웹 서버 개발 (18) DB 테이블에 파일 저장하기

June 11, 2023 27 분 소요

File Upload 취약점 제거

업로드되는 파일을 DB 테이블에 저장하면 된다.
File Upload 취약점을 없애기 위하여 업로드 파일 저장 위치를 db 테이블로 바꿔준다.
즉, 웹 서버에 파일을 바로 저장하지 않고 DB 테이블에 바이너리 형태로 저장해준다.

SQL 테이블에 데이터( 파일 ) 저장

게시글 테이블

게시글 테이블 추가 컬럼

업로드 파일 수 추가. 컬럼 디펄트 값 0
파일 sid 컬럼을 추가. 컬럼 디펄트 값 “[]”

컬럼 추가 SQL

alter table notice_board add file_cnt NUMBER(20) default 0 not null;
alter table notice_board add file_sids NVARCHAR2(200) default '[]' not null;

file_cnt 추가 SQL

update notice_board set file_cnt=? where sid=?;

file_sids 리스트 추가 SQL

file_sids 에는 파일 sid 들의 리스트를 string 형태로 저장한다.
예를 들면 [1, 2, 3] 이런식으로 저장한다.

update notice_board set file_sids=? where sid=?;

file sid list 및 file cnt 동시에 추가하기.

update notice_board set file_cnt=?,file_sids=? where sid=?;

파일 sid 리스트 불러오기

select file_sids from notice_board where sid = ?;

파일 테이블

컬럼

sid ( PRIMARY KEY )
사용자 sid ( 외래키 )
게시글 sid ( 외래키 )
파일 이름
파일 바이너리

FILE 테이블 만들기

게시글이나 사용자 계정을 삭제하기 전에 notice_file 테이블에서 게시글, 사용자 계정과 관련된 데이터 부터 삭제해야 한다.

create table notice_file (
    sid NUMBER(20) PRIMARY KEY,
    user_sid NUMBER(20),
    notice_board_sid NUMBER(20),
    file_name NVARCHAR2(200),
    file_content blob,
    foreign key (user_sid) references users (sid),
    foreign key (notice_board_sid) references notice_board (sid)
);

notice_file 테이블 데이터 insert

insert into 
notice_file (sid, user_sid, notice_board_sid, file_name, file_content)
values (?,?,?,?,?)

notice_file 테이블 데이터 delete

delete from notice_file where sid=?

delete from notice_file where notice_board_sid=?

delete from notice_file where user_sid=?

파일 이름 찾기

select file_name from notice_file where sid=?;

파일 찾기

select file_content from notice_file where sid=?;

파일 새로운 게시글로 이전하기

update notice_file set notice_board_sid=? where sid=? ;

파일 업로드 사용자 sid 가져오기

select user_sid from notice_file where sid=? ;

업로드 과정

게시글 성공적으로 업로드.
게시글 삭제 과정
사용자 계정 삭제 과정

Servlet Java 코드

MainPage.java

파일 업로드 및 새로운 글 저장할 때. 파일 저장하는 부분을 수정하여 웹 서버에 파일을 저장하지 않고 DB 테이블에 파일을 저장하였다.
파일을 바이너리 형태로 DB 테이블에 저장한다.

  
public class MainPage extends HttpServlet{
... 생략 ...
    private boolean uriSearch(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws ServletException, IOException{
    ... 생략 ...
    
        // 새로운 글 저장
        if(request.getMethod().equals("POST") && uri.equals(noticeBoardSave)){
            // ***** 파일 업로드 시작 *****
            var noticeRe = "no file";
            try{
                // 올바른 파일인지 확인하고 db에 저장한다.
                var parts = request.getParts();
                var fileSidList = new ArrayList<Long>();
                for(var part:parts){
                    if(!part.getHeader("Content-Disposition").contains("filename=")){
                        continue;
                    }
                    if(part.getSubmittedFileName().equals("")){
                        continue;
                    }
                    // 파일 이름에 금지된 문자가 사용되면 파일 업로드 안하기.
                    if(notCorrectFileName(part.getSubmittedFileName())){
                        continue;
                    }
  
