Imported Upstream version 1.17.1
[platform/upstream/c-ares.git] / test / dns-proto.cc
1 #include "dns-proto.h"
2
3 // Include ares internal file for DNS protocol details
4 #include "ares_setup.h"
5 #include "ares.h"
6 #include "ares_dns.h"
7
8 #include <stdio.h>
9 #include <stdlib.h>
10
11 #include <sstream>
12
13 namespace ares {
14
15 std::string HexDump(std::vector<byte> data) {
16   std::stringstream ss;
17   for (size_t ii = 0; ii < data.size();  ii++) {
18     char buffer[2 + 1];
19     sprintf(buffer, "%02x", data[ii]);
20     ss << buffer;
21   }
22   return ss.str();
23 }
24
25 std::string HexDump(const byte *data, int len) {
26   return HexDump(std::vector<byte>(data, data + len));
27 }
28
29 std::string HexDump(const char *data, int len) {
30   return HexDump(reinterpret_cast<const byte*>(data), len);
31 }
32
33 std::string StatusToString(int status) {
34   switch (status) {
35   case ARES_SUCCESS: return "ARES_SUCCESS";
36   case ARES_ENODATA: return "ARES_ENODATA";
37   case ARES_EFORMERR: return "ARES_EFORMERR";
38   case ARES_ESERVFAIL: return "ARES_ESERVFAIL";
39   case ARES_ENOTFOUND: return "ARES_ENOTFOUND";
40   case ARES_ENOTIMP: return "ARES_ENOTIMP";
41   case ARES_EREFUSED: return "ARES_EREFUSED";
42   case ARES_EBADQUERY: return "ARES_EBADQUERY";
43   case ARES_EBADNAME: return "ARES_EBADNAME";
44   case ARES_EBADFAMILY: return "ARES_EBADFAMILY";
45   case ARES_EBADRESP: return "ARES_EBADRESP";
46   case ARES_ECONNREFUSED: return "ARES_ECONNREFUSED";
47   case ARES_ETIMEOUT: return "ARES_ETIMEOUT";
48   case ARES_EOF: return "ARES_EOF";
49   case ARES_EFILE: return "ARES_EFILE";
50   case ARES_ENOMEM: return "ARES_ENOMEM";
51   case ARES_EDESTRUCTION: return "ARES_EDESTRUCTION";
52   case ARES_EBADSTR: return "ARES_EBADSTR";
53   case ARES_EBADFLAGS: return "ARES_EBADFLAGS";
54   case ARES_ENONAME: return "ARES_ENONAME";
55   case ARES_EBADHINTS: return "ARES_EBADHINTS";
56   case ARES_ENOTINITIALIZED: return "ARES_ENOTINITIALIZED";
57   case ARES_ELOADIPHLPAPI: return "ARES_ELOADIPHLPAPI";
58   case ARES_EADDRGETNETWORKPARAMS: return "ARES_EADDRGETNETWORKPARAMS";
59   case ARES_ECANCELLED: return "ARES_ECANCELLED";
60   default: return "UNKNOWN";
61   }
62 }
63
64 std::string RcodeToString(int rcode) {
65   switch (rcode) {
66   case ns_r_noerror: return "NOERROR";
67   case ns_r_formerr: return "FORMERR";
68   case ns_r_servfail: return "SERVFAIL";
69   case ns_r_nxdomain: return "NXDOMAIN";
70   case ns_r_notimpl: return "NOTIMPL";
71   case ns_r_refused: return "REFUSED";
72   case ns_r_yxdomain: return "YXDOMAIN";
73   case ns_r_yxrrset: return "YXRRSET";
74   case ns_r_nxrrset: return "NXRRSET";
75   case ns_r_notauth: return "NOTAUTH";
76   case ns_r_notzone: return "NOTZONE";
77   case ns_r_badsig: return "BADSIG";
78   case ns_r_badkey: return "BADKEY";
79   case ns_r_badtime: return "BADTIME";
80   default: return "UNKNOWN";
81   }
82 }
83
84 std::string RRTypeToString(int rrtype) {
85   switch (rrtype) {
86   case ns_t_a: return "A";
87   case ns_t_ns: return "NS";
88   case ns_t_md: return "MD";
89   case ns_t_mf: return "MF";
90   case ns_t_cname: return "CNAME";
91   case ns_t_soa: return "SOA";
92   case ns_t_mb: return "MB";
93   case ns_t_mg: return "MG";
94   case ns_t_mr: return "MR";
95   case ns_t_null: return "NULL";
96   case ns_t_wks: return "WKS";
97   case ns_t_ptr: return "PTR";
98   case ns_t_hinfo: return "HINFO";
99   case ns_t_minfo: return "MINFO";
100   case ns_t_mx: return "MX";
101   case ns_t_txt: return "TXT";
102   case ns_t_rp: return "RP";
