net.c

   1 /*
   2  * Copyright (C) 2005-2007 Andre Noll <maan@systemlinux.org>
   3  *
   4  * Licensed under the GPL v2. For licencing details see COPYING.
   5  */
   6
   7 /** \file net.c networking-related helper functions */
   8
   9 #include "para.h"
  10 #include "net.h"
  11 #include "string.h"
  12 #include "error.h"
  13
  14
  15 /** holds information about one encrypted connection */
  16 struct crypt_data {
  17         /** function used to decrypt received data */
  18         crypt_function *recv;
  19         /** function used to encrypt data to be sent */
  20         crypt_function *send;
  21         /** context-dependent data, passed to \a recv() and \a send() */
  22         void *private_data;
  23 };
  24 /** array holding per fd crypt data per */
  25 static struct crypt_data *crypt_data_array;
  26 /** current size of the crypt data array */
  27 static unsigned cda_size = 0;
  28
  29
  30 /**
  31  * activate encryption for one file descriptor
  32  *
  33  * \param fd the file descriptor
  34  * \param recv_f the function used for decrypting received data
  35  * \param send_f the function used for encrypting before sending
  36  * \param private_data user data supplied by the caller
  37  */
  38 void enable_crypt(int fd, crypt_function *recv_f, crypt_function *send_f,
  39         void *private_data)
  40 {
  41         if (fd + 1 > cda_size) {
  42                 crypt_data_array = para_realloc(crypt_data_array,
  43                         (fd + 1) * sizeof(struct crypt_data));
  44                 memset(crypt_data_array + cda_size, 0,
  45                         (fd + 1 - cda_size) * sizeof(struct crypt_data));
  46                 cda_size = fd + 1;
  47         }
  48         crypt_data_array[fd].recv = recv_f;
  49         crypt_data_array[fd].send = send_f;
  50         crypt_data_array[fd].private_data = private_data;
  51         PARA_INFO_LOG("rc4 encryption activated for fd %d\n", fd);
  52 }
  53
  54 /**
  55  * deactivate encryption for a given fd
  56  *
  57  * \param fd the file descriptor
  58  *
  59  * This must be called if and only if \p fd was activated via enable_crypt().
  60  */
  61 void disable_crypt(int fd)
  62 {
  63         if (cda_size < fd + 1)
  64                 return;
  65         crypt_data_array[fd].recv = NULL;
  66         crypt_data_array[fd].send = NULL;
  67         crypt_data_array[fd].private_data = NULL;
  68 }
  69
  70
  71 /**
  72  * initialize a struct sockaddr_in
  73  *
  74  * \param addr A pointer to the struct to be initialized
  75  * \param port The port number to use
  76  * \param he The address to use
  77  *
  78  * If \a he is null (server mode), \a addr->sin_addr is initialized with \p
  79  * INADDR_ANY.  Otherwise, the address given by \a he is copied to addr.
  80  */
  81 void init_sockaddr(struct sockaddr_in *addr, int port, const struct hostent *he)
  82 {
  83         /* host byte order */
  84         addr->sin_family = AF_INET;
  85         /* short, network byte order */
  86         addr->sin_port = htons(port);
  87         if (he)
  88                 addr->sin_addr = *((struct in_addr *)he->h_addr);
  89         else
  90                 addr->sin_addr.s_addr = INADDR_ANY;
  91         /* zero the rest of the struct */
  92         memset(&addr->sin_zero, '\0', 8);
  93 }
  94
  95 /*
  96  * send out a buffer, resend on short writes
  97  *
  98  * \param fd the file descriptor
  99  * \param buf The buffer to be sent
 100  * \param len The length of \a buf
 101  *
 102  * Due to circumstances beyond your control, the kernel might not send all the
 103  * data out in one chunk, and now, my friend, it's up to us to get the data out
 104  * there (Beej's Guide to Network Programming).
 105  *
 106  * \return This function returns 1 on success and \a -E_SEND on errors. The
 107  * number of bytes actually sent is stored upon successful return in \a len.
