net.c

   1 /*
   2  * Copyright (C) 2005-2006 Andre Noll <maan@systemlinux.org>
   3  *
   4  *     This program is free software; you can redistribute it and/or modify
   5  *     it under the terms of the GNU General Public License as published by
   6  *     the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
   7  *     (at your option) any later version.
   8  *
   9  *     This program is distributed in the hope that it will be useful,
  10  *     but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  11  *     MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
  12  *     GNU General Public License for more details.
  13  *
  14  *     You should have received a copy of the GNU General Public License
  15  *     along with this program; if not, write to the Free Software
  16  *     Foundation, Inc., 59 Temple Place - Suite 330, Boston, MA  02111, USA.
  17  */
  18
  19 /** \file net.c networking-related helper functions */
  20
  21 #include "para.h"
  22 #include "net.h"
  23 #include "string.h"
  24 #include "error.h"
  25
  26 static crypt_function **crypt_functions;
  27 static unsigned max_crypt_fd;
  28
  29 void enable_crypt(int fd, crypt_function *recv, crypt_function *send)
  30 {
  31         if (max_crypt_fd < fd) {
  32                 crypt_functions = para_realloc(crypt_functions,
  33                         2 * (fd + 1) * sizeof(crypt_function*));
  34                 max_crypt_fd = fd;
  35         }
  36         crypt_functions[2 * fd] = recv;
  37         crypt_functions[2 * fd + 1] = send;
  38         PARA_INFO_LOG("rc4 encryption activated for fd %d\n", fd);
  39 }
  40
  41 void disable_crypt(int fd)
  42 {
  43         crypt_functions[2 * fd] = NULL;
  44         crypt_functions[2 * fd + 1] = NULL;
  45 }
  46
  47
  48 /**
  49  * initialize a struct sockaddr_in
  50  * @param addr A pointer to the struct to be initialized
  51  * @param port The port number to use
  52  * @param he The address to use
  53  *
  54  * If \a he is null (server mode), \a addr->sin_addr is initialized with \p INADDR_ANY.
  55  * Otherwise, the address given by \a he is copied to addr.
  56  */
  57 void init_sockaddr(struct sockaddr_in *addr, int port, const struct hostent *he)
  58 {
  59         /* host byte order */
  60         addr->sin_family = AF_INET;
  61         /* short, network byte order */
  62         addr->sin_port = htons(port);
  63         if (he)
  64                 addr->sin_addr = *((struct in_addr *)he->h_addr);
  65         else
  66                 addr->sin_addr.s_addr = INADDR_ANY;
  67         /* zero the rest of the struct */
  68         memset(&addr->sin_zero, '\0', 8);
  69 }
  70
  71 /*
  72  * send out a buffer, resend on short writes
  73  * @param fd the file descriptor
  74  * @param buf The buffer to be sent
  75  * @len The length of \a buf
  76  *
  77  * Due to circumstances beyond your control, the kernel might not send all the
  78  * data out in one chunk, and now, my friend, it's up to us to get the data out
  79  * there (Beej's Guide to Network Programming).
  80  */
  81 static int sendall(int fd, const char *buf, size_t *len)
  82 {
  83         int total = 0;        /* how many bytes we've sent */
  84         int bytesleft = *len; /* how many we have left to send */
  85         int n = -1;
  86
  87         while (total < *len) {
  88                 n = send(fd, buf + total, bytesleft, 0);
  89                 if (n == -1)
  90                         break;
  91                 total += n;
  92                 bytesleft -= n;
  93                 if (total < *len)
  94                         PARA_DEBUG_LOG("short write (%zd byte(s) left)",
  95                                 *len - total);
  96         }
  97         *len = total; /* return number actually sent here */
  98         return n == -1? -E_SEND : 1; /* return 1 on success */
  99 }
 100
 101 /**
 102  * encrypt and send buffer
 103  * @param fd:  the file descriptor
 104  * @param buf the buffer to be encrypted and sent
 105  * @param len the length of \a buf
 106  *
 107  * Check if encrytion is available. If yes, encrypt the given buffer.  Send out
 108  * the buffer, encrypted or not, and try to resend the remaing part in case of
 109  * short writes.
