src/dns/dnsstub.c

   1 /*
   2      This file is part of GNUnet.
   3      Copyright (C) 2012 GNUnet e.V.
   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., 51 Franklin Street, Fifth Floor,
  18      Boston, MA 02110-1301, 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_tun_lib.h"
  28 #include "gnunet_dnsstub_lib.h"
  29
  30 /**
  31  * Timeout for an external (Internet-DNS) DNS resolution
  32  */
  33 #define REQUEST_TIMEOUT GNUNET_TIME_relative_multiply (GNUNET_TIME_UNIT_SECONDS, 5)
  34
  35 /**
  36  * Timeout for retrying DNS queries.
  37  */
  38 #define DNS_RETRANSMIT_DELAY GNUNET_TIME_relative_multiply (GNUNET_TIME_UNIT_MILLISECONDS, 250)
  39
  40 /**
  41  * How many DNS sockets do we open at most at the same time?
  42  * (technical socket maximum is this number x2 for IPv4+IPv6)
  43  */
  44 #define DNS_SOCKET_MAX 128
  45
  46
  47 /**
  48  * UDP socket we are using for sending DNS requests to the Internet.
  49  */
  50 struct GNUNET_DNSSTUB_RequestSocket
  51 {
  52
  53   /**
  54    * UDP socket we use for this request for IPv4
  55    */
  56   struct GNUNET_NETWORK_Handle *dnsout4;
  57
  58   /**
  59    * UDP socket we use for this request for IPv6
  60    */
  61   struct GNUNET_NETWORK_Handle *dnsout6;
  62
  63   /**
  64    * Function to call with result.
  65    */
  66   GNUNET_DNSSTUB_ResultCallback rc;
  67
  68   /**
  69    * Closure for @e rc.
  70    */
  71   void *rc_cls;
  72
  73   /**
  74    * Task for reading from dnsout4 and dnsout6.
  75    */
  76   struct GNUNET_SCHEDULER_Task *read_task;
  77
  78   /**
  79    * Task for retrying transmission of the query.
  80    */
  81   struct GNUNET_SCHEDULER_Task *retry_task;
  82
  83   /**
  84    * When should this request time out?
  85    */
  86   struct GNUNET_TIME_Absolute timeout;
  87
  88   /**
  89    * Address we sent the DNS request to.
  90    */
  91   struct sockaddr_storage addr;
  92
  93   /**
  94    * Number of bytes in @e addr.
  95    */
  96   socklen_t addrlen;
  97
  98   /**
  99    * Query we sent to @e addr.
 100    */
 101   void *request;
 102
 103   /**
 104    * Number of bytes in @a request.
 105    */
 106   size_t request_len;
 107
 108 };
 109
 110
 111 /**
 112  * Handle to the stub resolver.
 113  */
 114 struct GNUNET_DNSSTUB_Context
 115 {
 116
 117   /**
 118    * Array of all open sockets for DNS requests.
 119    */
 120   struct GNUNET_DNSSTUB_RequestSocket sockets[DNS_SOCKET_MAX];
 121
 122   /**
 123    * IP address to use for the DNS server if we are a DNS exit service
 124    * (for VPN via cadet); otherwise NULL.
 125    */
 126   char *dns_exit;
 127 };
 128
 129
 130 /**
 131  * We're done with a `struct GNUNET_DNSSTUB_RequestSocket`, close it for now.
