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 int main()
  53 {
  54         openlog("odhcpd", LOG_PERROR | LOG_PID, LOG_DAEMON);
  55         uloop_init();
  56
  57         if (getuid() != 0) {
  58                 syslog(LOG_ERR, "Must be run as root!");
  59                 return 2;
  60         }
  61
  62         ioctl_sock = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM | SOCK_CLOEXEC, 0);
  63
  64         if ((rtnl_socket = odhcpd_open_rtnl()) < 0) {
  65                 syslog(LOG_ERR, "Unable to open socket: %s", strerror(errno));
  66                 return 2;
  67         }
  68
  69         if ((urandom_fd = open("/dev/urandom", O_RDONLY | O_CLOEXEC)) < 0)
  70                 return 4;
  71
  72         signal(SIGUSR1, SIG_IGN);
  73
  74         if (init_router())
  75                 return 4;
  76
  77         if (init_dhcpv6())
  78                 return 4;
  79
  80         if (init_ndp())
  81                 return 4;
  82
  83         if (init_dhcpv4())
  84                 return 4;
  85
  86         if (init_ubus())
  87                 return 4;
  88
  89         odhcpd_run();
  90         return 0;
  91 }
  92
  93 int odhcpd_open_rtnl(void)
  94 {
  95         int sock = socket(AF_NETLINK, SOCK_RAW | SOCK_CLOEXEC, NETLINK_ROUTE);
  96
  97         // Connect to the kernel netlink interface
  98         struct sockaddr_nl nl = {.nl_family = AF_NETLINK};
  99         if (connect(sock, (struct sockaddr*)&nl, sizeof(nl))) {
 100                 syslog(LOG_ERR, "Failed to connect to kernel rtnetlink: %s",
 101                                 strerror(errno));
 102                 return -1;
 103         }
 104
 105         return sock;
 106 }
 107
 108
 109 // Read IPv6 MTU for interface
 110 int odhcpd_get_interface_mtu(const char *ifname)
 111 {
 112         char buf[64];
 113         const char *sysctl_pattern = "/proc/sys/net/ipv6/conf/%s/mtu";
 114         snprintf(buf, sizeof(buf), sysctl_pattern, ifname);
 115
 116         int fd = open(buf, O_RDONLY);
 117         ssize_t len = read(fd, buf, sizeof(buf) - 1);
 118         close(fd);
 119
 120         if (len < 0)
 121                 return -1;
 122
 123
 124         buf[len] = 0;
 125         return atoi(buf);
 126
 127 }
 128
 129
 130 // Read IPv6 MAC for interface
 131 int odhcpd_get_mac(const struct interface *iface, uint8_t mac[6])
 132 {
 133         struct ifreq ifr;
 134         memset(&ifr, 0, sizeof(ifr));
 135         strncpy(ifr.ifr_name, iface->ifname, sizeof(ifr.ifr_name));
 136         if (ioctl(ioctl_sock, SIOCGIFHWADDR, &ifr) < 0)
 137                 return -1;
 138         memcpy(mac, ifr.ifr_hwaddr.sa_data, 6);
 139         return 0;
 140 }
 141
 142
 143 // Forwards a packet on a specific interface
 144 ssize_t odhcpd_send(int socket, struct sockaddr_in6 *dest,
 145                 struct iovec *iov, size_t iov_len,
 146                 const struct interface *iface)
 147 {
 148         // Construct headers
 149         uint8_t cmsg_buf[CMSG_SPACE(sizeof(struct in6_pktinfo))] = {0};
 150         struct msghdr msg = {(void*)dest, sizeof(*dest), iov, iov_len,
 151                                 cmsg_buf, sizeof(cmsg_buf), 0};
 152
 153         // Set control data (define destination interface)
 154         struct cmsghdr *chdr = CMSG_FIRSTHDR(&msg);
 155         chdr->cmsg_level = IPPROTO_IPV6;
 156         chdr->cmsg_type = IPV6_PKTINFO;
 157         chdr->cmsg_len = CMSG_LEN(sizeof(struct in6_pktinfo));
 158         struct in6_pktinfo *pktinfo = (struct in6_pktinfo*)CMSG_DATA(chdr);
 159         pktinfo->ipi6_ifindex = iface->ifindex;
 160
 161         // Also set scope ID if link-local
 162         if (IN6_IS_ADDR_LINKLOCAL(&dest->sin6_addr)
 163                         || IN6_IS_ADDR_MC_LINKLOCAL(&dest->sin6_addr))
 164                 dest->sin6_scope_id = iface->ifindex;
 165
 166         // IPV6_PKTINFO doesn't really work for IPv6-raw sockets (bug?)
