src/pt/gnunet-daemon-pt.c

   1 /*
   2      This file is part of GNUnet.
   3      Copyright (C) 2010, 2012, 2017 Christian Grothoff
   4
   5      GNUnet is free software: you can redistribute it and/or modify it
   6      under the terms of the GNU Affero General Public License as published
   7      by the Free Software Foundation, either version 3 of the License,
   8      or (at your 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      Affero General Public License for more details.
  14
  15      You should have received a copy of the GNU Affero General Public License
  16      along with this program.  If not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.
  17
  18      SPDX-License-Identifier: AGPL3.0-or-later
  19  */
  20 /**
  21  * @file pt/gnunet-daemon-pt.c
  22  * @brief tool to manipulate DNS and VPN services to perform protocol translation (IPvX over GNUnet)
  23  * @author Christian Grothoff
  24  */
  25 #include "platform.h"
  26 #include "gnunet_util_lib.h"
  27 #include "gnunet_dns_service.h"
  28 #include "gnunet_dnsparser_lib.h"
  29 #include "gnunet_cadet_service.h"
  30 #include "gnunet_tun_lib.h"
  31 #include "gnunet_dht_service.h"
  32 #include "gnunet_vpn_service.h"
  33 #include "gnunet_statistics_service.h"
  34 #include "gnunet_applications.h"
  35 #include "block_dns.h"
  36
  37
  38 /**
  39  * After how long do we time out if we could not get an IP from VPN or CADET?
  40  */
  41 #define TIMEOUT GNUNET_TIME_UNIT_MINUTES
  42
  43 /**
  44  * How many bytes of payload do we allow at most for a DNS reply?
  45  * Given that this is pretty much limited to loopback, we can be
  46  * pretty high (Linux loopback defaults to 16k, most local UDP packets
  47  * should survive up to 9k (NFS), so 8k should be pretty safe in
  48  * general).
  49  */
  50 #define MAX_DNS_SIZE (8 * 1024)
  51
  52 /**
  53  * How many channels do we open at most at the same time?
  54  */
  55 #define MAX_OPEN_TUNNELS 4
  56
  57
  58 /**
  59  * Which group of DNS records are we currently processing?
  60  */
  61 enum RequestGroup
  62 {
  63   /**
  64    * DNS answers
  65    */
  66   ANSWERS = 0,
  67
  68   /**
  69    * DNS authority records
  70    */
  71   AUTHORITY_RECORDS = 1,
  72
  73   /**
  74    * DNS additional records
  75    */
  76   ADDITIONAL_RECORDS = 2,
  77
  78   /**
  79    * We're done processing.
  80    */
  81   END = 3
  82 };
  83
  84
  85 /**
  86  * Information tracked per DNS reply that we are processing.
  87  */
  88 struct ReplyContext
  89 {
  90   /**
  91    * Handle to submit the final result.
  92    */
  93   struct GNUNET_DNS_RequestHandle *rh;
  94
  95   /**
  96    * DNS packet that is being modified.
  97    */
  98   struct GNUNET_DNSPARSER_Packet *dns;
  99
 100   /**
 101    * Active redirection request with the VPN.
 102    */
 103   struct GNUNET_VPN_RedirectionRequest *rr;
 104
 105   /**
 106    * Record for which we have an active redirection request.
 107    */
 108   struct GNUNET_DNSPARSER_Record *rec;
 109
 110   /**
 111    * Offset in the current record group that is being modified.
 112    */
 113   unsigned int offset;
 114
 115   /**
 116    * Group that is being modified
 117    */
 118   enum RequestGroup group;
 119 };
 120
 121
 122 /**
 123  * Handle to a peer that advertised that it is willing to serve
 124  * as a DNS exit.  We try to keep a few channels open and a few
 125  * peers in reserve.
 126  */
 127 struct CadetExit
 128 {
 129   /**
 130    * Kept in a DLL.
 131    */
 132   struct CadetExit *next;
 133
 134   /**
 135    * Kept in a DLL.
 136    */
 137   struct CadetExit *prev;
 138
 139   /**
 140    * Channel we use for DNS requests over CADET, NULL if we did
 141    * not initialze a channel to this peer yet.
 142    */
 143   struct GNUNET_CADET_Channel *cadet_channel;
 144
 145   /**
 146    * At what time did the peer's advertisement expire?
 147    */
 148   struct GNUNET_TIME_Absolute expiration;
 149
 150   /**
 151    * Head of DLL of requests waiting for a response.
 152    */
 153   struct RequestContext *receive_queue_head;
 154
 155   /**
 156    * Tail of DLL of requests waiting for a response.
 157    */
 158   struct RequestContext *receive_queue_tail;
 159
 160   /**
 161    * Identity of the peer that is providing the exit for us.
 162    */
 163   struct GNUNET_PeerIdentity peer;
 164
 165   /**
 166    * How many DNS requests did we transmit via this channel?
 167    */
 168   unsigned int num_transmitted;
 169
 170   /**
 171    * How many DNS requests were answered via this channel?
 172    */
 173   unsigned int num_answered;
 174
 175   /**
 176    * Size of the window, 0 if we are busy.
 177    */
 178   /* unsigned */ int idle;
 179 };
 180
 181
 182
 183 /**
 184  * State we keep for a request that is going out via CADET.
 185  */
 186 struct RequestContext
 187 {
 188   /**
 189    * We keep these in a DLL.
 190    */
 191   struct RequestContext *next;
 192
 193   /**
 194    * We keep these in a DLL.
 195    */
 196   struct RequestContext *prev;
 197
 198   /**
 199    * Exit that was chosen for this request.