 132  *
 133  * @param rs request socket to clean up
 134  */
 135 static void
 136 cleanup_rs (struct GNUNET_DNSSTUB_RequestSocket *rs)
 137 {
 138   if (NULL != rs->dnsout4)
 139   {
 140     GNUNET_NETWORK_socket_close (rs->dnsout4);
 141     rs->dnsout4 = NULL;
 142   }
 143   if (NULL != rs->dnsout6)
 144   {
 145     GNUNET_NETWORK_socket_close (rs->dnsout6);
 146     rs->dnsout6 = NULL;
 147   }
 148   if (NULL != rs->read_task)
 149   {
 150     GNUNET_SCHEDULER_cancel (rs->read_task);
 151     rs->read_task = NULL;
 152   }
 153   if (NULL != rs->retry_task)
 154   {
 155     GNUNET_SCHEDULER_cancel (rs->retry_task);
 156     rs->retry_task = NULL;
 157   }
 158   if (NULL != rs->request)
 159   {
 160     GNUNET_free (rs->request);
 161     rs->request = NULL;
 162   }
 163 }
 164
 165
 166 /**
 167  * Open source port for sending DNS requests
 168  *
 169  * @param af AF_INET or AF_INET6
 170  * @return #GNUNET_OK on success
 171  */
 172 static struct GNUNET_NETWORK_Handle *
 173 open_socket (int af)
 174 {
 175   struct sockaddr_in a4;
 176   struct sockaddr_in6 a6;
 177   struct sockaddr *sa;
 178   socklen_t alen;
 179   struct GNUNET_NETWORK_Handle *ret;
 180
 181   ret = GNUNET_NETWORK_socket_create (af, SOCK_DGRAM, 0);
 182   if (NULL == ret)
 183     return NULL;
 184   switch (af)
 185   {
 186   case AF_INET:
 187     memset (&a4, 0, alen = sizeof (struct sockaddr_in));
 188     sa = (struct sockaddr *) &a4;
 189     break;
 190   case AF_INET6:
 191     memset (&a6, 0, alen = sizeof (struct sockaddr_in6));
 192     sa = (struct sockaddr *) &a6;
 193     break;
 194   default:
 195     GNUNET_break (0);
 196     GNUNET_NETWORK_socket_close (ret);
 197     return NULL;
 198   }
 199   sa->sa_family = af;
 200   if (GNUNET_OK != GNUNET_NETWORK_socket_bind (ret,
 201                                                sa,
 202                                                alen))
 203   {
 204     GNUNET_log (GNUNET_ERROR_TYPE_ERROR,
 205                 _("Could not bind to any port: %s\n"),
 206                 STRERROR (errno));
 207     GNUNET_NETWORK_socket_close (ret);
 208     return NULL;
 209   }
 210   return ret;
 211 }
 212
 213
 214 /**
 215  * Read a DNS response from the (unhindered) UDP-Socket
 216  *
 217  * @param cls socket to read from
 218  */
 219 static void
 220 read_response (void *cls);
 221
 222
 223 /**
 224  * Get a socket of the specified address family to send out a
 225  * UDP DNS request to the Internet.
 226  *
 227  * @param ctx the DNSSTUB context
 228  * @param af desired address family
 229  * @return NULL on error (given AF not "supported")
 230  */
 231 static struct GNUNET_DNSSTUB_RequestSocket *
 232 get_request_socket (struct GNUNET_DNSSTUB_Context *ctx,
 233                     int af)
 234 {
 235   struct GNUNET_DNSSTUB_RequestSocket *rs;
 236   struct GNUNET_NETWORK_FDSet *rset;
 237
 238   rs = &ctx->sockets[GNUNET_CRYPTO_random_u32 (GNUNET_CRYPTO_QUALITY_NONCE,
 239                                                DNS_SOCKET_MAX)];
 240   rs->timeout = GNUNET_TIME_relative_to_absolute (REQUEST_TIMEOUT);
 241   switch (af)
 242   {
 243   case AF_INET:
 244     if (NULL == rs->dnsout4)
 245       rs->dnsout4 = open_socket (AF_INET);
 246     break;
 247   case AF_INET6:
 248     if (NULL == rs->dnsout6)
 249       rs->dnsout6 = open_socket (AF_INET6);
 250     break;
 251   default:
 252     return NULL;
 253   }
 254   if (NULL != rs->read_task)
 255   {
 256     GNUNET_SCHEDULER_cancel (rs->read_task);
 257     rs->read_task = NULL;
 258   }
 259   if (NULL != rs->retry_task)
 260   {
 261     GNUNET_SCHEDULER_cancel (rs->retry_task);
 262     rs->retry_task = NULL;
 263   }
 264   if (NULL != rs->request)
 265   {
 266     GNUNET_free (rs->request);
 267     rs->request = NULL;
 268   }
 269   if ( (NULL == rs->dnsout4) &&
 270        (NULL == rs->dnsout6) )
 271     return NULL;
 272   rset = GNUNET_NETWORK_fdset_create ();
 273   if (NULL != rs->dnsout4)
 274     GNUNET_NETWORK_fdset_set (rset, rs->dnsout4);
 275   if (NULL != rs->dnsout6)
 276     GNUNET_NETWORK_fdset_set (rset, rs->dnsout6);
 277   rs->read_task = GNUNET_SCHEDULER_add_select (GNUNET_SCHEDULER_PRIORITY_DEFAULT,
 278                                                REQUEST_TIMEOUT,
 279                                                rset,
 280                                                NULL,
 281                                                &read_response,
 282                                                rs);
 283   GNUNET_NETWORK_fdset_destroy (rset);
 284   return rs;
 285 }
 286
 287
 288 /**
 289  * Task to (re)transmit the DNS query, possibly repeatedly until
 290  * we succeed.
