NRUP

基于 nDTLS 的可靠加密 UDP 传输协议。通过 FEC 前向纠错与 ARQ 选择性重传的双重机制，在丢包时实现零延迟恢复，极端情况下通过重传保证可靠交付。为高丢包、高延迟的跨国链路和受限网络环境设计。

English

安装

go get github.com/nyarime/nrup@v1.4.3

要求 Go 1.22+。

三档模式

模式	Disguise	Cipher	每包开销	场景
公网过墙	anyconnect	auto	41B	跨国网络、审查环境（默认）
专线加速	none	auto	28B	有旁路监听但无 DPI
内网传输	none	none	0B	纯可靠 UDP（LAN/游戏）

三档均保留 FEC + ARQ + BBR 完整可靠传输。

架构

应用层
  ↓ Write(data)
会话层 (连接管理、迁移、0-RTT恢复)
  ↓
可靠层 ─┬─ FEC (Reed-Solomon, 即时恢复)
        ├─ ARQ (选择性重传, 超时兜底)
        └─ 小包冗余 (<256B 动态2-3份+去重)
  ↓
拥塞层 (BBR: Pacing + CWND + ProbeRTT)
  ↓
加密层 (nDTLS: AES-GCM / ChaCha20 / None)
  ↓
伪装层 ─┬─ AnyConnect DTLS (默认)
        ├─ QUIC v1
        └─ None (裸UDP)
  ↓
UDP

弱网实测

场景	送达率	说明
正常网络	100%	✅
1% 丢包 + 50ms	100%	✅ FEC 全恢复
5% 丢包 + 100ms	100%	✅ FEC 全恢复
10% 丢包 + 100ms	100%	✅ FEC + ARQ
20% 丢包 + 200ms	100%	✅ SACK + 动态冗余
30% 丢包 + 200ms	100%	✅ FEC反馈闭环

v1.4.3 弱网优化

• SACK选择性重传：只重传真正丢失的包（重传次数↓40-70%）
• FEC有效性反馈：根据实际恢复率动态调整冗余
• EWMA平滑：防止FEC参数震荡（α=0.3）
• 连续丢包即时响应：≥5个连续丢包立即提升FEC（不等周期）
• 每次最多±2 parity变化：防剧烈震荡

极端丢包

场景	握手成功率	最佳送达率
40% 丢包 + 200ms	100%	87%
50% 丢包 + 300ms	100%	77%
70% 丢包 + 500ms	100%	63%

快速开始

import "github.com/nyarime/nrup"

// 服务端
listener, _ := nrup.Listen(":4000", nrup.DefaultConfig())
conn, _ := listener.Accept()
defer conn.Close()

buf := make([]byte, 4096)
n, _ := conn.Read(buf)
conn.Write(buf[:n])

// 客户端
conn, _ := nrup.Dial("server:4000", nrup.DefaultConfig())
defer conn.Close()

conn.Write([]byte("hello"))
n, _ := conn.Read(buf)

0-RTT 会话恢复

// 首次连接
conn, _ := nrup.Dial(addr, nrup.DefaultConfig())
sessionID := conn.SessionID()
conn.Close()

// 后续连接（0-RTT）
cfg := nrup.DefaultConfig()
cfg.ResumeID = sessionID
conn, _ = nrup.Dial(addr, cfg)

配置

// 公网过墙（默认）
cfg := nrup.DefaultConfig()

// 专线加速（加密无伪装）
cfg := &nrup.Config{
    Disguise: "none",
    Cipher:   nrup.CipherAuto,
}

// 内网传输（纯可靠UDP）
cfg := &nrup.Config{
    Disguise: "none",
    Cipher:   nrup.CipherNone,
}

// 完整配置
cfg := &nrup.Config{
    FECData:              8,
    FECParity:            4,
    MaxBandwidthMbps:     100,
    Cipher:               nrup.CipherAuto,
    Disguise:             "anyconnect",
    DisguiseSNI:          "example.com",
    SmallPacketThreshold: 256,
}

认证模式

// PSK（默认）
cfg := nrup.DefaultConfig()

// Ed25519 公钥签名
cfg := &nrup.Config{
    AuthMode:      "ed25519",
    PrivateKey:    privKey,
    PeerPublicKey: peerPub,
}

API

方法	说明
nrup.Dial(addr, cfg)	连接服务端
nrup.Listen(addr, cfg)	监听端口
listener.Accept()	接受连接
conn.Read(buf)	接收数据
conn.Write(data)	发送数据（小包自动冗余）
conn.GetMetrics()	连接指标
conn.Close()	关闭连接
conn.CloseGraceful()	优雅关闭
conn.SessionID()	会话标识（用于 0-RTT）
conn.Migrate(addr)	连接迁移
nrup.NewMux(conn)	多路复用

性能

指标	数值
nDTLS 吞吐	108,496 pps
端对端	4,089 pps
FEC 编码	187 MB/s
AES-256-GCM	330 MB/s
ChaCha20	379 MB/s
BBR	60ns/op, 零内存分配

安全模型

威胁	防护
MITM	PSK + HMAC / Ed25519 双向认证
重放	64 位滑动窗口 + 0-RTT HMAC
密钥泄露	X25519 前向保密
流量识别	AnyConnect / QUIC 伪装
密钥派生	HKDF (RFC 5869)
DoS	HelloVerifyRequest Cookie

与 TCP / KCP / QUIC 的区别

	TCP	KCP	QUIC	NRUP
传输层	TCP	UDP	UDP	UDP
加密	TLS	无	TLS 1.3	nDTLS/None
丢包恢复	重传	重传	重传	FEC+ARQ
拥塞控制	CUBIC	自定义	BBR	BBR
队头阻塞	有	无	部分	无
连接迁移	无	无	有	有
0-RTT	无	无	有	有
流量伪装	无	无	无	AnyConnect/QUIC
无加密模式	无	有	无	有

许可证

Apache License 2.0