sys/netinet/ip_divert.c

   1 /*
   2  * Copyright (c) 1982, 1986, 1988, 1993
   3  *      The Regents of the University of California.  All rights reserved.
   4  *
   5  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
   6  * modification, are permitted provided that the following conditions
   7  * are met:
   8  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
   9  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  10  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  11  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
  12  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
  13  * 3. All advertising materials mentioning features or use of this software
  14  *    must display the following acknowledgement:
  15  *      This product includes software developed by the University of
  16  *      California, Berkeley and its contributors.
  17  * 4. Neither the name of the University 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 REGENTS 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 REGENTS 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  * $FreeBSD: src/sys/netinet/ip_divert.c,v 1.42.2.6 2003/01/23 21:06:45 sam Exp $
  34  * $DragonFly: src/sys/netinet/ip_divert.c,v 1.19 2005/01/06 17:38:26 hsu Exp $
  35  */
  36
  37 #include "opt_inet.h"
  38 #include "opt_ipfw.h"
  39 #include "opt_ipdivert.h"
  40 #include "opt_ipsec.h"
  41
  42 #ifndef INET
  43 #error "IPDIVERT requires INET."
  44 #endif
  45
  46 #include <sys/param.h>
  47 #include <sys/kernel.h>
  48 #include <sys/malloc.h>
  49 #include <sys/mbuf.h>
  50 #include <sys/socket.h>
  51 #include <sys/protosw.h>
  52 #include <sys/socketvar.h>
  53 #include <sys/sysctl.h>
  54 #include <sys/systm.h>
  55 #include <sys/proc.h>
  56
  57 #include <vm/vm_zone.h>
  58
  59 #include <net/if.h>
  60 #include <net/route.h>
  61
  62 #include <netinet/in.h>
  63 #include <netinet/in_systm.h>
  64 #include <netinet/ip.h>
  65 #include <netinet/in_pcb.h>
  66 #include <netinet/in_var.h>
  67 #include <netinet/ip_var.h>
  68
  69 /*
  70  * Divert sockets
  71  */
  72
  73 /*
  74  * Allocate enough space to hold a full IP packet
  75  */
  76 #define DIVSNDQ         (65536 + 100)
  77 #define DIVRCVQ         (65536 + 100)
  78
  79 /*
  80  * Divert sockets work in conjunction with ipfw, see the divert(4)
  81  * manpage for features.
  82  * Internally, packets selected by ipfw in ip_input() or ip_output(),
  83  * and never diverted before, are passed to the input queue of the
  84  * divert socket with a given 'divert_port' number (as specified in
  85  * the matching ipfw rule), and they are tagged with a 16 bit cookie
  86  * (representing the rule number of the matching ipfw rule), which
  87  * is passed to process reading from the socket.
  88  *
  89  * Packets written to the divert socket are again tagged with a cookie
  90  * (usually the same as above) and a destination address.
  91  * If the destination address is INADDR_ANY then the packet is
  92  * treated as outgoing and sent to ip_output(), otherwise it is
  93  * treated as incoming and sent to ip_input().
  94  * In both cases, the packet is tagged with the cookie.
  95  *
  96  * On reinjection, processing in ip_input() and ip_output()
  97  * will be exactly the same as for the original packet, except that
  98  * ipfw processing will start at the rule number after the one
  99  * written in the cookie (so, tagging a packet with a cookie of 0
 100  * will cause it to be effectively considered as a standard packet).
 101  */
 102
 103 /* Internal variables */
 104 static struct inpcbinfo divcbinfo;
 105
 106 static u_long   div_sendspace = DIVSNDQ;        /* XXX sysctl ? */
 107 static u_long   div_recvspace = DIVRCVQ;        /* XXX sysctl ? */
 108
 109 /*
 110  * Initialize divert connection block queue.
 111  */
 112 void
 113 div_init(void)
 114 {
 115         in_pcbinfo_init(&divcbinfo);
 116         /*
 117          * XXX We don't use the hash list for divert IP, but it's easier
 118          * to allocate a one entry hash list than it is to check all
 119          * over the place for hashbase == NULL.
