gdhcp: Use host byte order internally
[platform/upstream/connman.git] / gdhcp / common.c
1 /*
2  *  DHCP library with GLib integration
3  *
4  *  Copyright (C) 2007-2012  Intel Corporation. All rights reserved.
5  *
6  *  This program is free software; you can redistribute it and/or modify
7  *  it under the terms of the GNU General Public License version 2 as
8  *  published by the Free Software Foundation.
9  *
10  *  This program is distributed in the hope that it will be useful,
11  *  but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
12  *  MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
13  *  GNU General Public License for more details.
14  *
15  *  You should have received a copy of the GNU General Public License
16  *  along with this program; if not, write to the Free Software
17  *  Foundation, Inc., 51 Franklin St, Fifth Floor, Boston, MA  02110-1301  USA
18  *
19  */
20
21 #ifdef HAVE_CONFIG_H
22 #include <config.h>
23 #endif
24
25 #include <stdio.h>
26 #include <stdlib.h>
27 #include <errno.h>
28 #include <unistd.h>
29 #include <sys/ioctl.h>
30 #include <stdint.h>
31 #include <string.h>
32 #include <endian.h>
33 #include <net/if_arp.h>
34 #include <linux/if.h>
35 #include <netpacket/packet.h>
36 #include <net/ethernet.h>
37 #include <arpa/inet.h>
38
39 #include "gdhcp.h"
40 #include "common.h"
41
42 static const DHCPOption client_options[] = {
43         { OPTION_IP,                    0x01 }, /* subnet-mask */
44         { OPTION_IP | OPTION_LIST,      0x03 }, /* routers */
45         { OPTION_IP | OPTION_LIST,      0x06 }, /* domain-name-servers */
46         { OPTION_STRING,                0x0c }, /* hostname */
47         { OPTION_STRING,                0x0f }, /* domain-name */
48         { OPTION_IP | OPTION_LIST,      0x2a }, /* ntp-servers */
49         { OPTION_U32,                   0x33 }, /* dhcp-lease-time */
50         /* Options below will not be exposed to user */
51         { OPTION_IP,                    0x32 }, /* requested-ip */
52         { OPTION_U8,                    0x35 }, /* message-type */
53         { OPTION_U32,                   0x36 }, /* server-id */
54         { OPTION_U16,                   0x39 }, /* max-size */
55         { OPTION_STRING,                0x3c }, /* vendor */
56         { OPTION_STRING,                0x3d }, /* client-id */
57         { OPTION_STRING,                0xfc }, /* UNOFFICIAL proxy-pac */
58         { OPTION_UNKNOWN,               0x00 },
59 };
60
61 GDHCPOptionType dhcp_get_code_type(uint8_t code)
62 {
63         int i;
64
65         for (i = 0; client_options[i].code; i++) {
66                 if (client_options[i].code == code)
67                         return client_options[i].type;
68         }
69
70         return OPTION_UNKNOWN;
71 }
72
73 uint8_t *dhcp_get_option(struct dhcp_packet *packet, int code)
74 {
75         int len, rem;
76         uint8_t *optionptr;
77         uint8_t overload = 0;
78
79         /* option bytes: [code][len][data1][data2]..[dataLEN] */
80         optionptr = packet->options;
81         rem = sizeof(packet->options);
82
83         while (1) {
84                 if (rem <= 0)
85                         /* Bad packet, malformed option field */
86                         return NULL;
87
88                 if (optionptr[OPT_CODE] == DHCP_PADDING) {
89                         rem--;
90                         optionptr++;
91
92                         continue;
93                 }
94
95                 if (optionptr[OPT_CODE] == DHCP_END) {
96                         if (overload & FILE_FIELD) {
97                                 overload &= ~FILE_FIELD;
98
99                                 optionptr = packet->file;
100                                 rem = sizeof(packet->file);
101
102                                 continue;
103                         } else if (overload & SNAME_FIELD) {
104                                 overload &= ~SNAME_FIELD;
105
106                                 optionptr = packet->sname;
107                                 rem = sizeof(packet->sname);
108
109                                 continue;