                    if(fileSidList.size() > MAX_FILE_NUM){
                        noticeRe = "file max number";
                        break;
                    }
                    // 데이터 DB 테이블에 저장하기
                    var re = new NoticeFileDAO(getServletContext()).saveNoticeFile(user.getSid(), noticeSid, part);
                    part.delete(); // 임시파일 삭제
                    if(re != -1){
                        System.out.println("업로드 성공");
                        noticeRe = "file upload success";
                        fileSidList.add(re);
                    }else{
                        System.out.println("파일 업로드 실패");
                        noticeRe = "file upload fail";
                    }
                }
                // 게시글 file list 와 저장된 파일 갯수 저장하기.
                notice.updateFileListAndCnt(fileSidList, noticeSid);
            }catch(Exception e){
                e.printStackTrace();
                System.out.println("파일 업로드 실패");
                noticeRe = "file upload fail";
            }
            // ***** 파일 업로드 end *****
            ... 생략 ...

게시글 테이블에 저장된 첨부파일 SID를 이용하여 파일 이름과 링크를 만들어 보여준다.

... 생략 ...
        // 글 자세히 보기
        if(request.getMethod().equals("GET") && uri.equals(noticeBoardDetail)){
        ... 생략 ...
                // *** 파일들 읽어 오기 ***
                // 파일 이름 찾기 및 href 링크 만들기
                var fileNameList = new ArrayList<Pair<String,String>>();
                var fileSidList = noticeDAO.getFileSidList(noticeSID);

                var noticeFileDAO = new NoticeFileDAO(getServletContext());
                for(var fileSid:fileSidList){
                    var fileName = noticeFileDAO.getFileName(fileSid);
                    fileNameList.add(new Pair<String,String>(fileName,fileSid.toString()));
                }
                request.setAttribute("fileNameList", fileNameList);
                request.setAttribute("noticeBoardFileDownload", noticeBoardFileDownload);
                // *** 파일들 읽어 오기 end ***
                ... 생략 ...

게시글을 수정할 때 게시글이 가지고 있는 업로드 파일을 삭제하거나 다운 받을 수 있는 링크를 보여준다.

... 생략 ...
        // mod 2 글 수정 하기
        if(request.getMethod().equals("GET") && uri.equals(noticeBoardModify)){
            try{
            ... 생략 ...
                // *** 파일들 읽어 오기 ***
                // 파일 이름 찾기 및 href 링크 만들기
                var fileNameList = new ArrayList<Pair<String,String>>();
                var fileSidList = noticeDAO.getFileSidList(noticeSID);

                var noticeFileDAO = new NoticeFileDAO(getServletContext());
                for(var fileSid:fileSidList){
                    var fileName = noticeFileDAO.getFileName(fileSid);
                    fileNameList.add(new Pair<String,String>(fileName,fileSid.toString()));
                }
                request.setAttribute("fileNameList", fileNameList);
                request.setAttribute("noticeBoardFileDownload", noticeBoardFileDownload);
                request.setAttribute("noticeBoardFileDelete", noticeBoardFileDelete);
                // *** 파일들 읽어 오기 end ***
               ... 생략 ...

게시글 수정을 완료하고 저장을 할 때 동작 순서의 변화가 있었다.
새롭게 업로드한 파일도 DB 파일 테이블에 저장해 준다.

