Introducción.

En criptografía, RSA (Rivest, Shamir y Adleman) es un sistema criptográfico de clave pública desarrollado en 1977. En la actualidad, RSA es el primer y más utilizado algoritmo de este tipo y es válido tanto para cifrar como para firmar digitalmente.

La seguridad de este algoritmo radica en el problema de la factorización de números enteros. Los mensajes enviados se representan mediante números, y el funcionamiento se basa en el producto, conocido, de dos números primos grandes elegidos al azar y mantenidos en secreto. Actualmente estos primos son del orden de 10200, y se prevé que su tamaño aumente con el aumento de la capacidad de cálculo de los ordenadores.

Como en todo sistema de clave pública, cada usuario posee dos claves de cifrado: una pública y otra privada. Cuando se quiere enviar un mensaje, el emisor busca la clave pública del receptor, cifra su mensaje con esa clave, y una vez que el mensaje cifrado llega al receptor, este se ocupa de descifrarlo usando su clave privada.

Se cree que RSA será seguro mientras no se conozcan formas rápidas de descomponer un número grande en producto de primos. La computación cuántica podría proveer de una solución a este problema de factorización.

Tomado del artículo RSA de Wikipedia.

Implementación.

La aplicación de demostración de esta técnica requiere del uso de por lo menos los siguientes namespaces.

using System;
using System.IO;
using System.Security;
using System.Security.Cryptography;

Proveedor del servicio de cifrado RSA.

El núcleo de la implementación es el objeto RSACryptoServiceProvider que realiza las labores de cifrado/descifrado de información.

public static RSACryptoServiceProvider rsa;

Establecer los valores iniciales del servicio.

En este punto se establecen los valores iniciales de configuración del servicio, los cuales son en su mayoría opcionales, y se instancia el objeto mencionado anteriormente.

const string CONTAINER_NAME = "ContenedorRSA";
CspParameters cspParams;
cspParams = new CspParameters(1);	// PROV_RSA_FULL
cspParams.Flags = CspProviderFlags.UseDefaultKeyContainer;
cspParams.KeyContainerName = CONTAINER_NAME;
// Instanciar el algoritmo de cifrado RSA
rsa = new RSACryptoServiceProvider(cspParams);

Generar las llaves.

En esta etapa se crea una pareja de llaves: pública y privada, para las labores de cifrado.  Estas se almacenan por conveniencia en formato XML en los archivos llave_publica.xml y llave_privada.xml correspondientemente.

// Generar y almacenar la llave pública
writer = new StreamWriter(@"llave_publica.xml");
string publicOnlyKeyXML = rsa.ToXmlString(false);
writer.Write(publicOnlyKeyXML);
writer.Close();
// Generar y almacenar la llave privada
writer = new StreamWriter(@"llave_privada.xml");
string publicPrivateKeyXML = rsa.ToXmlString(true);
writer.Write(publicPrivateKeyXML);
writer.Close();

Cargar las llaves.

Una vez que han sido creadas y almacenadas las llaves, estas no deben ser creadas nuevamente.  Para su uso se cargan desde los correspondientes archivos XML y se asocian con el proveedor de cifrado.

// Cargar y asociar la llave pública al proveedor de cifrado
StreamReader reader = new StreamReader(@"llave_publica.xml");
string publicOnlyKeyXML = reader.ReadToEnd();
rsa.FromXmlString(publicOnlyKeyXML);
reader.Close();
// Cargar y asociar la llave privada (y pública) al proveedor de cifrado
StreamReader reader = new StreamReader(@"llave_privada.xml");
string publicPrivateKeyXML = reader.ReadToEnd();
rsa.FromXmlString(publicPrivateKeyXML);
reader.Close();

Cifrar la información.

Para realizar el cifrado de los datos es necesario contar con la llave pública del destinatario.

cargarLlavePublica();
// Convertir el texto a cifrar (plano) a su representación en bytse
byte[] textoPlanoBytes = System.Text.Encoding.UTF8.GetBytes(textoPlano);
// Realizar el proceso de cifrado
byte[] textoCifradoBytes = rsa.Encrypt(textoPlanoBytes, false);
// Convertir el mensaje cifrado a su representación en cadena
string MensajeCifrado = Convert.ToBase64String(textoCifradoBytes);

Descifrar la información.

Para descifrar los datos y obtener el mensaje original es necesario contar con la llave privada del destinatario del mensaje.

cargarLlavePrivada();
// Convertir el texto cifrado a su representación en bytse
byte[] textoCifradoBytes = Convert.FromBase64String(textoCifrado);
// Realizar el proceso de descifrado
byte[] textoPlanoBytes = rsa.Decrypt(textoCifradoBytes, false);
// Convertir el mensaje descifrado a su representación en cadena
string MensajeDescifrado = System.Text.Encoding.UTF8.GetString(textoPlanoBytes);

Aplicación de demostración.

