ipif/forwarder.c

   1 /*
   2  * Encrypting tunnel for userv-ipif tunnels, actual implementation
   3  *
   4  * usage:
   5  *  udptunnel-forwarder <public-local-fd> <private-in-fd> <private-out-fd>
   6  *                      <mtu> <keepalive> <timeout>
   7  *                      <public-remote-addr> [<public-remote-port>]
   8  *                      <encdec-keys-fd> <encdec-keys-write>
   9  *                      <mech1> [<mech1-params> ...]
  10  *                      <mech2> [<mech2-params> ...]
  11  *                      ''
  12  *
  13  * Remote addr may '' to mean wait to receive a packet and reply to
  14  * whereever we get a good packet from first, in which case port
  15  * should not be specified.
  16  *
  17  * <enc-keys-write> is '' to mean read, anything else to mean write.
  18  *
  19  * Every must be numeric.  There is very little argument checking.
  20  *
  21  * Exit status:
  22  *  SIGALARM   timed out
  23  *       0     terminated due to outbound packet stream EOF
  24  *       4     other error
  25  *       8     system problem
  26  *      12     usage error
  27  *      16     bad trouble
  28  */
  29
  30 #include <sys/socket.h>
  31 #include <netinet/in.h>
  32 #include <arpa/inet.h>
  33 #include <sys/utsname.h>
  34 #include <sys/poll.h>
  35
  36 #include <string.h>
  37 #include <errno.h>
  38 #include <assert.h>
  39 #include <stdlib.h>
  40
  41 #include <unistd.h>
  42 #include <fcntl.h>
  43
  44 #include "forwarder.h"
  45
  46 #define MAXMECHS 10
  47
  48 static size_t buffer_size;
  49
  50 static int public_local_fd, private_in_fd, private_out_fd;
  51 static int mtu2, keepalive, timeout;
  52 static int public_remote_specd;
  53 static struct sockaddr_in public_remote;
  54 static int encdec_keys_fd, encdec_keys_write;
  55 static int n_mechs;
  56 static const struct mechanism *mechs[MAXMECHS];
  57
  58 static struct mechdata *md_in[MAXMECHS], *md_out[MAXMECHS];
  59 static size_t maxprefix, maxsuffix;
  60
  61 static struct buffer buf_in, buf_out;
  62 static unsigned char *accum_buf;
  63 static size_t accum_used, accum_avail;
  64
  65 static time_t nextsendka;
  66
  67
  68 void random_key(void *ptr, size_t sz) {
  69   if (encdec_keys_write) {
  70     get_random(ptr,sz);
  71     write_must(encdec_keys_fd,ptr,sz,"write keys datastream");
  72   } else {
  73     read_must(encdec_keys_fd,ptr,sz,"read keys datastream");
  74   }
  75 }
  76
  77
  78 static void setnonblock(int fd, int nonblock) {
  79   int r;
  80
  81   r= fcntl(fd,F_GETFL);
  82   if (r==-1) sysfail("fcntl F_GETFL");
  83   r= fcntl(fd,F_SETFL, nonblock ? r|O_NONBLOCK : r&~O_NONBLOCK);
  84   if (r==-1) sysfail("fcntl F_SETFL");
  85 }
  86
  87 static const struct mechanism *getarg_mech(void) {
  88   const char *name;
  89   const struct mechanism *mech, *const *mechlist;
  90
  91   name= getarg_string();
  92
  93   for (mechlist= mechanismlists;
  94        *mechlist;
  95        mechlist++)
  96     for (mech= *mechlist; mech->name; mech++)
  97       if (!strcmp(mech->name,name)) return mech;
  98
  99   fprintf(stderr,"%s: unknown mechanism: %s\n",programid,name);
 100   exit(4);
 101 }
 102
 103 static void inbound(void) {
 104   static int any_recvd;
 105
 106   struct sockaddr_in this_saddr;
 107   int r, i, different, this_saddrlen;
 108   const char *emsg;
 109
 110   setnonblock(public_local_fd,1);
 111   this_saddrlen= sizeof(this_saddr);
 112   r= recvfrom(public_local_fd, buf_in.base, buffer_size-1, 0,
 113               &this_saddr, &this_saddrlen);
 114   if (!r) { diag("empty ciphertext"); return; }
 115
 116   if (r<0) {
 117     if (errno != EAGAIN && errno != EINTR) { sysdiag("receive"); sleep(1); }
 118     return;
 119   }
 120   if (this_saddr.sin_family != AF_INET) {
 121     fprintf(stderr,"%s: received unknown AF %lu",
 122             programid, (unsigned long)this_saddr.sin_family);
 123     return;
 124   }
 125   assert(this_saddrlen == sizeof(this_saddr));
 126
 127   buf_in.size= buffer_size;
 128   buf_in.start= buf_in.base;
 129   for (i=n_mechs-1; i>=0; i--) {
 130     emsg= mechs[i]->decode(md_in[i],&buf_in);
 131     if (emsg) {
 132       fprintf(stderr, "%s: bad packet: %s: %s\n", programid, mechs[i]->name, emsg);
 133       return;
 134     }
 135   }
 136
 137   alarm(timeout);
 138
 139   different= !public_remote_specd ||
 140     memcmp(&this_saddr,&public_remote,sizeof(this_saddr));
 141
 142   if (different) {
 143
 144     if (public_remote_specd==2) {
 145       fprintf(stderr, "%s: packet from unexpected sender %s:%lu",
 146               programid, inet_ntoa(this_saddr.sin_addr),
 147               (unsigned long)this_saddr.sin_port);
