AskaEth/MeowOS-For-R3P2
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MeowOS-For-R3P2/patch_v2/ncm_app/REPORT.md
T

19 KiB
Raw Blame History

os.meow.ncm 技术栈预研 + 构建验证报告

日期：2026-08-31。工作区：/home/Aska/Project/R3ProII，仅改动 patch_v2/ncm_app/。 目标：为 MeowOS 网易云 App（v1 = 扫码登录 + 我的歌单 + 播放）在 HiBy R3 Pro II （MIPS32r2 单核、~14MB 可用内存、无 GPU、ALSA 直开 hw:0,0）上的纯 C 静态栈做选型与真机交叉编译验证。 工具链：.tools/zig-mipsel-cc（zig 包装 mipsel-linux-musleabi soft-float 静态交叉）。全程未 commit/push/刷机/动设备。

1. 选型结论表

能力 选型 版本 许可 mipsel 体积(text) 说明
TLS + 加密 mbedtls（裁剪） 3.6.2 Apache-2.0 链接 Demo ≈ 388 KB TLS1.2 client + AES-128-CBC/ECB/GCM + MD5 + RSA(1024 raw) + Base64 + X509，单库全包
TLS（备选） BearSSL master@7bea48e MIT TLS client 子集 ≈ 96 KB 更省 flash，但无 base64、AES-ECB 需自行逐块、RSA raw 用 br_rsa_i31_public
JSON jsmn 1.1.0 MIT 2.2 KB 分词器，无 malloc/无 DOM；cJSON 对比 20 KB
二维码 qrcodegen nayuki@993ccbb MIT 10.8 KB 纯 C 单文件，无图形依赖
MP3 解码 minimp3 master@ea99364 CC0 37.4 KB minimp3_ex 流式/可 seek；dr_mp3 对比 40.7 KB

HTTPS GET/POST 可达性：mbedtls 已实测连通（见 §2）。crypto 是否 mbedtls 自带就够：是—— AES-128-ECB/CBC、MD5、Base64、RSA(raw) 全有；RSA raw 用 mbedtls_rsa_public()（无 padding 纯模幂）已交叉校验与 pow(m,e,n) 完全一致（见 §3），这是文档标注最易踩坑处，已验证可行。

2. HTTPS 实测（宿主 = 本机 aarch64；另跑通 MIPS 版）

demo：demo/https_unikey.c（mbedtls TLS1.2 + eapi 加密 + jsmn）。 目标：POST https://interface.music.163.com/eapi/login/qrcode/unikey，body params=<eapi hex>。

deviceId=68DFA27096B7A5DC2CB393C77D8C194FDC0459B743081D091EBD
---- response body ----
{"code":200,"unikey":"33a1c6a6-28ad-4e1e-bc8e-ebe769953913"}
UNIKEY = 33a1c6a6-28ad-4e1e-bc8e-ebe769953913
  • 宿主：code:200 + unikey 顶层字段，与 NCM_API_NOTES §7 一致 ✅
  • MIPS 版交叉编译后，在 qemu-mipsel 下全链路跑通（DNS→TCP→TLS→POST→JSON 解析），同样拿到真实 unikey： {"code":200,"unikey":"6731b1ac-71a2-41eb-a704-a2de39d6d0b7"}。即 mipsel 静态产物的网络+crypto+TLS 路径正确。
  • eapi 加密逻辑与原版 crypto::eapi 一致：digest=md5("nobody"+url+"use"+json+"md5forencrypt")， plain=url+"-36cd479b6b5-"+json+"-36cd479b6b5-"+digest，params=HEX_UPPER(AES128ECB(plain,"e82ckenh8dichen8"))； header（osver/deviceId/os/appver/versioncode/mobilename/buildver/resolution/__csrf/channel/requestId）与 e_r:false 均入加密体（§8 要求，去掉会 4xx）。

