libbb: make set_nport accept pointer to sockaddr, not to len_and_sockaddr.
[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 source tree.
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
34 /* Wants <limits.h> etc, thus included after libbb.h: */
35 #ifdef __linux__
36 #include <linux/types.h> /* for __be32 etc */
37 #include <linux/netfilter_ipv4.h>
38 #endif
39
40 // TODO: move into this file:
41 #include "tcpudp_perhost.h"
42
43 #ifdef SSLSVD
44 #include "matrixSsl.h"
45 #include "ssl_io.h"
46 #endif
47
48 struct globals {
49         unsigned verbose;
50         unsigned max_per_host;
51         unsigned cur_per_host;
52         unsigned cnum;
53         unsigned cmax;
54         char **env_cur;
55         char *env_var[1]; /* actually bigger */
56 } FIX_ALIASING;
57 #define G (*(struct globals*)&bb_common_bufsiz1)
58 #define verbose      (G.verbose     )
59 #define max_per_host (G.max_per_host)
60 #define cur_per_host (G.cur_per_host)
61 #define cnum         (G.cnum        )
62 #define cmax         (G.cmax        )
63 #define env_cur      (G.env_cur     )
64 #define env_var      (G.env_var     )
65 #define INIT_G() do { \
66         cmax = 30; \
67         env_cur = &env_var[0]; \
68 } while (0)
69
70
71 /* We have to be careful about leaking memory in repeated setenv's */
72 static void xsetenv_plain(const char *n, const char *v)
73 {
74         char *var = xasprintf("%s=%s", n, v);
75         *env_cur++ = var;
76         putenv(var);
77 }
78
79 static void xsetenv_proto(const char *proto, const char *n, const char *v)
80 {
81         char *var = xasprintf("%s%s=%s", proto, n, v);
82         *env_cur++ = var;
83         putenv(var);
84 }
85
86 static void undo_xsetenv(void)
87 {
88         char **pp = env_cur = &env_var[0];
89         while (*pp) {
90                 char *var = *pp;
91                 bb_unsetenv_and_free(var);
92                 *pp++ = NULL;
93         }
94 }
95
96 static void sig_term_handler(int sig)
97 {
98         if (verbose)
99                 bb_error_msg("got signal %u, exit", sig);
100         kill_myself_with_sig(sig);
101 }
102
103 /* Little bloated, but tries to give accurate info how child exited.
104  * Makes easier to spot segfaulting children etc... */
105 static void print_waitstat(unsigned pid, int wstat)
106 {
107         unsigned e = 0;
108         const char *cause = "?exit";
109
110         if (WIFEXITED(wstat)) {
111                 cause++;
112                 e = WEXITSTATUS(wstat);
113         } else if (WIFSIGNALED(wstat)) {
114                 cause = "signal";
115                 e = WTERMSIG(wstat);
116         }
117         bb_error_msg("end %d %s %d", pid, cause, e);
118 }
119
120 /* Must match getopt32 in main! */
121 enum {
122         OPT_c = (1 << 0),
123         OPT_C = (1 << 1),
124         OPT_i = (1 << 2),
125         OPT_x = (1 << 3),
126         OPT_u = (1 << 4),
127         OPT_l = (1 << 5),
128         OPT_E = (1 << 6),
129         OPT_b = (1 << 7),
130         OPT_h = (1 << 8),
131         OPT_p = (1 << 9),
132         OPT_t = (1 << 10),
133         OPT_v = (1 << 11),
134         OPT_V = (1 << 12),
135         OPT_U = (1 << 13), /* from here: sslsvd only */
136         OPT_slash = (1 << 14),
137         OPT_Z = (1 << 15),
138         OPT_K = (1 << 16),
139 };
140
141 static void connection_status(void)
142 {
143         /* "only 1 client max" desn't need this */
144         if (cmax > 1)
145                 bb_error_msg("status %u/%u", cnum, cmax);
146 }
147
148 static void sig_child_handler(int sig UNUSED_PARAM)
149 {
150         int wstat;
151         pid_t pid;
152
153         while ((pid = wait_any_nohang(&wstat)) > 0) {
154                 if (max_per_host)
155                         ipsvd_perhost_remove(pid);
156                 if (cnum)
157                         cnum--;
158                 if (verbose)
159                         print_waitstat(pid, wstat);
160         }
161         if (verbose)
162                 connection_status();
163 }
164
165 int tcpudpsvd_main(int argc, char **argv) MAIN_EXTERNALLY_VISIBLE;
166 int tcpudpsvd_main(int argc UNUSED_PARAM, char **argv)
167 {
168         char *str_C, *str_t;
169         char *user;
170         struct hcc *hccp;
171         const char *instructs;
172         char *msg_per_host = NULL;
173         unsigned len_per_host = len_per_host; /* gcc */
174 #ifndef SSLSVD
175         struct bb_uidgid_t ugid;
176 #endif
177         bool tcp;
178         uint16_t local_port;
179         char *preset_local_hostname = NULL;
