dhcpv6: fix calculation of T1 and T2
[project/odhcpd.git] / src / odhcpd.c
1 /**
2  * Copyright (C) 2012-2013 Steven Barth <steven@midlink.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 v2 as published by
6  * the Free Software Foundation.
7  *
8  * This program is distributed in the hope that it will be useful,
9  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
10  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
11  * GNU General Public License for more details.
12  *
13  */
14
15 #include <time.h>
16 #include <errno.h>
17 #include <fcntl.h>
18 #include <stdio.h>
19 #include <resolv.h>
20 #include <getopt.h>
21 #include <stddef.h>
22 #include <stdlib.h>
23 #include <string.h>
24 #include <unistd.h>
25 #include <signal.h>
26 #include <stdbool.h>
27
28 #include <arpa/inet.h>
29 #include <net/if.h>
30 #include <netinet/ip6.h>
31 #include <netpacket/packet.h>
32 #include <linux/rtnetlink.h>
33
34 #include <sys/socket.h>
35 #include <sys/ioctl.h>
36 #include <sys/epoll.h>
37 #include <sys/types.h>
38 #include <sys/wait.h>
39 #include <sys/syscall.h>
40
41 #include <libubox/uloop.h>
42 #include "odhcpd.h"
43
44
45
46 static int ioctl_sock;
47 static int rtnl_socket = -1;
48 static int rtnl_seq = 0;
49 static int urandom_fd = -1;
50
51
52 static void sighandler(_unused int signal)
53 {
54         uloop_end();
55 }
56
57
58 int main()
59 {
60         openlog("odhcpd", LOG_PERROR | LOG_PID, LOG_DAEMON);
61         setlogmask(LOG_UPTO(LOG_WARNING));
62         uloop_init();
63
64         if (getuid() != 0) {
65                 syslog(LOG_ERR, "Must be run as root!");
66                 return 2;
67         }
68
69         ioctl_sock = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM | SOCK_CLOEXEC, 0);
70
71         if ((rtnl_socket = odhcpd_open_rtnl()) < 0) {
72                 syslog(LOG_ERR, "Unable to open socket: %s", strerror(errno));
73                 return 2;
74         }
75
76         if ((urandom_fd = open("/dev/urandom", O_RDONLY | O_CLOEXEC)) < 0)
77                 return 4;
78
79         signal(SIGUSR1, SIG_IGN);
80         signal(SIGINT, sighandler);
81         signal(SIGTERM, sighandler);
82
83         if (init_router())
84                 return 4;
85
86         if (init_dhcpv6())
87                 return 4;
88
89         if (init_ndp())
90                 return 4;
91
92         if (init_dhcpv4())
93                 return 4;
94
95         odhcpd_run();
96         return 0;
97 }
98
99 int odhcpd_open_rtnl(void)
100 {
101         int sock = socket(AF_NETLINK, SOCK_RAW | SOCK_CLOEXEC, NETLINK_ROUTE);
102
103         // Connect to the kernel netlink interface
104         struct sockaddr_nl nl = {.nl_family = AF_NETLINK};
105         if (connect(sock, (struct sockaddr*)&nl, sizeof(nl))) {
106                 syslog(LOG_ERR, "Failed to connect to kernel rtnetlink: %s",
107                                 strerror(errno));
108                 return -1;
109         }
110
111         return sock;
112 }
113
114
115 // Read IPv6 MTU for interface
116 int odhcpd_get_interface_mtu(const char *ifname)
117 {
118         char buf[64];
119         const char *sysctl_pattern = "/proc/sys/net/ipv6/conf/%s/mtu";
120         snprintf(buf, sizeof(buf), sysctl_pattern, ifname);
121
122         int fd = open(buf, O_RDONLY);
123         ssize_t len = read(fd, buf, sizeof(buf) - 1);
124         close(fd);
125
126         if (len < 0)
127                 return -1;
128
129
130         buf[len] = 0;
131         return atoi(buf);
132
133 }
134
135
136 // Read IPv6 MAC for interface
137 int odhcpd_get_mac(const struct interface *iface, uint8_t mac[6])
138 {
139         struct ifreq ifr;
140         memset(&ifr, 0, sizeof(ifr));
141         strncpy(ifr.ifr_name, iface->ifname, sizeof(ifr.ifr_name));
142         if (ioctl(ioctl_sock, SIOCGIFHWADDR, &ifr) < 0)
143                 return -1;
144         memcpy(mac, ifr.ifr_hwaddr.sa_data, 6);
145         return 0;
146 }
147
148
149 // Forwards a packet on a specific interface
150 ssize_t odhcpd_send(int socket, struct sockaddr_in6 *dest,
151                 struct iovec *iov, size_t iov_len,
152                 const struct interface *iface)
153 {
154         // Construct headers
155         uint8_t cmsg_buf[CMSG_SPACE(sizeof(struct in6_pktinfo))] = {0};
