Benchmark MASQUE, HTTPS and SSH; reduce MASQUE UDP allocations

docs/en/native-benchmarks.md

@@ -76,4 +76,53 @@ traffic pattern. Measure throughput, latency, CPU, memory and ownership-query fr
 strict disabled, standard and advanced. These host microbenchmarks identify Go hot spots;
 they do not predict that device result.
 
+
+## Encrypted transport round trips
+
+Run these in order to inspect MASQUE, HTTPS and SSH separately:
+
+```sh
+bundle exec fastlane android native_benchmarks 'bench:BenchmarkTransportMASQUE' output:test-results/native/masque
+bundle exec fastlane android native_benchmarks 'bench:BenchmarkTransportHTTPS' output:test-results/native/https
+bundle exec fastlane android native_benchmarks 'bench:BenchmarkTransportSSH' output:test-results/native/ssh
+```
+
+These opt-in benchmarks open only loopback listeners and use the production dialers with
+local echo peers. No Docker, Internet access, personal proxy or supplied credentials is needed.
+They are outside the default CPU-only suite and required CI timing checks.
+
+| Transport | Workload |
+| --- | --- |
+| MASQUE | Warm QUIC streams at 64/1400/32768 bytes; CONNECT-UDP at 64/1200 bytes, with a fixed deadline or one renewed per exchange. |
+| HTTPS | Warm CONNECT streams over HTTP/1.1, HTTP/2 and preferred HTTP/3 at 64/1400/32768 bytes. The benchmark verifies selection instead of silently measuring a fallback. |
+| SSH | Warm encrypted direct-tcpip channel at 64/1400/32768 bytes, OpenSSH-style client profile, password authentication and a pinned ephemeral host key. The local peer is x/crypto/ssh, not OpenSSH. |
+
+One operation is a sequential request/echo round trip. `MB/s` counts both directions.
+Setup, certificate/key generation, authentication and the initial tunnel/channel open are outside
+the timer, as is one warm-up exchange. Payload contents are checked after the loop; each exchange
+checks its length/errors. SSH channels do not implement net.Conn deadlines; a watchdog closes
+stalled stream benchmarks. This is not a test of SSH deadline support.
+
+CPU and heap profiles cover **both client and echo server in one process**, including runtime,
+crypto and library allocations. Per-operation allocation counts also include both endpoints.
+Do not attribute server allocations to Android or compare these timings directly with the
+in-memory `Core*` suite. The echo peers do not forward to a separate origin. Server-side request
+validation, credentials and key checks remain active; TLS peers use test-only self-signed trust
+exceptions. Profiles retain their normal encryption and TLS/SSH fingerprints.
+
+For example, profile one narrow case separately:
+
+```sh
+bundle exec fastlane android native_benchmarks \
+  'bench:BenchmarkTransportMASQUE/datagram/bytes=1200/refresh-deadline=false$' \
+  count:1 benchtime:5s profile:true output:test-results/native/masque-profile
+```
+
+Compare raw samples with benchstat as above. Unchanged stream scenarios are useful controls for
+host drift: a timing change shared by controls is not evidence of an optimization's effect.
+These are warm single-flow loopback measurements, without packet loss, congestion, radio changes,
+reconnect storms, jump chains, sustained rekey/rotation workloads, TUN or JNI. Real GOST/OpenSSH
+interoperability remains the separate `native_integration` lane; Android integration remains the
+device lanes. These results do not establish which transport is fastest on a phone.
+
 [Русская версия](../ru/native-benchmarks.md)

docs/ru/native-benchmarks.md

@@ -77,4 +77,53 @@ go tool pprof -top -alloc_space test-results/native/profile/mobile.test test-res
 задержку, CPU, память и частоту запросов владельца в выключенном, стандартном и расширенном
 режимах. Эти микробенчмарки находят узкие места Go, но не предсказывают результат устройства.
 
