sys/net/ipfw/ip_fw2.h

   1 /*
   2  * Copyright (c) 2002 Luigi Rizzo, Universita` di Pisa
   3  *
   4  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
   5  * modification, are permitted provided that the following conditions
   6  * are met:
   7  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
   8  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
   9  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  10  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
  11  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
  12  *
  13  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE AUTHOR AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
  14  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
  15  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
  16  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE AUTHOR OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
  17  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
  18  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
  19  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
  20  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
  21  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
  22  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
  23  * SUCH DAMAGE.
  24  *
  25  * $FreeBSD: src/sys/netinet/ip_fw2.h,v 1.1.2.2 2002/08/16 11:03:11 luigi Exp $
  26  */
  27
  28 #ifndef _IPFW2_H
  29 #define _IPFW2_H
  30
  31 /*
  32  * The kernel representation of ipfw rules is made of a list of
  33  * 'instructions' (for all practical purposes equivalent to BPF
  34  * instructions), which specify which fields of the packet
  35  * (or its metatada) should be analysed.
  36  *
  37  * Each instruction is stored in a structure which begins with
  38  * "ipfw_insn", and can contain extra fields depending on the
  39  * instruction type (listed below).
  40  *
  41  * "enum ipfw_opcodes" are the opcodes supported. We can have up
  42  * to 256 different opcodes.
  43  */
  44
  45 enum ipfw_opcodes {             /* arguments (4 byte each)      */
  46         O_NOP,
  47
  48         O_IP_SRC,               /* u32 = IP                     */
  49         O_IP_SRC_MASK,          /* ip = IP/mask                 */
  50         O_IP_SRC_ME,            /* none                         */
  51         O_IP_SRC_SET,           /* u32=base, arg1=len, bitmap   */
  52
  53         O_IP_DST,               /* u32 = IP                     */
  54         O_IP_DST_MASK,          /* ip = IP/mask                 */
  55         O_IP_DST_ME,            /* none                         */
  56         O_IP_DST_SET,           /* u32=base, arg1=len, bitmap   */
  57
  58         O_IP_SRCPORT,           /* (n)port list:mask 4 byte ea  */
  59         O_IP_DSTPORT,           /* (n)port list:mask 4 byte ea  */
  60         O_PROTO,                /* arg1=protocol                */
  61
  62         O_MACADDR2,             /* 2 mac addr:mask              */
  63         O_MAC_TYPE,             /* same as srcport              */
  64
  65         O_LAYER2,               /* none                         */
  66         O_IN,                   /* none                         */
  67         O_FRAG,                 /* none                         */
  68
  69         O_RECV,                 /* none                         */
  70         O_XMIT,                 /* none                         */
  71         O_VIA,                  /* none                         */
  72
  73         O_IPOPT,                /* arg1 = 2*u8 bitmap           */
  74         O_IPLEN,                /* arg1 = len                   */
  75         O_IPID,                 /* arg1 = id                    */
  76
  77         O_IPTOS,                /* arg1 = id                    */
  78         O_IPPRECEDENCE,         /* arg1 = precedence << 5       */
  79         O_IPTTL,                /* arg1 = TTL                   */
  80
  81         O_IPVER,                /* arg1 = version               */
  82         O_UID,                  /* u32 = id                     */
  83         O_GID,                  /* u32 = id                     */
  84         O_ESTAB,                /* none (tcp established)       */
  85         O_TCPFLAGS,             /* arg1 = 2*u8 bitmap           */
  86         O_TCPWIN,               /* arg1 = desired win           */
  87         O_TCPSEQ,               /* u32 = desired seq.           */
  88         O_TCPACK,               /* u32 = desired seq.           */
  89         O_ICMPTYPE,             /* u32 = icmp bitmap            */
  90         O_TCPOPTS,              /* arg1 = 2*u8 bitmap           */
  91
  92         O_PROBE_STATE,          /* none                         */
  93         O_KEEP_STATE,           /* none                         */
  94         O_LIMIT,                /* ipfw_insn_limit              */
  95         O_LIMIT_PARENT,         /* dyn_type, not an opcode.     */
  96         /*
  97          * these are really 'actions', and must be last in the list.