Aplicación de demostración del uso del algoritmo RSA

$ gmcs “/out:RSASample.exe” “/r:/usr/lib/mono/2.0/System.dll” /t:exe “RSASample/Main.cs”

Enlaces.

• Aplicación de demostración de cifrado asimétrico con RSA.
  http://demo.jorgeivanmeza.com/NET/RSASample/
• RSA en Wikipedia.
  http://es.wikipedia.org/wiki/RSA
• RSACryptoServiceProvider Class.
  http://msdn.microsoft.com/en-us/library/system.security.cryptography.rsacryptoserviceprovider.aspx

Introducción.

Tomado del artículo Advanced Encryption Standard de Wikipedia.

Implementación con strings.

La aplicación de demostración de esta técnica requiere del uso de por lo menos los siguientes namespaces.

using System;
using System.Security.Cryptography;
using System.Text;
using System.IO;

Establecer la clave y el vector de inicio.

Estos valores pueden ser especificados manualmente o de manera automática por el framework.  La implementación para permitir que se definan automáticamente estos valores es la siguiente.

Rijndael rijndael = Rijndael.Create();
byte[] key = rijndael.Key;
byte[] iv  = rijndael.IV;

Es posible forzar la generación de nuevas claves y nuevos vectores de inicio para el algoritmo utilizando los métodos rijndael.GenerateKey() y rijndael.GenerateIV() respectivamente.

Si por el contrario se desea especificar estos valores manualmente su implementación es la siguiente siendo strKey y strIv, la clave y el vector de inicialización como cadenas de texto.

byte[] key = UTF8Encoding.UTF8.GetBytes(strKey);
byte[] iv  = UTF8Encoding.UTF8.GetBytes(strIv);

Especificando estos valores manualmente es necesario garantizar que sus longitudes sean válidas para el algoritmo.  En este caso se utilizará una longitud de clave de 32 bits y una longitud de vector de inicio de 16 bits.

int keySize = 32;
int ivSize = 16;
Array.Resize(ref key, keySize);
Array.Resize(ref iv, ivSize);

Cifrado de cadenas de texto.

Para cifrar la información se requiere de los siguientes parámetros.

1. Cadena de texto con los datos a cifrar.
2. Clave.
3. Vector de inicio.

El proceso retornará finalmente una cadena de texto con los datos cifrados.

/**
 * Cifra una cadena texto con el algoritmo de Rijndael
 *
 * @param	plainMessage	mensaje plano (sin cifrar)
 * @param	Key		        clave del cifrado para Rijndael
 * @param	IV		        vector de inicio para Rijndael
 * @return	string		        texto cifrado
 */
public static string encryptString(String plainMessage, byte[] Key, byte[] IV)
{
    // Crear una instancia del algoritmo de Rijndael
    Rijndael RijndaelAlg = Rijndael.Create();
    // Establecer un flujo en memoria para el cifrado
    MemoryStream memoryStream = new MemoryStream();
    // Crear un flujo de cifrado basado en el flujo de los datos
    CryptoStream cryptoStream = new CryptoStream(memoryStream,
                                                 RijndaelAlg.CreateEncryptor(Key, IV),
                                                 CryptoStreamMode.Write);
    // Obtener la representación en bytes de la información a cifrar
    byte[] plainMessageBytes = UTF8Encoding.UTF8.GetBytes(plainMessage);
    // Cifrar los datos enviándolos al flujo de cifrado
    cryptoStream.Write(plainMessageBytes, 0, plainMessageBytes.Length);
    cryptoStream.FlushFinalBlock();
    // Obtener los datos datos cifrados como un arreglo de bytes
    byte[] cipherMessageBytes = memoryStream.ToArray();
    // Cerrar los flujos utilizados
    memoryStream.Close();
    cryptoStream.Close();
    // Retornar la representación de texto de los datos cifrados
    return Convert.ToBase64String(cipherMessageBytes);
}

Descifrado de cadenas de texto.

El proceso inverso, el de descifrado, se realiza de manera antagónica.  Para hacerlo es necesario contar con los siguientes parámetros.

1. Cadena de texto con los datos cifrados.
2. Clave.
3. Vector de inicio.

El proceso retornará finalmente una cadena de texto con los datos descifrados.

