Quelle  l2tp_ip.c   Sprache: C

// SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-or-later
/* L2TPv3 IP encapsulation support
 *
 * Copyright (c) 2008,2009,2010 Katalix Systems Ltd
 */

#define pr_fmt(fmt) KBUILD_MODNAME ": " fmt

#include <asm/ioctls.h>
#include <linux/icmp.h>
#include <linux/module.h>
#include <linux/skbuff.h>
#include <linux/random.h>
#include <linux/socket.h>
#include <linux/l2tp.h>
#include <linux/in.h>
#include <net/sock.h>
#include <net/ip.h>
#include <net/icmp.h>
#include <net/udp.h>
#include <net/inet_common.h>
#include <net/tcp_states.h>
#include <net/protocol.h>
#include <net/xfrm.h>
#include <net/net_namespace.h>
#include <net/netns/generic.h>

#include "l2tp_core.h"

/* per-net private data for this module */
static unsigned int l2tp_ip_net_id;
struct l2tp_ip_net {
 rwlock_t l2tp_ip_lock;
 struct hlist_head l2tp_ip_table;
 struct hlist_head l2tp_ip_bind_table;
};

struct l2tp_ip_sock {
 /* inet_sock has to be the first member of l2tp_ip_sock */
 struct inet_sock inet;

 u32   conn_id;
 u32   peer_conn_id;
};

static struct l2tp_ip_sock *l2tp_ip_sk(const struct sock *sk)
{
 return (struct l2tp_ip_sock *)sk;
}

static struct l2tp_ip_net *l2tp_ip_pernet(const struct net *net)
{
 return net_generic(net, l2tp_ip_net_id);
}

static struct sock *__l2tp_ip_bind_lookup(const struct net *net, __be32 laddr,
       __be32 raddr, int dif, u32 tunnel_id)
{
 struct l2tp_ip_net *pn = l2tp_ip_pernet(net);
 struct sock *sk;

 sk_for_each_bound(sk, &pn->l2tp_ip_bind_table) {
  const struct l2tp_ip_sock *l2tp = l2tp_ip_sk(sk);
  const struct inet_sock *inet = inet_sk(sk);
  int bound_dev_if;

  if (!net_eq(sock_net(sk), net))
   continue;

  bound_dev_if = READ_ONCE(sk->sk_bound_dev_if);
  if (bound_dev_if && dif && bound_dev_if != dif)
   continue;

  if (inet->inet_rcv_saddr && laddr &&
      inet->inet_rcv_saddr != laddr)
   continue;

  if (inet->inet_daddr && raddr && inet->inet_daddr != raddr)
   continue;

  if (l2tp->conn_id != tunnel_id)
   continue;

  goto found;
 }

 sk = NULL;
found:
 return sk;
}

/* When processing receive frames, there are two cases to
 * consider. Data frames consist of a non-zero session-id and an
 * optional cookie. Control frames consist of a regular L2TP header
 * preceded by 32-bits of zeros.
 *
 * L2TPv3 Session Header Over IP
 *
 *  0                   1                   2                   3
 *  0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1
 * +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
 * |                           Session ID                          |
 * +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
 * |               Cookie (optional, maximum 64 bits)...
 * +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
 *                                                                 |
 * +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
 *
 * L2TPv3 Control Message Header Over IP
 *
 *  0                   1                   2                   3
 *  0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1
 * +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
 * |                      (32 bits of zeros)                       |
 * +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
 * |T|L|x|x|S|x|x|x|x|x|x|x|  Ver  |             Length            |
 * +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
 * |                     Control Connection ID                     |
 * +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
 * |               Ns              |               Nr              |
 * +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
 *
 * All control frames are passed to userspace.
 */
static int l2tp_ip_recv(struct sk_buff *skb)
{
 struct net *net = dev_net(skb->dev);
 struct l2tp_ip_net *pn;
 struct sock *sk;
 u32 session_id;
 u32 tunnel_id;
 unsigned char *ptr, *optr;
 struct l2tp_session *session;
 struct l2tp_tunnel *tunnel = NULL;
 struct iphdr *iph;

 pn = l2tp_ip_pernet(net);

 if (!pskb_may_pull(skb, 4))
  goto discard;