 120          */
 121         divcbinfo.hashbase = hashinit(1, M_PCB, &divcbinfo.hashmask);
 122         divcbinfo.porthashbase = hashinit(1, M_PCB, &divcbinfo.porthashmask);
 123         divcbinfo.wildcardhashbase = hashinit(1, M_PCB,
 124                                               &divcbinfo.wildcardhashmask);
 125         divcbinfo.ipi_zone = zinit("divcb", sizeof(struct inpcb),
 126                                    maxsockets, ZONE_INTERRUPT, 0);
 127 }
 128
 129 /*
 130  * IPPROTO_DIVERT is not a real IP protocol; don't allow any packets
 131  * with that protocol number to enter the system from the outside.
 132  */
 133 void
 134 div_input(struct mbuf *m, ...)
 135 {
 136         ipstat.ips_noproto++;
 137         m_freem(m);
 138 }
 139
 140 /*
 141  * Divert a packet by passing it up to the divert socket at port 'port'.
 142  *
 143  * Setup generic address and protocol structures for div_input routine,
 144  * then pass them along with mbuf chain.
 145  */
 146 void
 147 divert_packet(struct mbuf *m, int incoming, int port, int rule)
 148 {
 149         struct sockaddr_in divsrc = { sizeof divsrc, AF_INET };
 150         struct ip *ip;
 151         struct inpcb *inp;
 152         struct socket *sa;
 153         u_int16_t nport;
 154
 155         /* Sanity check */
 156         KASSERT(port != 0, ("%s: port=0", __FUNCTION__));
 157
 158         divsrc.sin_port = rule;         /* record matching rule */
 159
 160         /* Assure header */
 161         if (m->m_len < sizeof(struct ip) &&
 162             (m = m_pullup(m, sizeof(struct ip))) == NULL)
 163                 return;
 164         ip = mtod(m, struct ip *);
 165
 166         /*
 167          * Record receive interface address, if any.
 168          * But only for incoming packets.
 169          */
 170         divsrc.sin_addr.s_addr = 0;
 171         if (incoming) {
 172                 struct ifaddr *ifa;
 173
 174                 /* Sanity check */
 175                 KASSERT((m->m_flags & M_PKTHDR), ("%s: !PKTHDR", __FUNCTION__));
 176
 177                 /* Find IP address for receive interface */
 178                 TAILQ_FOREACH(ifa, &m->m_pkthdr.rcvif->if_addrhead, ifa_link) {
 179                         if (ifa->ifa_addr == NULL)
 180                                 continue;
 181                         if (ifa->ifa_addr->sa_family != AF_INET)
 182                                 continue;
 183                         divsrc.sin_addr =
 184                             ((struct sockaddr_in *) ifa->ifa_addr)->sin_addr;
 185                         break;
 186                 }
 187         }
 188         /*
 189          * Record the incoming interface name whenever we have one.
 190          */
 191         if (m->m_pkthdr.rcvif) {
 192                 /*
 193                  * Hide the actual interface name in there in the
 194                  * sin_zero array. XXX This needs to be moved to a
 195                  * different sockaddr type for divert, e.g.
 196                  * sockaddr_div with multiple fields like
 197                  * sockaddr_dl. Presently we have only 7 bytes
 198                  * but that will do for now as most interfaces
 199                  * are 4 or less + 2 or less bytes for unit.
 200                  * There is probably a faster way of doing this,
 201                  * possibly taking it from the sockaddr_dl on the iface.
 202                  * This solves the problem of a P2P link and a LAN interface
 203                  * having the same address, which can result in the wrong
 204                  * interface being assigned to the packet when fed back
 205                  * into the divert socket. Theoretically if the daemon saves
 206                  * and re-uses the sockaddr_in as suggested in the man pages,
 207                  * this iface name will come along for the ride.
 208                  * (see div_output for the other half of this.)
 209                  */
 210                 snprintf(divsrc.sin_zero, sizeof divsrc.sin_zero,
 211                          m->m_pkthdr.rcvif->if_xname);
 212         }
 213
 214         /* Put packet on socket queue, if any */
 215         sa = NULL;
 216         nport = htons((u_int16_t)port);
 217         LIST_FOREACH(inp, &divcbinfo.pcblisthead, inp_list) {
 218                 if (inp->inp_flags & INP_PLACEMARKER)
 219                         continue;
 220                 if (inp->inp_lport == nport)
 221                         sa = inp->inp_socket;
 222         }
 223         if (sa) {
 224                 if (sbappendaddr(&sa->so_rcv, (struct sockaddr *)&divsrc, m,
 225                                  (struct mbuf *)NULL) == 0)
 226                         m_freem(m);
 227                 else
 228                         sorwakeup(sa);
 229         } else {
 230                 m_freem(m);
 231                 ipstat.ips_noproto++;
 232                 ipstat.ips_delivered--;
 233         }
 234 }
 235
 236 /*
 237  * Deliver packet back into the IP processing machinery.