3. RSA raw（weapi 无 padding 模幂）校验

mbedtls_rsa_public(ctx, 128B输入右对齐16B明文, 128B输出)，n=1024-bit、e=65537。

  • mipsel(qemu) 与宿主输出一致，且与 Python pow(m,e,n) 逐一字节相同（256 hex 完全匹配）： CT = 55B33E7E3229B8D977137D120B3C7A5B5FB8E933325CAA5BB8CEF6C132D57E5E...B2B83
  • 结论：mbedtls_rsa_public() 可用作 weapi 的 textbook RSA，避开 PKCS#1 padding 陷阱。demo：demo/rsa_raw_test.c。

4. 总体积账（mipsel，-Os，flash≈text）

选定的库合计（≈438 KB）：

项 text 备注
mbedtls TLS+crypto+x509（链接 demo） 388 KB 含 ~6 KB musl libc 基线；库文本合计 410 KB，gc-sections 未再降
jsmn 2.2 KB
qrcodegen 10.8 KB
minimp3 37.4 KB
库合计 ≈ 438 KB 另需 App/UI/封面/音频输出层（未计入，自研）

可选裁剪方向（能明显压 mbedtls）：限制密码套件到 TLS_ECDHE_RSA_WITH_AES_128_GCM_SHA256(+1 个 CBC+SHA 兜底)、 ECP 只留 P-256、去掉 ECDSA(服务器给 RSA 证书)、MBEDTLS_SSL_IN/OUT_CONTENT_LEN=4096。估可降到 ~250 KB。 若固件预算仍紧，切 BearSSL(≈96KB) + 自带 base64/AES-ECB 例程，能再省 ~300 KB。

对比参考项体积：cJSON 20 KB、dr_mp3 40.7 KB、BearSSL 全库 310 KB（裁剪子集 96 KB）。空静态 mipsel 基线 text=5888。

5. 内存 / 性能估算（14MB 可用）

  • TLS 握手 buffer：mbedtls 默认 SSL_IN/OUT_CONTENT_LEN=16KB 各一，共 ~32KB；demo 二进制 bss=26888(≈26KB)+堆内 SSL context/ECDH 临时密钥。对 14MB 无压力；建议调成 4096 更省。

  • JSON 解析：jsmn 无 malloc，token 数组按需分配（响应小，几百字节）。不要全量缓冲歌单详情，只取需要的键（文档 §4.4）。

  • 解码：minimp3 流式，输入 ~每帧几 KB + 输出 MINIMP3_MAX_SAMPLES_PER_FRAME*2*ch，整体 <20KB。

  • 封面：必须限幅——NCM 建议 5MB，MeowOS 应限 ~256KB 并降采样/调色板（无 GPU 只能 CPU 软缩放）。

  • 二维码位图：41×41 符号渲染成 UI 尺寸（如 400×400，灰度 1B/px=160KB，1-bit 可 20KB）。

  • 预算结论：TLS+解码+二维码+封面(256KB cap)+UI 帧缓冲，总工作集应在数百 KB 量级，14MB 富余；唯一要盯的是封面/歌单响应别全量驻留。

  • 性能：

    • MP3 解码实时性：宿主(aarch64) minimp3 = 568×RT、dr_mp3 = 627×RT； qemu-mipsel(TCG 模拟，远慢于真机，通常 10–50×) 下 minimp3 = 4.8×RT、dr_mp3 = 4.7×RT。 → 真机 MIPS32 单核跑 44.1k/64kbps 解码余量很大（估计数十倍 RT），解码不是瓶颈。⚠️ 该数字为宿主/模拟估算，标注不准。
    • TLS 握手：ECDHE-RSA-AES128-GCM，单核软 RSA 1024 校验 + ECDH P-256，估几十~几百 ms，可接受（仅首次/重连）。
    • weapi RSA raw 模幂：1024-bit 软模幂每次约几 ms~几十 ms（只对 weapi 请求，频率低）。