 /* Point to L2TP header */
 optr = skb->data;
 ptr = skb->data;
 session_id = ntohl(*((__be32 *)ptr));
 ptr += 4;

 /* RFC3931: L2TP/IP packets have the first 4 bytes containing
 * the session_id. If it is 0, the packet is a L2TP control
 * frame and the session_id value can be discarded.
 */
 if (session_id == 0) {
  __skb_pull(skb, 4);
  goto pass_up;
 }

 /* Ok, this is a data packet. Lookup the session. */
 session = l2tp_v3_session_get(net, NULL, session_id);
 if (!session)
  goto discard;

 tunnel = session->tunnel;
 if (!tunnel)
  goto discard_sess;

 if (l2tp_v3_ensure_opt_in_linear(session, skb, &ptr, &optr))
  goto discard_sess;

 l2tp_recv_common(session, skb, ptr, optr, 0, skb->len);
 l2tp_session_put(session);

 return 0;

pass_up:
 /* Get the tunnel_id from the L2TP header */
 if (!pskb_may_pull(skb, 12))
  goto discard;

 if ((skb->data[0] & 0xc0) != 0xc0)
  goto discard;

 tunnel_id = ntohl(*(__be32 *)&skb->data[4]);
 iph = (struct iphdr *)skb_network_header(skb);

 read_lock_bh(&pn->l2tp_ip_lock);
 sk = __l2tp_ip_bind_lookup(net, iph->daddr, iph->saddr, inet_iif(skb),
       tunnel_id);
 if (!sk) {
  read_unlock_bh(&pn->l2tp_ip_lock);
  goto discard;
 }
 sock_hold(sk);
 read_unlock_bh(&pn->l2tp_ip_lock);

 if (!xfrm4_policy_check(sk, XFRM_POLICY_IN, skb))
  goto discard_put;

 nf_reset_ct(skb);

 return sk_receive_skb(sk, skb, 1);

discard_sess:
 l2tp_session_put(session);
 goto discard;

discard_put:
 sock_put(sk);

discard:
 kfree_skb(skb);
 return 0;
}

static int l2tp_ip_hash(struct sock *sk)
{
 struct l2tp_ip_net *pn = l2tp_ip_pernet(sock_net(sk));

 if (sk_unhashed(sk)) {
  write_lock_bh(&pn->l2tp_ip_lock);
  sk_add_node(sk, &pn->l2tp_ip_table);
  write_unlock_bh(&pn->l2tp_ip_lock);
 }
 return 0;
}

static void l2tp_ip_unhash(struct sock *sk)
{
 struct l2tp_ip_net *pn = l2tp_ip_pernet(sock_net(sk));

 if (sk_unhashed(sk))
  return;
 write_lock_bh(&pn->l2tp_ip_lock);
 sk_del_node_init(sk);
 write_unlock_bh(&pn->l2tp_ip_lock);
}

static int l2tp_ip_open(struct sock *sk)
{
 /* Prevent autobind. We don't have ports. */
 inet_sk(sk)->inet_num = IPPROTO_L2TP;

 l2tp_ip_hash(sk);
 return 0;
}

static void l2tp_ip_close(struct sock *sk, long timeout)
{
 struct l2tp_ip_net *pn = l2tp_ip_pernet(sock_net(sk));

 write_lock_bh(&pn->l2tp_ip_lock);
 hlist_del_init(&sk->sk_bind_node);
 sk_del_node_init(sk);
 write_unlock_bh(&pn->l2tp_ip_lock);
 sk_common_release(sk);
}

static void l2tp_ip_destroy_sock(struct sock *sk)
{
 struct l2tp_tunnel *tunnel;