  98          */
  99
 100         O_LOG,                  /* ipfw_insn_log                */
 101         O_PROB,                 /* u32 = match probability      */
 102
 103         O_CHECK_STATE,          /* none                         */
 104         O_ACCEPT,               /* none                         */
 105         O_DENY,                 /* none                         */
 106         O_REJECT,               /* arg1=icmp arg (same as deny) */
 107         O_COUNT,                /* none                         */
 108         O_SKIPTO,               /* arg1=next rule number        */
 109         O_PIPE,                 /* arg1=pipe number             */
 110         O_QUEUE,                /* arg1=queue number            */
 111         O_DIVERT,               /* arg1=port number             */
 112         O_TEE,                  /* arg1=port number             */
 113         O_FORWARD_IP,           /* fwd sockaddr                 */
 114         O_FORWARD_MAC,          /* fwd mac                      */
 115         O_IP_SRC_TABLE,         /* arg1 = tableid               */
 116         O_IP_DST_TABLE,         /* arg1 = tableid               */
 117         O_LAST_OPCODE           /* not an opcode!               */
 118 };
 119
 120 /*
 121  * Template for instructions.
 122  *
 123  * ipfw_insn is used for all instructions which require no operands,
 124  * a single 16-bit value (arg1), or a couple of 8-bit values.
 125  *
 126  * For other instructions which require different/larger arguments
 127  * we have derived structures, ipfw_insn_*.
 128  *
 129  * The size of the instruction (in 32-bit words) is in the low
 130  * 6 bits of "len". The 2 remaining bits are used to implement
 131  * NOT and OR on individual instructions. Given a type, you can
 132  * compute the length to be put in "len" using F_INSN_SIZE(t)
 133  *
 134  * F_NOT        negates the match result of the instruction.
 135  *
 136  * F_OR         is used to build or blocks. By default, instructions
 137  *              are evaluated as part of a logical AND. An "or" block
 138  *              { X or Y or Z } contains F_OR set in all but the last
 139  *              instruction of the block. A match will cause the code
 140  *              to skip past the last instruction of the block.
 141  *
 142  * NOTA BENE: in a couple of places we assume that
 143  *      sizeof(ipfw_insn) == sizeof(uint32_t)
 144  * this needs to be fixed.
 145  *
 146  */
 147 typedef struct  _ipfw_insn {    /* template for instructions */
 148         enum ipfw_opcodes       opcode:8;
 149         uint8_t         len;    /* numer of 32-byte words */
 150 #define F_NOT           0x80
 151 #define F_OR            0x40
 152 #define F_LEN_MASK      0x3f
 153 #define F_LEN(cmd)      ((cmd)->len & F_LEN_MASK)
 154
 155         uint16_t        arg1;
 156 } ipfw_insn;
 157
 158 /*
 159  * The F_INSN_SIZE(type) computes the size, in 4-byte words, of
 160  * a given type.
 161  */
 162 #define F_INSN_SIZE(t)  ((sizeof (t))/sizeof(uint32_t))
 163
 164 /*
 165  * This is used to store an array of 16-bit entries (ports etc.)
 166  */
 167 typedef struct  _ipfw_insn_u16 {
 168         ipfw_insn o;
 169         uint16_t ports[2];      /* there may be more */
 170 } ipfw_insn_u16;
 171
 172 /*
 173  * This is used to store an array of 32-bit entries
 174  * (uid, single IPv4 addresses etc.)
 175  */
 176 typedef struct  _ipfw_insn_u32 {
 177         ipfw_insn o;
 178         uint32_t d[1];  /* one or more */
 179 } ipfw_insn_u32;
 180
 181 /*
 182  * This is used to store IP addr-mask pairs.
 183  */
 184 typedef struct  _ipfw_insn_ip {
 185         ipfw_insn o;
 186         struct in_addr  addr;
 187         struct in_addr  mask;
 188 } ipfw_insn_ip;
 189
 190 /*
 191  * This is used to forward to a given address (ip)
 192  */
 193 typedef struct  _ipfw_insn_sa {
 194         ipfw_insn o;
 195         struct sockaddr_in sa;
 196 } ipfw_insn_sa;
 197
 198 /*
 199  * This is used for MAC addr-mask pairs.
