src/dns/dnsstub.c

   1 /*
   2      This file is part of GNUnet.
   3      (C) 2012 Christian Grothoff (and other contributing authors)
   4
   5      GNUnet is free software; you can redistribute it and/or modify
   6      it under the terms of the GNU General Public License as published
   7      by the Free Software Foundation; either version 3, or (at your
   8      option) any later version.
   9
  10      GNUnet is distributed in the hope that it will be useful, but
  11      WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  12      MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  13      General Public License for more details.
  14
  15      You should have received a copy of the GNU General Public License
  16      along with GNUnet; see the file COPYING.  If not, write to the
  17      Free Software Foundation, Inc., 59 Temple Place - Suite 330,
  18      Boston, MA 02111-1307, USA.
  19 */
  20 /**
  21  * @file dns/dnsstub.c
  22  * @brief DNS stub resolver which sends DNS requests to an actual resolver
  23  * @author Christian Grothoff
  24  */
  25 #include "platform.h"
  26 #include "gnunet_util_lib.h"
  27 #include "gnunet_dnsstub_lib.h"
  28
  29 /**
  30  * Timeout for an external (Internet-DNS) DNS resolution
  31  */
  32 #define REQUEST_TIMEOUT GNUNET_TIME_relative_multiply (GNUNET_TIME_UNIT_SECONDS, 5)
  33
  34 /**
  35  * How many DNS sockets do we open at most at the same time?
  36  * (technical socket maximum is this number x2 for IPv4+IPv6)
  37  */
  38 #define DNS_SOCKET_MAX 128
  39
  40
  41 /**
  42  * UDP socket we are using for sending DNS requests to the Internet.
  43  */
  44 struct GNUNET_DNSSTUB_RequestSocket
  45 {
  46
  47   /**
  48    * UDP socket we use for this request for IPv4
  49    */
  50   struct GNUNET_NETWORK_Handle *dnsout4;
  51
  52   /**
  53    * UDP socket we use for this request for IPv6
  54    */
  55   struct GNUNET_NETWORK_Handle *dnsout6;
  56
  57   /**
  58    * Function to call with result.
  59    */
  60   GNUNET_DNSSTUB_ResultCallback rc;
  61
  62   /**
  63    * Closure for 'rc'.
  64    */
  65   void *rc_cls;
  66
  67   /**
  68    * Task for reading from dnsout4 and dnsout6.
  69    */
  70   GNUNET_SCHEDULER_TaskIdentifier read_task;
  71
  72   /**
  73    * When should this request time out?
  74    */
  75   struct GNUNET_TIME_Absolute timeout;
  76
  77   /**
  78    * Address we sent the DNS request to.
  79    */
  80   struct sockaddr_storage addr;
  81
  82   /**
  83    * Number of bytes in 'addr'.
  84    */
  85   socklen_t addrlen;
  86
  87 };
  88
  89
  90 /**
  91  * Handle to the stub resolver.
  92  */
  93 struct GNUNET_DNSSTUB_Context
  94 {
  95
  96   /**
  97    * Array of all open sockets for DNS requests.
  98    */
  99   struct GNUNET_DNSSTUB_RequestSocket sockets[DNS_SOCKET_MAX];
 100
 101   /**
 102    * IP address to use for the DNS server if we are a DNS exit service
 103    * (for VPN via mesh); otherwise NULL.
 104    */
 105   char *dns_exit;
 106 };
 107
 108
 109
 110 /**
 111  * We're done with a GNUNET_DNSSTUB_RequestSocket, close it for now.
