Automatically choose between NTP, median peer time and system clock.
[novacoin.git] / src / ntp.cpp
index 35d6a73..b069f39 100644 (file)
@@ -1,4 +1,3 @@
-
 #ifdef WIN32
 #include <winsock2.h>
 #else
@@ -13,8 +12,8 @@
 #endif
 
 #include "netbase.h"
-#include "util.h"
 #include "net.h"
+#include "util.h"
 
 extern int GetRandInt(int nMax);
 
@@ -80,9 +79,9 @@ struct pkt {
   uint8_t  mac[5 * sizeof(uint32_t)]; /* mac */
 };
 
-int nServersCount = 107;
+const int nServersCount = 147;
 
-std::string NtpServers[107] = {
+std::string NtpServers[147] = {
     // Microsoft
     "time.windows.com",
 
@@ -92,7 +91,22 @@ std::string NtpServers[107] = {
     "time3.google.com",
     "time4.google.com",
 
+    // Hurricane Electric
+    "clock.sjc.he.net",
+    "clock.nyc.he.net",
+
+    // SixXS
+    "ntp.sixxs.net",
+    "ntp.eu.sixxs.net",
+    "ntp.us.sixxs.net",
+    "ntp.ap.sixxs.net",
+
     // Russian Federation
+    "ntp.karelia.pro",
+    "ntp.alpet.me",
+    "aviel.alpet.me",
+    "ntp.sampo.ru",
+    "ntp.szt.ru",
     "ntp.ix.ru",
     "ntp1.stratum2.ru",
     "ntp2.stratum2.ru",
@@ -122,6 +136,15 @@ std::string NtpServers[107] = {
     "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",
+    "ntp1.cs.wisc.edu",
+    "ntp2.cs.wisc.edu",
+    "ntp3.cs.wisc.edu",
     "ntp-01.caltech.edu",
     "ntp-02.caltech.edu",
     "ntp-03.caltech.edu",
@@ -193,6 +216,7 @@ std::string NtpServers[107] = {
     // 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",
@@ -201,6 +225,19 @@ std::string NtpServers[107] = {
     "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",
+    "www1.cmc.ec.gc.ca",
+    "www2.cmc.ec.gc.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",
@@ -208,53 +245,22 @@ std::string NtpServers[107] = {
     "2.jp.pool.ntp.org",
     "3.jp.pool.ntp.org",
 
-    // ... To be continued
-};
-
-bool InitWithRandom(SOCKET &sockfd, socklen_t &servlen, struct sockaddr *pcliaddr) {
-    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);
+    // 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",
 
-        if (sockfd == INVALID_SOCKET)
-            continue; // socket initialization error
+    // Slovenia
+    "time.ijs.si",
 
-        if (connect(sockfd, (struct sockaddr *) &servaddr, sizeof(servaddr)) == -1 ) {
-            continue; // "connection" error
-        }
-
-        *pcliaddr = *((struct sockaddr *) &servaddr);
-        servlen = sizeof(servaddr);
-        return true;
-    }
+    // ???
+    "clepsydra.dec.com",
 
-    return false;
-}
+    // ... To be continued
+};
 
 bool InitWithHost(std::string &strHostName, SOCKET &sockfd, socklen_t &servlen, struct sockaddr *pcliaddr) {
     sockfd = -1;
@@ -296,6 +302,17 @@ bool InitWithHost(std::string &strHostName, SOCKET &sockfd, socklen_t &servlen,
     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
@@ -347,36 +364,14 @@ int64_t DoReq(SOCKET sockfd, socklen_t servlen, struct sockaddr cliaddr) {
     }
 
     recvfrom(sockfd, (char *) msg, len, 0, NULL, NULL);
-
-    ntohl_fp(&msg->rec, &prt->rec);
     ntohl_fp(&msg->xmt, &prt->xmt);
-
-    time_t seconds_receive;
     time_t seconds_transmit;
-
-    Ntp2Unix(prt->rec.Ul_i.Xl_ui, seconds_receive);
     Ntp2Unix(prt->xmt.Ul_i.Xl_ui, seconds_transmit);
 
     delete msg;
     delete prt;
 
-    return (seconds_receive + seconds_transmit) / 2;
-}
-
-int64_t NtpGetTime() {
-    struct sockaddr cliaddr;
-
-    SOCKET sockfd;
-    socklen_t servlen;
-
-    if (!InitWithRandom(sockfd, servlen, &cliaddr))
-        return -1;
-
-    int64_t nTime = DoReq(sockfd, servlen, cliaddr);
-
-    closesocket(sockfd);
-
-    return nTime;
+    return seconds_transmit;
 }
 
 int64_t NtpGetTime(CNetAddr& ip) {
@@ -413,27 +408,79 @@ int64_t NtpGetTime(std::string &strHostName)
     return nTime;
 }
 
-void ThreadNtpSamples(void* parg)
-{
+// 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) {
+
+    // Maximum offset is 2 hours.
+    const int64_t nMaxOffset = 7200;
+
     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) {
-        CNetAddr ip;
-        int64_t nTime = NtpGetTime(ip);
+        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.
+                nNtpOffset = nClockOffset;
+            }
+            else {
+                // Something went wrong. Disable trusted offset sampling and wait 600 seconds.
+                nNtpOffset = INT64_MAX;
+                strTrustedUpstream = "localhost";
 
-        if (nTime > 0 && nTime != 2085978496) { // Skip the deliberately wrong timestamps
-            AddTimeData(ip, nTime);
+                for (int i = 0; i < 600 && !fShutdown; i++) // Sleep for 5 minutes
+                    Sleep(1000);
+
+                continue;
+            }
         }
         else {
-            Sleep(600000); // In case of failure wait 600 seconds and then try again
-            continue;
+            // 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
+                    vTimeOffsets.input(nClockOffset);
+                }
+            }
+
+            if (vTimeOffsets.size() > 2) {
+                nNtpOffset = vTimeOffsets.median();
+            }
+            else {
+                // Not enough offsets yet, try again 300 seconds later.
+                nNtpOffset = INT64_MAX;
+                for (int i = 0; i < 300 && !fShutdown; i++) 
+                    Sleep(1000);
+                continue;
+            }
         }
 
-        Sleep(43200000); // Sleep for 12 hours
+        printf("nNtpOffset = %+" PRId64 "  (%+" PRId64 " minutes)\n", nNtpOffset, nNtpOffset/60);
+
+        for (int i = 0; i < 43200 && !fShutdown; i++) // Sleep for 12 hours
+            Sleep(1000);
     }
 
     vnThreadsRunning[THREAD_NTP]--;