 108  */
 109 static int sendall(int fd, const char *buf, size_t *len)
 110 {
 111         size_t total = 0, bytesleft = *len; /* how many we have left to send */
 112         int n = -1;
 113
 114         while (total < *len) {
 115                 n = send(fd, buf + total, bytesleft, 0);
 116                 if (n == -1)
 117                         break;
 118                 total += n;
 119                 bytesleft -= n;
 120                 if (total < *len)
 121                         PARA_DEBUG_LOG("short write (%zd byte(s) left)",
 122                                 *len - total);
 123         }
 124         *len = total; /* return number actually sent here */
 125         return n == -1? -E_SEND : 1; /* return 1 on success */
 126 }
 127
 128 /**
 129  * encrypt and send buffer
 130  *
 131  * \param fd:  the file descriptor
 132  * \param buf the buffer to be encrypted and sent
 133  * \param len the length of \a buf
 134  *
 135  * Check if encrytpion is available. If yes, encrypt the given buffer.  Send out
 136  * the buffer, encrypted or not, and try to resend the remaing part in case of
 137  * short writes.
 138  *
 139  * \return Positive on success, \p -E_SEND on errors.
 140  */
 141 int send_bin_buffer(int fd, const char *buf, size_t len)
 142 {
 143         int ret;
 144         crypt_function *cf = NULL;
 145
 146         if (!len)
 147                 PARA_CRIT_LOG("%s", "len == 0\n");
 148         if (fd + 1 <= cda_size)
 149                 cf = crypt_data_array[fd].send;
 150         if (cf) {
 151                 void *private = crypt_data_array[fd].private_data;
 152                 unsigned char *outbuf = para_malloc(len);
 153                 (*cf)(len, (unsigned char *)buf, outbuf, private);
 154                 ret = sendall(fd, (char *)outbuf, &len);
 155                 free(outbuf);
 156         } else
 157                 ret = sendall(fd, buf, &len);
 158         return ret;
 159 }
 160
 161 /**
 162  * encrypt and send null terminated buffer.
 163  *
 164  * \param fd the file descriptor
 165  * \param buf the null-terminated buffer to be send
 166  *
 167  * This is equivalent to send_bin_buffer(fd, buf, strlen(buf)).
 168  *
 169  * \return Positive on success, \p -E_SEND on errors.
 170  */
 171 int send_buffer(int fd, const char *buf)
 172 {
 173         return send_bin_buffer(fd, buf, strlen(buf));
 174 }
 175
 176
 177 /**
 178  * send and encrypt a buffer given by a format string
 179  *
 180  * \param fd the file descriptor
 181  * \param fmt a format string
 182  *
 183  * \return Positive on success, \p -E_SEND on errors.
 184  */
 185 __printf_2_3 int send_va_buffer(int fd, const char *fmt, ...)
 186 {
 187         char *msg;
 188         int ret;
 189
 190         PARA_VSPRINTF(fmt, msg);
 191         ret = send_buffer(fd, msg);
 192         free(msg);
 193         return ret;
 194 }
 195
 196 /**
 197  * receive and decrypt.
 198  *
 199  * \param fd the file descriptor
 200  * \param buf the buffer to write the decrypted data to
 201  * \param size the size of \a buf
 202  *
 203  * Receive at most \a size bytes from filedescriptor fd. If encryption is
 204  * available, decrypt the received buffer.
 205  *
 206  * \return The number of bytes received on success. On receive errors, -E_RECV
 207  * is returned. On crypt errors, the corresponding crypt error number is
 208  * returned.
 209  *
 210  * \sa recv(2)
 211  */
 212 __must_check int recv_bin_buffer(int fd, char *buf, size_t size)
 213 {
 214         ssize_t n;
 215         crypt_function *cf = NULL;
 216
 217         if (fd + 1 <= cda_size)
 218                 cf = crypt_data_array[fd].recv;
 219         if (cf) {
 220                 unsigned char *tmp = para_malloc(size);
 221                 void *private = crypt_data_array[fd].private_data;
 222                 n = recv(fd, tmp, size, 0);
 223                 if (n > 0) {
 224                         size_t numbytes = n;
 225                         unsigned char *b = (unsigned char *)buf;
 226                         (*cf)(numbytes, tmp, b, private);
 227                 }
 228                 free(tmp);
 229         } else
 230                 n = recv(fd, buf, size, 0);
 231         if (n == -1)
 232                 n = -E_RECV;
 233         return n;
 234 }
 235
 236 /**
 237  * receive, decrypt and write terminating NULL byte
 238  *
 239  * \param fd the file descriptor
 240  * \param buf the buffer to write the decrypted data to
 241  * \param size the size of \a buf
 242  *
 243  * Read and decrypt at most \a size - 1 bytes from file descriptor \a fd and
 244  * write a NULL byte at the end of the received data.