... 생략 ...
        // 글 수정 저장하기
        if(request.getMethod().equals("POST") && uri.equals(noticeBoardModifySave)) {
        ... 생략 ...
            try {
                // 1. 전 저장위치
                var noticeSID = notice.getSid();
                // 2. 새로운 글 저장
                var genTime = System.currentTimeMillis();
                var newNoticeSid = noticeDAO.saveNotice(user, title, mainText, genTime);
                if(newNoticeSid==0){ // 실패
                    result = "<script>alert('fail');location.href='"+noticeBoard+"'</script>";
                    simplePage(response, result);
                    return true;
                }
                // 3. 이전 게시글 파일 새로운 글로 이전
                // notice_board_sid 새로운 글 sid로 바꾸기.
                var fileSidList = noticeDAO.getFileSidList(noticeSID);
                noticeDAO.updateFileListAndCnt(fileSidList, newNoticeSid);
                var fileDAO = new NoticeFileDAO(getServletContext());
                for(var fileSid:fileSidList){
                    fileDAO.changeNoticeSid(fileSid, newNoticeSid);
                }
                // 4. 이전 글 삭제
                if(!noticeDAO.deleteNotice(sid)){ // 삭제 실패
                    return false;
                }
                // 5. ***** 파일 업로드 시작 *****
                var noticeRe = "no new file";
                try{
                    // 올바른 파일인지 확인하고 db에 저장한다.
                    var parts = request.getParts();
                    for(var part:parts){
                        if(!part.getHeader("Content-Disposition").contains("filename=")){
                            continue;
                        }
                        if(part.getSubmittedFileName().equals("")){
                            continue;
                        }
                        // 파일 이름에 금지된 문자가 사용되면 파일 업로드 안하기.
                        if(notCorrectFileName(part.getSubmittedFileName())){
                            continue;
                        }
                        if(fileSidList.size() > MAX_FILE_NUM){
                            noticeRe = "file max number";
                            break;
                        }
                        // 데이터 DB 테이블에 저장하기
                        var re = new NoticeFileDAO(getServletContext()).saveNoticeFile(user.getSid(), newNoticeSid, part);
                        part.delete(); // 임시파일 삭제
                        if(re != -1){
                            System.out.println("업로드 성공");
                            noticeRe = "file upload success";
                            fileSidList.add(re);
                        }else{
                            System.out.println("파일 업로드 실패");
                            noticeRe = "new file upload fail";
                        }
                    }
                    // 게시글 file list 와 저장된 파일 갯수 저장하기.
                    noticeDAO.updateFileListAndCnt(fileSidList, newNoticeSid);
                }catch(Exception e){
                    e.printStackTrace();
                    System.out.println("파일 업로드 실패");
                    noticeRe = "new file upload fail";
                }
                // ***** 파일 업로드 end *****
                ... 생략 ...

게시글에서 파일 다운로드 링크를 눌러 파일을 다운로드 받을 때 웹 서버의 폴더에서 파일을 가져오는 것이 아닌 DB 파일 테이블에서 파일을 가지고 온다.
주의해야 할 점은 파일 다운로드가 다 될때 까지는 DB와의 연결이 끊겨서는 안된다.

... 생략 ...
        // 게시글 파일 다운로드
        if(uri.equals(noticeBoardFileDownload)){
            long pageSid;
            long fileSid;
            try {
                pageSid = Long.parseLong(request.getParameter("pageid"));
                fileSid = Long.parseLong(request.getParameter("downlink"));
            } catch (Exception e) {
                e.printStackTrace();
                return false;
            }
            var noticeDAO = new NoticeBoardDAO(getServletContext());
            var notice = noticeDAO.getNotice(pageSid);
            if(notice == null) {
                return false;
            }
            var fileDAO = new NoticeFileDAO(getServletContext());
            var is = fileDAO.getFile(fileSid);
            if(is == null){
                return false;
            }
            var fileSize = is.available();
            var fileName = fileDAO.getFileName(fileSid);
            // 사용자에게 다운로드 보내기
            var sMimeType = getServletContext().getMimeType(fileName);
            if(sMimeType == null || sMimeType.length() == 0){
                sMimeType = "application/octet-stream";
            }
            BufferedOutputStream outs = null;
            try {
                response.setContentType(sMimeType+"; charset=utf-8");
                if(fileSize > 0){
                    response.setContentLength(fileSize);
                }
                var userAgent = request.getHeader("User-Agent");
                System.out.println(userAgent);
                if(userAgent != null && userAgent.contains("MSIE 5.5")){ // MSIE 5.5 이하
                    return false;
                }else if(userAgent != null && userAgent.contains("MSIE")){ // MS IE
                    return false;
                }else{ // 모질라
                    response.setHeader("Content-Disposition", "attachment; filename="+ new String(fileName.getBytes("utf-8"), "latin1") + ";");
                }