110                         }
111
112                         break;
113                 }
114
115                 len = 2 + optionptr[OPT_LEN];
116
117                 rem -= len;
118                 if (rem < 0)
119                         continue; /* complain and return NULL */
120
121                 if (optionptr[OPT_CODE] == code)
122                         return optionptr + OPT_DATA;
123
124                 if (optionptr[OPT_CODE] == DHCP_OPTION_OVERLOAD)
125                         overload |= optionptr[OPT_DATA];
126
127                 optionptr += len;
128         }
129
130         return NULL;
131 }
132
133 int dhcp_end_option(uint8_t *optionptr)
134 {
135         int i = 0;
136
137         while (optionptr[i] != DHCP_END) {
138                 if (optionptr[i] != DHCP_PADDING)
139                         i += optionptr[i + OPT_LEN] + OPT_DATA - 1;
140
141                 i++;
142         }
143
144         return i;
145 }
146
147 uint8_t *dhcpv6_get_option(struct dhcpv6_packet *packet, uint16_t pkt_len,
148                         int code, uint16_t *option_len, int *option_count)
149 {
150         int rem, count = 0;
151         uint8_t *optionptr, *found = NULL;
152         uint16_t opt_code, opt_len, len;
153
154         optionptr = packet->options;
155         rem = pkt_len - 1 - 3;
156
157         if (rem <= 0)
158                 goto bad_packet;
159
160         while (1) {
161                 opt_code = optionptr[0] << 8 | optionptr[1];
162                 opt_len = len = optionptr[2] << 8 | optionptr[3];
163                 len += 2 + 2; /* skip code and len */
164
165                 if (len < 4)
166                         goto bad_packet;
167
168                 rem -= len;
169                 if (rem < 0)
170                         break;
171
172                 if (opt_code == code) {
173                         if (option_len != NULL)
174                                 *option_len = opt_len;
175                         if (rem == 0)
176                                 found = NULL;
177                         else
178                                 found = optionptr + 2 + 2;
179                         count++;
180                 }
181
182                 if (rem == 0)
183                         break;
184
185                 optionptr += len;
186         }
187
188         if (option_count != NULL)
189                 *option_count = count;
190
191         return found;
192
193 bad_packet:
194         if (option_len != NULL)
195                 *option_len = 0;
196         if (option_count != NULL)
197                 *option_count = 0;
198         return NULL;
199 }
200
201 uint8_t *dhcpv6_get_sub_option(unsigned char *option, uint16_t max_len,
202                         uint16_t *option_code, uint16_t *option_len)
203 {
204         int rem;
205         uint16_t code, len;
206
207         rem = max_len - 2 - 2;
208
209         if (rem <= 0)
210                 /* Bad option */
211                 return NULL;
212
213         code = option[0] << 8 | option[1];
214         len = option[2] << 8 | option[3];
215
216         rem -= len;
217         if (rem < 0)
218                 return NULL;
219
220         *option_code = code;
221         *option_len = len;
222
223         return &option[4];
224 }
225
226 /*
227  * Add an option (supplied in binary form) to the options.
228  * Option format: [code][len][data1][data2]..[dataLEN]
229  */
230 void dhcp_add_binary_option(struct dhcp_packet *packet, uint8_t *addopt)
231 {
232         unsigned len;
233         uint8_t *optionptr = packet->options;
234         unsigned end = dhcp_end_option(optionptr);
235
236         len = OPT_DATA + addopt[OPT_LEN];
237
238         /* end position + (option code/length + addopt length) + end option */
239         if (end + len + 1 >= DHCP_OPTIONS_BUFSIZE)
240                 /* option did not fit into the packet */
241                 return;
242
243         memcpy(optionptr + end, addopt, len);
244
245         optionptr[end + len] = DHCP_END;
246 }
247
248 /*
249  * Add an option (supplied in binary form) to the options.
