# Dashboard - 多人副屏系统

[![License: MIT](https://img.shields.io/badge/License-MIT-yellow.svg)](https://opensource.org/licenses/MIT)

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## 项目简介

多用户副屏系统，支持日历、天气、闹钟、番茄钟、倒计时等功能。每个用户拥有完全隔离的数据与独立的显示端/控制端：
- **显示端** (`/`) — 大屏/触屏设备展示信息
- **控制端** (`/control`) — 完整配置面板
- **Root 管理员** (`id=0`) — 首个自动创建的账户，拥有全部功能与用户管理权限

数据库使用 **PostgreSQL**（Docker 内置），生产以 **Gunicorn** 多 worker 运行。

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## 功能

- **多用户**：Root 管理员可注册/编辑/删除用户；所有用户数据完全隔离，普通用户无管理权限
- **账户创建**：仅管理员可创建 —— 管理员代注册（正式账户，可代配 TOTP/Passkey）或创建临时账户（用户自助填写登录方式）
- **临时账户**：服务器持有临时 TOTP 密钥，管理员仅可见实时验证码；用户登录后被强制引导配置自己的登录方式，配置完成即正式生效
- **日历**：支持订阅 iCalendar (.ics) 链接及本地文件上传，自动同步日程
- **天气**：基于和风天气 (QWeather) API，含逐小时/分钟级预报
- **闹钟**：多组闹钟设定，自动弹出提醒，支持自定义铃声
- **番茄钟**：定时提醒，自动继续，断网重连自动恢复
- **倒计时**：可自定义时长，到时提醒
- **自定义展示页**：支持多组自定义 HTML 模板，一键切换
- **数据库管理（仅 Root）**：在 `/control → 设置 → 数据库管理` 导入旧版 SQLite 数据库文件或本系统导出的备份（自动识别格式）、导出现有数据库备份

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## 🔐 安全特性

支持**双因素认证 (MFA)**，适合公网部署：

| 方式 | 说明 |
|------|------|
| **Passkey (WebAuthn)** | 指纹、面容、安全密钥等设备内置生物/硬件认证 |
| **TOTP** | Google Authenticator / Microsoft Authenticator 等标准应用 |
| **一次性恢复码** | 8 个恢复码，每个仅可使用一次 |
| **临时密码** | 首次启动为 Root 自动生成 6 位随机密码，显示在控制台 |

**登录流程**：

```
首次启动（空数据库）→ 自动创建 Root 管理员 (id=0)，控制台打印临时密码
     ↓
访问 /control → 输入 6 位数字（自动识别 TOTP / 临时账户 TOTP / Root 临时密码）
     ↓
登录成功 → 签发 access token（前端持有）+ refresh token（httpOnly cookie）
     ↓
Root 临时密码 → 强制跳转 /mfa-setup 配置 MFA
正式用户 TOTP/Passkey → 直接进入控制面板
临时账户 TOTP → 强制跳转 /mfa-setup 配置登录方式，配置完成后临时 TOTP 立即失效
```

**会话管理**：
- 控制端「设置 → 踢掉当前账号的所有设备」：所有登录该账号的设备（控制端 + 显示端，含当前设备）立即下线，**所有登录用户可用**
- Root「用户管理 → 踢掉所有用户」：所有用户的控制端与显示端全部下线（含 Root 自身），需二次验证

**用户管理（仅 Root）**：
- 管理员代注册：填写信息 → 正式账户，可随后代配置 TOTP（生成密钥+二维码）或 Passkey（注册仪式在当前浏览器完成）
- 创建临时账户：生成临时 TOTP（密钥仅存服务器），管理员仅看到实时验证码
- 注册/编辑备注/删除用户均需**二次验证管理员身份**（TOTP 优先，无 TOTP 时用 Passkey）
- 删除用户会级联删除其全部数据并使其会话立即失效
- 用户 ID 对用户透明（仅在备注默认为 ID 时可见一次），普通用户只能看到自己的数据

**安全防护**：
- 登录频率限制（渐进式封禁：5次→5分钟、10次→15分钟、15次→24小时）
- CSRF 防护（Origin/Referer 校验）
- 敏感操作二次验证（用户管理、MFA 配置、数据库管理需重新确认身份）
- **双 Token 认证**：短期 access token（`Authorization: Bearer`，15 分钟）+ 长期 refresh token（httpOnly cookie，30 天滑动续期、每次刷新轮换、并发重放安全）
- Access token 快照会话版本：删除用户 / 踢设备 / 踢所有用户后**立即**使全部 access token 失效
- 显示端 SSE 通过一次性短时 ticket 鉴权（EventSource 无法带自定义 header）
- 内容安全策略（CSP）限制脚本/样式来源
- 铃声上传仅允许音频格式+MIME 校验
- 第三方日历数据 HTML 转义防止 XSS