156         struct msghdr msg = {(void*)dest, sizeof(*dest), iov, iov_len,
157                                 cmsg_buf, sizeof(cmsg_buf), 0};
158
159         // Set control data (define destination interface)
160         struct cmsghdr *chdr = CMSG_FIRSTHDR(&msg);
161         chdr->cmsg_level = IPPROTO_IPV6;
162         chdr->cmsg_type = IPV6_PKTINFO;
163         chdr->cmsg_len = CMSG_LEN(sizeof(struct in6_pktinfo));
164         struct in6_pktinfo *pktinfo = (struct in6_pktinfo*)CMSG_DATA(chdr);
165         pktinfo->ipi6_ifindex = iface->ifindex;
166
167         // Also set scope ID if link-local
168         if (IN6_IS_ADDR_LINKLOCAL(&dest->sin6_addr)
169                         || IN6_IS_ADDR_MC_LINKLOCAL(&dest->sin6_addr))
170                 dest->sin6_scope_id = iface->ifindex;
171
172         // IPV6_PKTINFO doesn't really work for IPv6-raw sockets (bug?)
173         if (dest->sin6_port == 0) {
174                 msg.msg_control = NULL;
175                 msg.msg_controllen = 0;
176         }
177
178         char ipbuf[INET6_ADDRSTRLEN];
179         inet_ntop(AF_INET6, &dest->sin6_addr, ipbuf, sizeof(ipbuf));
180
181         ssize_t sent = sendmsg(socket, &msg, MSG_DONTWAIT);
182         if (sent < 0)
183                 syslog(LOG_NOTICE, "Failed to send to %s%%%s (%s)",
184                                 ipbuf, iface->ifname, strerror(errno));
185         else
186                 syslog(LOG_DEBUG, "Sent %li bytes to %s%%%s",
187                                 (long)sent, ipbuf, iface->ifname);
188         return sent;
189 }
190
191
192 // Detect an IPV6-address currently assigned to the given interface
193 ssize_t odhcpd_get_interface_addresses(int ifindex,
194                 struct odhcpd_ipaddr *addrs, size_t cnt)
195 {
196         struct {
197                 struct nlmsghdr nhm;
198                 struct ifaddrmsg ifa;
199         } req = {{sizeof(req), RTM_GETADDR, NLM_F_REQUEST | NLM_F_DUMP,
200                         ++rtnl_seq, 0}, {AF_INET6, 0, 0, 0, ifindex}};
201         if (send(rtnl_socket, &req, sizeof(req), 0) < (ssize_t)sizeof(req))
202                 return 0;
203
204         uint8_t buf[8192];
205         ssize_t len = 0, ret = 0;
206
207         for (struct nlmsghdr *nhm = NULL; ; nhm = NLMSG_NEXT(nhm, len)) {
208                 while (len < 0 || !NLMSG_OK(nhm, (size_t)len)) {
209                         len = recv(rtnl_socket, buf, sizeof(buf), 0);
210                         nhm = (struct nlmsghdr*)buf;
211                         if (len < 0 || !NLMSG_OK(nhm, (size_t)len)) {
212                                 if (errno == EINTR)
213                                         continue;
214                                 else
215                                         return ret;
216                         }
217                 }
218
219                 if (nhm->nlmsg_type != RTM_NEWADDR)
220                         break;
221
222                 // Skip address but keep clearing socket buffer
223                 if (ret >= (ssize_t)cnt)
224                         continue;
225
226                 struct ifaddrmsg *ifa = NLMSG_DATA(nhm);
227                 if (ifa->ifa_scope != RT_SCOPE_UNIVERSE ||
228                                 (ifindex && ifa->ifa_index != (unsigned)ifindex))
229                         continue;
230
231                 struct rtattr *rta = (struct rtattr*)&ifa[1];
232                 size_t alen = NLMSG_PAYLOAD(nhm, sizeof(*ifa));
233                 memset(&addrs[ret], 0, sizeof(addrs[ret]));
234                 addrs[ret].prefix = ifa->ifa_prefixlen;
235
236                 while (RTA_OK(rta, alen)) {
237                         if (rta->rta_type == IFA_ADDRESS) {
238                                 memcpy(&addrs[ret].addr, RTA_DATA(rta),
239                                                 sizeof(struct in6_addr));
240                         } else if (rta->rta_type == IFA_CACHEINFO) {
241                                 struct ifa_cacheinfo *ifc = RTA_DATA(rta);
242                                 addrs[ret].preferred = ifc->ifa_prefered;
243                                 addrs[ret].valid = ifc->ifa_valid;
244                         }
245
246                         rta = RTA_NEXT(rta, alen);