250  * Option format: [code][len][data1][data2]..[dataLEN]
251  */
252 void dhcpv6_add_binary_option(struct dhcpv6_packet *packet, uint16_t max_len,
253                                 uint16_t *pkt_len, uint8_t *addopt)
254 {
255         unsigned len;
256         uint8_t *optionptr = packet->options;
257
258         len = 2 + 2 + (addopt[2] << 8 | addopt[3]);
259
260         /* end position + (option code/length + addopt length) */
261         if (*pkt_len + len >= max_len)
262                 /* option did not fit into the packet */
263                 return;
264
265         memcpy(optionptr + *pkt_len, addopt, len);
266         *pkt_len += len;
267 }
268
269 void dhcp_add_simple_option(struct dhcp_packet *packet, uint8_t code,
270                                                         uint32_t data)
271 {
272         uint8_t option[6], len;
273         GDHCPOptionType type = dhcp_get_code_type(code);
274
275         if (type == OPTION_UNKNOWN)
276                 return;
277
278         option[OPT_CODE] = code;
279
280         len = dhcp_option_lengths[type & OPTION_TYPE_MASK];
281         option[OPT_LEN] = len;
282
283         switch (len) {
284         case 1:
285                 option[OPT_DATA] = data;
286                 break;
287         case 2:
288                 put_be16(data, option + OPT_DATA);
289                 break;
290         case 4:
291                 put_be32(data, option + OPT_DATA);
292                 break;
293         default:
294                 printf("Invalid option len %d for code 0x%x\n", len, code);
295                 return;
296         }
297
298         dhcp_add_binary_option(packet, option);
299
300         return;
301 }
302
303 void dhcp_init_header(struct dhcp_packet *packet, char type)
304 {
305         memset(packet, 0, sizeof(*packet));
306
307         packet->op = BOOTREQUEST;
308
309         switch (type) {
310         case DHCPOFFER:
311         case DHCPACK:
312         case DHCPNAK:
313                 packet->op = BOOTREPLY;
314         }
315
316         packet->htype = 1;
317         packet->hlen = 6;
318         packet->cookie = htonl(DHCP_MAGIC);
319         packet->options[0] = DHCP_END;
320
321         dhcp_add_simple_option(packet, DHCP_MESSAGE_TYPE, type);
322 }
323
324 void dhcpv6_init_header(struct dhcpv6_packet *packet, uint8_t type)
325 {
326         int id;
327
328         memset(packet, 0, sizeof(*packet));
329
330         packet->message = type;
331
332         id = random();
333
334         packet->transaction_id[0] = (id >> 16) & 0xff;
335         packet->transaction_id[1] = (id >> 8) & 0xff;
336         packet->transaction_id[2] = id & 0xff;
337 }
338
339 static gboolean check_vendor(uint8_t  *option_vendor, const char *vendor)
340 {
341         uint8_t vendor_length = sizeof(vendor) - 1;
342
343         if (option_vendor[OPT_LEN - OPT_DATA] != vendor_length)
344                 return FALSE;
345
346         if (memcmp(option_vendor, vendor, vendor_length) != 0)
347                 return FALSE;
348
349         return TRUE;
350 }
351
352 static void check_broken_vendor(struct dhcp_packet *packet)
353 {
354         uint8_t *vendor;
355
356         if (packet->op != BOOTREQUEST)
357                 return;
358
359         vendor = dhcp_get_option(packet, DHCP_VENDOR);
360         if (vendor == NULL)
361                 return;
362
363         if (check_vendor(vendor, "MSFT 98") == TRUE)
364                 packet->flags |= htons(BROADCAST_FLAG);
365 }
366
367 int dhcp_recv_l3_packet(struct dhcp_packet *packet, int fd)
368 {
369         int n;
370
371         memset(packet, 0, sizeof(*packet));
372
373         n = read(fd, packet, sizeof(*packet));
374         if (n < 0)
375                 return -errno;
376
377         if (packet->cookie != htonl(DHCP_MAGIC))
378                 return -EPROTO;
379
380         check_broken_vendor(packet);
381
382         return n;
383 }
384
385 int dhcpv6_recv_l3_packet(struct dhcpv6_packet **packet, unsigned char *buf,
386                         int buf_len, int fd)
387 {
388         int n;
389
390         n = read(fd, buf, buf_len);
391         if (n < 0)
392                 return -errno;
393
394         *packet = (struct dhcpv6_packet *)buf;
395
396         return n;
397 }
398
399 /* TODO: Use glib checksum */
400 uint16_t dhcp_checksum(void *addr, int count)
401 {
402         /*
403          * Compute Internet Checksum for "count" bytes
404          * beginning at location "addr".