 200    */
 201   struct CadetExit *exit;
 202
 203   /**
 204    * Handle for interaction with DNS service.
 205    */
 206   struct GNUNET_DNS_RequestHandle *rh;
 207
 208   /**
 209    * Envelope with the request we are transmitting.
 210    */
 211   struct GNUNET_MQ_Envelope *env;
 212
 213   /**
 214    * Task used to abort this operation with timeout.
 215    */
 216   struct GNUNET_SCHEDULER_Task *timeout_task;
 217
 218   /**
 219    * Length of the request message that follows this struct.
 220    */
 221   uint16_t mlen;
 222
 223   /**
 224    * ID of the original DNS request (used to match the reply).
 225    */
 226   uint16_t dns_id;
 227 };
 228
 229
 230 /**
 231  * Head of DLL of cadet exits.  Cadet exits with an open channel are
 232  * always at the beginning (so we do not have to traverse the entire
 233  * list to find them).
 234  */
 235 static struct CadetExit *exit_head;
 236
 237 /**
 238  * Tail of DLL of cadet exits.
 239  */
 240 static struct CadetExit *exit_tail;
 241
 242 /**
 243  * The handle to the configuration used throughout the process
 244  */
 245 static const struct GNUNET_CONFIGURATION_Handle *cfg;
 246
 247 /**
 248  * The handle to the VPN
 249  */
 250 static struct GNUNET_VPN_Handle *vpn_handle;
 251
 252 /**
 253  * The handle to the CADET service
 254  */
 255 static struct GNUNET_CADET_Handle *cadet_handle;
 256
 257 /**
 258  * Statistics.
 259  */
 260 static struct GNUNET_STATISTICS_Handle *stats;
 261
 262 /**
 263  * The handle to DNS post-resolution modifications.
 264  */
 265 static struct GNUNET_DNS_Handle *dns_post_handle;
 266
 267 /**
 268  * The handle to DNS pre-resolution modifications.
 269  */
 270 static struct GNUNET_DNS_Handle *dns_pre_handle;
 271
 272 /**
 273  * Handle to access the DHT.
 274  */
 275 static struct GNUNET_DHT_Handle *dht;
 276
 277 /**
 278  * Our DHT GET operation to find DNS exits.
 279  */
 280 static struct GNUNET_DHT_GetHandle *dht_get;
 281
 282 /**
 283  * Are we doing IPv4-pt?
 284  */
 285 static int ipv4_pt;
 286
 287 /**
 288  * Are we doing IPv6-pt?
 289  */
 290 static int ipv6_pt;
 291
 292 /**
 293  * Are we channeling DNS queries?
 294  */
 295 static int dns_channel;
 296
 297 /**
 298  * Number of DNS exit peers we currently have in the cadet channel.
 299  * Used to see if using the cadet channel makes any sense right now,
 300  * as well as to decide if we should open new channels.
 301  */
 302 static unsigned int dns_exit_available;
 303
 304
 305 /**
 306  * We are short on cadet exits, try to open another one.
 307  */
 308 static void
 309 try_open_exit (void);
 310
 311
 312 /**
 313  * Compute the weight of the given exit.  The higher the weight,
 314  * the more likely it will be that the channel will be chosen.
 315  * A weigt of zero means that we should close the channel as it
 316  * is so bad, that we should not use it.
 317  *
 318  * @param exit exit to calculate the weight for
 319  * @return weight of the channel
 320  */
 321 static uint32_t
 322 get_channel_weight (struct CadetExit *exit)
 323 {
 324   uint32_t dropped;
 325   uint32_t drop_percent;
 326   uint32_t good_percent;
 327
 328   GNUNET_assert (exit->num_transmitted >= exit->num_answered);
 329   dropped = exit->num_transmitted - exit->num_answered;
 330   if (exit->num_transmitted > 0)
 331     drop_percent = (uint32_t) ((100LL * dropped) / exit->num_transmitted);
 332   else
 333     drop_percent = 50; /* no data */
 334   if ((exit->num_transmitted > 20) &&
 335       (drop_percent > 25))
 336     return 0; /* statistically significant, and > 25% loss, die */
 337   good_percent = 100 - drop_percent;
 338   GNUNET_assert (0 != good_percent);
 339   if (UINT32_MAX / good_percent / good_percent < exit->num_transmitted)
 340     return UINT32_MAX; /* formula below would overflow */
 341   return 1 + good_percent * good_percent * exit->num_transmitted;
 342 }
 343
 344
 345 /**
 346  * Choose a cadet exit for a DNS request.  We try to use a channel
 347  * that is reliable and currently available.  All existing
 348  * channels are given a base weight of 1, plus a score relating
 349  * to the total number of queries answered in relation to the
 350  * total number of queries we sent to that channel.  That
 351  * score is doubled if the channel is currently idle.
 352  *
 353  * @return NULL if no exit is known, otherwise the
 354  *         exit that we should use to queue a message with
 355  */
 356 static struct CadetExit *
 357 choose_exit ()
 358 {
 359   struct CadetExit *pos;
 360   uint64_t total_transmitted;
 361   uint64_t selected_offset;
 362   uint32_t channel_weight;
 363
 364   total_transmitted = 0;
 365   for (pos = exit_head; NULL != pos; pos = pos->next)
 366   {
 367     if (NULL == pos->cadet_channel)
 368       break;
 369     channel_weight = get_channel_weight (pos);
 370     total_transmitted += channel_weight;
 371     /* double weight for idle channels */
 372     if (0 != pos->idle)
 373       total_transmitted += channel_weight;
 374   }
 375   if (0 == total_transmitted)
 376   {
 377     /* no channels available, or only a very bad one... */
 378     return exit_head;
 379   }
 380   selected_offset = GNUNET_CRYPTO_random_u64 (GNUNET_CRYPTO_QUALITY_WEAK,
 381                                               total_transmitted);
 382   total_transmitted = 0;
 383   for (pos = exit_head; NULL != pos; pos = pos->next)
 384   {
 385     if (NULL == pos->cadet_channel)
 386       break;
 387     channel_weight = get_channel_weight (pos);
 388     total_transmitted += channel_weight;
 389     /* double weight for idle channels */
 390     if (0 != pos->idle)
 391       total_transmitted += channel_weight;
 392     if (total_transmitted > selected_offset)
 393       return pos;
 394   }
 395   GNUNET_break (0);
 396   return NULL;
 397 }
 398
 399
 400 /**
 401  * We're done modifying all records in the response.  Submit the reply
 402  * and free the resources of the rc.
