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 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
  19 /**
  20  * @file vpn/gnunet-helper-vpn.c
  21  * @brief the helper for the VPN service. Opens a virtual network-interface,
  22  * sends data received on the if to stdout, sends data received on stdin to the
  23  * interface
  24  * @author Philipp Tölke
  25  * @author Christian Grothoff
  26  *
  27  * The following list of people have reviewed this code and considered
  28  * it safe since the last modification (if you reviewed it, please
  29  * have your name added to the list):
  30  *
  31  * - Philipp Tölke
  32  */
  33 #include "platform.h"
  34 #include <linux/if_tun.h>
  35
  36 /**
  37  * Need 'struct GNUNET_MessageHeader'.
  38  */
  39 #include "gnunet_crypto_lib.h"
  40 #include "gnunet_common.h"
  41
  42 /**
  43  * Need VPN message types.
  44  */
  45 #include "gnunet_protocols.h"
  46
  47 /**
  48  * Should we print (interesting|debug) messages that can happen during
  49  * normal operation?
  50  */
  51 #define DEBUG GNUNET_NO
  52
  53 /**
  54  * Maximum size of a GNUnet message (GNUNET_MAX_MESSAGE_SIZE)
  55  */
  56 #define MAX_SIZE 65536
  57
  58 #ifndef _LINUX_IN6_H
  59 /**
  60  * This is in linux/include/net/ipv6.h, but not always exported...
  61  */
  62 struct in6_ifreq
  63 {
  64   struct in6_addr ifr6_addr;
  65   uint32_t ifr6_prefixlen;
  66   unsigned int ifr6_ifindex;
  67 };
  68 #endif
  69
  70
  71 /**
  72  * Creates a tun-interface called dev;
  73  *
  74  * @param dev is asumed to point to a char[IFNAMSIZ]
  75  *        if *dev == '\\0', uses the name supplied by the kernel;
  76  * @return the fd to the tun or -1 on error
  77  */
  78 static int
  79 init_tun (char *dev)
  80 {
  81   struct ifreq ifr;
  82   int fd;
  83
  84   if (NULL == dev)
  85   {
  86     errno = EINVAL;
  87     return -1;
  88   }
  89
  90   if (-1 == (fd = open ("/dev/net/tun", O_RDWR)))
  91   {
  92     fprintf (stderr,
  93              "Error opening `%s': %s\n",
  94              "/dev/net/tun",
  95              strerror (errno));
  96     return -1;
  97   }
  98
  99   if (fd >= FD_SETSIZE)
 100   {
 101     fprintf (stderr,
 102              "File descriptor to large: %d",
 103              fd);
 104     (void) close (fd);
 105     return -1;
 106   }
 107
 108   memset (&ifr, 0, sizeof (ifr));
 109   ifr.ifr_flags = IFF_TUN;
 110
 111   if ('\0' != *dev)
 112     strncpy (ifr.ifr_name,
 113              dev,
 114              IFNAMSIZ);
 115
 116   if (-1 == ioctl (fd,
 117                    TUNSETIFF,
 118                    (void *) &ifr))
 119   {
 120     fprintf (stderr,
 121              "Error with ioctl on `%s': %s\n",
 122              "/dev/net/tun",
 123              strerror (errno));
 124     (void) close (fd);
 125     return -1;
 126   }
 127   strcpy (dev, ifr.ifr_name);
 128   return fd;
 129 }
 130
 131
 132 /**
 133  * @brief Sets the IPv6-Address given in address on the interface dev
 134  *
 135  * @param dev the interface to configure
 136  * @param address the IPv6-Address
 137  * @param prefix_len the length of the network-prefix
 138  */
 139 static void
 140 set_address6 (const char *dev,
 141               const char *address,
 142               unsigned long prefix_len)
 143 {
 144   struct ifreq ifr;
 145   struct in6_ifreq ifr6;
 146   struct sockaddr_in6 sa6;
 147   int fd;
 148
 149   /*
 150    * parse the new address
 151    */
 152   memset (&sa6, 0, sizeof (struct sockaddr_in6));
 153   sa6.sin6_family = AF_INET6;
 154   if (1 != inet_pton (AF_INET6, address, sa6.sin6_addr.s6_addr))
 155   {
 156     fprintf (stderr,
 157              "Failed to parse IPv6 address `%s'\n",
 158              address);
 159     exit (1);
 160   }
 161
 162   if (-1 == (fd = socket (PF_INET6, SOCK_DGRAM, 0)))
 163   {
 164     fprintf (stderr,
 165              "Error creating socket: %s\n",
 166              strerror (errno));
 167     exit (1);
 168   }
 169
