Refresh ntp servers list
[novacoin.git] / src / ntp.cpp
index b60e80d..76b0afd 100644 (file)
@@ -1,9 +1,8 @@
-#include <sys/time.h>
-
 #ifdef WIN32
 #include <winsock2.h>
 #else
 #include <sys/socket.h>
+#include <sys/time.h>
 #include <netinet/in.h>
 #include <arpa/inet.h>
 #include <netdb.h>
@@ -13,6 +12,9 @@
 #endif
 
 #include "netbase.h"
+#include "net.h"
+//#include "util.h"
+#include "ui_interface.h"
 
 extern int GetRandInt(int nMax);
 
@@ -50,21 +52,13 @@ typedef struct {
 } l_fp;
 
 
-inline void Ntp2Unix(uint32_t &n, time_t &u)
-{
+inline void Ntp2Unix(const uint32_t &n, time_t &u) {
     // Ntp's time scale starts in 1900, Unix in 1970.
 
     u = n - 0x83aa7e80; // 2208988800 1970 - 1900 in seconds
 }
 
-inline void HTONL_FP(l_fp *h, l_fp *n)
-{
-    (n)->Ul_i.Xl_ui = htonl((h)->Ul_i.Xl_ui);
-    (n)->Ul_f.Xl_uf = htonl((h)->Ul_f.Xl_uf);
-}
-
-inline void ntohl_fp(l_fp *n, l_fp *h)
-{
+inline void ntohl_fp(l_fp *n, l_fp *h) {
     (h)->Ul_i.Xl_ui = ntohl((n)->Ul_i.Xl_ui);
     (h)->Ul_f.Xl_uf = ntohl((n)->Ul_f.Xl_uf);
 }
@@ -86,33 +80,42 @@ struct pkt {
   uint8_t  mac[5 * sizeof(uint32_t)]; /* mac */
 };
 
-int nServersCount = 65;
+const int nServersCount = 154;
+
+std::string NtpServers[nServersCount] = {
+    // Apple
+    "time.apple.com",
 
-std::string NtpServers[65] = {
     // Microsoft
     "time.windows.com",
 
     // Google
     "time1.google.com",
     "time2.google.com",
+    "time3.google.com",
+    "time4.google.com",
+
+    // Hurricane Electric
+    "clock.sjc.he.net",
+    "clock.nyc.he.net",
 
     // Russian Federation
+    "ntp.karelia.pro",
+    "ntp.alpet.me",
+    "aviel.alpet.me",
+    "ntp.sampo.ru",
+    "ntp.szt.ru",
     "ntp.ix.ru",
-    "0.ru.pool.ntp.org",
-    "1.ru.pool.ntp.org",
-    "2.ru.pool.ntp.org",
-    "3.ru.pool.ntp.org",
     "ntp1.stratum2.ru",
     "ntp2.stratum2.ru",
     "ntp3.stratum2.ru",
     "ntp4.stratum2.ru",
     "ntp5.stratum2.ru",
-    "ntp6.stratum2.ru",
-    "ntp7.stratum2.ru",
     "ntp1.stratum1.ru",
     "ntp2.stratum1.ru",
     "ntp3.stratum1.ru",
     "ntp4.stratum1.ru",
+    "ntp5.stratum1.ru",
     "ntp1.vniiftri.ru",
     "ntp2.vniiftri.ru",
     "ntp3.vniiftri.ru",
@@ -122,32 +125,61 @@ std::string NtpServers[65] = {
     "ntp2.niiftri.irkutsk.ru",
     "vniiftri.khv.ru",
     "vniiftri2.khv.ru",
+    "ntp0.zenon.net",
+    "ntp.mobatime.ru",
+    "0.ru.pool.ntp.org",
+    "1.ru.pool.ntp.org",
+    "2.ru.pool.ntp.org",
+    "3.ru.pool.ntp.org",
 