 112  *
 113  * @param rs request socket to clean up
 114  */
 115 static void
 116 cleanup_rs (struct GNUNET_DNSSTUB_RequestSocket *rs)
 117 {
 118   if (NULL != rs->dnsout4)
 119   {
 120     GNUNET_NETWORK_socket_close (rs->dnsout4);
 121     rs->dnsout4 = NULL;
 122   }
 123   if (NULL != rs->dnsout6)
 124   {
 125     GNUNET_NETWORK_socket_close (rs->dnsout6);
 126     rs->dnsout6 = NULL;
 127   }
 128   if (GNUNET_SCHEDULER_NO_TASK != rs->read_task)
 129   {
 130     GNUNET_SCHEDULER_cancel (rs->read_task);
 131     rs->read_task = GNUNET_SCHEDULER_NO_TASK;
 132   }
 133 }
 134
 135
 136 /**
 137  * Open source port for sending DNS requests
 138  *
 139  * @param af AF_INET or AF_INET6
 140  * @return GNUNET_OK on success
 141  */
 142 static struct GNUNET_NETWORK_Handle *
 143 open_socket (int af)
 144 {
 145   struct sockaddr_in a4;
 146   struct sockaddr_in6 a6;
 147   struct sockaddr *sa;
 148   socklen_t alen;
 149   struct GNUNET_NETWORK_Handle *ret;
 150
 151   ret = GNUNET_NETWORK_socket_create (af, SOCK_DGRAM, 0);
 152   if (NULL == ret)
 153     return NULL;
 154   switch (af)
 155   {
 156   case AF_INET:
 157     memset (&a4, 0, alen = sizeof (struct sockaddr_in));
 158     sa = (struct sockaddr *) &a4;
 159     break;
 160   case AF_INET6:
 161     memset (&a6, 0, alen = sizeof (struct sockaddr_in6));
 162     sa = (struct sockaddr *) &a6;
 163     break;
 164   default:
 165     GNUNET_break (0);
 166     GNUNET_NETWORK_socket_close (ret);
 167     return NULL;
 168   }
 169   sa->sa_family = af;
 170   if (GNUNET_OK != GNUNET_NETWORK_socket_bind (ret,
 171                                                sa,
 172                                                alen))
 173   {
 174     GNUNET_log (GNUNET_ERROR_TYPE_ERROR,
 175                 _("Could not bind to any port: %s\n"),
 176                 STRERROR (errno));
 177     GNUNET_NETWORK_socket_close (ret);
 178     return NULL;
 179   }
 180   return ret;
 181 }
 182
 183
 184 /**
 185  * Read a DNS response from the (unhindered) UDP-Socket
 186  *
 187  * @param cls socket to read from
 188  * @param tc scheduler context (must be shutdown or read ready)
 189  */
 190 static void
 191 read_response (void *cls,
 192                const struct GNUNET_SCHEDULER_TaskContext *tc);
 193
 194
 195 /**
 196  * Get a socket of the specified address family to send out a
 197  * UDP DNS request to the Internet.
 198  *
 199  * @param ctx the DNSSTUB context
 200  * @param af desired address family
 201  * @return NULL on error (given AF not "supported")
 202  */
 203 static struct GNUNET_DNSSTUB_RequestSocket *
 204 get_request_socket (struct GNUNET_DNSSTUB_Context *ctx,
 205                     int af)
 206 {
 207   struct GNUNET_DNSSTUB_RequestSocket *rs;
 208   struct GNUNET_NETWORK_FDSet *rset;
 209
 210   rs = &ctx->sockets[GNUNET_CRYPTO_random_u32 (GNUNET_CRYPTO_QUALITY_NONCE,
 211                                                DNS_SOCKET_MAX)];
 212   rs->timeout = GNUNET_TIME_relative_to_absolute (REQUEST_TIMEOUT);
 213   switch (af)
 214   {
 215   case AF_INET:
 216     if (NULL == rs->dnsout4)
 217       rs->dnsout4 = open_socket (AF_INET);
 218     break;
 219   case AF_INET6:
 220     if (NULL == rs->dnsout6)
 221       rs->dnsout6 = open_socket (AF_INET6);
 222     break;
 223   default:
 224     return NULL;
 225   }
 226   if (GNUNET_SCHEDULER_NO_TASK != rs->read_task)
 227   {
 228     GNUNET_SCHEDULER_cancel (rs->read_task);
 229     rs->read_task = GNUNET_SCHEDULER_NO_TASK;
 230   }
 231   if ( (NULL == rs->dnsout4) &&
 232        (NULL == rs->dnsout6) )
 233     return NULL;
 234   rset = GNUNET_NETWORK_fdset_create ();
 235   if (NULL != rs->dnsout4)
 236     GNUNET_NETWORK_fdset_set (rset, rs->dnsout4);
 237   if (NULL != rs->dnsout6)
 238     GNUNET_NETWORK_fdset_set (rset, rs->dnsout6);
 239   rs->read_task = GNUNET_SCHEDULER_add_select (GNUNET_SCHEDULER_PRIORITY_DEFAULT,
 240                                                REQUEST_TIMEOUT,
 241                                                rset,
 242                                                NULL,
 243                                                &read_response, rs);
 244   GNUNET_NETWORK_fdset_destroy (rset);
 245   return rs;
 246 }
 247
 248
 249 /**
 250  * Perform DNS resolution.