/**
 * Descifra una cadena texto con el algoritmo de Rijndael
 *
 * @param	encryptedMessage	mensaje cifrado
 * @param	Key			clave del cifrado para Rijndael
 * @param	IV			vector de inicio para Rijndael
 * @return	string			texto descifrado (plano)
 */
public static string decryptString(String encryptedMessage, byte[] Key, byte[] IV)
{
    // Obtener la representación en bytes del texto cifrado
    byte[] cipherTextBytes = Convert.FromBase64String(encryptedMessage);
    // Crear un arreglo de bytes para almacenar los datos descifrados
    byte[] plainTextBytes = new byte[cipherTextBytes.Length];
    // Crear una instancia del algoritmo de Rijndael
    Rijndael RijndaelAlg = Rijndael.Create();
    // Crear un flujo en memoria con la representación de bytes de la información cifrada
    MemoryStream memoryStream = new MemoryStream(cipherTextBytes);
    // Crear un flujo de descifrado basado en el flujo de los datos
    CryptoStream cryptoStream = new CryptoStream(memoryStream,
                                                 RijndaelAlg.CreateDecryptor(Key, IV),
                                                 CryptoStreamMode.Read);
    // Obtener los datos descifrados obteniéndolos del flujo de descifrado
    int decryptedByteCount = cryptoStream.Read(plainTextBytes, 0, plainTextBytes.Length);
    // Cerrar los flujos utilizados
    memoryStream.Close();
    cryptoStream.Close();
    // Retornar la representación de texto de los datos descifrados
    return Encoding.UTF8.GetString(plainTextBytes, 0, decryptedByteCount);
}

Implementación con archivos.

El cifrado y descifrado de mensajes en archivos se realiza de manera similar al expuesto anteriormente con cadenas, sin embargo varían los flujos (streams) utilizados para obtener y dirigir el flujo de la información.

Cifrado a archivos.

/**
 * Cifra una cadena texto con el algoritmo de Rijndael y lo almacena en un archivo
 *
 * @param	plainMessage	mensaje plano (sin cifrar)
 * @param	filename	        nombre del archivo donde se almacenará el mensaje cifrado
 * @param	Key		        clave del cifrado para Rijndael
 * @param	IV		        vector de inicio para Rijndael
 * @return	void
 */
public static void encryptToFile(String plainMessage, String filename, byte[] Key, byte[] IV)
{
    // Crear un flujo para el archivo a generarse
    FileStream fileStream = File.Open(filename, FileMode.OpenOrCreate);
    // Crear una instancia del algoritmo Rijndael
    Rijndael RijndaelAlg = Rijndael.Create();
    // Crear un flujo de cifrado basado en el flujo de los datos
    CryptoStream cryptoStream = new CryptoStream(fileStream,
                                                 RijndaelAlg.CreateEncryptor(Key, IV),
                                                 CryptoStreamMode.Write);
    // Crear un flujo de escritura basado en el flujo de cifrado
    StreamWriter streamWriter = new StreamWriter(cryptoStream);
    // Cifrar el mensaje a través del flujo de escritura
    streamWriter.WriteLine(plainMessage);
    // Cerrar los flujos utilizados
    streamWriter.Close();
    cryptoStream.Close();
    fileStream.Close();
}

Descifrado de archivos.

/**
 * Descifra el contenido de un archivo con el algoritmo de Rijndael y lo retorna
 * como una cadena de texto plano
 *
 * @param	filename		nombre del archivo donde se encuentra el mensaje cifrado
 * @param	Key			clave del cifrado para Rijndael
 * @param	IV			vector de inicio para Rijndael
 * @return	string			mensaje descifrado (plano)
 */
public static string decryptFromFile(String filename, byte[] Key, byte[] IV)
{
    // Crear un flujo para el archivo a generarse
    FileStream fileStream = File.Open(filename, FileMode.OpenOrCreate);
    // Crear una instancia del algoritmo Rijndael
    Rijndael RijndaelAlg = Rijndael.Create();
    // Crear un flujo de cifrado basado en el flujo de los datos
    CryptoStream cryptoStream = new CryptoStream(fileStream,
                                                 RijndaelAlg.CreateDecryptor(Key, IV),
                                                 CryptoStreamMode.Read);
    // Crear un flujo de lectura basado en el flujo de cifrado
    StreamReader streamReader = new StreamReader(cryptoStream);
    // Descifrar el mensaje a través del flujo de lectura
    string plainMessage = streamReader.ReadLine();
    // Cerrar los flujos utilizados
    streamReader.Close();
    cryptoStream.Close();
    fileStream.Close();
    return plainMessage;
}

Aplicación de demostración.

La aplicación de demostración incluye los conceptos y el código expuestos en este artículo.  Con ella es posible cifrar y descifrar un mensaje que consiste en una cadena de texto arbitraria en memoria y en un archivo.

Aplicación de demostración del uso del algoritmo Rijndael

Construír la aplicación.

La aplicación de demostración puede construírse utilizando la solución incluída en la distribución con MonoDevelop o Visual Studio.  También es posible construírla desde línea de comando (Mono) mediante la siguiente instrucción.