103   case ns_t_afsdb: return "AFSDB";
104   case ns_t_x25: return "X25";
105   case ns_t_isdn: return "ISDN";
106   case ns_t_rt: return "RT";
107   case ns_t_nsap: return "NSAP";
108   case ns_t_nsap_ptr: return "NSAP_PTR";
109   case ns_t_sig: return "SIG";
110   case ns_t_key: return "KEY";
111   case ns_t_px: return "PX";
112   case ns_t_gpos: return "GPOS";
113   case ns_t_aaaa: return "AAAA";
114   case ns_t_loc: return "LOC";
115   case ns_t_nxt: return "NXT";
116   case ns_t_eid: return "EID";
117   case ns_t_nimloc: return "NIMLOC";
118   case ns_t_srv: return "SRV";
119   case ns_t_atma: return "ATMA";
120   case ns_t_naptr: return "NAPTR";
121   case ns_t_kx: return "KX";
122   case ns_t_cert: return "CERT";
123   case ns_t_a6: return "A6";
124   case ns_t_dname: return "DNAME";
125   case ns_t_sink: return "SINK";
126   case ns_t_opt: return "OPT";
127   case ns_t_apl: return "APL";
128   case ns_t_ds: return "DS";
129   case ns_t_sshfp: return "SSHFP";
130   case ns_t_rrsig: return "RRSIG";
131   case ns_t_nsec: return "NSEC";
132   case ns_t_dnskey: return "DNSKEY";
133   case ns_t_tkey: return "TKEY";
134   case ns_t_tsig: return "TSIG";
135   case ns_t_ixfr: return "IXFR";
136   case ns_t_axfr: return "AXFR";
137   case ns_t_mailb: return "MAILB";
138   case ns_t_maila: return "MAILA";
139   case ns_t_any: return "ANY";
140   case ns_t_zxfr: return "ZXFR";
141   case ns_t_max: return "MAX";
142   default: return "UNKNOWN";
143   }
144 }
145
146 std::string ClassToString(int qclass) {
147   switch (qclass) {
148   case ns_c_in: return "IN";
149   case ns_c_chaos: return "CHAOS";
150   case ns_c_hs: return "HESIOD";
151   case ns_c_none: return "NONE";
152   case ns_c_any: return "ANY";
153   default: return "UNKNOWN";
154   }
155 }
156
157 std::string AddressToString(const void* vaddr, int len) {
158   const byte* addr = reinterpret_cast<const byte*>(vaddr);
159   std::stringstream ss;
160   if (len == 4) {
161     char buffer[4*4 + 3 + 1];
162     sprintf(buffer, "%u.%u.%u.%u",
163             (unsigned char)addr[0],
164             (unsigned char)addr[1],
165             (unsigned char)addr[2],
166             (unsigned char)addr[3]);
167     ss << buffer;
168   } else if (len == 16) {
169     for (int ii = 0; ii < 16;  ii+=2) {
170       if (ii > 0) ss << ':';
171       char buffer[4 + 1];
172       sprintf(buffer, "%02x%02x", (unsigned char)addr[ii], (unsigned char)addr[ii+1]);
173       ss << buffer;
174     }
175   } else {
176     ss << "!" << HexDump(addr, len) << "!";
177   }
178   return ss.str();
179 }
180
181 std::string PacketToString(const std::vector<byte>& packet) {
182   const byte* data = packet.data();
183   int len = packet.size();
184   std::stringstream ss;
185   if (len < NS_HFIXEDSZ) {
186     ss << "(too short, len " << len << ")";
187     return ss.str();
188   }
189   ss << ((DNS_HEADER_QR(data) == 0) ? "REQ " : "RSP ");
190   switch (DNS_HEADER_OPCODE(data)) {
191   case ns_o_query: ss << "QRY "; break;
192   case ns_o_iquery: ss << "IQRY "; break;
193   case ns_o_status: ss << "STATUS "; break;
194   case ns_o_notify: ss << "NOTIFY "; break;
195   case ns_o_update: ss << "UPDATE "; break;
196   default: ss << "UNKNOWN(" << DNS_HEADER_OPCODE(data) << ") "; break;
197   }
198   if (DNS_HEADER_AA(data)) ss << "AA ";
199   if (DNS_HEADER_TC(data)) ss << "TC ";
200   if (DNS_HEADER_RD(data)) ss << "RD ";
201   if (DNS_HEADER_RA(data)) ss << "RA ";
202   if (DNS_HEADER_Z(data)) ss << "Z ";
203   if (DNS_HEADER_QR(data) == 1) ss << RcodeToString(DNS_HEADER_RCODE(data));
