chiark / gitweb /
1542b35e290a3ced1900f751a1d908f93dd1cfb7
[tripe] / peer.c
1 /* -*-c-*-
2  *
3  * $Id$
4  *
5  * Communication with the peer
6  *
7  * (c) 2001 Straylight/Edgeware
8  */
9
10 /*----- Licensing notice --------------------------------------------------* 
11  *
12  * This file is part of Trivial IP Encryption (TrIPE).
13  *
14  * TrIPE is free software; you can redistribute it and/or modify
15  * it under the terms of the GNU General Public License as published by
16  * the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
17  * (at your option) any later version.
18  * 
19  * TrIPE is distributed in the hope that it will be useful,
20  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
21  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
22  * GNU General Public License for more details.
23  * 
24  * You should have received a copy of the GNU General Public License
25  * along with TrIPE; if not, write to the Free Software Foundation,
26  * Inc., 59 Temple Place - Suite 330, Boston, MA 02111-1307, USA.
27  */
28
29 /*----- Header files ------------------------------------------------------*/
30
31 #include "tripe.h"
32
33 /*----- Static variables --------------------------------------------------*/
34
35 static peer *peers = 0;
36 static sel_file sock;
37
38 /*----- Tunnel table ------------------------------------------------------*/
39
40 const tunnel_ops *tunnels[] = {
41 #ifdef TUN_LINUX
42   &tun_linux,
43 #endif
44 #ifdef TUN_BSD
45   &tun_bsd,
46 #endif
47 #ifdef TUN_UNET
48   &tun_unet,
49 #endif
50   &tun_slip,
51   0
52 }, *tun_default;
53
54 /*----- Main code ---------------------------------------------------------*/
55
56 /* --- @p_pingtype@ --- *
57  *
58  * Arguments:   @unsigned msg@ = message type
59  *
60  * Returns:     String to describe the message.
61  */
62
63 static const char *p_pingtype(unsigned msg)
64 {
65   switch (msg & MSG_TYPEMASK) {
66     case MISC_PING:
67     case MISC_PONG:
68       return "transport-ping";
69     case MISC_EPING:
70     case MISC_EPONG:
71       return "encrypted-ping";
72     default:
73       abort();
74   }
75 }
76
77 /* --- @p_ponged@ --- *
78  *
79  * Arguments:   @peer *p@ = peer packet arrived from
80  *              @unsigned msg@ = message type
81  *              @buf *b@ = buffer containing payload
82  *
83  * Returns:     ---
84  *
85  * Use:         Processes a ping response.
86  */
87
88 static void p_ponged(peer *p, unsigned msg, buf *b)
89 {
90   uint32 id;
91   const octet *magic;
92   ping *pg;
93   
94   IF_TRACING(T_PEER, {
95     trace(T_PEER, "peer: received %s reply from %s",
96           p_pingtype(msg), p->spec.name);
97     trace_block(T_PACKET, "peer: ping contents", BBASE(b), BSZ(b));
98   })
99
100   if (buf_getu32(b, &id) ||
101       (magic = buf_get(b, sizeof(pg->magic))) == 0 ||
102       BLEFT(b)) {
103     a_warn("PEER %s malformed-%s", p->spec.name, p_pingtype(msg));
104     return;
105   }
106
107   for (pg = p->pings; pg; pg = pg->next) {
108     if (pg->id == id)
109       goto found;
110   }
111   a_warn("PEER %s unexpected-%s 0x%08lx",
112          p->spec.name, p_pingtype(msg), (unsigned long)id);
113   return;
114
115 found:
116   if (memcmp(magic, pg->magic, sizeof(pg->magic)) != 0) {
117     a_warn("PEER %s corrupt-%s", p->spec.name, p_pingtype(msg));
118     return;
119   }
120   p_pingdone(pg, PING_OK);
121 }
122
123 /* --- @p_read@ --- *
124  *
125  * Arguments:   @int fd@ = file descriptor to read from
126  *              @unsigned mode@ = what happened
127  *              @void *v@ = an uninteresting pointer
128  *
129  * Returns:     ---
130  *
131  * Use:         Reads a packet from somewhere.