 245  *
 246  * \return: The return value of the underlying call to \a recv_bin_buffer().
 247  *
 248  * \sa recv_bin_buffer()
 249  */
 250 int recv_buffer(int fd, char *buf, size_t size)
 251 {
 252         int n;
 253
 254         if (!size)
 255                 return -E_RECV;
 256         n = recv_bin_buffer(fd, buf, size - 1);
 257         if (n >= 0)
 258                 buf[n] = '\0';
 259         else
 260                 *buf = '\0';
 261         return n;
 262 }
 263
 264 /**
 265  * wrapper around gethostbyname
 266  *
 267  * \param host hostname or IPv4 address
 268  * \param ret the hostent structure is returned here
 269  *
 270  * \return positive on success, negative on errors. On success, \a ret
 271  * contains the return value of the underlying gethostbyname() call.
 272  *
 273  * \sa gethostbyname(2)
 274  */
 275 int get_host_info(char *host, struct hostent **ret)
 276 {
 277         PARA_INFO_LOG("getting host info of %s\n", host);
 278         /* FIXME: gethostbyname() is obsolete */
 279         *ret = gethostbyname(host);
 280         return *ret? 1 : -E_HOST_INFO;
 281 }
 282
 283 /**
 284  * a wrapper around socket(2)
 285  *
 286  * Create an IPv4 socket for sequenced, reliable, two-way, connection-based
 287  * byte streams.
 288  *
 289  * \return The socket fd on success, -E_SOCKET on errors.
 290  *
 291  * \sa socket(2)
 292  */
 293 int get_socket(void)
 294 {
 295         int socket_fd;
 296
 297         if ((socket_fd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0)) == -1)
 298                 return -E_SOCKET;
 299         return socket_fd;
 300 }
 301
 302 /**
 303  * a wrapper around connect(2)
 304  *
 305  * \param fd the file descriptor
 306  * \param their_addr the address to connect
 307  *
 308  * \return \p -E_CONNECT on errors, 1 on success
 309  *
 310  * \sa connect(2)
 311  */
 312 int para_connect(int fd, struct sockaddr_in *their_addr)
 313 {
 314         int ret;
 315
 316         if ((ret = connect(fd, (struct sockaddr *)their_addr,
 317                         sizeof(struct sockaddr))) == -1)
 318                 return -E_CONNECT;
 319         return 1;
 320 }
 321
 322 /**
 323  * paraslash's wrapper around the accept system call
 324  *
 325  * \param fd the listening socket
 326  * \param addr structure which is filled in with the address of the peer socket
 327  * \param size should contain the size of the structure pointed to by \a addr
 328  *
 329  * Accept incoming connections on \a addr. Retry if interrupted.
 330  *
 331  * \return The new file descriptor on success, \a -E_ACCEPT on errors.
 332  *
 333  * \sa accept(2).
 334  */
 335 int para_accept(int fd, void *addr, socklen_t size)
 336 {
 337         int new_fd;
 338
 339         do
 340                 new_fd = accept(fd, (struct sockaddr *) addr, &size);
 341         while (new_fd < 0 && errno == EINTR);
 342         return new_fd < 0? -E_ACCEPT : new_fd;
 343 }
 344
 345 static int setserversockopts(int socket_fd)
 346 {
 347         int yes = 1;
 348
 349         if (setsockopt(socket_fd, SOL_SOCKET, SO_REUSEADDR, &yes,
 350                         sizeof(int)) == -1)
 351                 return -E_SETSOCKOPT;
 352         return 1;
 353 }
 354
 355 /**
 356  * prepare a structure for \p AF_UNIX socket addresses
 357  *
 358  * \param u pointer to the struct to be prepared
 359  * \param name the socket pathname
 360  *
 361  * This just copies \a name to the sun_path component of \a u.
 362  *
 363  * \return Positive on success, \p -E_NAME_TOO_LONG if \a name is longer
 364  * than \p UNIX_PATH_MAX.
 365  */
 366 int init_unix_addr(struct sockaddr_un *u, const char *name)
 367 {
 368         if (strlen(name) >= UNIX_PATH_MAX)
 369                 return -E_NAME_TOO_LONG;
 370         memset(u->sun_path, 0, UNIX_PATH_MAX);
 371         u->sun_family = PF_UNIX;
 372         strcpy(u->sun_path, name);
 373         return 1;
 374 }
 375
 376 /**
 377  * prepare, create, and bind and socket for local communication
 378  *
 379  * \param name the socket pathname
 380  * \param unix_addr pointer to the \p AF_UNIX socket structure
 381  * \param mode the desired mode of the socket
 382  *
 383  * This functions creates a local socket for sequenced, reliable,
 384  * two-way, connection-based byte streams.