 170   memset (&ifr, 0, sizeof (struct ifreq));
 171   /*
 172    * Get the index of the if
 173    */
 174   strncpy (ifr.ifr_name,
 175            dev,
 176            IFNAMSIZ);
 177   if (-1 == ioctl (fd,
 178                    SIOGIFINDEX,
 179                    &ifr))
 180   {
 181     fprintf (stderr,
 182              "ioctl failed at %d: %s\n",
 183              __LINE__,
 184              strerror (errno));
 185     (void) close (fd);
 186     exit (1);
 187   }
 188
 189   memset (&ifr6, 0, sizeof (struct in6_ifreq));
 190   ifr6.ifr6_addr = sa6.sin6_addr;
 191   ifr6.ifr6_ifindex = ifr.ifr_ifindex;
 192   ifr6.ifr6_prefixlen = prefix_len;
 193
 194   /*
 195    * Set the address
 196    */
 197   if (-1 == ioctl (fd,
 198                    SIOCSIFADDR,
 199                    &ifr6))
 200   {
 201     fprintf (stderr,
 202              "ioctl failed at line %d: %s\n",
 203              __LINE__,
 204              strerror (errno));
 205     (void) close (fd);
 206     exit (1);
 207   }
 208
 209   /*
 210    * Get the flags
 211    */
 212   if (-1 == ioctl (fd,
 213                    SIOCGIFFLAGS,
 214                    &ifr))
 215   {
 216     fprintf (stderr,
 217              "ioctl failed at line %d: %s\n",
 218              __LINE__,
 219              strerror (errno));
 220     (void) close (fd);
 221     exit (1);
 222   }
 223
 224   /*
 225    * Add the UP and RUNNING flags
 226    */
 227   ifr.ifr_flags |= IFF_UP | IFF_RUNNING;
 228   if (-1 == ioctl (fd,
 229                    SIOCSIFFLAGS,
 230                    &ifr))
 231   {
 232     fprintf (stderr,
 233              "ioctl failed at line %d: %s\n",
 234              __LINE__,
 235              strerror (errno));
 236     (void) close (fd);
 237     exit (1);
 238   }
 239
 240   if (0 != close (fd))
 241   {
 242     fprintf (stderr,
 243              "close failed: %s\n",
 244              strerror (errno));
 245     exit (1);
 246   }
 247 }
 248
 249
 250 /**
 251  * @brief Sets the IPv4-Address given in address on the interface dev
 252  *
 253  * @param dev the interface to configure
 254  * @param address the IPv4-Address
 255  * @param mask the netmask
 256  */
 257 static void
 258 set_address4 (const char *dev,
 259               const char *address,
 260               const char *mask)
 261 {
 262   int fd;
 263   struct sockaddr_in *addr;
 264   struct ifreq ifr;
 265
 266   memset (&ifr, 0, sizeof (struct ifreq));
 267   addr = (struct sockaddr_in *) &(ifr.ifr_addr);
 268   addr->sin_family = AF_INET;
 269
 270   /*
 271    * Parse the address
 272    */
 273   if (1 != inet_pton (AF_INET,
 274                       address,
 275                       &addr->sin_addr.s_addr))
 276   {
 277     fprintf (stderr,
 278              "Failed to parse IPv4 address `%s'\n",
 279              address);
 280     exit (1);
 281   }
 282
 283   if (-1 == (fd = socket (PF_INET, SOCK_DGRAM, 0)))
 284   {
 285     fprintf (stderr,
 286              "Error creating socket: %s\n",
 287              strerror (errno));
 288     exit (1);
 289   }
 290
 291   strncpy (ifr.ifr_name, dev, IFNAMSIZ);
 292
 293   /*
 294    * Set the address
 295    */
 296   if (-1 == ioctl (fd, SIOCSIFADDR, &ifr))
 297   {
 298     fprintf (stderr,
 299              "ioctl failed at %d: %s\n",
 300              __LINE__,
 301              strerror (errno));
 302     (void) close (fd);
 303     exit (1);
 304   }
 305
 306   /*
 307    * Parse the netmask
 308    */
 309   addr = (struct sockaddr_in *) &(ifr.ifr_netmask);
 310   if (1 != inet_pton (AF_INET,
 311                       mask,
 312                       &addr->sin_addr.s_addr))
 313   {
 314     fprintf (stderr,
 315              "Failed to parse IPv4 address mask `%s'\n",
 316              mask);
 317     (void) close (fd);
 318     exit (1);
 319   }
 320
 321   /*
 322    * Set the netmask
 323    */
 324   if (-1 == ioctl (fd, SIOCSIFNETMASK, &ifr))
 325   {
 326     fprintf (stderr,
 327              "ioctl failed at line %d: %s\n",
