条、内存空间、内存地址 Tip 值得说明的是，将内存比作 Excel 表格是一个简化的类比，实际内存的工作机制比较复杂，涉及地址 空间、内存管理、缓存机制、虚拟内存和物理内存等概念。 内存是所有程序的共享资源，当某块内存被某个程序占用时，则无法被其他程序同时使用了。因此在数据结 构与算法的设计中，内存资源是一个重要的考虑因素 的表示方式包含指数位，导致其取值范围远大于 int 。根据以上计算， float 可表示的最大正数为 2254−127 × (2 − 2−23) ≈ 3.4 × 1038 ，切换符号位便可得到最小负数。 尽管浮点数 float 扩展了取值范围，但其副作用是牺牲了精度。整数类型 int 将全部 32 比特用于表示数字， 数字是均匀分布的；而由于指数位的存在，浮点数 float 的数值越大，相邻两个数字之间的差值就会趋向越 大。