 251  *
 252  * @param ctx stub resolver to use
 253  * @param sa the socket address
 254  * @param sa_len the socket length
 255  * @param request DNS request to transmit
 256  * @param request_len number of bytes in msg
 257  * @param rc function to call with result
 258  * @param rc_cls closure for 'rc'
 259  * @return socket used for the request, NULL on error
 260  */
 261 struct GNUNET_DNSSTUB_RequestSocket *
 262 GNUNET_DNSSTUB_resolve (struct GNUNET_DNSSTUB_Context *ctx,
 263                         const struct sockaddr *sa,
 264                         socklen_t sa_len,
 265                         const void *request,
 266                         size_t request_len,
 267                         GNUNET_DNSSTUB_ResultCallback rc,
 268                         void *rc_cls)
 269 {
 270   struct GNUNET_DNSSTUB_RequestSocket *rs;
 271   struct GNUNET_NETWORK_Handle *ret;
 272   int af;
 273
 274   af = sa->sa_family;
 275   if (NULL == (rs = get_request_socket (ctx, af)))
 276     return NULL;
 277   if (NULL != rs->dnsout4)
 278     ret = rs->dnsout4;
 279   else
 280     ret = rs->dnsout6;
 281   GNUNET_assert (NULL != ret);
 282   memcpy (&rs->addr,
 283           sa,
 284           sa_len);
 285   rs->addrlen = sa_len;
 286   rs->rc = rc;
 287   rs->rc_cls = rc_cls;
 288   if (GNUNET_SYSERR ==
 289       GNUNET_NETWORK_socket_sendto (ret,
 290                                     request,
 291                                     request_len,
 292                                     sa,
 293                                     sa_len))
 294     GNUNET_log (GNUNET_ERROR_TYPE_WARNING,
 295                 _("Failed to send DNS request to %s\n"),
 296                 GNUNET_a2s (sa, sa_len));
 297   else
 298     GNUNET_log (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG,
 299                 _("Sent DNS request to %s\n"),
 300                 GNUNET_a2s (sa, sa_len));
 301   return rs;
 302 }
 303
 304
 305 /**
 306  * Perform DNS resolution using our default IP from init.
 307  *
 308  * @param ctx stub resolver to use
 309  * @param request DNS request to transmit
 310  * @param request_len number of bytes in msg
 311  * @param rc function to call with result
 312  * @param rc_cls closure for 'rc'
 313  * @return socket used for the request, NULL on error
 314  */
 315 struct GNUNET_DNSSTUB_RequestSocket *
 316 GNUNET_DNSSTUB_resolve2 (struct GNUNET_DNSSTUB_Context *ctx,
 317                          const void *request,
 318                          size_t request_len,
 319                          GNUNET_DNSSTUB_ResultCallback rc,
 320                          void *rc_cls)
 321 {
 322   int af;
 323   struct sockaddr_in v4;
 324   struct sockaddr_in6 v6;
 325   struct sockaddr *sa;
 326   socklen_t salen;
 327   struct GNUNET_NETWORK_Handle *dnsout;
 328   struct GNUNET_DNSSTUB_RequestSocket *rs;
 329
 330   memset (&v4, 0, sizeof (v4));
 331   memset (&v6, 0, sizeof (v6));
 332   if (1 == inet_pton (AF_INET, ctx->dns_exit, &v4.sin_addr))
 333   {
 334     salen = sizeof (v4);
 335     v4.sin_family = AF_INET;
 336     v4.sin_port = htons (53);
 337 #if HAVE_SOCKADDR_IN_SIN_LEN
 338     v4.sin_len = (u_char) salen;
 339 #endif
 340     sa = (struct sockaddr *) &v4;
 341     af = AF_INET;
 342   }
 343   else if (1 == inet_pton (AF_INET6, ctx->dns_exit, &v6.sin6_addr))
 344   {
 345     salen = sizeof (v6);