204
205   int nquestions = DNS_HEADER_QDCOUNT(data);
206   int nanswers = DNS_HEADER_ANCOUNT(data);
207   int nauths = DNS_HEADER_NSCOUNT(data);
208   int nadds = DNS_HEADER_ARCOUNT(data);
209
210   const byte* pq = data + NS_HFIXEDSZ;
211   len -= NS_HFIXEDSZ;
212   for (int ii = 0; ii < nquestions; ii++) {
213     ss << " Q:" << QuestionToString(packet, &pq, &len);
214   }
215   const byte* prr = pq;
216   for (int ii = 0; ii < nanswers; ii++) {
217     ss << " A:" << RRToString(packet, &prr, &len);
218   }
219   for (int ii = 0; ii < nauths; ii++) {
220     ss << " AUTH:" << RRToString(packet, &prr, &len);
221   }
222   for (int ii = 0; ii < nadds; ii++) {
223     ss << " ADD:" << RRToString(packet, &prr, &len);
224   }
225   return ss.str();
226 }
227
228 std::string QuestionToString(const std::vector<byte>& packet,
229                              const byte** data, int* len) {
230   std::stringstream ss;
231   ss << "{";
232   if (*len < NS_QFIXEDSZ) {
233     ss << "(too short, len " << *len << ")";
234     return ss.str();
235   }
236
237   char *name = nullptr;
238   long enclen;
239   int rc = ares_expand_name(*data, packet.data(), packet.size(), &name, &enclen);
240   if (rc != ARES_SUCCESS) {
241     ss << "(error from ares_expand_name)";
242     return ss.str();
243   }
244   if (enclen > *len) {
245     ss << "(error, encoded name len " << enclen << "bigger than remaining data " << *len << " bytes)";
246     return ss.str();
247   }
248   *len -= enclen;
249   *data += enclen;
250   ss << "'" << name << "' ";
251   ares_free_string(name);
252   if (*len < NS_QFIXEDSZ) {
253     ss << "(too short, len left " << *len << ")";
254     return ss.str();
255   }
256   ss << ClassToString(DNS_QUESTION_CLASS(*data)) << " ";
257   ss << RRTypeToString(DNS_QUESTION_TYPE(*data));
258   *data += NS_QFIXEDSZ;
259   *len -= NS_QFIXEDSZ;
260   ss << "}";
261   return ss.str();
262 }
263
264 std::string RRToString(const std::vector<byte>& packet,
265                        const byte** data, int* len) {
266   std::stringstream ss;
267   ss << "{";
268   if (*len < NS_RRFIXEDSZ) {
269     ss << "too short, len " << *len << ")";
270     return ss.str();
271   }
272
273   char *name = nullptr;
274   long enclen;
275   int rc = ares_expand_name(*data, packet.data(), packet.size(), &name, &enclen);
276   if (rc != ARES_SUCCESS) {
277     ss << "(error from ares_expand_name)";
278     return ss.str();
279   }
280   if (enclen > *len) {
281     ss << "(error, encoded name len " << enclen << "bigger than remaining data " << *len << " bytes)";
282     return ss.str();
283   }
284   *len -= enclen;
285   *data += enclen;
286   ss << "'" << name << "' ";
287   ares_free_string(name);
288   name = nullptr;
289
290   if (*len < NS_RRFIXEDSZ) {
291     ss << "(too short, len left " << *len << ")";
292     return ss.str();
293   }
294   int rrtype = DNS_RR_TYPE(*data);
295   if (rrtype == ns_t_opt) {
296     ss << "MAXUDP=" << DNS_RR_CLASS(*data) << " ";
297     ss << RRTypeToString(rrtype) << " ";
298     ss << "RCODE2=" << DNS_RR_TTL(*data);
299   } else {
300     ss << ClassToString(DNS_RR_CLASS(*data)) << " ";
301     ss << RRTypeToString(rrtype) << " ";
302     ss << "TTL=" << DNS_RR_TTL(*data);
303   }
304   int rdatalen = DNS_RR_LEN(*data);
305
306   *data += NS_RRFIXEDSZ;
307   *len -= NS_RRFIXEDSZ;
308   if (*len < rdatalen) {
309     ss << "(RR too long at " << rdatalen << ", len left " << *len << ")";
310   } else {
311     switch (rrtype) {
312     case ns_t_a:
313     case ns_t_aaaa:
314       ss << " " << AddressToString(*data, rdatalen);
315       break;
316     case ns_t_txt: {
317       const byte* p = *data;
318       while (p < (*data + rdatalen)) {
319         int len = *p++;
320         if ((p + len) <= (*data + rdatalen)) {
321           std::string txt(p, p + len);
322           ss << " " << len << ":'" << txt << "'";
323         } else {
324           ss << "(string too long)";
325         }
326         p += len;
327       }
328       break;
329     }
330     case ns_t_cname:
331     case ns_t_ns:
332     case ns_t_ptr: {
333       int rc = ares_expand_name(*data, packet.data(), packet.size(), &name, &enclen);
334       if (rc != ARES_SUCCESS) {
335         ss << "(error from ares_expand_name)";
336         break;
337       }
338       ss << " '" << name << "'";
339       ares_free_string(name);
340       break;
341     }
342     case ns_t_mx:
343       if (rdatalen > 2) {
344         int rc = ares_expand_name(*data + 2, packet.data(), packet.size(), &name, &enclen);
345         if (rc != ARES_SUCCESS) {
346           ss << "(error from ares_expand_name)";
347           break;
348         }
349         ss << " " << DNS__16BIT(*data) << " '" << name << "'";
350         ares_free_string(name);
351       } else {
352         ss << "(RR too short)";
353       }
354       break;
355     case ns_t_srv: {
356       if (rdatalen > 6) {
357         const byte* p = *data;
358         unsigned long prio = DNS__16BIT(p);
359         unsigned long weight = DNS__16BIT(p + 2);
360         unsigned long port = DNS__16BIT(p + 4);
361         p += 6;
362         int rc = ares_expand_name(p, packet.data(), packet.size(), &name, &enclen);
363         if (rc != ARES_SUCCESS) {
364           ss << "(error from ares_expand_name)";
365           break;
366         }
367         ss << prio << " " << weight << " " << port << " '" << name << "'";
368         ares_free_string(name);
369       } else {
370         ss << "(RR too short)";
371       }
372       break;
373     }
374     case ns_t_soa: {
375       const byte* p = *data;
376       int rc = ares_expand_name(p, packet.data(), packet.size(), &name, &enclen);
377       if (rc != ARES_SUCCESS) {
378         ss << "(error from ares_expand_name)";
379         break;
380       }
381       ss << " '" << name << "'";
382       ares_free_string(name);
383       p += enclen;
384       rc = ares_expand_name(p, packet.data(), packet.size(), &name, &enclen);
385       if (rc != ARES_SUCCESS) {
386         ss << "(error from ares_expand_name)";
387         break;
388       }
389       ss << " '" << name << "'";
390       ares_free_string(name);
391       p += enclen;
392       if ((p + 20) <= (*data + rdatalen)) {
393         unsigned long serial = DNS__32BIT(p);
394         unsigned long refresh = DNS__32BIT(p + 4);
395         unsigned long retry = DNS__32BIT(p + 8);
396         unsigned long expire = DNS__32BIT(p + 12);
397         unsigned long minimum = DNS__32BIT(p + 16);
398         ss << " " << serial << " " << refresh << " " << retry << " " << expire << " " << minimum;
399       } else {
400         ss << "(RR too short)";
401       }
402       break;
403     }
404     case ns_t_naptr: {
405       if (rdatalen > 7) {
406         const byte* p = *data;
407         unsigned long order = DNS__16BIT(p);
408         unsigned long pref = DNS__16BIT(p + 2);
409         p += 4;
410         ss << order << " " << pref;
411
412         int len = *p++;
413         std::string flags(p, p + len);
414         ss << " " << flags;
415         p += len;
416