     // United States
+    "tock.cs.unlv.edu",
+    "timex.cs.columbia.edu",
+    "tick.cs.unlv.edu",
+    "sundial.columbia.edu",
+    "ntp-1.ece.cmu.edu",
+    "ntp-2.ece.cmu.edu",
+    "ntp-3.ece.cmu.edu",
+    "ntp1.cs.wisc.edu",
+    "ntp2.cs.wisc.edu",
+    "ntp3.cs.wisc.edu",
+    "ntp4.cs.wisc.edu",
+    "ntp-01.caltech.edu",
+    "ntp-02.caltech.edu",
+    "ntp-03.caltech.edu",
+    "ntp-04.caltech.edu",
+    "nist0-pa.ustiming.org",
     "nist1-pa.ustiming.org",
-    "time-a.nist.gov ",
-    "time-b.nist.gov ",
-    "time-c.nist.gov ",
-    "time-d.nist.gov ",
+    "nist2-pa.ustiming.org",
+    "time.nist.gov",
+    "time-a.nist.gov",
+    "time-b.nist.gov",
+    "time-c.nist.gov",
+    "time-d.nist.gov",
+    "time-nw.nist.gov",
     "nist1-macon.macon.ga.us",
     "nist.netservicesgroup.com",
-    "nisttime.carsoncity.k12.mi.us",
-    "nist1-lnk.binary.net",
     "wwv.nist.gov",
     "time-a.timefreq.bldrdoc.gov",
     "time-b.timefreq.bldrdoc.gov",
     "time-c.timefreq.bldrdoc.gov",
-    "time.nist.gov",
     "utcnist.colorado.edu",
     "utcnist2.colorado.edu",
-    "ntp-nist.ldsbc.net",
     "nist1-lv.ustiming.org",
     "time-nw.nist.gov",
-    "nist-time-server.eoni.com",
-    "nist-time-server.eoni.com",
     "ntp1.bu.edu",
     "ntp2.bu.edu",
     "ntp3.bu.edu",
+    "0.us.pool.ntp.org",
+    "1.us.pool.ntp.org",
+    "2.us.pool.ntp.org",
+    "3.us.pool.ntp.org",
+    "otc1.psu.edu",
+    "otc2.psu.edu",
+    "now.okstate.edu",
+    "ntp.colby.edu",
+    "bonehed.lcs.mit.edu",
+    "ntp-s1.cise.ufl.edu",
 
     // South Africa
     "ntp1.meraka.csir.co.za",
@@ -161,122 +193,157 @@ std::string NtpServers[65] = {
     "ntp.time.org.za",
     "ntp1.meraka.csir.co.za",
     "ntp2.meraka.csir.co.za",
+    "0.za.pool.ntp.org",
+    "1.za.pool.ntp.org",
+    "2.za.pool.ntp.org",
+    "3.za.pool.ntp.org",
 
     // Italy
+    "ntp0.ien.it",
+    "ntp1.ien.it",
+    "ntp2.ien.it",
     "ntp1.inrim.it",
     "ntp2.inrim.it",
+    "0.it.pool.ntp.org",
+    "1.it.pool.ntp.org",
+    "2.it.pool.ntp.org",
+    "3.it.pool.ntp.org",
+
+    // Netherlands
+    "ntp0.nl.net",
+    "ntp1.nl.net",
+    "ntp2.nl.net",
+    "ntp.utwente.nl",
+    "0.nl.pool.ntp.org",
+    "1.nl.pool.ntp.org",
+    "2.nl.pool.ntp.org",
+    "3.nl.pool.ntp.org",
+
+    // United Kingdom
+    "ntp2d.mcc.ac.uk",
+    "ntp2c.mcc.ac.uk",
+    "ntp2b.mcc.ac.uk",
+    "ntp.exnet.com",
+    "ntp.cis.strath.ac.uk",
+    "ntppub.le.ac.uk",
+    "0.uk.pool.ntp.org",
+    "1.uk.pool.ntp.org",
+    "2.uk.pool.ntp.org",
+    "3.uk.pool.ntp.org",
+
+    // Canada
+    "chime.utoronto.ca",
+    "tick.utoronto.ca",
+    "time.nrc.ca",
+    "timelord.uregina.ca",
+    "tock.utoronto.ca",
+    "0.ca.pool.ntp.org",
+    "1.ca.pool.ntp.org",
+    "2.ca.pool.ntp.org",
+    "3.ca.pool.ntp.org",
+
+    // Japan
+    "ntp.nict.jp",
+    "0.jp.pool.ntp.org",
+    "1.jp.pool.ntp.org",
+    "2.jp.pool.ntp.org",
+    "3.jp.pool.ntp.org",
+
+    // Australia
+    "ntp.cs.mu.oz.au",
+    "augean.eleceng.adelaide.edu.au",
+    "0.au.pool.ntp.org",
+    "1.au.pool.ntp.org",
+    "2.au.pool.ntp.org",
+    "3.au.pool.ntp.org",
+
+    // Slovenia
+    "time.ijs.si",
+
+    // Austria
+    "0.at.pool.ntp.org",
+    "1.at.pool.ntp.org",
+    "2.at.pool.ntp.org",
+    "3.at.pool.ntp.org",
+
+    // ???
+    "clepsydra.dec.com",
 