132  */
133
134 static void p_read(int fd, unsigned mode, void *v)
135 {
136   peer *p;
137   addr a;
138   size_t sz;
139   ssize_t n;
140   int ch;
141   buf b, bb;
142
143   /* --- Read the data --- */
144
145   TIMER;
146   sz = sizeof(addr);
147   n = recvfrom(fd, buf_i, sizeof(buf_i), 0, &a.sa, &sz);
148   if (n < 0) {
149     a_warn("PEER - socket-read-error -- %s", strerror(errno));
150     return;
151   }
152
153   /* --- Find the appropriate peer --- */
154
155   assert(a.sa.sa_family == AF_INET);
156   for (p = peers; p; p = p->next) {
157     if (p->spec.sa.sin.sin_addr.s_addr == a.sin.sin_addr.s_addr &&
158         p->spec.sa.sin.sin_port == a.sin.sin_port)
159       goto found;
160   }
161   a_warn("PEER - unexpected-source INET %s %u",
162          inet_ntoa(a.sin.sin_addr), (unsigned)ntohs(a.sin.sin_port));
163   return;
164
165 found:
166   IF_TRACING(T_PEER, {
167     trace(T_PEER, "peer: packet received from `%s'", p->spec.name);
168     trace_block(T_PACKET, "peer: packet contents", buf_i, n);
169   })
170
171   /* --- Pick the packet apart --- */
172
173   p->st.t_last = time(0);
174   p->st.n_in++;
175   p->st.sz_in += n;
176   buf_init(&b, buf_i, n);
177   if ((ch = buf_getbyte(&b)) < 0) {
178     a_warn("PEER %s bad-packet no-type", p->spec.name);
179     return;
180   }
181   switch (ch & MSG_CATMASK) {
182     case MSG_PACKET:
183       if (ch & MSG_TYPEMASK) {
184         a_warn("PEER %s bad-packet unknown-type 0x%02x", p->spec.name, ch);
185         p->st.n_reject++;
186         return;
187       }
188       buf_init(&bb, buf_o, sizeof(buf_o));
189       if (ksl_decrypt(&p->ks, MSG_PACKET, &b, &bb)) {
190         p->st.n_reject++;
191         a_warn("PEER %s decrypt-failed", p->spec.name);
192         return;
193       }
194       if (BOK(&bb)) {
195         p->st.n_ipin++;
196         p->st.sz_ipin += BSZ(&b);
197         p->t->ops->inject(p->t, &bb);
198       } else {
199         p->st.n_reject++;
200         a_warn("PEER %s packet-build-failed", p->spec.name);
201       }
202       break;
203     case MSG_KEYEXCH:
204       kx_message(&p->kx, ch & MSG_TYPEMASK, &b);
205       break;
206     case MSG_MISC:
207       switch (ch & MSG_TYPEMASK) {
208         case MISC_NOP:
209           T( trace(T_PEER, "peer: received NOP packet"); )
210           break;
211         case MISC_PING:
212           buf_put(p_txstart(p, MSG_MISC | MISC_PONG), BCUR(&b), BLEFT(&b));
213           p_txend(p);
214           break;        
215         case MISC_PONG:
216           p_ponged(p, MISC_PONG, &b);
217           break;
218         case MISC_EPING:
219           buf_init(&bb, buf_t, sizeof(buf_t));
220           if (ksl_decrypt(&p->ks, ch, &b, &bb)) {
221             p->st.n_reject++;
222             a_warn("PEER %s decrypt-failed", p->spec.name);
223             return;
224           }
225           if (BOK(&bb)) {
226             buf_flip(&bb);
227             if (ksl_encrypt(&p->ks, MSG_MISC | MISC_EPONG, &bb,
228                             p_txstart(p, MSG_MISC | MISC_EPONG)))
229               kx_start(&p->kx);
230             p_txend(p);
231           }
232           break;
233         case MISC_EPONG:
234           buf_init(&bb, buf_t, sizeof(buf_t));
235           if (ksl_decrypt(&p->ks, ch, &b, &bb)) {
236             p->st.n_reject++;
237             a_warn("PEER %s decrypt-failed", p->spec.name);
238             return;
239           }
240           if (BOK(&bb)) {
241             buf_flip(&bb);
242             p_ponged(p, MISC_EPONG, &bb);
243           }
244           break;
245       }
246       break;
247     default:
248       p->st.n_reject++;
249       a_warn("PEER %s bad-packet unknown-category 0x%02x", p->spec.name, ch);
250       break;
251   }
252 }
253
254 /* --- @p_txstart@ --- *
255  *
256  * Arguments:   @peer *p@ = pointer to peer block
257  *              @unsigned msg@ = message type code
258  *
259  * Returns:     A pointer to a buffer to write to.