 110  *
 111  * @return Positive on success, \p -E_SEND on errors.
 112  */
 113 int send_bin_buffer(int fd, const char *buf, size_t len)
 114 {
 115         int ret;
 116         crypt_function *cf = NULL;
 117
 118         if (fd <= max_crypt_fd)
 119                 cf = crypt_functions[2 * fd + 1];
 120
 121         if (!len)
 122                 PARA_CRIT_LOG("%s", "len == 0\n");
 123         if (cf) {
 124                 unsigned char *outbuf = para_malloc(len);
 125                 (*cf)(len, (unsigned char *)buf, outbuf);
 126                 ret = sendall(fd, (char *)outbuf, &len);
 127                 free(outbuf);
 128         } else
 129                 ret = sendall(fd, buf, &len);
 130         return ret;
 131 }
 132
 133 /**
 134  * encrypt and send null terminated buffer.
 135  * @param fd the file descriptor
 136  * @param buf the null-terminated buffer to be send
 137  *
 138  * This is equivalent to send_bin_buffer(fd, buf, strlen(buf)).
 139  *
 140  * @return Positive on success, \p -E_SEND on errors.
 141  */
 142 int send_buffer(int fd, const char *buf)
 143 {
 144         return send_bin_buffer(fd, buf, strlen(buf));
 145 }
 146
 147
 148 /**
 149  * send and encrypt a buffer given by a format string
 150  * @param fd the file descriptor
 151  * @param fmt a format string
 152  *
 153  * @return Positive on success, \p -E_SEND on errors.
 154  */
 155 __printf_2_3 int send_va_buffer(int fd, const char *fmt, ...)
 156 {
 157         char *msg;
 158         int ret;
 159
 160         PARA_VSPRINTF(fmt, msg);
 161         ret = send_buffer(fd, msg);
 162         free(msg);
 163         return ret;
 164 }
 165
 166 /**
 167  * receive and decrypt.
 168  *
 169  * @param fd the file descriptor
 170  * @param buf the buffer to write the decrypted data to
 171  * @param size the size of @param buf
 172  *
 173  * Receive at most \a size bytes from filedescriptor fd. If encrytion is
 174  * available, decrypt the received buffer.
 175  *
 176  * @return the number of bytes received on success. On receive errors, -E_RECV
 177  * is returned. On crypt errors, the corresponding crypt error number is
 178  * returned.
 179  * \sa recv(2)
 180  */
 181 __must_check int recv_bin_buffer(int fd, char *buf, ssize_t size)
 182 {
 183         int n;
 184         crypt_function *cf = NULL;
 185
 186         if (fd <= max_crypt_fd)
 187                 cf = crypt_functions[2 * fd];
 188         if (cf) {
 189                 unsigned char *tmp = para_malloc(size);
 190                 n = recv(fd, tmp, size, 0);
 191                 if (n > 0)
 192                         (*cf)(n, tmp, (unsigned char *)buf);
 193                 free(tmp);
 194         } else
 195                 n = recv(fd, buf, size, 0);
 196         if (n == -1)
 197                 n = -E_RECV;
 198         return n;
 199 }
 200
 201 /**
 202  * receive, decrypt and write terminating NULL byte
 203  *
 204  * @param fd the file descriptor
 205  * @param buf the buffer to write the decrypted data to
 206  * @param size the size of \a buf
 207  *
 208  * Read and decrypt at most size - 1 bytes from file descriptor \a fd and write
 209  * a NULL byte at the end of the received data.
 210  *
 211 */
 212 int recv_buffer(int fd, char *buf, ssize_t size)
 213 {
 214         int n;
 215
 216         n = recv_bin_buffer(fd, buf, size - 1);
 217         if (n >= 0)
 218                 buf[n] = '\0';
 219         else
 220                 *buf = '\0';
 221         return n;
 222 }
 223
 224 /**
 225  * wrapper around gethostbyname
 226  *
 227  * \param host hostname or IPv4 address
 228  * \param ret the hostent structure is returned here
 229  *
 230  * \return positive on success, negative on errors. On success, \a ret
 231  * contains the return value of the underlying gethostbyname() call.