$ gmcs “/out:RijndaelSample.exe” “/r:/usr/lib/mono/2.0/System.dll” /t:exe “RijndaelSample/Main.cs”

Enlaces.

• Aplicación de demostración del cifrado Rijndael (AES) de cadenas y archivos.
  http://demo.jorgeivanmeza.com/NET/Rijndael-AES-Sample/
• Advanced Encryption Standard – AES (Rijndael).
  http://es.wikipedia.org/wiki/Advanced_Encryption_Standard
• AES Algoritm information.
  http://csrc.nist.gov/archive/aes/rijndael/wsdindex.html
• Rijndael Class en MSDN.
  http://msdn.microsoft.com/en-us/library/system.security.cryptography.rijndael.aspx
• How To: Encrypt and Decrypt Data Using a Symmetric (Rijndael) Key (C#/VB.NET).
  http://www.obviex.com/samples/Encryption.aspx

Introducción.

Una función de hashing recibe un bloque de datos arbitrarios y genera de manera determinística un arreglo de bytes con el valor de su hash, el cual tiene como característica el ser único para los datos procesados.

Los valores de hash tienen múltiples usos, entre ellos se utilizan en la criptografía para garantizar que la información de un mensaje no ha sido modificada.  Con este mismo uso, comúnmente se utiliza para determinar si la descarga de archivos ha sido exitosa o no (md5sum).

Existen varios algortimos de hashing, los mas conocidos son MD5 de 128 bits y SHA1 de 160 bits.  El primero de ellos es muy utilizado actualmente, especialmente para el almacenamiento de contraseñas, sin embargo ya no se considera seguro por lo cual es conveniente utilizar el segundo mencionado.

Implementación en C#/Mono.

Para la implementaciones que se describen a continuación se utilizaron los siguientes namespaces.

using System;
using System.IO;
using System.Text;
using System.Security.Cryptography;

Calcular el hash de una cadena.

El primer paso es crear instancias de los algoritmos de hashing.

HashAlgorithm md5  = HashAlgorithm.Create("MD5");
HashAlgorithm sha1 = HashAlgorithm.Create("SHA1");

Posteriormente se calcula el valor del hash de la cadena texto (text) especificada.

Byte[] md5Data  = md5.ComputeHash(UTF8Encoding.UTF8.GetBytes(text));
Byte[] sha1Data = sha1.ComputeHash(UTF8Encoding.UTF8.GetBytes(text));

Finalmente su valor puede ser manipulado o entregado al usuario.

Console.WriteLine("MD5:  " + BitConverter.ToString(md5Data).Replace("-", ""));
Console.WriteLine("SHA1: " + BitConverter.ToString(sha1Data).Replace("-", ""));

Calcular el hash de un archivo.

El procedimiento es muy similar al cálculo de hash de una cadena, pero a diferencia de este, los datos provienen de un flujo de archivo al cual se le calcula su valor.

FileStream fs = File.OpenRead(filename);
md5Data  = md5.ComputeHash(fs);
sha1Data = sha1.ComputeHash(fs);
fs.Close ();

Introducción.

Últimamente he tenido ganas de desarrollar en C# para retomar este lenguaje que tengo un poco abandonado y al mismo tiempo probar los avances que ha tenido el proyecto Mono.  Que mejor inicio que desarrollar una aplicación muy simple para georreferenciar ciudades aprovechando el servicio web de Geonames, esta a su vez me servirá para complementarla y solucionar un problema de información que tengo para otro proyecto.

Como se podrá apreciar, el código es muy sencillo ya que no utilizo ninguna librería adicional a las estándar, sin embargo es interesante y puede serle de utilidad a alguien mas.

Cuál es la necesidad ?

El problema que se tiene es la necesidad de georreferenciar ubicaciones, es decir, conociendo su nombre obtener su ubicación en términos de latitud y longitud.

Si estoy en Manizales, Caldas, Colombia estaré realmente en latitud 5.07, longitud -75.52056.

Es necesario tener en cuenta que muchas veces el servicio de georreferenciación retorna múltiples resultados ya que pueden haberse referenciado varios sitios con el mismo nombre, haberse cambiado el nombre de la ubicación o tenerse varios hitos de diferente nivel administrativo.  En Geonames esto último se identifica mediante los campos de características.  Consulte el sitio web de Geonames para mas información acerca de los feature codes.

Cómo es el servicio web ?

El servicio web de búsquedas de Geonames recibe una cadena de texto con la ubicación que se desea georreferenciar y retorna una cadena de texto en formato XML (en este caso) con los resultados obtenidos.

Por ejemplo, la consulta de Manizales, Caldas, Colombia se realizaría a través del siguiente URL.

http://ws.geonames.org/search?lang=es&type=xml&style=FULL&q=Manizales,Caldas,Colombia

Retornará el siguiente resultado.