     // ... To be continued
 };
 
-#ifdef WIN32
-bool InitWithRandom(int &sockfd, int &servlen, struct sockaddr *pcliaddr)
-#else
-bool InitWithRandom(int &sockfd, socklen_t &servlen, struct sockaddr *pcliaddr)
-#endif
-{
-    int nAttempt = 0;
-
-    while(nAttempt < 100)
-    {
-        sockfd = -1;
-        nAttempt++;
-
-        int nServerNum = GetRandInt(nServersCount);
-
-        std::vector<CNetAddr> vIP;
-        bool fRet = LookupHost(NtpServers[nServerNum].c_str(), vIP, 10, true);
-        if (!fRet)
-            continue;
-
-        struct sockaddr_in servaddr;
-        servaddr.sin_family = AF_INET;
-        servaddr.sin_port = htons(123);
-
-        bool found = false;
-        for(unsigned int i = 0; i < vIP.size(); i++)
-        {
-            if ((found = vIP[i].GetInAddr(&servaddr.sin_addr)))
-            {
-                break;
-            }
-        }
-
-        if (!found)
-            continue;
-
-        sockfd = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, 0);
-
-        if (sockfd == -1)
-            continue; // socket initialization error
-
-        if (connect(sockfd, (struct sockaddr *) &servaddr, sizeof(servaddr)) == -1 )
-        {
-            continue; // "connection" error
-        }
-
-        *pcliaddr = *((struct sockaddr *) &servaddr);
-        servlen = sizeof(servaddr);
-        return true;
-    }
-
-    return false;
-}
-
-#ifdef WIN32
-bool InitWithHost(std::string &strHostName, int &sockfd, int &servlen, struct sockaddr *pcliaddr)
-#else
-bool InitWithHost(std::string &strHostName, int &sockfd, socklen_t &servlen, struct sockaddr *pcliaddr)
-#endif
-{
-    sockfd = -1;
+bool InitWithHost(const std::string &strHostName, SOCKET &sockfd, socklen_t &servlen, struct sockaddr *pcliaddr) {
+  
+    sockfd = INVALID_SOCKET;
 
     std::vector<CNetAddr> vIP;
     bool fRet = LookupHost(strHostName.c_str(), vIP, 10, true);
-    if (!fRet)
+    if (!fRet) {
         return false;
+    }
 
     struct sockaddr_in servaddr;
     servaddr.sin_family = AF_INET;
     servaddr.sin_port = htons(123);
 
     bool found = false;
-    for(unsigned int i = 0; i < vIP.size(); i++)
-    {
-        if ((found = vIP[i].GetInAddr(&servaddr.sin_addr)))
-        {
+    for(unsigned int i = 0; i < vIP.size(); i++) {
+        if ((found = vIP[i].GetInAddr(&servaddr.sin_addr)) != false) {
             break;
         }
     }
 
-    if (!found)
+    if (!found) {
         return false;
+    }
 
     sockfd = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, 0);
 
-    if (sockfd == -1)
+    if (sockfd == INVALID_SOCKET)
         return false; // socket initialization error
 
-    if (connect(sockfd, (struct sockaddr *) &servaddr, sizeof(servaddr)) == -1 )
-    {
+    if (connect(sockfd, (struct sockaddr *) &servaddr, sizeof(servaddr)) == -1 ) {
         return false; // "connection" error
     }
 
+
     *pcliaddr = *((struct sockaddr *) &servaddr);
     servlen = sizeof(servaddr);
 
     return true;
 }
 
+bool InitWithRandom(SOCKET &sockfd, socklen_t &servlen, struct sockaddr *pcliaddr) {
+
+    for (int nAttempt = 0; nAttempt < nServersCount; nAttempt++) {
+        int nServerNum = GetRandInt(nServersCount);
+        if (InitWithHost(NtpServers[nServerNum], sockfd, servlen, pcliaddr)) {
+            return true;
+        }
+    }
+
+    return false;
+}
+
+int64_t DoReq(SOCKET sockfd, socklen_t servlen, struct sockaddr cliaddr) {
+
 
