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 #include <syslog.h>
  28 #include <alloca.h>
  29
  30 #include <arpa/inet.h>
  31 #include <net/if.h>
  32 #include <netinet/ip6.h>
  33 #include <netpacket/packet.h>
  34 #include <linux/netlink.h>
  35
  36 #include <sys/socket.h>
  37 #include <sys/ioctl.h>
  38 #include <sys/epoll.h>
  39 #include <sys/types.h>
  40 #include <sys/wait.h>
  41 #include <sys/syscall.h>
  42
  43 #include <libubox/uloop.h>
  44 #include "odhcpd.h"
  45
  46
  47
  48 static int ioctl_sock;
  49 static int urandom_fd = -1;
  50
  51 static void sighandler(_unused int signal)
  52 {
  53         uloop_end();
  54 }
  55
  56
  57 static void print_usage(const char *app)
  58 {
  59         printf(
  60         "== %s Usage ==\n\n"
  61         "  -h, --help   Print this help\n"
  62         "  -l level     Specify log level 0..7 (default %d)\n",
  63                 app, config.log_level
  64         );
  65 }
  66
  67
  68 int main(int argc, char **argv)
  69 {
  70         openlog("odhcpd", LOG_PERROR | LOG_PID, LOG_DAEMON);
  71         int opt;
  72
  73         while ((opt = getopt(argc, argv, "hl:")) != -1) {
  74                 switch (opt) {
  75                 case 'h':
  76                         print_usage(argv[0]);
  77                         return 0;
  78                 case 'l':
  79                         config.log_level = (atoi(optarg) & LOG_PRIMASK);
  80                         fprintf(stderr, "Log level set to %d\n", config.log_level);
  81                         break;
  82                 }
  83         }
  84         setlogmask(LOG_UPTO(config.log_level));
  85         uloop_init();
  86
  87         if (getuid() != 0) {
  88                 syslog(LOG_ERR, "Must be run as root!");
  89                 return 2;
  90         }
  91
  92         ioctl_sock = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM | SOCK_CLOEXEC, 0);
  93
  94         if ((urandom_fd = open("/dev/urandom", O_RDONLY | O_CLOEXEC)) < 0)
  95                 return 4;
  96
  97         signal(SIGUSR1, SIG_IGN);
  98         signal(SIGINT, sighandler);
  99         signal(SIGTERM, sighandler);
 100
 101         if (netlink_init())
 102                 return 4;
 103
 104         if (router_init())
 105                 return 4;
 106
 107         if (dhcpv6_init())
 108                 return 4;
 109
 110         if (ndp_init())
 111                 return 4;
 112
 113 #ifdef DHCPV4_SUPPORT
 114         if (dhcpv4_init())
 115                 return 4;
 116 #endif
 117
 118         odhcpd_run();
 119         return 0;
 120 }
 121
 122
 123 // Read IPv6 MTU for interface
 124 int odhcpd_get_interface_config(const char *ifname, const char *what)
 125 {
 126         char buf[64];
 127         const char *sysctl_pattern = "/proc/sys/net/ipv6/conf/%s/%s";
 128         snprintf(buf, sizeof(buf), sysctl_pattern, ifname, what);
 129
 130         int fd = open(buf, O_RDONLY);
 131         ssize_t len = read(fd, buf, sizeof(buf) - 1);
 132         close(fd);
 133
 134         if (len < 0)
 135                 return -1;
 136
 137         buf[len] = 0;
 138         return atoi(buf);
 139 }
 140
 141
 142 // Read IPv6 MAC for interface
 143 int odhcpd_get_mac(const struct interface *iface, uint8_t mac[6])
 144 {
 145         struct ifreq ifr;
 146
 147         memset(&ifr, 0, sizeof(ifr));
 148         strncpy(ifr.ifr_name, iface->ifname, sizeof(ifr.ifr_name) - 1);
 149         if (ioctl(ioctl_sock, SIOCGIFHWADDR, &ifr) < 0)
 150                 return -1;
 151
 152         memcpy(mac, ifr.ifr_hwaddr.sa_data, 6);
 153         return 0;
 154 }
 155
 156
 157 // Forwards a packet on a specific interface
 158 ssize_t odhcpd_send(int socket, struct sockaddr_in6 *dest,
 159                 struct iovec *iov, size_t iov_len,
 160                 const struct interface *iface)
 161 {
 162         // Construct headers
