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., 59 Temple Place - Suite 330,
  18      Boston, MA 02111-1307, 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_YES
  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   /* FIXME: this should work with '&&', but then 2/5 VPN
 364      tests fail. With '||' the tests pass, but this process
 365      keeps running --- but only for the 'GNS' test ---
 366      even though the stdout is closed :-(. Very confusing. */
 367   while ((1 == read_open) && (1 == write_open))
 368   {
 369     FD_ZERO (&fds_w);
 370     FD_ZERO (&fds_r);
 371
 372     /*
 373      * We are supposed to read and the buffer is empty
 374      * -> select on read from tun
 375      */
 376     if (read_open && (0 == buftun_size))
 377       FD_SET (fd_tun, &fds_r);
 378
 379     /*
 380      * We are supposed to read and the buffer is not empty
 381      * -> select on write to stdout
 382      */
 383     if (read_open && (0 != buftun_size))
 384       FD_SET (1, &fds_w);
 385
 386     /*
 387      * We are supposed to write and the buffer is empty
 388      * -> select on read from stdin
 389      */
 390     if (write_open && (NULL == bufin_read))
 391       FD_SET (0, &fds_r);
 392
 393     /*
 394      * We are supposed to write and the buffer is not empty
 395      * -> select on write to tun
 396      */
 397     if (write_open && (NULL != bufin_read))
 398       FD_SET (fd_tun, &fds_w);
 399
 400     int r = select (fd_tun + 1, &fds_r, &fds_w, NULL, NULL);
 401
 402     if (-1 == r)
 403     {
 404       if (EINTR == errno)
 405         continue;
 406       fprintf (stderr, "select failed: %s\n", strerror (errno));
 407       exit (1);
 408     }
 409
 410     if (r > 0)
 411     {
 412       if (FD_ISSET (fd_tun, &fds_r))
 413       {
 414         buftun_size =
 415             read (fd_tun, buftun + sizeof (struct GNUNET_MessageHeader),
 416                   MAX_SIZE - sizeof (struct GNUNET_MessageHeader));
 417         if (-1 == buftun_size)
 418         {
 419           fprintf (stderr,
 420                    "read-error: %s\n",
 421                    strerror (errno));
 422           shutdown (fd_tun, SHUT_RD);
 423           shutdown (1, SHUT_WR);
 424           read_open = 0;
 425           buftun_size = 0;
 426         }
 427         else if (0 == buftun_size)
 428         {
 429           fprintf (stderr, "EOF on tun\n");
 430           shutdown (fd_tun, SHUT_RD);
 431           shutdown (1, SHUT_WR);
 432           read_open = 0;
 433           buftun_size = 0;
 434         }
 435         else
 436         {
 437           buftun_read = buftun;
 438           struct GNUNET_MessageHeader *hdr =
 439               (struct GNUNET_MessageHeader *) buftun;
 440           buftun_size += sizeof (struct GNUNET_MessageHeader);
 441           hdr->type = htons (GNUNET_MESSAGE_TYPE_VPN_HELPER);
 442           hdr->size = htons (buftun_size);
 443         }
 444       }
 445       else if (FD_ISSET (1, &fds_w))
 446       {
 447         ssize_t written = write (1, buftun_read, buftun_size);
 448
 449         if (-1 == written)
 450         {
 451 #if !DEBUG
 452           if (errno != EPIPE)
 453 #endif
 454             fprintf (stderr,
 455                      "write-error to stdout: %s\n",
 456                      strerror (errno));
 457           shutdown (fd_tun, SHUT_RD);
 458           shutdown (1, SHUT_WR);
 459           read_open = 0;
 460           buftun_size = 0;
 461         }
 462         else if (0 == written)
 463         {
 464           fprintf (stderr, "write returned 0!?\n");
 465           exit (1);
 466         }
 467         else
 468         {
 469           buftun_size -= written;
 470           buftun_read += written;
 471         }
 472       }
 473
 474       if (FD_ISSET (0, &fds_r))
 475       {
 476         bufin_size = read (0, bufin + bufin_rpos, MAX_SIZE - bufin_rpos);
 477         if (-1 == bufin_size)
 478         {
 479           fprintf (stderr,
 480                    "read-error: %s\n",
 481                    strerror (errno));
 482           shutdown (0, SHUT_RD);
 483           shutdown (fd_tun, SHUT_WR);
 484           write_open = 0;
 485           bufin_size = 0;
 486         }
 487         else if (0 == bufin_size)
 488         {
 489 #if DEBUG
 490           fprintf (stderr, "EOF on stdin\n");
 491 #endif
 492           shutdown (0, SHUT_RD);
 493           shutdown (fd_tun, SHUT_WR);
 494           write_open = 0;
 495           bufin_size = 0;