 291  *
 292  * @param cls our `struct GNUNET_DNSSTUB_RequestSocket *`
 293  */
 294 static void
 295 transmit_query (void *cls)
 296 {
 297   struct GNUNET_DNSSTUB_RequestSocket *rs = cls;
 298   struct GNUNET_NETWORK_Handle *ret;
 299
 300   rs->retry_task = NULL;
 301   ret = (NULL != rs->dnsout4) ? rs->dnsout4 : rs->dnsout6;
 302   GNUNET_assert (NULL != ret);
 303   if (GNUNET_SYSERR ==
 304       GNUNET_NETWORK_socket_sendto (ret,
 305                                     rs->request,
 306                                     rs->request_len,
 307                                     (struct sockaddr *) &rs->addr,
 308                                     rs->addrlen))
 309     GNUNET_log (GNUNET_ERROR_TYPE_WARNING,
 310                 _("Failed to send DNS request to %s\n"),
 311                 GNUNET_a2s ((struct sockaddr *) &rs->addr,
 312                             rs->addrlen));
 313   else
 314     GNUNET_log (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG,
 315                 _("Sent DNS request to %s\n"),
 316                 GNUNET_a2s ((struct sockaddr *) &rs->addr,
 317                             rs->addrlen));
 318   rs->retry_task = GNUNET_SCHEDULER_add_delayed (DNS_RETRANSMIT_DELAY,
 319                                                  &transmit_query,
 320                                                  rs);
 321 }
 322
 323
 324 /**
 325  * Perform DNS resolution.
 326  *
 327  * @param ctx stub resolver to use
 328  * @param sa the socket address
 329  * @param sa_len the socket length
 330  * @param request DNS request to transmit
 331  * @param request_len number of bytes in msg
 332  * @param rc function to call with result
 333  * @param rc_cls closure for 'rc'
 334  * @return socket used for the request, NULL on error
 335  */
 336 struct GNUNET_DNSSTUB_RequestSocket *
 337 GNUNET_DNSSTUB_resolve (struct GNUNET_DNSSTUB_Context *ctx,
 338                         const struct sockaddr *sa,
 339                         socklen_t sa_len,
 340                         const void *request,
 341                         size_t request_len,
 342                         GNUNET_DNSSTUB_ResultCallback rc,
 343                         void *rc_cls)
 344 {
 345   struct GNUNET_DNSSTUB_RequestSocket *rs;
 346
 347   if (NULL == (rs = get_request_socket (ctx,
 348                                         sa->sa_family)))
 349     return NULL;
 350   GNUNET_memcpy (&rs->addr,
 351                  sa,
 352                  sa_len);
 353   rs->addrlen = sa_len;
 354   rs->rc = rc;
 355   rs->rc_cls = rc_cls;
 356   rs->request = GNUNET_memdup (request,
 357                                request_len);
 358   rs->request_len = request_len;
 359   rs->retry_task = GNUNET_SCHEDULER_add_now (&transmit_query,
 360                                              rs);
 361   return rs;
 362 }
 363
 364
 365 /**
 366  * Perform DNS resolution using our default IP from init.
