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TypeBox as protocol source of truth

Last updated: 2026-01-10 TypeBox는 TypeScript-first schema library입니다. OpenClaw는 이를 사용해 Gateway WebSocket protocol (handshake, request/response, server event)을 정의합니다. 이 schema는 runtime validation, JSON Schema export, macOS app용 Swift codegen을 구동합니다. source of truth는 하나이고, 나머지는 모두 생성물입니다. 더 높은 수준의 protocol 맥락은 Gateway architecture에서 확인하세요.

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Mental model (30 seconds)

모든 Gateway WS message는 세 가지 frame 중 하나입니다.
  • Request: { type: "req", id, method, params }
  • Response: { type: "res", id, ok, payload | error }
  • Event: { type: "event", event, payload, seq?, stateVersion? }
첫 frame은 반드시 connect request여야 합니다. 그 뒤에 client는 health, send, chat.send 같은 method를 호출하고, presence, tick, agent 같은 event를 구독할 수 있습니다. 최소 connection flow: 
Client                    Gateway
  |---- req:connect -------->|
  |<---- res:hello-ok --------|
  |<---- event:tick ----------|
  |---- req:health ---------->|
  |<---- res:health ----------|
주요 method + event:
CategoryExamplesNotes
Coreconnect, health, statusconnect must be first
Messagingsend, poll, agent, agent.waitside-effects need idempotencyKey
Chatchat.history, chat.send, chat.abort, chat.injectWebChat uses these
Sessionssessions.list, sessions.patch, sessions.deletesession admin
Nodesnode.list, node.invoke, node.pair.*Gateway WS + node actions
Eventstick, presence, agent, chat, health, shutdownserver push
authoritative list는 src/gateway/server.ts의 METHODS, EVENTS에 있습니다.

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Where the schemas live

  • Source: src/gateway/protocol/schema.ts
  • Runtime validator (AJV): src/gateway/protocol/index.ts
  • Server handshake + method dispatch: src/gateway/server.ts
  • Node client: src/gateway/client.ts
  • Generated JSON Schema: dist/protocol.schema.json
  • Generated Swift model: apps/macos/Sources/OpenClawProtocol/GatewayModels.swift

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Current pipeline

  • pnpm protocol:gen
    • JSON Schema (draft-07)를 dist/protocol.schema.json에 기록
  • pnpm protocol:gen:swift
    • Swift gateway model 생성
  • pnpm protocol:check
    • 두 generator를 모두 실행하고 output이 commit돼 있는지 검증

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How the schemas are used at runtime

  • Server side: 들어오는 모든 frame을 AJV로 검증. handshake는 ConnectParams에 맞는 connect request만 허용
  • Client side: JS client는 event와 response frame을 사용하기 전에 검증
  • Method surface: Gateway는 hello-ok에서 지원하는 methods와 events를 광고

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Example frames

Connect (첫 message): 
{
  "type": "req",
  "id": "c1",
  "method": "connect",
  "params": {
    "minProtocol": 2,
    "maxProtocol": 2,
    "client": {
      "id": "openclaw-macos",
      "displayName": "macos",
      "version": "1.0.0",
      "platform": "macos 15.1",
      "mode": "ui",
      "instanceId": "A1B2"
    }
  }
}
Hello-ok response: 
{
  "type": "res",
  "id": "c1",
  "ok": true,
  "payload": {
    "type": "hello-ok",
    "protocol": 2,
    "server": { "version": "dev", "connId": "ws-1" },
    "features": { "methods": ["health"], "events": ["tick"] },
    "snapshot": {
      "presence": [],
      "health": {},
      "stateVersion": { "presence": 0, "health": 0 },
      "uptimeMs": 0
    },
    "policy": { "maxPayload": 1048576, "maxBufferedBytes": 1048576, "tickIntervalMs": 30000 }
  }
}
Request + response: 
{ "type": "req", "id": "r1", "method": "health" }

{ "type": "res", "id": "r1", "ok": true, "payload": { "ok": true } }
Event: 
{ "type": "event", "event": "tick", "payload": { "ts": 1730000000 }, "seq": 12 }