260  *
261  * Use:         Starts sending to a peer.  Only one send can happen at a
262  *              time.
263  */
264
265 buf *p_txstart(peer *p, unsigned msg)
266 {
267   buf_init(&p->b, buf_o, sizeof(buf_o));
268   buf_putbyte(&p->b, msg);
269   return (&p->b);
270 }
271
272 /* --- @p_txend@ --- *
273  *
274  * Arguments:   @peer *p@ = pointer to peer block
275  *
276  * Returns:     ---
277  *
278  * Use:         Sends a packet to the peer.
279  */
280
281 static void p_setkatimer(peer *);
282
283 static int p_dotxend(peer *p)
284 {
285   if (!BOK(&p->b)) {
286     a_warn("PEER %s packet-build-failed", p->spec.name);
287     return (0);
288   }
289   IF_TRACING(T_PEER, trace_block(T_PACKET, "peer: sending packet",
290                                  BBASE(&p->b), BLEN(&p->b)); )
291   if (sendto(sock.fd, BBASE(&p->b), BLEN(&p->b),
292              0, &p->spec.sa.sa, p->spec.sasz) < 0) {
293     a_warn("PEER %s socket-write-error -- %s",
294            p->spec.name, strerror(errno));
295     return (0);
296   } else {
297     p->st.n_out++;
298     p->st.sz_out += BLEN(&p->b);
299     return (1);
300   }
301 }
302
303 void p_txend(peer *p)
304 {
305   if (p_dotxend(p) && p->spec.t_ka) {
306     sel_rmtimer(&p->tka);
307     p_setkatimer(p);
308   }
309 }
310
311 /* --- @p_pingwrite@ --- *
312  *
313  * Arguments:   @ping *p@ = ping structure
314  *              @buf *b@ = buffer to write in
315  *
316  * Returns:     ---
317  *
318  * Use:         Fills in a ping structure and writes the packet payload.
319  */
320
321 static void p_pingwrite(ping *p, buf *b)
322 {
323   static uint32 seq = 0;
324
325   p->id = U32(seq++);
326   GR_FILL(&rand_global, p->magic, sizeof(p->magic));
327   buf_putu32(b, p->id);
328   buf_put(b, p->magic, sizeof(p->magic));
329 }
330
331 /* --- @p_pingdone@ --- *
332  *
333  * Arguments:   @ping *p@ = ping structure
334  *              @int rc@ = return code to pass on
335  *
336  * Returns:     ---
337  *
338  * Use:         Disposes of a ping structure, maybe sending a notification.
339  */
340
341 void p_pingdone(ping *p, int rc)
342 {
343   if (!p->p) return;
344   if (p->prev) p->prev->next = p->next;
345   else p->p->pings = p->next;
346   if (p->next) p->next->prev = p->prev;
347   if (rc != PING_TIMEOUT) sel_rmtimer(&p->t);
348   p->p = 0;
349   if (rc >= 0) p->func(rc, p->arg);
350 }
351
352 /* --- @p_pingtimeout@ --- *
353  *
354  * Arguments:   @struct timeval *now@ = the time now
355  *              @void *pv@ = pointer to ping block
356  *
357  * Returns:     ---
358  *
359  * Use:         Called when a ping times out.