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## 快速开始

### 环境要求

- Python 3.11+
- PostgreSQL 14+（Docker 部署时无需单独安装，镜像内置）

### 开发环境

```bash
# 1. 准备 PostgreSQL（本机或 Docker）
#    docker run -d --name pg -e POSTGRES_USER=iot -e POSTGRES_PASSWORD=iot \
#      -e POSTGRES_DB=iot_dboard -p 5432:5432 postgres:16-alpine

# 2. 安装依赖
pip install -r requirements.txt

# 3. 运行（开发模式）
DATABASE_URL="postgresql://iot:iot@localhost:5432/iot_dboard" python run.py

# 4. 访问
#    显示端: http://localhost:5001
#    控制端: http://localhost:5001/control
```

### 生产部署 (推荐 Nginx + Gunicorn)

```
客户端 (HTTPS)
    │
    ▼ 443
Nginx (SSL termination + Certbot)
    │  proxy_pass http://127.0.0.1:5000
    │
    ▼ 5000 (HTTP)
Gunicorn (2 workers × 2 threads, start:app)
    │
    ▼
PostgreSQL (Docker 内置, 端口 5432)
```

#### 1. Nginx 配置

```nginx
server {
    listen 443 ssl;
    server_name your-domain.com;

    ssl_certificate     /etc/letsencrypt/live/your-domain.com/fullchain.pem;
    ssl_certificate_key /etc/letsencrypt/live/your-domain.com/privkey.pem;

    location / {
        proxy_pass http://127.0.0.1:5000;
        proxy_set_header X-Forwarded-For $remote_addr;
        proxy_set_header X-Forwarded-Proto $scheme;
        proxy_set_header Host $host;
        proxy_set_header Upgrade $http_upgrade;
        proxy_set_header Connection "upgrade";
        proxy_read_timeout 300s;   # SSE 长连接
    }

    client_max_body_size 200M;     # 数据库导入需要较大体积
}
```

#### 2. 启动 Gunicorn

```bash
DATABASE_URL="postgresql://iot:iot@127.0.0.1:5432/iot_dboard" \
FLASK_HTTPS=yes gunicorn --workers 2 --threads 2 --bind 127.0.0.1:5000 start:app
```

后台调度器（闹钟/提醒/天气/番茄钟）通过 **PostgreSQL advisory lock** 保证只在其中一个 worker 内运行；若持有者异常退出，其他 worker 的 watchdog 会自动接管。

#### 3. Certbot 申请证书

```bash
sudo certbot --nginx -d your-domain.com
```

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## Docker 部署

### 快速启动

```bash
# 构建并启动（自动创建 PostgreSQL 与 Web 服务）
docker compose up -d

# 查看启动日志（获取临时密码）
docker compose logs app

# 停止
docker compose down
```

访问 `http://你的IP:5000`，日志中会打印临时密码。

### 更新代码

```bash
# 方法一：进入容器内 git pull（推荐）
docker compose exec app git pull
docker compose restart app

# 方法二：重建镜像（较慢）
docker compose down
docker compose build --no-cache
docker compose up -d
```

### 环境变量配置

编辑 `docker-compose.yml` 的 `environment` 段：

```yaml
environment:
  - DATABASE_URL=postgresql://iot:${POSTGRES_PASSWORD:-iot}@db:5432/iot_dboard
  - FLASK_SECRET_KEY=your-secret-here    # 可选：固定密钥
  - FLASK_HTTPS=yes                      # 如果前面有 HTTPS 反代
  - GUNICORN_WORKERS=2                   # 默认 2（对应 1 物理核心 = 2 逻辑核心）
  - GUNICORN_THREADS=2
```

### 资源限制

`docker-compose.yml` 中已按 **1 物理核心（2 逻辑核心）+ 2G 内存** 配置：

```yaml
deploy:
  resources:
    limits:
      cpus: "2"
      memory: 2G
```

### 持久化数据

- **PostgreSQL 数据**：命名卷 `pgdata`（`docker compose down` 不丢失）
- **旧数据库导入**：将旧 SQLite `.db` 文件放入 `./data/` 目录后，在 `/control → 设置 → 数据库管理` 上传导入（也支持直接选择文件上传）
- **项目代码**：命名卷 `app_code` 挂载到 `/app`，首次自动初始化为镜像内代码，之后 `git pull` 的修改永久保留

### 搭配 Nginx 反代（生产）

使用宿主机上的 Nginx（或额外 Nginx 容器）做 SSL 终结。配置与前文 Nginx 部分相同，只需将 `proxy_pass` 指向 Docker 宿主机 IP:5000。