 #ifdef WIN32
-int64_t DoReq(int sockfd, int servlen, struct sockaddr cliaddr)
+    u_long nOne = 1;
+    if (ioctlsocket(sockfd, FIONBIO, &nOne) == SOCKET_ERROR) {
+        printf("ConnectSocket() : ioctlsocket non-blocking setting failed, error %d\n", WSAGetLastError());
 #else
-int64_t DoReq(int sockfd, socklen_t servlen, struct sockaddr cliaddr)
+    if (fcntl(sockfd, F_SETFL, O_NONBLOCK) == SOCKET_ERROR) {
+        printf("ConnectSocket() : fcntl non-blocking setting failed, error %d\n", errno);
 #endif
-{
+        return -2;
+    }
+
+    struct timeval timeout = {10, 0};
     struct pkt *msg = new pkt;
     struct pkt *prt  = new pkt;
+    time_t seconds_transmit;
+    int len = 48;
 
     msg->li_vn_mode=227;
     msg->stratum=0;
@@ -294,71 +361,167 @@ int64_t DoReq(int sockfd, socklen_t servlen, struct sockaddr cliaddr)
     msg->xmt.Ul_i.Xl_i=0;
     msg->xmt.Ul_f.Xl_f=0;
 
-    int len=48;
-    sendto(sockfd, (char *) msg, len, 0, &cliaddr, servlen);
-    int n = recvfrom(sockfd, msg, len, 0, NULL, NULL);
+    int retcode = sendto(sockfd, (char *) msg, len, 0, &cliaddr, servlen);
+    if (retcode < 0) {
+        printf("sendto() failed: %d\n", retcode);
+        seconds_transmit = -3;
+        goto _end;
+    }
 
-    ntohl_fp(&msg->rec, &prt->rec);
-    ntohl_fp(&msg->xmt, &prt->xmt);
+    fd_set fdset;
+    FD_ZERO(&fdset);
+    FD_SET(sockfd, &fdset);
 
-    time_t seconds_receive;
-    time_t seconds_transmit;
+    retcode = select(sockfd + 1, &fdset, NULL, NULL, &timeout);
+    if (retcode <= 0) {
+        printf("recvfrom() error\n");
+        seconds_transmit = -4;
+        goto _end;
+    }
 
-    Ntp2Unix(prt->rec.Ul_i.Xl_ui, seconds_receive);
+    recvfrom(sockfd, (char *) msg, len, 0, NULL, NULL);
+    ntohl_fp(&msg->xmt, &prt->xmt);
     Ntp2Unix(prt->xmt.Ul_i.Xl_ui, seconds_transmit);
 
+    _end:
+
     delete msg;
     delete prt;
 
-    return (seconds_receive + seconds_transmit) / 2;
+    return seconds_transmit;
 }
 
-int64_t NtpGetTime()
-{
-    int sockfd;
+int64_t NtpGetTime(CNetAddr& ip) {
     struct sockaddr cliaddr;
 
-#ifdef WIN32
-    int servlen;
-#else
+    SOCKET sockfd;
     socklen_t servlen;
-#endif
 
     if (!InitWithRandom(sockfd, servlen, &cliaddr))
         return -1;
 
+    ip = CNetAddr(((sockaddr_in *)&cliaddr)->sin_addr);
     int64_t nTime = DoReq(sockfd, servlen, cliaddr);
 
-#ifdef WIN32
-    closesocket(sockfd);
-#else
-    close(sockfd);
-#endif
+    CloseSocket(sockfd);
 
     return nTime;
 }
 
-int64_t NtpGetTime(std::string &strHostName)
+int64_t NtpGetTime(const std::string &strHostName)
 {
-    int sockfd;
     struct sockaddr cliaddr;
 
-#ifdef WIN32
-    int servlen;
-#else
+    SOCKET sockfd;
     socklen_t servlen;
-#endif
 
     if (!InitWithHost(strHostName, sockfd, servlen, &cliaddr))
         return -1;
 
     int64_t nTime = DoReq(sockfd, servlen, cliaddr);
 
