chiark / gitweb /
polypath: Break up child process handling
[secnet.git] / README
1 secnet - flexible VPN software
2
3 * Copying
4
5 secnet is Copyright (C) 1995--2003 Stephen Early <steve@greenend.org.uk>
6 It is distributed under the terms of the GNU General Public License,
7 version 2 or later.  See the file COPYING for more information.
8
9 The IP address handling library in ipaddr.py is Copyright (C)
10 1996--2000 Cendio Systems AB, and is distributed under the terms of
11 the GPL.
12
13 * Introduction
14
15 secnet allows large virtual private networks to be constructed
16 spanning multiple separate sites.  It is designed for the case where a
17 private network connecting many hosts is 'hidden' behind a single
18 globally-routable IP address, but can also be applied in other
19 circumstances.  It communicates entirely using UDP, and works well
20 with gateways that implement network address translation.
21
22 If you are installing secnet to join an existing VPN, you should read
23 the 'INSTALL' file and your particular VPN's documentation now.  You
24 may need to refer back to this file for information on the netlink and
25 comm sections of the configuration file.
26
27 If you are thinking about setting up a new VPN of any size (from one
28 providing complete links between multiple sites to a simple
29 laptop-to-host link), read the section in this file on 'Creating a
30 VPN'.
31
32 * Mailing lists and bug reporting
33
34 There are two mailing lists associated with secnet: an 'announce' list
35 and a 'discuss' list.  Their addresses are:
36 http://www.chiark.greenend.org.uk/mailman/listinfo/secnet-announce
37 http://www.chiark.greenend.org.uk/mailman/listinfo/secnet-discuss
38
39 The -announce list receives one message per secnet release.  The
40 -discuss list is for general discussion, including help with
41 configuration, bug reports, feature requests, etc.
42
43 Bug reports should be sent to <steve@greenend.org.uk>; they will be
44 forwarded to the -discuss list by me.
45
46 * Creating a VPN
47
48 XXX TODO
49
50 * secnet configuration file format
51
52 By default secnet on linux reads /etc/secnet/secnet.conf.  The default
53 may be different on other platforms.
54
55 This file defines a dictionary (a mapping from keys to values) full of
56 configuration information for secnet.  Two keys must be defined in
57 this file for secnet to start.  One is "system", a dictionary
58 containing systemwide control parameters.  The other is "sites", a
59 list of all the sites that you intend to communicate with.
60
61 The configuration file has a very simple syntax; keys are defined as
62 follows:
63
64 key definition;
65 or
66 key = definition;
67
68 (the "=" is optional)
69
70 Keys must match the following regular expression:
71 [[:alpha:]_][[:alnum:]\-_]*
72
73 i.e. the first character must be an alpha or an underscore, and the
74 remaining characters may be alphanumeric, '-' or '_'.
75
76 Keys can be defined to be a comma-separated list of any of the
77 following types:
78
79   a boolean
80   a string, in quotes
81   a number, in decimal
82   a dictionary of definitions, enclosed in { }
83   a "closure", followed by arguments
84   a path to a key that already exists, to reference that definition
85
86 Note that dictionaries can be nested: a key in one dictionary can
87 refer to another dictionary. When secnet looks for a key in a
88 particular directory and can't find it, it looks in the dictionary's
89 lexical 'parents' in turn until it finds it (or fails to find it at
90 all and stops with an error).
91
92 Definitions can refer to previous definitions by naming them with a
93 path.  Paths are key1/key2/key3... (starting from wherever we find
94 key1, i.e. in the current dictionary or any of its parents), or
95 alternatively /key1/key2/key3... (to start from the root).
96 Definitions cannot refer to future definitions.
97
98 Example:
99
100 a=1;
101 b=2;
102 c={ d=3; e=a; };
103 f={ a=4; g=c; };
104
105 The following paths are valid:
106 a is 1
107 b is 2
108 c is a dictionary:
109  c/d is 3
110  c/e is 1
111 f is a dictionary:
112  f/a is 4
113  f/g is a dictionary:
114   f/g/d is 3
115   f/g/e is 1
116
117 Note that f/g/e is NOT 4.
118
119 Elements that are lists are inserted into lists in definitions, not
120 referenced by them (i.e. you can't have lists of lists).
