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