 328              __LINE__,
 329              strerror (errno));
 330     (void) close (fd);
 331     exit (1);
 332   }
 333
 334   /*
 335    * Get the flags
 336    */
 337   if (-1 == ioctl (fd, SIOCGIFFLAGS, &ifr))
 338   {
 339     fprintf (stderr,
 340              "ioctl failed at line %d: %s\n",
 341              __LINE__,
 342              strerror (errno));
 343     (void) close (fd);
 344     exit (1);
 345   }
 346
 347   /*
 348    * Add the UP and RUNNING flags
 349    */
 350   ifr.ifr_flags |= IFF_UP | IFF_RUNNING;
 351   if (-1 == ioctl (fd, SIOCSIFFLAGS, &ifr))
 352   {
 353     fprintf (stderr,
 354              "ioctl failed at line %d: %s\n",
 355              __LINE__,
 356              strerror (errno));
 357     (void) close (fd);
 358     exit (1);
 359   }
 360
 361   if (0 != close (fd))
 362   {
 363     fprintf (stderr,
 364              "close failed: %s\n",
 365              strerror (errno));
 366     (void) close (fd);
 367     exit (1);
 368   }
 369 }
 370
 371
 372 /**
 373  * Start forwarding to and from the tunnel.
 374  *
 375  * @param fd_tun tunnel FD
 376  */
 377 static void
 378 run (int fd_tun)
 379 {
 380   /*
 381    * The buffer filled by reading from fd_tun
 382    */
 383   unsigned char buftun[MAX_SIZE];
 384   ssize_t buftun_size = 0;
 385   unsigned char *buftun_read = NULL;
 386
 387   /*
 388    * The buffer filled by reading from stdin
 389    */
 390   unsigned char bufin[MAX_SIZE];
 391   ssize_t bufin_size = 0;
 392   size_t bufin_rpos = 0;
 393   unsigned char *bufin_read = NULL;
 394
 395   fd_set fds_w;
 396   fd_set fds_r;
 397
 398   /* read refers to reading from fd_tun, writing to stdout */
 399   int read_open = 1;
 400
 401   /* write refers to reading from stdin, writing to fd_tun */
 402   int write_open = 1;
 403
 404   while ((1 == read_open) && (1 == write_open))
 405   {
 406     FD_ZERO (&fds_w);
 407     FD_ZERO (&fds_r);
 408
 409     /*
 410      * We are supposed to read and the buffer is empty
 411      * -> select on read from tun
 412      */
 413     if (read_open && (0 == buftun_size))
 414       FD_SET (fd_tun, &fds_r);
 415
 416     /*
 417      * We are supposed to read and the buffer is not empty
 418      * -> select on write to stdout
 419      */
 420     if (read_open && (0 != buftun_size))
 421       FD_SET (1, &fds_w);
 422
 423     /*
 424      * We are supposed to write and the buffer is empty
 425      * -> select on read from stdin
 426      */
 427     if (write_open && (NULL == bufin_read))
 428       FD_SET (0, &fds_r);
 429
 430     /*
 431      * We are supposed to write and the buffer is not empty
 432      * -> select on write to tun
 433      */
 434     if (write_open && (NULL != bufin_read))
 435       FD_SET (fd_tun, &fds_w);
 436
 437     int r = select (fd_tun + 1, &fds_r, &fds_w, NULL, NULL);
 438
 439     if (-1 == r)
 440     {
 441       if (EINTR == errno)
 442         continue;
 443       fprintf (stderr,
 444                "select failed: %s\n",
 445                strerror (errno));
 446       exit (1);
 447     }
 448
 449     if (r > 0)
 450     {
 451       if (FD_ISSET (fd_tun, &fds_r))
 452       {
 453         buftun_size =
 454             read (fd_tun, buftun + sizeof (struct GNUNET_MessageHeader),
 455                   MAX_SIZE - sizeof (struct GNUNET_MessageHeader));
 456         if (-1 == buftun_size)
 457         {
 458           fprintf (stderr,
 459                    "read-error: %s\n",
 460                    strerror (errno));
 461           shutdown (fd_tun, SHUT_RD);
 462           shutdown (1, SHUT_WR);
 463           read_open = 0;
 464           buftun_size = 0;
 465         }
 466         else if (0 == buftun_size)
 467         {
 468           fprintf (stderr, "EOF on tun\n");
 469           shutdown (fd_tun, SHUT_RD);
 470           shutdown (1, SHUT_WR);
 471           read_open = 0;
 472           buftun_size = 0;
 473         }
 474         else
 475         {
 476           buftun_read = buftun;