121
122 Some closures may be followed by an argument list in ( ), and may
123 return any number of whatever type they like (including other
124 closures).  Some types of closure (typically those returned from
125 invokations of other closures) cannot be invoked.
126
127 closure { definitions } is short for closure({definitions}).
128
129 The main body of secnet, and all the additional modules, predefine
130 some keys in the root dictionary.  The main ones are:
131
132   yes, true, True, TRUE, on:   the boolean value True
133   no, false, False, FALSE, off: the boolean value False
134   makelist:   turns a dictionary (arg1) into a list of definitions
135               (ignoring the keys)
136   readfile:   reads a file (arg1) and returns it as a string
137   map:        applies the closure specified as arg1 to each of the
138               remaining elements in the list in turn.  Returns a list
139               made up of the outputs of the closure.
140
141 Keys defined by modules are described below, in the module
142 documentation.
143
144 Other configuration files can be included inline by writing "include
145 filename" at the start of a line.
146
147 After the configuration file is read, secnet looks for particular keys
148 in configuration space to tell it what to do:
149
150  system: a dictionary which can contain the following keys:
151    log (log closure): a destination for system messages
152    userid (string): the userid for secnet to run as once it drops privileges
153    pidfile (string): where to store its PID
154    
155  sites: a list of closures of type 'site', which define other tunnel
156         endpoints that secnet will attempt to communicate with
157
158 * secnet command line options
159
160 Usage: secnet [OPTION]...
161
162   -f, --silent, --quiet   suppress error messages
163   -w, --nowarnings        suppress warnings
164   -v, --verbose           output extra diagnostics
165   -c, --config=filename   specify a configuration file
166   -j, --just-check-config stop after reading configfile
167   -n, --nodetach          do not run in background
168   -d, --debug=item,...    set debug options
169       --help              display this help and exit
170       --version           output version information and exit
171
172 * secnet builtin modules
173
174 ** resolver
175
176 Defines:
177   adns (closure => resolver closure)
178
179 adns: dict argument
180   config (string): optional, a resolv.conf for ADNS to use
181
182 ** random
183
184 Defines:
185   randomsrc (closure => randomsrc closure)
186
187 randomsrc: string[,bool]
188   arg1: filename of random source
189   arg2: if True then source is blocking
190
191 ** udp
192
193 Defines:
194   udp (closure => comm closure)
195
196 udp: dict argument
197   address (string list): IPv6 or IPv4 addresses to listen and send on
198   port (integer): UDP port to listen and send on
199   buffer (buffer closure): buffer for incoming packets
200   authbind (string): optional, path to authbind-helper program
201
202 ** polypath
203
204 Defines:
205   polypath (closure => comm closure)
206
207 polypath: dict argument
208   port (integer): UDP port to listen and send on
209   buffer (buffer closure): buffer for incoming packets
210   authbind (string): optional, path to authbind-helper program
211   max-interfaces (number): optional, max number of different interfaces to
212    use (also, maximum steady-state amount of packet multiplication)
213   interfaces (string list): which interfaces to process; each entry is
214    optionally `!' or `+' followed by a glob pattern (which is applied to a
215    prospective interface using fnmatch with no flags).  If no list is
216    specified, or the list ends with a `!' entry, a default list is
217    used/appended: "!tun*","!tap*","!sl*","!userv*","!lo","*".  Patterns
218    which do not start with `*' or an alphanumeric need to be preceded
219    by `!' or `+'.
220   monitor-command (string list): Program to use to monitor appearance
221    and disappearance of addresses on local network interfaces.  Should
222    produce lines of the form `+|-<ifname> 4|6 <addr>' where <addr> is
223    an address literal.  Each - line should relate to a previously
224    printed + line.  On startup, should produce a + line for each
225    currently existing address.  secnet does filtering so there is no
226    need to strip out tun interfaces, multicast addresses, and so on.
227    The command is run as the user secnet is started as (not the one
228    which secnet may drop privilege to due to the configured `userid').
229    The default depends on the operating system.
230   permit-loopback (boolean): Normally, loopback IPv6 and IPv4
231    addresses on local interfaces are disregarded, because such
232    interfaces are not interesting for communicating with distant
233    hosts.  Setting this option will ignore that check, which can be
234    useful for testing.  Setting this option also removes "!lo*" from
235    the default interface pattern list.
