*: a bit of code shrink
[platform/upstream/busybox.git] / networking / tcpudp.c
1 /* Based on ipsvd utilities written by Gerrit Pape <pape@smarden.org>
2  * which are released into public domain by the author.
3  * Homepage: http://smarden.sunsite.dk/ipsvd/
4  *
5  * Copyright (C) 2007 Denys Vlasenko.
6  *
7  * Licensed under GPLv2, see file LICENSE in this tarball for details.
8  */
9
10 /* Based on ipsvd-0.12.1. This tcpsvd accepts all options
11  * which are supported by one from ipsvd-0.12.1, but not all are
12  * functional. See help text at the end of this file for details.
13  *
14  * Code inside "#ifdef SSLSVD" is for sslsvd and is currently unused.
15  *
16  * Busybox version exports TCPLOCALADDR instead of
17  * TCPLOCALIP + TCPLOCALPORT pair. ADDR more closely matches reality
18  * (which is "struct sockaddr_XXX". Port is not a separate entity,
19  * it's just a part of (AF_INET[6]) sockaddr!).
20  *
21  * TCPORIGDSTADDR is Busybox-specific addition.
22  *
23  * udp server is hacked up by reusing TCP code. It has the following
24  * limitation inherent in Unix DGRAM sockets implementation:
25  * - local IP address is retrieved (using recvmsg voodoo) but
26  *   child's socket is not bound to it (bind cannot be called on
27  *   already bound socket). Thus it still can emit outgoing packets
28  *   with wrong source IP...
29  * - don't know how to retrieve ORIGDST for udp.
30  */
31
32 #include "libbb.h"
33 /* Wants <limits.h> etc, thus included after libbb.h: */
34 #include <linux/types.h> /* for __be32 etc */
35 #include <linux/netfilter_ipv4.h>
36
37 // TODO: move into this file:
38 #include "tcpudp_perhost.h"
39
40 #ifdef SSLSVD
41 #include "matrixSsl.h"
42 #include "ssl_io.h"
43 #endif
44
45 struct globals {
46         unsigned verbose;
47         unsigned max_per_host;
48         unsigned cur_per_host;
49         unsigned cnum;
50         unsigned cmax;
51         char **env_cur;
52         char *env_var[1]; /* actually bigger */
53 };
54 #define G (*(struct globals*)&bb_common_bufsiz1)
55 #define verbose      (G.verbose     )
56 #define max_per_host (G.max_per_host)
57 #define cur_per_host (G.cur_per_host)
58 #define cnum         (G.cnum        )
59 #define cmax         (G.cmax        )
60 #define env_cur      (G.env_cur     )
61 #define env_var      (G.env_var     )
62 #define INIT_G() do { \
63         cmax = 30; \
64         env_cur = &env_var[0]; \
65 } while (0)
66
67
68 /* We have to be careful about leaking memory in repeated setenv's */
69 static void xsetenv_plain(const char *n, const char *v)
70 {
71         char *var = xasprintf("%s=%s", n, v);
72         *env_cur++ = var;
73         putenv(var);
74 }
75
76 static void xsetenv_proto(const char *proto, const char *n, const char *v)
77 {
78         char *var = xasprintf("%s%s=%s", proto, n, v);
79         *env_cur++ = var;
80         putenv(var);
81 }
82
83 static void undo_xsetenv(void)
84 {
85         char **pp = env_cur = &env_var[0];
86         while (*pp) {
87                 char *var = *pp;
88                 *strchrnul(var, '=') = '\0';
89                 unsetenv(var);
90                 free(var);
91                 *pp++ = NULL;
92         }
93 }
94
95 static void sig_term_handler(int sig)
96 {
97         if (verbose)
98                 bb_error_msg("got signal %u, exit", sig);
99         kill_myself_with_sig(sig);
100 }
101
102 /* Little bloated, but tries to give accurate info how child exited.