 167         if (dest->sin6_port == 0) {
 168                 msg.msg_control = NULL;
 169                 msg.msg_controllen = 0;
 170         }
 171
 172         char ipbuf[INET6_ADDRSTRLEN];
 173         inet_ntop(AF_INET6, &dest->sin6_addr, ipbuf, sizeof(ipbuf));
 174
 175         ssize_t sent = sendmsg(socket, &msg, MSG_DONTWAIT);
 176         if (sent < 0)
 177                 syslog(LOG_WARNING, "Failed to send to %s%%%s (%s)",
 178                                 ipbuf, iface->ifname, strerror(errno));
 179         else
 180                 syslog(LOG_NOTICE, "Sent %li bytes to %s%%%s",
 181                                 (long)sent, ipbuf, iface->ifname);
 182         return sent;
 183 }
 184
 185
 186 // Detect an IPV6-address currently assigned to the given interface
 187 ssize_t odhcpd_get_interface_addresses(int ifindex,
 188                 struct odhcpd_ipaddr *addrs, size_t cnt)
 189 {
 190         struct {
 191                 struct nlmsghdr nhm;
 192                 struct ifaddrmsg ifa;
 193         } req = {{sizeof(req), RTM_GETADDR, NLM_F_REQUEST | NLM_F_DUMP,
 194                         ++rtnl_seq, 0}, {AF_INET6, 0, 0, 0, ifindex}};
 195         if (send(rtnl_socket, &req, sizeof(req), 0) < (ssize_t)sizeof(req))
 196                 return 0;
 197
 198         uint8_t buf[8192];
 199         ssize_t len = 0, ret = 0;
 200
 201         for (struct nlmsghdr *nhm = NULL; ; nhm = NLMSG_NEXT(nhm, len)) {
 202                 while (len < 0 || !NLMSG_OK(nhm, (size_t)len)) {
 203                         len = recv(rtnl_socket, buf, sizeof(buf), 0);
 204                         nhm = (struct nlmsghdr*)buf;
 205                         if (len < 0 || !NLMSG_OK(nhm, (size_t)len)) {
 206                                 if (errno == EINTR)
 207                                         continue;
 208                                 else
 209                                         return ret;
 210                         }
 211                 }
 212
 213                 if (nhm->nlmsg_type != RTM_NEWADDR)
 214                         break;
 215
 216                 // Skip address but keep clearing socket buffer
 217                 if (ret >= (ssize_t)cnt)
 218                         continue;
 219
 220                 struct ifaddrmsg *ifa = NLMSG_DATA(nhm);
 221                 if (ifa->ifa_scope != RT_SCOPE_UNIVERSE ||
 222                                 ifa->ifa_index != (unsigned)ifindex)
 223                         continue;
 224
 225                 struct rtattr *rta = (struct rtattr*)&ifa[1];
 226                 size_t alen = NLMSG_PAYLOAD(nhm, sizeof(*ifa));
 227                 memset(&addrs[ret], 0, sizeof(addrs[ret]));
 228                 addrs[ret].prefix = ifa->ifa_prefixlen;
 229
 230                 while (RTA_OK(rta, alen)) {
 231                         if (rta->rta_type == IFA_ADDRESS) {
 232                                 memcpy(&addrs[ret].addr, RTA_DATA(rta),
 233                                                 sizeof(struct in6_addr));
 234                         } else if (rta->rta_type == IFA_CACHEINFO) {
 235                                 struct ifa_cacheinfo *ifc = RTA_DATA(rta);
 236                                 addrs[ret].preferred = ifc->ifa_prefered;
 237                                 addrs[ret].valid = ifc->ifa_valid;
 238                         }
 239
 240                         rta = RTA_NEXT(rta, alen);
 241                 }
 242
 243                 if (ifa->ifa_flags & IFA_F_DEPRECATED)
 244                         addrs[ret].preferred = 0;