180         char *remote_hostname = remote_hostname; /* for compiler */
181         char *remote_addr = remote_addr; /* for compiler */
182         len_and_sockaddr *lsa;
183         len_and_sockaddr local, remote;
184         socklen_t sa_len;
185         int pid;
186         int sock;
187         int conn;
188         unsigned backlog = 20;
189         unsigned opts;
190
191         INIT_G();
192
193         tcp = (applet_name[0] == 't');
194
195         /* 3+ args, -i at most once, -p implies -h, -v is counter, -b N, -c N */
196         opt_complementary = "-3:i--i:ph:vv:b+:c+";
197 #ifdef SSLSVD
198         opts = getopt32(argv, "+c:C:i:x:u:l:Eb:hpt:vU:/:Z:K:",
199                 &cmax, &str_C, &instructs, &instructs, &user, &preset_local_hostname,
200                 &backlog, &str_t, &ssluser, &root, &cert, &key, &verbose
201         );
202 #else
203         /* "+": stop on first non-option */
204         opts = getopt32(argv, "+c:C:i:x:u:l:Eb:hpt:v",
205                 &cmax, &str_C, &instructs, &instructs, &user, &preset_local_hostname,
206                 &backlog, &str_t, &verbose
207         );
208 #endif
209         if (opts & OPT_C) { /* -C n[:message] */
210                 max_per_host = bb_strtou(str_C, &str_C, 10);
211                 if (str_C[0]) {
212                         if (str_C[0] != ':')
213                                 bb_show_usage();
214                         msg_per_host = str_C + 1;
215                         len_per_host = strlen(msg_per_host);
216                 }
217         }
218         if (max_per_host > cmax)
219                 max_per_host = cmax;
220         if (opts & OPT_u) {
221                 xget_uidgid(&ugid, user);
222         }
223 #ifdef SSLSVD
224         if (opts & OPT_U) ssluser = optarg;
225         if (opts & OPT_slash) root = optarg;
226         if (opts & OPT_Z) cert = optarg;
227         if (opts & OPT_K) key = optarg;
228 #endif
229         argv += optind;
230         if (!argv[0][0] || LONE_CHAR(argv[0], '0'))
231                 argv[0] = (char*)"0.0.0.0";
232
233         /* Per-IP flood protection is not thought-out for UDP */
234         if (!tcp)
235                 max_per_host = 0;
236
237         bb_sanitize_stdio(); /* fd# 0,1,2 must be opened */
238
239 #ifdef SSLSVD
240         sslser = user;
241         client = 0;
242         if ((getuid() == 0) && !(opts & OPT_u)) {
243                 xfunc_exitcode = 100;
244                 bb_error_msg_and_die(bb_msg_you_must_be_root);
245         }
246         if (opts & OPT_u)
247                 if (!uidgid_get(&sslugid, ssluser, 1)) {
248                         if (errno) {
249                                 bb_perror_msg_and_die("can't get user/group: %s", ssluser);
250                         }
251                         bb_error_msg_and_die("unknown user/group %s", ssluser);
252                 }
253         if (!cert) cert = "./cert.pem";
254         if (!key) key = cert;
255         if (matrixSslOpen() < 0)
256                 fatal("can't initialize ssl");
257         if (matrixSslReadKeys(&keys, cert, key, 0, ca) < 0) {
258                 if (client)
259                         fatal("can't read cert, key, or ca file");
260                 fatal("can't read cert or key file");
261         }
262         if (matrixSslNewSession(&ssl, keys, 0, SSL_FLAGS_SERVER) < 0)
263                 fatal("can't create ssl session");
264 #endif
265
266         sig_block(SIGCHLD);
267         signal(SIGCHLD, sig_child_handler);
268         bb_signals(BB_FATAL_SIGS, sig_term_handler);
269         signal(SIGPIPE, SIG_IGN);
270
271         if (max_per_host)
272                 ipsvd_perhost_init(cmax);
273
274         local_port = bb_lookup_port(argv[1], tcp ? "tcp" : "udp", 0);
275         lsa = xhost2sockaddr(argv[0], local_port);
276         argv += 2;
277
278         sock = xsocket(lsa->u.sa.sa_family, tcp ? SOCK_STREAM : SOCK_DGRAM, 0);
279         setsockopt_reuseaddr(sock);
280         sa_len = lsa->len; /* I presume sockaddr len stays the same */
281         xbind(sock, &lsa->u.sa, sa_len);
282         if (tcp) {
283                 xlisten(sock, backlog);
284                 close_on_exec_on(sock);
285         } else { /* udp: needed for recv_from_to to work: */
286                 socket_want_pktinfo(sock);
287         }
288         /* ndelay_off(sock); - it is the default I think? */
289
290 #ifndef SSLSVD
291         if (opts & OPT_u) {
292                 /* drop permissions */
