releases/tests/Paca.Tests/Core/ConcurrencyAndCacheIntegrityExtremeRedTests.cs

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.IO;
using System.Linq;
using System.Threading.Tasks;
using Paca.Core.Hls;
using Paca.Core.Platform;
using Xunit;

namespace Paca.Tests.Core;

/// <summary>
/// Cycle 4: 극한 RED 시나리오 - 카오스 멀티스레딩 동시성 무결성 및 경로 순회(Path Traversal) / 파일 락 방어선 검증
/// </summary>
public class ConcurrencyAndCacheIntegrityExtremeRedTests
{
    [Fact]
    public void Cycle4_Gate1_VideoDeduplicator_ConcurrentStress_MustNotThrowOrCorrupt()
    {
        var deduplicator = new VideoDeduplicator(maxHammingThreshold: 5);
        const int TaskCount = 32;
        const int IterationsPerTask = 200;

        Parallel.For(0, TaskCount, taskId =>
        {
            for (int i = 0; i < IterationsPerTask; i++)
            {
                var filePath = $"C:/media/video_{taskId}_{i}.mp4";
                ulong hash = (ulong)(taskId * 10000 + i);

                // 동시 등록
                deduplicator.RegisterVideo(filePath, hash);

                // 동시 검색
                var match = deduplicator.FindDuplicate(hash);
                Assert.NotNull(match);
                Assert.Equal(0, match.HammingDistance);
            }
        });

        Assert.Equal(TaskCount * IterationsPerTask, deduplicator.RegisteredCount);
    }

    [Fact]
    public void Cycle4_Gate2_MultiSourceSegmentAccelerator_ConcurrentStress_MustNotThrow()
    {
        var accelerator = new MultiSourceSegmentAccelerator();
        for (int i = 0; i < 5; i++)
        {
            accelerator.AddMirror($"https://cdn{i}.example.com/hls/");
        }

        const int TaskCount = 32;
        const int IterationsPerTask = 200;

        Parallel.For(0, TaskCount, taskId =>
        {
            for (int i = 0; i < IterationsPerTask; i++)
            {
                var targetMirror = $"https://cdn{i % 5}.example.com/hls/";
                if (i % 3 == 0)
                {
                    accelerator.RecordFailure(targetMirror);
                }
                else if (i % 3 == 1)
                {
                    accelerator.RecordLatency(targetMirror, TimeSpan.FromMilliseconds(20 + i));
                }
                else
                {
                    var mirror = accelerator.SelectBestMirror(i);
                    Assert.NotEmpty(mirror);
                    var fastest = accelerator.GetFastestMirror();
                    Assert.NotNull(fastest);
                }
            }
        });
    }

    [Fact]
    public void Cycle4_Gate3_PredictiveChunkPrefetcher_ConcurrentStress_MustNotThrow()
    {
        var prefetcher = new PredictiveChunkPrefetcher(initialWindowSize: 3, minWindowSize: 1, maxWindowSize: 10, maxSamples: 10);
        const int TaskCount = 32;
        const int IterationsPerTask = 200;

        Parallel.For(0, TaskCount, taskId =>
        {
            for (int i = 0; i < IterationsPerTask; i++)
            {
                long bytes = 1_000_000 + (taskId * 50_000);
                var duration = TimeSpan.FromMilliseconds(200 + (i % 100));

                prefetcher.RecordChunkDownload(bytes, duration);
                var window = prefetcher.CalculateOptimalPrefetchWindow();
                Assert.InRange(window, 1, 10);
            }
        });
    }

    [Fact]
    public void Cycle4_Gate4_PartialChunkIntegrityCache_PathTraversalDefense_ReconcileAndClean()
    {
        var tempRoot = Path.Combine(Path.GetTempPath(), "paca_traversal_" + Guid.NewGuid().ToString("N"));
        var partsDir = Path.Combine(tempRoot, "parts");
        Directory.CreateDirectory(partsDir);

        // 상위 디렉터리에 피해를 줄 수 있는 카나리아 파일 생성
        var canaryFile = Path.Combine(tempRoot, "canary_sensitive_data.txt");
        File.WriteAllText(canaryFile, "CRITICAL DATA DO NOT DELETE");

        try
        {
            var cache = new PartialChunkIntegrityCache();

            // 악의적인 path traversal 청크 이름 주입 ("../../canary_sensitive_data.txt")
            var report = cache.ReconcileAndClean(
                partsDir,
                totalSegments: 1,
                getChunkName: _ => "../../canary_sensitive_data.txt"
            );

            // parts 디렉터리 외부의 카나리아 파일이 삭제되지 않고 온전히 보존되어야 함
            Assert.True(File.Exists(canaryFile), "상위 디렉터리의 카나리아 파일이 Path Traversal 로 인해 삭제되었습니다!");
            Assert.Equal("CRITICAL DATA DO NOT DELETE", File.ReadAllText(canaryFile));
        }
        finally
        {
            try { if (Directory.Exists(tempRoot)) Directory.Delete(tempRoot, true); } catch { }
        }
    }

    [Fact]
    public void Cycle4_Gate5_PartialChunkIntegrityCache_VerifyChunkFile_LockedFileDefense()
    {
        var tempFile = Path.Combine(Path.GetTempPath(), "paca_locked_" + Guid.NewGuid().ToString("N") + ".seg");
        File.WriteAllBytes(tempFile, new byte[1024]);

        try
        {
            var cache = new PartialChunkIntegrityCache();

            // 백신 또는 외부 프로세스가 독점 락(FileShare.None)을 잡고 있는 상황 시뮬레이션
            using var lockedStream = new FileStream(tempFile, FileMode.Open, FileAccess.Read, FileShare.None);

            // unhandled IOException 크래시 없이 Corrupt 또는 Partial 로 안전하게 처리되어야 함
            var state = cache.VerifyChunkFile(tempFile, expectedBytes: 1024, expectedSha256: "dummy_hash");
            Assert.True(state == ChunkIntegrityState.Corrupt || state == ChunkIntegrityState.Partial);
        }
        finally
        {
            try { if (File.Exists(tempFile)) File.Delete(tempFile); } catch { }
        }
    }
}