 346     v6.sin6_family = AF_INET6;
 347     v6.sin6_port = htons (53);
 348 #if HAVE_SOCKADDR_IN_SIN_LEN
 349     v6.sin6_len = (u_char) salen;
 350 #endif
 351     sa = (struct sockaddr *) &v6;
 352     af = AF_INET6;
 353   }
 354   else
 355   {
 356     GNUNET_break (0);
 357     return NULL;
 358   }
 359   if (NULL == (rs = get_request_socket (ctx, af)))
 360     return NULL;
 361   if (NULL != rs->dnsout4)
 362     dnsout = rs->dnsout4;
 363   else
 364     dnsout = rs->dnsout6;
 365   if (NULL == dnsout)
 366   {
 367     GNUNET_log (GNUNET_ERROR_TYPE_ERROR,
 368                 _("Configured DNS exit `%s' is not working / valid.\n"),
 369                 ctx->dns_exit);
 370     return NULL;
 371   }
 372   memcpy (&rs->addr,
 373           sa,
 374           salen);
 375   rs->addrlen = salen;
 376   rs->rc = rc;
 377   rs->rc_cls = rc_cls;
 378   if (GNUNET_SYSERR ==
 379       GNUNET_NETWORK_socket_sendto (dnsout,
 380                                     request,
 381                                     request_len, sa, salen))
 382     GNUNET_log (GNUNET_ERROR_TYPE_WARNING,
 383                 _("Failed to send DNS request to %s\n"),
 384                 GNUNET_a2s (sa, salen));
 385   rs->timeout = GNUNET_TIME_relative_to_absolute (REQUEST_TIMEOUT);
 386
 387   return rs;
 388
 389 }
 390
 391
 392 /**
 393  * Actually do the reading of a DNS packet from our UDP socket and see
 394  * if we have a valid, matching, pending request.
 395  *
 396  * @param rs request socket with callback details
 397  * @param dnsout socket to read from
 398  * @return GNUNET_OK on success, GNUNET_NO on drop, GNUNET_SYSERR on IO-errors (closed socket)
 399  */
 400 static int
 401 do_dns_read (struct GNUNET_DNSSTUB_RequestSocket *rs,
 402              struct GNUNET_NETWORK_Handle *dnsout)
 403 {
 404   struct sockaddr_storage addr;
 405   socklen_t addrlen;
 406   struct GNUNET_TUN_DnsHeader *dns;
 407   ssize_t r;
 408   int len;
 409
 410 #ifndef MINGW
 411   if (0 != ioctl (GNUNET_NETWORK_get_fd (dnsout), FIONREAD, &len))
 412   {
 413     /* conservative choice: */
 414     len = UINT16_MAX;
 415   }
 416 #else
 417   /* port the code above? */
 418   len = UINT16_MAX;
 419 #endif
 420   GNUNET_log (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG,
 421               "Receiving %d byte DNS reply\n",
 422               len);
 423   {
 424     unsigned char buf[len] GNUNET_ALIGN;
 425
 426     addrlen = sizeof (addr);
 427     memset (&addr, 0, sizeof (addr));
 428     r = GNUNET_NETWORK_socket_recvfrom (dnsout,
 429                                         buf, sizeof (buf),
 430                                         (struct sockaddr*) &addr, &addrlen);
 431     if (-1 == r)
 432     {
 433       GNUNET_log_strerror (GNUNET_ERROR_TYPE_ERROR, "recvfrom");
 434       GNUNET_NETWORK_socket_close (dnsout);
 435       return GNUNET_SYSERR;
 436     }
 437     if (sizeof (struct GNUNET_TUN_DnsHeader) > r)
 438     {
 439       GNUNET_log (GNUNET_ERROR_TYPE_ERROR,
 440                   _("Received DNS response that is too small (%u bytes)"),
 441                   r);
 442       return GNUNET_NO;
 443     }
 444     dns = (struct GNUNET_TUN_DnsHeader *) buf;
 445     if ( (addrlen != rs->addrlen) ||
 446          (0 != memcmp (&rs->addr,
 447                        &addr,
 448                        addrlen)) ||