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Minimal client (Node.js)

가장 작은 유용한 흐름은 connect + health입니다. 
import { WebSocket } from "ws";

const ws = new WebSocket("ws://127.0.0.1:18789");

ws.on("open", () => {
  ws.send(
    JSON.stringify({
      type: "req",
      id: "c1",
      method: "connect",
      params: {
        minProtocol: 3,
        maxProtocol: 3,
        client: {
          id: "cli",
          displayName: "example",
          version: "dev",
          platform: "node",
          mode: "cli",
        },
      },
    }),
  );
});

ws.on("message", (data) => {
  const msg = JSON.parse(String(data));
  if (msg.type === "res" && msg.id === "c1" && msg.ok) {
    ws.send(JSON.stringify({ type: "req", id: "h1", method: "health" }));
  }
  if (msg.type === "res" && msg.id === "h1") {
    console.log("health:", msg.payload);
    ws.close();
  }
});

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Worked example: add a method end-to-end

예시: { ok: true, text }를 반환하는 새 system.echo request를 추가합니다.
  1. Schema (source of truth)
src/gateway/protocol/schema.ts에 추가: 
export const SystemEchoParamsSchema = Type.Object(
  { text: NonEmptyString },
  { additionalProperties: false },
);

export const SystemEchoResultSchema = Type.Object(
  { ok: Type.Boolean(), text: NonEmptyString },
  { additionalProperties: false },
);
ProtocolSchemas에 둘 다 추가하고 type export: 
  SystemEchoParams: SystemEchoParamsSchema,
  SystemEchoResult: SystemEchoResultSchema,

export type SystemEchoParams = Static<typeof SystemEchoParamsSchema>;
export type SystemEchoResult = Static<typeof SystemEchoResultSchema>;
  1. Validation
src/gateway/protocol/index.ts에서 AJV validator export: 
export const validateSystemEchoParams = ajv.compile<SystemEchoParams>(SystemEchoParamsSchema);
  1. Server behavior
src/gateway/server-methods/system.ts에 handler 추가: 
export const systemHandlers: GatewayRequestHandlers = {
  "system.echo": ({ params, respond }) => {
    const text = String(params.text ?? "");
    respond(true, { ok: true, text });
  },
};
src/gateway/server-methods.ts에 등록하고, src/gateway/server.ts의 METHODS에 "system.echo"를 추가합니다.
  1. Regenerate
pnpm protocol:check
  1. Tests + docs
src/gateway/server.*.test.ts에 server test를 추가하고 문서에도 method를 기록합니다.

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Swift codegen behavior

Swift generator는 다음을 생성합니다.
  • GatewayFrame enum (req, res, event, unknown)
  • strongly typed payload struct/enum
  • ErrorCode 값과 GATEWAY_PROTOCOL_VERSION
알 수 없는 frame type은 forward compatibility를 위해 raw payload로 보존됩니다.

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Versioning + compatibility

  • PROTOCOL_VERSION은 src/gateway/protocol/schema.ts에 있습니다
  • client는 minProtocol + maxProtocol을 보내고, server는 mismatch를 reject합니다
  • Swift model은 오래된 client가 깨지지 않도록 unknown frame type을 유지합니다

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Schema patterns and conventions

  • 대부분 object는 엄격한 payload를 위해 additionalProperties: false를 사용
  • ID와 method/event name에는 기본적으로 NonEmptyString 사용
  • top-level GatewayFrame은 type discriminator를 사용
  • side effect가 있는 method는 보통 params에 idempotencyKey가 필요 (예: send, poll, agent, chat.send)
  • agent는 runtime-generated orchestration context를 위한 optional internalEvents를 받을 수 있으며 (예: subagent/cron task completion handoff), 이는 internal API surface로 다뤄야 합니다

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Live schema JSON

생성된 JSON Schema는 repo의 dist/protocol.schema.json에 있습니다. published raw file은 보통 다음 주소에서 확인할 수 있습니다.

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When you change schemas

  1. TypeBox schema를 수정합니다
  2. pnpm protocol:check를 실행합니다
  3. regenerated schema + Swift model을 commit합니다