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Amiga 68000 上实现完整 SSH2 栈：BebboSSH 的低内存优化

在 Amiga 68000 的 512KB RAM 限制下，用 BebboSSH 实现密钥交换、加密压缩、通道复用、SFTP 和终端模式的全栈 SSH2，提供静态缓冲参数与性能阈值。

在资源极度受限的复古平台如 Amiga 68000 上实现完整 SSH2 协议栈，是嵌入式系统工程的极致挑战。BebboSSH 项目针对 512KB RAM 约束，构建了从密钥交换（KEX）到 SFTP 的全功能客户端，支持远程登录、文件传输和通道复用，同时兼容终端模式。这种实现不依赖重量级库如 libssh2（通常需数 MB），而是采用纯手工优化的 C / 汇编代码，确保峰值内存不超过 256KB，留足系统开销。

SSH2 协议栈分为三层：传输层（RFC 4253）、用户认证（RFC 4252）和连接层（RFC 4254）。传输层核心是 KEX，建立共享密钥：支持 diffie-hellman-group1-sha1（1024-bit 模数，适合 68000 的整数运算）和 curve25519-sha256（若集成轻量椭圆曲线）。加密选用 aes128-ctr（块大小 16B，CTR 模式无填充开销）和 chacha20-poly1305（流式，68000 上 SIMD 优化潜力大）。MAC 用 hmac-sha1-96（截断至 96bit 减小包头）。压缩可选 zlib，但默认禁用或用静态 huffman 树限 8KB 状态。证据显示，在 8MHz 68000 上，KEX 握手耗时 <5s（基准测试于 AmigaOS BSD sockets）。

内存是首要瓶颈。传统 SSH 客户端缓冲区动态分配易爆 RAM，故 BebboSSH 全静态：输入 / 输出缓冲各 32KB（支持最大包 64KB），KEX 临时区 16KB（DH 公私钥 + hash），通道池 4 个 × 4KB（复用 shell/sftp），SFTP 读写缓存 8KB。总静态分配 <128KB，运行时堆峰值 64KB（认证令牌 + 终端逃逸序列）。汇编实现 bigint（mpint 运算用 68000 MULS/DIVS 指令，避开浮点），zlib 压缩用固定 4KB 窗口滑窗。风险：大包 flood 攻击下缓冲溢出，故限通道窗口 1MB，超时 30s 自动重连。

用户认证支持 publickey（ed25519 优先，小密钥）和 password（键盘交互）。连接层实现多路复用：单个 TCP 连接上通道（channel_open "session"/"sftp"），窗口调整（window_adjust 阈值 32KB），终端模式（TTY_OPS: echo、icanon 等，通过 AmigaOS ioctls 映射）。SFTP 子系统（RFC 4251）用 packet_type 90，命令如 init/open/read/write/close/stat，文件句柄池 16 个。终端逃逸用 escape_char 0x1b，兼容 vt100。

落地参数清单：

  • 缓冲配置：inbuf=32KB, outbuf=32KB, pktbuf=64KB；通道缓冲 4KB / 个，最大 8 通道。
  • KEX 优先序：curve25519-sha256, diffie-hellman-group14-sha256, diffie-hellman-group1-sha1；禁用 group-exchange（动态大质数）。
  • 加密 / MAC：aes128-ctr+hmac-sha2-256, chacha20-poly1305@openssh.com；禁用 3des-cbc（慢且弱）。
  • 压缩：none (默认), zlib@openssh.com (opt-in, 限 deflate 级别 1, 窗口 8KB)。
  • 认证：publickey (ed25519/rsa-sha2-256), password, keyboard-interactive；禁用 hostbased/gssapi。
  • 性能阈值：握手 <10s, 吞吐>10KB/s (aes128 on 68000), CPU 负载 <80% (via AmigaOS execbase)。
  • 监控点：heap_free >128KB, pkt_id <2^31-1, rekey_interval 1GB / 小时；日志 via BullMsg（Amiga 低开销）。
  • 回滚策略：若内存 >90% 占用，关闭闲通道；KEX 失败 3 次后 fallback group1；编译开关 -DNOCOMP -DNOZLIB 减 20KB。

实现步骤：

  1. 网络：AmigaOS bsdsocket.library，connect () 到 port 22。
  2. 握手：version_exchange，kexinit（硬码算法列表）。
  3. 认证循环：userauth_request 至 success。
  4. 通道：channel_open_session，shell_request 或 subsystem "sftp"。
  5. 事件循环：poll () 读写，packet_parse_dispatch。

测试验证：在 A500 (68000@7.16MHz, 1MB RAM) 上连现代 OpenSSH server，SFTP 传 1MB 文件 <2min，shell 响应 <1s。BebboSSH 代码 <50KB 二进制，远低于 Dropbear（200KB+）。

资料来源：RFC 4251-4254；franke.ms (BebboSSH 主页)；AmigaOS Developer Manual (bsdsocket)；68000 程序员手册（crypto asm）。

（正文 1056 字）

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