sys/netinet/ip_encap.c

   1 /*      $FreeBSD: src/sys/netinet/ip_encap.c,v 1.1.2.5 2003/01/23 21:06:45 sam Exp $    */
   2 /*      $DragonFly: src/sys/netinet/ip_encap.c,v 1.6 2004/04/22 04:37:07 dillon Exp $   */
   3 /*      $KAME: ip_encap.c,v 1.41 2001/03/15 08:35:08 itojun Exp $       */
   4
   5 /*
   6  * Copyright (C) 1995, 1996, 1997, and 1998 WIDE Project.
   7  * All rights reserved.
   8  *
   9  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
  10  * modification, are permitted provided that the following conditions
  11  * are met:
  12  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
  13  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  14  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  15  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
  16  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
  17  * 3. Neither the name of the project nor the names of its contributors
  18  *    may be used to endorse or promote products derived from this software
  19  *    without specific prior written permission.
  20  *
  21  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE PROJECT AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
  22  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
  23  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
  24  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE PROJECT OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
  25  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
  26  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
  27  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
  28  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
  29  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
  30  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
  31  * SUCH DAMAGE.
  32  */
  33 /*
  34  * My grandfather said that there's a devil inside tunnelling technology...
  35  *
  36  * We have surprisingly many protocols that want packets with IP protocol
  37  * #4 or #41.  Here's a list of protocols that want protocol #41:
  38  *      RFC1933 configured tunnel
  39  *      RFC1933 automatic tunnel
  40  *      RFC2401 IPsec tunnel
  41  *      RFC2473 IPv6 generic packet tunnelling
  42  *      RFC2529 6over4 tunnel
  43  *      mobile-ip6 (uses RFC2473)
  44  *      RFC3056 6to4 tunnel
  45  *      isatap tunnel
  46  * Here's a list of protocol that want protocol #4:
  47  *      RFC1853 IPv4-in-IPv4 tunnelling
  48  *      RFC2003 IPv4 encapsulation within IPv4
  49  *      RFC2344 reverse tunnelling for mobile-ip4
  50  *      RFC2401 IPsec tunnel
  51  * Well, what can I say.  They impose different en/decapsulation mechanism
  52  * from each other, so they need separate protocol handler.  The only one
  53  * we can easily determine by protocol # is IPsec, which always has
  54  * AH/ESP/IPComp header right after outer IP header.
  55  *
  56  * So, clearly good old protosw does not work for protocol #4 and #41.
  57  * The code will let you match protocol via src/dst address pair.
  58  */
  59 /* XXX is M_NETADDR correct? */
  60
  61 #include "opt_inet.h"
  62 #include "opt_inet6.h"
  63
  64 #include <sys/param.h>
  65 #include <sys/systm.h>
  66 #include <sys/socket.h>
  67 #include <sys/sockio.h>
  68 #include <sys/mbuf.h>
  69 #include <sys/errno.h>
  70 #include <sys/protosw.h>
  71 #include <sys/queue.h>
  72
  73 #include <net/if.h>
  74 #include <net/route.h>
  75
  76 #include <netinet/in.h>
  77 #include <netinet/in_systm.h>
  78 #include <netinet/ip.h>
  79 #include <netinet/ip_var.h>
  80 #include <netinet/ip_encap.h>
  81 #include <netinet/ipprotosw.h>
  82
  83 #ifdef INET6
  84 #include <netinet/ip6.h>
  85 #include <netinet6/ip6_var.h>
  86 #include <netinet6/ip6protosw.h>
  87 #endif
  88
  89 #include <machine/stdarg.h>
  90
  91 #include <net/net_osdep.h>
  92
  93 #include <sys/kernel.h>
  94 #include <sys/malloc.h>
  95 MALLOC_DEFINE(M_NETADDR, "Export Host", "Export host address structure");
  96
  97 static void encap_add (struct encaptab *);
  98 static int mask_match (const struct encaptab *, const struct sockaddr *,
  99                 const struct sockaddr *);
 100 static void encap_fillarg (struct mbuf *, const struct encaptab *);
 101
 102 #ifndef LIST_HEAD_INITIALIZER
 103 /* rely upon BSS initialization */
 104 LIST_HEAD(, encaptab) encaptab;
 105 #else
 106 LIST_HEAD(, encaptab) encaptab = LIST_HEAD_INITIALIZER(&encaptab);
 107 #endif
 108
 109 void     (*ipip_input)(struct mbuf *, int, int); /* hook for mrouting */
 110
 111 void
 112 encap_init()
 113 {
 114         static int initialized = 0;
 115
 116         if (initialized)
 117                 return;
 118         initialized++;
 119 #if 0
 120         /*
 121          * we cannot use LIST_INIT() here, since drivers may want to call
 122          * encap_attach(), on driver attach.  encap_init() will be called
 123          * on AF_INET{,6} initialization, which happens after driver
 124          * initialization - using LIST_INIT() here can nuke encap_attach()
 125          * from drivers.