 367  *
 368  * @param ctx stub resolver to use
 369  * @param request DNS request to transmit
 370  * @param request_len number of bytes in msg
 371  * @param rc function to call with result
 372  * @param rc_cls closure for 'rc'
 373  * @return socket used for the request, NULL on error
 374  */
 375 struct GNUNET_DNSSTUB_RequestSocket *
 376 GNUNET_DNSSTUB_resolve2 (struct GNUNET_DNSSTUB_Context *ctx,
 377                          const void *request,
 378                          size_t request_len,
 379                          GNUNET_DNSSTUB_ResultCallback rc,
 380                          void *rc_cls)
 381 {
 382   int af;
 383   struct sockaddr_in v4;
 384   struct sockaddr_in6 v6;
 385   struct sockaddr *sa;
 386   socklen_t salen;
 387   struct GNUNET_NETWORK_Handle *dnsout;
 388   struct GNUNET_DNSSTUB_RequestSocket *rs;
 389
 390   memset (&v4, 0, sizeof (v4));
 391   memset (&v6, 0, sizeof (v6));
 392   if (1 == inet_pton (AF_INET, ctx->dns_exit, &v4.sin_addr))
 393   {
 394     salen = sizeof (v4);
 395     v4.sin_family = AF_INET;
 396     v4.sin_port = htons (53);
 397 #if HAVE_SOCKADDR_IN_SIN_LEN
 398     v4.sin_len = (u_char) salen;
 399 #endif
 400     sa = (struct sockaddr *) &v4;
 401     af = AF_INET;
 402   }
 403   else if (1 == inet_pton (AF_INET6, ctx->dns_exit, &v6.sin6_addr))
 404   {
 405     salen = sizeof (v6);
 406     v6.sin6_family = AF_INET6;
 407     v6.sin6_port = htons (53);
 408 #if HAVE_SOCKADDR_IN_SIN_LEN
 409     v6.sin6_len = (u_char) salen;
 410 #endif
 411     sa = (struct sockaddr *) &v6;
 412     af = AF_INET6;
 413   }
 414   else
 415   {
 416     GNUNET_break (0);
 417     return NULL;
 418   }
 419   if (NULL == (rs = get_request_socket (ctx, af)))
 420     return NULL;
 421   if (NULL != rs->dnsout4)
 422     dnsout = rs->dnsout4;
 423   else
 424     dnsout = rs->dnsout6;
 425   if (NULL == dnsout)
 426   {
 427     GNUNET_log (GNUNET_ERROR_TYPE_ERROR,
 428                 _("Configured DNS exit `%s' is not working / valid.\n"),
 429                 ctx->dns_exit);
 430     return NULL;
 431   }
 432   GNUNET_memcpy (&rs->addr,
 433           sa,
 434           salen);
 435   rs->addrlen = salen;
 436   rs->rc = rc;
 437   rs->rc_cls = rc_cls;
 438   if (GNUNET_SYSERR ==
 439       GNUNET_NETWORK_socket_sendto (dnsout,
 440                                     request,
 441                                     request_len, sa, salen))
 442     GNUNET_log (GNUNET_ERROR_TYPE_WARNING,
 443                 _("Failed to send DNS request to %s\n"),
 444                 GNUNET_a2s (sa, salen));
 445   rs->timeout = GNUNET_TIME_relative_to_absolute (REQUEST_TIMEOUT);
 446   return rs;
 447 }
 448
 449
 450 /**
 451  * Actually do the reading of a DNS packet from our UDP socket and see
 452  * if we have a valid, matching, pending request.
 453  *
 454  * @param rs request socket with callback details
 455  * @param dnsout socket to read from
 456  * @return #GNUNET_OK on success, #GNUNET_NO on drop, #GNUNET_SYSERR on IO-errors (closed socket)
 457  */
 458 static int
 459 do_dns_read (struct GNUNET_DNSSTUB_RequestSocket *rs,
 460              struct GNUNET_NETWORK_Handle *dnsout)
 461 {
 462   struct sockaddr_storage addr;
 463   socklen_t addrlen;
 464   struct GNUNET_TUN_DnsHeader *dns;
 465   ssize_t r;
 466   int len;
 467
 468 #ifndef MINGW
 469   if (0 != ioctl (GNUNET_NETWORK_get_fd (dnsout), FIONREAD, &len))
 470   {
 471     /* conservative choice: */
 472     len = UINT16_MAX;
 473   }
 474 #else
 475   /* port the code above? */
 476   len = UINT16_MAX;
 477 #endif
 478   GNUNET_log (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG,
 479               "Receiving %d byte DNS reply\n",
 480               len);
 481   {
 482     unsigned char buf[len] GNUNET_ALIGN;
 483
 484     addrlen = sizeof (addr);
 485     memset (&addr, 0, sizeof (addr));
 486     r = GNUNET_NETWORK_socket_recvfrom (dnsout,
 487                                         buf, sizeof (buf),
 488                                         (struct sockaddr*) &addr, &addrlen);
 489     if (-1 == r)
 490     {