 477           struct GNUNET_MessageHeader *hdr =
 478               (struct GNUNET_MessageHeader *) buftun;
 479           buftun_size += sizeof (struct GNUNET_MessageHeader);
 480           hdr->type = htons (GNUNET_MESSAGE_TYPE_VPN_HELPER);
 481           hdr->size = htons (buftun_size);
 482         }
 483       }
 484       else if (FD_ISSET (1, &fds_w))
 485       {
 486         ssize_t written = write (1,
 487                                  buftun_read,
 488                                  buftun_size);
 489
 490         if (-1 == written)
 491         {
 492 #if !DEBUG
 493           if (errno != EPIPE)
 494 #endif
 495             fprintf (stderr,
 496                      "write-error to stdout: %s\n",
 497                      strerror (errno));
 498           shutdown (fd_tun, SHUT_RD);
 499           shutdown (1, SHUT_WR);
 500           read_open = 0;
 501           buftun_size = 0;
 502         }
 503         else if (0 == written)
 504         {
 505           fprintf (stderr,
 506                    "write returned 0!?\n");
 507           exit (1);
 508         }
 509         else
 510         {
 511           buftun_size -= written;
 512           buftun_read += written;
 513         }
 514       }
 515
 516       if (FD_ISSET (0, &fds_r))
 517       {
 518         bufin_size = read (0, bufin + bufin_rpos, MAX_SIZE - bufin_rpos);
 519         if (-1 == bufin_size)
 520         {
 521           fprintf (stderr,
 522                    "read-error: %s\n",
 523                    strerror (errno));
 524           shutdown (0, SHUT_RD);
 525           shutdown (fd_tun, SHUT_WR);
 526           write_open = 0;
 527           bufin_size = 0;
 528         }
 529         else if (0 == bufin_size)
 530         {
 531 #if DEBUG
 532           fprintf (stderr, "EOF on stdin\n");
 533 #endif
 534           shutdown (0, SHUT_RD);
 535           shutdown (fd_tun, SHUT_WR);
 536           write_open = 0;
 537           bufin_size = 0;
 538         }
 539         else
 540         {
 541           struct GNUNET_MessageHeader *hdr;
 542
 543 PROCESS_BUFFER:
 544           bufin_rpos += bufin_size;
 545           if (bufin_rpos < sizeof (struct GNUNET_MessageHeader))
 546             continue;
 547           hdr = (struct GNUNET_MessageHeader *) bufin;
 548           if (ntohs (hdr->type) != GNUNET_MESSAGE_TYPE_VPN_HELPER)
 549           {
 550             fprintf (stderr,
 551                      "protocol violation!\n");
 552             exit (1);
 553           }
 554           if (ntohs (hdr->size) > bufin_rpos)
 555             continue;
 556           bufin_read = bufin + sizeof (struct GNUNET_MessageHeader);
 557           bufin_size = ntohs (hdr->size) - sizeof (struct GNUNET_MessageHeader);
 558           bufin_rpos -= bufin_size + sizeof (struct GNUNET_MessageHeader);
 559         }
 560       }
 561       else if (FD_ISSET (fd_tun, &fds_w))
 562       {
 563         ssize_t written = write (fd_tun,
 564                                  bufin_read,
 565                                  bufin_size);
 566
 567         if (-1 == written)
 568         {
 569           fprintf (stderr,
 570                    "write-error to tun: %s\n",
 571                    strerror (errno));
 572           shutdown (0, SHUT_RD);
 573           shutdown (fd_tun, SHUT_WR);
 574           write_open = 0;
 575           bufin_size = 0;
 576         }
 577         else if (0 == written)
 578         {
 579           fprintf (stderr, "write returned 0!?\n");
 580           exit (1);
 581         }
 582         else
 583         {
 584           bufin_size -= written;
 585           bufin_read += written;
 586           if (0 == bufin_size)
 587           {
 588             memmove (bufin, bufin_read, bufin_rpos);
 589             bufin_read = NULL;  /* start reading again */
 590             bufin_size = 0;
 591             goto PROCESS_BUFFER;
 592           }
 593         }
 594       }
 595     }
 596   }
 597 }
 598
 599
 600 /**
 601  * Open VPN tunnel interface.