360  */
361
362 static void p_pingtimeout(struct timeval *now, void *pv)
363 {
364   ping *p = pv;
365
366   T( trace(T_PEER, "peer: ping 0x%08lx timed out", (unsigned long)p->id); )
367   p_pingdone(p, PING_TIMEOUT);
368 }
369
370 /* --- @p_pingsend@ --- *
371  *
372  * Arguments:   @peer *p@ = destination peer
373  *              @ping *pg@ = structure to fill in
374  *              @unsigned type@ = message type
375  *              @unsigned long timeout@ = how long to wait before giving up
376  *              @void (*func)(int, void *)@ = callback function
377  *              @void *arg@ = argument for callback
378  *
379  * Returns:     Zero if successful, nonzero if it failed.
380  *
381  * Use:         Sends a ping to a peer.  Call @func@ with a nonzero argument
382  *              if we get an answer within the timeout, or zero if no answer.
383  */
384
385 int p_pingsend(peer *p, ping *pg, unsigned type,
386                unsigned long timeout,
387                void (*func)(int, void *), void *arg)
388 {
389   buf *b, bb;
390   struct timeval tv;
391
392   assert(!pg->p);
393
394   switch (type) {
395     case MISC_PING:
396       pg->msg = MISC_PONG;
397       b = p_txstart(p, MSG_MISC | MISC_PING);
398       p_pingwrite(pg, b);
399       p_txend(p);
400       break;
401     case MISC_EPING:
402       pg->msg = MISC_EPONG;
403       b = p_txstart(p, MSG_MISC | MISC_EPING);
404       buf_init(&bb, buf_t, sizeof(buf_t));
405       p_pingwrite(pg, &bb);
406       buf_flip(&bb);
407       if (ksl_encrypt(&p->ks, MSG_MISC | MISC_EPING, &bb, b))
408         kx_start(&p->kx);
409       if (!BOK(b))
410         return (-1);
411       p_txend(p);
412       break;
413     default:
414       abort();
415       break;
416   }
417
418   pg->next = p->pings;
419   pg->prev = 0;
420   pg->p = p;
421   pg->func = func;
422   pg->arg = arg;
423   p->pings = pg;
424   gettimeofday(&tv, 0);
425   tv.tv_sec += timeout;
426   sel_addtimer(&sel, &pg->t, &tv, p_pingtimeout, pg);
427   T( trace(T_PEER, "peer: send %s 0x%08lx to %s",
428            p_pingtype(type), (unsigned long)pg->id, p->spec.name); )
429   return (0);
430 }
431
432 /* --- @p_tun@ --- *
433  *
434  * Arguments:   @peer *p@ = pointer to peer block
435  *              @buf *b@ = buffer containing incoming packet
436  *
437  * Returns:     ---
438  *
439  * Use:         Handles a packet which needs to be sent to a peer.
440  */
441
442 void p_tun(peer *p, buf *b)
443 {
444   buf *bb = p_txstart(p, MSG_PACKET);
445
446   TIMER;
447   if (ksl_encrypt(&p->ks, MSG_PACKET, b, bb))
448     kx_start(&p->kx);
449   if (BOK(bb) && BLEN(bb)) {
450     p->st.n_ipout++;
451     p->st.sz_ipout += BLEN(bb);
452     p_txend(p);
453   }
454 }
455
456 /* --- @p_interval@ --- *
457  *
458  * Arguments:   ---
459  *
460  * Returns:     ---
461  *
462  * Use:         Called periodically to do tidying.
463  */
464
465 void p_interval(void)
466 {
467   peer *p, *pp;
468   int reload;
469
470   reload = km_interval();
471   for (p = peers; p; p = pp) {
472     pp = p->next;
473     if (reload)
474       kx_newkeys(&p->kx);
475     ksl_prune(&p->ks);
476   }
477 }
478
479 /* --- @p_stats@ --- *
480  *
481  * Arguments:   @peer *p@ = pointer to a peer block
482  *
483  * Returns:     A pointer to the peer's statistics.
484  */
485
486 stats *p_stats(peer *p) { return (&p->st); }
487
488 /* --- @p_ifname@ --- *
489  *
490  * Arguments:   @peer *p@ = pointer to a peer block
491  *
492  * Returns:     A pointer to the peer's interface name.