 163         uint8_t cmsg_buf[CMSG_SPACE(sizeof(struct in6_pktinfo))] = {0};
 164         struct msghdr msg = {
 165                 .msg_name = (void *) dest,
 166                 .msg_namelen = sizeof(*dest),
 167                 .msg_iov = iov,
 168                 .msg_iovlen = iov_len,
 169                 .msg_control = cmsg_buf,
 170                 .msg_controllen = sizeof(cmsg_buf),
 171                 .msg_flags = 0
 172         };
 173
 174         // Set control data (define destination interface)
 175         struct cmsghdr *chdr = CMSG_FIRSTHDR(&msg);
 176         chdr->cmsg_level = IPPROTO_IPV6;
 177         chdr->cmsg_type = IPV6_PKTINFO;
 178         chdr->cmsg_len = CMSG_LEN(sizeof(struct in6_pktinfo));
 179         struct in6_pktinfo *pktinfo = (struct in6_pktinfo*)CMSG_DATA(chdr);
 180         pktinfo->ipi6_ifindex = iface->ifindex;
 181
 182         // Also set scope ID if link-local
 183         if (IN6_IS_ADDR_LINKLOCAL(&dest->sin6_addr)
 184                         || IN6_IS_ADDR_MC_LINKLOCAL(&dest->sin6_addr))
 185                 dest->sin6_scope_id = iface->ifindex;
 186
 187         char ipbuf[INET6_ADDRSTRLEN];
 188         inet_ntop(AF_INET6, &dest->sin6_addr, ipbuf, sizeof(ipbuf));
 189
 190         ssize_t sent = sendmsg(socket, &msg, MSG_DONTWAIT);
 191         if (sent < 0)
 192                 syslog(LOG_NOTICE, "Failed to send to %s%%%s (%m)",
 193                                 ipbuf, iface->ifname);
 194         else
 195                 syslog(LOG_DEBUG, "Sent %li bytes to %s%%%s",
 196                                 (long)sent, ipbuf, iface->ifname);
 197         return sent;
 198 }
 199
 200
 201 static int odhcpd_get_linklocal_interface_address(int ifindex, struct in6_addr *lladdr)
 202 {
 203         int status = -1;
 204         struct sockaddr_in6 addr = {AF_INET6, 0, 0, ALL_IPV6_ROUTERS, ifindex};
 205         socklen_t alen = sizeof(addr);
 206         int sock = socket(AF_INET6, SOCK_RAW, IPPROTO_ICMPV6);
 207
 208         if (!connect(sock, (struct sockaddr*)&addr, sizeof(addr)) &&
 209                         !getsockname(sock, (struct sockaddr*)&addr, &alen)) {
 210                 *lladdr = addr.sin6_addr;
 211                 status = 0;
 212         }
 213
 214         close(sock);
 215
 216         return status;
 217 }
 218
 219 /*
 220  * DNS address selection criteria order :
 221  * - use IPv6 address with valid lifetime if none is yet selected
 222  * - use IPv6 address with a preferred lifetime if the already selected IPv6 address is deprecated
 223  * - use an IPv6 ULA address if the already selected IPv6 address is not an ULA address
 224  * - use the IPv6 address with the longest preferred lifetime
 225  */
 226 int odhcpd_get_interface_dns_addr(const struct interface *iface, struct in6_addr *addr)
 227 {
 228         time_t now = odhcpd_time();
 229         ssize_t m = -1;
 230
 231         for (size_t i = 0; i < iface->addr6_len; ++i) {
 232                 if (iface->addr6[i].valid <= (uint32_t)now)
 233                         continue;
 234
 235                 if (m < 0) {
 236                         m = i;
 237                         continue;
 238                 }
 239
 240                 if (iface->addr6[m].preferred >= (uint32_t)now &&
 241                                 iface->addr6[i].preferred < (uint32_t)now)
 242                         continue;
 243
 244                 if (IN6_IS_ADDR_ULA(&iface->addr6[i].addr.in6)) {
 245                         if (!IN6_IS_ADDR_ULA(&iface->addr6[m].addr.in6)) {
 246                                 m = i;
 247                                 continue;
 248                         }
 249                 } else if (IN6_IS_ADDR_ULA(&iface->addr6[m].addr.in6))
 250                         continue;
 251
 252                 if (iface->addr6[i].preferred > iface->addr6[m].preferred)
 253                         m = i;