<geonames style="FULL">
    <totalResultsCount>2</totalResultsCount>
    <geoname>
        <toponymName>Manizales</toponymName>
        <name>Manizales</name>
        <lat>5.07</lat>
        <lng>-75.52056</lng>
        <geonameId>3675443</geonameId>
        <countryCode>CO</countryCode>
        <countryName>Colombia</countryName>
        <fcl>P</fcl>
        <fcode>PPLA</fcode>
        <fclName>city, village,...</fclName>
        <fcodeName>seat of a first-order administrative division</fcodeName>
        <population>357814</population>
        <alternateNames>Manisales,Manisalesas,Manizales,Манисалес</alternateNames>
        <elevation/>
        <continentCode>SA</continentCode>
        <adminCode1>37</adminCode1>
        <adminName1>Caldas</adminName1>
        <adminCode2/>
        <adminName2/>
        <alternateName lang="en">Manizales</alternateName>
        <alternateName lang="pl">Manizales</alternateName>
        <alternateName lang="lt">Manisalesas</alternateName>
        <alternateName lang="bg">Манисалес</alternateName>
        <alternateName lang="cs">Manizales</alternateName>
        <alternateName lang="link">http://en.wikipedia.org/wiki/Manizales</alternateName>
        <alternateName lang="de">Manizales</alternateName>
        <alternateName lang="sv">Manizales</alternateName>
        <alternateName lang="es">Manizales</alternateName>
        <alternateName lang="no">Manizales</alternateName>
        <alternateName lang="pt">Manizales</alternateName>
        <timezone dstOffset="-5.0" gmtOffset="-5.0">America/Bogota</timezone>
        <score>1.0</score>
    </geoname>
    <geoname>
        <toponymName>Manizales</toponymName>
        <name>Manizales</name>
        <lat>5.08333</lat>
        <lng>-75.5</lng>
        <geonameId>3675444</geonameId>
        <countryCode>CO</countryCode>
        <countryName>Colombia</countryName>
        <fcl>A</fcl>
        <fcode>ADM2</fcode>
        <fclName>country, state, region,...</fclName>
        <fcodeName>second-order administrative division</fcodeName>
        <population/>
        <alternateNames/>
        <elevation/>
        <continentCode>SA</continentCode>
        <adminCode1>37</adminCode1>
        <adminName1>Caldas</adminName1>
        <adminCode2>3675444</adminCode2>
        <adminName2>Manizales</adminName2>
        <timezone dstOffset="-5.0" gmtOffset="-5.0">America/Bogota</timezone>
        <score>0.3448537290096283</score>
    </geoname>
</geonames>

Finalmente la tarea de la aplicación que consuma el servicio será procesar el documento XML y obtener la información que necesite.

Cómo es la implementación ?

Las librerías (namespaces) utilizados son los siguientes.

using System;
using System.Net;
using System.Text;
using System.Xml;
using System.Collections.Generic;

Se prepara el URL para consumir el servicio con la ubicación a geocodificar.  En este caso, especifico una por defecto si no suministra una.

string location = (args.Length == 0) ? "Manizales, Caldas, Colombia" : args[0];
string url = "http://ws.geonames.org/search?lang=es&type=xml&style=FULL&q=" + location;

Se consume el servicio web y se obtiene la cadena de texto con la respuesta en formato XML.

WebClient client = new WebClient();
string xml = client.DownloadString(url);

Se crea un objeto para manipular el documento XML recién recibido, se obtienen los nodos relacionados con la respuesta de la georreferenciación (geoname)  y se verifica que haya registros, de lo contrario no habrá nada que hacer.

XmlDocument doc = new XmlDocument();
doc.LoadXml(xml);
XmlNodeList geonames = doc.GetElementsByTagName("geoname");
if(geonames.Count == 0)
 throw new Exception("There is no geonames in the result!");
else
 Console.WriteLine("I found " + geonames.Count + " places!\n");

Se recorren los resultados obtenidos extrayéndoles la información georreferenciada que se requiera.

foreach(XmlElement place in geonames)
{
 Console.WriteLine("* LUGAR: " + place["name"].InnerText + "\n");
 Console.WriteLine("\tNombre: "          + place["name"].InnerText);
 Console.WriteLine("\tDepartamento: "    + place["adminName1"].InnerText);
 Console.WriteLine("\tLatitud: "         + place["lat"].InnerText);
 Console.WriteLine("\tLongitud: "        + place["lng"].InnerText);
 Console.WriteLine("\tPaís: "            + place["countryName"].InnerText +
                   " (" + place["countryCode"].InnerText + ")");
 Console.WriteLine("\tPoblación: "       + place["population"].InnerText + " habitantes");
 Console.WriteLine("\tPaís: "            + place["countryName"].InnerText +
                   " (" + place["countryCode"].InnerText + ")");
 Console.WriteLine("\tCaracterísticas: " + place["fcl"].InnerText + "/" + place["fcode"].InnerText +
                   "> " + place["fclName"].InnerText + " (" + place["fcodeName"].InnerText + ")");
 Console.WriteLine();
}

Cómo construyo el programa ?