493  */
494
495 const char *p_ifname(peer *p) { return (p->t->ops->ifname(p->t)); }
496
497 /* --- @p_addr@ --- *
498  *
499  * Arguments:   @peer *p@ = pointer to a peer block
500  *
501  * Returns:     A pointer to the peer's address.
502  */
503
504 const addr *p_addr(peer *p) { return (&p->spec.sa); }
505
506 /* --- @p_init@ --- *
507  *
508  * Arguments:   @struct in_addr addr@ = address to bind to
509  *              @unsigned port@ = port number to listen to
510  *
511  * Returns:     ---
512  *
513  * Use:         Initializes the peer system; creates the socket.
514  */
515
516 void p_init(struct in_addr addr, unsigned port)
517 {
518   int fd;
519   struct sockaddr_in sin;
520   int len = PKBUFSZ;
521
522   /* --- Note on socket buffer sizes --- *
523    *
524    * For some bizarre reason, Linux 2.2 (at least) doubles the socket buffer
525    * sizes I pass to @setsockopt@.  I'm not putting special-case code here
526    * for Linux: BSD (at least TCPv2) does what I tell it rather than second-
527    * guessing me.
528    */
529
530   if ((fd = socket(PF_INET, SOCK_DGRAM, 0)) < 0)
531     die(EXIT_FAILURE, "socket creation failed: %s", strerror(errno));
532   BURN(sin);
533   sin.sin_family = AF_INET;
534   sin.sin_addr = addr;
535   sin.sin_port = htons(port);
536   if (bind(fd, (struct sockaddr *)&sin, sizeof(sin)))
537     die(EXIT_FAILURE, "bind failed: %s", strerror(errno));
538   if (setsockopt(fd, SOL_SOCKET, SO_RCVBUF, &len, sizeof(len)) ||
539       setsockopt(fd, SOL_SOCKET, SO_SNDBUF, &len, sizeof(len))) {
540     die(EXIT_FAILURE, "failed to set socket buffer sizes: %s",
541         strerror(errno));
542   }
543   fdflags(fd, O_NONBLOCK, O_NONBLOCK, FD_CLOEXEC, FD_CLOEXEC);
544   sel_initfile(&sel, &sock, fd, SEL_READ, p_read, 0);
545   sel_addfile(&sock);
546   T( trace(T_PEER, "peer: created socket"); )
547 }
548
549 /* --- @p_port@ --- *
550  *
551  * Arguments:   ---
552  *
553  * Returns:     Port number used for socket.
554  */
555
556 unsigned p_port(void)
557 {
558   addr a;
559   size_t sz = sizeof(addr);
560
561   if (getsockname(sock.fd, &a.sa, &sz))
562     die(EXIT_FAILURE, "couldn't read port number: %s", strerror(errno));
563   assert(a.sa.sa_family == AF_INET);
564   return (ntohs(a.sin.sin_port));
565 }
566
567 /* --- @p_keepalive@ --- *
568  *
569  * Arguments:   @struct timeval *now@ = the current time
570  *              @void *pv@ = peer to wake up
571  *
572  * Returns:     ---
573  *
574  * Use:         Sends a keepalive ping message to its peer.
575  */
576
577 static void p_keepalive(struct timeval *now, void *pv)
578 {
579   peer *p = pv;
580   p_txstart(p, MSG_MISC | MISC_NOP); p_dotxend(p);
581   T( trace(T_PEER, "peer: sent keepalive to %s", p->spec.name); )
582   p_setkatimer(p);
583 }
584
585 /* --- @p_setkatimer@ --- *
586  *
587  * Arguments:   @peer *p@ = peer to set
588  *
589  * Returns:     ---
590  *
591  * Use:         Resets the keepalive timer thing.
592  */
593
594 static void p_setkatimer(peer *p)
595 {
596   struct timeval tv;
597
598   if (!p->spec.t_ka)
599     return;
600   gettimeofday(&tv, 0);
601   tv.tv_sec += p->spec.t_ka;
602   sel_addtimer(&sel, &p->tka, &tv, p_keepalive, p);
603 }
604
605 /* --- @p_create@ --- *
606  *
607  * Arguments:   @peerspec *spec@ = information about this peer
608  *
609  * Returns:     Pointer to the peer block, or null if it failed.
