tls.c

   1 /* Copyright (c) 2007-2009, UNINETT AS
   2  * Copyright (c) 2012, NORDUnet A/S */
   3 /* See LICENSE for licensing information. */
   4
   5 #include <signal.h>
   6 #include <sys/socket.h>
   7 #include <netinet/in.h>
   8 #include <netdb.h>
   9 #include <string.h>
  10 #include <unistd.h>
  11 #include <limits.h>
  12 #ifdef SYS_SOLARIS9
  13 #include <fcntl.h>
  14 #endif
  15 #include <sys/time.h>
  16 #include <sys/types.h>
  17 #include <sys/select.h>
  18 #include <ctype.h>
  19 #include <sys/wait.h>
  20 #include <arpa/inet.h>
  21 #include <regex.h>
  22 #include <pthread.h>
  23 #include <openssl/ssl.h>
  24 #include <openssl/err.h>
  25 #include "radsecproxy.h"
  26 #include "hostport.h"
  27
  28 #ifdef RADPROT_TLS
  29 #include "debug.h"
  30 #include "util.h"
  31
  32 static void setprotoopts(struct commonprotoopts *opts);
  33 static char **getlistenerargs();
  34 void *tlslistener(void *arg);
  35 int tlsconnect(struct server *server, struct timeval *when, int timeout, char *text);
  36 void *tlsclientrd(void *arg);
  37 int clientradputtls(struct server *server, unsigned char *rad);
  38 void tlssetsrcres();
  39
  40 static const struct protodefs protodefs = {
  41     "tls",
  42     "radsec", /* secretdefault */
  43     SOCK_STREAM, /* socktype */
  44     "2083", /* portdefault */
  45     0, /* retrycountdefault */
  46     0, /* retrycountmax */
  47     REQUEST_RETRY_INTERVAL * REQUEST_RETRY_COUNT, /* retryintervaldefault */
  48     60, /* retryintervalmax */
  49     DUPLICATE_INTERVAL, /* duplicateintervaldefault */
  50     setprotoopts, /* setprotoopts */
  51     getlistenerargs, /* getlistenerargs */
  52     tlslistener, /* listener */
  53     tlsconnect, /* connecter */
  54     tlsclientrd, /* clientconnreader */
  55     clientradputtls, /* clientradput */
  56     NULL, /* addclient */
  57     NULL, /* addserverextra */
  58     tlssetsrcres, /* setsrcres */
  59     NULL /* initextra */
  60 };
  61
  62 static struct addrinfo *srcres = NULL;
  63 static uint8_t handle;
  64 static struct commonprotoopts *protoopts = NULL;
  65
  66 const struct protodefs *tlsinit(uint8_t h) {
  67     handle = h;
  68     return &protodefs;
  69 }
  70
  71 static void setprotoopts(struct commonprotoopts *opts) {
  72     protoopts = opts;
  73 }
  74
  75 static char **getlistenerargs() {
  76     return protoopts ? protoopts->listenargs : NULL;
  77 }
  78
  79 void tlssetsrcres() {
  80     if (!srcres)
  81         srcres =
  82             resolvepassiveaddrinfo(protoopts ? protoopts->sourcearg : NULL,
  83                                    AF_UNSPEC, NULL, protodefs.socktype);
  84 }
  85
  86 int tlsconnect(struct server *server, struct timeval *when, int timeout, char *text) {
  87     struct timeval now;
  88     time_t elapsed;
  89     X509 *cert;
  90     SSL_CTX *ctx = NULL;
  91     unsigned long error;
  92
  93     debug(DBG_DBG, "tlsconnect: called from %s", text);
  94     pthread_mutex_lock(&server->lock);
  95     if (when && memcmp(&server->lastconnecttry, when, sizeof(struct timeval))) {
  96         /* already reconnected, nothing to do */
  97         debug(DBG_DBG, "tlsconnect(%s): seems already reconnected", text);
  98         pthread_mutex_unlock(&server->lock);
  99         return 1;
 100     }
 101
 102     for (;;) {
 103         gettimeofday(&now, NULL);
 104         elapsed = now.tv_sec - server->lastconnecttry.tv_sec;