+
+## Передача через зашифрованные транспорты
+
+Запускайте по порядку, чтобы исследовать MASQUE, HTTPS и SSH отдельно:
+
+```sh
+bundle exec fastlane android native_benchmarks 'bench:BenchmarkTransportMASQUE' output:test-results/native/masque
+bundle exec fastlane android native_benchmarks 'bench:BenchmarkTransportHTTPS' output:test-results/native/https
+bundle exec fastlane android native_benchmarks 'bench:BenchmarkTransportSSH' output:test-results/native/ssh
+```
+
+Эти дополнительные бенчмарки открывают только loopback-сокеты и используют рабочие dialer-ы
+с локальными echo-серверами. Docker, Интернет, личный прокси и предоставленные учётные данные
+не нужны. Набор не входит в основные CPU-бенчмарки и обязательные CI-пороги времени.
+
+| Транспорт | Нагрузка |
+| --- | --- |
+| MASQUE | Установленные QUIC-потоки, 64/1400/32768 байт; CONNECT-UDP, 64/1200 байт, с постоянным deadline или его обновлением на каждый обмен. |
+| HTTPS | Установленные CONNECT-потоки через HTTP/1.1, HTTP/2 и предпочитаемый HTTP/3, 64/1400/32768 байт. Бенчмарк проверяет выбор протокола, не подменяя его незаметным fallback. |
+| SSH | Установленный зашифрованный direct-tcpip канал, 64/1400/32768 байт, OpenSSH-подобный клиентский профиль, пароль и закреплённый временный ключ сервера. Локальный сервер использует x/crypto/ssh, не OpenSSH. |
+
+Операция — последовательный запрос и echo-ответ; `MB/s` учитывает оба направления.
+Подготовка, создание сертификата/ключа, аутентификация и первоначальное открытие туннеля/канала
+не входят в замер, как и один прогревочный обмен. Содержимое проверяется после цикла;
+длина и ошибки — на каждом обмене. SSH-каналы не реализуют net.Conn deadlines: зависший
+потоковый бенчмарк закрывает watchdog. Поддержка SSH deadlines здесь не проверяется.
+
+CPU/heap-профили охватывают **клиент и echo-сервер в одном процессе**, включая runtime,
+криптографию и библиотеки. Аллокации на операцию также учитывают обе стороны.
+Не приписывайте серверные выделения Android и не сравнивайте эти времена напрямую
+с `Core*` в памяти. Echo-серверы не пересылают данные на отдельный origin. Проверки запросов,
+учётных данных и ключей активны; для тестовых TLS-сертификатов заданы локальные исключения
+доверия. Шифрование и TLS/SSH-отпечатки остаются обычными для выбранного профиля.
+
+Например, отдельный профиль одного сценария:
+
+```sh
+bundle exec fastlane android native_benchmarks \
+  'bench:BenchmarkTransportMASQUE/datagram/bytes=1200/refresh-deadline=false$' \
+  count:1 benchtime:5s profile:true output:test-results/native/masque-profile
+```
+
+Сравнивайте исходные сэмплы через benchstat, как описано выше. Неизменённые потоковые сценарии
+служат контролем дрейфа машины: общее для них изменение времени не доказывает эффект оптимизации.
+Это замеры одного прогретого потока на loopback, без потерь пакетов, перегрузки, радиосвязи,
+массовых переподключений, jump-цепочек, длительной нагрузки на rekey/ротацию, TUN и JNI.
+Совместимость с настоящими GOST/OpenSSH проверяется отдельной командой `native_integration`,
+а Android — device lanes. Эти результаты не определяют самый быстрый транспорт на телефоне.
+
 [English version](../en/native-benchmarks.md)

native/mobile/https_jump_test.go

@@ -26,7 +26,7 @@ func (p *jumpTestProtector) Protect(int) bool { p.calls.Add(1); return true }
 
 // Each server accepts exactly one CONNECT authority and credential pair. The
 // jump maps a deliberately unresolvable destination hostname to a local server.
-func jumpTestProxy(t *testing.T, h2 bool, authority, credentials, forward string, reject bool) *httptest.Server {
+func jumpTestProxy(t testing.TB, h2 bool, authority, credentials, forward string, reject bool, idleTimeout ...time.Duration) *httptest.Server {
 	t.Helper()
 	server := httptest.NewUnstartedServer(http.HandlerFunc(func(w http.ResponseWriter, r *http.Request) {
 		if r.Method != http.MethodConnect || r.Host != authority {
@@ -61,7 +61,11 @@ func jumpTestProxy(t *testing.T, h2 bool, authority, credentials, forward string
 				return
 			}
 			defer conn.Close()
-			_ = conn.SetDeadline(time.Now().Add(5 * time.Second))
+			timeout := 5 * time.Second
+			if len(idleTimeout) > 0 {
+				timeout = idleTimeout[0]
+			}
+			_ = conn.SetDeadline(time.Now().Add(timeout))
 			_, _ = buffer.WriteString("HTTP/1.1 200 Connection Established\r\n\r\n")
 			_ = buffer.Flush()
 			if upstream == nil {