 200  */
 201 typedef struct  _ipfw_insn_mac {
 202         ipfw_insn o;
 203         u_char addr[12];        /* dst[6] + src[6] */
 204         u_char mask[12];        /* dst[6] + src[6] */
 205 } ipfw_insn_mac;
 206
 207 /*
 208  * This is used for interface match rules (recv xx, xmit xx)
 209  */
 210 typedef struct  _ipfw_insn_if {
 211         ipfw_insn o;
 212         union {
 213                 struct in_addr ip;
 214                 int glob;
 215         } p;
 216         char name[IFNAMSIZ];
 217 } ipfw_insn_if;
 218
 219 /*
 220  * This is used for pipe and queue actions, which need to store
 221  * a single pointer (which can have different size on different
 222  * architectures.
 223  */
 224 typedef struct  _ipfw_insn_pipe {
 225         ipfw_insn       o;
 226         void            *pipe_ptr;
 227 } ipfw_insn_pipe;
 228
 229 /*
 230  * This is used for limit rules.
 231  */
 232 typedef struct  _ipfw_insn_limit {
 233         ipfw_insn o;
 234         uint8_t _pad;
 235         uint8_t limit_mask;     /* combination of DYN_* below   */
 236 #define DYN_SRC_ADDR    0x1
 237 #define DYN_SRC_PORT    0x2
 238 #define DYN_DST_ADDR    0x4
 239 #define DYN_DST_PORT    0x8
 240
 241         uint16_t conn_limit;
 242 } ipfw_insn_limit;
 243
 244 /*
 245  * This is used for log instructions
 246  */
 247 typedef struct  _ipfw_insn_log {
 248         ipfw_insn o;
 249         uint32_t max_log;       /* how many do we log -- 0 = all */
 250         uint32_t log_left;      /* how many left to log         */
 251 } ipfw_insn_log;
 252
 253 #ifdef _KERNEL
 254
 255 /*
 256  * Here we have the structure representing an ipfw rule.
 257  *
 258  * It starts with a general area (with link fields and counters)
 259  * followed by an array of one or more instructions, which the code
 260  * accesses as an array of 32-bit values.
 261  *
 262  * Given a rule pointer  r:
 263  *
 264  *  r->cmd              is the start of the first instruction.
 265  *  ACTION_PTR(r)       is the start of the first action (things to do
 266  *                      once a rule matched).
 267  *
 268  * When assembling instruction, remember the following:
 269  *
 270  *  + if a rule has a "keep-state" (or "limit") option, then the
 271  *      first instruction (at r->cmd) MUST BE an O_PROBE_STATE
 272  *  + if a rule has a "log" option, then the first action
 273  *      (at ACTION_PTR(r)) MUST be O_LOG
 274  *
 275  * NOTE: we use a simple linked list of rules because we never need
 276  *      to delete a rule without scanning the list. We do not use
 277  *      queue(3) macros for portability and readability.
 278  */
 279
 280 struct ip_fw {
 281         struct ip_fw    *next;          /* linked list of rules         */
 282         struct ip_fw    *next_rule;     /* ptr to next [skipto] rule    */
 283         uint16_t        act_ofs;        /* offset of action in 32-bit units */
 284         uint16_t        cmd_len;        /* # of 32-bit words in cmd     */
 285         uint16_t        rulenum;        /* rule number                  */
 286         uint8_t         set;            /* rule set (0..31)             */
 287         uint8_t         usr_flags;      /* IPFW_USR_F_                  */
 288
 289         /* These fields are present in all rules.                       */
 290         uint64_t        pcnt;           /* Packet counter               */
 291         uint64_t        bcnt;           /* Byte counter                 */
 292         uint32_t        timestamp;      /* tv_sec of last match         */
 293
 294         struct ip_fw    *sibling;       /* clone on next cpu            */
 295         int             cpuid;          /* owner cpu                    */
 296
 297         uint32_t        refcnt;         /* Ref count for transit pkts   */
 298         uint32_t        rule_flags;     /* IPFW_RULE_F_                 */
 299         uintptr_t       track_ruleid;   /* ruleid for src/dst tracks    */
 300
 301         ipfw_insn       cmd[1];         /* storage for commands         */
 302 };
 303
 304 #define IPFW_RULE_F_INVALID     0x1
 305 /* unused                       0x2 */
 306 #define IPFW_RULE_F_GENSTATE    0x4
 307 #define IPFW_RULE_F_GENTRACK    0x8
 308
 309 #define RULESIZE(rule)  (sizeof(struct ip_fw) + (rule)->cmd_len * 4 - 4)
 310
 311 /*
 312  * This structure is used as a flow mask and a flow id for various
 313  * parts of the code.