417         len = *p++;
418         std::string service(p, p + len);
419         ss << " '" << service << "'";
420         p += len;
421
422         len = *p++;
423         std::string regexp(p, p + len);
424         ss << " '" << regexp << "'";
425         p += len;
426
427         int rc = ares_expand_name(p, packet.data(), packet.size(), &name, &enclen);
428         if (rc != ARES_SUCCESS) {
429           ss << "(error from ares_expand_name)";
430           break;
431         }
432         ss << " '" << name << "'";
433         ares_free_string(name);
434       } else {
435         ss << "(RR too short)";
436       }
437       break;
438     }
439     default:
440       ss << " " << HexDump(*data, rdatalen);
441       break;
442     }
443   }
444   *data += rdatalen;
445   *len -= rdatalen;
446
447   ss << "}";
448   return ss.str();
449 }
450
451 void PushInt32(std::vector<byte>* data, int value) {
452   data->push_back((value & 0xff000000) >> 24);
453   data->push_back((value & 0x00ff0000) >> 16);
454   data->push_back((value & 0x0000ff00) >> 8);
455   data->push_back(value & 0x000000ff);
456 }
457
458 void PushInt16(std::vector<byte>* data, int value) {
459   data->push_back((value & 0xff00) >> 8);
460   data->push_back(value & 0x00ff);
461 }
462
463 std::vector<byte> EncodeString(const std::string& name) {
464   std::vector<byte> data;
465   std::stringstream ss(name);
466   std::string label;
467   // TODO: cope with escapes
468   while (std::getline(ss, label, '.')) {
469     data.push_back(label.length());
470     data.insert(data.end(), label.begin(), label.end());
471   }
472   data.push_back(0);
473   return data;
474 }
475
476 std::vector<byte> DNSQuestion::data() const {
477   std::vector<byte> data;
478   std::vector<byte> encname = EncodeString(name_);
479   data.insert(data.end(), encname.begin(), encname.end());
480   PushInt16(&data, rrtype_);
481   PushInt16(&data, qclass_);
482   return data;
483 }
484
485 std::vector<byte> DNSRR::data() const {
486   std::vector<byte> data = DNSQuestion::data();
487   PushInt32(&data, ttl_);
488   return data;
489 }
490
491 std::vector<byte> DNSSingleNameRR::data() const {
492   std::vector<byte> data = DNSRR::data();
493   std::vector<byte> encname = EncodeString(other_);
494   int len = encname.size();
495   PushInt16(&data, len);
496   data.insert(data.end(), encname.begin(), encname.end());
497   return data;
498 }
499
500 std::vector<byte> DNSTxtRR::data() const {
501   std::vector<byte> data = DNSRR::data();
502   int len = 0;
503   for (const std::string& txt : txt_) {
504     len += (1 + txt.size());
505   }
506   PushInt16(&data, len);
507   for (const std::string& txt : txt_) {
508     data.push_back(txt.size());
509     data.insert(data.end(), txt.begin(), txt.end());
510   }
511   return data;
512 }
513
514 std::vector<byte> DNSMxRR::data() const {
515   std::vector<byte> data = DNSRR::data();
516   std::vector<byte> encname = EncodeString(other_);
517   int len = 2 + encname.size();
518   PushInt16(&data, len);
519   PushInt16(&data, pref_);
520   data.insert(data.end(), encname.begin(), encname.end());
521   return data;
522 }
523
524 std::vector<byte> DNSSrvRR::data() const {
525   std::vector<byte> data = DNSRR::data();
526   std::vector<byte> encname = EncodeString(target_);
527   int len = 6 + encname.size();
528   PushInt16(&data, len);
529   PushInt16(&data, prio_);
530   PushInt16(&data, weight_);
531   PushInt16(&data, port_);
532   data.insert(data.end(), encname.begin(), encname.end());
533   return data;
534 }
535