 254         }
 255
 256         if (m >= 0) {
 257                 *addr = iface->addr6[m].addr.in6;
 258                 return 0;
 259         }
 260
 261         return odhcpd_get_linklocal_interface_address(iface->ifindex, addr);
 262 }
 263
 264 struct interface* odhcpd_get_interface_by_index(int ifindex)
 265 {
 266         struct interface *iface;
 267         list_for_each_entry(iface, &interfaces, head)
 268                 if (iface->ifindex == ifindex)
 269                         return iface;
 270
 271         return NULL;
 272 }
 273
 274
 275 struct interface* odhcpd_get_interface_by_name(const char *name)
 276 {
 277         struct interface *iface;
 278         list_for_each_entry(iface, &interfaces, head)
 279                 if (!strcmp(iface->ifname, name))
 280                         return iface;
 281
 282         return NULL;
 283 }
 284
 285
 286 struct interface* odhcpd_get_master_interface(void)
 287 {
 288         struct interface *iface;
 289         list_for_each_entry(iface, &interfaces, head)
 290                 if (iface->master)
 291                         return iface;
 292
 293         return NULL;
 294 }
 295
 296
 297 // Convenience function to receive and do basic validation of packets
 298 static void odhcpd_receive_packets(struct uloop_fd *u, _unused unsigned int events)
 299 {
 300         struct odhcpd_event *e = container_of(u, struct odhcpd_event, uloop);
 301
 302         uint8_t data_buf[8192], cmsg_buf[128];
 303         union {
 304                 struct sockaddr_in6 in6;
 305                 struct sockaddr_in in;
 306                 struct sockaddr_ll ll;
 307                 struct sockaddr_nl nl;
 308         } addr;
 309
 310         if (u->error) {
 311                 int ret = -1;
 312                 socklen_t ret_len = sizeof(ret);
 313                 getsockopt(u->fd, SOL_SOCKET, SO_ERROR, &ret, &ret_len);
 314                 u->error = false;
 315                 if (e->handle_error)
 316                         e->handle_error(e, ret);
 317         }
 318
 319         if (e->recv_msgs) {
 320                 e->recv_msgs(e);
 321                 return;
 322         }
 323
 324         while (true) {
 325                 struct iovec iov = {data_buf, sizeof(data_buf)};
 326                 struct msghdr msg = {
 327                         .msg_name = (void *) &addr,
 328                         .msg_namelen = sizeof(addr),
 329                         .msg_iov = &iov,
 330                         .msg_iovlen = 1,
 331                         .msg_control = cmsg_buf,
 332                         .msg_controllen = sizeof(cmsg_buf),
 333                         .msg_flags = 0
 334                 };
 335
 336                 ssize_t len = recvmsg(u->fd, &msg, MSG_DONTWAIT);
 337                 if (len < 0) {
 338                         if (errno == EAGAIN)
 339                                 break;
 340                         else
 341                                 continue;
 342                 }
 343
 344
 345                 // Extract destination interface
 346                 int destiface = 0;
 347                 int *hlim = NULL;
 348                 void *dest = NULL;
 349                 struct in6_pktinfo *pktinfo;
 350                 struct in_pktinfo *pkt4info;
 351                 for (struct cmsghdr *ch = CMSG_FIRSTHDR(&msg); ch != NULL; ch = CMSG_NXTHDR(&msg, ch)) {
 352                         if (ch->cmsg_level == IPPROTO_IPV6 &&
 353                                         ch->cmsg_type == IPV6_PKTINFO) {
 354                                 pktinfo = (struct in6_pktinfo*)CMSG_DATA(ch);
 355                                 destiface = pktinfo->ipi6_ifindex;
 356                                 dest = &pktinfo->ipi6_addr;
 357                         } else if (ch->cmsg_level == IPPROTO_IP &&