 496         }
 497         else
 498         {
 499           struct GNUNET_MessageHeader *hdr;
 500
 501 PROCESS_BUFFER:
 502           bufin_rpos += bufin_size;
 503           if (bufin_rpos < sizeof (struct GNUNET_MessageHeader))
 504             continue;
 505           hdr = (struct GNUNET_MessageHeader *) bufin;
 506           if (ntohs (hdr->type) != GNUNET_MESSAGE_TYPE_VPN_HELPER)
 507           {
 508             fprintf (stderr, "protocol violation!\n");
 509             exit (1);
 510           }
 511           if (ntohs (hdr->size) > bufin_rpos)
 512             continue;
 513           bufin_read = bufin + sizeof (struct GNUNET_MessageHeader);
 514           bufin_size = ntohs (hdr->size) - sizeof (struct GNUNET_MessageHeader);
 515           bufin_rpos -= bufin_size + sizeof (struct GNUNET_MessageHeader);
 516         }
 517       }
 518       else if (FD_ISSET (fd_tun, &fds_w))
 519       {
 520         ssize_t written = write (fd_tun, bufin_read, bufin_size);
 521
 522         if (-1 == written)
 523         {
 524           fprintf (stderr, "write-error to tun: %s\n", strerror (errno));
 525           shutdown (0, SHUT_RD);
 526           shutdown (fd_tun, SHUT_WR);
 527           write_open = 0;
 528           bufin_size = 0;
 529         }
 530         else if (0 == written)
 531         {
 532           fprintf (stderr, "write returned 0!?\n");
 533           exit (1);
 534         }
 535         else
 536         {
 537           bufin_size -= written;
 538           bufin_read += written;
 539           if (0 == bufin_size)
 540           {
 541             memmove (bufin, bufin_read, bufin_rpos);
 542             bufin_read = NULL;  /* start reading again */
 543             bufin_size = 0;
 544             goto PROCESS_BUFFER;
 545           }
 546         }
 547       }
 548     }
 549   }
 550   fprintf (stderr, "Existing select() loop\n");
 551 }
 552
 553
 554 /**
 555  * Open VPN tunnel interface.
 556  *
 557  * @param argc must be 6
 558  * @param argv 0: binary name (gnunet-helper-vpn)
 559  *             1: tunnel interface name (gnunet-vpn)
 560  *             2: IPv6 address (::1), "-" to disable
 561  *             3: IPv6 netmask length in bits (64), ignored if #2 is "-"
 562  *             4: IPv4 address (1.2.3.4), "-" to disable
 563  *             5: IPv4 netmask (255.255.0.0), ignored if #4 is "-"
 564  */
 565 int
 566 main (int argc, char **argv)
 567 {
 568   char dev[IFNAMSIZ];
 569   int fd_tun;
 570   int global_ret;
 571
 572   fprintf (stderr,
 573            "VPN helper running!\n");
 574   if (6 != argc)
 575   {
 576     fprintf (stderr, "Fatal: must supply 5 arguments!\n");
 577     return 1;
 578   }
 579
 580   strncpy (dev, argv[1], IFNAMSIZ);
 581   dev[IFNAMSIZ - 1] = '\0';
 582
 583   if (-1 == (fd_tun = init_tun (dev)))
 584   {
 585     fprintf (stderr, "Fatal: could not initialize tun-interface `%s'  with IPv6 %s/%s and IPv4 %s/%s\n",
 586              dev,
 587              argv[2],
 588              argv[3],
 589              argv[4],
 590              argv[5]);
 591     return 1;
 592   }
 593
 594   if (0 != strcmp (argv[2], "-"))
 595   {
 596     const char *address = argv[2];
 597     long prefix_len = atol (argv[3]);
 598
 599     if ((prefix_len < 1) || (prefix_len > 127))
 600     {
 601       fprintf (stderr, "Fatal: prefix_len out of range\n");
 602       return 1;
 603     }
 604
 605     set_address6 (dev, address, prefix_len);
 606   }
 607
 608   if (0 != strcmp (argv[4], "-"))
 609   {
 610     const char *address = argv[4];
 611     const char *mask = argv[5];
 612
 613     set_address4 (dev, address, mask);
 614   }
 615
 616   uid_t uid = getuid ();
 617 #ifdef HAVE_SETRESUID
 618   if (0 != setresuid (uid, uid, uid))
 619   {
 620     fprintf (stderr, "Failed to setresuid: %s\n", strerror (errno));
 621     global_ret = 2;
 622     goto cleanup;
 623   }
 624 #else
 625   if (0 != (setuid (uid) | seteuid (uid)))
 626   {
 627     fprintf (stderr, "Failed to setuid: %s\n", strerror (errno));
 628     global_ret = 2;
 629     goto cleanup;
 630   }
 631 #endif
 632
 633   if (SIG_ERR == signal (SIGPIPE, SIG_IGN))
 634   {
 635     fprintf (stderr, "Failed to protect against SIGPIPE: %s\n",
 636              strerror (errno));
 637     /* no exit, we might as well die with SIGPIPE should it ever happen */
 638   }
 639   run (fd_tun);
 640   global_ret = 0;
 641  cleanup:
 642   close (fd_tun);
 643   return global_ret;
 644 }