 105         if (timeout && server->lastconnecttry.tv_sec && elapsed > timeout) {
 106             debug(DBG_DBG, "tlsconnect: timeout");
 107             if (server->sock >= 0)
 108                 close(server->sock);
 109             SSL_free(server->ssl);
 110             server->ssl = NULL;
 111             pthread_mutex_unlock(&server->lock);
 112             return 0;
 113         }
 114         if (server->connectionok) {
 115             server->connectionok = 0;
 116             sleep(2);
 117         } else if (elapsed < 1)
 118             sleep(2);
 119         else if (elapsed < 60) {
 120             debug(DBG_INFO, "tlsconnect: sleeping %lds", elapsed);
 121             sleep(elapsed);
 122         } else if (elapsed < 100000) {
 123             debug(DBG_INFO, "tlsconnect: sleeping %ds", 60);
 124             sleep(60);
 125         } else
 126             server->lastconnecttry.tv_sec = now.tv_sec;  /* no sleep at startup */
 127
 128         if (server->sock >= 0)
 129             close(server->sock);
 130         if ((server->sock = connecttcphostlist(server->conf->hostports, srcres)) < 0)
 131             continue;
 132
 133         SSL_free(server->ssl);
 134         server->ssl = NULL;
 135         ctx = tlsgetctx(handle, server->conf->tlsconf);
 136         if (!ctx)
 137             continue;
 138         server->ssl = SSL_new(ctx);
 139         if (!server->ssl)
 140             continue;
 141
 142         SSL_set_fd(server->ssl, server->sock);
 143         if (SSL_connect(server->ssl) <= 0) {
 144             while ((error = ERR_get_error()))
 145                 debug(DBG_ERR, "tlsconnect: TLS: %s", ERR_error_string(error, NULL));
 146             continue;
 147         }
 148         cert = verifytlscert(server->ssl);
 149         if (!cert)
 150             continue;
 151         if (verifyconfcert(cert, server->conf)) {
 152             X509_free(cert);
 153             break;
 154         }
 155         X509_free(cert);
 156     }
 157     debug(DBG_WARN, "tlsconnect: TLS connection to %s up", server->conf->name);
 158     server->connectionok = 1;
 159     gettimeofday(&server->lastconnecttry, NULL);
 160     pthread_mutex_unlock(&server->lock);
 161     return 1;
 162 }
 163
 164 /* timeout in seconds, 0 means no timeout (blocking), returns when num bytes have been read, or timeout */
 165 /* returns 0 on timeout, -1 on error and num if ok */
 166 int sslreadtimeout(SSL *ssl, unsigned char *buf, int num, int timeout) {
 167     int s, ndesc, cnt, len;
 168     fd_set readfds;
 169     struct timeval timer;
 170
 171     s = SSL_get_fd(ssl);
 172     if (s < 0)
 173         return -1;
 174     /* make socket non-blocking? */
 175     for (len = 0; len < num; len += cnt) {
 176         if (SSL_pending(ssl) == 0) {
 177             FD_ZERO(&readfds);
 178             FD_SET(s, &readfds);
 179             if (timeout) {
 180                 timer.tv_sec = timeout;
 181                 timer.tv_usec = 0;
 182             }
 183             ndesc = select(s + 1, &readfds, NULL, NULL, timeout ? &timer : NULL);
 184             if (ndesc < 1)
 185                 return ndesc;
 186         }
 187
 188         cnt = SSL_read(ssl, buf + len, num - len);
 189         if (cnt <= 0)
 190             switch (SSL_get_error(ssl, cnt)) {
 191             case SSL_ERROR_WANT_READ:
 192             case SSL_ERROR_WANT_WRITE:
 193                 cnt = 0;
 194                 continue;
 195             case SSL_ERROR_ZERO_RETURN:
 196                 /* remote end sent close_notify, send one back */
 197                 SSL_shutdown(ssl);
 198                 return -1;
 199             default:
 200                 return -1;
 201             }
 202     }
 203     return num;
 204 }
 205
 206 /* timeout in seconds, 0 means no timeout (blocking) */
 207 unsigned char *radtlsget(SSL *ssl, int timeout) {
 208     int cnt, len;
 209     unsigned char buf[4], *rad;
 210
 211     for (;;) {
 212         cnt = sslreadtimeout(ssl, buf, 4, timeout);
 213         if (cnt < 1) {
 214             debug(DBG_DBG, cnt ? "radtlsget: connection lost" : "radtlsget: timeout");
 215             return NULL;
 216         }
 217
 218         len = RADLEN(buf);
 219         rad = malloc(len);
 220         if (!rad) {
 221             debug(DBG_ERR, "radtlsget: malloc failed");
 222             continue;
 223         }
 224         memcpy(rad, buf, 4);
 225
 226         cnt = sslreadtimeout(ssl, rad + 4, len - 4, timeout);
 227         if (cnt < 1) {
 228             debug(DBG_DBG, cnt ? "radtlsget: connection lost" : "radtlsget: timeout");
 229             free(rad);
 230             return NULL;
 231         }
 232
 233         if (len >= 20)
 234             break;
 235
 236         free(rad);
 237         debug(DBG_WARN, "radtlsget: packet smaller than minimum radius size");
 238     }
 239
 240     debug(DBG_DBG, "radtlsget: got %d bytes", len);
 241     return rad;
 242 }
 243
 244 int clientradputtls(struct server *server, unsigned char *rad) {
 245     int cnt;
 246     size_t len;
 247     unsigned long error;
 248     struct clsrvconf *conf = server->conf;
 249
 250     if (!server->connectionok)
 251         return 0;
 252     len = RADLEN(rad);
 253     if ((cnt = SSL_write(server->ssl, rad, len)) <= 0) {
 254         while ((error = ERR_get_error()))
 255             debug(DBG_ERR, "clientradputtls: TLS: %s", ERR_error_string(error, NULL));
 256         return 0;
 257     }
 258
 259     debug(DBG_DBG, "clientradputtls: Sent %d bytes, Radius packet of length %d to TLS peer %s", cnt, len, conf->name);
 260     return 1;
 261 }
 262
 263 void *tlsclientrd(void *arg) {
 264     struct server *server = (struct server *)arg;
 265     unsigned char *buf;
 266     struct timeval now, lastconnecttry;
 267
 268     for (;;) {
 269         /* yes, lastconnecttry is really necessary */
 270         lastconnecttry = server->lastconnecttry;
 271         buf = radtlsget(server->ssl, server->dynamiclookuparg ? IDLE_TIMEOUT : 0);
 272         if (!buf) {
 273             if (server->dynamiclookuparg)
 274                 break;
 275             tlsconnect(server, &lastconnecttry, 0, "tlsclientrd");
 276             continue;
 277         }
 278
 279         replyh(server, buf);
 280
 281         if (server->dynamiclookuparg) {
 282             gettimeofday(&now, NULL);
 283             if (now.tv_sec - server->lastreply.tv_sec > IDLE_TIMEOUT) {
 284                 debug(DBG_INFO, "tlsclientrd: idle timeout for %s", server->conf->name);
 285                 break;
 286             }
 287         }
 288     }
 289     debug(DBG_INFO, "tlsclientrd: exiting for %s", server->conf->name);
 290     ERR_remove_state(0);
 291     SSL_shutdown(server->ssl);
 292     shutdown(server->sock, SHUT_RDWR);
 293     close(server->sock);
 294
 295     /* Wake up clientwr(). */
 296     server->clientrdgone = 1;
 297     pthread_mutex_lock(&server->newrq_mutex);