> ⚠️ 注意：容器内 Gunicorn 绑定 `0.0.0.0:5000`，宿主机可直接访问 `localhost:5000`。如需限制仅 Nginx 访问，在 `docker-compose.yml` 中将 `ports` 改为 `127.0.0.1:5000:5000`。

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## 环境变量

| 变量 | 默认值 | 说明 |
|------|--------|------|
| `DATABASE_URL` | `postgresql://iot:iot@db:5432/iot_dboard` | PostgreSQL 连接串（Docker 内指向 db 服务） |
| `FLASK_HTTPS` | 空 | 设为 `yes`/`true` 启用 refresh token cookie 的 Secure 属性（Nginx 反代时启用） |
| `FLASK_SECRET_KEY` | 自动随机生成 | 保留兼容；认证已由 access/refresh 双 token 承载，不再依赖 Flask session |
| `FLASK_DISABLE_SCHEDULER` | 空 | 设为 `true` 禁用后台调度器（调试用） |
| `GUNICORN_WORKERS` | `2` | Gunicorn worker 数（对应逻辑核心数） |
| `GUNICORN_THREADS` | `2` | 每个 worker 的线程数 |

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## 数据库管理（仅 Root）

> 位置：`/control → 设置 → 数据库管理`（仅 Root 用户可见）

- **导出现有数据库**：下载自包含的 JSON 备份（含 schema 版本与全部数据，不含会话令牌；**含登录凭据，请妥善保管**）
- **导入旧版 SQLite 数据库**：上传旧版单用户 `.db` 文件，自动迁移（旧数据归属 Root、缺失字段用 DEFAULT 填充、旧版弃用表自动丢弃、旧版 PIN 不会迁移）
- **导入备份文件**：上传本系统导出的 JSON 备份（与 SQLite 文件自动识别）

导入为**单事务原子操作**：任何一行失败都会整体回滚，当前数据不受影响；导入成功会清空会话（所有设备需重新登录）。

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## 数据库迁移（版本化，升级无需重写数据）

数据库内置 `meta` 表记录 **schema 版本**（程序内 `DB_VERSION`，当前为 **2**）。每次启动时比对：

| 情况 | 行为 |
|------|------|
| 数据库版本 == 程序版本 | 直接使用，跳过升级 |
| 无版本字段或 数据库版本 < 程序版本 | 创建缺失的表/列，缺失字段一律用 SCHEMA DEFAULT 填充，并更新版本号 |
| 数据库版本 > 程序版本 | **报错并终止启动**（数据库比程序新，需先升级程序） |

从旧版 SQLite 数据库迁移到 PostgreSQL **不依赖自动迁移**：由 Root 在 `/control → 设置 → 数据库管理` 手动导入旧 `.db` 文件完成。

运行测试：`python3 tests/test_multi_user.py`（需本地 PostgreSQL，可用环境变量 `TEST_PG_HOST/TEST_PG_USER/TEST_PG_PASS/TEST_PG_DB` 覆盖）。

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## 文件结构

```
├── start.py                # 生产入口（Gunicorn WSGI: start:app，含调度器单例）
├── run.py                  # 开发入口（Flask dev server，端口 5001）
├── Dockerfile              # 镜像构建（Gunicorn）
├── docker-compose.yml      # PostgreSQL + Web 服务编排
├── requirements.txt
├── backend/
│   ├── app.py              # Flask 应用工厂 + 安全配置
│   ├── auth.py             # 双 Token 认证（TOTP/Passkey/恢复码/临时密码）
│   ├── pg_compat.py        # sqlite3 兼容的 PostgreSQL 访问层（方言翻译）
│   ├── models.py           # 数据模型、schema 版本迁移、token 管理
│   ├── db_admin.py         # 数据库导入/导出（SQLite/JSON、原子恢复）
│   ├── routes.py           # 全部 API 路由 + CSRF 防护 + SSE ticket
│   ├── scheduler.py        # 后台调度器（advisory lock 单例 + watchdog）
│   └── *_mgr.py            # 各功能模块管理器
└── frontend/
    ├── templates/           # HTML 模板
    └── static/
        ├── css/             # 样式
        ├── js/              # JavaScript（纯原生，无框架）
        │   ├── token.js     # 双 Token 客户端（access 存储/刷新/401 重试/SSE ticket）
        │   ├── control.js   # 控制端逻辑（含数据库管理）
        │   └── display.js   # 显示端逻辑（账户时区渲染、本地到期兜底）
        └── ringtones/       # 自定义铃声
```

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## 注意

- **Passkey (WebAuthn) 需要 HTTPS**（localhost 除外）
- 旧版 4 位 PIN 已弃用，SQLite 导入时旧 PIN 不会被迁移
- 多 Gunicorn worker 下，显示端闹钟/番茄钟/倒计时提醒除 SSE 即时推送外，还有**本地到期检测兜底**，保证到点必定提醒

### License
MIT