103  * Makes easier to spot segfaulting children etc... */
104 static void print_waitstat(unsigned pid, int wstat)
105 {
106         unsigned e = 0;
107         const char *cause = "?exit";
108
109         if (WIFEXITED(wstat)) {
110                 cause++;
111                 e = WEXITSTATUS(wstat);
112         } else if (WIFSIGNALED(wstat)) {
113                 cause = "signal";
114                 e = WTERMSIG(wstat);
115         }
116         bb_error_msg("end %d %s %d", pid, cause, e);
117 }
118
119 /* Must match getopt32 in main! */
120 enum {
121         OPT_c = (1 << 0),
122         OPT_C = (1 << 1),
123         OPT_i = (1 << 2),
124         OPT_x = (1 << 3),
125         OPT_u = (1 << 4),
126         OPT_l = (1 << 5),
127         OPT_E = (1 << 6),
128         OPT_b = (1 << 7),
129         OPT_h = (1 << 8),
130         OPT_p = (1 << 9),
131         OPT_t = (1 << 10),
132         OPT_v = (1 << 11),
133         OPT_V = (1 << 12),
134         OPT_U = (1 << 13), /* from here: sslsvd only */
135         OPT_slash = (1 << 14),
136         OPT_Z = (1 << 15),
137         OPT_K = (1 << 16),
138 };
139
140 static void connection_status(void)
141 {
142         /* "only 1 client max" desn't need this */
143         if (cmax > 1)
144                 bb_error_msg("status %u/%u", cnum, cmax);
145 }
146
147 static void sig_child_handler(int sig UNUSED_PARAM)
148 {
149         int wstat;
150         pid_t pid;
151
152         while ((pid = wait_any_nohang(&wstat)) > 0) {
153                 if (max_per_host)
154                         ipsvd_perhost_remove(pid);
155                 if (cnum)
156                         cnum--;
157                 if (verbose)
158                         print_waitstat(pid, wstat);
159         }
160         if (verbose)
161                 connection_status();
162 }
163
164 int tcpudpsvd_main(int argc, char **argv) MAIN_EXTERNALLY_VISIBLE;
165 int tcpudpsvd_main(int argc UNUSED_PARAM, char **argv)
166 {
167         char *str_C, *str_t;
168         char *user;
169         struct hcc *hccp;
170         const char *instructs;
171         char *msg_per_host = NULL;
172         unsigned len_per_host = len_per_host; /* gcc */
173 #ifndef SSLSVD
174         struct bb_uidgid_t ugid;
175 #endif
176         bool tcp;
177         uint16_t local_port;
178         char *preset_local_hostname = NULL;
179         char *remote_hostname = remote_hostname; /* for compiler */
180         char *remote_addr = remote_addr; /* for compiler */
181         len_and_sockaddr *lsa;
182         len_and_sockaddr local, remote;
183         socklen_t sa_len;
184         int pid;
185         int sock;
186         int conn;
187         unsigned backlog = 20;
188
189         INIT_G();
190
191         tcp = (applet_name[0] == 't');
192
193         /* 3+ args, -i at most once, -p implies -h, -v is counter, -b N, -c N */
194         opt_complementary = "-3:i--i:ph:vv:b+:c+";
195 #ifdef SSLSVD
196         getopt32(argv, "+c:C:i:x:u:l:Eb:hpt:vU:/:Z:K:",
197                 &cmax, &str_C, &instructs, &instructs, &user, &preset_local_hostname,
198                 &backlog, &str_t, &ssluser, &root, &cert, &key, &verbose
199         );
200 #else
201         /* "+": stop on first non-option */
202         getopt32(argv, "+c:C:i:x:u:l:Eb:hpt:v",
203                 &cmax, &str_C, &instructs, &instructs, &user, &preset_local_hostname,
204                 &backlog, &str_t, &verbose
205         );
206 #endif
207         if (option_mask32 & OPT_C) { /* -C n[:message] */
208                 max_per_host = bb_strtou(str_C, &str_C, 10);
209                 if (str_C[0]) {
210                         if (str_C[0] != ':')
211                                 bb_show_usage();
212                         msg_per_host = str_C + 1;
213                         len_per_host = strlen(msg_per_host);
214                 }
215         }
216         if (max_per_host > cmax)
217                 max_per_host = cmax;
