src/vpn/gnunet-helper-vpn.c

   1 /*
   2      This file is part of GNUnet.
   3      Copyright (C) 2010, 2012 Christian Grothoff
   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 /**
  22  * @file vpn/gnunet-helper-vpn.c
  23  * @brief the helper for the VPN service. Opens a virtual network-interface,
  24  * sends data received on the if to stdout, sends data received on stdin to the
  25  * interface
  26  * @author Philipp Tölke
  27  * @author Christian Grothoff
  28  *
  29  * The following list of people have reviewed this code and considered
  30  * it safe since the last modification (if you reviewed it, please
  31  * have your name added to the list):
  32  *
  33  * - Philipp Tölke
  34  */
  35 #include "platform.h"
  36 #include <linux/if_tun.h>
  37
  38 /**
  39  * Need 'struct GNUNET_MessageHeader'.
  40  */
  41 #include "gnunet_crypto_lib.h"
  42 #include "gnunet_common.h"
  43
  44 /**
  45  * Need VPN message types.
  46  */
  47 #include "gnunet_protocols.h"
  48
  49 /**
  50  * Should we print (interesting|debug) messages that can happen during
  51  * normal operation?
  52  */
  53 #define DEBUG GNUNET_NO
  54
  55 /**
  56  * Maximum size of a GNUnet message (GNUNET_SERVER_MAX_MESSAGE_SIZE)
  57  */
  58 #define MAX_SIZE 65536
  59
  60 #ifndef _LINUX_IN6_H
  61 /**
  62  * This is in linux/include/net/ipv6.h, but not always exported...
  63  */
  64 struct in6_ifreq
  65 {
  66   struct in6_addr ifr6_addr;
  67   uint32_t ifr6_prefixlen;
  68   unsigned int ifr6_ifindex;
  69 };
  70 #endif
  71
  72
  73 /**
  74  * Creates a tun-interface called dev;
  75  *
  76  * @param dev is asumed to point to a char[IFNAMSIZ]
  77  *        if *dev == '\\0', uses the name supplied by the kernel;
  78  * @return the fd to the tun or -1 on error
  79  */
  80 static int
  81 init_tun (char *dev)
  82 {
  83   struct ifreq ifr;
  84   int fd;
  85
  86   if (NULL == dev)
  87   {
  88     errno = EINVAL;
  89     return -1;
  90   }
  91
  92   if (-1 == (fd = open ("/dev/net/tun", O_RDWR)))
  93   {
  94     fprintf (stderr, "Error opening `%s': %s\n", "/dev/net/tun",
  95              strerror (errno));
  96     return -1;
  97   }
  98
  99   if (fd >= FD_SETSIZE)
 100   {
 101     fprintf (stderr, "File descriptor to large: %d", fd);
 102     (void) close (fd);
 103     return -1;
 104   }
 105
 106   memset (&ifr, 0, sizeof (ifr));
 107   ifr.ifr_flags = IFF_TUN;
 108
 109   if ('\0' != *dev)
 110     strncpy (ifr.ifr_name, dev, IFNAMSIZ);
 111
 112   if (-1 == ioctl (fd, TUNSETIFF, (void *) &ifr))
 113   {
 114     fprintf (stderr,
 115              "Error with ioctl on `%s': %s\n",
 116              "/dev/net/tun",
 117              strerror (errno));
 118     (void) close (fd);
 119     return -1;
 120   }
 121   strcpy (dev, ifr.ifr_name);
 122   return fd;
 123 }
 124
 125
 126 /**
 127  * @brief Sets the IPv6-Address given in address on the interface dev
 128  *
 129  * @param dev the interface to configure
 130  * @param address the IPv6-Address
 131  * @param prefix_len the length of the network-prefix
 132  */
 133 static void
 134 set_address6 (const char *dev, const char *address, unsigned long prefix_len)
 135 {
 136   struct ifreq ifr;
 137   struct in6_ifreq ifr6;
 138   struct sockaddr_in6 sa6;
 139   int fd;
 140
 141   /*
 142    * parse the new address
 143    */
 144   memset (&sa6, 0, sizeof (struct sockaddr_in6));
 145   sa6.sin6_family = AF_INET6;
 146   if (1 != inet_pton (AF_INET6, address, sa6.sin6_addr.s6_addr))
 147   {
 148     fprintf (stderr,
 149              "Failed to parse IPv6 address `%s'\n",
 150              address);
 151     exit (1);
 152   }
 153
 154   if (-1 == (fd = socket (PF_INET6, SOCK_DGRAM, 0)))
 155   {