405          */
406         int32_t sum = 0;
407         uint16_t *source = (uint16_t *) addr;
408
409         while (count > 1)  {
410                 /*  This is the inner loop */
411                 sum += *source++;
412                 count -= 2;
413         }
414
415         /*  Add left-over byte, if any */
416         if (count > 0) {
417                 /* Make sure that the left-over byte is added correctly both
418                  * with little and big endian hosts */
419                 uint16_t tmp = 0;
420                 *(uint8_t *) &tmp = *(uint8_t *) source;
421                 sum += tmp;
422         }
423         /*  Fold 32-bit sum to 16 bits */
424         while (sum >> 16)
425                 sum = (sum & 0xffff) + (sum >> 16);
426
427         return ~sum;
428 }
429
430 #define IN6ADDR_ALL_DHCP_RELAY_AGENTS_AND_SERVERS_MC_INIT \
431         { { { 0xff,0x02,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0x1,0,0x2 } } } /* ff02::1:2 */
432 static const struct in6_addr in6addr_all_dhcp_relay_agents_and_servers_mc =
433         IN6ADDR_ALL_DHCP_RELAY_AGENTS_AND_SERVERS_MC_INIT;
434
435 /* from netinet/in.h */
436 struct in6_pktinfo {
437         struct in6_addr ipi6_addr;  /* src/dst IPv6 address */
438         unsigned int ipi6_ifindex;  /* send/recv interface index */
439 };
440
441 int dhcpv6_send_packet(int index, struct dhcpv6_packet *dhcp_pkt, int len)
442 {
443         struct msghdr m;
444         struct iovec v;
445         struct in6_pktinfo *pktinfo;
446         struct cmsghdr *cmsg;
447         int fd, ret;
448         struct sockaddr_in6 dst;
449         void *control_buf;
450         size_t control_buf_len;
451
452         fd = socket(PF_INET6, SOCK_DGRAM | SOCK_CLOEXEC, IPPROTO_UDP);
453         if (fd < 0)
454                 return -errno;
455
456         memset(&dst, 0, sizeof(dst));
457         dst.sin6_family = AF_INET6;
458         dst.sin6_port = htons(DHCPV6_SERVER_PORT);
459
460         dst.sin6_addr = in6addr_all_dhcp_relay_agents_and_servers_mc;
461
462         control_buf_len = CMSG_SPACE(sizeof(struct in6_pktinfo));
463         control_buf = g_try_malloc0(control_buf_len);
464         if (control_buf == NULL) {
465                 close(fd);
466                 return -ENOMEM;
467         }
468
469         memset(&m, 0, sizeof(m));
470         memset(&v, 0, sizeof(v));
471
472         m.msg_name = &dst;
473         m.msg_namelen = sizeof(dst);
474
475         v.iov_base = (char *)dhcp_pkt;
476         v.iov_len = len;
477         m.msg_iov = &v;
478         m.msg_iovlen = 1;
479
480         m.msg_control = control_buf;
481         m.msg_controllen = control_buf_len;
482         cmsg = CMSG_FIRSTHDR(&m);
483         cmsg->cmsg_level = IPPROTO_IPV6;
484         cmsg->cmsg_type = IPV6_PKTINFO;
485         cmsg->cmsg_len = CMSG_LEN(sizeof(*pktinfo));
486
487         pktinfo = (struct in6_pktinfo *)CMSG_DATA(cmsg);
488         memset(pktinfo, 0, sizeof(*pktinfo));
489         pktinfo->ipi6_ifindex = index;
490         m.msg_controllen = cmsg->cmsg_len;
491
492         ret = sendmsg(fd, &m, 0);
493         if (ret < 0)
494                 perror("DHCPv6 msg send failed");
495
496         g_free(control_buf);
497         close(fd);
498
499         return ret;
500 }
501
502 int dhcp_send_raw_packet(struct dhcp_packet *dhcp_pkt,
503                 uint32_t source_ip, int source_port, uint32_t dest_ip,
504                         int dest_port, const uint8_t *dest_arp, int ifindex)
505 {
506         struct sockaddr_ll dest;
