Quelle  socket.c   Sprache: C

// SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
/*
 * Copyright (C) 2015-2019 Jason A. Donenfeld <Jason@zx2c4.com>. All Rights Reserved.
 */

#include "device.h"
#include "peer.h"
#include "socket.h"
#include "queueing.h"
#include "messages.h"

#include <linux/ctype.h>
#include <linux/net.h>
#include <linux/if_vlan.h>
#include <linux/if_ether.h>
#include <linux/inetdevice.h>
#include <net/udp_tunnel.h>
#include <net/ipv6.h>

static int send4(struct wg_device *wg, struct sk_buff *skb,
   struct endpoint *endpoint, u8 ds, struct dst_cache *cache)
{
 struct flowi4 fl = {
  .saddr = endpoint->src4.s_addr,
  .daddr = endpoint->addr4.sin_addr.s_addr,
  .fl4_dport = endpoint->addr4.sin_port,
  .flowi4_mark = wg->fwmark,
  .flowi4_proto = IPPROTO_UDP
 };
 struct rtable *rt = NULL;
 struct sock *sock;
 int ret = 0;

 skb_mark_not_on_list(skb);
 skb->dev = wg->dev;
 skb->mark = wg->fwmark;

 rcu_read_lock_bh();
 sock = rcu_dereference_bh(wg->sock4);

 if (unlikely(!sock)) {
  ret = -ENONET;
  goto err;
 }

 fl.fl4_sport = inet_sk(sock)->inet_sport;

 if (cache)
  rt = dst_cache_get_ip4(cache, &fl.saddr);

 if (!rt) {
  security_sk_classify_flow(sock, flowi4_to_flowi_common(&fl));
  if (unlikely(!inet_confirm_addr(sock_net(sock), NULL, 0,
      fl.saddr, RT_SCOPE_HOST))) {
   endpoint->src4.s_addr = 0;
   endpoint->src_if4 = 0;
   fl.saddr = 0;
   if (cache)
    dst_cache_reset(cache);
  }
  rt = ip_route_output_flow(sock_net(sock), &fl, sock);
  if (unlikely(endpoint->src_if4 && ((IS_ERR(rt) &&
        PTR_ERR(rt) == -EINVAL) || (!IS_ERR(rt) &&
        rt->dst.dev->ifindex != endpoint->src_if4)))) {
   endpoint->src4.s_addr = 0;
   endpoint->src_if4 = 0;
   fl.saddr = 0;
   if (cache)
    dst_cache_reset(cache);
   if (!IS_ERR(rt))
    ip_rt_put(rt);
   rt = ip_route_output_flow(sock_net(sock), &fl, sock);
  }
  if (IS_ERR(rt)) {
   ret = PTR_ERR(rt);
   net_dbg_ratelimited("%s: No route to %pISpfsc, error %d\n",
         wg->dev->name, &endpoint->addr, ret);
   goto err;
  }
  if (cache)
   dst_cache_set_ip4(cache, &rt->dst, fl.saddr);
 }

 skb->ignore_df = 1;
 udp_tunnel_xmit_skb(rt, sock, skb, fl.saddr, fl.daddr, ds,
       ip4_dst_hoplimit(&rt->dst), 0, fl.fl4_sport,
       fl.fl4_dport, false, false, 0);
 goto out;

err:
 kfree_skb(skb);
out:
 rcu_read_unlock_bh();
 return ret;
}

static int send6(struct wg_device *wg, struct sk_buff *skb,
   struct endpoint *endpoint, u8 ds, struct dst_cache *cache)
{
#if IS_ENABLED(CONFIG_IPV6)
 struct flowi6 fl = {
  .saddr = endpoint->src6,
  .daddr = endpoint->addr6.sin6_addr,
  .fl6_dport = endpoint->addr6.sin6_port,
  .flowi6_mark = wg->fwmark,
  .flowi6_oif = endpoint->addr6.sin6_scope_id,
  .flowi6_proto = IPPROTO_UDP
  /* TODO: addr->sin6_flowinfo */
 };
 struct dst_entry *dst = NULL;
 struct sock *sock;
 int ret = 0;