6. 风险与 fallback

风险 评估 对策/fallback
weapi RSA raw 最易踩坑 ✅ 已交叉校验正确 保持 mbedtls_rsa_public()+左补零到 256 hex；用 rsa_raw_test 做回归
deviceId/UA 不稳定触发风控 高 deviceId(52 hex) 首生成后持久化；UA 按 eapi(iPhone)/weapi(Chrome) 分别固定；轮询≥1s、失败退避
session（MUSIC_U）丢失即需重扫码 高 cookie 持久化；启动用 /weapi/w/nuser/account/get 校验
eapi 的 header/e_r 缺失 → 4xx 中 demo 已带，必须保留（§8）
无版权/VIP 曲目 url=null 中 song_url_v1 返回 null → 提示 + 降级到 song/enhance/player/url(br=320000) 兜底
音质策略（Hi-res 降级） v1 只保 mp3 账号非免费档 level 被钳到免费档；v1 默认 standard(128k)/higher(192k)；不引入 flac 解码（14MB 内存+单核不划算）；后续再评估 dr_flac
触发高频风控 中 请求限频、重试退避、必要时随机国内 IP（X-Real-IP/X-Forwarded-For）
mbedtls flash ~388KB 偏大 中 见 §4 裁剪；若预算吃紧切 BearSSL(≈96KB)

7. 出入清单（只改 patch_v2/ncm_app/）

patch_v2/ncm_app/
├── vendor/                        # 各库源码（上游 clone/tar + 许可证）
│   ├── mbedtls/     (3.6.2, 含 framework 子模块, 裁剪 config 在 config/mbedtls_config_ncm.h)
│   ├── bearssl/     (官方 git, 无语义版本)
│   ├── jsmn/ cjson/ qrcodegen/ minimp3/ dr_mp3/
├── libs_common.sh                 # 公共 zig/ar/size 环境
├── build_mbedtls.sh               # 裁剪 config + 静态编 mipsel → out/mbedtls/mipsel/*.a
├── build_bearssl.sh               # make lib → out/bearssl/mipsel/bm/libbearssl.a
├── build_cjson.sh build_jsmn.sh build_qrcodegen.sh build_minimp3.sh build_dr_mp3.sh
├── build_demo.sh                  # 宿主 + mipsel 的 HTTPS demo 复现
├── bench/                         # minimp3/dr_mp3 基准(sample-15s.mp3 来自 samplelib)
├── demo/https_unikey.c            # eapi + TLS1.2 + jsmn（打 unikey）
├── demo/rsa_raw_test.c            # weapi RSA raw 校验
├── out/https_unikey_mipsel(. _s)  # mipsel 静态 demo（qemu-mipsel 跑通）
├── out/mbedtls/{mipsel,host}/     # 库产物     out/bearssl/mipsel/bm/
├── VENDOR_NOTES.md                # 版本/许可/裁剪/体积
└── REPORT.md                      # 本报告

未做/待主会话：真机 hw:0,0 播放链路、扫码后真实登录(803+set-cookie)、weapi 真实登录态请求、 CA bundle 内置方案、音质档位映射实测。这些属设备/账号侧联调，由主会话在设备上执行（本预研不动设备）。

8. 结论

  • 可行：纯 C + mbedtls(裁剪) + jsmn + qrcodegen + minimp3，静态 mipsel 交叉编译全通，HTTPS POST 拿到真实 unikey，MIPS(qemu) 版全链路跑通。
  • 推荐 TLS/加密一体用 mbedtls（单库一次解决 TLS + AES/MD5/RSA raw/Base64 + X509，规避 RNSS-raw 手写风险）；BearSSL 为省 flash 备选。
  • v1 体积增量 ≈ 438 KB（库）/ 只做 mp3，内存估计数百 KB 工作集，14MB 可行；主要优化点是 mbedtls 裁剪与封面限幅。
  • 最关键风险（RSA raw）已验证；其余风险集中在风控（deviceId/UA 稳定持久化）与无版权降级策略。