236
237 When using this comm, packets are sent out of every active interface
238 on the host (where possible).  It is important that interfaces created
239 by secnet itself are not included!  secnet's default filter list tries
240 to do this.
241
242 This comm only makes sense for sites which are mobile.  That is, the
243 site closures used with this comm should all have the `local-mobile'
244 parameter set to `true'.  When the local site site is not marked
245 mobile the address selection machinery might fixate on an unsuitable
246 address.
247
248 For an interface to work with polypath, it must either have a suitable
249 default route, or be a point-to-point interface.  In the general case
250 this might mean that the host would have to have multiple default
251 routes.  However in practice the most useful configuration is two
252 interfaces being (1) wifi (2) mobile internet.
253
254 I have had success on Linux by using network-manager for wifi and
255 invoking ppp directly for mobile internet.  ppp sets up a
256 point-to-point link, and does not add a default route if there already
257 is one.  network-manager always sets up a default route.  The result
258 is that the wifi always has a default route (so is useable); ppp
259 (being a point-to-point link) does not need one.
260
261 The use of polypath currently requires that secnet have root
262 privilege, to make the setsockopt(,,SO_BINDTODEVICE,) call.
263
264 polypath support is only available when secnet is built against an
265 IPv6-capable version of adns (because it wants features in the newer
266 adns).
267
268 ** log
269
270 Defines:
271   logfile (closure => log closure)
272   syslog (closure => log closure)
273
274 logfile: dict argument
275   filename (string): where to log to
276   class (string list): what type of messages to log
277     { "debug-config", M_DEBUG_CONFIG },
278     { "debug-phase", M_DEBUG_PHASE },
279     { "debug", M_DEBUG },
280     { "all-debug", M_DEBUG|M_DEBUG_PHASE|M_DEBUG_CONFIG },
281     { "info", M_INFO },
282     { "notice", M_NOTICE },
283     { "warning", M_WARNING },
284     { "error", M_ERROR },
285     { "security", M_SECURITY },
286     { "fatal", M_FATAL },
287     { "default", M_WARNING|M_ERROR|M_SECURITY|M_FATAL },
288     { "verbose", M_INFO|M_NOTICE|M_WARNING|M_ERROR|M_SECURITY|M_FATAL },
289     { "quiet", M_FATAL }
290
291 logfile will close and reopen its file upon receipt of SIGHUP.
292
293 syslog: dict argument
294   ident (string): include this string in every log message
295   facility (string): facility to log as
296     { "authpriv", LOG_AUTHPRIV },
297     { "cron", LOG_CRON },
298     { "daemon", LOG_DAEMON },
299     { "kern", LOG_KERN },
300     { "local0", LOG_LOCAL0 },
301     { "local1", LOG_LOCAL1 },
302     { "local2", LOG_LOCAL2 },
303     { "local3", LOG_LOCAL3 },
304     { "local4", LOG_LOCAL4 },
305     { "local5", LOG_LOCAL5 },
306     { "local6", LOG_LOCAL6 },
307     { "local7", LOG_LOCAL7 },
308     { "lpr", LOG_LPR },
309     { "mail", LOG_MAIL },
310     { "news", LOG_NEWS },
311     { "syslog", LOG_SYSLOG },
312     { "user", LOG_USER },
313     { "uucp", LOG_UUCP }
314
315 ** util
316
317 Defines:
318   sysbuffer (closure => buffer closure)
319
320 sysbuffer: integer[,dict]
321   arg1: buffer length
322   arg2: options:
323     lockdown (boolean): if True, mlock() the buffer
324
325 ** site
326
327 Defines:
328   site (closure => site closure)
329
330 site: dict argument
331   local-name (string): this site's name for itself
332   name (string): the name of the site's peer
333   link (netlink closure)
334   comm (one or more comm closures): if there is more than one, the
335    first one will be used for any key setups initiated by us using the
336    configured address.  Others are only used if our peer talks to
337    them.
338   resolver (resolver closure)
339   random (randomsrc closure)
340   local-key (rsaprivkey closure)
341   address (string list): optional, DNS name(s) used to find our peer;
342     address literals are supported too if enclosed in `[' `]'.