 __skb_queue_purge(&sk->sk_write_queue);

 tunnel = l2tp_sk_to_tunnel(sk);
 if (tunnel) {
  l2tp_tunnel_delete(tunnel);
  l2tp_tunnel_put(tunnel);
 }
}

static int l2tp_ip_bind(struct sock *sk, struct sockaddr *uaddr, int addr_len)
{
 struct inet_sock *inet = inet_sk(sk);
 struct sockaddr_l2tpip *addr = (struct sockaddr_l2tpip *)uaddr;
 struct net *net = sock_net(sk);
 struct l2tp_ip_net *pn;
 int ret;
 int chk_addr_ret;

 if (addr_len < sizeof(struct sockaddr_l2tpip))
  return -EINVAL;
 if (addr->l2tp_family != AF_INET)
  return -EINVAL;

 lock_sock(sk);

 ret = -EINVAL;
 if (!sock_flag(sk, SOCK_ZAPPED))
  goto out;

 if (sk->sk_state != TCP_CLOSE)
  goto out;

 chk_addr_ret = inet_addr_type(net, addr->l2tp_addr.s_addr);
 ret = -EADDRNOTAVAIL;
 if (addr->l2tp_addr.s_addr && chk_addr_ret != RTN_LOCAL &&
     chk_addr_ret != RTN_MULTICAST && chk_addr_ret != RTN_BROADCAST)
  goto out;

 if (addr->l2tp_addr.s_addr) {
  inet->inet_rcv_saddr = addr->l2tp_addr.s_addr;
  inet->inet_saddr = addr->l2tp_addr.s_addr;
 }
 if (chk_addr_ret == RTN_MULTICAST || chk_addr_ret == RTN_BROADCAST)
  inet->inet_saddr = 0;  /* Use device */

 pn = l2tp_ip_pernet(net);
 write_lock_bh(&pn->l2tp_ip_lock);
 if (__l2tp_ip_bind_lookup(net, addr->l2tp_addr.s_addr, 0,
      sk->sk_bound_dev_if, addr->l2tp_conn_id)) {
  write_unlock_bh(&pn->l2tp_ip_lock);
  ret = -EADDRINUSE;
  goto out;
 }

 sk_dst_reset(sk);
 l2tp_ip_sk(sk)->conn_id = addr->l2tp_conn_id;

 sk_add_bind_node(sk, &pn->l2tp_ip_bind_table);
 sk_del_node_init(sk);
 write_unlock_bh(&pn->l2tp_ip_lock);

 ret = 0;
 sock_reset_flag(sk, SOCK_ZAPPED);

out:
 release_sock(sk);

 return ret;
}

static int l2tp_ip_connect(struct sock *sk, struct sockaddr *uaddr, int addr_len)
{
 struct sockaddr_l2tpip *lsa = (struct sockaddr_l2tpip *)uaddr;
 struct l2tp_ip_net *pn = l2tp_ip_pernet(sock_net(sk));
 int rc;

 if (addr_len < sizeof(*lsa))
  return -EINVAL;

 if (ipv4_is_multicast(lsa->l2tp_addr.s_addr))
  return -EINVAL;

 lock_sock(sk);

 /* Must bind first - autobinding does not work */
 if (sock_flag(sk, SOCK_ZAPPED)) {
  rc = -EINVAL;
  goto out_sk;
 }

 rc = __ip4_datagram_connect(sk, uaddr, addr_len);
 if (rc < 0)
  goto out_sk;

 l2tp_ip_sk(sk)->peer_conn_id = lsa->l2tp_conn_id;

 write_lock_bh(&pn->l2tp_ip_lock);
 hlist_del_init(&sk->sk_bind_node);
 sk_add_bind_node(sk, &pn->l2tp_ip_bind_table);
 write_unlock_bh(&pn->l2tp_ip_lock);

out_sk:
 release_sock(sk);

 return rc;
}

static int l2tp_ip_disconnect(struct sock *sk, int flags)
{
 if (sock_flag(sk, SOCK_ZAPPED))
  return 0;