 skb_mark_not_on_list(skb);
 skb->dev = wg->dev;
 skb->mark = wg->fwmark;

 rcu_read_lock_bh();
 sock = rcu_dereference_bh(wg->sock6);

 if (unlikely(!sock)) {
  ret = -ENONET;
  goto err;
 }

 fl.fl6_sport = inet_sk(sock)->inet_sport;

 if (cache)
  dst = dst_cache_get_ip6(cache, &fl.saddr);

 if (!dst) {
  security_sk_classify_flow(sock, flowi6_to_flowi_common(&fl));
  if (unlikely(!ipv6_addr_any(&fl.saddr) &&
        !ipv6_chk_addr(sock_net(sock), &fl.saddr, NULL, 0))) {
   endpoint->src6 = fl.saddr = in6addr_any;
   if (cache)
    dst_cache_reset(cache);
  }
  dst = ipv6_stub->ipv6_dst_lookup_flow(sock_net(sock), sock, &fl,
            NULL);
  if (IS_ERR(dst)) {
   ret = PTR_ERR(dst);
   net_dbg_ratelimited("%s: No route to %pISpfsc, error %d\n",
         wg->dev->name, &endpoint->addr, ret);
   goto err;
  }
  if (cache)
   dst_cache_set_ip6(cache, dst, &fl.saddr);
 }

 skb->ignore_df = 1;
 udp_tunnel6_xmit_skb(dst, sock, skb, skb->dev, &fl.saddr, &fl.daddr, ds,
        ip6_dst_hoplimit(dst), 0, fl.fl6_sport,
        fl.fl6_dport, false, 0);
 goto out;

err:
 kfree_skb(skb);
out:
 rcu_read_unlock_bh();
 return ret;
#else
 kfree_skb(skb);
 return -EAFNOSUPPORT;
#endif
}

int wg_socket_send_skb_to_peer(struct wg_peer *peer, struct sk_buff *skb, u8 ds)
{
 size_t skb_len = skb->len;
 int ret = -EAFNOSUPPORT;

 read_lock_bh(&peer->endpoint_lock);
 if (peer->endpoint.addr.sa_family == AF_INET)
  ret = send4(peer->device, skb, &peer->endpoint, ds,
       &peer->endpoint_cache);
 else if (peer->endpoint.addr.sa_family == AF_INET6)
  ret = send6(peer->device, skb, &peer->endpoint, ds,
       &peer->endpoint_cache);
 else
  dev_kfree_skb(skb);
 if (likely(!ret))
  peer->tx_bytes += skb_len;
 read_unlock_bh(&peer->endpoint_lock);

 return ret;
}

int wg_socket_send_buffer_to_peer(struct wg_peer *peer, void *buffer,
      size_t len, u8 ds)
{
 struct sk_buff *skb = alloc_skb(len + SKB_HEADER_LEN, GFP_ATOMIC);

 if (unlikely(!skb))
  return -ENOMEM;

 skb_reserve(skb, SKB_HEADER_LEN);
 skb_set_inner_network_header(skb, 0);
 skb_put_data(skb, buffer, len);
 return wg_socket_send_skb_to_peer(peer, skb, ds);
}

int wg_socket_send_buffer_as_reply_to_skb(struct wg_device *wg,
       struct sk_buff *in_skb, void *buffer,
       size_t len)
{
 int ret = 0;
 struct sk_buff *skb;
 struct endpoint endpoint;

 if (unlikely(!in_skb))
  return -EINVAL;
 ret = wg_socket_endpoint_from_skb(&endpoint, in_skb);
 if (unlikely(ret < 0))
  return ret;

 skb = alloc_skb(len + SKB_HEADER_LEN, GFP_ATOMIC);
 if (unlikely(!skb))
  return -ENOMEM;
 skb_reserve(skb, SKB_HEADER_LEN);
 skb_set_inner_network_header(skb, 0);
 skb_put_data(skb, buffer, len);

