netfilter: add user-space connection tracking helper infrastructure
authorPablo Neira Ayuso <pablo@netfilter.org>
Sun, 13 May 2012 19:44:54 +0000 (21:44 +0200)
committerPablo Neira Ayuso <pablo@netfilter.org>
Sat, 16 Jun 2012 13:40:02 +0000 (15:40 +0200)
commit12f7a505331e6b2754684b509f2ac8f0011ce644
treeda127aa83f0fdf0fc6be32c6386a304d5087c858
parentae243bee397102c51fbf9db440eca3b077e0e702
netfilter: add user-space connection tracking helper infrastructure

There are good reasons to supports helpers in user-space instead:

* Rapid connection tracking helper development, as developing code
  in user-space is usually faster.

* Reliability: A buggy helper does not crash the kernel. Moreover,
  we can monitor the helper process and restart it in case of problems.

* Security: Avoid complex string matching and mangling in kernel-space
  running in privileged mode. Going further, we can even think about
  running user-space helpers as a non-root process.

* Extensibility: It allows the development of very specific helpers (most
  likely non-standard proprietary protocols) that are very likely not to be
  accepted for mainline inclusion in the form of kernel-space connection
  tracking helpers.

This patch adds the infrastructure to allow the implementation of
user-space conntrack helpers by means of the new nfnetlink subsystem
`nfnetlink_cthelper' and the existing queueing infrastructure
(nfnetlink_queue).

I had to add the new hook NF_IP6_PRI_CONNTRACK_HELPER to register
ipv[4|6]_helper which results from splitting ipv[4|6]_confirm into
two pieces. This change is required not to break NAT sequence
adjustment and conntrack confirmation for traffic that is enqueued
to our user-space conntrack helpers.

Basic operation, in a few steps:

1) Register user-space helper by means of `nfct':

 nfct helper add ftp inet tcp

 [ It must be a valid existing helper supported by conntrack-tools ]

2) Add rules to enable the FTP user-space helper which is
   used to track traffic going to TCP port 21.

For locally generated packets:

 iptables -I OUTPUT -t raw -p tcp --dport 21 -j CT --helper ftp

For non-locally generated packets:

 iptables -I PREROUTING -t raw -p tcp --dport 21 -j CT --helper ftp

3) Run the test conntrackd in helper mode (see example files under
   doc/helper/conntrackd.conf

 conntrackd

4) Generate FTP traffic going, if everything is OK, then conntrackd
   should create expectations (you can check that with `conntrack':

 conntrack -E expect

    [NEW] 301 proto=6 src=192.168.1.136 dst=130.89.148.12 sport=0 dport=54037 mask-src=255.255.255.255 mask-dst=255.255.255.255 sport=0 dport=65535 master-src=192.168.1.136 master-dst=130.89.148.12 sport=57127 dport=21 class=0 helper=ftp
[DESTROY] 301 proto=6 src=192.168.1.136 dst=130.89.148.12 sport=0 dport=54037 mask-src=255.255.255.255 mask-dst=255.255.255.255 sport=0 dport=65535 master-src=192.168.1.136 master-dst=130.89.148.12 sport=57127 dport=21 class=0 helper=ftp

This confirms that our test helper is receiving packets including the
conntrack information, and adding expectations in kernel-space.

The user-space helper can also store its private tracking information
in the conntrack structure in the kernel via the CTA_HELP_INFO. The
kernel will consider this a binary blob whose layout is unknown. This
information will be included in the information that is transfered
to user-space via glue code that integrates nfnetlink_queue and
ctnetlink.

Signed-off-by: Pablo Neira Ayuso <pablo@netfilter.org>
12 files changed:
include/linux/netfilter/Kbuild
include/linux/netfilter/nfnetlink.h
include/linux/netfilter/nfnetlink_cthelper.h [new file with mode: 0644]
include/linux/netfilter_ipv4.h
include/linux/netfilter_ipv6.h
include/net/netfilter/nf_conntrack_helper.h
net/ipv4/netfilter/nf_conntrack_l3proto_ipv4.c
net/ipv6/netfilter/nf_conntrack_l3proto_ipv6.c
net/netfilter/Kconfig
net/netfilter/Makefile
net/netfilter/nf_conntrack_helper.c
net/netfilter/nfnetlink_cthelper.c [new file with mode: 0644]