 148       return;
 149     }
 150
 151     fprintf(stderr, "%s: tunnel open with peer %s:%lu",
 152             programid, inet_ntoa(this_saddr.sin_addr),
 153             (unsigned long)this_saddr.sin_port);
 154     nextsendka= now();
 155     public_remote_specd= 1;
 156     memcpy(&public_remote,&this_saddr,sizeof(public_remote));
 157
 158   } else if (!any_recvd) {
 159
 160     diag("tunnel open");
 161
 162   }
 163
 164   any_recvd= 1;
 165
 166   buf_in.start[buf_in.size]= 0300;
 167   *--buf_in.start= 0300;
 168   buf_in.size+= 2;
 169
 170   setnonblock(private_in_fd,0);
 171   write_must(private_in_fd, buf_in.start, buf_in.size, "write down");
 172 }
 173
 174 static void sendpacket(const unsigned char *message, size_t size) {
 175   int i, r;
 176
 177   buf_out.start= buf_out.base+maxprefix;
 178   buf_out.size= size;
 179   memcpy(buf_out.start, message, size);
 180
 181   nextsendka= now() + keepalive;
 182
 183   for (i=0; i<n_mechs; i++) mechs[i]->encode(md_out[i],&buf_out);
 184   assert(public_remote_specd);
 185
 186   setnonblock(public_local_fd,1);
 187   for (;;) {
 188     r= sendto(public_local_fd, buf_out.start, buf_out.size, 0,
 189               &public_remote, sizeof(public_remote));
 190     if (r == buf_out.size) break;
 191     if (r >= 0) { diag("unexpected short send"); return; }
 192     if (errno != EINTR) { sysdiag("send"); return; }
 193   }
 194 }
 195
 196 static void outbound(void) {
 197   int r;
 198   unsigned char *after_eaten, *delim;
 199   size_t this_packet;
 200
 201   setnonblock(private_out_fd,1);
 202
 203   for (;;) {
 204     r= read(private_out_fd, accum_buf + accum_used, accum_avail - accum_used);
 205     if (!r) { diag("outbound datastream closed, quitting"); exit(0); }
 206     if (r<0) {
 207       if (errno == EAGAIN) return;
 208       if (errno == EINTR) continue;
 209     }
 210     accum_used += r;
 211     assert(accum_used<=accum_avail);
 212
 213     after_eaten= accum_buf;
 214     while ((delim= memchr(after_eaten, 0300, accum_used))) {
 215       this_packet= delim - after_eaten;
 216       sendpacket(after_eaten, this_packet);
 217       accum_used -= this_packet+1;
 218       after_eaten = delim+1;
 219     }
 220     memmove(accum_buf, after_eaten, accum_used);
 221
 222     if (accum_used == accum_avail) {
 223       diag("missing interpacket delimiter in output datastream");
 224       accum_used= 0;
 225     }
 226   }
 227 }
 228
 229 int main(int argc, const char *const *const argv_in) {
 230   const char *arg;
 231   struct pollfd pollfds[2];
 232   struct utsname uname_result;
 233   int i, polltimeout, r;
 234   time_t tnow;
 235
 236   argv= argv_in;
 237
 238   if (uname(&uname_result)) { perror(PROGRAM ": uname failed"); exit(16); }
 239   sprintf(programid, PROGRAM ": %.*s", SYS_NMLN, uname_result.nodename);
 240
 241   public_local_fd= getarg_ulong();
 242   private_in_fd= getarg_ulong();
 243   private_out_fd= getarg_ulong();
 244   mtu2= getarg_ulong() * 2;
 245   keepalive= getarg_ulong();
 246   timeout= getarg_ulong();
 247
 248   arg= getarg_string();
 249   if (*arg) {
 250     public_remote_specd= 1;
 251     arg_assert(inet_aton(arg,&public_remote.sin_addr));
 252     public_remote.sin_port= getarg_ulong();
 253   }
 254
 255   encdec_keys_fd= getarg_ulong();
 256   encdec_keys_write= !!*getarg_string();
 257
 258   maxprefix= 0;
 259   for (i=0; i<n_mechs; i++) mechs[i]= getarg_mech();
 260   for (i=0; i<n_mechs; i++) mechs[i]->encsetup(&md_in[i], &maxprefix, &maxsuffix);
 261   for (i=0; i<n_mechs; i++) mechs[i]->decsetup(&md_out[i]);
 262
 263   if (maxprefix<1) maxprefix= 1;
 264   if (maxsuffix<1) maxsuffix= 1;
 265   buffer_size= mtu2 + maxprefix + maxsuffix;
 266   buf_in.base= xmalloc(buffer_size);
 267   buf_out.base= xmalloc(buffer_size);
 268   accum_avail= mtu2 + 1;
 269   accum_buf= xmalloc(accum_avail);
 270
 271   alarm(timeout);
 272
 273   pollfds[0].fd= public_local_fd;
 274   pollfds[0].events= POLLIN;
 275   pollfds[1].fd= private_out_fd;
 276   for (;;) {
 277     pollfds[1].events= public_remote_specd ? POLLIN : 0;
 278     pollfds[0].revents= 0;
 279     pollfds[1].revents= 0;
 280
 281     if (keepalive) {
 282       tnow= now();
 283       if (tnow >= nextsendka) sendpacket("\300",1);
 284       polltimeout= (nextsendka - tnow)*1000;
 285     } else {
 286       polltimeout= -1;
 287     }
 288
 289     r= poll(pollfds,2,polltimeout);
 290     if (!r) continue;
 291     if (r==-1 && errno==EINTR) continue;
 292     if (r==-1) sysfail("poll");
 293
 294     if (pollfds[0].revents & POLLIN) inbound();
 295     if (pollfds[1].revents & POLLOUT) outbound();
 296   }
 297 }