 314  */
 315 struct ipfw_flow_id {
 316         uint32_t        dst_ip;
 317         uint32_t        src_ip;
 318         uint16_t        dst_port;
 319         uint16_t        src_port;
 320         uint8_t         proto;
 321         uint8_t         flags;  /* protocol-specific flags */
 322 };
 323
 324 /*
 325  * Main firewall chains definitions and global var's definitions.
 326  */
 327
 328 /* ipfw_chk/ip_fw_chk_ptr return values */
 329 #define IP_FW_PASS      0
 330 #define IP_FW_DENY      1
 331 #define IP_FW_DIVERT    2
 332 #define IP_FW_TEE       3
 333 #define IP_FW_DUMMYNET  4
 334
 335 /*
 336  * arguments for calling ipfw_chk() and dummynet_io(). We put them
 337  * all into a structure because this way it is easier and more
 338  * efficient to pass variables around and extend the interface.
 339  */
 340 struct ip_fw_args {
 341         struct mbuf     *m;             /* the mbuf chain               */
 342         struct ifnet    *oif;           /* output interface             */
 343         struct ip_fw    *rule;          /* matching rule                */
 344         struct ether_header *eh;        /* for bridged packets          */
 345
 346         struct ipfw_flow_id f_id;       /* grabbed from IP header       */
 347
 348         /*
 349          * Depend on the return value of ipfw_chk/ip_fw_chk_ptr
 350          * 'cookie' field may save following information:
 351          *
 352          * IP_FW_TEE or IP_FW_DIVERT
 353          *   The divert port number
 354          *
 355          * IP_FW_DUMMYNET
 356          *   The pipe or queue number
 357          */
 358         uint32_t        cookie;
 359 };
 360
 361 /*
 362  * Function definitions.
 363  */
 364 int     ip_fw_sockopt(struct sockopt *);
 365
 366 /* Firewall hooks */
 367 struct sockopt;
 368 struct dn_flow_set;
 369
 370 typedef int     ip_fw_chk_t(struct ip_fw_args *);
 371 typedef int     ip_fw_ctl_t(struct sockopt *);
 372 typedef void    ip_fw_dn_io_t(struct mbuf *, int, int, struct ip_fw_args *);
 373
 374 extern ip_fw_chk_t      *ip_fw_chk_ptr;
 375 extern ip_fw_ctl_t      *ip_fw_ctl_ptr;
 376 extern ip_fw_dn_io_t    *ip_fw_dn_io_ptr;
 377
 378 extern int fw_one_pass;
 379 extern int fw_enable;
 380
 381 extern int ip_fw_loaded;
 382 #define IPFW_LOADED     (ip_fw_loaded)
 383
 384 #endif /* _KERNEL */
 385
 386 #define ACTION_PTR(rule)        \
 387         (ipfw_insn *)((uint32_t *)((rule)->cmd) + ((rule)->act_ofs))
 388
 389 struct ipfw_ioc_rule {
 390         uint16_t        act_ofs;        /* offset of action in 32-bit units */
 391         uint16_t        cmd_len;        /* # of 32-bit words in cmd     */
 392         uint16_t        rulenum;        /* rule number                  */
 393         uint8_t         set;            /* rule set (0..31)             */
 394         uint8_t         usr_flags;      /* IPFW_USR_F_                  */
 395
 396         /* Rule set information */
 397         uint32_t        set_disable;    /* disabled rule sets           */
 398         uint32_t        static_count;   /* # of static rules            */
 399         uint32_t        static_len;     /* total length of static rules */
 400
 401         /* Statistics */
 402         uint64_t        pcnt;           /* Packet counter               */
 403         uint64_t        bcnt;           /* Byte counter                 */
 404         uint32_t        timestamp;      /* tv_sec of last match         */
 405
 406         uint8_t         reserved[16];
 407
 408         ipfw_insn       cmd[1];         /* storage for commands         */
 409 };
 410
 411 #define IPFW_USR_F_NORULE       0x01