507         struct ip_udp_dhcp_packet packet;
508         int fd, n;
509
510         enum {
511                 IP_UPD_DHCP_SIZE = sizeof(struct ip_udp_dhcp_packet) -
512                                                 EXTEND_FOR_BUGGY_SERVERS,
513                 UPD_DHCP_SIZE = IP_UPD_DHCP_SIZE -
514                                 offsetof(struct ip_udp_dhcp_packet, udp),
515         };
516
517         fd = socket(PF_PACKET, SOCK_DGRAM | SOCK_CLOEXEC, htons(ETH_P_IP));
518         if (fd < 0)
519                 return -errno;
520
521         memset(&dest, 0, sizeof(dest));
522         memset(&packet, 0, sizeof(packet));
523         packet.data = *dhcp_pkt;
524
525         dest.sll_family = AF_PACKET;
526         dest.sll_protocol = htons(ETH_P_IP);
527         dest.sll_ifindex = ifindex;
528         dest.sll_halen = 6;
529         memcpy(dest.sll_addr, dest_arp, 6);
530         if (bind(fd, (struct sockaddr *)&dest, sizeof(dest)) < 0) {
531                 close(fd);
532                 return -errno;
533         }
534
535         packet.ip.protocol = IPPROTO_UDP;
536         packet.ip.saddr = source_ip;
537         packet.ip.daddr = dest_ip;
538         packet.udp.source = htons(source_port);
539         packet.udp.dest = htons(dest_port);
540         /* size, excluding IP header: */
541         packet.udp.len = htons(UPD_DHCP_SIZE);
542         /* for UDP checksumming, ip.len is set to UDP packet len */
543         packet.ip.tot_len = packet.udp.len;
544         packet.udp.check = dhcp_checksum(&packet, IP_UPD_DHCP_SIZE);
545         /* but for sending, it is set to IP packet len */
546         packet.ip.tot_len = htons(IP_UPD_DHCP_SIZE);
547         packet.ip.ihl = sizeof(packet.ip) >> 2;
548         packet.ip.version = IPVERSION;
549         packet.ip.ttl = IPDEFTTL;
550         packet.ip.check = dhcp_checksum(&packet.ip, sizeof(packet.ip));
551
552         /*
553          * Currently we send full-sized DHCP packets (zero padded).
554          * If you need to change this: last byte of the packet is
555          * packet.data.options[dhcp_end_option(packet.data.options)]
556          */
557         n = sendto(fd, &packet, IP_UPD_DHCP_SIZE, 0,
558                         (struct sockaddr *) &dest, sizeof(dest));
559         close(fd);
560
561         if (n < 0)
562                 return -errno;
563
564         return n;
565 }
566
567 int dhcp_send_kernel_packet(struct dhcp_packet *dhcp_pkt,
568                                 uint32_t source_ip, int source_port,
569                                 uint32_t dest_ip, int dest_port)
570 {
571         struct sockaddr_in client;
572         int fd, n, opt = 1;
573
574         enum {
575                 DHCP_SIZE = sizeof(struct dhcp_packet) -
576                                         EXTEND_FOR_BUGGY_SERVERS,
577         };
578
579         fd = socket(PF_INET, SOCK_DGRAM | SOCK_CLOEXEC, IPPROTO_UDP);
580         if (fd < 0)
581                 return -errno;
582
583         setsockopt(fd, SOL_SOCKET, SO_REUSEADDR, &opt, sizeof(opt));
584
585         memset(&client, 0, sizeof(client));
586         client.sin_family = AF_INET;
587         client.sin_port = htons(source_port);
588         client.sin_addr.s_addr = htonl(source_ip);
589         if (bind(fd, (struct sockaddr *) &client, sizeof(client)) < 0) {
590                 close(fd);
591                 return -errno;
592         }
593
594         memset(&client, 0, sizeof(client));
595         client.sin_family = AF_INET;
596         client.sin_port = htons(dest_port);