Si se utiliza VisualStudio/MonoDevelop sólo es necesario abrir la solución (incluída en el paquete de demostración) y ejecutar el comando de Build o Run del menú.

Si se desea realizar manualmente deberá ejecutarse un comando como el siguiente.

$ gmcs "/out:GeoCoderSimple.exe" "/r:/usr/lib/mono/2.0/System.dll" "/r:/usr/lib/mono/2.0/System.Xml.dll" /t:exe "geonames_search_raw/Main.cs"

Donde geonames_search_raw/Main.cs es el código fuente de la aplicación y GeoCoderSimple.exe será el archivo binario resultante.

Cómo ejecuto el ejemplo ?

Ya sea invocándolo desde el IDE o desde línea de comando, el programa recibe un argumento.  En caso de obviarse este argumento se utilizará el valor por defecto.

$ ./GeoCoderSimple.exe

I found 2 places!
* LUGAR: Manizales
 Nombre: Manizales
 Departamento: Caldas
 Latitud: 5.07
 Longitud: -75.52056
 País: Colombia (CO)
 Población: 357814 habitantes
 País: Colombia (CO)
 Características: P/PPLA> city, village,... (seat of a first-order administrative division)
* LUGAR: Manizales
 Nombre: Manizales
 Departamento: Caldas
 Latitud: 5.08333
 Longitud: -75.5
 País: Colombia (CO)
 Población:  habitantes
 País: Colombia (CO)
 Características: A/ADM2> country, state, region,... (second-order administrative division)

Enlaces.

• Geonames.
  http://www.geonames.org/
  • Search Web Service.
    http://www.geonames.org/export/geonames-search.html
• Código fuente de la aplicación de ejemplo (C#/Mono/MonoDevelop).
  http://demo.jorgeivanmeza.com/NET/GeonamesSearchRaw/

Ubuntu.

$ sudo aptitude install build-essential

ArchLinux.

# pacman -S base-devel

Introducción.

Hay un detalle muy simple que debe tenerse en cuenta cuando se ejecutan en el cluster programas escritos en C y C++ con respecto al manejo de los parámetros de línea de comando que recibe el programa.  En estos lenguajes siempre el primer parámetro, es decir argv[0], recibe el nombre y ruta del archivo ejecutable del programa que se está corriendo.  Muchos desarrolladores utilizan este valor para conocer alguna información interesante como el directorio hogar del programa.

En Condor, debido a su arquitectura y método de ejecución de los procesos en los nodos trabajadores, esto tiene una variación que debe ser tenida en cuenta.  El primer parámetro de línea de comando de los trabajos que se ejecutan en el cluster no hará referencia al programa como tal sino al condor_exec quien es el proceso que efectivamente ejecuta el programa en el nodo trabajador.

When Condor starts up your job, it renames argv[0] (which usually contains the name of the program) to condor_exec. This is convenient when examining a machine’s processes with the Unix command ps; the process is easily identified as a Condor job.  Unfortunately, some programs read argv[0] expecting their own program name and get confused if they find something unexpected like condor_exec.
Tomado de la sección 2.15.1 del manual de Condor: Potencial problems, Renaming of argv[0].

Verificación.

Crear el programa de prueba.

$ vi argv0.c

#include <stdio.h>

int main(int argc, char* argv[])
{
 int i = 0;

 printf("\nParameters count: %d.\n\n", argc);

 for(i=0; i<argc; i++)
 {
    printf("\tParameter '%d': %s.\n", i, argv[i]);
 }

 printf("\nDone!\n\n");

 return 0;
}

Compilarlo (de una vez con soporte para el Cluster).

$ condor_compile gcc argv0.c -o argv0

Ejecución local.

$ ./argv0 p1 p2 p3 p4

Condor: Notice: Will checkpoint to ./argv0.ckpt
Condor: Notice: Remote system calls disabled.

Parameters count: 5.

Parameter ’0′: ./argv0.
Parameter ’1′: p1.
Parameter ’2′: p2.
Parameter ’3′: p3.
Parameter ’4′: p4.

Done!

Creación del archivo de envío de trabajos al cluster.

$ vi argv0.submit

executable = argv0
universe   = vanilla
output     = argv0.out
error      = argv0.error
log        = argv0.log
arguments  = p1 p2 p3 p4

Enviar el trabajo al cluster.