 403  *
 404  * @param rc context to process
 405  */
 406 static void
 407 finish_request (struct ReplyContext *rc)
 408 {
 409   char *buf;
 410   size_t buf_len;
 411
 412   if (GNUNET_SYSERR ==
 413       GNUNET_DNSPARSER_pack (rc->dns,
 414                              MAX_DNS_SIZE,
 415                              &buf,
 416                              &buf_len))
 417   {
 418     GNUNET_log (GNUNET_ERROR_TYPE_ERROR,
 419                 _ ("Failed to pack DNS request.  Dropping.\n"));
 420     GNUNET_DNS_request_drop (rc->rh);
 421   }
 422   else
 423   {
 424     GNUNET_STATISTICS_update (stats,
 425                               gettext_noop ("# DNS requests mapped to VPN"),
 426                               1, GNUNET_NO);
 427     GNUNET_DNS_request_answer (rc->rh,
 428                                buf_len,
 429                                buf);
 430     GNUNET_free (buf);
 431   }
 432   GNUNET_DNSPARSER_free_packet (rc->dns);
 433   GNUNET_free (rc);
 434 }
 435
 436
 437 /**
 438  * Process the next record of the given request context.
 439  * When done, submit the reply and free the resources of
 440  * the rc.
 441  *
 442  * @param rc context to process
 443  */
 444 static void
 445 submit_request (struct ReplyContext *rc);
 446
 447
 448 /**
 449  * Callback invoked from the VPN service once a redirection is
 450  * available.  Provides the IP address that can now be used to
 451  * reach the requested destination.  We substitute the active
 452  * record and then continue with 'submit_request' to look at
 453  * the other records.
 454  *
 455  * @param cls our `struct ReplyContext`
 456  * @param af address family, AF_INET or AF_INET6; AF_UNSPEC on error;
 457  *                will match 'result_af' from the request
 458  * @param address IP address (struct in_addr or struct in_addr6, depending on 'af')
 459  *                that the VPN allocated for the redirection;
 460  *                traffic to this IP will now be redirected to the
 461  *                specified target peer; NULL on error
 462  */
 463 static void
 464 vpn_allocation_callback (void *cls,
 465                          int af,
 466                          const void *address)
 467 {
 468   struct ReplyContext *rc = cls;
 469
 470   rc->rr = NULL;
 471   if (af == AF_UNSPEC)
 472   {
 473     GNUNET_DNS_request_drop (rc->rh);
 474     GNUNET_DNSPARSER_free_packet (rc->dns);
 475     GNUNET_free (rc);
 476     return;
 477   }
 478   GNUNET_STATISTICS_update (stats,
 479                             gettext_noop ("# DNS records modified"),
 480                             1,
 481                             GNUNET_NO);
 482   switch (rc->rec->type)
 483   {
 484   case GNUNET_DNSPARSER_TYPE_A:
 485     GNUNET_assert (AF_INET == af);
 486     GNUNET_memcpy (rc->rec->data.raw.data,
 487                    address,
 488                    sizeof(struct in_addr));
 489     break;
 490
 491   case GNUNET_DNSPARSER_TYPE_AAAA:
 492     GNUNET_assert (AF_INET6 == af);
 493     GNUNET_memcpy (rc->rec->data.raw.data,
 494                    address,
 495                    sizeof(struct in6_addr));
 496     break;
 497
 498   default:
 499     GNUNET_assert (0);
 500     return;
 501   }
 502   rc->rec = NULL;
 503   submit_request (rc);
 504 }
 505
 506
 507 /**
 508  * Modify the given DNS record by asking VPN to create a channel
 509  * to the given address.  When done, continue with submitting
 510  * other records from the request context ('submit_request' is
 511  * our continuation).
 512  *
 513  * @param rc context to process
 514  * @param rec record to modify
 515  */
 516 static void
 517 modify_address (struct ReplyContext *rc,
 518                 struct GNUNET_DNSPARSER_Record *rec)
 519 {
 520   int af;
 521
 522   switch (rec->type)
 523   {
 524   case GNUNET_DNSPARSER_TYPE_A:
 525     af = AF_INET;
 526     GNUNET_assert (rec->data.raw.data_len == sizeof(struct in_addr));
 527     break;
 528
 529   case GNUNET_DNSPARSER_TYPE_AAAA:
 530     af = AF_INET6;
 531     GNUNET_assert (rec->data.raw.data_len == sizeof(struct in6_addr));
 532     break;
 533
 534   default:
 535     GNUNET_assert (0);
 536     return;
 537   }
 538   rc->rec = rec;
 539   rc->rr = GNUNET_VPN_redirect_to_ip (vpn_handle,
 540                                       af,
 541                                       af,
 542                                       rec->data.raw.data,
 543                                       GNUNET_TIME_relative_to_absolute (
 544                                         TIMEOUT),
 545                                       &vpn_allocation_callback,
 546                                       rc);
 547 }
 548
 549
 550 /**
 551  * Process the next record of the given request context.