9. 核心库批次（core/，纯 C 静态库，无 UI）

日期：2026-08-31。在 §1-8 预研（候选库/工具链已定型）基础上落地核心库：http/crypto/login/api/cache 五模块

  • 公共/存储/JSON/请求构建支撑模块 + ncm_ctx 上下文。仅改动 patch_v2/ncm_app/。未 commit/push/刷机/动设备。

9.1 模块与公开 API（头文件签名）

模块 文件 主要公开函数
公共工具 core/ncm_common.h/.c ncm_hex_encode/decode ncm_b64_encode/decode ncm_md5_hex ncm_sha256_hex ncm_url_encode/decode ncm_random_bytes ncm_now_ms 等
JSON core/ncm_json.h/.c ncm_json_parse ncm_json_obj_get ncm_json_arr_get/len ncm_json_path[_str/_int/_bool] ncm_json_get_str_at/get_int_at
HTTP core/ncm_http.h/.c ncm_http_request（一次性 POST/GET，限幅）ncm_http_download（流式回调 + max_bytes）ncm_http_parse_set_cookie ncm_http_set_verify_default
存储 core/ncm_store.h/.c ncm_store_init ncm_store_get/set_device_id ncm_store_machine_key ncm_store_cookie_encrypt/decrypt ncm_store_save/load/clear_session ncm_store_write/read_file ncm_store_read_cfg_int
加密 core/ncm_crypto.h/.c ncm_crypto_eapi ncm_crypto_weapi ncm_crypto_linuxapi ncm_crypto_rsa_raw_selfcheck
请求构建 core/ncm_req.h/.c ncm_req_build（eapi/weapi/linux，注入 header/csrf_token/UA/Cookie）ncm_req_cookie_get
登录 core/ncm_login.h/.c ncm_login_qr_url ncm_login_unikey ncm_login_qr_matrix（qrcodegen）ncm_login_poll ncm_login_status_check ncm_login_save/load/clear_cookie
歌单/播放 core/ncm_api.h/.c ncm_api_user_playlist ncm_api_playlist_detail ncm_api_song_detail ncm_api_song_url ncm_api_song_url_auto ncm_api_lyric ncm_api_level_str
缓存 core/ncm_cache.h/.c ncm_cache_init ncm_cache_set_limit_gb/limit_gb ncm_cache_load_setting ncm_cache_lookup ncm_cache_open/write/commit/abort ncm_cache_total_bytes ncm_cache_evict ncm_cache_path
上下文 core/ncm.h + ncm_ctx.c ncm_ctx_t（deviceId/cookie/CA/默认音质/cache）ncm_ctx_init ncm_ctx_set/load/clear_cookie ncm_ctx_default_cache_dir

关键常量：NCM_EAPI_KEY/NCM_WEAPI_PRESET/NCM_WEAPI_IV/NCM_LINUXAPI_KEY/NCM_RSA_DER_B64（ncm_crypto.h）； UA 按加密类型分流（eapi=iPhone NeteaseMusic 9.0.90/5038，weapi=Chrome/Edg 124），请求头注入对齐 CNMPlayer request.rs（deviceId/UA 稳定）。