610  *
611  * Use:         Creates a new named peer block.  No peer is actually attached
612  *              by this point.
613  */
614
615 peer *p_create(peerspec *spec)
616 {
617   peer *p = CREATE(peer);
618
619   T( trace(T_PEER, "peer: creating new peer `%s'", spec->name); )
620   p->spec = *spec;
621   p->spec.name = xstrdup(spec->name);
622   p->ks = 0;
623   p->prev = 0;
624   p->pings = 0;
625   memset(&p->st, 0, sizeof(stats));
626   p->st.t_start = time(0);
627   if ((p->t = spec->tops->create(p)) == 0)
628     goto tidy_0;
629   p_setkatimer(p);
630   if (kx_init(&p->kx, p, &p->ks))
631     goto tidy_1;
632   p->next = peers;
633   if (peers)
634     peers->prev = p;
635   peers = p;
636   switch (p->spec.sa.sa.sa_family) {
637     case AF_INET:
638       a_notify("ADD %s %s INET %s %u",
639                spec->name,
640                p->t->ops->ifname(p->t),
641                inet_ntoa(p->spec.sa.sin.sin_addr),
642                (unsigned)ntohs(p->spec.sa.sin.sin_port));
643       break;
644     default:
645       a_notify("ADD %s %s UNKNOWN", spec->name, p->t->ops->ifname(p->t));
646       break;
647   }
648   a_notify("KXSTART %s", spec->name);   /* Couldn't tell anyone before */
649   return (p);
650
651 tidy_1:
652   if (spec->t_ka)
653     sel_rmtimer(&p->tka);
654   p->t->ops->destroy(p->t);
655 tidy_0:
656   xfree(p->spec.name);
657   DESTROY(p);
658   return (0);
659 }
660
661 /* --- @p_name@ --- *
662  *
663  * Arguments:   @peer *p@ = pointer to a peer block
664  *
665  * Returns:     A pointer to the peer's name.
666  */
667
668 const char *p_name(peer *p) { return (p->spec.name); }
669
670 /* --- @p_find@ --- *
671  *
672  * Arguments:   @const char *name@ = name to look up
673  *
674  * Returns:     Pointer to the peer block, or null if not found.
675  *
676  * Use:         Finds a peer by name.
677  */
678
679 peer *p_find(const char *name)
680 {
681   peer *p;
682   for (p = peers; p; p = p->next) {
683     if (strcmp(name, p->spec.name) == 0)
684       return (p);
685   }
686   return (0);  
687 }
688
689 /* --- @p_destroy@ --- *
690  *
691  * Arguments:   @peer *p@ = pointer to a peer
692  *
693  * Returns:     ---
694  *
695  * Use:         Destroys a peer.
696  */
697
698 void p_destroy(peer *p)
699 {
700   ping *pg, *ppg;
701
702   T( trace(T_PEER, "peer: destroying peer `%s'", p->spec.name); )
703   a_notify("KILL %s", p->spec.name);
704   ksl_free(&p->ks);
705   kx_free(&p->kx);
706   p->t->ops->destroy(p->t);
707   if (p->spec.t_ka)
708     sel_rmtimer(&p->tka);
709   xfree(p->spec.name);
710   for (pg = p->pings; pg; pg = ppg) {
711     ppg = pg->next;
712     p_pingdone(pg, PING_PEERDIED);
713   }
714   if (p->next)
715     p->next->prev = p->prev;
716   if (p->prev)
717     p->prev->next = p->next;
718   else
719     peers = p->next;
720   DESTROY(p);
721 }
722
723 /* --- @p_first@, @p_next@ --- *
724  *
725  * Arguments:   @peer *p@ = a peer block
726  *
727  * Returns:     @peer_first@ returns the first peer in some ordering;
728  *              @peer_next@ returns the peer following a given one in the
729  *              same ordering.  Null is returned for the end of the list.
730  */
731
732 peer *p_first(void) { return (peers); }
733 peer *p_next(peer *p) { return (p->next); }
734
735 /*----- That's all, folks -------------------------------------------------*/