 552  * When done, submit the reply and free the resources of
 553  * the rc.
 554  *
 555  * @param rc context to process
 556  */
 557 static void
 558 submit_request (struct ReplyContext *rc)
 559 {
 560   struct GNUNET_DNSPARSER_Record *ra;
 561   unsigned int ra_len;
 562   unsigned int i;
 563
 564   while (1)
 565   {
 566     switch (rc->group)
 567     {
 568     case ANSWERS:
 569       ra = rc->dns->answers;
 570       ra_len = rc->dns->num_answers;
 571       break;
 572
 573     case AUTHORITY_RECORDS:
 574       ra = rc->dns->authority_records;
 575       ra_len = rc->dns->num_authority_records;
 576       break;
 577
 578     case ADDITIONAL_RECORDS:
 579       ra = rc->dns->additional_records;
 580       ra_len = rc->dns->num_additional_records;
 581       break;
 582
 583     case END:
 584       finish_request (rc);
 585       return;
 586
 587     default:
 588       GNUNET_assert (0);
 589     }
 590     for (i = rc->offset; i < ra_len; i++)
 591     {
 592       switch (ra[i].type)
 593       {
 594       case GNUNET_DNSPARSER_TYPE_A:
 595         if (ipv4_pt)
 596         {
 597           rc->offset = i + 1;
 598           modify_address (rc,
 599                           &ra[i]);
 600           return;
 601         }
 602         break;
 603
 604       case GNUNET_DNSPARSER_TYPE_AAAA:
 605         if (ipv6_pt)
 606         {
 607           rc->offset = i + 1;
 608           modify_address (rc,
 609                           &ra[i]);
 610           return;
 611         }
 612         break;
 613       }
 614     }
 615     rc->group++;
 616   }
 617 }
 618
 619
 620 /**
 621  * Test if any of the given records need protocol-translation work.
 622  *
 623  * @param ra array of records
 624  * @param ra_len number of entries in @a ra
 625  * @return #GNUNET_YES if any of the given records require protocol-translation
 626  */
 627 static int
 628 work_test (const struct GNUNET_DNSPARSER_Record *ra,
 629            unsigned int ra_len)
 630 {
 631   unsigned int i;
 632
 633   for (i = 0; i < ra_len; i++)
 634   {
 635     switch (ra[i].type)
 636     {
 637     case GNUNET_DNSPARSER_TYPE_A:
 638       if (ipv4_pt)
 639         return GNUNET_YES;
 640       break;
 641
 642     case GNUNET_DNSPARSER_TYPE_AAAA:
 643       if (ipv6_pt)
 644         return GNUNET_YES;
 645       break;
 646     }
 647   }
 648   return GNUNET_NO;
 649 }
 650
 651
 652 /**
 653  * This function is called AFTER we got an IP address for a
 654  * DNS request.  Now, the PT daemon has the chance to substitute
 655  * the IP address with one from the VPN range to channel requests
 656  * destined for this IP address via VPN and CADET.
 657  *
 658  * @param cls closure
 659  * @param rh request handle to user for reply
 660  * @param request_length number of bytes in request
 661  * @param request udp payload of the DNS request
 662  */
 663 static void
 664 dns_post_request_handler (void *cls,
 665                           struct GNUNET_DNS_RequestHandle *rh,
 666                           size_t request_length,
 667                           const char *request)
 668 {
 669   struct GNUNET_DNSPARSER_Packet *dns;
 670   struct ReplyContext *rc;
 671   int work;
 672
 673   GNUNET_STATISTICS_update (stats,
 674                             gettext_noop ("# DNS replies intercepted"),
 675                             1, GNUNET_NO);
 676   dns = GNUNET_DNSPARSER_parse (request,
 677                                 request_length);
 678   if (NULL == dns)
 679   {
 680     GNUNET_log (GNUNET_ERROR_TYPE_ERROR,
 681                 _ ("Failed to parse DNS request.  Dropping.\n"));
 682     GNUNET_DNS_request_drop (rh);
 683     return;
 684   }
 685   work = GNUNET_NO;
 686   work |= work_test (dns->answers,
 687                      dns->num_answers);
 688   work |= work_test (dns->authority_records,
 689                      dns->num_authority_records);
 690   work |= work_test (dns->additional_records,
 691                      dns->num_additional_records);
 692   if (! work)
 693   {
 694     GNUNET_DNS_request_forward (rh);
 695     GNUNET_DNSPARSER_free_packet (dns);
 696     return;
 697   }
 698   rc = GNUNET_new (struct ReplyContext);
 699   rc->rh = rh;
 700   rc->dns = dns;
 701   rc->offset = 0;
 702   rc->group = ANSWERS;
 703   submit_request (rc);
 704 }
 705
 706
 707 /**
 708  * Task run if the time to answer a DNS request via CADET is over.