536 std::vector<byte> DNSAddressRR::data() const {
537   std::vector<byte> data = DNSRR::data();
538   int len = addr_.size();
539   PushInt16(&data, len);
540   data.insert(data.end(), addr_.begin(), addr_.end());
541   return data;
542 }
543
544 std::vector<byte> DNSSoaRR::data() const {
545   std::vector<byte> data = DNSRR::data();
546   std::vector<byte> encname1 = EncodeString(nsname_);
547   std::vector<byte> encname2 = EncodeString(rname_);
548   int len = encname1.size() + encname2.size() + 5*4;
549   PushInt16(&data, len);
550   data.insert(data.end(), encname1.begin(), encname1.end());
551   data.insert(data.end(), encname2.begin(), encname2.end());
552   PushInt32(&data, serial_);
553   PushInt32(&data, refresh_);
554   PushInt32(&data, retry_);
555   PushInt32(&data, expire_);
556   PushInt32(&data, minimum_);
557   return data;
558 }
559
560 std::vector<byte> DNSOptRR::data() const {
561   std::vector<byte> data = DNSRR::data();
562   int len = 0;
563   for (const DNSOption& opt : opts_) {
564     len += (4 + opt.data_.size());
565   }
566   PushInt16(&data, len);
567   for (const DNSOption& opt : opts_) {
568     PushInt16(&data, opt.code_);
569     PushInt16(&data, opt.data_.size());
570     data.insert(data.end(), opt.data_.begin(), opt.data_.end());
571   }
572   return data;
573 }
574
575 std::vector<byte> DNSNaptrRR::data() const {
576   std::vector<byte> data = DNSRR::data();
577   std::vector<byte> encname = EncodeString(replacement_);
578   int len = (4 + 1 + flags_.size() + 1 + service_.size() + 1 + regexp_.size() + encname.size());
579   PushInt16(&data, len);
580   PushInt16(&data, order_);
581   PushInt16(&data, pref_);
582   data.push_back(flags_.size());
583   data.insert(data.end(), flags_.begin(), flags_.end());
584   data.push_back(service_.size());
585   data.insert(data.end(), service_.begin(), service_.end());
586   data.push_back(regexp_.size());
587   data.insert(data.end(), regexp_.begin(), regexp_.end());
588   data.insert(data.end(), encname.begin(), encname.end());
589   return data;
590 }
591
592 std::vector<byte> DNSPacket::data() const {
593   std::vector<byte> data;
594   PushInt16(&data, qid_);
595   byte b = 0x00;
596   if (response_) b |= 0x80;
597   b |= ((opcode_ & 0x0f) << 3);
598   if (aa_) b |= 0x04;
599   if (tc_) b |= 0x02;
600   if (rd_) b |= 0x01;
601   data.push_back(b);
602   b = 0x00;
603   if (ra_) b |= 0x80;
604   if (z_) b |= 0x40;
605   if (ad_) b |= 0x20;
606   if (cd_) b |= 0x10;
607   b |= (rcode_ & 0x0f);
608   data.push_back(b);
609
610   int count = questions_.size();
611   PushInt16(&data, count);
612   count = answers_.size();
613   PushInt16(&data, count);
614   count = auths_.size();
615   PushInt16(&data, count);
616   count = adds_.size();
617   PushInt16(&data, count);
618
619   for (const std::unique_ptr<DNSQuestion>& question : questions_) {
620     std::vector<byte> qdata = question->data();
621     data.insert(data.end(), qdata.begin(), qdata.end());
622   }
623   for (const std::unique_ptr<DNSRR>& rr : answers_) {
624     std::vector<byte> rrdata = rr->data();
625     data.insert(data.end(), rrdata.begin(), rrdata.end());
626   }
627   for (const std::unique_ptr<DNSRR>& rr : auths_) {
628     std::vector<byte> rrdata = rr->data();
629     data.insert(data.end(), rrdata.begin(), rrdata.end());
630   }
631   for (const std::unique_ptr<DNSRR>& rr : adds_) {
632     std::vector<byte> rrdata = rr->data();
633     data.insert(data.end(), rrdata.begin(), rrdata.end());
634   }
635   return data;
636 }
637
638 }  // namespace ares