 491       GNUNET_log_strerror (GNUNET_ERROR_TYPE_ERROR, "recvfrom");
 492       GNUNET_NETWORK_socket_close (dnsout);
 493       return GNUNET_SYSERR;
 494     }
 495     if (sizeof (struct GNUNET_TUN_DnsHeader) > r)
 496     {
 497       GNUNET_log (GNUNET_ERROR_TYPE_ERROR,
 498                   _("Received DNS response that is too small (%u bytes)"),
 499                   (unsigned int) r);
 500       return GNUNET_NO;
 501     }
 502     dns = (struct GNUNET_TUN_DnsHeader *) buf;
 503     if ( (addrlen != rs->addrlen) ||
 504          (GNUNET_YES !=
 505           GNUNET_TUN_sockaddr_cmp ((struct sockaddr *) &rs->addr,
 506                                    (struct sockaddr *) &addr,
 507                                    GNUNET_YES)) ||
 508        (0 == GNUNET_TIME_absolute_get_remaining (rs->timeout).rel_value_us) )
 509     {
 510       GNUNET_log (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG,
 511                   "Request timeout or invalid sender address; ignoring reply\n");
 512       return GNUNET_NO;
 513     }
 514     if (NULL != rs->rc)
 515       rs->rc (rs->rc_cls,
 516               rs,
 517               dns,
 518               r);
 519   }
 520   return GNUNET_OK;
 521 }
 522
 523
 524 /**
 525  * Read a DNS response from the (unhindered) UDP-Socket
 526  *
 527  * @param cls socket to read from
 528  */
 529 static void
 530 read_response (void *cls)
 531 {
 532   struct GNUNET_DNSSTUB_RequestSocket *rs = cls;
 533   struct GNUNET_NETWORK_FDSet *rset;
 534   const struct GNUNET_SCHEDULER_TaskContext *tc;
 535
 536   rs->read_task = NULL;
 537   tc = GNUNET_SCHEDULER_get_task_context ();
 538   if (0 == (tc->reason & GNUNET_SCHEDULER_REASON_READ_READY))
 539   {
 540     /* timeout */
 541     cleanup_rs (rs);
 542     return;
 543   }
 544   /* read and process ready sockets */
 545   if ((NULL != rs->dnsout4) &&
 546       (GNUNET_NETWORK_fdset_isset (tc->read_ready, rs->dnsout4)) &&
 547       (GNUNET_SYSERR == do_dns_read (rs, rs->dnsout4)))
 548     rs->dnsout4 = NULL;
 549   if ((NULL != rs->dnsout6) &&
 550       (GNUNET_NETWORK_fdset_isset (tc->read_ready, rs->dnsout6)) &&
 551       (GNUNET_SYSERR == do_dns_read (rs, rs->dnsout6)))
 552     rs->dnsout6 = NULL;
 553
 554   /* re-schedule read task */
 555   rset = GNUNET_NETWORK_fdset_create ();
 556   if (NULL != rs->dnsout4)
 557     GNUNET_NETWORK_fdset_set (rset, rs->dnsout4);
 558   if (NULL != rs->dnsout6)
 559     GNUNET_NETWORK_fdset_set (rset, rs->dnsout6);
 560   rs->read_task = GNUNET_SCHEDULER_add_select (GNUNET_SCHEDULER_PRIORITY_DEFAULT,
 561                                                GNUNET_TIME_absolute_get_remaining (rs->timeout),
 562                                                rset,
 563                                                NULL,
 564                                                &read_response, rs);
 565   GNUNET_NETWORK_fdset_destroy (rset);
 566 }
 567
 568
 569 /**
 570  * Cancel DNS resolution.
 571  *
 572  * @param rs resolution to cancel
 573  */
 574 void
 575 GNUNET_DNSSTUB_resolve_cancel (struct GNUNET_DNSSTUB_RequestSocket *rs)
 576 {
 577   rs->rc = NULL;
 578 }
 579
 580
 581 /**
 582  * Start a DNS stub resolver.
 583  *
 584  * @param dns_ip target IP address to use
 585  * @return NULL on error
 586  */
 587 struct GNUNET_DNSSTUB_Context *
 588 GNUNET_DNSSTUB_start (const char *dns_ip)
 589 {
 590   struct GNUNET_DNSSTUB_Context *ctx;
 591
 592   ctx = GNUNET_new (struct GNUNET_DNSSTUB_Context);
 593   if (NULL != dns_ip)
 594     ctx->dns_exit = GNUNET_strdup (dns_ip);
 595   return ctx;
 596 }
 597
 598
 599 /**
 600  * Cleanup DNSSTUB resolver.
 601  *
 602  * @param ctx stub resolver to clean up
 603  */
 604 void
 605 GNUNET_DNSSTUB_stop (struct GNUNET_DNSSTUB_Context *ctx)
 606 {
 607   unsigned int i;
 608
 609   for (i=0;i<DNS_SOCKET_MAX;i++)
 610     cleanup_rs (&ctx->sockets[i]);
 611   if (NULL != ctx->dns_exit)
 612   {
 613     GNUNET_free (ctx->dns_exit);
 614     ctx->dns_exit = NULL;
 615   }
 616   GNUNET_free (ctx);
 617 }
 618
 619
 620 /* end of dnsstub.c */