                // 사용자에게 파일을 전송한다.
                outs = new BufferedOutputStream(response.getOutputStream());
                int read = -1;
                byte[] b = new byte[8192];
                while((read = is.read(b)) != -1){
                    outs.write(b, 0, read);
                }
            } catch (Exception e) {
                e.printStackTrace();
            } finally {
                try {
                    is.close();
                } catch (Exception e){
                    e.printStackTrace();
                }
                try {
                    outs.close();
                } catch (Exception e){
                    e.printStackTrace();
                }
                // 다운로드 완료 된후 DB 연결을 해제해야한다.
                fileDAO.Close();
            }
            System.out.println("사용자 파일 다운로드 "+ pageSid + "  "+ fileSize);
            return true;
        }

게시글 수정 페이지에서 파일 삭제 버튼을 눌러 파일을 삭제할 때 사용자로 부터 받은 게시글 sid 와 파일 sid를 이용하여 파일 테이블에 저장된 파일 삭제해준다.
파일을 삭제하기 전 파일을 삭제하는 권환을 가지고 있는지 확인한다.

        // 파일 삭제
        if(request.getMethod().equals("GET") && uri.equals(noticeBoardFileDelete)){
            var re = "fail";
            try{
                var noticeSid = Long.parseLong(request.getParameter("noticeID"));
                var fileSid = Long.parseLong(request.getParameter("filename"));
                var noticeDAO = new NoticeBoardDAO(getServletContext());
                var notice = noticeDAO.getNotice(noticeSid);
                // 게시글 존재하는지 확인하기
                ... 생략 ...
                // 글 작성자와 현재 유저가 일지하는지 확인
                ... 생략 ...
                
                // 업로드 파일 사용자 확인
                var fileDAO = new NoticeFileDAO(getServletContext());
                if(user.getSid() != fileDAO.getUploadUser(fileSid)){
                    System.out.println("글 작성자와 파일 업로드 사용자 명과 일치 안함");
                    simplePage(response, "{\"result\":\"fail\"}");
                    return true;
                }
                // 파일 삭제
                if(!fileDAO.deleteFile(fileSid)){
                    simplePage(response, "{\"result\":\"fail\"}");
                    return true;
                }
                // 파일 삭제 end
                re = "success";

                var fileSidList = noticeDAO.getFileSidList(noticeSid);
                fileSidList.remove(fileSid);
                noticeDAO.updateFileListAndCnt(fileSidList, noticeSid);
                System.out.println("삭제 완료!");
            }catch(Exception e){
                e.printStackTrace();
                re = "fail";
            }
            

NoticeBoardDAO.java

전에는 게시글을 삭제할 때 게시글과 함께 게시글 업로드 폴더를 삭제 하였지만 현재는 게시글과 관련이 있는 DB 파일 테이블의 데이터를 삭제하면 된다.
게시글을 삭제하기 전에 업로드 파일 부터 삭제하여야 한다. 그렇지 않으면 무결성 오류가 발생한다.

public class NoticeBoardDAO {
    // 삭제
    public boolean deleteNotice(long sid){
        // 좋아요 테이블에서 게시글과 관련된 좋아요 기록 모두 삭제
        new NoticeLikeDAO(context).deleteNoticeLike(sid);
        // 업로드 파일 부터 삭제한다.
        new NoticeFileDAO(context).deleteNoticeFile(sid);
        ... 생략 ...

게시글과 관련된 파일 sid 리스트를 String 타입으로 게시글에 저장해 주었다. 그리고 업로드 파일이 몇 개 인지도 저장해 주었다.

    // file list 저장 및 저장된 파일 수 저장
    public boolean updateFileListAndCnt(ArrayList<Long> fileSidList, long noticeSid){
        var re = false;
        var query = new StringBuilder();
        query.append("update ");
        query.append(tableName);
        query.append(" set file_cnt=?,file_sids=? where sid=?");
        try {
            Connection();
            var pstmt = conn.prepareStatement(query.toString());
            pstmt.setLong(1,fileSidList.size());
            pstmt.setString(2, fileSidList.toString());
            pstmt.setLong(3, noticeSid);
            pstmt.executeUpdate();
            re = true;
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
            re = false;
        } finally {
            Close();
        }
        return re;
    }

게시글에 저장된 파일 sid 리스트 String을 ArrayList로 변환해준다.