293                 xsetgid(ugid.gid);
294                 xsetuid(ugid.uid);
295         }
296 #endif
297
298         if (verbose) {
299                 char *addr = xmalloc_sockaddr2dotted(&lsa->u.sa);
300                 if (opts & OPT_u)
301                         bb_error_msg("listening on %s, starting, uid %u, gid %u", addr,
302                                 (unsigned)ugid.uid, (unsigned)ugid.gid);
303                 else
304                         bb_error_msg("listening on %s, starting", addr);
305                 free(addr);
306         }
307
308         /* Main accept() loop */
309
310  again:
311         hccp = NULL;
312
313         while (cnum >= cmax)
314                 wait_for_any_sig(); /* expecting SIGCHLD */
315
316         /* Accept a connection to fd #0 */
317  again1:
318         close(0);
319  again2:
320         sig_unblock(SIGCHLD);
321         local.len = remote.len = sa_len;
322         if (tcp) {
323                 conn = accept(sock, &remote.u.sa, &remote.len);
324         } else {
325                 /* In case recv_from_to won't be able to recover local addr.
326                  * Also sets port - recv_from_to is unable to do it. */
327                 local = *lsa;
328                 conn = recv_from_to(sock, NULL, 0, MSG_PEEK,
329                                 &remote.u.sa, &local.u.sa, sa_len);
330         }
331         sig_block(SIGCHLD);
332         if (conn < 0) {
333                 if (errno != EINTR)
334                         bb_perror_msg(tcp ? "accept" : "recv");
335                 goto again2;
336         }
337         xmove_fd(tcp ? conn : sock, 0);
338
339         if (max_per_host) {
340                 /* Drop connection immediately if cur_per_host > max_per_host
341                  * (minimizing load under SYN flood) */
342                 remote_addr = xmalloc_sockaddr2dotted_noport(&remote.u.sa);
343                 cur_per_host = ipsvd_perhost_add(remote_addr, max_per_host, &hccp);
344                 if (cur_per_host > max_per_host) {
345                         /* ipsvd_perhost_add detected that max is exceeded
346                          * (and did not store ip in connection table) */
347                         free(remote_addr);
348                         if (msg_per_host) {
349                                 /* don't block or test for errors */
350                                 send(0, msg_per_host, len_per_host, MSG_DONTWAIT);
351                         }
352                         goto again1;
353                 }
354                 /* NB: remote_addr is not leaked, it is stored in conn table */
355         }
356
357         if (!tcp) {
358                 /* Voodoo magic: making udp sockets each receive its own
359                  * packets is not trivial, and I still not sure
360                  * I do it 100% right.
361                  * 1) we have to do it before fork()
362                  * 2) order is important - is it right now? */
363
364                 /* Open new non-connected UDP socket for further clients... */
365                 sock = xsocket(lsa->u.sa.sa_family, SOCK_DGRAM, 0);
366                 setsockopt_reuseaddr(sock);
367                 /* Make plain write/send work for old socket by supplying default
368                  * destination address. This also restricts incoming packets
369                  * to ones coming from this remote IP. */
370                 xconnect(0, &remote.u.sa, sa_len);
371         /* hole? at this point we have no wildcard udp socket...
372          * can this cause clients to get "port unreachable" icmp?
373          * Yup, time window is very small, but it exists (is it?) */
374                 /* ..."open new socket", continued */
375                 xbind(sock, &lsa->u.sa, sa_len);
376                 socket_want_pktinfo(sock);
377
378                 /* Doesn't work:
379                  * we cannot replace fd #0 - we will lose pending packet
380                  * which is already buffered for us! And we cannot use fd #1
381                  * instead - it will "intercept" all following packets, but child
382                  * does not expect data coming *from fd #1*! */
383 #if 0
384                 /* Make it so that local addr is fixed to localp->u.sa
385                  * and we don't accidentally accept packets to other local IPs. */
386                 /* NB: we possibly bind to the _very_ same_ address & port as the one
387                  * already bound in parent! This seems to work in Linux.