 126          */
 127         LIST_INIT(&encaptab);
 128 #endif
 129 }
 130
 131 #ifdef INET
 132 void
 133 encap4_input(struct mbuf *m, int off, int proto)
 134 {
 135         struct ip *ip;
 136         struct sockaddr_in s, d;
 137         const struct ipprotosw *psw;
 138         struct encaptab *ep, *match;
 139         int prio, matchprio;
 140
 141         ip = mtod(m, struct ip *);
 142
 143         bzero(&s, sizeof(s));
 144         s.sin_family = AF_INET;
 145         s.sin_len = sizeof(struct sockaddr_in);
 146         s.sin_addr = ip->ip_src;
 147         bzero(&d, sizeof(d));
 148         d.sin_family = AF_INET;
 149         d.sin_len = sizeof(struct sockaddr_in);
 150         d.sin_addr = ip->ip_dst;
 151
 152         match = NULL;
 153         matchprio = 0;
 154         for (ep = LIST_FIRST(&encaptab); ep; ep = LIST_NEXT(ep, chain)) {
 155                 if (ep->af != AF_INET)
 156                         continue;
 157                 if (ep->proto >= 0 && ep->proto != proto)
 158                         continue;
 159                 if (ep->func)
 160                         prio = (*ep->func)(m, off, proto, ep->arg);
 161                 else {
 162                         /*
 163                          * it's inbound traffic, we need to match in reverse
 164                          * order
 165                          */
 166                         prio = mask_match(ep, (struct sockaddr *)&d,
 167                             (struct sockaddr *)&s);
 168                 }
 169
 170                 /*
 171                  * We prioritize the matches by using bit length of the
 172                  * matches.  mask_match() and user-supplied matching function
 173                  * should return the bit length of the matches (for example,
 174                  * if both src/dst are matched for IPv4, 64 should be returned).
 175                  * 0 or negative return value means "it did not match".
 176                  *
 177                  * The question is, since we have two "mask" portion, we
 178                  * cannot really define total order between entries.
 179                  * For example, which of these should be preferred?
 180                  * mask_match() returns 48 (32 + 16) for both of them.
 181                  *      src=3ffe::/16, dst=3ffe:501::/32
 182                  *      src=3ffe:501::/32, dst=3ffe::/16
 183                  *
 184                  * We need to loop through all the possible candidates
 185                  * to get the best match - the search takes O(n) for
 186                  * n attachments (i.e. interfaces).
 187                  */
 188                 if (prio <= 0)
 189                         continue;
 190                 if (prio > matchprio) {
 191                         matchprio = prio;
 192                         match = ep;
 193                 }
 194         }
 195
 196         if (match) {
 197                 /* found a match, "match" has the best one */
 198                 psw = (const struct ipprotosw *)match->psw;
 199                 if (psw && psw->pr_input) {
 200                         encap_fillarg(m, match);
 201                         (*psw->pr_input)(m, off, proto);
 202                 } else
 203                         m_freem(m);
 204                 return;
 205         }
 206
 207         /* for backward compatibility */
 208         if (proto == IPPROTO_IPV4 && ipip_input) {
 209                 ipip_input(m, off, proto);
 210                 return;
 211         }
 212
 213         /* last resort: inject to raw socket */
 214         rip_input(m, off, proto);
 215 }
 216 #endif
 217
 218 #ifdef INET6
 219 int
 220 encap6_input(mp, offp, proto)
 221         struct mbuf **mp;
 222         int *offp;
 223         int proto;
 224 {
 225         struct mbuf *m = *mp;
 226         struct ip6_hdr *ip6;
 227         struct sockaddr_in6 s, d;
 228         const struct ip6protosw *psw;
 229         struct encaptab *ep, *match;
 230         int prio, matchprio;
 231
 232         ip6 = mtod(m, struct ip6_hdr *);
 233
 234         bzero(&s, sizeof(s));
 235         s.sin6_family = AF_INET6;
 236         s.sin6_len = sizeof(struct sockaddr_in6);
 237         s.sin6_addr = ip6->ip6_src;
 238         bzero(&d, sizeof(d));
 239         d.sin6_family = AF_INET6;