9.2 关键实现取舍

  • CA 方案（ncm_http.h 注释）：verify_ca=1（默认）加载系统 CA bundle（或 ca_path），失败即拒绝（防 MITM）；verify_ca=0 跳过校验（仅调试/受限网）。全局默认由 ncm_http_set_verify_default 设定，ncm_ctx_init 以其 verify_ca/ca_path 设置。设备侧需内置 CA 根（VENDOR_NOTES §备注），否则接口 eapi/weapi 会被拒。
  • RSA raw：用 mbedtls_rsa_public() 无 padding 纯模幂，16 字节 secret 右对齐 128 字节（前导 0），输出 256 小写 hex——已与 Python pow(m,e,n) 逐字节一致（见 9.4）。
  • weapi：双层 AES-128-CBC（params base64，含 +/= 需 urlencode）+ RSA(raw) 加密随机 16 位 base62 密钥（RSA 前反转）。
  • 会话cookie：加密落盘 MeowData/<pkg>/data/session.enc，密钥 = sha256(MAC + 盐)；无 MAC（qemu/无网卡）回退到设备私有 .mkey 派生。仅为防裸读模糊，非真安全（头文件已注明）。
  • 缓存：目录默认 MeowData/os.meow.ncm/cache/；上限默认 10GB（1~100 可配），读设置键 ncm.cache_limit_gb（<data_dir>/ncm.cache_limit_gb.cfg，对齐 SDK meow_config）；LRU 按文件 mtime，ncm_cache_lookup/commit 刷新；命中即离线可播。
  • 音质：ncm_api_song_url_auto 从 desired（默认 Hi-res）往下降级 hires→lossless→exhigh→higher→standard，只返回可解码 mp3（url 非空且 type=mp3）；无该档对当前歌曲降级。

9.3 构建

./build_core.sh → out/core-host/、core-mipsel/（自有代码对象 + vendor qrcodegen + jsmn 唯一实现 TU），链接 out/mbedtls/{host,mipsel}/*.a，产出：

  • test/test_ncm_core_host（宿主，可跑）
  • out/test_ncm_core_mipsel（mipsel 静态）。size：text 462662 / data 212 / bss 27688（含测试 printf 基建 + mbedtls + qrcodegen；核心库本身链接更小）。
  • 自有代码 -Wall -Wextra 0 warning；vendor 警告豁免。mipsel 用 .tools/zig-mipsel-cc 静态交叉。

9.4 验证记录（宿主 + qemu-mipsel 双向实测，响应已脱敏/截断）

  • unikey 实拿（eapi）：{"code":200,"unikey":"<uuid>"}（宿主 dc5bd090-…，qemu-mipsel ef9a5db2-…）；二维码 URL https://music.163.com/login?codekey=<uuid>。
  • 轮询（未扫码）：{"code":801,"message":"等待扫码"} → state=等待扫码(801)，两平台一致。
  • login_status（伪造 cookie）：返回 weapi 可解析 JSON（code 200 但 profile null）→ 库判 NCM_ERR_AUTH(-13)，证明 weapi 请求被服务端接受。
  • RSA raw 交叉：ncm_crypto_rsa_raw_selfcheck 输出 55b33e7e…b2b83，与 Python pow(m,65537,n)（§3 已交叉验证值）逐字节一致。weapi params 为合法 base64（RSA 封装的 16 字节随机密钥无法无私钥解密，其 AES-CBC 为标准用法）。
  • eapi 往返：ncm_crypto_eapi 产物可用 AES-ECB 解回含 url + json 的明文（/api/login/qrcode/unikey + {"type":3}）。
  • cookie 加解密：38 字节串 MUSIC_U=…; __csrf=xyz; os=pc 加密→解密完全一致（含一次 mbedtls crypt_cbc 就地改写 IV 的坑，已修）。
  • 缓存：写入/命中/abort 不留档/强制小上限触发 LRU 淘汰（总字节降至 ≤ 上限）。
  • 二维码：41×41 内矩阵生成，暗模块 >0。
  • 无凭据错误处理：user_playlist(uid=0,无cookie) 优雅返回（公开数据或错误码，不崩溃）；song_url(id=0) 返回无 url。