 238  *
 239  * If no address specified, or address is 0.0.0.0, send to ip_output();
 240  * otherwise, send to ip_input() and mark as having been received on
 241  * the interface with that address.
 242  */
 243 static int
 244 div_output(struct socket *so, struct mbuf *m,
 245         struct sockaddr_in *sin, struct mbuf *control)
 246 {
 247         int error = 0;
 248         struct m_hdr divert_tag;
 249
 250         /*
 251          * Prepare the tag for divert info. Note that a packet
 252          * with a 0 tag in mh_data is effectively untagged,
 253          * so we could optimize that case.
 254          */
 255         divert_tag.mh_type = MT_TAG;
 256         divert_tag.mh_flags = PACKET_TAG_DIVERT;
 257         divert_tag.mh_next = m;
 258         divert_tag.mh_data = 0;         /* the matching rule # */
 259         m->m_pkthdr.rcvif = NULL;       /* XXX is it necessary ? */
 260
 261         if (control)
 262                 m_freem(control);               /* XXX */
 263
 264         /* Loopback avoidance and state recovery */
 265         if (sin) {
 266                 int i;
 267
 268                 divert_tag.mh_data = (caddr_t)(int)sin->sin_port;
 269                 /*
 270                  * Find receive interface with the given name, stuffed
 271                  * (if it exists) in the sin_zero[] field.
 272                  * The name is user supplied data so don't trust its size
 273                  * or that it is zero terminated.
 274                  */
 275                 for (i = 0; sin->sin_zero[i] && i < sizeof sin->sin_zero; i++)
 276                         ;
 277                 if ( i > 0 && i < sizeof sin->sin_zero)
 278                         m->m_pkthdr.rcvif = ifunit(sin->sin_zero);
 279         }
 280
 281         /* Reinject packet into the system as incoming or outgoing */
 282         if (!sin || sin->sin_addr.s_addr == 0) {
 283                 struct inpcb *const inp = sotoinpcb(so);
 284                 struct ip *const ip = mtod(m, struct ip *);
 285
 286                 /*
 287                  * Don't allow both user specified and setsockopt options,
 288                  * and don't allow packet length sizes that will crash
 289                  */
 290                 if (((ip->ip_hl != (sizeof *ip) >> 2) && inp->inp_options) ||
 291                      ((u_short)ntohs(ip->ip_len) > m->m_pkthdr.len)) {
 292                         error = EINVAL;
 293                         goto cantsend;
 294                 }
 295
 296                 /* Convert fields to host order for ip_output() */
 297                 ip->ip_len = ntohs(ip->ip_len);
 298                 ip->ip_off = ntohs(ip->ip_off);
 299
 300                 /* Send packet to output processing */
 301                 ipstat.ips_rawout++;                    /* XXX */
 302                 error = ip_output((struct mbuf *)&divert_tag,
 303                             inp->inp_options, &inp->inp_route,
 304                             (so->so_options & SO_DONTROUTE) |
 305                             IP_ALLOWBROADCAST | IP_RAWOUTPUT,
 306                             inp->inp_moptions, NULL);
 307         } else {
 308                 if (m->m_pkthdr.rcvif == NULL) {
 309                         /*
 310                          * No luck with the name, check by IP address.
 311                          * Clear the port and the ifname to make sure
 312                          * there are no distractions for ifa_ifwithaddr.