218         if (option_mask32 & OPT_u) {
219                 xget_uidgid(&ugid, user);
220         }
221 #ifdef SSLSVD
222         if (option_mask32 & OPT_U) ssluser = optarg;
223         if (option_mask32 & OPT_slash) root = optarg;
224         if (option_mask32 & OPT_Z) cert = optarg;
225         if (option_mask32 & OPT_K) key = optarg;
226 #endif
227         argv += optind;
228         if (!argv[0][0] || LONE_CHAR(argv[0], '0'))
229                 argv[0] = (char*)"0.0.0.0";
230
231         /* Per-IP flood protection is not thought-out for UDP */
232         if (!tcp)
233                 max_per_host = 0;
234
235         bb_sanitize_stdio(); /* fd# 0,1,2 must be opened */
236
237 #ifdef SSLSVD
238         sslser = user;
239         client = 0;
240         if ((getuid() == 0) && !(option_mask32 & OPT_u)) {
241                 xfunc_exitcode = 100;
242                 bb_error_msg_and_die("-U ssluser must be set when running as root");
243         }
244         if (option_mask32 & OPT_u)
245                 if (!uidgid_get(&sslugid, ssluser, 1)) {
246                         if (errno) {
247                                 bb_perror_msg_and_die("can't get user/group: %s", ssluser);
248                         }
249                         bb_error_msg_and_die("unknown user/group %s", ssluser);
250                 }
251         if (!cert) cert = "./cert.pem";
252         if (!key) key = cert;
253         if (matrixSslOpen() < 0)
254                 fatal("cannot initialize ssl");
255         if (matrixSslReadKeys(&keys, cert, key, 0, ca) < 0) {
256                 if (client)
257                         fatal("cannot read cert, key, or ca file");
258                 fatal("cannot read cert or key file");
259         }
260         if (matrixSslNewSession(&ssl, keys, 0, SSL_FLAGS_SERVER) < 0)
261                 fatal("cannot create ssl session");
262 #endif
263
264         sig_block(SIGCHLD);
265         signal(SIGCHLD, sig_child_handler);
266         bb_signals(BB_FATAL_SIGS, sig_term_handler);
267         signal(SIGPIPE, SIG_IGN);
268
269         if (max_per_host)
270                 ipsvd_perhost_init(cmax);
271
272         local_port = bb_lookup_port(argv[1], tcp ? "tcp" : "udp", 0);
273         lsa = xhost2sockaddr(argv[0], local_port);
274         argv += 2;
275
276         sock = xsocket(lsa->u.sa.sa_family, tcp ? SOCK_STREAM : SOCK_DGRAM, 0);
277         setsockopt_reuseaddr(sock);
278         sa_len = lsa->len; /* I presume sockaddr len stays the same */
279         xbind(sock, &lsa->u.sa, sa_len);
280         if (tcp)
281                 xlisten(sock, backlog);
282         else /* udp: needed for recv_from_to to work: */
283                 socket_want_pktinfo(sock);
284         /* ndelay_off(sock); - it is the default I think? */
285
286 #ifndef SSLSVD
287         if (option_mask32 & OPT_u) {
288                 /* drop permissions */
289                 xsetgid(ugid.gid);
290                 xsetuid(ugid.uid);
291         }
292 #endif
293
294         if (verbose) {
295                 char *addr = xmalloc_sockaddr2dotted(&lsa->u.sa);
296                 bb_error_msg("listening on %s, starting", addr);
297                 free(addr);
298 #ifndef SSLSVD
299                 if (option_mask32 & OPT_u)
300                         printf(", uid %u, gid %u",
301                                 (unsigned)ugid.uid, (unsigned)ugid.gid);
302 #endif
303         }
304
305         /* Main accept() loop */
306
307  again:
308         hccp = NULL;
309
310         while (cnum >= cmax)
311                 wait_for_any_sig(); /* expecting SIGCHLD */
312
313         /* Accept a connection to fd #0 */
314  again1:
315         close(0);
316  again2:
317         sig_unblock(SIGCHLD);
318         local.len = remote.len = sa_len;
319         if (tcp) {
320                 conn = accept(sock, &remote.u.sa, &remote.len);
321         } else {
322                 /* In case recv_from_to won't be able to recover local addr.