 412
 413 #define IPFW_RULE_SIZE_MAX      255     /* unit: uint32_t */
 414
 415 #define IOC_RULESIZE(rule)      \
 416         (sizeof(struct ipfw_ioc_rule) + (rule)->cmd_len * 4 - 4)
 417
 418 struct ipfw_ioc_flowid {
 419         uint16_t        type;   /* ETHERTYPE_ */
 420         uint16_t        pad;
 421         union {
 422                 struct {
 423                         uint32_t dst_ip;
 424                         uint32_t src_ip;
 425                         uint16_t dst_port;
 426                         uint16_t src_port;
 427                         uint8_t proto;
 428                 } ip;
 429                 uint8_t pad[64];
 430         } u;
 431 };
 432
 433 struct ipfw_ioc_state {
 434         uint32_t        expire;         /* expire time                  */
 435         uint64_t        pcnt;           /* packet match counter         */
 436         uint64_t        bcnt;           /* byte match counter           */
 437
 438         uint16_t        dyn_type;       /* rule type                    */
 439         uint16_t        count;          /* refcount                     */
 440
 441         uint16_t        rulenum;
 442         uint16_t        pad;
 443
 444         int             cpu;            /* reserved                     */
 445
 446         struct ipfw_ioc_flowid id;      /* (masked) flow id             */
 447         uint8_t         reserved[16];
 448 };
 449
 450 /*
 451  * Definitions for IP option names.
 452  */
 453 #define IP_FW_IPOPT_LSRR        0x01
 454 #define IP_FW_IPOPT_SSRR        0x02
 455 #define IP_FW_IPOPT_RR          0x04
 456 #define IP_FW_IPOPT_TS          0x08
 457
 458 /*
 459  * Definitions for TCP option names.
 460  */
 461 #define IP_FW_TCPOPT_MSS        0x01
 462 #define IP_FW_TCPOPT_WINDOW     0x02
 463 #define IP_FW_TCPOPT_SACK       0x04
 464 #define IP_FW_TCPOPT_TS         0x08
 465 #define IP_FW_TCPOPT_CC         0x10
 466
 467 #define ICMP_REJECT_RST         0x100   /* fake ICMP code (send a TCP RST) */
 468
 469 /*
 470  * IP_FW_TBL_CREATE, tableid >= 0.
 471  * IP_FW_TBL_FLUSH, tableid >= 0.
 472  * IP_FW_TBL_FLUSH, tableid < 0, flush all tables.
 473  * IP_FW_TBL_DESTROY, tableid >= 0.
 474  * IP_FW_TBL_ZERO, tableid >= 0.
 475  * IP_FW_TBL_ZERO, tableid < 0, zero all tables' counters.
 476  */
 477 struct ipfw_ioc_table {
 478         int             tableid;
 479 };
 480
 481 struct ipfw_ioc_tblent {
 482         struct sockaddr_in key;
 483         struct sockaddr_in netmask;
 484         u_long          use;
 485         time_t          last_used;
 486         long            unused[2];
 487 };
 488
 489 /*
 490  * IP_FW_TBL_GET, tableid < 0, list of all tables.
 491  */
 492 struct ipfw_ioc_tbllist {
 493         int             tableid;        /* MUST be the first field */
 494         int             tablecnt;
 495         uint16_t        tables[];
 496 };
 497
 498 /*
 499  * IP_FW_TBL_GET, tableid >= 0, entries in the table.
 500  * IP_FW_TBL_ADD, tableid >= 0, entcnt == 1.
 501  * IP_FW_TBL_DEL, tableid >= 0, entcnt == 1.
 502  */
 503 struct ipfw_ioc_tblcont {
 504         int             tableid;        /* MUST be the first field */
 505         int             entcnt;
 506         struct ipfw_ioc_tblent ent[1];
 507 };
 508
 509 /*
 510  * IP_FW_TBL_EXPIRE, tableid < 0, expire all tables.
 511  * IP_FW_TBL_EXPIRE, tableid >= 0.
 512  */
 513 struct ipfw_ioc_tblexp {
 514         int             tableid;
 515         int             expcnt;
 516         time_t          expire;
 517         u_long          unused1[2];
 518 };
 519
 520 #endif /* _IPFW2_H */