 298     pthread_cond_signal(&server->newrq_cond);
 299     pthread_mutex_unlock(&server->newrq_mutex);
 300     return NULL;
 301 }
 302
 303 void *tlsserverwr(void *arg) {
 304     int cnt;
 305     unsigned long error;
 306     struct client *client = (struct client *)arg;
 307     struct gqueue *replyq;
 308     struct request *reply;
 309
 310     debug(DBG_DBG, "tlsserverwr: starting for %s", addr2string(client->addr));
 311     replyq = client->replyq;
 312     for (;;) {
 313         pthread_mutex_lock(&replyq->mutex);
 314         while (!list_first(replyq->entries)) {
 315             if (client->ssl) {
 316                 debug(DBG_DBG, "tlsserverwr: waiting for signal");
 317                 pthread_cond_wait(&replyq->cond, &replyq->mutex);
 318                 debug(DBG_DBG, "tlsserverwr: got signal");
 319             }
 320             if (!client->ssl) {
 321                 /* ssl might have changed while waiting */
 322                 pthread_mutex_unlock(&replyq->mutex);
 323                 debug(DBG_DBG, "tlsserverwr: exiting as requested");
 324                 ERR_remove_state(0);
 325                 pthread_exit(NULL);
 326             }
 327         }
 328         reply = (struct request *)list_shift(replyq->entries);
 329         pthread_mutex_unlock(&replyq->mutex);
 330         cnt = SSL_write(client->ssl, reply->replybuf, RADLEN(reply->replybuf));
 331         if (cnt > 0)
 332             debug(DBG_DBG, "tlsserverwr: sent %d bytes, Radius packet of length %d to %s",
 333                   cnt, RADLEN(reply->replybuf), addr2string(client->addr));
 334         else
 335             while ((error = ERR_get_error()))
 336                 debug(DBG_ERR, "tlsserverwr: SSL: %s", ERR_error_string(error, NULL));
 337         freerq(reply);
 338     }
 339 }
 340
 341 void tlsserverrd(struct client *client) {
 342     struct request *rq;
 343     uint8_t *buf;
 344     pthread_t tlsserverwrth;
 345
 346     debug(DBG_DBG, "tlsserverrd: starting for %s", addr2string(client->addr));
 347
 348     if (pthread_create(&tlsserverwrth, &pthread_attr, tlsserverwr, (void *)client)) {
 349         debug(DBG_ERR, "tlsserverrd: pthread_create failed");
 350         return;
 351     }
 352
 353     for (;;) {
 354         buf = radtlsget(client->ssl, IDLE_TIMEOUT * 3);
 355         if (!buf) {
 356             debug(DBG_ERR, "tlsserverrd: connection from %s lost", addr2string(client->addr));
 357             break;
 358         }
 359         debug(DBG_DBG, "tlsserverrd: got Radius message from %s", addr2string(client->addr));
 360         rq = newrequest();
 361         if (!rq) {
 362             free(buf);
 363             continue;
 364         }
 365         rq->buf = buf;
 366         rq->from = client;
 367         if (!radsrv(rq)) {
 368             debug(DBG_ERR, "tlsserverrd: message authentication/validation failed, closing connection from %s", addr2string(client->addr));
 369             break;
 370         }
 371     }
 372
 373     /* stop writer by setting ssl to NULL and give signal in case waiting for data */
 374     client->ssl = NULL;
 375     pthread_mutex_lock(&client->replyq->mutex);
 376     pthread_cond_signal(&client->replyq->cond);
 377     pthread_mutex_unlock(&client->replyq->mutex);
 378     debug(DBG_DBG, "tlsserverrd: waiting for writer to end");
 379     pthread_join(tlsserverwrth, NULL);
 380     debug(DBG_DBG, "tlsserverrd: reader for %s exiting", addr2string(client->addr));
 381 }
 382