388                  * (otherwise we can move socket to fd #0 only if bind succeeds) */
389                 close(0);
390                 set_nport(&localp->u.sa, htons(local_port));
391                 xmove_fd(xsocket(localp->u.sa.sa_family, SOCK_DGRAM, 0), 0);
392                 setsockopt_reuseaddr(0); /* crucial */
393                 xbind(0, &localp->u.sa, localp->len);
394 #endif
395         }
396
397         pid = vfork();
398         if (pid == -1) {
399                 bb_perror_msg("vfork");
400                 goto again;
401         }
402
403         if (pid != 0) {
404                 /* Parent */
405                 cnum++;
406                 if (verbose)
407                         connection_status();
408                 if (hccp)
409                         hccp->pid = pid;
410                 /* clean up changes done by vforked child */
411                 undo_xsetenv();
412                 goto again;
413         }
414
415         /* Child: prepare env, log, and exec prog */
416
417         { /* vfork alert! every xmalloc in this block should be freed! */
418                 char *local_hostname = local_hostname; /* for compiler */
419                 char *local_addr = NULL;
420                 char *free_me0 = NULL;
421                 char *free_me1 = NULL;
422                 char *free_me2 = NULL;
423
424                 if (verbose || !(opts & OPT_E)) {
425                         if (!max_per_host) /* remote_addr is not yet known */
426                                 free_me0 = remote_addr = xmalloc_sockaddr2dotted(&remote.u.sa);
427                         if (opts & OPT_h) {
428                                 free_me1 = remote_hostname = xmalloc_sockaddr2host_noport(&remote.u.sa);
429                                 if (!remote_hostname) {
430                                         bb_error_msg("can't look up hostname for %s", remote_addr);
431                                         remote_hostname = remote_addr;
432                                 }
433                         }
434                         /* Find out local IP peer connected to.
435                          * Errors ignored (I'm not paranoid enough to imagine kernel
436                          * which doesn't know local IP). */
437                         if (tcp)
438                                 getsockname(0, &local.u.sa, &local.len);
439                         /* else: for UDP it is done earlier by parent */
440                         local_addr = xmalloc_sockaddr2dotted(&local.u.sa);
441                         if (opts & OPT_h) {
442                                 local_hostname = preset_local_hostname;
443                                 if (!local_hostname) {
444                                         free_me2 = local_hostname = xmalloc_sockaddr2host_noport(&local.u.sa);
445                                         if (!local_hostname)
446                                                 bb_error_msg_and_die("can't look up hostname for %s", local_addr);
447                                 }
448                                 /* else: local_hostname is not NULL, but is NOT malloced! */
449                         }
450                 }
451                 if (verbose) {
452                         pid = getpid();
453                         if (max_per_host) {
454                                 bb_error_msg("concurrency %s %u/%u",
455                                         remote_addr,
456                                         cur_per_host, max_per_host);
457                         }
458                         bb_error_msg((opts & OPT_h)
459                                 ? "start %u %s-%s (%s-%s)"
460                                 : "start %u %s-%s",
461                                 pid,
462                                 local_addr, remote_addr,
463                                 local_hostname, remote_hostname);
464                 }
465
466                 if (!(opts & OPT_E)) {
467                         /* setup ucspi env */
468                         const char *proto = tcp ? "TCP" : "UDP";
469
470 #ifdef SO_ORIGINAL_DST
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 #endif
481                         xsetenv_plain("PROTO", proto);
482                         xsetenv_proto(proto, "LOCALADDR", local_addr);
483                         xsetenv_proto(proto, "REMOTEADDR", remote_addr);
484                         if (opts & OPT_h) {
485                                 xsetenv_proto(proto, "LOCALHOST", local_hostname);
486                                 xsetenv_proto(proto, "REMOTEHOST", remote_hostname);
487                         }
488                         //compat? xsetenv_proto(proto, "REMOTEINFO", "");
489                         /* additional */
490                         if (cur_per_host > 0) /* can not be true for udp */
491                                 xsetenv_plain("TCPCONCURRENCY", utoa(cur_per_host));
492                 }
493                 free(local_addr);
494                 free(free_me0);
495                 free(free_me1);
496                 free(free_me2);
497         }
498
499         xdup2(0, 1);
500
501         signal(SIGPIPE, SIG_DFL); /* this one was SIG_IGNed */
502         /* Non-ignored signals revert to SIG_DFL on exec anyway */
503         /*signal(SIGCHLD, SIG_DFL);*/
504         sig_unblock(SIGCHLD);
505
506 #ifdef SSLSVD
507         strcpy(id, utoa(pid));
508         ssl_io(0, argv);
509         bb_perror_msg_and_die("can't execute '%s'", argv[0]);
510 #else
511         BB_EXECVP_or_die(argv);
512 #endif
513 }
514
515 /*
516 tcpsvd [-hpEvv] [-c n] [-C n:msg] [-b n] [-u user] [-l name]
517         [-i dir|-x cdb] [ -t sec] host port prog
518
519 tcpsvd creates a TCP/IP socket, binds it to the address host:port,
520 and listens on the socket for incoming connections.