 156     fprintf (stderr,
 157              "Error creating socket: %s\n",
 158              strerror (errno));
 159     exit (1);
 160   }
 161
 162   memset (&ifr, 0, sizeof (struct ifreq));
 163   /*
 164    * Get the index of the if
 165    */
 166   strncpy (ifr.ifr_name, dev, IFNAMSIZ);
 167   if (-1 == ioctl (fd, SIOGIFINDEX, &ifr))
 168   {
 169     fprintf (stderr, "ioctl failed at %d: %s\n", __LINE__, strerror (errno));
 170     (void) close (fd);
 171     exit (1);
 172   }
 173
 174   memset (&ifr6, 0, sizeof (struct in6_ifreq));
 175   ifr6.ifr6_addr = sa6.sin6_addr;
 176   ifr6.ifr6_ifindex = ifr.ifr_ifindex;
 177   ifr6.ifr6_prefixlen = prefix_len;
 178
 179   /*
 180    * Set the address
 181    */
 182   if (-1 == ioctl (fd, SIOCSIFADDR, &ifr6))
 183   {
 184     fprintf (stderr, "ioctl failed at line %d: %s\n", __LINE__,
 185              strerror (errno));
 186     (void) close (fd);
 187     exit (1);
 188   }
 189
 190   /*
 191    * Get the flags
 192    */
 193   if (-1 == ioctl (fd, SIOCGIFFLAGS, &ifr))
 194   {
 195     fprintf (stderr, "ioctl failed at line %d: %s\n", __LINE__,
 196              strerror (errno));
 197     (void) close (fd);
 198     exit (1);
 199   }
 200
 201   /*
 202    * Add the UP and RUNNING flags
 203    */
 204   ifr.ifr_flags |= IFF_UP | IFF_RUNNING;
 205   if (-1 == ioctl (fd, SIOCSIFFLAGS, &ifr))
 206   {
 207     fprintf (stderr, "ioctl failed at line %d: %s\n", __LINE__,
 208              strerror (errno));
 209     (void) close (fd);
 210     exit (1);
 211   }
 212
 213   if (0 != close (fd))
 214   {
 215     fprintf (stderr, "close failed: %s\n", strerror (errno));
 216     exit (1);
 217   }
 218 }
 219
 220
 221 /**
 222  * @brief Sets the IPv4-Address given in address on the interface dev
 223  *
 224  * @param dev the interface to configure
 225  * @param address the IPv4-Address
 226  * @param mask the netmask
 227  */
 228 static void
 229 set_address4 (const char *dev, const char *address, const char *mask)
 230 {
 231   int fd;
 232   struct sockaddr_in *addr;
 233   struct ifreq ifr;
 234
 235   memset (&ifr, 0, sizeof (struct ifreq));
 236   addr = (struct sockaddr_in *) &(ifr.ifr_addr);
 237   addr->sin_family = AF_INET;
 238
 239   /*
 240    * Parse the address
 241    */
 242   if (1 != inet_pton (AF_INET, address, &addr->sin_addr.s_addr))
 243   {
 244     fprintf (stderr,
 245              "Failed to parse IPv4 address `%s'\n",
 246              address);
 247     exit (1);
 248   }
 249
 250   if (-1 == (fd = socket (PF_INET, SOCK_DGRAM, 0)))
 251   {
 252     fprintf (stderr,
 253              "Error creating socket: %s\n",
 254              strerror (errno));
 255     exit (1);
 256   }
 257
 258   strncpy (ifr.ifr_name, dev, IFNAMSIZ);
 259
 260   /*
 261    * Set the address
 262    */
 263   if (-1 == ioctl (fd, SIOCSIFADDR, &ifr))
 264   {
 265     fprintf (stderr,
 266              "ioctl failed at %d: %s\n",
 267              __LINE__,
 268              strerror (errno));
 269     (void) close (fd);
 270     exit (1);
 271   }
 272
 273   /*
 274    * Parse the netmask
 275    */
 276   addr = (struct sockaddr_in *) &(ifr.ifr_netmask);
 277   if (1 != inet_pton (AF_INET, mask, &addr->sin_addr.s_addr))
 278   {
 279     fprintf (stderr,
 280              "Failed to parse IPv4 address mask `%s'\n",
 281              mask);
 282     (void) close (fd);
 283     exit (1);
 284   }
 285
 286   /*
 287    * Set the netmask
 288    */
 289   if (-1 == ioctl (fd, SIOCSIFNETMASK, &ifr))
 290   {
 291     fprintf (stderr,
 292              "ioctl failed at line %d: %s\n",
 293              __LINE__,
 294              strerror (errno));
 295     (void) close (fd);
 296     exit (1);
 297   }
 298
 299   /*
