TiUP 镜像参考指南
TiUP 镜像是 TiUP 的组件仓库，存放了一系列的组件和这些组件的元信息。镜像有两种存在形式：
- 本地磁盘上的目录：用于服务本地的 TiUP 客户端，文档中将称之为本地镜像
- 基于远程的磁盘目录启动的 HTTP 镜像：服务远程的 TiUP 客户端，文档中将称之为远程镜像
镜像的创建与更新
镜像可以通过以下两种方式创建：
- 通过命令
tiup mirror init从零生成 - 通过命令
tiup mirror clone从已有镜像克隆
在创建镜像之后，可以通过 tiup mirror 相关命令来给镜像添加组件或删除组件，无论是通过何种方式更新镜像，TiUP 都不会从镜像中删除任何文件，而是通过增加文件并分配新版本号的方式更新。
镜像结构
一个典型的镜像目录结构如下：
+ # 镜像根目录
|-- root.json # 镜像根证书
|-- {2..N}.root.json # 镜像根证书
|-- {1..N}.index.json # 组件/用户索引
|-- {1..N}.{component}.json # 组件元信息
|-- {component}-{version}-{os}-{arch}.tar.gz # 组件二进制包
|-- snapshot.json # 镜像最新快照
|-- timestamp.json # 镜像最新时间戳
|--+ commits # 镜像更新日志（可删除）
|--+ commit-{ts1..tsN}
|-- {N}.root.json
|-- {N}.{component}.json
|-- {N}.index.json
|-- {component}-{version}-{os}-{arch}.tar.gz
|-- snapshot.json
|-- timestamp.json
|--+ keys # 镜像私钥（可移动到其他位置）
|-- {hash1..hashN}-root.json # 根证书私钥
|-- {hash}-index.json # 索引私钥
|-- {hash}-snapshot.json # 快照私钥
|-- {hash}-timestamp.json # 时间戳私钥
根证书
在 TiUP 镜像中，根证书用于存放其他元信息文件的公钥，每次获取到任何元信息文件（*.json）都需要根据其文件类型（root，index，snapshot，timestamp）在当前已安装的 root.json 中找到对应的公钥，然后用公钥验证其签名是否合法。
根证书文件格式如下：
{
"signatures": [ # 每个元信息文件有一系列的签名，签名由该文件对应的几个私钥签出
{
"keyid": "{id-of-root-key-1}", # 第一个参与签名私钥的 ID，该 ID 由私钥对应的公钥内容哈希得到
"sig": "{signature-by-root-key-1}" # 该私钥对此文件 signed 部分签名的结果
},
...
{
"keyid": "{id-of-root-key-N}", # 第 N 个参与签名私钥的 ID
"sig": "{signature-by-root-key-N}" # 该私钥对此文件 signed 部分签名的结果
}
],
"signed": { # 被签名的部分
"_type": "root", # 该字段说明本文件的类型，root.json 的类型就是 root
"expires": "{expiration-date-of-this-file}", # 该文件的过期时间，过期后客户端会拒绝此文件
"roles": { # root.json 中的 roles 用来记录对各个元文件签名的密钥
"{role:index,root,snapshot,timestamp}": { # 涉及的元文件类型包括 index, root, snapshot, timestamp
"keys": { # 只有 keys 中记录的密钥签名才是合法的
"{id-of-the-key-1}": { # 用于签名 {role} 的第 1 个密钥 ID
"keytype": "rsa", # 密钥类型，目前固定为 rsa
"keyval": { # 密钥的 payload
"public": "{public-key-content}" # 表示公钥内容
},
"scheme": "rsassa-pss-sha256" # 目前固定为 rsassa-pss-sha256
},
"{id-of-the-key-N}": { # 用于签名 {role} 的第 N 个密钥 ID
"keytype": "rsa",
"keyval": {
"public": "{public-key-content}"
},
"scheme": "rsassa-pss-sha256"
}
},
"threshold": {N}, # threshold 指示该元文件需要至少 N 个密钥签名
"url": "/{role}.json" # url 是指该文件的获取地址，对于 index 文件，需要在前面加上版本号，即 /{N}.index.json
}
},
"spec_version": "0.1.0", # 本文件遵循的规范版本，未来变更文件结构需要升级版本号，目前为 0.1.0
"version": {N} # 本文件的版本号，每次更新文件需要创建一个新的 {N+1}.root.json，并将其 version 设置为 N + 1
}
}
索引
索引文件记录了镜像中所有的组件以及组件的所有者信息。
其格式如下：
{
"signatures": [ # 该文件的签名
{
"keyid": "{id-of-index-key-1}", # 第一个参与签名的 key 的 ID
"sig": "{signature-by-index-key-1}", # 该私钥对此文件 signed 部分签名的结果
},
...