 709  *
 710  * @param cls the `struct RequestContext` to abort
 711  */
 712 static void
 713 timeout_request (void *cls)
 714 {
 715   struct RequestContext *rc = cls;
 716   struct CadetExit *exit = rc->exit;
 717
 718   GNUNET_STATISTICS_update (stats,
 719                             gettext_noop ("# DNS requests dropped (timeout)"),
 720                             1,
 721                             GNUNET_NO);
 722   GNUNET_DNS_request_drop (rc->rh);
 723   GNUNET_free (rc);
 724   if ((0 == get_channel_weight (exit)) &&
 725       (NULL == exit->receive_queue_head))
 726   {
 727     /* this straw broke the camel's back: this channel now has
 728        such a low score that it will not be used; close it! */
 729     GNUNET_CADET_channel_destroy (exit->cadet_channel);
 730     exit->cadet_channel = NULL;
 731     GNUNET_CONTAINER_DLL_remove (exit_head,
 732                                  exit_tail,
 733                                  exit);
 734     GNUNET_CONTAINER_DLL_insert_tail (exit_head,
 735                                       exit_tail,
 736                                       exit);
 737     /* go back to semi-innocent: mark as not great, but
 738        avoid a prohibitively negative score (see
 739      #get_channel_weight(), which checks for a certain
 740        minimum number of transmissions before making
 741        up an opinion) */
 742     exit->num_transmitted = 5;
 743     exit->num_answered = 0;
 744     dns_exit_available--;
 745     /* now try to open an alternative exit */
 746     try_open_exit ();
 747   }
 748 }
 749
 750
 751 /**
 752  * This function is called *before* the DNS request has been
 753  * given to a "local" DNS resolver.  Channeling for DNS requests
 754  * was enabled, so we now need to send the request via some CADET
 755  * channel to a DNS EXIT for resolution.
 756  *
 757  * @param cls closure
 758  * @param rh request handle to user for reply
 759  * @param request_length number of bytes in request
 760  * @param request udp payload of the DNS request
 761  */
 762 static void
 763 dns_pre_request_handler (void *cls,
 764                          struct GNUNET_DNS_RequestHandle *rh,
 765                          size_t request_length,
 766                          const char *request)
 767 {
 768   struct RequestContext *rc;
 769   struct GNUNET_MQ_Envelope *env;
 770   struct GNUNET_MessageHeader *hdr;
 771   struct GNUNET_TUN_DnsHeader dns;
 772   struct CadetExit *exit;
 773
 774   GNUNET_STATISTICS_update (stats,
 775                             gettext_noop ("# DNS requests intercepted"),
 776                             1, GNUNET_NO);
 777   if (0 == dns_exit_available)
 778   {
 779     GNUNET_STATISTICS_update (stats,
 780                               gettext_noop (
 781                                 "# DNS requests dropped (DNS cadet channel down)"),
 782                               1, GNUNET_NO);
 783     GNUNET_DNS_request_drop (rh);
 784     return;
 785   }
 786   if (request_length < sizeof(dns))
 787   {
 788     GNUNET_STATISTICS_update (stats,
 789                               gettext_noop (
 790                                 "# DNS requests dropped (malformed)"),
 791                               1, GNUNET_NO);
 792     GNUNET_DNS_request_drop (rh);
 793     return;
 794   }
 795   exit = choose_exit ();
 796   GNUNET_assert (NULL != exit);
 797   GNUNET_assert (NULL != exit->cadet_channel);
 798
 799   env = GNUNET_MQ_msg_extra (hdr,
 800                              request_length,
 801                              GNUNET_MESSAGE_TYPE_VPN_DNS_TO_INTERNET);
 802   GNUNET_memcpy (&hdr[1],
 803                  request,
 804                  request_length);
 805   rc = GNUNET_new (struct RequestContext);
 806   rc->exit = exit;
 807   rc->rh = rh;
 808   rc->timeout_task = GNUNET_SCHEDULER_add_delayed (TIMEOUT,
 809                                                    &timeout_request,
 810                                                    rc);
 811   GNUNET_memcpy (&dns,
 812                  request,
 813                  sizeof(dns));
 814   rc->dns_id = dns.id;
 815   rc->env = env;
 816   GNUNET_CONTAINER_DLL_remove (exit->receive_queue_head,
 817                                exit->receive_queue_tail,
 818                                rc);
 819   if (0 < exit->idle)
 820     exit->idle--;
 821   exit->num_transmitted++;
 822   GNUNET_MQ_send (GNUNET_CADET_get_mq (exit->cadet_channel),
 823                   GNUNET_MQ_env_copy (env));
 824 }
 825
 826
 827 GNUNET_NETWORK_STRUCT_BEGIN
 828
 829 /**
 830  * Message with a DNS response.
 831  */
 832 struct DnsResponseMessage
 833 {
 834   /**
 835    * GNUnet header, of type #GNUNET_MESSAGE_TYPE_VPN_DNS_FROM_INTERNET
 836    */
 837   struct GNUNET_MessageHeader header;
 838
 839   /**
 840    * DNS header.
 841    */
 842   struct GNUNET_TUN_DnsHeader dns;
 843
 844   /* Followed by more DNS payload */
 845 };
 846
 847 GNUNET_NETWORK_STRUCT_END
 848
 849 /**
 850  * Process a request via cadet to perform a DNS query.
 851  *
 852  * @param cls the `struct CadetExit` which got the message
 853  * @param msg the actual message
 854  * @return #GNUNET_OK to keep the connection open,
 855  *         #GNUNET_SYSERR to close it (signal serious error)
 856  */
 857 static int
 858 check_dns_response (void *cls,
 859                     const struct DnsResponseMessage *msg)
 860 {
 861   return GNUNET_OK; /* all OK */
 862 }
 863
 864
 865 /**
 866  * Process a request via cadet to perform a DNS query.