323                  * Also sets port - recv_from_to is unable to do it. */
324                 local = *lsa;
325                 conn = recv_from_to(sock, NULL, 0, MSG_PEEK,
326                                 &remote.u.sa, &local.u.sa, sa_len);
327         }
328         sig_block(SIGCHLD);
329         if (conn < 0) {
330                 if (errno != EINTR)
331                         bb_perror_msg(tcp ? "accept" : "recv");
332                 goto again2;
333         }
334         xmove_fd(tcp ? conn : sock, 0);
335
336         if (max_per_host) {
337                 /* Drop connection immediately if cur_per_host > max_per_host
338                  * (minimizing load under SYN flood) */
339                 remote_addr = xmalloc_sockaddr2dotted_noport(&remote.u.sa);
340                 cur_per_host = ipsvd_perhost_add(remote_addr, max_per_host, &hccp);
341                 if (cur_per_host > max_per_host) {
342                         /* ipsvd_perhost_add detected that max is exceeded
343                          * (and did not store ip in connection table) */
344                         free(remote_addr);
345                         if (msg_per_host) {
346                                 /* don't block or test for errors */
347                                 send(0, msg_per_host, len_per_host, MSG_DONTWAIT);
348                         }
349                         goto again1;
350                 }
351                 /* NB: remote_addr is not leaked, it is stored in conn table */
352         }
353
354         if (!tcp) {
355                 /* Voodoo magic: making udp sockets each receive its own
356                  * packets is not trivial, and I still not sure
357                  * I do it 100% right.
358                  * 1) we have to do it before fork()
359                  * 2) order is important - is it right now? */
360
361                 /* Open new non-connected UDP socket for further clients... */
362                 sock = xsocket(lsa->u.sa.sa_family, SOCK_DGRAM, 0);
363                 setsockopt_reuseaddr(sock);
364                 /* Make plain write/send work for old socket by supplying default
365                  * destination address. This also restricts incoming packets
366                  * to ones coming from this remote IP. */
367                 xconnect(0, &remote.u.sa, sa_len);
368         /* hole? at this point we have no wildcard udp socket...
369          * can this cause clients to get "port unreachable" icmp?
370          * Yup, time window is very small, but it exists (is it?) */
371                 /* ..."open new socket", continued */
372                 xbind(sock, &lsa->u.sa, sa_len);
373                 socket_want_pktinfo(sock);
374
375                 /* Doesn't work:
376                  * we cannot replace fd #0 - we will lose pending packet
377                  * which is already buffered for us! And we cannot use fd #1
378                  * instead - it will "intercept" all following packets, but child
379                  * does not expect data coming *from fd #1*! */
380 #if 0
381                 /* Make it so that local addr is fixed to localp->u.sa
382                  * and we don't accidentally accept packets to other local IPs. */
383                 /* NB: we possibly bind to the _very_ same_ address & port as the one
384                  * already bound in parent! This seems to work in Linux.
385                  * (otherwise we can move socket to fd #0 only if bind succeeds) */
386                 close(0);
387                 set_nport(localp, htons(local_port));
388                 xmove_fd(xsocket(localp->u.sa.sa_family, SOCK_DGRAM, 0), 0);
389                 setsockopt_reuseaddr(0); /* crucial */
390                 xbind(0, &localp->u.sa, localp->len);
391 #endif
392         }
393
394         pid = vfork();
395         if (pid == -1) {
396                 bb_perror_msg("vfork");
397                 goto again;
398         }
399
400         if (pid != 0) {
401                 /* Parent */
402                 cnum++;
403                 if (verbose)
404                         connection_status();
405                 if (hccp)
406                         hccp->pid = pid;
407                 /* clean up changes done by vforked child */
408                 undo_xsetenv();
409                 goto again;
410         }
411
412         /* Child: prepare env, log, and exec prog */
413
414         /* Closing tcp listening socket */
415         if (tcp)
416                 close(sock);
417
418         { /* vfork alert! every xmalloc in this block should be freed! */
419                 char *local_hostname = local_hostname; /* for compiler */
420                 char *local_addr = NULL;
421                 char *free_me0 = NULL;
422                 char *free_me1 = NULL;
423                 char *free_me2 = NULL;
424
425                 if (verbose || !(option_mask32 & OPT_E)) {
426                         if (!max_per_host) /* remote_addr is not yet known */
427                                 free_me0 = remote_addr = xmalloc_sockaddr2dotted(&remote.u.sa);
428                         if (option_mask32 & OPT_h) {
429                                 free_me1 = remote_hostname = xmalloc_sockaddr2host_noport(&remote.u.sa);
430                                 if (!remote_hostname) {
431                                         bb_error_msg("cannot look up hostname for %s", remote_addr);
432                                         remote_hostname = remote_addr;
433                                 }
434                         }
435                         /* Find out local IP peer connected to.