247                 }
248
249                 if (ifa->ifa_flags & IFA_F_DEPRECATED)
250                         addrs[ret].preferred = 0;
251
252                 addrs[ret].has_class = false;
253                 addrs[ret].class = 0;
254 #ifdef WITH_UBUS
255                 struct interface *iface = odhcpd_get_interface_by_index(ifindex);
256                 if (iface)
257                         addrs[ret].has_class = ubus_get_class(iface->ifname,
258                                         &addrs[ret].addr, &addrs[ret].class);
259 #endif
260                 ++ret;
261         }
262
263         return ret;
264 }
265
266
267 struct interface* odhcpd_get_interface_by_index(int ifindex)
268 {
269         struct interface *iface;
270         list_for_each_entry(iface, &interfaces, head)
271                 if (iface->ifindex == ifindex)
272                         return iface;
273
274         return NULL;
275 }
276
277
278 struct interface* odhcpd_get_interface_by_name(const char *name)
279 {
280         struct interface *iface;
281         list_for_each_entry(iface, &interfaces, head)
282                 if (!strcmp(iface->ifname, name))
283                         return iface;
284
285         return NULL;
286 }
287
288
289 struct interface* odhcpd_get_master_interface(void)
290 {
291         struct interface *iface;
292         list_for_each_entry(iface, &interfaces, head)
293                 if (iface->master)
294                         return iface;
295
296         return NULL;
297 }
298
299
300 // Convenience function to receive and do basic validation of packets
301 static void odhcpd_receive_packets(struct uloop_fd *u, _unused unsigned int events)
302 {
303         struct odhcpd_event *e = container_of(u, struct odhcpd_event, uloop);
304
305         uint8_t data_buf[RELAYD_BUFFER_SIZE], cmsg_buf[128];
306         union {
307                 struct sockaddr_in6 in6;
308                 struct sockaddr_in in;
309                 struct sockaddr_ll ll;
310                 struct sockaddr_nl nl;
311         } addr;
312
313         while (true) {
314                 struct iovec iov = {data_buf, sizeof(data_buf)};
315                 struct msghdr msg = {&addr, sizeof(addr), &iov, 1,
316                                 cmsg_buf, sizeof(cmsg_buf), 0};
317
318                 ssize_t len = recvmsg(u->fd, &msg, MSG_DONTWAIT);
319                 if (len < 0) {
320                         if (errno == EAGAIN)
321                                 break;
322                         else
323                                 continue;
324                 }
325
326
327                 // Extract destination interface
328                 int destiface = 0;
329                 int *hlim = NULL;
330                 void *dest = NULL;
331                 struct in6_pktinfo *pktinfo;
332                 struct in_pktinfo *pkt4info;
333                 for (struct cmsghdr *ch = CMSG_FIRSTHDR(&msg); ch != NULL; ch = CMSG_NXTHDR(&msg, ch)) {
334                         if (ch->cmsg_level == IPPROTO_IPV6 &&
335                                         ch->cmsg_type == IPV6_PKTINFO) {
336                                 pktinfo = (struct in6_pktinfo*)CMSG_DATA(ch);
337                                 destiface = pktinfo->ipi6_ifindex;
338                                 dest = &pktinfo->ipi6_addr;
339                         } else if (ch->cmsg_level == IPPROTO_IP &&
340                                         ch->cmsg_type == IP_PKTINFO) {
341                                 pkt4info = (struct in_pktinfo*)CMSG_DATA(ch);
342                                 destiface = pkt4info->ipi_ifindex;
343                                 dest = &pkt4info->ipi_addr;
344                         } else if (ch->cmsg_level == IPPROTO_IPV6 &&
345                                         ch->cmsg_type == IPV6_HOPLIMIT) {
346                                 hlim = (int*)CMSG_DATA(ch);
347                         }
348                 }
349
350                 // Check hoplimit if received
351                 if (hlim && *hlim != 255)
352                         continue;
353
354                 // Detect interface for packet sockets
355                 if (addr.ll.sll_family == AF_PACKET)