 867  *
 868  * @param cls the `struct CadetExit` which got the message
 869  * @param msg the actual message
 870  */
 871 static void
 872 handle_dns_response (void *cls,
 873                      const struct DnsResponseMessage *msg)
 874 {
 875   struct CadetExit *exit = cls;
 876   size_t mlen;
 877   struct RequestContext *rc;
 878
 879   mlen = ntohs (msg->header.size) - sizeof(*msg);
 880   for (rc = exit->receive_queue_head; NULL != rc; rc = rc->next)
 881   {
 882     if (msg->dns.id == rc->dns_id)
 883     {
 884       GNUNET_STATISTICS_update (stats,
 885                                 gettext_noop ("# DNS replies received"),
 886                                 1,
 887                                 GNUNET_NO);
 888       GNUNET_DNS_request_answer (rc->rh,
 889                                  mlen + sizeof(struct GNUNET_TUN_DnsHeader),
 890                                  (const void*) &msg->dns);
 891       GNUNET_CONTAINER_DLL_remove (exit->receive_queue_head,
 892                                    exit->receive_queue_tail,
 893                                    rc);
 894       GNUNET_SCHEDULER_cancel (rc->timeout_task);
 895       GNUNET_MQ_discard (rc->env);
 896       GNUNET_free (rc);
 897       exit->num_answered++;
 898       return;
 899     }
 900   }
 901   GNUNET_STATISTICS_update (stats,
 902                             gettext_noop ("# DNS replies dropped (too late?)"),
 903                             1, GNUNET_NO);
 904 }
 905
 906
 907 /**
 908  * Abort all pending DNS requests with the given cadet exit.
 909  *
 910  * @param exit cadet exit to abort requests for
 911  */
 912 static void
 913 abort_all_requests (struct CadetExit *exit)
 914 {
 915   struct RequestContext *rc;
 916
 917   while (NULL != (rc = exit->receive_queue_head))
 918   {
 919     GNUNET_CONTAINER_DLL_remove (exit->receive_queue_head,
 920                                  exit->receive_queue_tail,
 921                                  rc);
 922     GNUNET_DNS_request_drop (rc->rh);
 923     GNUNET_SCHEDULER_cancel (rc->timeout_task);
 924     GNUNET_MQ_discard (rc->env);
 925     GNUNET_free (rc);
 926   }
 927 }
 928
 929
 930 /**
 931  * Function scheduled as very last function, cleans up after us
 932  *
 933  * @param cls closure, NULL
 934  */
 935 static void
 936 cleanup (void *cls)
 937 {
 938   struct CadetExit *exit;
 939
 940   GNUNET_log (GNUNET_ERROR_TYPE_DEBUG,
 941               "Protocol translation daemon is shutting down now\n");
 942   if (NULL != vpn_handle)
 943   {
 944     GNUNET_VPN_disconnect (vpn_handle);
 945     vpn_handle = NULL;
 946   }
 947   while (NULL != (exit = exit_head))
 948   {
 949     GNUNET_CONTAINER_DLL_remove (exit_head,
 950                                  exit_tail,
 951                                  exit);
 952     if (NULL != exit->cadet_channel)
 953     {
 954       GNUNET_CADET_channel_destroy (exit->cadet_channel);
 955       exit->cadet_channel = NULL;
 956     }
 957     abort_all_requests (exit);
 958     GNUNET_free (exit);
 959   }
 960   if (NULL != cadet_handle)
 961   {
 962     GNUNET_CADET_disconnect (cadet_handle);
 963     cadet_handle = NULL;
 964   }
 965   if (NULL != dns_post_handle)
 966   {
 967     GNUNET_DNS_disconnect (dns_post_handle);
 968     dns_post_handle = NULL;
 969   }
 970   if (NULL != dns_pre_handle)
 971   {
 972     GNUNET_DNS_disconnect (dns_pre_handle);
 973     dns_pre_handle = NULL;
 974   }
 975   if (NULL != stats)
 976   {
 977     GNUNET_STATISTICS_destroy (stats, GNUNET_YES);
 978     stats = NULL;
 979   }
 980   if (NULL != dht_get)
 981   {
 982     GNUNET_DHT_get_stop (dht_get);
 983     dht_get = NULL;
 984   }
 985   if (NULL != dht)
 986   {
 987     GNUNET_DHT_disconnect (dht);
 988     dht = NULL;
 989   }
 990 }
 991
 992
 993 /**
 994  * Function called whenever a channel is destroyed.  Should clean up
 995  * the associated state and attempt to build a new one.
 996  *
 997  * It must NOT call #GNUNET_CADET_channel_destroy on the channel.
 998  *
 999  * @param cls closure (the `struct CadetExit` set from #GNUNET_CADET_connect)
1000  * @param channel connection to the other end (henceforth invalid)
1001  * @param channel_ctx place where local state associated
1002  *                   with the channel is stored
1003  */
1004 static void
1005 cadet_channel_end_cb (void *cls,
1006                       const struct GNUNET_CADET_Channel *channel)
1007 {
1008   struct CadetExit *exit = cls;
1009   struct CadetExit *alt;
1010   struct RequestContext *rc;
1011
1012   exit->cadet_channel = NULL;
1013   dns_exit_available--;
1014   /* open alternative channels */
1015   /* our channel is now closed, move our requests to an alternative
1016      channel */
1017   alt = choose_exit ();
1018   while (NULL != (rc = exit->receive_queue_head))
1019   {
1020     GNUNET_CONTAINER_DLL_remove (exit->receive_queue_head,
1021                                  exit->receive_queue_tail,
1022                                  rc);
1023     rc->exit = alt;
1024     GNUNET_CONTAINER_DLL_insert (alt->receive_queue_head,
1025                                  alt->receive_queue_tail,
1026                                  rc);
1027     GNUNET_MQ_send (GNUNET_CADET_get_mq (alt->cadet_channel),
1028                     GNUNET_MQ_env_copy (rc->env));
1029   }
1030   try_open_exit ();
1031 }
1032
1033
1034 /**
1035  * Function called whenever a channel has excess capacity.