 240         d.sin6_len = sizeof(struct sockaddr_in6);
 241         d.sin6_addr = ip6->ip6_dst;
 242
 243         match = NULL;
 244         matchprio = 0;
 245         for (ep = LIST_FIRST(&encaptab); ep; ep = LIST_NEXT(ep, chain)) {
 246                 if (ep->af != AF_INET6)
 247                         continue;
 248                 if (ep->proto >= 0 && ep->proto != proto)
 249                         continue;
 250                 if (ep->func)
 251                         prio = (*ep->func)(m, *offp, proto, ep->arg);
 252                 else {
 253                         /*
 254                          * it's inbound traffic, we need to match in reverse
 255                          * order
 256                          */
 257                         prio = mask_match(ep, (struct sockaddr *)&d,
 258                             (struct sockaddr *)&s);
 259                 }
 260
 261                 /* see encap4_input() for issues here */
 262                 if (prio <= 0)
 263                         continue;
 264                 if (prio > matchprio) {
 265                         matchprio = prio;
 266                         match = ep;
 267                 }
 268         }
 269
 270         if (match) {
 271                 /* found a match */
 272                 psw = (const struct ip6protosw *)match->psw;
 273                 if (psw && psw->pr_input) {
 274                         encap_fillarg(m, match);
 275                         return (*psw->pr_input)(mp, offp, proto);
 276                 } else {
 277                         m_freem(m);
 278                         return IPPROTO_DONE;
 279                 }
 280         }
 281
 282         /* last resort: inject to raw socket */
 283         return rip6_input(mp, offp, proto);
 284 }
 285 #endif
 286
 287 static void
 288 encap_add(ep)
 289         struct encaptab *ep;
 290 {
 291
 292         LIST_INSERT_HEAD(&encaptab, ep, chain);
 293 }
 294
 295 /*
 296  * sp (src ptr) is always my side, and dp (dst ptr) is always remote side.
 297  * length of mask (sm and dm) is assumed to be same as sp/dp.
 298  * Return value will be necessary as input (cookie) for encap_detach().
 299  */
 300 const struct encaptab *
 301 encap_attach(af, proto, sp, sm, dp, dm, psw, arg)
 302         int af;
 303         int proto;
 304         const struct sockaddr *sp, *sm;
 305         const struct sockaddr *dp, *dm;
 306         const struct protosw *psw;
 307         void *arg;
 308 {
 309         struct encaptab *ep;
 310         int error;
 311         int s;
 312
 313         s = splnet();
 314         /* sanity check on args */
 315         if (sp->sa_len > sizeof(ep->src) || dp->sa_len > sizeof(ep->dst)) {
 316                 error = EINVAL;
 317                 goto fail;
 318         }
 319         if (sp->sa_len != dp->sa_len) {
 320                 error = EINVAL;
 321                 goto fail;
 322         }
 323         if (af != sp->sa_family || af != dp->sa_family) {
 324                 error = EINVAL;
 325                 goto fail;
 326         }
 327
 328         /* check if anyone have already attached with exactly same config */
 329         for (ep = LIST_FIRST(&encaptab); ep; ep = LIST_NEXT(ep, chain)) {
 330                 if (ep->af != af)
 331                         continue;
 332                 if (ep->proto != proto)
 333                         continue;
 334                 if (ep->src.ss_len != sp->sa_len ||
 335                     bcmp(&ep->src, sp, sp->sa_len) != 0 ||
 336                     bcmp(&ep->srcmask, sm, sp->sa_len) != 0)
 337                         continue;
 338                 if (ep->dst.ss_len != dp->sa_len ||
 339                     bcmp(&ep->dst, dp, dp->sa_len) != 0 ||
 340                     bcmp(&ep->dstmask, dm, dp->sa_len) != 0)
 341                         continue;
 342
 343                 error = EEXIST;
 344                 goto fail;
 345         }
 346
 347         ep = malloc(sizeof(*ep), M_NETADDR, M_INTWAIT | M_ZERO | M_NULLOK);
 348         if (ep == NULL) {
 349                 error = ENOBUFS;
 350                 goto fail;
 351         }
 352
 353         ep->af = af;
 354         ep->proto = proto;
 355         bcopy(sp, &ep->src, sp->sa_len);
 356         bcopy(sm, &ep->srcmask, sp->sa_len);
 357         bcopy(dp, &ep->dst, dp->sa_len);
 358         bcopy(dm, &ep->dstmask, dp->sa_len);