 return __udp_disconnect(sk, flags);
}

static int l2tp_ip_getname(struct socket *sock, struct sockaddr *uaddr,
      int peer)
{
 struct sock *sk  = sock->sk;
 struct inet_sock *inet = inet_sk(sk);
 struct l2tp_ip_sock *lsk = l2tp_ip_sk(sk);
 struct sockaddr_l2tpip *lsa = (struct sockaddr_l2tpip *)uaddr;

 memset(lsa, 0, sizeof(*lsa));
 lsa->l2tp_family = AF_INET;
 if (peer) {
  if (!inet->inet_dport)
   return -ENOTCONN;
  lsa->l2tp_conn_id = lsk->peer_conn_id;
  lsa->l2tp_addr.s_addr = inet->inet_daddr;
 } else {
  __be32 addr = inet->inet_rcv_saddr;

  if (!addr)
   addr = inet->inet_saddr;
  lsa->l2tp_conn_id = lsk->conn_id;
  lsa->l2tp_addr.s_addr = addr;
 }
 return sizeof(*lsa);
}

static int l2tp_ip_backlog_recv(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
{
 int rc;

 /* Charge it to the socket, dropping if the queue is full. */
 rc = sock_queue_rcv_skb(sk, skb);
 if (rc < 0)
  goto drop;

 return 0;

drop:
 IP_INC_STATS(sock_net(sk), IPSTATS_MIB_INDISCARDS);
 kfree_skb(skb);
 return 0;
}

/* Userspace will call sendmsg() on the tunnel socket to send L2TP
 * control frames.
 */
static int l2tp_ip_sendmsg(struct sock *sk, struct msghdr *msg, size_t len)
{
 struct sk_buff *skb;
 int rc;
 struct inet_sock *inet = inet_sk(sk);
 struct rtable *rt = NULL;
 int connected = 0;
 __be32 daddr;

 lock_sock(sk);

 rc = -ENOTCONN;
 if (sock_flag(sk, SOCK_DEAD))
  goto out;

 /* Get and verify the address. */
 if (msg->msg_name) {
  DECLARE_SOCKADDR(struct sockaddr_l2tpip *, lip, msg->msg_name);

  rc = -EINVAL;
  if (msg->msg_namelen < sizeof(*lip))
   goto out;

  if (lip->l2tp_family != AF_INET) {
   rc = -EAFNOSUPPORT;
   if (lip->l2tp_family != AF_UNSPEC)
    goto out;
  }

  daddr = lip->l2tp_addr.s_addr;
 } else {
  rc = -EDESTADDRREQ;
  if (sk->sk_state != TCP_ESTABLISHED)
   goto out;

  connected = 1;
 }

 /* Allocate a socket buffer */
 rc = -ENOMEM;
 skb = sock_wmalloc(sk, 2 + NET_SKB_PAD + sizeof(struct iphdr) +
      4 + len, 0, GFP_KERNEL);
 if (!skb)
  goto error;

 /* Reserve space for headers, putting IP header on 4-byte boundary. */
 skb_reserve(skb, 2 + NET_SKB_PAD);
 skb_reset_network_header(skb);
 skb_reserve(skb, sizeof(struct iphdr));
 skb_reset_transport_header(skb);

 /* Insert 0 session_id */
 *((__be32 *)skb_put(skb, 4)) = 0;

 /* Copy user data into skb */
 rc = memcpy_from_msg(skb_put(skb, len), msg, len);
 if (rc < 0) {
  kfree_skb(skb);
  goto error;
 }

 if (connected)
  rt = dst_rtable(__sk_dst_check(sk, 0));

 rcu_read_lock();
 if (!rt) {
  struct flowi4 *fl4 = &inet->cork.fl.u.ip4;

  inet_sk_init_flowi4(inet, fl4);

  /* Overwrite ->daddr if msg->msg_name was provided */
  if (!connected)
   fl4->daddr = daddr;