 358                                         ch->cmsg_type == IP_PKTINFO) {
 359                                 pkt4info = (struct in_pktinfo*)CMSG_DATA(ch);
 360                                 destiface = pkt4info->ipi_ifindex;
 361                                 dest = &pkt4info->ipi_addr;
 362                         } else if (ch->cmsg_level == IPPROTO_IPV6 &&
 363                                         ch->cmsg_type == IPV6_HOPLIMIT) {
 364                                 hlim = (int*)CMSG_DATA(ch);
 365                         }
 366                 }
 367
 368                 // Check hoplimit if received
 369                 if (hlim && *hlim != 255)
 370                         continue;
 371
 372                 // Detect interface for packet sockets
 373                 if (addr.ll.sll_family == AF_PACKET)
 374                         destiface = addr.ll.sll_ifindex;
 375
 376                 char ipbuf[INET6_ADDRSTRLEN] = "kernel";
 377                 if (addr.ll.sll_family == AF_PACKET &&
 378                                 len >= (ssize_t)sizeof(struct ip6_hdr))
 379                         inet_ntop(AF_INET6, &data_buf[8], ipbuf, sizeof(ipbuf));
 380                 else if (addr.in6.sin6_family == AF_INET6)
 381                         inet_ntop(AF_INET6, &addr.in6.sin6_addr, ipbuf, sizeof(ipbuf));
 382                 else if (addr.in.sin_family == AF_INET)
 383                         inet_ntop(AF_INET, &addr.in.sin_addr, ipbuf, sizeof(ipbuf));
 384
 385                 // From netlink
 386                 if (addr.nl.nl_family == AF_NETLINK) {
 387                         syslog(LOG_DEBUG, "Received %li Bytes from %s%%%s", (long)len,
 388                                         ipbuf, "netlink");
 389                         e->handle_dgram(&addr, data_buf, len, NULL, dest);
 390                         return;
 391                 } else if (destiface != 0) {
 392                         struct interface *iface;
 393                         list_for_each_entry(iface, &interfaces, head) {
 394                                 if (iface->ifindex != destiface)
 395                                         continue;
 396
 397                                 syslog(LOG_DEBUG, "Received %li Bytes from %s%%%s", (long)len,
 398                                                 ipbuf, iface->ifname);
 399
 400                                 e->handle_dgram(&addr, data_buf, len, iface, dest);
 401                         }
 402                 }
 403
 404
 405         }
 406 }
 407
 408 // Register events for the multiplexer
 409 int odhcpd_register(struct odhcpd_event *event)
 410 {
 411         event->uloop.cb = odhcpd_receive_packets;
 412         return uloop_fd_add(&event->uloop, ULOOP_READ |
 413                         ((event->handle_error) ? ULOOP_ERROR_CB : 0));
 414 }
 415
 416 int odhcpd_deregister(struct odhcpd_event *event)
 417 {
 418         event->uloop.cb = NULL;
 419         return uloop_fd_delete(&event->uloop);
 420 }
 421
 422 void odhcpd_process(struct odhcpd_event *event)
 423 {
 424         odhcpd_receive_packets(&event->uloop, 0);
 425 }
 426
 427 int odhcpd_urandom(void *data, size_t len)
 428 {
 429         return read(urandom_fd, data, len);
 430 }
 431
 432
 433 time_t odhcpd_time(void)
 434 {
 435         struct timespec ts;
 436         syscall(SYS_clock_gettime, CLOCK_MONOTONIC, &ts);
 437         return ts.tv_sec;
 438 }
 439
 440
 441 static const char hexdigits[] = "0123456789abcdef";
 442 static const int8_t hexvals[] = {
 443     -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -2, -2, -1, -1, -2, -1, -1,
 444     -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1,
 445     -2, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1,
 446      0,  1,  2,  3,  4,  5,  6,  7,  8,  9, -1, -1, -1, -1, -1, -1,
 447     -1, 10, 11, 12, 13, 14, 15, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1,