436                          * Errors ignored (I'm not paranoid enough to imagine kernel
437                          * which doesn't know local IP). */
438                         if (tcp)
439                                 getsockname(0, &local.u.sa, &local.len);
440                         /* else: for UDP it is done earlier by parent */
441                         local_addr = xmalloc_sockaddr2dotted(&local.u.sa);
442                         if (option_mask32 & OPT_h) {
443                                 local_hostname = preset_local_hostname;
444                                 if (!local_hostname) {
445                                         free_me2 = local_hostname = xmalloc_sockaddr2host_noport(&local.u.sa);
446                                         if (!local_hostname)
447                                                 bb_error_msg_and_die("cannot look up hostname for %s", local_addr);
448                                 }
449                                 /* else: local_hostname is not NULL, but is NOT malloced! */
450                         }
451                 }
452                 if (verbose) {
453                         pid = getpid();
454                         if (max_per_host) {
455                                 bb_error_msg("concurrency %s %u/%u",
456                                         remote_addr,
457                                         cur_per_host, max_per_host);
458                         }
459                         bb_error_msg((option_mask32 & OPT_h)
460                                 ? "start %u %s-%s (%s-%s)"
461                                 : "start %u %s-%s",
462                                 pid,
463                                 local_addr, remote_addr,
464                                 local_hostname, remote_hostname);
465                 }
466
467                 if (!(option_mask32 & OPT_E)) {
468                         /* setup ucspi env */
469                         const char *proto = tcp ? "TCP" : "UDP";
470
471                         /* Extract "original" destination addr:port
472                          * from Linux firewall. Useful when you redirect
473                          * an outbond connection to local handler, and it needs
474                          * to know where it originally tried to connect */
475                         if (tcp && getsockopt(0, SOL_IP, SO_ORIGINAL_DST, &local.u.sa, &local.len) == 0) {
476                                 char *addr = xmalloc_sockaddr2dotted(&local.u.sa);
477                                 xsetenv_plain("TCPORIGDSTADDR", addr);
478                                 free(addr);
479                         }
480                         xsetenv_plain("PROTO", proto);
481                         xsetenv_proto(proto, "LOCALADDR", local_addr);
482                         xsetenv_proto(proto, "REMOTEADDR", remote_addr);
483                         if (option_mask32 & OPT_h) {
484                                 xsetenv_proto(proto, "LOCALHOST", local_hostname);
485                                 xsetenv_proto(proto, "REMOTEHOST", remote_hostname);
486                         }
487                         //compat? xsetenv_proto(proto, "REMOTEINFO", "");
488                         /* additional */
489                         if (cur_per_host > 0) /* can not be true for udp */
490                                 xsetenv_plain("TCPCONCURRENCY", utoa(cur_per_host));
491                 }
492                 free(local_addr);
493                 free(free_me0);
494                 free(free_me1);
495                 free(free_me2);
496         }
497
498         xdup2(0, 1);
499
500         signal(SIGPIPE, SIG_DFL); /* this one was SIG_IGNed */
501         /* Non-ignored signals revert to SIG_DFL on exec anyway */
502         /*signal(SIGCHLD, SIG_DFL);*/
503         sig_unblock(SIGCHLD);
504
505 #ifdef SSLSVD
506         strcpy(id, utoa(pid));
507         ssl_io(0, argv);
508 #else
509         BB_EXECVP(argv[0], argv);
510 #endif
511         bb_perror_msg_and_die("exec '%s'", argv[0]);
512 }
513
514 /*
515 tcpsvd [-hpEvv] [-c n] [-C n:msg] [-b n] [-u user] [-l name]
516         [-i dir|-x cdb] [ -t sec] host port prog
517
518 tcpsvd creates a TCP/IP socket, binds it to the address host:port,
519 and listens on the socket for incoming connections.