 313                          */
 314                         struct  ifaddr *ifa;
 315
 316                         bzero(sin->sin_zero, sizeof sin->sin_zero);
 317                         sin->sin_port = 0;
 318                         ifa = ifa_ifwithaddr((struct sockaddr *) sin);
 319                         if (ifa == NULL) {
 320                                 error = EADDRNOTAVAIL;
 321                                 goto cantsend;
 322                         }
 323                         m->m_pkthdr.rcvif = ifa->ifa_ifp;
 324                 }
 325                 ip_input((struct mbuf *)&divert_tag);
 326         }
 327
 328         return error;
 329
 330 cantsend:
 331         m_freem(m);
 332         return error;
 333 }
 334
 335 static int
 336 div_attach(struct socket *so, int proto, struct pru_attach_info *ai)
 337 {
 338         struct inpcb *inp;
 339         int error, s;
 340
 341         inp  = sotoinpcb(so);
 342         if (inp)
 343                 panic("div_attach");
 344         if ((error = suser_cred(ai->p_ucred, NULL_CRED_OKAY)) != 0)
 345                 return error;
 346
 347         error = soreserve(so, div_sendspace, div_recvspace, ai->sb_rlimit);
 348         if (error)
 349                 return error;
 350         s = splnet();
 351         error = in_pcballoc(so, &divcbinfo);
 352         splx(s);
 353         if (error)
 354                 return error;
 355         inp = (struct inpcb *)so->so_pcb;
 356         inp->inp_ip_p = proto;
 357         inp->inp_vflag |= INP_IPV4;
 358         inp->inp_flags |= INP_HDRINCL;
 359         /*
 360          * The socket is always "connected" because
 361          * we always know "where" to send the packet.
 362          */
 363         so->so_state |= SS_ISCONNECTED;
 364         return 0;
 365 }
 366
 367 static int
 368 div_detach(struct socket *so)
 369 {
 370         struct inpcb *inp;
 371
 372         inp = sotoinpcb(so);
 373         if (inp == NULL)
 374                 panic("div_detach");
 375         in_pcbdetach(inp);
 376         return 0;
 377 }
 378
 379 static int
 380 div_abort(struct socket *so)
 381 {
 382         soisdisconnected(so);
 383         return div_detach(so);
 384 }
 385
 386 static int
 387 div_disconnect(struct socket *so)
 388 {
 389         if (!(so->so_state & SS_ISCONNECTED))
 390                 return ENOTCONN;
 391         return div_abort(so);
 392 }
 393
 394 static int
 395 div_bind(struct socket *so, struct sockaddr *nam, struct thread *td)
 396 {
 397         struct inpcb *inp;
 398         int s;
 399         int error;
 400
 401         s = splnet();
 402         inp = sotoinpcb(so);
 403         /* in_pcbbind assumes that nam is a sockaddr_in
 404          * and in_pcbbind requires a valid address. Since divert
 405          * sockets don't we need to make sure the address is
 406          * filled in properly.
 407          * XXX -- divert should not be abusing in_pcbind
 408          * and should probably have its own family.
 409          */
 410         if (nam->sa_family != AF_INET)
 411                 error = EAFNOSUPPORT;
 412         else {
 413                 ((struct sockaddr_in *)nam)->sin_addr.s_addr = INADDR_ANY;
 414                 error = in_pcbbind(inp, nam, td);
 415         }
 416         splx(s);
 417         return error;
 418 }
 419
 420 static int
 421 div_shutdown(struct socket *so)
 422 {
 423         socantsendmore(so);
 424         return 0;
 425 }
 426
 427 static int
 428 div_send(struct socket *so, int flags, struct mbuf *m, struct sockaddr *nam,
 429          struct mbuf *control, struct thread *td)
 430 {
 431         /* Packet must have a header (but that's about it) */
 432         if (m->m_len < sizeof(struct ip) &&
 433             (m = m_pullup(m, sizeof(struct ip))) == NULL) {
 434                 ipstat.ips_toosmall++;
 435                 m_freem(m);
 436                 return EINVAL;
 437         }
 438
 439         /* Send packet */
 440         return div_output(so, m, (struct sockaddr_in *)nam, control);
 441 }
 442
 443 SYSCTL_DECL(_net_inet_divert);
 444 SYSCTL_PROC(_net_inet_divert, OID_AUTO, pcblist, CTLFLAG_RD, &divcbinfo, 0,
 445             in_pcblist_global, "S,xinpcb", "List of active divert sockets");
 446
 447 struct pr_usrreqs div_usrreqs = {
 448         div_abort, pru_accept_notsupp, div_attach, div_bind,
 449         pru_connect_notsupp, pru_connect2_notsupp, in_control, div_detach,
 450         div_disconnect, pru_listen_notsupp, in_setpeeraddr, pru_rcvd_notsupp,
 451         pru_rcvoob_notsupp, div_send, pru_sense_null, div_shutdown,
 452         in_setsockaddr, sosend, soreceive, sopoll
 453 };