343   port (integer): mandatory if 'address' is specified: the port used
344     to contact our peer
345   key (rsapubkey closure): our peer's public key
346   transform (transform closure): how to mangle packets sent between sites
347   dh (dh closure)
348   hash (hash closure)
349   key-lifetime (integer): max lifetime of a session key, in ms
350     [one hour; mobile: 2 days]
351   setup-retries (integer): max number of times to transmit a key negotiation
352     packet [5; mobile: 30]
353   setup-timeout (integer): time between retransmissions of key negotiation
354     packets, in ms [2000; mobile: 1000]
355   wait-time (integer): after failed key setup, wait this long (in ms) before
356     allowing another attempt [20000; mobile: 10000]
357   renegotiate-time (integer): if we see traffic on the link after this time
358     then renegotiate another session key immediately (in ms)
359     [half key-lifetime, or key-lifetime minus 5 mins (mobile: 12 hours),
360      whichever is longer].
361   keepalive (bool): if True then attempt always to keep a valid session key.
362     Not actually currently implemented. [false]
363   log-events (string list): types of events to log for this site
364     unexpected: unexpected key setup packets (may be late retransmissions)
365     setup-init: start of attempt to setup a session key
366     setup-timeout: failure of attempt to setup a session key, through timeout
367     activate-key: activation of a new session key
368     timeout-key: deletion of current session key through age
369     security: anything potentially suspicious
370     state-change: steps in the key setup protocol
371     packet-drop: whenever we throw away an outgoing packet
372     dump-packets: every key setup packet we see
373     errors: failure of name resolution, internal errors
374     peer-addrs: changes to sets of peer addresses (interesting for mobile peers)
375     all: everything (too much!)
376   mobile (bool): if True then peer is "mobile" ie we assume it may
377     change its apparent IP address and port number without either it
378     or us being aware of the change; so, we remember the last several
379     port/addr pairs we've seen and send packets to all of them
380     (subject to a timeout).  We maintain one set of addresses for key
381     setup exchanges, and another for data traffic. Two communicating
382     peers must not each regard the other as mobile, or all the traffic
383     in each direction will be triplicated (strictly, transmitted
384     mobile-peers-max times) and anyway two peers whose public contact
385     address may suddenly change couldn't communicate reliably because
386     their contact addresses might both change at once. [false]
387   mobile-peers-max (integer): Maximum number of peer port/addr pairs we
388     remember and send to.  Must be at least 1 and no more than 5.
389     [4 if any address is configured, otherwise 3]
390   static-peers-max (integer): Maximum number of peer port/addr pairs
391     we can try for a static site.  Must be at least 1 and no more
392     than 5.  [4 or 3, as above]
393   mobile-peer-expiry (integer): For "mobile" peers only, the length
394     of time (in seconds) for which we will keep sending to multiple
395     address/ports from which we have not seen incoming traffic. [120]
396   local-mobile (bool): if True then other peers have been told we are
397     "mobile".  This should be True iff the peers' site configurations
398     for us have "mobile True" (and if we find a site configuration for
399     ourselves in the config, we insist on this).  The effect is to
400     check that there are no links both ends of which are allegedly
401     mobile (which is not supported, so those links are ignored) and
402     to change some of the tuning parameter defaults. [false]
403   mtu-target (integer): Desired value of the inter-site MTU for this
404     peering.  This value will be advertised to the peer (which ought
405     to affect incoming packets), and if the peer advertises an MTU its
406     value will be combined with this setting to compute the inter-site
407     MTU.  (secnet will still accept packets which exceed the
408     (negotiated or assumed) inter-site MTU.)  Setting a lower
409     inter-site MTU can be used to try to restrict the sizes of the
410     packets sent over the underlying public network (e.g. to work
411     around network braindamage).  It is not normally useful to set a
412     larger value for mtu-target than the VPN's general MTU (which
413     should be reflected in the local private interface MTU, ie the mtu
414     parameter to netlink).  If this parameter is not set, or is set
415     to 0, the default is to use the local private link mtu.
416
417 Links involving mobile peers have some different tuning parameter
418 default values, which are generally more aggressive about retrying key
419 setup but more relaxed about using old keys.  These are noted with
420 "mobile:", above, and apply whether the mobile peer is local or
421 remote.