 383 void *tlsservernew(void *arg) {
 384     int s;
 385     struct sockaddr_storage from;
 386     socklen_t fromlen = sizeof(from);
 387     struct clsrvconf *conf;
 388     struct list_node *cur = NULL;
 389     SSL *ssl = NULL;
 390     X509 *cert = NULL;
 391     SSL_CTX *ctx = NULL;
 392     unsigned long error;
 393     struct client *client;
 394     struct tls *accepted_tls = NULL;
 395
 396     s = *(int *)arg;
 397     if (getpeername(s, (struct sockaddr *)&from, &fromlen)) {
 398         debug(DBG_DBG, "tlsservernew: getpeername failed, exiting");
 399         goto exit;
 400     }
 401     debug(DBG_WARN, "tlsservernew: incoming TLS connection from %s", addr2string((struct sockaddr *)&from));
 402
 403     conf = find_clconf(handle, (struct sockaddr *)&from, &cur);
 404     if (conf) {
 405         ctx = tlsgetctx(handle, conf->tlsconf);
 406         if (!ctx)
 407             goto exit;
 408         ssl = SSL_new(ctx);
 409         if (!ssl)
 410             goto exit;
 411         SSL_set_fd(ssl, s);
 412
 413         if (SSL_accept(ssl) <= 0) {
 414             while ((error = ERR_get_error()))
 415                 debug(DBG_ERR, "tlsservernew: SSL: %s", ERR_error_string(error, NULL));
 416             debug(DBG_ERR, "tlsservernew: SSL_accept failed");
 417             goto exit;
 418         }
 419         cert = verifytlscert(ssl);
 420         if (!cert)
 421             goto exit;
 422         accepted_tls = conf->tlsconf;
 423     }
 424
 425     while (conf) {
 426         if (accepted_tls == conf->tlsconf && verifyconfcert(cert, conf)) {
 427             X509_free(cert);
 428             client = addclient(conf, 1);
 429             if (client) {
 430                 client->ssl = ssl;
 431                 client->addr = addr_copy((struct sockaddr *)&from);
 432                 tlsserverrd(client);
 433                 removeclient(client);
 434             } else
 435                 debug(DBG_WARN, "tlsservernew: failed to create new client instance");
 436             goto exit;
 437         }
 438         conf = find_clconf(handle, (struct sockaddr *)&from, &cur);
 439     }
 440     debug(DBG_WARN, "tlsservernew: ignoring request, no matching TLS client");
 441     if (cert)
 442         X509_free(cert);
 443
 444 exit:
 445     if (ssl) {
 446         SSL_shutdown(ssl);
 447         SSL_free(ssl);
 448     }
 449     ERR_remove_state(0);
 450     shutdown(s, SHUT_RDWR);
 451     close(s);
 452     pthread_exit(NULL);
 453 }
 454
 455 void *tlslistener(void *arg) {
 456     pthread_t tlsserverth;
 457     int s, *sp = (int *)arg;
 458     struct sockaddr_storage from;
 459     socklen_t fromlen = sizeof(from);
 460
 461     listen(*sp, 0);
 462
 463     for (;;) {
 464         s = accept(*sp, (struct sockaddr *)&from, &fromlen);
 465         if (s < 0) {
 466             debug(DBG_WARN, "accept failed");
 467             continue;
 468         }
 469         if (pthread_create(&tlsserverth, &pthread_attr, tlsservernew, (void *)&s)) {
 470             debug(DBG_ERR, "tlslistener: pthread_create failed");
 471             shutdown(s, SHUT_RDWR);
 472             close(s);
 473             continue;
 474         }
 475         pthread_detach(tlsserverth);
 476     }
 477     free(sp);
 478     return NULL;
 479 }
 480 #else
 481 const struct protodefs *tlsinit(uint8_t h) {
 482     return NULL;
 483 }
 484 #endif
 485
 486 /* Local Variables: */
 487 /* c-file-style: "stroustrup" */
 488 /* End: */