 300    * Get the flags
 301    */
 302   if (-1 == ioctl (fd, SIOCGIFFLAGS, &ifr))
 303   {
 304     fprintf (stderr, "ioctl failed at line %d: %s\n", __LINE__,
 305              strerror (errno));
 306     (void) close (fd);
 307     exit (1);
 308   }
 309
 310   /*
 311    * Add the UP and RUNNING flags
 312    */
 313   ifr.ifr_flags |= IFF_UP | IFF_RUNNING;
 314   if (-1 == ioctl (fd, SIOCSIFFLAGS, &ifr))
 315   {
 316     fprintf (stderr, "ioctl failed at line %d: %s\n", __LINE__,
 317              strerror (errno));
 318     (void) close (fd);
 319     exit (1);
 320   }
 321
 322   if (0 != close (fd))
 323   {
 324     fprintf (stderr, "close failed: %s\n", strerror (errno));
 325     (void) close (fd);
 326     exit (1);
 327   }
 328 }
 329
 330
 331 /**
 332  * Start forwarding to and from the tunnel.
 333  *
 334  * @param fd_tun tunnel FD
 335  */
 336 static void
 337 run (int fd_tun)
 338 {
 339   /*
 340    * The buffer filled by reading from fd_tun
 341    */
 342   unsigned char buftun[MAX_SIZE];
 343   ssize_t buftun_size = 0;
 344   unsigned char *buftun_read = NULL;
 345
 346   /*
 347    * The buffer filled by reading from stdin
 348    */
 349   unsigned char bufin[MAX_SIZE];
 350   ssize_t bufin_size = 0;
 351   size_t bufin_rpos = 0;
 352   unsigned char *bufin_read = NULL;
 353
 354   fd_set fds_w;
 355   fd_set fds_r;
 356
 357   /* read refers to reading from fd_tun, writing to stdout */
 358   int read_open = 1;
 359
 360   /* write refers to reading from stdin, writing to fd_tun */
 361   int write_open = 1;
 362
 363   while ((1 == read_open) && (1 == write_open))
 364   {
 365     FD_ZERO (&fds_w);
 366     FD_ZERO (&fds_r);
 367
 368     /*
 369      * We are supposed to read and the buffer is empty
 370      * -> select on read from tun
 371      */
 372     if (read_open && (0 == buftun_size))
 373       FD_SET (fd_tun, &fds_r);
 374
 375     /*
 376      * We are supposed to read and the buffer is not empty
 377      * -> select on write to stdout
 378      */
 379     if (read_open && (0 != buftun_size))
 380       FD_SET (1, &fds_w);
 381
 382     /*
 383      * We are supposed to write and the buffer is empty
 384      * -> select on read from stdin
 385      */
 386     if (write_open && (NULL == bufin_read))
 387       FD_SET (0, &fds_r);
 388
 389     /*
 390      * We are supposed to write and the buffer is not empty
 391      * -> select on write to tun
 392      */
 393     if (write_open && (NULL != bufin_read))
 394       FD_SET (fd_tun, &fds_w);
 395
 396     int r = select (fd_tun + 1, &fds_r, &fds_w, NULL, NULL);
 397
 398     if (-1 == r)
 399     {
 400       if (EINTR == errno)
 401         continue;
 402       fprintf (stderr, "select failed: %s\n", strerror (errno));
 403       exit (1);
 404     }
 405
 406     if (r > 0)
 407     {
 408       if (FD_ISSET (fd_tun, &fds_r))
 409       {
 410         buftun_size =
 411             read (fd_tun, buftun + sizeof (struct GNUNET_MessageHeader),
 412                   MAX_SIZE - sizeof (struct GNUNET_MessageHeader));
 413         if (-1 == buftun_size)
 414         {
 415           fprintf (stderr,
 416                    "read-error: %s\n",
 417                    strerror (errno));
 418           shutdown (fd_tun, SHUT_RD);
 419           shutdown (1, SHUT_WR);
 420           read_open = 0;
 421           buftun_size = 0;
 422         }
 423         else if (0 == buftun_size)
 424         {
 425           fprintf (stderr, "EOF on tun\n");
 426           shutdown (fd_tun, SHUT_RD);
 427           shutdown (1, SHUT_WR);
 428           read_open = 0;
 429           buftun_size = 0;
 430         }
 431         else
 432         {
 433           buftun_read = buftun;
 434           struct GNUNET_MessageHeader *hdr =