 232  *
 233  * \sa gethostbyname(2)
 234  */
 235 int get_host_info(char *host, struct hostent **ret)
 236 {
 237         PARA_INFO_LOG("getting host info of %s\n", host);
 238         /* FIXME: gethostbyname() is obsolete */
 239         *ret = gethostbyname(host);
 240         return *ret? 1 : -E_HOST_INFO;
 241 }
 242
 243 /**
 244  * a wrapper around socket(2)
 245  *
 246  * Create an IPv4 socket for sequenced, reliable, two-way, connection-based
 247  * byte streams.
 248  *
 249  * @return The socket fd on success, -E_SOCKET on errors.
 250  * \sa socket(2)
 251  */
 252 int get_socket(void)
 253 {
 254         int socket_fd;
 255
 256         if ((socket_fd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0)) == -1)
 257                 return -E_SOCKET;
 258         return socket_fd;
 259 }
 260
 261 /**
 262  * a wrapper around connect(2)
 263  *
 264  * @param fd the file descriptor
 265  * @param their_addr the address to connect
 266  *
 267  * @return \p -E_CONNECT on errors, 1 on success
 268  * \sa connect(2)
 269  */
 270 int para_connect(int fd, struct sockaddr_in *their_addr)
 271 {
 272         int ret;
 273
 274         if ((ret = connect(fd, (struct sockaddr *)their_addr,
 275                         sizeof(struct sockaddr))) == -1)
 276                 return -E_CONNECT;
 277         return 1;
 278 }
 279
 280 /**
 281  * paraslash's wrapper around the accept system call
 282  *
 283  * @param fd the listening socket
 284  * @param addr structure which is filled in with the address of the peer socket
 285  * @param size should contain the size of the structure pointed to by \a addr
 286  *
 287  * \sa accept(2).
 288  */
 289 int para_accept(int fd, void *addr, socklen_t size)
 290 {
 291         int new_fd;
 292
 293         new_fd = accept(fd, (struct sockaddr *) addr, &size);
 294         return new_fd == -1? -E_ACCEPT : new_fd;
 295 }
 296
 297 static int setserversockopts(int socket_fd)
 298 {
 299         int yes = 1;
 300
 301         if (setsockopt(socket_fd, SOL_SOCKET, SO_REUSEADDR, &yes,
 302                         sizeof(int)) == -1)
 303                 return -E_SETSOCKOPT;
 304         return 1;
 305 }
 306
 307 /**
 308  * prepare a structure for \p AF_UNIX socket addresses
 309  *
 310  * \param u pointer to the struct to be prepared
 311  * \param name the socket pathname
 312  *
 313  * This just copies \a name to the sun_path component of \a u.
 314  *
 315  * \return Positive on success, \p -E_NAME_TOO_LONG if \a name is longer
 316  * than \p UNIX_PATH_MAX.
 317  */
 318 int init_unix_addr(struct sockaddr_un *u, const char *name)
 319 {
 320         if (strlen(name) >= UNIX_PATH_MAX)
 321                 return -E_NAME_TOO_LONG;
 322         memset(u->sun_path, 0, UNIX_PATH_MAX);
 323         u->sun_family = PF_UNIX;
 324         strcpy(u->sun_path, name);
 325         return 1;
 326 }
 327
 328 /**
 329  * prepare, create, and bind and socket for local communication
 330  *
 331  * \param name the socket pathname
 332  * \param unix_addr pointer to the \p AF_UNIX socket structure
 333  * \param mode the desired mode of the socket
 334  *
 335  * This functions creates a local socket for sequenced, reliable,
 336  * two-way, connection-based byte streams.
