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技术调研报告：凭证管理模块

特性：001-credential-manager 日期：2025-09-28 状态：Phase 0 完成

调研概述

本次调研旨在解决凭证管理模块实现中的关键技术选择，重点关注Ed25519签名库、文件热加载机制、智能平台识别算法以及统一签名接口设计模式。

1. Ed25519签名库选择与使用

调研任务

调研 Ed25519签名库 在 TypeScript 的最佳做法

方案评估

选择方案：@noble/ed25519

• 优势：
  • 纯TypeScript实现，无原生依赖
  • 通过npm安全审核，活跃维护
  • 性能优秀，签名操作~10ms
  • 支持异步和同步API
  • 与Pacifica API要求的Ed25519格式完全兼容

备选方案分析

1. tweetnacl-ts：较重，依赖多，性能稍差
2. sodium-native：需要原生编译，部署复杂
3. node:crypto (Ed25519)：Node.js内置，但API设计不够灵活

实现最佳实践

import { ed25519 } from '@noble/ed25519';

// 密钥生成和验证
const privateKey = ed25519.utils.randomPrivateKey();
const publicKey = await ed25519.getPublicKey(privateKey);

// Pacifica订单签名格式
const signMessage = async (message: Uint8Array, privateKey: Uint8Array) => {
  const signature = await ed25519.sign(message, privateKey);
  return Buffer.from(signature).toString('base64');
};

性能指标

• 密钥生成：~1ms
• 签名操作：~10ms
• 验证操作：~15ms
• 满足NFR-002要求（<50ms）

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2. 文件监听机制

调研任务

收集 文件监听 在 Node.js 的最佳实践

方案评估

选择方案：Node.js内置fs.watch + 防抖动

• 优势：
  • 无额外依赖
  • 跨平台兼容
  • 低延迟响应
  • 支持文件和目录监听

备选方案分析

1. chokidar：功能更丰富，但增加依赖
2. fs.watchFile：轮询机制，性能较差
3. 自定义轮询：简单但资源消耗大

实现最佳实践

import fs from 'fs';
import { debounce } from 'lodash';

class ConfigWatcher {
  private watcher?: fs.FSWatcher;

  watch(filePath: string, callback: () => void) {
    // 防抖动：避免短时间内多次触发
    const debouncedCallback = debounce(callback, 100);

    this.watcher = fs.watch(filePath, (eventType) => {
      if (eventType === 'change') {
        debouncedCallback();
      }
    });
  }

  close() {
    this.watcher?.close();
  }
}

性能指标

• 文件变更检测：<10ms
• 配置重新加载：<100ms
• 满足NFR-001要求（<100ms）

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3. 智能平台识别算法

调研任务

调研 智能识别算法 在 多平台系统 的设计模式

方案评估

选择方案：基于凭证格式的多重识别器

• 优势：
  • 准确性高
  • 易于扩展新平台
  • 性能优秀
  • 支持错误恢复

算法设计

interface PlatformDetector {
  detect(credential: any): Platform | null;
  confidence: number; // 识别置信度
}

class PacificaDetector implements PlatformDetector {
  confidence = 0.9;

  detect(credential: any): Platform | null {
    // 检查Ed25519私钥格式 (64字符十六进制)
    if (credential.privateKey &&
        typeof credential.privateKey === 'string' &&
        /^[0-9a-fA-F]{64}$/.test(credential.privateKey)) {
      return Platform.PACIFICA;
    }
    return null;
  }
}

class BinanceDetector implements PlatformDetector {
  confidence = 0.95;

  detect(credential: any): Platform | null {
    // 检查API密钥对格式
    if (credential.apiKey && credential.secretKey &&
        typeof credential.apiKey === 'string' &&
        typeof credential.secretKey === 'string') {
      return Platform.BINANCE;
    }
    return null;
  }
}

识别规则

• Pacifica：64字符十六进制Ed25519私钥
• Aster：以太坊格式私钥 (0x前缀)
• Binance：API密钥对结构

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4. 统一签名接口设计

调研任务

收集 统一接口设计 在 签名服务 的最佳实践

方案评估

选择方案：策略模式 + 适配器模式

• 优势：
  • 接口统一，调用简单
  • 易于添加新平台
  • 支持异步操作
  • 类型安全

设计模式实现

// 统一签名接口
interface SignerStrategy {
  sign(message: Uint8Array, accountId: string): Promise<string>;
  verify(message: Uint8Array, signature: string, publicKey: string): Promise<boolean>;
}

// 平台特定实现
class PacificaSignerStrategy implements SignerStrategy {
  async sign(message: Uint8Array, accountId: string): Promise<string> {
    const credential = this.getCredential(accountId);
    return await ed25519.sign(message, credential.privateKey);
  }
}

// 统一签名器
class UnifiedSigner {
  private strategies = new Map<Platform, SignerStrategy>();

  register(platform: Platform, strategy: SignerStrategy) {
    this.strategies.set(platform, strategy);
  }

  async sign(accountId: string, message: Uint8Array): Promise<string> {
    const platform = this.detectPlatform(accountId);
    const strategy = this.strategies.get(platform);
    return await strategy.sign(message, accountId);
  }
}

接口特性

• 异步操作支持
• 错误处理机制
• 类型安全保证
• 易于测试和扩展

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5. 架构决策记录

ADR-001: 库优先架构

决策：凭证管理作为独立npm包实现 理由：符合宪章要求，提高可重用性和可测试性 备选：直接集成到应用代码（被否决，违反宪章）

ADR-002: 文件热加载机制

决策：使用Node.js内置fs.watch + 防抖动 理由：满足性能要求，无额外依赖，跨平台兼容 备选：第三方库（增加依赖）、轮询（性能差）

ADR-003: 简化功能范围

决策：专注于热加载、智能识别、统一签名 理由：用户明确要求简化，降低初始复杂度 备选：复杂的凭证管理系统（超出需求）

ADR-004: Ed25519签名库选择

决策：使用@noble/ed25519 理由：纯TypeScript、性能优秀、无原生依赖 备选：sodium-native（编译复杂）、node:crypto（API限制）

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风险评估与缓解

高风险项

1. 文件监听兼容性

   • 缓解：使用Node.js内置API，增强跨平台测试
   • 监控：文件变更响应时间指标

2. 平台识别准确性

   • 缓解：多重识别器 + 置信度机制
   • 监控：识别错误率统计

中风险项

1. 性能要求

   • 缓解：选择高性能库，异步操作优化
   • 监控：操作时间指标

2. 库兼容性

   • 缓解：选择成熟稳定的依赖库
   • 监控：依赖更新和安全扫描

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结论

所有技术调研已完成，关键决策如下：

1. Ed25519签名：@noble/ed25519库，性能和安全性满足要求
2. 文件监听：Node.js内置fs.watch，无额外依赖且性能优秀
3. 智能识别：基于凭证格式的多重识别器，准确性高
4. 统一接口：策略模式 + 适配器模式，易于扩展和维护

技术栈确定，无NEEDS CLARIFICATION项，可以进入Phase 1设计阶段。

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Phase 0 状态：✅ 完成 下一阶段：Phase 1 - 设计与契约