 602  *
 603  * @param argc must be 6
 604  * @param argv 0: binary name (gnunet-helper-vpn)
 605  *             1: tunnel interface name (gnunet-vpn)
 606  *             2: IPv6 address (::1), "-" to disable
 607  *             3: IPv6 netmask length in bits (64), ignored if #2 is "-"
 608  *             4: IPv4 address (1.2.3.4), "-" to disable
 609  *             5: IPv4 netmask (255.255.0.0), ignored if #4 is "-"
 610  */
 611 int
 612 main (int argc, char **argv)
 613 {
 614   char dev[IFNAMSIZ];
 615   int fd_tun;
 616   int global_ret;
 617
 618   if (6 != argc)
 619   {
 620     fprintf (stderr, "Fatal: must supply 5 arguments!\n");
 621     return 1;
 622   }
 623
 624   strncpy (dev,
 625            argv[1],
 626            IFNAMSIZ);
 627   dev[IFNAMSIZ - 1] = '\0';
 628
 629   if (-1 == (fd_tun = init_tun (dev)))
 630   {
 631     fprintf (stderr,
 632              "Fatal: could not initialize tun-interface `%s'  with IPv6 %s/%s and IPv4 %s/%s\n",
 633              dev,
 634              argv[2],
 635              argv[3],
 636              argv[4],
 637              argv[5]);
 638     return 1;
 639   }
 640
 641   if (0 != strcmp (argv[2], "-"))
 642   {
 643     const char *address = argv[2];
 644     long prefix_len = atol (argv[3]);
 645
 646     if ((prefix_len < 1) || (prefix_len > 127))
 647     {
 648       fprintf (stderr,
 649                "Fatal: prefix_len out of range\n");
 650       close (fd_tun);
 651       return 1;
 652     }
 653
 654     set_address6 (dev,
 655                   address,
 656                   prefix_len);
 657   }
 658
 659   if (0 != strcmp (argv[4], "-"))
 660   {
 661     const char *address = argv[4];
 662     const char *mask = argv[5];
 663
 664     set_address4 (dev, address, mask);
 665   }
 666
 667   uid_t uid = getuid ();
 668 #ifdef HAVE_SETRESUID
 669   if (0 != setresuid (uid, uid, uid))
 670   {
 671     fprintf (stderr,
 672              "Failed to setresuid: %s\n",
 673              strerror (errno));
 674     global_ret = 2;
 675     goto cleanup;
 676   }
 677 #else
 678   if (0 != (setuid (uid) | seteuid (uid)))
 679   {
 680     fprintf (stderr,
 681              "Failed to setuid: %s\n",
 682              strerror (errno));
 683     global_ret = 2;
 684     goto cleanup;
 685   }
 686 #endif
 687
 688   if (SIG_ERR == signal (SIGPIPE, SIG_IGN))
 689   {
 690     fprintf (stderr,
 691              "Failed to protect against SIGPIPE: %s\n",
 692              strerror (errno));
 693     /* no exit, we might as well die with SIGPIPE should it ever happen */
 694   }
 695   run (fd_tun);
 696   global_ret = 0;
 697  cleanup:
 698   close (fd_tun);
 699   return global_ret;
 700 }