 337  * \sa socket(2)
 338  * \sa bind(2)
 339  * \sa chmod(2)
 340  */
 341 int create_pf_socket(const char *name, struct sockaddr_un *unix_addr, int mode)
 342 {
 343         int fd, ret;
 344
 345         fd = socket(PF_UNIX, SOCK_STREAM, 0);
 346         if (fd < 0)
 347                 return -E_SOCKET;
 348 //      unlink(name);
 349         ret = init_unix_addr(unix_addr, name);
 350         if (ret < 0)
 351                 return ret;
 352         if (bind(fd, (struct sockaddr *) unix_addr, UNIX_PATH_MAX) < 0)
 353                 return -E_BIND;
 354         if (chmod(name, mode) < 0)
 355                 return -E_CHMOD;
 356         return fd;
 357 }
 358
 359 #ifndef HAVE_UCRED
 360         struct ucred {
 361         uid_t uid, pid, gid;
 362 };
 363 ssize_t send_cred_buffer(int sock, char *buf)
 364 {
 365         return send_buffer(sock, buf);
 366 }
 367 int recv_cred_buffer(int fd, char *buf, size_t size)
 368 {
 369         return recv_buffer(fd, buf, size) > 0? 1 : -E_RECVMSG;
 370 }
 371 #else /* HAVE_UCRED */
 372 /**
 373  * send NULL terminated buffer and Unix credentials of the current process
 374  *
 375  * \param sock the socket file descriptor
 376  * \param buf the buffer to be sent
 377  *
 378  * \return On success, this call returns the number of characters sent.  On
 379  * error, \p -E_SENDMSG ist returned.
 380  * \sa  okir's Black Hats Manual
 381  * \sa sendmsg(2)
 382  */
 383 ssize_t send_cred_buffer(int sock, char *buf)
 384 {
 385         char control[sizeof(struct cmsghdr) + 10];
 386         struct msghdr msg;
 387         struct cmsghdr *cmsg;
 388         static struct iovec iov;
 389         struct ucred c;
 390         int ret;
 391
 392         /* Response data */
 393         iov.iov_base = buf;
 394         iov.iov_len  = strlen(buf);
 395         c.pid = getpid();
 396         c.uid = getuid();
 397         c.gid = getgid();
 398         /* compose the message */
 399         memset(&msg, 0, sizeof(msg));
 400         msg.msg_iov = &iov;
 401         msg.msg_iovlen = 1;
 402         msg.msg_control = control;
 403         msg.msg_controllen = sizeof(control);
 404         /* attach the ucred struct */
 405         cmsg = CMSG_FIRSTHDR(&msg);
 406         cmsg->cmsg_level = SOL_SOCKET;
 407         cmsg->cmsg_type = SCM_CREDENTIALS;
 408         cmsg->cmsg_len = CMSG_LEN(sizeof(struct ucred));
 409         *(struct ucred *)CMSG_DATA(cmsg) = c;
 410         msg.msg_controllen = cmsg->cmsg_len;
 411         ret = sendmsg(sock, &msg, 0);
 412         if (ret  < 0)
 413                 ret = -E_SENDMSG;
 414         return ret;
 415 }
 416
 417 static void dispose_fds(int *fds, int num)
 418 {
 419         int i;
 420
 421         for (i = 0; i < num; i++)
 422                 close(fds[i]);
 423 }
 424
 425 /**
 426  * receive a buffer and the Unix credentials of the sending process
 427  *
 428  * \param fd the socket file descriptor
 429  * \param buf the buffer to store the message
 430  * \param size the size of \a buffer
 431  *
 432  * \return negative on errors, the user id on success.