 if (endpoint.addr.sa_family == AF_INET)
  ret = send4(wg, skb, &endpoint, 0, NULL);
 else if (endpoint.addr.sa_family == AF_INET6)
  ret = send6(wg, skb, &endpoint, 0, NULL);
 /* No other possibilities if the endpoint is valid, which it is,
 * as we checked above.
 */

 return ret;
}

int wg_socket_endpoint_from_skb(struct endpoint *endpoint,
    const struct sk_buff *skb)
{
 memset(endpoint, 0, sizeof(*endpoint));
 if (skb->protocol == htons(ETH_P_IP)) {
  endpoint->addr4.sin_family = AF_INET;
  endpoint->addr4.sin_port = udp_hdr(skb)->source;
  endpoint->addr4.sin_addr.s_addr = ip_hdr(skb)->saddr;
  endpoint->src4.s_addr = ip_hdr(skb)->daddr;
  endpoint->src_if4 = skb->skb_iif;
 } else if (IS_ENABLED(CONFIG_IPV6) && skb->protocol == htons(ETH_P_IPV6)) {
  endpoint->addr6.sin6_family = AF_INET6;
  endpoint->addr6.sin6_port = udp_hdr(skb)->source;
  endpoint->addr6.sin6_addr = ipv6_hdr(skb)->saddr;
  endpoint->addr6.sin6_scope_id = ipv6_iface_scope_id(
   &ipv6_hdr(skb)->saddr, skb->skb_iif);
  endpoint->src6 = ipv6_hdr(skb)->daddr;
 } else {
  return -EINVAL;
 }
 return 0;
}

static bool endpoint_eq(const struct endpoint *a, const struct endpoint *b)
{
 return (a->addr.sa_family == AF_INET && b->addr.sa_family == AF_INET &&
  a->addr4.sin_port == b->addr4.sin_port &&
  a->addr4.sin_addr.s_addr == b->addr4.sin_addr.s_addr &&
  a->src4.s_addr == b->src4.s_addr && a->src_if4 == b->src_if4) ||
        (a->addr.sa_family == AF_INET6 &&
  b->addr.sa_family == AF_INET6 &&
  a->addr6.sin6_port == b->addr6.sin6_port &&
  ipv6_addr_equal(&a->addr6.sin6_addr, &b->addr6.sin6_addr) &&
  a->addr6.sin6_scope_id == b->addr6.sin6_scope_id &&
  ipv6_addr_equal(&a->src6, &b->src6)) ||
        unlikely(!a->addr.sa_family && !b->addr.sa_family);
}

void wg_socket_set_peer_endpoint(struct wg_peer *peer,
     const struct endpoint *endpoint)
{
 /* First we check unlocked, in order to optimize, since it's pretty rare
 * that an endpoint will change. If we happen to be mid-write, and two
 * CPUs wind up writing the same thing or something slightly different,
 * it doesn't really matter much either.
 */
 if (endpoint_eq(endpoint, &peer->endpoint))
  return;
 write_lock_bh(&peer->endpoint_lock);
 if (endpoint->addr.sa_family == AF_INET) {
  peer->endpoint.addr4 = endpoint->addr4;
  peer->endpoint.src4 = endpoint->src4;
  peer->endpoint.src_if4 = endpoint->src_if4;
 } else if (IS_ENABLED(CONFIG_IPV6) && endpoint->addr.sa_family == AF_INET6) {
  peer->endpoint.addr6 = endpoint->addr6;
  peer->endpoint.src6 = endpoint->src6;
 } else {
  goto out;
 }
 dst_cache_reset(&peer->endpoint_cache);
out:
 write_unlock_bh(&peer->endpoint_lock);
}

void wg_socket_set_peer_endpoint_from_skb(struct wg_peer *peer,
       const struct sk_buff *skb)
{
 struct endpoint endpoint;

 if (!wg_socket_endpoint_from_skb(&endpoint, skb))
  wg_socket_set_peer_endpoint(peer, &endpoint);
}