 435               (struct GNUNET_MessageHeader *) buftun;
 436           buftun_size += sizeof (struct GNUNET_MessageHeader);
 437           hdr->type = htons (GNUNET_MESSAGE_TYPE_VPN_HELPER);
 438           hdr->size = htons (buftun_size);
 439         }
 440       }
 441       else if (FD_ISSET (1, &fds_w))
 442       {
 443         ssize_t written = write (1, buftun_read, buftun_size);
 444
 445         if (-1 == written)
 446         {
 447 #if !DEBUG
 448           if (errno != EPIPE)
 449 #endif
 450             fprintf (stderr,
 451                      "write-error to stdout: %s\n",
 452                      strerror (errno));
 453           shutdown (fd_tun, SHUT_RD);
 454           shutdown (1, SHUT_WR);
 455           read_open = 0;
 456           buftun_size = 0;
 457         }
 458         else if (0 == written)
 459         {
 460           fprintf (stderr, "write returned 0!?\n");
 461           exit (1);
 462         }
 463         else
 464         {
 465           buftun_size -= written;
 466           buftun_read += written;
 467         }
 468       }
 469
 470       if (FD_ISSET (0, &fds_r))
 471       {
 472         bufin_size = read (0, bufin + bufin_rpos, MAX_SIZE - bufin_rpos);
 473         if (-1 == bufin_size)
 474         {
 475           fprintf (stderr,
 476                    "read-error: %s\n",
 477                    strerror (errno));
 478           shutdown (0, SHUT_RD);
 479           shutdown (fd_tun, SHUT_WR);
 480           write_open = 0;
 481           bufin_size = 0;
 482         }
 483         else if (0 == bufin_size)
 484         {
 485 #if DEBUG
 486           fprintf (stderr, "EOF on stdin\n");
 487 #endif
 488           shutdown (0, SHUT_RD);
 489           shutdown (fd_tun, SHUT_WR);
 490           write_open = 0;
 491           bufin_size = 0;
 492         }
 493         else
 494         {
 495           struct GNUNET_MessageHeader *hdr;
 496
 497 PROCESS_BUFFER:
 498           bufin_rpos += bufin_size;
 499           if (bufin_rpos < sizeof (struct GNUNET_MessageHeader))
 500             continue;
 501           hdr = (struct GNUNET_MessageHeader *) bufin;
 502           if (ntohs (hdr->type) != GNUNET_MESSAGE_TYPE_VPN_HELPER)
 503           {
 504             fprintf (stderr, "protocol violation!\n");
 505             exit (1);
 506           }
 507           if (ntohs (hdr->size) > bufin_rpos)
 508             continue;
 509           bufin_read = bufin + sizeof (struct GNUNET_MessageHeader);
 510           bufin_size = ntohs (hdr->size) - sizeof (struct GNUNET_MessageHeader);
 511           bufin_rpos -= bufin_size + sizeof (struct GNUNET_MessageHeader);
 512         }
 513       }
 514       else if (FD_ISSET (fd_tun, &fds_w))
 515       {
 516         ssize_t written = write (fd_tun, bufin_read, bufin_size);
 517
 518         if (-1 == written)
 519         {
 520           fprintf (stderr, "write-error to tun: %s\n", strerror (errno));
 521           shutdown (0, SHUT_RD);
 522           shutdown (fd_tun, SHUT_WR);
 523           write_open = 0;
 524           bufin_size = 0;
 525         }
 526         else if (0 == written)
 527         {
 528           fprintf (stderr, "write returned 0!?\n");
 529           exit (1);
 530         }
 531         else
 532         {
 533           bufin_size -= written;
 534           bufin_read += written;
 535           if (0 == bufin_size)
 536           {
 537             memmove (bufin, bufin_read, bufin_rpos);
 538             bufin_read = NULL;  /* start reading again */
 539             bufin_size = 0;
 540             goto PROCESS_BUFFER;
 541           }
 542         }
 543       }
 544     }
 545   }
 546 }
 547
 548
 549 /**
 550  * Open VPN tunnel interface.