1036  *
1037  * @param cls the `struct CadetExit`
1038  * @param channel connection to the other end
1039  * @param window_size how much capacity do we have
1040  */
1041 static void
1042 channel_idle_notify_cb (void *cls,
1043                         const struct GNUNET_CADET_Channel *channel,
1044                         int window_size)
1045 {
1046   struct CadetExit *pos = cls;
1047
1048   pos->idle = window_size;
1049 }
1050
1051
1052 /**
1053  * We are short on cadet exits, try to open another one.
1054  */
1055 static void
1056 try_open_exit ()
1057 {
1058   struct CadetExit *pos;
1059   uint32_t candidate_count;
1060   uint32_t candidate_selected;
1061   struct GNUNET_HashCode port;
1062
1063   GNUNET_CRYPTO_hash (GNUNET_APPLICATION_PORT_INTERNET_RESOLVER,
1064                       strlen (GNUNET_APPLICATION_PORT_INTERNET_RESOLVER),
1065                       &port);
1066   candidate_count = 0;
1067   for (pos = exit_head; NULL != pos; pos = pos->next)
1068     if (NULL == pos->cadet_channel)
1069       candidate_count++;
1070   if (0 == candidate_count)
1071   {
1072     GNUNET_log (GNUNET_ERROR_TYPE_WARNING,
1073                 "No DNS exits available yet.\n");
1074     return;
1075   }
1076   candidate_selected = GNUNET_CRYPTO_random_u32 (GNUNET_CRYPTO_QUALITY_WEAK,
1077                                                  candidate_count);
1078   candidate_count = 0;
1079   for (pos = exit_head; NULL != pos; pos = pos->next)
1080     if (NULL == pos->cadet_channel)
1081     {
1082       candidate_count++;
1083       if (candidate_selected < candidate_count)
1084       {
1085         struct GNUNET_MQ_MessageHandler cadet_handlers[] = {
1086           GNUNET_MQ_hd_var_size (dns_response,
1087                                  GNUNET_MESSAGE_TYPE_VPN_DNS_FROM_INTERNET,
1088                                  struct DnsResponseMessage,
1089                                  pos),
1090           GNUNET_MQ_handler_end ()
1091         };
1092
1093
1094         /* move to the head of the DLL */
1095         pos->cadet_channel
1096           = GNUNET_CADET_channel_create (cadet_handle,
1097                                          pos,
1098                                          &pos->peer,
1099                                          &port,
1100                                          &channel_idle_notify_cb,
1101                                          &cadet_channel_end_cb,
1102                                          cadet_handlers);
1103         if (NULL == pos->cadet_channel)
1104         {
1105           GNUNET_break (0);
1106           continue;
1107         }
1108         GNUNET_CONTAINER_DLL_remove (exit_head,
1109                                      exit_tail,
1110                                      pos);
1111         GNUNET_CONTAINER_DLL_insert (exit_head,
1112                                      exit_tail,
1113                                      pos);
1114         dns_exit_available++;
1115         return;
1116       }
1117     }
1118   GNUNET_assert (NULL == exit_head);
1119 }
1120
1121
1122 /**
1123  * Function called whenever we find an advertisement for a
1124  * DNS exit in the DHT.  If we don't have a cadet channel,
1125  * we should build one; otherwise, we should save the
1126  * advertisement for later use.
1127  *
1128  * @param cls closure
1129  * @param exp when will this value expire
1130  * @param key key of the result
1131  * @param get_path peers on reply path (or NULL if not recorded)
1132  *                 [0] = datastore's first neighbor, [length - 1] = local peer
1133  * @param get_path_length number of entries in @a get_path
1134  * @param put_path peers on the PUT path (or NULL if not recorded)
1135  *                 [0] = origin, [length - 1] = datastore
1136  * @param put_path_length number of entries in @a put_path
1137  * @param type type of the result
1138  * @param size number of bytes in @a data
1139  * @param data pointer to the result data
1140  */
1141 static void
1142 handle_dht_result (void *cls,
1143                    struct GNUNET_TIME_Absolute exp,
1144                    const struct GNUNET_HashCode *key,
1145                    const struct GNUNET_PeerIdentity *get_path,
1146                    unsigned int get_path_length,
1147                    const struct GNUNET_PeerIdentity *put_path,
1148                    unsigned int put_path_length,
1149                    enum GNUNET_BLOCK_Type type,
1150                    size_t size, const void *data)
1151 {
1152   const struct GNUNET_DNS_Advertisement *ad;
1153   struct CadetExit *exit;
1154
1155   if (sizeof(struct GNUNET_DNS_Advertisement) != size)
1156   {
1157     GNUNET_break (0);
1158     return;
1159   }
1160   ad = data;
1161   for (exit = exit_head; NULL != exit; exit = exit->next)
1162     if (0 == GNUNET_memcmp (&ad->peer,
1163                             &exit->peer))
1164       break;
1165   if (NULL == exit)
1166   {
1167     exit = GNUNET_new (struct CadetExit);
1168     exit->peer = ad->peer;
1169     /* channel is closed, so insert at the end */
1170     GNUNET_CONTAINER_DLL_insert_tail (exit_head,
1171                                       exit_tail,
1172                                       exit);
1173   }
1174   exit->expiration = GNUNET_TIME_absolute_max (exit->expiration,
1175                                                GNUNET_TIME_absolute_ntoh (
1176                                                  ad->expiration_time));
1177   if (dns_exit_available < MAX_OPEN_TUNNELS)
1178     try_open_exit ();
1179 }
1180
1181
1182 /**
1183  * @brief Main function that will be run by the scheduler.