520
521 On each incoming connection, tcpsvd conditionally runs a program,
522 with standard input reading from the socket, and standard output
523 writing to the socket, to handle this connection. tcpsvd keeps
524 listening on the socket for new connections, and can handle
525 multiple connections simultaneously.
526
527 tcpsvd optionally checks for special instructions depending
528 on the IP address or hostname of the client that initiated
529 the connection, see ipsvd-instruct(5).
530
531 host
532     host either is a hostname, or a dotted-decimal IP address,
533     or 0. If host is 0, tcpsvd accepts connections to any local
534     IP address.
535     * busybox accepts IPv6 addresses and host:port pairs too
536       In this case second parameter is ignored
537 port
538     tcpsvd accepts connections to host:port. port may be a name
539     from /etc/services or a number.
540 prog
541     prog consists of one or more arguments. For each connection,
542     tcpsvd normally runs prog, with file descriptor 0 reading from
543     the network, and file descriptor 1 writing to the network.
544     By default it also sets up TCP-related environment variables,
545     see tcp-environ(5)
546 -i dir
547     read instructions for handling new connections from the instructions
548     directory dir. See ipsvd-instruct(5) for details.
549     * ignored by busyboxed version
550 -x cdb
551     read instructions for handling new connections from the constant database
552     cdb. The constant database normally is created from an instructions
553     directory by running ipsvd-cdb(8).
554     * ignored by busyboxed version
555 -t sec
556     timeout. This option only takes effect if the -i option is given.
557     While checking the instructions directory, check the time of last access
558     of the file that matches the clients address or hostname if any, discard
559     and remove the file if it wasn't accessed within the last sec seconds;
560     tcpsvd does not discard or remove a file if the user's write permission
561     is not set, for those files the timeout is disabled. Default is 0,
562     which means that the timeout is disabled.
563     * ignored by busyboxed version
564 -l name
565     local hostname. Do not look up the local hostname in DNS, but use name
566     as hostname. This option must be set if tcpsvd listens on port 53
567     to avoid loops.
568 -u user[:group]
569     drop permissions. Switch user ID to user's UID, and group ID to user's
570     primary GID after creating and binding to the socket. If user is followed
571     by a colon and a group name, the group ID is switched to the GID of group
572     instead. All supplementary groups are removed.
573 -c n
574     concurrency. Handle up to n connections simultaneously. Default is 30.
575     If there are n connections active, tcpsvd defers acceptance of a new
576     connection until an active connection is closed.
577 -C n[:msg]
578     per host concurrency. Allow only up to n connections from the same IP
579     address simultaneously. If there are n active connections from one IP
580     address, new incoming connections from this IP address are closed
581     immediately. If n is followed by :msg, the message msg is written
582     to the client if possible, before closing the connection. By default
583     msg is empty. See ipsvd-instruct(5) for supported escape sequences in msg.
584
585     For each accepted connection, the current per host concurrency is
586     available through the environment variable TCPCONCURRENCY. n and msg
587     can be overwritten by ipsvd(7) instructions, see ipsvd-instruct(5).
588     By default tcpsvd doesn't keep track of connections.
589 -h
590     Look up the client's hostname in DNS.
591 -p
592     paranoid. After looking up the client's hostname in DNS, look up the IP
593     addresses in DNS for that hostname, and forget about the hostname
594     if none of the addresses match the client's IP address. You should
595     set this option if you use hostname based instructions. The -p option
596     implies the -h option.
597     * ignored by busyboxed version
598 -b n
599     backlog. Allow a backlog of approximately n TCP SYNs. On some systems n
600     is silently limited. Default is 20.
601 -E
602     no special environment. Do not set up TCP-related environment variables.
603 -v
604     verbose. Print verbose messsages to standard output.
605 -vv
606     more verbose. Print more verbose messages to standard output.
607     * no difference between -v and -vv in busyboxed version
608 */