C# 開發簡單 P2B 應用：基於 TCP 的文件共享原理與實現

P2P 網絡架構

典型 P2P 包含中央索引服務器（不存文件，只存用戶信息、IP、共享文件列表）與多個客戶端。流程：

1. 客戶端登錄索引服務器
2. 注冊共享文件
3. 搜索文件 → 服務器返回提供者 IP 列表
4. 客戶端直連下載
5. 下載完成後向索引服務器注冊新副本

C# 核心類：TcpListener 與 TcpClient

.NET 內置 TcpListener (服務端) 和 TcpClient (客戶端) 讓 P2P 開發極簡。

服務端：監聽並發送文件

public class Transfer
{
    private TcpListener _listener;
    private int _port = 8081;

    public Transfer()
    {
        _listener = new TcpListener(IPAddress.Any, _port);
    }

    public void ListenForPeers()
    {
        _listener.Start();
        while (true)
        {
            using (Socket socket = _listener.AcceptSocket())
            using (NetworkStream stream = new NetworkStream(socket))
            {
                // 讀取請求文件名 (256 bytes)
                byte[] buffer = new byte[256];
                stream.Read(buffer, 0, buffer.Length);
                string filename = Encoding.ASCII.GetString(buffer).TrimEnd('\0');
                filename = filename.Replace("/", "\\"); // 路徑標準化

                // 發送文件
                using (FileStream fs = new FileStream(filename, FileMode.Open, FileAccess.Read))
                using (BinaryReader br = new BinaryReader(fs))
                {
                    byte[] fileBuffer = new byte[1024];
                    int read;
                    while ((read = br.Read(fileBuffer, 0, fileBuffer.Length)) > 0)
                        stream.Write(fileBuffer, 0, read);
                }
            }
        }
    }
}

客戶端：連接下載文件

public void DownloadToClient(string serverIp, string remoteFilename, string localFilename)
{
    using (TcpClient client = new TcpClient())
    {
        client.Connect(serverIp, _port);
        using (NetworkStream stream = client.GetStream())
        {
            // 發送文件名
            byte[] nameBytes = Encoding.ASCII.GetBytes(remoteFilename);
            stream.Write(nameBytes, 0, nameBytes.Length);

            // 接收文件
            using (FileStream fs = new FileStream(localFilename, FileMode.Create))
            using (BinaryWriter bw = new BinaryWriter(fs))
            {
                byte[] buffer = new byte[1024];
                int bytesRead;
                while ((bytesRead = stream.Read(buffer, 0, buffer.Length)) > 0)
                    bw.Write(buffer, 0, bytesRead);
            }
        }
    }
}

關鍵技術點

擴展方向

• 多線程/異步 (BeginAcceptSocket/Task.Run) 支持並發
• 斷點續傳：協議增加文件偏移量、長度字段
• 文件完整性校驗：MD5/SHA256
• NAT 穿透：STUN/TURN 或 UPnP
• 索引服務器：單獨項目，維護用戶/文件元數據

安全提示

• 生產環境必須加入身份認證、授權、傳輸加密 (TLS)
• 限制共享目錄，防止目錄遍歷攻擊 (..\\)
• 文件名長度驗證，防緩衝區溢出