 245
 246                 ++ret;
 247         }
 248
 249         return ret;
 250 }
 251
 252
 253 struct interface* odhcpd_get_interface_by_index(int ifindex)
 254 {
 255         struct interface *iface;
 256         list_for_each_entry(iface, &interfaces, head)
 257                 if (iface->ifindex == ifindex)
 258                         return iface;
 259
 260         return NULL;
 261 }
 262
 263
 264 struct interface* odhcpd_get_interface_by_name(const char *name)
 265 {
 266         struct interface *iface;
 267         list_for_each_entry(iface, &interfaces, head)
 268                 if (!strcmp(iface->ifname, name))
 269                         return iface;
 270
 271         return NULL;
 272 }
 273
 274
 275 struct interface* odhcpd_get_master_interface(void)
 276 {
 277         struct interface *iface;
 278         list_for_each_entry(iface, &interfaces, head)
 279                 if (iface->master)
 280                         return iface;
 281
 282         return NULL;
 283 }
 284
 285
 286 // Convenience function to receive and do basic validation of packets
 287 static void odhcpd_receive_packets(struct uloop_fd *u, _unused unsigned int events)
 288 {
 289         struct odhcpd_event *e = container_of(u, struct odhcpd_event, uloop);
 290
 291         uint8_t data_buf[RELAYD_BUFFER_SIZE], cmsg_buf[128];
 292         union {
 293                 struct sockaddr_in6 in6;
 294                 struct sockaddr_in in;
 295                 struct sockaddr_ll ll;
 296                 struct sockaddr_nl nl;
 297         } addr;
 298
 299         while (true) {
 300                 struct iovec iov = {data_buf, sizeof(data_buf)};
 301                 struct msghdr msg = {&addr, sizeof(addr), &iov, 1,
 302                                 cmsg_buf, sizeof(cmsg_buf), 0};
 303
 304                 ssize_t len = recvmsg(u->fd, &msg, MSG_DONTWAIT);
 305                 if (len < 0) {
 306                         if (errno == EAGAIN)
 307                                 break;
 308                         else
 309                                 continue;
 310                 }
 311
 312
 313                 // Extract destination interface
 314                 int destiface = 0;
 315                 int *hlim = NULL;
 316                 struct in6_pktinfo *pktinfo;
 317                 struct in_pktinfo *pkt4info;
 318                 for (struct cmsghdr *ch = CMSG_FIRSTHDR(&msg); ch != NULL &&
 319                                 destiface == 0; ch = CMSG_NXTHDR(&msg, ch)) {
 320                         if (ch->cmsg_level == IPPROTO_IPV6 &&
 321                                         ch->cmsg_type == IPV6_PKTINFO) {
 322                                 pktinfo = (struct in6_pktinfo*)CMSG_DATA(ch);
 323                                 destiface = pktinfo->ipi6_ifindex;
 324                         } else if (ch->cmsg_level == IPPROTO_IP &&
 325                                         ch->cmsg_type == IP_PKTINFO) {
 326                                 pkt4info = (struct in_pktinfo*)CMSG_DATA(ch);
 327                                 destiface = pkt4info->ipi_ifindex;
 328                         } else if (ch->cmsg_level == IPPROTO_IPV6 &&
 329                                         ch->cmsg_type == IPV6_HOPLIMIT) {
 330                                 hlim = (int*)CMSG_DATA(ch);
 331                         }
 332                 }
 333
 334                 // Check hoplimit if received
 335                 if (hlim && *hlim != 255)
 336                         continue;