native/mobile/masque.go

@@ -1,7 +1,6 @@
 package mobile
 
 import (
-	"bytes"
 	"context"
 	"encoding/base64"
 	"errors"
@@ -667,12 +666,11 @@ func (p *masquePacketConn) receive() {
 			}
 			return
 		}
-		reader := bytes.NewReader(data)
-		id, err := quicvarint.Read(reader)
+		id, consumed, err := quicvarint.Parse(data)
 		if err != nil || id != 0 {
 			continue
 		}
-		payload := data[len(data)-reader.Len():]
+		payload := data[consumed:]
 		select {
 		case p.packets <- dnsReply{payload: payload}:
 		case <-p.Context().Done():
@@ -701,8 +699,23 @@ func (p *masquePacketConn) ReadFrom(b []byte) (int, net.Addr, error) {
 		return n, p.remote, nil
 	}
 }
+
+// Avoid formatting valid UDP endpoints on every packet. Other address types
+// retain the existing textual comparison, including custom net.Addr wrappers.
+func equalUDPPeers(a, b net.Addr) bool {
+	if a == nil || b == nil {
+		return false
+	}
+	x, xok := a.(*net.UDPAddr)
+	y, yok := b.(*net.UDPAddr)
+	if xok && yok && x != nil && y != nil && x.IP.To16() != nil && y.IP.To16() != nil {
+		return x.Port == y.Port && x.Zone == y.Zone && x.IP.Equal(y.IP)
+	}
+	return a.String() == b.String()
+}
+
 func (p *masquePacketConn) WriteTo(b []byte, addr net.Addr) (int, error) {
-	if addr == nil || addr.String() != p.remote.String() {
+	if !equalUDPPeers(addr, p.remote) {
 		return 0, errors.New("MASQUE UDP target cannot change")
 	}
 	select {
@@ -772,7 +785,7 @@ func (p *masqueDirectPacketConn) ReadFrom(b []byte) (int, net.Addr, error) {
 	return n, p.RemoteAddr(), err
 }
 func (p *masqueDirectPacketConn) WriteTo(b []byte, addr net.Addr) (int, error) {
-	if addr == nil || addr.String() != p.RemoteAddr().String() {
+	if !equalUDPPeers(addr, p.RemoteAddr()) {
 		return 0, errors.New("UDP target cannot change")
 	}
 	return p.Write(b)