1184  *
1185  * @param cls closure
1186  * @param args remaining command-line arguments
1187  * @param cfgfile name of the configuration file used (for saving, can be NULL!)
1188  * @param cfg_ configuration
1189  */
1190 static void
1191 run (void *cls, char *const *args GNUNET_UNUSED,
1192      const char *cfgfile GNUNET_UNUSED,
1193      const struct GNUNET_CONFIGURATION_Handle *cfg_)
1194 {
1195   struct GNUNET_HashCode dns_key;
1196
1197   cfg = cfg_;
1198   stats = GNUNET_STATISTICS_create ("pt",
1199                                     cfg);
1200   ipv4_pt = GNUNET_CONFIGURATION_get_value_yesno (cfg,
1201                                                   "pt",
1202                                                   "TUNNEL_IPV4");
1203   ipv6_pt = GNUNET_CONFIGURATION_get_value_yesno (cfg,
1204                                                   "pt",
1205                                                   "TUNNEL_IPV6");
1206   dns_channel = GNUNET_CONFIGURATION_get_value_yesno (cfg,
1207                                                       "pt",
1208                                                       "TUNNEL_DNS");
1209   if (! (ipv4_pt || ipv6_pt || dns_channel))
1210   {
1211     GNUNET_log (GNUNET_ERROR_TYPE_ERROR,
1212                 _ ("No useful service enabled.  Exiting.\n"));
1213     GNUNET_SCHEDULER_shutdown ();
1214     return;
1215   }
1216   GNUNET_SCHEDULER_add_shutdown (&cleanup, cls);
1217   if (ipv4_pt || ipv6_pt)
1218   {
1219     dns_post_handle
1220       = GNUNET_DNS_connect (cfg,
1221                             GNUNET_DNS_FLAG_POST_RESOLUTION,
1222                             &dns_post_request_handler,
1223                             NULL);
1224     if (NULL == dns_post_handle)
1225     {
1226       GNUNET_log (GNUNET_ERROR_TYPE_ERROR,
1227                   _ ("Failed to connect to %s service.  Exiting.\n"),
1228                   "DNS");
1229       GNUNET_SCHEDULER_shutdown ();
1230       return;
1231     }
1232     vpn_handle = GNUNET_VPN_connect (cfg);
1233     if (NULL == vpn_handle)
1234     {
1235       GNUNET_log (GNUNET_ERROR_TYPE_ERROR,
1236                   _ ("Failed to connect to %s service.  Exiting.\n"),
1237                   "VPN");
1238       GNUNET_SCHEDULER_shutdown ();
1239       return;
1240     }
1241   }
1242   if (dns_channel)
1243   {
1244     dns_pre_handle
1245       = GNUNET_DNS_connect (cfg,
1246                             GNUNET_DNS_FLAG_PRE_RESOLUTION,
1247                             &dns_pre_request_handler,
1248                             NULL);
1249     if (NULL == dns_pre_handle)
1250     {
1251       GNUNET_log (GNUNET_ERROR_TYPE_ERROR,
1252                   _ ("Failed to connect to %s service.  Exiting.\n"),
1253                   "DNS");
1254       GNUNET_SCHEDULER_shutdown ();
1255       return;
1256     }
1257     cadet_handle = GNUNET_CADET_connect (cfg);
1258     if (NULL == cadet_handle)
1259     {
1260       GNUNET_log (GNUNET_ERROR_TYPE_ERROR,
1261                   _ ("Failed to connect to %s service.  Exiting.\n"),
1262                   "CADET");
1263       GNUNET_SCHEDULER_shutdown ();
1264       return;
1265     }
1266     dht = GNUNET_DHT_connect (cfg, 1);
1267     if (NULL == dht)
1268     {
1269       GNUNET_log (GNUNET_ERROR_TYPE_ERROR,
1270                   _ ("Failed to connect to %s service.  Exiting.\n"),
1271                   "DHT");
1272       GNUNET_SCHEDULER_shutdown ();
1273       return;
1274     }
1275     GNUNET_CRYPTO_hash ("dns",
1276                         strlen ("dns"),
1277                         &dns_key);
1278     dht_get = GNUNET_DHT_get_start (dht,
1279                                     GNUNET_BLOCK_TYPE_DNS,
1280                                     &dns_key,
1281                                     1,
1282                                     GNUNET_DHT_RO_DEMULTIPLEX_EVERYWHERE,
1283                                     NULL, 0,
1284                                     &handle_dht_result,
1285                                     NULL);
1286   }
1287 }
1288
1289
1290 /**
1291  * The main function
1292  *
1293  * @param argc number of arguments from the command line
1294  * @param argv command line arguments
1295  * @return 0 ok, 1 on error
1296  */
1297 int
1298 main (int argc,
1299       char *const *argv)
1300 {
1301   static const struct GNUNET_GETOPT_CommandLineOption options[] = {
1302     GNUNET_GETOPT_OPTION_END
1303   };
1304   int ret;
1305
1306   if (GNUNET_OK != GNUNET_STRINGS_get_utf8_args (argc,
1307                                                  argv,
1308                                                  &argc,
1309                                                  &argv))
1310     return 2;
1311   ret = (GNUNET_OK ==
1312          GNUNET_PROGRAM_run (argc,
1313                              argv,
1314                              "gnunet-daemon-pt",
1315                              gettext_noop (
1316                                "Daemon to run to perform IP protocol translation to GNUnet"),
1317                              options,
1318                              &run,
1319                              NULL))
1320         ? 0
1321         : 1;
1322   GNUNET_free ((void*) argv);
1323   return ret;
1324 }
1325
1326
1327 /* end of gnunet-daemon-pt.c */