 551  *
 552  * @param argc must be 6
 553  * @param argv 0: binary name (gnunet-helper-vpn)
 554  *             1: tunnel interface name (gnunet-vpn)
 555  *             2: IPv6 address (::1), "-" to disable
 556  *             3: IPv6 netmask length in bits (64), ignored if #2 is "-"
 557  *             4: IPv4 address (1.2.3.4), "-" to disable
 558  *             5: IPv4 netmask (255.255.0.0), ignored if #4 is "-"
 559  */
 560 int
 561 main (int argc, char **argv)
 562 {
 563   char dev[IFNAMSIZ];
 564   int fd_tun;
 565   int global_ret;
 566
 567   if (6 != argc)
 568   {
 569     fprintf (stderr, "Fatal: must supply 5 arguments!\n");
 570     return 1;
 571   }
 572
 573   strncpy (dev, argv[1], IFNAMSIZ);
 574   dev[IFNAMSIZ - 1] = '\0';
 575
 576   if (-1 == (fd_tun = init_tun (dev)))
 577   {
 578     fprintf (stderr, "Fatal: could not initialize tun-interface `%s'  with IPv6 %s/%s and IPv4 %s/%s\n",
 579              dev,
 580              argv[2],
 581              argv[3],
 582              argv[4],
 583              argv[5]);
 584     return 1;
 585   }
 586
 587   if (0 != strcmp (argv[2], "-"))
 588   {
 589     const char *address = argv[2];
 590     long prefix_len = atol (argv[3]);
 591
 592     if ((prefix_len < 1) || (prefix_len > 127))
 593     {
 594       fprintf (stderr, "Fatal: prefix_len out of range\n");
 595       return 1;
 596     }
 597
 598     set_address6 (dev, address, prefix_len);
 599   }
 600
 601   if (0 != strcmp (argv[4], "-"))
 602   {
 603     const char *address = argv[4];
 604     const char *mask = argv[5];
 605
 606     set_address4 (dev, address, mask);
 607   }
 608
 609   uid_t uid = getuid ();
 610 #ifdef HAVE_SETRESUID
 611   if (0 != setresuid (uid, uid, uid))
 612   {
 613     fprintf (stderr, "Failed to setresuid: %s\n", strerror (errno));
 614     global_ret = 2;
 615     goto cleanup;
 616   }
 617 #else
 618   if (0 != (setuid (uid) | seteuid (uid)))
 619   {
 620     fprintf (stderr, "Failed to setuid: %s\n", strerror (errno));
 621     global_ret = 2;
 622     goto cleanup;
 623   }
 624 #endif
 625
 626   if (SIG_ERR == signal (SIGPIPE, SIG_IGN))
 627   {
 628     fprintf (stderr, "Failed to protect against SIGPIPE: %s\n",
 629              strerror (errno));
 630     /* no exit, we might as well die with SIGPIPE should it ever happen */
 631   }
 632   run (fd_tun);
 633   global_ret = 0;
 634  cleanup:
 635   close (fd_tun);
 636   return global_ret;
 637 }