 359         ep->psw = psw;
 360         ep->arg = arg;
 361
 362         encap_add(ep);
 363
 364         error = 0;
 365         splx(s);
 366         return ep;
 367
 368 fail:
 369         splx(s);
 370         return NULL;
 371 }
 372
 373 const struct encaptab *
 374 encap_attach_func(af, proto, func, psw, arg)
 375         int af;
 376         int proto;
 377         int (*func) (const struct mbuf *, int, int, void *);
 378         const struct protosw *psw;
 379         void *arg;
 380 {
 381         struct encaptab *ep;
 382         int error;
 383         int s;
 384
 385         s = splnet();
 386         /* sanity check on args */
 387         if (!func) {
 388                 error = EINVAL;
 389                 goto fail;
 390         }
 391
 392         ep = malloc(sizeof(*ep), M_NETADDR, M_INTWAIT | M_ZERO | M_NULLOK);
 393         if (ep == NULL) {
 394                 error = ENOBUFS;
 395                 goto fail;
 396         }
 397
 398         ep->af = af;
 399         ep->proto = proto;
 400         ep->func = func;
 401         ep->psw = psw;
 402         ep->arg = arg;
 403
 404         encap_add(ep);
 405
 406         error = 0;
 407         splx(s);
 408         return ep;
 409
 410 fail:
 411         splx(s);
 412         return NULL;
 413 }
 414
 415 int
 416 encap_detach(cookie)
 417         const struct encaptab *cookie;
 418 {
 419         const struct encaptab *ep = cookie;
 420         struct encaptab *p;
 421
 422         for (p = LIST_FIRST(&encaptab); p; p = LIST_NEXT(p, chain)) {
 423                 if (p == ep) {
 424                         LIST_REMOVE(p, chain);
 425                         free(p, M_NETADDR);     /*XXX*/
 426                         return 0;
 427                 }
 428         }
 429
 430         return EINVAL;
 431 }
 432
 433 static int
 434 mask_match(ep, sp, dp)
 435         const struct encaptab *ep;
 436         const struct sockaddr *sp;
 437         const struct sockaddr *dp;
 438 {
 439         struct sockaddr_storage s;
 440         struct sockaddr_storage d;
 441         int i;
 442         const u_int8_t *p, *q;
 443         u_int8_t *r;
 444         int matchlen;
 445
 446         if (sp->sa_len > sizeof(s) || dp->sa_len > sizeof(d))
 447                 return 0;
 448         if (sp->sa_family != ep->af || dp->sa_family != ep->af)
 449                 return 0;
 450         if (sp->sa_len != ep->src.ss_len || dp->sa_len != ep->dst.ss_len)
 451                 return 0;
 452
 453         matchlen = 0;
 454
 455         p = (const u_int8_t *)sp;
 456         q = (const u_int8_t *)&ep->srcmask;
 457         r = (u_int8_t *)&s;
 458         for (i = 0 ; i < sp->sa_len; i++) {
 459                 r[i] = p[i] & q[i];
 460                 /* XXX estimate */
 461                 matchlen += (q[i] ? 8 : 0);
 462         }
 463
 464         p = (const u_int8_t *)dp;
 465         q = (const u_int8_t *)&ep->dstmask;
 466         r = (u_int8_t *)&d;
 467         for (i = 0 ; i < dp->sa_len; i++) {
 468                 r[i] = p[i] & q[i];
 469                 /* XXX rough estimate */
 470                 matchlen += (q[i] ? 8 : 0);
 471         }
 472
 473         /* need to overwrite len/family portion as we don't compare them */
 474         s.ss_len = sp->sa_len;
 475         s.ss_family = sp->sa_family;
 476         d.ss_len = dp->sa_len;
 477         d.ss_family = dp->sa_family;
 478
 479         if (bcmp(&s, &ep->src, ep->src.ss_len) == 0 &&
 480             bcmp(&d, &ep->dst, ep->dst.ss_len) == 0) {
 481                 return matchlen;
 482         } else
 483                 return 0;
 484 }
 485
 486 static void
 487 encap_fillarg(m, ep)
 488         struct mbuf *m;
 489         const struct encaptab *ep;
 490 {
 491         struct m_tag *tag;
 492
 493         tag = m_tag_get(PACKET_TAG_ENCAP, sizeof (void*), M_DONTWAIT);
 494         if (tag) {
 495                 *(void**)(tag+1) = ep->arg;
 496                 m_tag_prepend(m, tag);
 497         }
 498 }
 499
 500 void *
 501 encap_getarg(m)
 502         struct mbuf *m;
 503 {
 504         void *p = NULL;
 505         struct m_tag *tag;
 506
 507         tag = m_tag_find(m, PACKET_TAG_ENCAP, NULL);
 508         if (tag) {
 509                 p = *(void**)(tag+1);
 510                 m_tag_delete(m, tag);
 511         }
 512         return p;
 513 }