{
"keyid": "{id-of-root-key-N}", # 第 N 个参与签名私钥的 ID
"sig": "{signature-by-root-key-N}" # 该私钥对此文件 signed 部分签名的结果
}
],
"signed": {
"_type": "index", # 指示该文件类型
"components": { # 组件列表
"{component1}": { # 第一个组件的名称
"hidden": {bool}, # 是否是隐藏组件
"owner": "{owner-id}", # 组件管理员 ID
"standalone": {bool}, # 该组件是否可独立运行
"url": "/{component}.json", # 获取组件的地址，需要加上版本号：/{N}.{component}.json
"yanked": {bool} # 该组件是否已被标记为删除
},
...
"{componentN}": { # 第 N 个组件的名称
...
},
},
"default_components": ["{component1}".."{componentN}"], # 镜像必须包含的默认组件，该字段目前固定为空（未启用）
"expires": "{expiration-date-of-this-file}", # 该文件的过期时间，过期后客户端会拒绝此文件
"owners": {
"{owner1}": { # 第一个属主的 ID
"keys": { # 只有 keys 中记录的密钥签名才是合法的
"{id-of-the-key-1}": { # 该属主的第一个密钥
"keytype": "rsa", # 密钥类型，目前固定为 rsa
"keyval": { # 密钥的 payload
"public": "{public-key-content}" # 表示公钥内容
},
"scheme": "rsassa-pss-sha256" # 目前固定为 rsassa-pss-sha256
},
...
"{id-of-the-key-N}": { # 该属主的第 N 个密钥
...
}
},
"name": "{owner-name}", # 该属主的名字
"threshod": {N} # 指示该属主拥有的组件必须含有至少 N 个合法签名
},
...
"{ownerN}": { # 第 N 个属主的 ID
...
}
}
"spec_version": "0.1.0", # 本文件遵循的规范版本，未来变更文件结构需要升级版本号，目前为 0.1.0
"version": {N} # 本文件的版本号，每次更新文件需要创建一个新的 {N+1}.index.json，并将其 version 设置为 N + 1
}
}
组件
组件元信息文件记录了特定组件的平台以及版本信息。
其格式如下：
{
"signatures": [ # 该文件的签名
{
"keyid": "{id-of-index-key-1}", # 第一个参与签名的 key 的 ID
"sig": "{signature-by-index-key-1}", # 该私钥对此文件 signed 部分签名的结果
},
...
{
"keyid": "{id-of-root-key-N}", # 第 N 个参与签名私钥的 ID
"sig": "{signature-by-root-key-N}" # 该私钥对此文件 signed 部分签名的结果
}
],
"signed": {
"_type": "component", # 指示该文件类型
"description": "{description-of-the-component}", # 该组件的描述信息
"expires": "{expiration-date-of-this-file}", # 该文件的过期时间，过期后客户端会拒绝此文件
"id": "{component-id}", # 该组件的 ID，具有全局唯一性
"nightly": "{nightly-cursor}", # nightly 游标，值为最新的 nightly 的版本号（如 v5.0.0-nightly-20201209）
"platforms": { # 该组件支持的平台（如 darwin/amd64，linux/arm64 等）
"{platform-pair-1}": {
"{version-1}": { # Semantic Version 版本号（如 v1.0.0 等）
"dependencies": null, # 用于约定组件之间的依赖关系，该字段尚未使用，固定为 null
"entry": "{entry}", # 入口二进制文件位于 tar 包的相对路径
"hashs": { # tar 包的 checksum，我们使用 sha256 和 sha512
"sha256": "{sum-of-sha256}",
"sha512": "{sum-of-sha512}",
},
"length": {length-of-tar}, # tar 包的长度
"released": "{release-time}", # 该版本的 release 时间
"url": "{url-of-tar}", # tar 包的下载地址
"yanked": {bool} # 该版本是否已被禁用
}
},
...