521
522 On each incoming connection, tcpsvd conditionally runs a program,
523 with standard input reading from the socket, and standard output
524 writing to the socket, to handle this connection. tcpsvd keeps
525 listening on the socket for new connections, and can handle
526 multiple connections simultaneously.
527
528 tcpsvd optionally checks for special instructions depending
529 on the IP address or hostname of the client that initiated
530 the connection, see ipsvd-instruct(5).
531
532 host
533     host either is a hostname, or a dotted-decimal IP address,
534     or 0. If host is 0, tcpsvd accepts connections to any local
535     IP address.
536     * busybox accepts IPv6 addresses and host:port pairs too
537       In this case second parameter is ignored
538 port
539     tcpsvd accepts connections to host:port. port may be a name
540     from /etc/services or a number.
541 prog
542     prog consists of one or more arguments. For each connection,
543     tcpsvd normally runs prog, with file descriptor 0 reading from
544     the network, and file descriptor 1 writing to the network.
545     By default it also sets up TCP-related environment variables,
546     see tcp-environ(5)
547 -i dir
548     read instructions for handling new connections from the instructions
549     directory dir. See ipsvd-instruct(5) for details.
550     * ignored by busyboxed version
551 -x cdb
552     read instructions for handling new connections from the constant database
553     cdb. The constant database normally is created from an instructions
554     directory by running ipsvd-cdb(8).
555     * ignored by busyboxed version
556 -t sec
557     timeout. This option only takes effect if the -i option is given.
558     While checking the instructions directory, check the time of last access
559     of the file that matches the clients address or hostname if any, discard
560     and remove the file if it wasn't accessed within the last sec seconds;
561     tcpsvd does not discard or remove a file if the user's write permission
562     is not set, for those files the timeout is disabled. Default is 0,
563     which means that the timeout is disabled.
564     * ignored by busyboxed version
565 -l name
566     local hostname. Do not look up the local hostname in DNS, but use name
567     as hostname. This option must be set if tcpsvd listens on port 53
568     to avoid loops.
569 -u user[:group]
570     drop permissions. Switch user ID to user's UID, and group ID to user's
571     primary GID after creating and binding to the socket. If user is followed
572     by a colon and a group name, the group ID is switched to the GID of group
573     instead. All supplementary groups are removed.
574 -c n
575     concurrency. Handle up to n connections simultaneously. Default is 30.
576     If there are n connections active, tcpsvd defers acceptance of a new
577     connection until an active connection is closed.
578 -C n[:msg]
579     per host concurrency. Allow only up to n connections from the same IP
580     address simultaneously. If there are n active connections from one IP
581     address, new incoming connections from this IP address are closed
582     immediately. If n is followed by :msg, the message msg is written
583     to the client if possible, before closing the connection. By default
584     msg is empty. See ipsvd-instruct(5) for supported escape sequences in msg.
585
586     For each accepted connection, the current per host concurrency is
587     available through the environment variable TCPCONCURRENCY. n and msg
588     can be overwritten by ipsvd(7) instructions, see ipsvd-instruct(5).
589     By default tcpsvd doesn't keep track of connections.
590 -h
591     Look up the client's hostname in DNS.
592 -p
593     paranoid. After looking up the client's hostname in DNS, look up the IP
594     addresses in DNS for that hostname, and forget about the hostname
595     if none of the addresses match the client's IP address. You should
596     set this option if you use hostname based instructions. The -p option
597     implies the -h option.
598     * ignored by busyboxed version
599 -b n
600     backlog. Allow a backlog of approximately n TCP SYNs. On some systems n
601     is silently limited. Default is 20.
602 -E
603     no special environment. Do not set up TCP-related environment variables.
604 -v
605     verbose. Print verbose messsages to standard output.
606 -vv
607     more verbose. Print more verbose messages to standard output.
608     * no difference between -v and -vv in busyboxed version
609 */