$ condor_submit argv0.submit

Verificar la salida estándar del trabajo ejecutado.

$ cat argv0.out

Parameters count: 5.

Parameter ’0′: condor_exec.exe.
Parameter ’1′: p1.
Parameter ’2′: p2.
Parameter ’3′: p3.
Parameter ’4′: p4.

Done!

Una forma para realizar comunicación entre los prims internos de OpenSimulator o Second Life y el mundo externo es a través del uso de XML-RPC el cual permite enviar mensajes a un objeto dentro de una región, siempre y cuando este se haya registrado para recibir dicha comunicación.

Crear Script para Recibir Datos :

• Abrir nuestro visor favorito y entrar al servidor de OpenSimulator o SecondLife
• Crear un objeto
• Adicionar un Script
• Abrir el script
• Colocar el siguiente codigo :

  default {
     state_entry()
     {
        llOpenRemoteDataChannel();
     }
  
     remote_data(integer type, key channel, key message_id, string sender, integer ival, string sval) {
        if(type == REMOTE_DATA_CHANNEL) {
           llOwnerSay("Canal : " + (string) channel + "");
        }
        else if(type == REMOTE_DATA_REQUEST) {
           llRemoteDataReply(channel,NULL_KEY,"Exito",1221);
           llOwnerSay("Cadena : " + sval + "nNumero: " + (string) ival);
        }
        else {
           llOwnerSay("Error");
        }
     }
  }

• Guardar
• En este momento el servidor debe compilar el script y muestra en el chat :
  [11:54]  Compile successful
  [11:54]  Primitive: Canal : 61b5e9ca-9378-4254-af36-d78d6ed839de
• La cadena : 61b5e9ca-9378-4254-af36-d78d6ed839de es el identificador del canal por el cual escucha el prim, es diferente para cada prim

Enviar Datos con C# :

Se utilizara la libreria XmlRpcCS para realizar la comunicación entre la aplicación y el objeto en OpenSimulator o SecondLife.

• Abrir una consola
• Crear el directorio para el cliente
  mkdir clientxmlrpc
• Cambiar al directorio
  cd clientxmlrpc
• Copiar la libreria al directorio actual
  cp ../XmlRpcCS/XmlRpcCS.dll .
• Crear un archivo Client.cs y adicionamos el siguiente codigo :

  using System.Collections;
  using Nwc.XmlRpc;
   
  public class Client {
          public static void Main() {
                  // Informacion del Servidor de Second Life
                  // Canal por donde escucha el cliente
                  string server = "http://xmlrpc.secondlife.com/cgi-bin/xmlrpc.cgi";
                  string channel = "eafc58de-5d8a-364e-d6d8-4c4cab0129f4";
   
                  // Parametros
                  Hashtable args = new Hashtable();
                  args.Add("Channel",channel);
                  args.Add("IntValue",12345);
                  args.Add("StringValue","Hello World!"); 
   
                  // Cliente XMLRPC
                  XmlRpcRequest request = new XmlRpcRequest();
                  request.MethodName = "llRemoteData";
                  request.Params.Add(args);
   
                  // Invocacion y Resultado
                  Hashtable ret = (Hashtable) request.Invoke(server);
                  System.Console.WriteLine(ret["StringValue"]);
                  System.Console.WriteLine(ret["IntValue"]);
          }
  }

• Compilamos el codigo :
  gmcs -lib:. -r:XmlRpcCS.dll Client.cs
• Ejecutamos
  mono Client.exe
• Debe mostrar en pantalla los valores enviados por el objeto
  Exito
  1221
• Mienstras tanto en OpenSimulator debe aparecer en el chat la informacion enviada
  Hello World!!! 12345

Para usar el mismo codigo con OpenSimulator la cadena server debe tener la direccion de nuestro servidor : http://<ipServidor>:<puerto>/cgi-bin/xmlrpc.cgi

Enlaces :

• LSL XML-RPC en OpenSimulator
  http://www.marlonj.com/blog/2008/12/lsl-xml-rpc-en-opensimulator
• XML-RPC
  http://www.xmlrpc.com
• LSL XML-RPC en Second Life
  http://wiki.secondlife.com/wiki/Category:LSL_XML-RPC

Actualmente algunos sistemas como OpenSimulator o Second Life utilizan servicios remotos basados en XML-RPC, por tal motivo es necesario utilizar una libreria para realizar los llamados a estos servicios, actualmente para Microsoft .NET podemos encontrar dos librerias :

• Microsoft .NET: client/server (Charles Cook)
  http://www.cookcomputing.com/xmlrpc/xmlrpc.shtml
• Microsoft .NET: client/server (Nicholas Christopher)
  http://sourceforge.net/projects/xmlrpccs

Utilizaremos la libreria XmlRpcCS, la cual es utilizada por el proyecto OpenSimulator para implementar el servicio de XMLRPC que permite realizar llamados remotos a objetos en este mundo virtual.