    // get file sid list
    public ArrayList<Long> getFileSidList(long noticeSid){
        ArrayList<Long> fileSidList = null;
        var query = new StringBuilder();
        query.append("select file_sids from ");
        query.append(tableName);
        query.append(" where sid=?");
        try {
            Connection();
            var pstmt = conn.prepareStatement(query.toString());
            pstmt.setLong(1, noticeSid);
            var re = pstmt.executeQuery();

            String listStr = "[]";
            if(re.next()){
                listStr = re.getString(1);
            }
            fileSidList = strToArrayList(listStr);
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
            fileSidList = new ArrayList<Long>();
        } finally {
            Close();
        }
        return fileSidList;
    }

String 타입을 ArrayList로 변환해준다.

    private ArrayList<Long> strToArrayList(String listStr){
        var arr = new ArrayList<Long>();
        if(listStr.length() > 2){
            arr.addAll(Arrays.stream(listStr.substring(1,listStr.length()-1).split(", ")).map(Long::parseLong).collect(Collectors.toList()));
        }
        return arr;
    }

NoticeFileDAO.java

실제 DB 와 상호작용 할 수 있는 함수이다.
DB 테이블의 파일을 삭제, 저장을 할 수 있다.
파일 이름이나 파일이 속한 게시글 sid, 사용자 sid 를 알 수 있다.
테이블에 저장된 바이너리 형태의 파일을 불러올 수 있다.

public class NoticeFileDAO {
    private String tableName = "notice_file";
    private Connection conn;
    private DBConnection dbConn;
    public NoticeFileDAO(ServletContext context){
        dbConn = new DBConnection(context, "noticeBoard");
    }
    public long saveNoticeFile(long userSid, long noticeBoardSid, Part part){
        long re = -1;
        var sid = genSid();
        var query = new StringBuilder();
        query.append("insert into ");
        query.append(tableName);
        query.append(" (sid, user_sid, notice_board_sid, file_name, file_content) values(?,?,?,?,?)");
        try {
            Connection();
            var pstmt = conn.prepareStatement(query.toString());
            pstmt.setLong(1, sid);
            pstmt.setLong(2, userSid);
            pstmt.setLong(3, noticeBoardSid);
            pstmt.setString(4, part.getSubmittedFileName());
            pstmt.setBinaryStream(5, part.getInputStream(), part.getSize());
            pstmt.executeUpdate();
            re = sid;
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
            re = -1;
        } finally {
            Close();
        }
        return re;
    }
    // 게시글 에 속한 파일 삭제하기.
    public void deleteNoticeFile(long noticeSid){
        var query = new StringBuilder();
        query.append("delete from ");
        query.append(tableName);
        query.append(" where notice_board_sid=?");
        try {
            Connection();
            var pstmt = conn.prepareStatement(query.toString());
            pstmt.setLong(1, noticeSid);
            pstmt.executeUpdate();
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }finally{
            Close();
        }
    }
    public String getFileName(long sid){
        String fileName = "none";
        var query = new StringBuilder();
        query.append("select file_name from ");
        query.append(tableName);
        query.append(" where sid=?");
        try{
            Connection();
            var pstmt = conn.prepareStatement(query.toString());
            pstmt.setLong(1, sid);
            var re = pstmt.executeQuery();
            if(re.next()){
                fileName = re.getString(1);
            }
        }catch(Exception e){
            e.printStackTrace();
            fileName="none";
        }finally {
            Close();
        }
        return fileName;
    }