597         client.sin_addr.s_addr = dest_ip;
598         if (connect(fd, (struct sockaddr *) &client, sizeof(client)) < 0) {
599                 close(fd);
600                 return -errno;
601         }
602
603         n = write(fd, dhcp_pkt, DHCP_SIZE);
604
605         close(fd);
606
607         if (n < 0)
608                 return -errno;
609
610         return n;
611 }
612
613 int dhcp_l3_socket(int port, const char *interface, int family)
614 {
615         int fd, opt = 1, len;
616         struct sockaddr_in addr4;
617         struct sockaddr_in6 addr6;
618         struct sockaddr *addr;
619
620         fd = socket(family, SOCK_DGRAM | SOCK_CLOEXEC, IPPROTO_UDP);
621         if (fd < 0)
622                 return -errno;
623
624         setsockopt(fd, SOL_SOCKET, SO_REUSEADDR, &opt, sizeof(opt));
625
626         if (setsockopt(fd, SOL_SOCKET, SO_BINDTODEVICE,
627                                 interface, strlen(interface) + 1) < 0) {
628                 close(fd);
629                 return -1;
630         }
631
632         if (family == AF_INET) {
633                 memset(&addr4, 0, sizeof(addr4));
634                 addr4.sin_family = family;
635                 addr4.sin_port = htons(port);
636                 addr = (struct sockaddr *)&addr4;
637                 len = sizeof(addr4);
638         } else if (family == AF_INET6) {
639                 memset(&addr6, 0, sizeof(addr6));
640                 addr6.sin6_family = family;
641                 addr6.sin6_port = htons(port);
642                 addr = (struct sockaddr *)&addr6;
643                 len = sizeof(addr6);
644         } else {
645                 close(fd);
646                 return -EINVAL;
647         }
648
649         if (bind(fd, addr, len) != 0) {
650                 close(fd);
651                 return -1;
652         }
653
654         return fd;
655 }
656
657 char *get_interface_name(int index)
658 {
659         struct ifreq ifr;
660         int sk, err;
661
662         if (index < 0)
663                 return NULL;
664
665         sk = socket(PF_INET, SOCK_DGRAM | SOCK_CLOEXEC, 0);
666         if (sk < 0) {
667                 perror("Open socket error");
668                 return NULL;
669         }
670
671         memset(&ifr, 0, sizeof(ifr));
672         ifr.ifr_ifindex = index;
673
674         err = ioctl(sk, SIOCGIFNAME, &ifr);
675         if (err < 0) {
676                 perror("Get interface name error");
677                 close(sk);
678                 return NULL;
679         }
680
681         close(sk);
682
683         return g_strdup(ifr.ifr_name);
684 }
685
686 gboolean interface_is_up(int index)
687 {
688         int sk, err;
689         struct ifreq ifr;
690         gboolean ret = FALSE;
691
692         sk = socket(PF_INET, SOCK_DGRAM | SOCK_CLOEXEC, 0);
693         if (sk < 0) {
694                 perror("Open socket error");
695                 return FALSE;
696         }
697
698         memset(&ifr, 0, sizeof(ifr));
699         ifr.ifr_ifindex = index;
700
701         err = ioctl(sk, SIOCGIFNAME, &ifr);
702         if (err < 0) {
703                 perror("Get interface name error");
704                 goto done;
705         }
706
707         err = ioctl(sk, SIOCGIFFLAGS, &ifr);
708         if (err < 0) {
709                 perror("Get interface flags error");
710                 goto done;
711         }
712
713         if (ifr.ifr_flags & IFF_UP)
714                 ret = TRUE;
715
716 done:
717         close(sk);
718
719         return ret;
720 }