"{platform-pair-N}": {
...
}
},
"spec_version": "0.1.0", # 本文件遵循的规范版本，未来变更文件结构需要升级版本号，目前为 0.1.0
"version": {N} # 本文件的版本号，每次更新文件需要创建一个新的 {N+1}.{component}.json，并将其 version 设置为 N + 1
}
快照
快照文件记录了各个元文件当前的版本号。
其格式如下：
{
"signatures": [ # 该文件的签名
{
"keyid": "{id-of-index-key-1}", # 第一个参与签名的 key 的 ID
"sig": "{signature-by-index-key-1}", # 该私钥对此文件 signed 部分签名的结果
},
...
{
"keyid": "{id-of-root-key-N}", # 第 N 个参与签名私钥的 ID
"sig": "{signature-by-root-key-N}" # 该私钥对此文件 signed 部分签名的结果
}
],
"signed": {
"_type": "snapshot", # 指示该文件类型
"expires": "{expiration-date-of-this-file}", # 该文件的过期时间，过期后客户端会拒绝此文件
"meta": { # 其他元文件的信息
"/root.json": {
"length": {length-of-json-file}, # root.json 的长度
"version": {version-of-json-file} # root.json 的 version
},
"/index.json": {
"length": {length-of-json-file},
"version": {version-of-json-file}
},
"/{component-1}.json": {
"length": {length-of-json-file},
"version": {version-of-json-file}
},
...
"/{component-N}.json": {
...
}
},
"spec_version": "0.1.0", # 本文件遵循的规范版本，未来变更文件结构需要升级版本号，目前为 0.1.0
"version": 0 # 本文件的版本号，固定为 0
}
时间戳
时间戳文件记录了当前快照 checksum。
其文件格式如下：
{
"signatures": [ # 该文件的签名
{
"keyid": "{id-of-index-key-1}", # 第一个参与签名的 key 的 ID
"sig": "{signature-by-index-key-1}", # 该私钥对此文件 signed 部分签名的结果
},
...
{
"keyid": "{id-of-root-key-N}", # 第 N 个参与签名私钥的 ID
"sig": "{signature-by-root-key-N}" # 该私钥对此文件 signed 部分签名的结果
}
],
"signed": {
"_type": "timestamp", # 指示该文件类型
"expires": "{expiration-date-of-this-file}", # 该文件的过期时间，过期后客户端会拒绝此文件
"meta": { # snapshot.json 的信息
"/snapshot.json": {
"hashes": {
"sha256": "{sum-of-sha256}" # snapshot.json 的 sha256
},
"length": {length-of-json-file} # snapshot.json 的长度
}
},
"spec_version": "0.1.0", # 本文件遵循的规范版本，未来变更文件结构需要升级版本号，目前为 0.1.0
"version": {N} # 本文件的版本号，每次更新文件需要覆盖 timestamp.json，并将其 version 设置为 N + 1
客户端工作流程
客户端通过以下逻辑保证从镜像下载到的文件是安全的：
- 客户端安装时随 binary 附带了一个 root.json
- 客户端运行时以已有的 root.json 为基础，做如下操作：
- 获取 root.json 中的 version，记为 N
- 向镜像请求 {N+1}.root.json，若成功，使用 root.json 中记录的公钥验证该文件是否合法
- 向镜像请求 timestamp.json，并使用 root.json 中记录的公钥验证该文件是否合法
- 检查 timestamp.json 中记录的 snapshot.json 的 checksum 和本地的 snapshot.json 的 checksum 是否吻合
- 若不吻合，则向镜像请求最新的 snapshot.json 并使用 root.json 中记录的公钥验证该文件是否合法
- 对于 index.json 文件，从 snapshot.json 中获取其版本号 N，并请求 {N}.index.json，然后使用 root.json 中记录的公钥验证该文件是否合法
- 对于组件（如 tidb.json，tikv.json），从 snapshot.json 中获取其版本号 N，并请求 {N}.{component}.json，然后使用 index.json 中记录的公钥验证该文件是否合法
- 对于组件 tar 文件，从 {component}.json 中获取其 url 及 checksum，请求 url 得到 tar 包，并验证 checksum 是否正确