-#ifdef WIN32
-    closesocket(sockfd);
-#else
-    close(sockfd);
-#endif
+    CloseSocket(sockfd);
 
     return nTime;
 }
+
+// NTP server, which we unconditionally trust. This may be your own installation of ntpd somewhere, for example. 
+// "localhost" means "trust no one"
+std::string strTrustedUpstream = "localhost";
+
+// Current offset
+int64_t nNtpOffset = INT64_MAX;
+
+int64_t GetNtpOffset() {
+    return nNtpOffset;
+}
+
+void ThreadNtpSamples(void* parg) {
+    const int64_t nMaxOffset = nOneDay; // Not a real limit, just sanity threshold.
+
+    printf("Trying to find NTP server at localhost...\n");
+
+    std::string strLocalHost = "127.0.0.1";
+    if (NtpGetTime(strLocalHost) == GetTime()) {
+        printf("There is NTP server active at localhost,  we don't need NTP thread.\n");
+
+        nNtpOffset = 0;
+        return;
+    }
+
+    printf("ThreadNtpSamples started\n");
+    vnThreadsRunning[THREAD_NTP]++;
+
+    // Make this thread recognisable as time synchronization thread
+    RenameThread("novacoin-ntp-samples");
+
+    CMedianFilter<int64_t> vTimeOffsets(200,0);
+
+    while (!fShutdown) {
+        if (strTrustedUpstream != "localhost") {
+            // Trying to get new offset sample from trusted NTP server.
+            int64_t nClockOffset = NtpGetTime(strTrustedUpstream) - GetTime();
+
+            if (abs64(nClockOffset) < nMaxOffset) {
+                // Everything seems right, remember new trusted offset.
+                printf("ThreadNtpSamples: new offset sample from %s, offset=%" PRId64 ".\n", strTrustedUpstream.c_str(), nClockOffset);
+                nNtpOffset = nClockOffset;
+            }
+            else {
+                // Something went wrong, disable trusted offset sampling.
+                nNtpOffset = INT64_MAX;
+                strTrustedUpstream = "localhost";
+
+                int nSleepMinutes = 1 + GetRandInt(9); // Sleep for 1-10 minutes.
+                for (int i = 0; i < nSleepMinutes * 60 && !fShutdown; i++)
+                    Sleep(1000);
+
+                continue;
+            }
+        }
+        else {
+            // Now, trying to get 2-4 samples from random NTP servers.
+            int nSamplesCount = 2 + GetRandInt(2);
+
+            for (int i = 0; i < nSamplesCount; i++) {
+                CNetAddr ip;
+                int64_t nClockOffset = NtpGetTime(ip) - GetTime();
+
+                if (abs64(nClockOffset) < nMaxOffset) { // Skip the deliberately wrong timestamps
+                    printf("ThreadNtpSamples: new offset sample from %s, offset=%" PRId64 ".\n", ip.ToString().c_str(), nClockOffset);
+                    vTimeOffsets.input(nClockOffset);
+                }
+            }
+
+            if (vTimeOffsets.size() > 1) {
+                nNtpOffset = vTimeOffsets.median();
+            }
+            else {
+                // Not enough offsets yet, try to collect additional samples later.
+                nNtpOffset = INT64_MAX;
+                int nSleepMinutes = 1 + GetRandInt(4); // Sleep for 1-5 minutes.
+                for (int i = 0; i < nSleepMinutes * 60 && !fShutdown; i++) 
+                    Sleep(1000);
+                continue;
+            }
+        }
+
+        if (GetNodesOffset() == INT_MAX && abs64(nNtpOffset) > 40 * 60)
+        {
+            // If there is not enough node offsets data and NTP time offset is greater than 40 minutes then give a warning.
+            std::string strMessage = _("Warning: Please check that your computer's date and time are correct! If your clock is wrong NovaCoin will not work properly.");
+            strMiscWarning = strMessage;
+            printf("*** %s\n", strMessage.c_str());
+            uiInterface.ThreadSafeMessageBox(strMessage+" ", std::string("NovaCoin"), CClientUIInterface::OK | CClientUIInterface::ICON_EXCLAMATION);
+        }
+
+        printf("nNtpOffset = %+" PRId64 "  (%+" PRId64 " minutes)\n", nNtpOffset, nNtpOffset/60);
+
+        int nSleepHours = 1 + GetRandInt(5); // Sleep for 1-6 hours.
+        for (int i = 0; i < nSleepHours * 3600 && !fShutdown; i++)
+            Sleep(1000);
+    }
+
+    vnThreadsRunning[THREAD_NTP]--;
+    printf("ThreadNtpSamples exited\n");
+}