 337
 338                 // Detect interface for packet sockets
 339                 if (addr.ll.sll_family == AF_PACKET)
 340                         destiface = addr.ll.sll_ifindex;
 341
 342                 struct interface *iface =
 343                                 odhcpd_get_interface_by_index(destiface);
 344
 345                 if (!iface && addr.nl.nl_family != AF_NETLINK)
 346                         continue;
 347
 348                 char ipbuf[INET6_ADDRSTRLEN] = "kernel";
 349                 if (addr.ll.sll_family == AF_PACKET &&
 350                                 len >= (ssize_t)sizeof(struct ip6_hdr))
 351                         inet_ntop(AF_INET6, &data_buf[8], ipbuf, sizeof(ipbuf));
 352                 else if (addr.in6.sin6_family == AF_INET6)
 353                         inet_ntop(AF_INET6, &addr.in6.sin6_addr, ipbuf, sizeof(ipbuf));
 354                 else if (addr.in.sin_family == AF_INET)
 355                         inet_ntop(AF_INET, &addr.in.sin_addr, ipbuf, sizeof(ipbuf));
 356
 357                 syslog(LOG_NOTICE, "--");
 358                 syslog(LOG_NOTICE, "Received %li Bytes from %s%%%s", (long)len,
 359                                 ipbuf, (iface) ? iface->ifname : "netlink");
 360
 361                 e->handle_dgram(&addr, data_buf, len, iface);
 362         }
 363 }
 364
 365 // Register events for the multiplexer
 366 int odhcpd_register(struct odhcpd_event *event)
 367 {
 368         event->uloop.cb = odhcpd_receive_packets;
 369         return uloop_fd_add(&event->uloop, ULOOP_READ);
 370 }
 371
 372 void odhcpd_urandom(void *data, size_t len)
 373 {
 374         read(urandom_fd, data, len);
 375 }
 376
 377
 378 time_t odhcpd_time(void)
 379 {
 380         struct timespec ts;
 381         syscall(SYS_clock_gettime, CLOCK_MONOTONIC, &ts);
 382         return ts.tv_sec;
 383 }
 384
 385
 386 static const char hexdigits[] = "0123456789abcdef";
 387 static const int8_t hexvals[] = {
 388     -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -2, -2, -1, -1, -2, -1, -1,
 389     -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1,
 390     -2, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1,
 391      0,  1,  2,  3,  4,  5,  6,  7,  8,  9, -1, -1, -1, -1, -1, -1,
 392     -1, 10, 11, 12, 13, 14, 15, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1,
 393     -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1,
 394     -1, 10, 11, 12, 13, 14, 15, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1,
 395     -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1,
 396 };
 397
 398 ssize_t odhcpd_unhexlify(uint8_t *dst, size_t len, const char *src)
 399 {
 400         size_t c;
 401         for (c = 0; c < len && src[0] && src[1]; ++c) {
 402                 int8_t x = (int8_t)*src++;
 403                 int8_t y = (int8_t)*src++;
 404                 if (x < 0 || (x = hexvals[x]) < 0
 405                                 || y < 0 || (y = hexvals[y]) < 0)
 406                         return -1;
 407                 dst[c] = x << 4 | y;
 408                 while (((int8_t)*src) < 0 ||
 409                                 (*src && hexvals[(uint8_t)*src] < 0))
 410                         src++;
 411         }
 412
 413         return c;
 414 }
 415
 416
 417 void odhcpd_hexlify(char *dst, const uint8_t *src, size_t len)
 418 {
 419         for (size_t i = 0; i < len; ++i) {
 420                 *dst++ = hexdigits[src[i] >> 4];
 421                 *dst++ = hexdigits[src[i] & 0x0f];
 422         }
 423         *dst = 0;
 424 }