  /* If this fails, retransmit mechanism of transport layer will
 * keep trying until route appears or the connection times
 * itself out.
 */
  rt = ip_route_output_flow(sock_net(sk), fl4, sk);
  if (IS_ERR(rt))
   goto no_route;
  if (connected) {
   sk_setup_caps(sk, &rt->dst);
  } else {
   skb_dst_set(skb, &rt->dst);
   goto xmit;
  }
 }

 /* We don't need to clone dst here, it is guaranteed to not disappear.
 *  __dev_xmit_skb() might force a refcount if needed.
 */
 skb_dst_set_noref(skb, &rt->dst);

xmit:
 /* Queue the packet to IP for output */
 rc = ip_queue_xmit(sk, skb, &inet->cork.fl);
 rcu_read_unlock();

error:
 if (rc >= 0)
  rc = len;

out:
 release_sock(sk);
 return rc;

no_route:
 rcu_read_unlock();
 IP_INC_STATS(sock_net(sk), IPSTATS_MIB_OUTNOROUTES);
 kfree_skb(skb);
 rc = -EHOSTUNREACH;
 goto out;
}

static int l2tp_ip_recvmsg(struct sock *sk, struct msghdr *msg,
      size_t len, int flags, int *addr_len)
{
 struct inet_sock *inet = inet_sk(sk);
 size_t copied = 0;
 int err = -EOPNOTSUPP;
 DECLARE_SOCKADDR(struct sockaddr_in *, sin, msg->msg_name);
 struct sk_buff *skb;

 if (flags & MSG_OOB)
  goto out;

 skb = skb_recv_datagram(sk, flags, &err);
 if (!skb)
  goto out;

 copied = skb->len;
 if (len < copied) {
  msg->msg_flags |= MSG_TRUNC;
  copied = len;
 }

 err = skb_copy_datagram_msg(skb, 0, msg, copied);
 if (err)
  goto done;

 sock_recv_timestamp(msg, sk, skb);

 /* Copy the address. */
 if (sin) {
  sin->sin_family = AF_INET;
  sin->sin_addr.s_addr = ip_hdr(skb)->saddr;
  sin->sin_port = 0;
  memset(&sin->sin_zero, 0, sizeof(sin->sin_zero));
  *addr_len = sizeof(*sin);
 }
 if (inet_cmsg_flags(inet))
  ip_cmsg_recv(msg, skb);
 if (flags & MSG_TRUNC)
  copied = skb->len;
done:
 skb_free_datagram(sk, skb);
out:
 return err ? err : copied;
}

int l2tp_ioctl(struct sock *sk, int cmd, int *karg)
{
 struct sk_buff *skb;

 switch (cmd) {
 case SIOCOUTQ:
  *karg = sk_wmem_alloc_get(sk);
  break;
 case SIOCINQ:
  spin_lock_bh(&sk->sk_receive_queue.lock);
  skb = skb_peek(&sk->sk_receive_queue);
  *karg = skb ? skb->len : 0;
  spin_unlock_bh(&sk->sk_receive_queue.lock);
  break;

 default:
  return -ENOIOCTLCMD;
 }

 return 0;
}
EXPORT_SYMBOL_GPL(l2tp_ioctl);

static struct proto l2tp_ip_prot = {
 .name     = "L2TP/IP",
 .owner     = THIS_MODULE,
 .init     = l2tp_ip_open,
 .close     = l2tp_ip_close,
 .bind     = l2tp_ip_bind,
 .connect    = l2tp_ip_connect,
 .disconnect    = l2tp_ip_disconnect,
 .ioctl     = l2tp_ioctl,
 .destroy    = l2tp_ip_destroy_sock,
 .setsockopt    = ip_setsockopt,
 .getsockopt    = ip_getsockopt,
 .sendmsg    = l2tp_ip_sendmsg,
 .recvmsg    = l2tp_ip_recvmsg,
 .backlog_rcv    = l2tp_ip_backlog_recv,
 .hash     = l2tp_ip_hash,
 .unhash     = l2tp_ip_unhash,
 .obj_size    = sizeof(struct l2tp_ip_sock),
};