 385  *
 386  * \return The file descriptor, on success, negative on errors.
 387  *
 388  * \sa socket(2)
 389  * \sa bind(2)
 390  * \sa chmod(2)
 391  */
 392 int create_pf_socket(const char *name, struct sockaddr_un *unix_addr,
 393                 mode_t mode)
 394 {
 395         int fd, ret;
 396
 397         fd = socket(PF_UNIX, SOCK_STREAM, 0);
 398         if (fd < 0)
 399                 return -E_SOCKET;
 400 //      unlink(name);
 401         ret = init_unix_addr(unix_addr, name);
 402         if (ret < 0)
 403                 return ret;
 404         if (bind(fd, (struct sockaddr *) unix_addr, UNIX_PATH_MAX) < 0)
 405                 return -E_BIND;
 406         if (chmod(name, mode) < 0)
 407                 return -E_CHMOD;
 408         return fd;
 409 }
 410
 411 #ifndef HAVE_UCRED
 412 ssize_t send_cred_buffer(int sock, char *buf)
 413 {
 414         return send_buffer(sock, buf);
 415 }
 416 int recv_cred_buffer(int fd, char *buf, size_t size)
 417 {
 418         return recv_buffer(fd, buf, size) > 0? 1 : -E_RECVMSG;
 419 }
 420 #else /* HAVE_UCRED */
 421 /**
 422  * send NULL terminated buffer and Unix credentials of the current process
 423  *
 424  * \param sock the socket file descriptor
 425  * \param buf the buffer to be sent
 426  *
 427  * \return On success, this call returns the number of characters sent.  On
 428  * error, \p -E_SENDMSG ist returned.
 429  *
 430  * \sa  okir's Black Hats Manual
 431  * \sa sendmsg(2)
 432  */
 433 ssize_t send_cred_buffer(int sock, char *buf)
 434 {
 435         char control[sizeof(struct cmsghdr) + 10];
 436         struct msghdr msg;
 437         struct cmsghdr *cmsg;
 438         static struct iovec iov;
 439         struct ucred c;
 440         int ret;
 441
 442         /* Response data */
 443         iov.iov_base = buf;
 444         iov.iov_len  = strlen(buf);
 445         c.pid = getpid();
 446         c.uid = getuid();
 447         c.gid = getgid();
 448         /* compose the message */
 449         memset(&msg, 0, sizeof(msg));
 450         msg.msg_iov = &iov;
 451         msg.msg_iovlen = 1;
 452         msg.msg_control = control;
 453         msg.msg_controllen = sizeof(control);
 454         /* attach the ucred struct */
 455         cmsg = CMSG_FIRSTHDR(&msg);
 456         cmsg->cmsg_level = SOL_SOCKET;
 457         cmsg->cmsg_type = SCM_CREDENTIALS;
 458         cmsg->cmsg_len = CMSG_LEN(sizeof(struct ucred));
 459         *(struct ucred *)CMSG_DATA(cmsg) = c;
 460         msg.msg_controllen = cmsg->cmsg_len;
 461         ret = sendmsg(sock, &msg, 0);
 462         if (ret  < 0)
 463                 ret = -E_SENDMSG;
 464         return ret;
 465 }
 466
 467 static void dispose_fds(int *fds, unsigned num)
 468 {
 469         int i;
 470
 471         for (i = 0; i < num; i++)
 472                 close(fds[i]);
 473 }
 474
 475 /**
 476  * receive a buffer and the Unix credentials of the sending process
 477  *
 478  * \param fd the socket file descriptor
 479  * \param buf the buffer to store the message
 480  * \param size the size of \a buffer
 481  *
 482  * \return negative on errors, the user id on success.