422
423 ** transform-eax
424
425 Defines:
426    eax-serpent (closure => transform closure)
427
428 ** transform-cbcmac
429
430 Defines:
431   serpent256-cbc (closure => transform closure)
432
433 ** netlink
434
435 Defines:
436   null-netlink (closure => closure or netlink closure)
437
438 null-netlink: dict argument
439   name (string): name for netlink device, used in log messages
440   networks (string list): networks on the host side of the netlink device
441   remote-networks (string list): networks that may be claimed
442     by the remote site using this netlink device
443   local-address (string): IP address of host's tunnel interface
444   secnet-address (string): IP address of this netlink device
445   ptp-address (string): IP address of the other end of a point-to-point link
446   mtu (integer): MTU of host's tunnel interface
447
448 Only one of secnet-address or ptp-address may be specified.  If
449 point-to-point mode is in use then the "routes" option must also be
450 specified, and netlink returns a netlink closure that should be used
451 directly with the "link" option to the site closure.  If
452 point-to-point mode is not in use then netlink returns a closure that
453 may be invoked using a dict argument with the following keys to yield
454 a netlink closure:
455   routes (string list): networks reachable down the tunnel attached to
456     this instance of netlink
457   options (string list):
458     allow-route: allow packets coming from this tunnel to be routed to
459       other tunnels as well as the host (used for mobile devices like laptops)
460     soft: remove these routes from the host's routing table when
461       the tunnel link quality is zero
462   mtu (integer): MTU of host's tunnel interface
463
464 Netlink will dump its current routing table to the system/log on
465 receipt of SIGUSR1.
466
467 ** slip
468
469 Defines:
470   userv-ipif (closure => netlink closure)
471
472 userv-ipif: dict argument
473   userv-path (string): optional, where to find userv ["userv"]
474   service-user (string): optional, username for userv-ipif service ["root"]
475   service-name (string): optional, name of userv-ipif service ["ipif"]
476   buffer (buffer closure): buffer for assembly of host->secnet packets
477  plus generic netlink options, as for 'null-netlink'
478
479 ** tun
480
481 Defines:
482   tun (closure => netlink closure) [only on linux-2.4]
483   tun-old (closure => netlink closure)
484
485 tun: dict argument
486   flavour (string): optional, type of TUN interface to use
487     ("guess","linux","bsd","streams")
488   device (string): optional, path of TUN/TAP device file ["/dev/net/tun"]
489   interface (string): optional, name of tunnel network interface
490   ifconfig-path (string): optional, path to ifconfig command
491   route-path (string): optional, path to route command
492   ifconfig-type (string): optional, how to perform ifconfig
493   route-type (string): optional, how to add and remove routes
494    types are: "guess", "ioctl", "bsd", "linux", "solaris-2.5"
495   buffer (buffer closure): buffer for host->secnet packets
496  plus generic netlink options, as for 'null-netlink'
497
498 I recommend you don't specify the 'interface' option unless you're
499 doing something that requires the interface name to be constant.
500
501 ** rsa
502
503 Defines:
504   rsa-private (closure => rsaprivkey closure)
505   rsa-public (closure => rsapubkey closure)
506
507 rsa-private: string[,bool]
508   arg1: filename of SSH private key file (version 1, no password)
509   arg2: whether to check that the key is usable [default True]
510
511 rsa-public: string,string
512   arg1: encryption key (decimal)
513   arg2: modulus (decimal)
514
515 ** dh
516
517 Defines:
518   diffie-hellman (closure => dh closure)
519
520 diffie-hellman: string,string[,bool]
521   arg1: modulus (hex)
522   arg2: generator (hex)
523   arg3: whether to check that the modulus is prime [default True]
524
525 ** md5
526
527 Defines:
528   md5 (hash closure)
529
530 ** sha1
531
532 Defines:
533   sha1 (hash closure)
534
535 ** conffile
536
537 Defines:
538   makelist (dictionary => list of definitions)
539   readfile (string => string)
540   map (closure,list => list)
541
542 makelist: dictionary
543   returns a list consisting of the definitions in the dictionary. The keys
544   are discarded.
545
546 readfile: string
547   reads the named file and returns its contents as a string
548
549 map:
550   applies the closure specified as arg1 to each of the elements in the list.
551   Returns a list made up of the outputs of the closure.