 433  *
 434  * \sa okir's Black Hats Manual
 435  * \sa recvmsg(2)
 436  */
 437 int recv_cred_buffer(int fd, char *buf, size_t size)
 438 {
 439         char control[255];
 440         struct msghdr msg;
 441         struct cmsghdr *cmsg;
 442         struct iovec iov;
 443         int result = 0;
 444         int yes = 1;
 445         struct ucred cred;
 446
 447         setsockopt(fd, SOL_SOCKET, SO_PASSCRED, &yes, sizeof(int));
 448         memset(&msg, 0, sizeof(msg));
 449         memset(buf, 0, size);
 450         iov.iov_base = buf;
 451         iov.iov_len = size;
 452         msg.msg_iov = &iov;
 453         msg.msg_iovlen = 1;
 454         msg.msg_control = control;
 455         msg.msg_controllen = sizeof(control);
 456         if (recvmsg(fd, &msg, 0) < 0)
 457                 return -E_RECVMSG;
 458         result = -E_SCM_CREDENTIALS;
 459         cmsg = CMSG_FIRSTHDR(&msg);
 460         while (cmsg) {
 461                 if (cmsg->cmsg_level == SOL_SOCKET && cmsg->cmsg_type
 462                                 == SCM_CREDENTIALS) {
 463                         memcpy(&cred, CMSG_DATA(cmsg), sizeof(struct ucred));
 464                         result = cred.uid;
 465                 } else
 466                         if (cmsg->cmsg_level == SOL_SOCKET
 467                                         && cmsg->cmsg_type == SCM_RIGHTS) {
 468                                 dispose_fds((int *) CMSG_DATA(cmsg),
 469                                         (cmsg->cmsg_len - CMSG_LEN(0))
 470                                         / sizeof(int));
 471                         }
 472                 cmsg = CMSG_NXTHDR(&msg, cmsg);
 473         }
 474         return result;
 475 }
 476 #endif /* HAVE_UCRED */
 477
 478 /** how many pending connections queue will hold */
 479 #define BACKLOG 10
 480
 481 /**
 482  * create a socket, bind it and listen
 483  * \param port the tcp port to listen on
 484  *
 485  * \return The file descriptor of the created socket, negative
 486  * on errors.
 487  *
 488  * \sa get_socket()
 489  * \sa setsockopt(2)
 490  * \sa bind(2)
 491  * \sa listen(2)
 492  */
 493 int init_tcp_socket(int port)
 494 {
 495         struct sockaddr_in my_addr;
 496         int fd, ret = get_socket();
 497
 498         if (ret < 0)
 499                 return ret;
 500         fd = ret;
 501         ret = setserversockopts(fd);
 502         if (ret < 0)
 503                 goto err;
 504         init_sockaddr(&my_addr, port, NULL);
 505         ret = -E_BIND;
 506         if (bind(fd, (struct sockaddr *)&my_addr,
 507                         sizeof(struct sockaddr)) == -1) {
 508                 PARA_CRIT_LOG("bind error: %s\n", strerror(errno));
 509                 goto err;
 510         }
 511         ret = -E_LISTEN;
 512         if (listen(fd, BACKLOG) == -1)
 513                 goto err;
 514         PARA_INFO_LOG("listening on port %d, fd %d\n", port, fd);
 515         return fd;
 516 err:
 517         close(fd);
 518         return ret;
 519 }
 520
 521 /**
 522  * receive a buffer and check for a pattern
 523  *
 524  * \param fd the file descriptor to receive from
 525  * \param pattern the expected pattern
 526  * \param bufsize the size of the internal buffer
 527  *
 528  * \return Positive if \a pattern was received, negative otherwise.
 529  *
 530  * This function creates a buffer of size \a bufsize and tries
 531  * to receive at most \a bufsize bytes from file descriptor \a fd.
 532  * If at least \p strlen(\a pattern) bytes were received, the beginning of
 533  * the received buffer is compared with \a pattern, ignoring case.
 534  * \sa recv_buffer()
 535  * \sa strncasecmp(3)
 536  */
 537 int recv_pattern(int fd, const char *pattern, size_t bufsize)
 538 {
 539         size_t len = strlen(pattern);
 540         char *buf = para_malloc(bufsize + 1);
 541         int ret = -E_RECV_PATTERN, n = recv_buffer(fd, buf, bufsize);
 542
 543         if (n < len)
 544                 goto out;
 545         if (strncasecmp(buf, pattern, len))
 546                 goto out;
 547         ret = 1;
 548 out:
 549         if (ret < 0)
 550                 PARA_NOTICE_LOG("did not receive pattern '%s'\n", pattern);
 551         free(buf);
 552         return ret;
 553 }