    // 파일 다운로드 
    public InputStream getFile(long fileSid){
        InputStream re = null;
        var query = new StringBuilder();
        query.append("select file_content from ");
        query.append(tableName);
        query.append(" where sid=?");
        try {
            Connection();
            var pstmt = conn.prepareStatement(query.toString());
            pstmt.setLong(1, fileSid);
            var result = pstmt.executeQuery();
            if(result.next()){
                var blob = result.getBlob(1);
                re = blob.getBinaryStream();
            }
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
            re = null;
        }
        // 다운로드가 완료 되기 전까지 DB연결이 해제되어야 한다.
        // finally {
        //     Close();
        // }
        return re;
    }
    // 파일이 속하는 게시글 번호 바꾸기
    public boolean changeNoticeSid(long fileSid, long newNoticeSid){
        var re = false;
        var query = new StringBuilder();
        query.append("update ");
        query.append(tableName);
        query.append(" set notice_board_sid=? where sid=?");
        try{
            Connection();
            var pstmt = conn.prepareStatement(query.toString());
            pstmt.setLong(1, newNoticeSid);
            pstmt.setLong(2, fileSid);
            pstmt.executeUpdate();
            re = true;
        }catch(Exception e){
            e.printStackTrace();
            re = false;
        }finally {
            Close();
        }
        return re;
    }
    // 파일 sid 로 삭제
    public boolean deleteFile(long fileSid){
        var re = false;
        var query = new StringBuilder();
        query.append("delete from ");
        query.append(tableName);
        query.append(" where sid=?");
        try {
            Connection();
            var pstmt = conn.prepareStatement(query.toString());
            pstmt.setLong(1, fileSid);
            pstmt.executeUpdate();
            re = true;
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
            re = false;
        }finally{
            Close();
        }
        return re;
    }

    // 파일 업로드 사용자 sid
    public long getUploadUser(long fileSid){
        long re = -1;
        var query = new StringBuilder();
        query.append("select user_sid from ");
        query.append(tableName);
        query.append(" where sid=?");
        try {
            Connection();
            var pstmt = conn.prepareStatement(query.toString());
            pstmt.setLong(1, fileSid);
            var result = pstmt.executeQuery();
            if(result.next()){
                re = result.getLong(1);
            }
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
            re = -1;
        } finally {
            Close();
        }
        return re;
    }
    private long genSid(){
        long sid = -2;
        Connection();
        try {
            var query = new StringBuilder();
            query.append("select coalesce(max(sid),-1) from ");
            query.append(tableName);
            var pstmt = conn.prepareStatement(query.toString());
            var result = pstmt.executeQuery();
            if(result.next()){
                sid = result.getLong(1);
            }
        }catch(Exception e){
            System.out.println(e.getMessage());
        }finally{
            Close();
        }
        return sid+1;
    }

    private void Connection(){
        conn = dbConn.connectDB();
    }
    public void Close(){
        try{
            conn.close();
        }catch(Exception e){
            System.out.println(e.getMessage());
        }
    }
}

발생한 오류

ORA-00904: “NOTICE_FILE”: invalid identifier

notice_file 테이블에 파일 저장 컬럼의 이름이 file_content ( BLOB ) 인데 notice_file 로 컬럼 이름을 잘못적어 발생한 오류이다. 컬럼 이름을 바르게 바꿔주면 해당 오류는 사라진다.
notice_file 이라는 컬럼이 존재하지 않는다는 뜻이다.

java.lang.ClassCastException

class javax.sql.rowset.serial.SerialBlob cannot be cast to class oracle.jdbc.internal.OracleBlob
이 에러는 어떻게 해결해야 하는지 모르겠다. 그냥 SerialBlob 을 사용하지않고 다른 방법을 이용하였다.

java.io.IOException: ORA-17008: Closed connection

java.sql.SQLRecoverableException: ORA-17008: Closed connection
DB 와 연결이 끊어져서 발생한 문제이다.
작업을 마칠 때 까지 DB 연결을 끊어서는 안된다.

참고 사이트

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Jung MinGyu

웹 서버 개발 (18) DB 테이블에 파일 저장하기

File Upload 취약점 제거

SQL 테이블에 데이터( 파일 ) 저장

게시글 테이블

게시글 테이블 추가 컬럼

컬럼 추가 SQL

file_cnt 추가 SQL

file_sids 리스트 추가 SQL

file sid list 및 file cnt 동시에 추가하기.

파일 sid 리스트 불러오기

파일 테이블

컬럼

FILE 테이블 만들기

notice_file 테이블 데이터 insert

notice_file 테이블 데이터 delete

파일 이름 찾기

파일 찾기

파일 새로운 게시글로 이전하기

파일 업로드 사용자 sid 가져오기

업로드 과정

Servlet Java 코드

MainPage.java

NoticeBoardDAO.java

NoticeFileDAO.java

발생한 오류

ORA-00904: “NOTICE_FILE”: invalid identifier

java.lang.ClassCastException

java.io.IOException: ORA-17008: Closed connection

참고 사이트

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참고

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