356                         destiface = addr.ll.sll_ifindex;
357
358                 struct interface *iface =
359                                 odhcpd_get_interface_by_index(destiface);
360
361                 if (!iface && addr.nl.nl_family != AF_NETLINK)
362                         continue;
363
364                 char ipbuf[INET6_ADDRSTRLEN] = "kernel";
365                 if (addr.ll.sll_family == AF_PACKET &&
366                                 len >= (ssize_t)sizeof(struct ip6_hdr))
367                         inet_ntop(AF_INET6, &data_buf[8], ipbuf, sizeof(ipbuf));
368                 else if (addr.in6.sin6_family == AF_INET6)
369                         inet_ntop(AF_INET6, &addr.in6.sin6_addr, ipbuf, sizeof(ipbuf));
370                 else if (addr.in.sin_family == AF_INET)
371                         inet_ntop(AF_INET, &addr.in.sin_addr, ipbuf, sizeof(ipbuf));
372
373                 syslog(LOG_DEBUG, "--");
374                 syslog(LOG_DEBUG, "Received %li Bytes from %s%%%s", (long)len,
375                                 ipbuf, (iface) ? iface->ifname : "netlink");
376
377                 e->handle_dgram(&addr, data_buf, len, iface, dest);
378         }
379 }
380
381 // Register events for the multiplexer
382 int odhcpd_register(struct odhcpd_event *event)
383 {
384         event->uloop.cb = odhcpd_receive_packets;
385         return uloop_fd_add(&event->uloop, ULOOP_READ);
386 }
387
388 void odhcpd_process(struct odhcpd_event *event)
389 {
390         odhcpd_receive_packets(&event->uloop, 0);
391 }
392
393 void odhcpd_urandom(void *data, size_t len)
394 {
395         read(urandom_fd, data, len);
396 }
397
398
399 time_t odhcpd_time(void)
400 {
401         struct timespec ts;
402         syscall(SYS_clock_gettime, CLOCK_MONOTONIC, &ts);
403         return ts.tv_sec;
404 }
405
406
407 static const char hexdigits[] = "0123456789abcdef";
408 static const int8_t hexvals[] = {
409     -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -2, -2, -1, -1, -2, -1, -1,
410     -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1,
411     -2, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1,
412      0,  1,  2,  3,  4,  5,  6,  7,  8,  9, -1, -1, -1, -1, -1, -1,
413     -1, 10, 11, 12, 13, 14, 15, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1,
414     -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1,
415     -1, 10, 11, 12, 13, 14, 15, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1,
416     -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1,
417 };
418
419 ssize_t odhcpd_unhexlify(uint8_t *dst, size_t len, const char *src)
420 {
421         size_t c;
422         for (c = 0; c < len && src[0] && src[1]; ++c) {
423                 int8_t x = (int8_t)*src++;
424                 int8_t y = (int8_t)*src++;
425                 if (x < 0 || (x = hexvals[x]) < 0
426                                 || y < 0 || (y = hexvals[y]) < 0)
427                         return -1;
428                 dst[c] = x << 4 | y;
429                 while (((int8_t)*src) < 0 ||
430                                 (*src && hexvals[(uint8_t)*src] < 0))
431                         src++;
432         }
433
434         return c;
435 }
436
437
438 void odhcpd_hexlify(char *dst, const uint8_t *src, size_t len)
439 {
440         for (size_t i = 0; i < len; ++i) {
441                 *dst++ = hexdigits[src[i] >> 4];
442                 *dst++ = hexdigits[src[i] & 0x0f];
443         }
444         *dst = 0;
445 }
446
447
448 int odhcpd_bmemcmp(const void *av, const void *bv, size_t bits)
449 {
450         const uint8_t *a = av, *b = bv;
451         size_t bytes = bits / 8;
452         bits %= 8;
453
454         int res = memcmp(a, b, bytes);
455         if (res == 0 && bits > 0)
456                 res = (a[bytes] >> (8 - bits)) - (b[bytes] >> (8 - bits));
457
458         return res;
459 }
460
461
462 void odhcpd_bmemcpy(void *av, const void *bv, size_t bits)
463 {
464         uint8_t *a = av;
465         const uint8_t *b = bv;
466
467         size_t bytes = bits / 8;
468         bits %= 8;
469         memcpy(a, b, bytes);
470
471         if (bits > 0) {
472                 uint8_t mask = (1 << (8 - bits)) - 1;
473                 a[bytes] = (a[bytes] & mask) | ((~mask) & b[bytes]);
474         }
475 }