native/mobile/masque_regression_test.go

@@ -485,3 +485,80 @@ func TestQUICStreamDiagnosticsIdentifySharedFailedSession(t *testing.T) {
 		t.Fatalf("missing shared QUIC session identity: %s", logs.text())
 	}
 }
+
+func TestUDPPeerComparisonPreservesAddressPolicy(t *testing.T) {
+	addresses := []net.Addr{
+		&net.UDPAddr{IP: net.IP{192, 0, 2, 1}, Port: 443},
+		&net.UDPAddr{IP: net.ParseIP("::ffff:192.0.2.1"), Port: 443},
+		&net.UDPAddr{IP: net.ParseIP("192.0.2.2"), Port: 443},
+		&net.UDPAddr{IP: net.ParseIP("192.0.2.1"), Port: 444},
+		&net.UDPAddr{IP: net.ParseIP("2001:db8::1"), Port: 443},
+		&net.UDPAddr{IP: net.ParseIP("fe80::1"), Zone: "wlan0", Port: 443},
+		&net.UDPAddr{IP: net.ParseIP("fe80::1"), Zone: "wlan1", Port: 443},
+		&net.UDPAddr{Port: 443}, &net.UDPAddr{IP: net.IP{1, 2}, Port: 443},
+		&net.TCPAddr{IP: net.ParseIP("192.0.2.1"), Port: 443},
+	}
+	for _, a := range addresses {
+		for _, b := range addresses {
+			if equalUDPPeers(a, b) != (a.String() == b.String()) {
+				t.Fatalf("peer policy changed for %v / %v", a, b)
+			}
+		}
+	}
+	if equalUDPPeers(nil, addresses[0]) || equalUDPPeers(addresses[0], nil) {
+		t.Fatal("nil peer accepted")
+	}
+	if n := testing.AllocsPerRun(1000, func() {
+		if !equalUDPPeers(addresses[0], addresses[1]) {
+			panic("mapped peer rejected")
+		}
+	}); n != 0 {
+		t.Fatalf("peer check allocates: %v", n)
+	}
+}
+
+func TestMASQUEContextPrefixFiltering(t *testing.T) {
+	zero := [][]byte{{0}, {0x40, 0}, {0x80, 0, 0, 0}, {0xc0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0}}
+	fixture := newMasqueFixture(t, nil, http.HandlerFunc(func(w http.ResponseWriter, r *http.Request) {
+		w.Header().Set("Capsule-Protocol", "?1")
+		w.WriteHeader(200)
+		stream := w.(http3.HTTPStreamer).HTTPStream()
+		defer stream.Close()
+		for {
+			data, err := stream.ReceiveDatagram(r.Context())
+			if err != nil {
+				return
+			}
+			if len(data) != 2 || int(data[1]) >= len(zero) {
+				t.Error("unexpected request")
+				return
+			}
+			for _, bad := range [][]byte{{}, {1}, {0x40}, {0x80, 0}, {0xc0, 0, 0}} {
+				if stream.SendDatagram(bad) != nil {
+					return
+				}
+			}
+			if stream.SendDatagram(append(append([]byte(nil), zero[data[1]]...), data[1])) != nil {
+				return
+			}
+		}
+	}))
+	d := &masqueDialer{config: fixture.config, protector: &jumpTestProtector{}}
+	defer d.Close()
+	conn, err := d.DialUDP(&M.Metadata{DstIP: netip.MustParseAddr("192.0.2.1"), DstPort: 443})
+	if err != nil {
+		t.Fatal(err)
+	}
+	defer conn.Close()
+	peer := &net.UDPAddr{IP: net.IPv4(192, 0, 2, 1), Port: 443}
+	for i := range zero {
+		_ = conn.SetDeadline(time.Now().Add(3 * time.Second))
+		if _, err := conn.WriteTo([]byte{byte(i)}, peer); err != nil {
+			t.Fatal(err)
+		}
+		var buf [8]byte
+		if n, _, err := conn.ReadFrom(buf[:]); err != nil || n != 1 || buf[0] != byte(i) {
+			t.Fatalf("context encoding %d: n=%d err=%v", i, n, err)
+		}
+	}
+}

native/mobile/masque_test.go

@@ -29,17 +29,17 @@ type masqueFixture struct {
 	serving  <-chan error
 }
 
-func masqueTestServer(t *testing.T) config { return newMasqueFixture(t, nil).config }
+func masqueTestServer(t testing.TB) config { return newMasqueFixture(t, nil).config }
 
-func newMasqueFixture(t *testing.T, wrap func(net.PacketConn) net.PacketConn, handler ...http.Handler) masqueFixture {
+func newMasqueFixture(t testing.TB, wrap func(net.PacketConn) net.PacketConn, handler ...http.Handler) masqueFixture {
 	return newMasqueFixtureWithDatagrams(t, wrap, true, handler...)
 }
 
-func newMasqueFixtureWithDatagrams(t *testing.T, wrap func(net.PacketConn) net.PacketConn, datagrams bool, handler ...http.Handler) masqueFixture {
+func newMasqueFixtureWithDatagrams(t testing.TB, wrap func(net.PacketConn) net.PacketConn, datagrams bool, handler ...http.Handler) masqueFixture {
 	return newMasqueFixtureWithCID(t, wrap, datagrams, 4, handler...)
 }
 
-func newMasqueFixtureWithCID(t *testing.T, wrap func(net.PacketConn) net.PacketConn, datagrams bool, cidLength int, handler ...http.Handler) masqueFixture {
+func newMasqueFixtureWithCID(t testing.TB, wrap func(net.PacketConn) net.PacketConn, datagrams bool, cidLength int, handler ...http.Handler) masqueFixture {
 	t.Helper()
 	certificateServer := httptest.NewTLSServer(nil)
 	certificate := certificateServer.TLS.Certificates[0]