static const struct proto_ops l2tp_ip_ops = {
 .family     = PF_INET,
 .owner     = THIS_MODULE,
 .release    = inet_release,
 .bind     = inet_bind,
 .connect    = inet_dgram_connect,
 .socketpair    = sock_no_socketpair,
 .accept     = sock_no_accept,
 .getname    = l2tp_ip_getname,
 .poll     = datagram_poll,
 .ioctl     = inet_ioctl,
 .gettstamp    = sock_gettstamp,
 .listen     = sock_no_listen,
 .shutdown    = inet_shutdown,
 .setsockopt    = sock_common_setsockopt,
 .getsockopt    = sock_common_getsockopt,
 .sendmsg    = inet_sendmsg,
 .recvmsg    = sock_common_recvmsg,
 .mmap     = sock_no_mmap,
};

static struct inet_protosw l2tp_ip_protosw = {
 .type  = SOCK_DGRAM,
 .protocol = IPPROTO_L2TP,
 .prot  = &l2tp_ip_prot,
 .ops  = &l2tp_ip_ops,
};

static struct net_protocol l2tp_ip_protocol __read_mostly = {
 .handler = l2tp_ip_recv,
};

static __net_init int l2tp_ip_init_net(struct net *net)
{
 struct l2tp_ip_net *pn = net_generic(net, l2tp_ip_net_id);

 rwlock_init(&pn->l2tp_ip_lock);
 INIT_HLIST_HEAD(&pn->l2tp_ip_table);
 INIT_HLIST_HEAD(&pn->l2tp_ip_bind_table);
 return 0;
}

static __net_exit void l2tp_ip_exit_net(struct net *net)
{
 struct l2tp_ip_net *pn = l2tp_ip_pernet(net);

 write_lock_bh(&pn->l2tp_ip_lock);
 WARN_ON_ONCE(hlist_count_nodes(&pn->l2tp_ip_table) != 0);
 WARN_ON_ONCE(hlist_count_nodes(&pn->l2tp_ip_bind_table) != 0);
 write_unlock_bh(&pn->l2tp_ip_lock);
}

static struct pernet_operations l2tp_ip_net_ops = {
 .init = l2tp_ip_init_net,
 .exit = l2tp_ip_exit_net,
 .id   = &l2tp_ip_net_id,
 .size = sizeof(struct l2tp_ip_net),
};

static int __init l2tp_ip_init(void)
{
 int err;

 pr_info("L2TP IP encapsulation support (L2TPv3)\n");

 err = register_pernet_device(&l2tp_ip_net_ops);
 if (err)
  goto out;

 err = proto_register(&l2tp_ip_prot, 1);
 if (err != 0)
  goto out1;

 err = inet_add_protocol(&l2tp_ip_protocol, IPPROTO_L2TP);
 if (err)
  goto out2;

 inet_register_protosw(&l2tp_ip_protosw);
 return 0;

out2:
 proto_unregister(&l2tp_ip_prot);
out1:
 unregister_pernet_device(&l2tp_ip_net_ops);
out:
 return err;
}

static void __exit l2tp_ip_exit(void)
{
 inet_unregister_protosw(&l2tp_ip_protosw);
 inet_del_protocol(&l2tp_ip_protocol, IPPROTO_L2TP);
 proto_unregister(&l2tp_ip_prot);
 unregister_pernet_device(&l2tp_ip_net_ops);
}

module_init(l2tp_ip_init);
module_exit(l2tp_ip_exit);

MODULE_LICENSE("GPL");
MODULE_AUTHOR("James Chapman ");
MODULE_DESCRIPTION("L2TP over IP");
MODULE_VERSION("1.0");

/* Use the values of SOCK_DGRAM (2) as type and IPPROTO_L2TP (115) as protocol,
 * because __stringify doesn't like enums
 */
MODULE_ALIAS_NET_PF_PROTO_TYPE(PF_INET, 115, 2);
MODULE_ALIAS_NET_PF_PROTO(PF_INET, 115);