Requerimientos :

• Debemos instalar lo paquetes para compilar la libreria
  sudo apt-get install nant mono-2.0-devel libmono-winforms2.0-cil mono-1.0-devel

Construcción de la Libreria :

• Abrir una consola
• Descargar la ultima versión de la libreria
  http://sourceforge.net/project/platformdownload.php?group_id=123702
• Por ejemplo la versión 1.10
  wget http://ufpr.dl.sourceforge.net/sourceforge/xmlrpccs/XmlRpcCS-1.10.zip
• Descomprimir el archivo
  unzip XmlRpcCS-1.10.zip
• Cambiar al directorio de la libreria
  cd XmlRpcCS
• Compilar la libreria
  nant
• El archivo XmlRpcCS.dll es creado

Enlaces :

• XML-RPC
  http://www.xmlrpc.com

Despues de compilar la libreria de linopenmetaverse me dedique hacer el primer programa con la libreria, donde un avatar se autentique con el servidor y permanezca en el mundo un determinado tiempo y despues salga de este, esto con el fin de conocer el uso de la libreria y los pasos requeridos para compilar el programa.

Al principio solo dejaba al avatar cinco segundos en el mundo, pero al tratar de entrar de nuevo el servidor me sacaba diciendo que el avatar ya estaba logueado, entonces probe con 60 segundos, 30 segundos, al final me quede con 15 segundos asegurando asi que el proceso de autenticacion y loqueo se cumpla totalmente, para luego proceder a cerrar la conexion.

• Abrir una consola
• Crear el directorio para nuestro programa
  mkdir MyBot
  cd MyBot
• Copiar las dlls necesarias de la libreria libopenmetaverse compiladas anteriormente
  cp <directorio libopenmv>/trunk/bin/OpenMetaverse.dll .
  cp <directorio libopenmv>/trunk/bin/OpenMetaverseTypes.dll .
  cp <directorio libopenmv>/trunk/bin/OpenMetaverse.StructuredData.dll .
  cp <directorio libopenmv>/trunk/bin/log4net.dll .
• Crear el programa en C#
  vi MyBot.cs

  using System;
  using System.Threading;
  using OpenMetaverse; // Libreria de Acceso OpenSimulator
   
  public class MyBot
  {
          public static void Main()
          {
                  // Crear cliente
                  GridClient client = new GridClient();
   
                  // Informacion acerca del avatar y la aplicacion
                  LoginParams loginParams =
                           client.Network.DefaultLoginParams(
                                  "Juan","Perez","1234","MyBot","0.1");
   
                  // Colocamos la direccion de nuestro simulador
                  loginParams.URI = "http://192.168.1.3:9000/";
   
                  // Tratamos de entrar
                  if(client.Network.Login(loginParams))
                  {
                          // Si entramos sacamos un mensaje,
                          // esperamos 15 segundos
                          // y salimos del mundo
                          Console.WriteLine("Entrando ...");
                          Thread.Sleep(15000);
                          client.Network.Logout();
                  }
                  else
                          // Si no fue posible loguearse, mostrar error
                          Console.WriteLine(client.Network.LoginMessage);
          }
  }

• Compilar el programa :
  gmcs -lib:. -r:OpenMetaverse.dll MyBot.cs
• Ejecutar el programa :
  mono MyBot.exe

Para verificar que esto esta funcionando puede abrir el visor y entrar con un usuario a la zona inicial de la region, cuando ejecute el programa Juan Perez aparecera por unos momentos.

La libreria Libsecondlife que necesito para hacer algunos desarrollos con SecondLife y OpenSimulator para un trabajo que estoy realizando y que en un futuro estare publicando, esta escrita en C# y puede ser utilizada en Ubuntu con Mono, asi que ha escribir codigo en C#, bueno al menos ya soy Desarrollador 5 Estrellas :p

Instalar Compilador de C# :

• Abrir una consola
• Debemos instalar el compilador de c#,
  esto debe instalar la plataforma mono si no se ha instalado previamente :
  sudo apt-get install mono-mcs
• Voila !!!

Escribir, Compilar y Ejecutar Programa :

• Crear el archivo HolaMundo.cs
  vi HolaMundo.cs
• Escribir el siguiente programa en C# :

  using System;
   
  public class HolaMundo
  {
          public static void Main()
          {
                  Console.WriteLine("Hola Mundo");
          }
  }

• Compilar el Programa
  mcs HolaMundo.cs
• Ejecutar el Programa, nos debe salir en consola el mensaje Hola Mundo
  mono HolaMundo.exe