 449        (0 == GNUNET_TIME_absolute_get_remaining (rs->timeout).rel_value) )
 450     {
 451       GNUNET_log (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG,
 452                   "Request timeout or invalid sender address; ignoring reply\n");
 453       return GNUNET_NO;
 454     }
 455     if (NULL != rs->rc)
 456       rs->rc (rs->rc_cls,
 457               rs,
 458               dns,
 459               r);
 460   }
 461   return GNUNET_OK;
 462 }
 463
 464
 465 /**
 466  * Read a DNS response from the (unhindered) UDP-Socket
 467  *
 468  * @param cls socket to read from
 469  * @param tc scheduler context (must be shutdown or read ready)
 470  */
 471 static void
 472 read_response (void *cls,
 473                const struct GNUNET_SCHEDULER_TaskContext *tc)
 474 {
 475   struct GNUNET_DNSSTUB_RequestSocket *rs = cls;
 476   struct GNUNET_NETWORK_FDSet *rset;
 477
 478   rs->read_task = GNUNET_SCHEDULER_NO_TASK;
 479   if (0 == (tc->reason & GNUNET_SCHEDULER_REASON_READ_READY))
 480   {
 481     /* timeout or shutdown */
 482     cleanup_rs (rs);
 483     return;
 484   }
 485   /* read and process ready sockets */
 486   if ((NULL != rs->dnsout4) &&
 487       (GNUNET_NETWORK_fdset_isset (tc->read_ready, rs->dnsout4)) &&
 488       (GNUNET_SYSERR == do_dns_read (rs, rs->dnsout4)))
 489     rs->dnsout4 = NULL;
 490   if ((NULL != rs->dnsout6) &&
 491       (GNUNET_NETWORK_fdset_isset (tc->read_ready, rs->dnsout6)) &&
 492       (GNUNET_SYSERR == do_dns_read (rs, rs->dnsout6)))
 493     rs->dnsout6 = NULL;
 494
 495   /* re-schedule read task */
 496   rset = GNUNET_NETWORK_fdset_create ();
 497   if (NULL != rs->dnsout4)
 498     GNUNET_NETWORK_fdset_set (rset, rs->dnsout4);
 499   if (NULL != rs->dnsout6)
 500     GNUNET_NETWORK_fdset_set (rset, rs->dnsout6);
 501   rs->read_task = GNUNET_SCHEDULER_add_select (GNUNET_SCHEDULER_PRIORITY_DEFAULT,
 502                                                GNUNET_TIME_absolute_get_remaining (rs->timeout),
 503                                                rset,
 504                                                NULL,
 505                                                &read_response, rs);
 506   GNUNET_NETWORK_fdset_destroy (rset);
 507 }
 508
 509
 510 /**
 511  * Cancel DNS resolution.
 512  *
 513  * @param rs resolution to cancel
 514  */
 515 void
 516 GNUNET_DNSSTUB_resolve_cancel (struct GNUNET_DNSSTUB_RequestSocket *rs)
 517 {
 518   rs->rc = NULL;
 519 }
 520
 521
 522 /**
 523  * Start a DNS stub resolver.
 524  *
 525  * @param dns_ip target IP address to use
 526  * @return NULL on error
 527  */
 528 struct GNUNET_DNSSTUB_Context *
 529 GNUNET_DNSSTUB_start (const char *dns_ip)
 530 {
 531   struct GNUNET_DNSSTUB_Context *ctx;
 532
 533   ctx = GNUNET_malloc (sizeof (struct GNUNET_DNSSTUB_Context));
 534   if (NULL != dns_ip)
 535     ctx->dns_exit = GNUNET_strdup (dns_ip);
 536   return ctx;
 537 }
 538
 539
 540 /**
 541  * Cleanup DNSSTUB resolver.
 542  *
 543  * @param ctx stub resolver to clean up
 544  */
 545 void
 546 GNUNET_DNSSTUB_stop (struct GNUNET_DNSSTUB_Context *ctx)
 547 {
 548   unsigned int i;
 549
 550   for (i=0;i<DNS_SOCKET_MAX;i++)
 551     cleanup_rs (&ctx->sockets[i]);
 552   if (NULL != ctx->dns_exit)
 553   {
 554     GNUNET_free (ctx->dns_exit);
 555     ctx->dns_exit = NULL;
 556   }
 557   GNUNET_free (ctx);
 558 }
 559
 560
 561 /* end of dnsstub.c */