void wg_socket_clear_peer_endpoint_src(struct wg_peer *peer)
{
 write_lock_bh(&peer->endpoint_lock);
 memset(&peer->endpoint.src6, 0, sizeof(peer->endpoint.src6));
 dst_cache_reset_now(&peer->endpoint_cache);
 write_unlock_bh(&peer->endpoint_lock);
}

static int wg_receive(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
{
 struct wg_device *wg;

 if (unlikely(!sk))
  goto err;
 wg = sk->sk_user_data;
 if (unlikely(!wg))
  goto err;
 skb_mark_not_on_list(skb);
 wg_packet_receive(wg, skb);
 return 0;

err:
 kfree_skb(skb);
 return 0;
}

static void sock_free(struct sock *sock)
{
 if (unlikely(!sock))
  return;
 sk_clear_memalloc(sock);
 udp_tunnel_sock_release(sock->sk_socket);
}

static void set_sock_opts(struct socket *sock)
{
 sock->sk->sk_allocation = GFP_ATOMIC;
 sock->sk->sk_sndbuf = INT_MAX;
 sk_set_memalloc(sock->sk);
}

int wg_socket_init(struct wg_device *wg, u16 port)
{
 struct net *net;
 int ret;
 struct udp_tunnel_sock_cfg cfg = {
  .sk_user_data = wg,
  .encap_type = 1,
  .encap_rcv = wg_receive
 };
 struct socket *new4 = NULL, *new6 = NULL;
 struct udp_port_cfg port4 = {
  .family = AF_INET,
  .local_ip.s_addr = htonl(INADDR_ANY),
  .local_udp_port = htons(port),
  .use_udp_checksums = true
 };
#if IS_ENABLED(CONFIG_IPV6)
 int retries = 0;
 struct udp_port_cfg port6 = {
  .family = AF_INET6,
  .local_ip6 = IN6ADDR_ANY_INIT,
  .use_udp6_tx_checksums = true,
  .use_udp6_rx_checksums = true,
  .ipv6_v6only = true
 };
#endif

 rcu_read_lock();
 net = rcu_dereference(wg->creating_net);
 net = net ? maybe_get_net(net) : NULL;
 rcu_read_unlock();
 if (unlikely(!net))
  return -ENONET;

#if IS_ENABLED(CONFIG_IPV6)
retry:
#endif

 ret = udp_sock_create(net, &port4, &new4);
 if (ret < 0) {
  pr_err("%s: Could not create IPv4 socket\n", wg->dev->name);
  goto out;
 }
 set_sock_opts(new4);
 setup_udp_tunnel_sock(net, new4, &cfg);

#if IS_ENABLED(CONFIG_IPV6)
 if (ipv6_mod_enabled()) {
  port6.local_udp_port = inet_sk(new4->sk)->inet_sport;
  ret = udp_sock_create(net, &port6, &new6);
  if (ret < 0) {
   udp_tunnel_sock_release(new4);
   if (ret == -EADDRINUSE && !port && retries++ < 100)
    goto retry;
   pr_err("%s: Could not create IPv6 socket\n",
          wg->dev->name);
   goto out;
  }
  set_sock_opts(new6);
  setup_udp_tunnel_sock(net, new6, &cfg);
 }
#endif

 wg_socket_reinit(wg, new4->sk, new6 ? new6->sk : NULL);
 ret = 0;
out:
 put_net(net);
 return ret;
}

void wg_socket_reinit(struct wg_device *wg, struct sock *new4,
        struct sock *new6)
{
 struct sock *old4, *old6;

 mutex_lock(&wg->socket_update_lock);
 old4 = rcu_dereference_protected(wg->sock4,
    lockdep_is_held(&wg->socket_update_lock));
 old6 = rcu_dereference_protected(wg->sock6,
    lockdep_is_held(&wg->socket_update_lock));
 rcu_assign_pointer(wg->sock4, new4);
 rcu_assign_pointer(wg->sock6, new6);
 if (new4)
  wg->incoming_port = ntohs(inet_sk(new4)->inet_sport);
 mutex_unlock(&wg->socket_update_lock);
 synchronize_net();
 sock_free(old4);
 sock_free(old6);
}