 483  *
 484  * \sa okir's Black Hats Manual
 485  * \sa recvmsg(2)
 486  */
 487 int recv_cred_buffer(int fd, char *buf, size_t size)
 488 {
 489         char control[255];
 490         struct msghdr msg;
 491         struct cmsghdr *cmsg;
 492         struct iovec iov;
 493         int result = 0;
 494         int yes = 1;
 495         struct ucred cred;
 496
 497         setsockopt(fd, SOL_SOCKET, SO_PASSCRED, &yes, sizeof(int));
 498         memset(&msg, 0, sizeof(msg));
 499         memset(buf, 0, size);
 500         iov.iov_base = buf;
 501         iov.iov_len = size;
 502         msg.msg_iov = &iov;
 503         msg.msg_iovlen = 1;
 504         msg.msg_control = control;
 505         msg.msg_controllen = sizeof(control);
 506         if (recvmsg(fd, &msg, 0) < 0)
 507                 return -E_RECVMSG;
 508         result = -E_SCM_CREDENTIALS;
 509         cmsg = CMSG_FIRSTHDR(&msg);
 510         while (cmsg) {
 511                 if (cmsg->cmsg_level == SOL_SOCKET && cmsg->cmsg_type
 512                                 == SCM_CREDENTIALS) {
 513                         memcpy(&cred, CMSG_DATA(cmsg), sizeof(struct ucred));
 514                         result = cred.uid;
 515                 } else
 516                         if (cmsg->cmsg_level == SOL_SOCKET
 517                                         && cmsg->cmsg_type == SCM_RIGHTS) {
 518                                 dispose_fds((int *) CMSG_DATA(cmsg),
 519                                         (cmsg->cmsg_len - CMSG_LEN(0))
 520                                         / sizeof(int));
 521                         }
 522                 cmsg = CMSG_NXTHDR(&msg, cmsg);
 523         }
 524         return result;
 525 }
 526 #endif /* HAVE_UCRED */
 527
 528 /** how many pending connections queue will hold */
 529 #define BACKLOG 10
 530
 531 /**
 532  * create a socket, bind it and listen
 533  *
 534  * \param port the tcp port to listen on
 535  *
 536  * \return The file descriptor of the created socket, negative
 537  * on errors.
 538  *
 539  * \sa get_socket()
 540  * \sa setsockopt(2)
 541  * \sa bind(2)
 542  * \sa listen(2)
 543  */
 544 int init_tcp_socket(int port)
 545 {
 546         struct sockaddr_in my_addr;
 547         int fd, ret = get_socket();
 548
 549         if (ret < 0)
 550                 return ret;
 551         fd = ret;
 552         ret = setserversockopts(fd);
 553         if (ret < 0)
 554                 goto err;
 555         init_sockaddr(&my_addr, port, NULL);
 556         ret = -E_BIND;
 557         if (bind(fd, (struct sockaddr *)&my_addr,
 558                         sizeof(struct sockaddr)) == -1) {
 559                 PARA_CRIT_LOG("bind error: %s\n", strerror(errno));
 560                 goto err;
 561         }
 562         ret = -E_LISTEN;
 563         if (listen(fd, BACKLOG) == -1)
 564                 goto err;
 565         PARA_INFO_LOG("listening on port %d, fd %d\n", port, fd);
 566         return fd;
 567 err:
 568         close(fd);
 569         return ret;
 570 }
 571
 572 /**
 573  * receive a buffer and check for a pattern
 574  *
 575  * \param fd the file descriptor to receive from
 576  * \param pattern the expected pattern
 577  * \param bufsize the size of the internal buffer
 578  *
 579  * \return Positive if \a pattern was received, negative otherwise.
 580  *
 581  * This function creates a buffer of size \a bufsize and tries
 582  * to receive at most \a bufsize bytes from file descriptor \a fd.
 583  * If at least \p strlen(\a pattern) bytes were received, the beginning of
 584  * the received buffer is compared with \a pattern, ignoring case.
 585  *
 586  * \sa recv_buffer()
 587  * \sa strncasecmp(3)
 588  */
 589 int recv_pattern(int fd, const char *pattern, size_t bufsize)
 590 {
 591         size_t len = strlen(pattern);
 592         char *buf = para_malloc(bufsize + 1);
 593         int ret = -E_RECV_PATTERN, n = recv_buffer(fd, buf, bufsize);
 594
 595         if (n < len)
 596                 goto out;
 597         if (strncasecmp(buf, pattern, len))
 598                 goto out;
 599         ret = 1;
 600 out:
 601         if (ret < 0) {
 602                 PARA_NOTICE_LOG("n = %d, did not receive pattern '%s'\n", n, pattern);
 603                 if (n > 0)
 604                         PARA_NOTICE_LOG("recvd: %s\n", buf);
 605         }
 606         free(buf);
 607         return ret;
 608 }