 448     -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1,
 449     -1, 10, 11, 12, 13, 14, 15, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1,
 450     -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1,
 451 };
 452
 453 ssize_t odhcpd_unhexlify(uint8_t *dst, size_t len, const char *src)
 454 {
 455         size_t c;
 456         for (c = 0; c < len && src[0] && src[1]; ++c) {
 457                 int8_t x = (int8_t)*src++;
 458                 int8_t y = (int8_t)*src++;
 459                 if (x < 0 || (x = hexvals[x]) < 0
 460                                 || y < 0 || (y = hexvals[y]) < 0)
 461                         return -1;
 462                 dst[c] = x << 4 | y;
 463                 while (((int8_t)*src) < 0 ||
 464                                 (*src && hexvals[(uint8_t)*src] < 0))
 465                         src++;
 466         }
 467
 468         return c;
 469 }
 470
 471
 472 void odhcpd_hexlify(char *dst, const uint8_t *src, size_t len)
 473 {
 474         for (size_t i = 0; i < len; ++i) {
 475                 *dst++ = hexdigits[src[i] >> 4];
 476                 *dst++ = hexdigits[src[i] & 0x0f];
 477         }
 478         *dst = 0;
 479 }
 480
 481 const char *odhcpd_print_mac(const uint8_t *mac, const size_t len)
 482 {
 483         static char buf[32];
 484
 485         snprintf(buf, sizeof(buf), "%02x", mac[0]);
 486         for (size_t i = 1, j = 2; i < len && j < sizeof(buf); i++, j += 3)
 487                 snprintf(buf + j, sizeof(buf) - j, ":%02x", mac[i]);
 488
 489         return buf;
 490 }
 491
 492 int odhcpd_bmemcmp(const void *av, const void *bv, size_t bits)
 493 {
 494         const uint8_t *a = av, *b = bv;
 495         size_t bytes = bits / 8;
 496         bits %= 8;
 497
 498         int res = memcmp(a, b, bytes);
 499         if (res == 0 && bits > 0)
 500                 res = (a[bytes] >> (8 - bits)) - (b[bytes] >> (8 - bits));
 501
 502         return res;
 503 }
 504
 505
 506 void odhcpd_bmemcpy(void *av, const void *bv, size_t bits)
 507 {
 508         uint8_t *a = av;
 509         const uint8_t *b = bv;
 510
 511         size_t bytes = bits / 8;
 512         bits %= 8;
 513         memcpy(a, b, bytes);
 514
 515         if (bits > 0) {
 516                 uint8_t mask = (1 << (8 - bits)) - 1;
 517                 a[bytes] = (a[bytes] & mask) | ((~mask) & b[bytes]);
 518         }
 519 }
 520
 521
 522 int odhcpd_netmask2bitlen(bool inet6, void *mask)
 523 {
 524         int bits;
 525         struct in_addr *v4;
 526         struct in6_addr *v6;
 527
 528         if (inet6)
 529                 for (bits = 0, v6 = mask;
 530                      bits < 128 && (v6->s6_addr[bits / 8] << (bits % 8)) & 128;
 531                      bits++);
 532         else
 533                 for (bits = 0, v4 = mask;
 534                      bits < 32 && (ntohl(v4->s_addr) << bits) & 0x80000000;
 535                      bits++);
 536
 537         return bits;
 538 }
 539
 540 bool odhcpd_bitlen2netmask(bool inet6, unsigned int bits, void *mask)
 541 {
 542         uint8_t b;
 543         struct in_addr *v4;
 544         struct in6_addr *v6;
 545
 546         if (inet6)
 547         {
 548                 if (bits > 128)
 549                         return false;
 550
 551                 v6 = mask;
 552
 553                 for (unsigned int i = 0; i < sizeof(v6->s6_addr); i++)
 554                 {
 555                         b = (bits > 8) ? 8 : bits;
 556                         v6->s6_addr[i] = (uint8_t)(0xFF << (8 - b));
 557                         bits -= b;
 558                 }
 559         }
 560         else
 561         {
 562                 if (bits > 32)
 563                         return false;
 564
 565                 v4 = mask;
 566                 v4->s_addr = bits ? htonl(~((1 << (32 - bits)) - 1)) : 0;
 567         }
 568
 569         return true;
 570 }