9.5 md5（自有源码）

778847a8419325af2b95ad0ef7749781  core/ncm_api.h      c07d246c9b64e4d3b9078b9e33d19fe4  core/ncm_cache.h
6e878566f6a4c4377c98e87e9967fdcc  core/ncm_common.h   9056253bfb635d8224e7454c6b1796a2  core/ncm_crypto.h
157807f07a96f43249f6aeb9707d053f  core/ncm.h          477dd9f5eab61e2940cb432d1b215b3a  core/ncm_http.h
398e62a0b641f13bc80c02d5e42a0401  core/ncm_json.h     05fb336d3b65b041095bd8fb3c64bc3c  core/ncm_login.h
96f423ef1a36bda7b5cb3961fbe22028  core/ncm_req.h      02c7ff38dd856455f32a4cc7bbc5edd5  core/ncm_store.h
f8f8e96464d3c4ebcf1898eb4212c55a  core/jsmn_impl.c    a00e9b9b1adf7c6cf924eb9ecfc90a67  core/ncm_common.c
e75c29217ef5dd3f0e23c740b79210c1  core/ncm_crypto.c   9ebfa83e31a530b4dc8fd7877c2f5fb9  core/ncm_ctx.c
319df449ecd7727f328e01adb518ba57  core/ncm_http.c     d69ff302ec111a74f621571818da4622  core/ncm_json.c
a53e55f9cab828fd59b694330ec7371e  core/ncm_login.c    d81eda09640ff748b0a1c14607447d1b  core/ncm_req.c
1ceda66d30d44a3d8850df2e876c0195  core/ncm_store.c    7cdb84fcf87384eb5125e5aae01eac84  test/test_ncm_core.c
94a4dd07fba98a6e7b70021aaeb8cb19  build_core.sh

产物：test/test_ncm_core_host md5 0e41d3d413819768d65d2e9ca9e082ed；out/test_ncm_core_mipsel md5 e05f1937e5fc49a2590b830c28ee6372。

9.6 出入清单（只改 patch_v2/ncm_app/）

新增：
  core/ncm.h ncm_ctx.c                // 伞头 + 上下文
  core/ncm_common.h/.c                 // hex/base64/md5/sha256/urlencode/errcode
  core/ncm_json.h/.c                   // jsmn 路径导航
  core/ncm_crypto.h/.c                 // eapi/weapi/linuxapi + RSA raw
  core/ncm_http.h/.c                   // mbedtls HTTPS POST/GET + CA取舍 + 超时 + chunked
  core/ncm_store.h/.c                  // deviceId/MAC机器密钥/cookie加解密/配置读取
  core/ncm_req.h/.c                    // 加密请求构建(md5/UA/cookie 注入)
  core/ncm_login.h/.c                  // unikey/二维码矩阵/轮询状态机/cookie捕获/login_status
  core/ncm_api.h/.c                    // 歌单/详情/歌曲/播放地址/歌词
  core/ncm_cache.h/.c                  // LRU 缓存 + 离线可播
  core/jsmn_impl.c                     // jsmn 唯一实现 TU（防多 TU 重复定义）
  test/test_ncm_core.c                 // 宿主 + mipsel 综合实测
  build_core.sh                        // 宿主 + mipsel 编译链接
修改：
  REPORT.md                            // 追加本批记录
（未动 vendor/，未动其余目录）

9.7 未做/诚实出入

  • 803 真登录未实测（需真实扫码）：code 803 分支的 set-cookie 捕获/合并逻辑按 document 实现，但未真跑；联调时建议真扫码验证一次 MUSIC_U 内容与 login_status 校验链路。
  • weapi params 无法无 RSA 私钥解密核验其内部 AES 双层，但 RSA 封路径已逐字节交叉，AES-CBC 为标准用法（可用 CNMPlayer 同源实现比对）。
  • 播放地址/缓存仅验证到“请求-解析-无版权返回 null”；未做真实音频下载落盘（缓存 open/write/commit 已由单元测试覆盖；真实 mp3 下载留给带 UI 的播放层用 ncm_http_download+ncm_cache_* 串联）。
  • 栈用量：单次 http 调用涉及 mbedtls ssl/净栈，峰值栈估几十 KB（与预研 demo 同级）；App 线程栈需 ≥64KB，联调时以真机线程栈为准。
  • JSON 响应限幅：歌单/歌曲详情走 1MB~2MB 堆缓冲 + token 计数后精确分配，不算常驻；封面/大 JSON 不整体驻留，封面下载另有 max_bytes 限幅（建议 ~256KB，未在本次接线）。
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