tls.c

   1 /*
   2  * Copyright (C) 2006-2008 Stig Venaas <venaas@uninett.no>
   3  *
   4  * Permission to use, copy, modify, and distribute this software for any
   5  * purpose with or without fee is hereby granted, provided that the above
   6  * copyright notice and this permission notice appear in all copies.
   7  */
   8
   9 #include <signal.h>
  10 #include <sys/socket.h>
  11 #include <netinet/in.h>
  12 #include <netdb.h>
  13 #include <string.h>
  14 #include <unistd.h>
  15 #include <limits.h>
  16 #ifdef SYS_SOLARIS9
  17 #include <fcntl.h>
  18 #endif
  19 #include <sys/time.h>
  20 #include <sys/types.h>
  21 #include <sys/select.h>
  22 #include <ctype.h>
  23 #include <sys/wait.h>
  24 #include <arpa/inet.h>
  25 #include <regex.h>
  26 #include <pthread.h>
  27 #include <openssl/ssl.h>
  28 #include <openssl/err.h>
  29 #include "debug.h"
  30 #include "list.h"
  31 #include "util.h"
  32 #include "radsecproxy.h"
  33 #include "tls.h"
  34
  35 static struct addrinfo *srcres = NULL;
  36
  37 void tlssetsrcres(char *source) {
  38     if (!srcres)
  39         srcres = resolve_hostport_addrinfo(RAD_TLS, source);
  40 }
  41
  42 int tlsconnect(struct server *server, struct timeval *when, int timeout, char *text) {
  43     struct timeval now;
  44     time_t elapsed;
  45     X509 *cert;
  46     SSL_CTX *ctx = NULL;
  47     unsigned long error;
  48
  49     debug(DBG_DBG, "tlsconnect: called from %s", text);
  50     pthread_mutex_lock(&server->lock);
  51     if (when && memcmp(&server->lastconnecttry, when, sizeof(struct timeval))) {
  52         /* already reconnected, nothing to do */
  53         debug(DBG_DBG, "tlsconnect(%s): seems already reconnected", text);
  54         pthread_mutex_unlock(&server->lock);
  55         return 1;
  56     }
  57
  58     for (;;) {
  59         gettimeofday(&now, NULL);
  60         elapsed = now.tv_sec - server->lastconnecttry.tv_sec;
  61         if (timeout && server->lastconnecttry.tv_sec && elapsed > timeout) {
  62             debug(DBG_DBG, "tlsconnect: timeout");
  63             if (server->sock >= 0)
  64                 close(server->sock);
  65             SSL_free(server->ssl);
  66             server->ssl = NULL;
  67             pthread_mutex_unlock(&server->lock);
  68             return 0;
  69         }
  70         if (server->connectionok) {
  71             server->connectionok = 0;
  72             sleep(2);
  73         } else if (elapsed < 1)
  74             sleep(2);
  75         else if (elapsed < 60) {
  76             debug(DBG_INFO, "tlsconnect: sleeping %lds", elapsed);
  77             sleep(elapsed);
  78         } else if (elapsed < 100000) {
  79             debug(DBG_INFO, "tlsconnect: sleeping %ds", 60);
  80             sleep(60);
  81         } else
  82             server->lastconnecttry.tv_sec = now.tv_sec;  /* no sleep at startup */
  83         debug(DBG_WARN, "tlsconnect: trying to open TLS connection to %s port %s", server->conf->host, server->conf->port);
  84         if (server->sock >= 0)
  85             close(server->sock);
  86         if ((server->sock = connecttcp(server->conf->addrinfo, srcres)) < 0) {
  87             debug(DBG_ERR, "tlsconnect: connecttcp failed");
  88             continue;
  89         }
  90
  91         SSL_free(server->ssl);
  92         server->ssl = NULL;
  93         ctx = tlsgetctx(RAD_TLS, server->conf->tlsconf);
  94         if (!ctx)
  95             continue;
  96         server->ssl = SSL_new(ctx);
  97         if (!server->ssl)
  98             continue;
  99
 100         SSL_set_fd(server->ssl, server->sock);
 101         if (SSL_connect(server->ssl) <= 0) {
 102             while ((error = ERR_get_error()))
 103                 debug(DBG_ERR, "tlsconnect: TLS: %s", ERR_error_string(error, NULL));
 104             continue;
 105         }
 106         cert = verifytlscert(server->ssl);
 107         if (!cert)
 108             continue;
 109         if (verifyconfcert(cert, server->conf)) {
 110             X509_free(cert);
 111             break;
 112         }
 113         X509_free(cert);
 114     }
 115     debug(DBG_WARN, "tlsconnect: TLS connection to %s port %s up", server->conf->host, server->conf->port);
 116     server->connectionok = 1;
 117     gettimeofday(&server->lastconnecttry, NULL);
 118     pthread_mutex_unlock(&server->lock);
 119     return 1;
 120 }
 121
 122 /* timeout in seconds, 0 means no timeout (blocking), returns when num bytes have been read, or timeout */
 123 /* returns 0 on timeout, -1 on error and num if ok */
 124 int sslreadtimeout(SSL *ssl, unsigned char *buf, int num, int timeout) {
 125     int s, ndesc, cnt, len;
 126     fd_set readfds, writefds;
 127     struct timeval timer;
 128
 129     s = SSL_get_fd(ssl);
 130     if (s < 0)
 131         return -1;
 132     /* make socket non-blocking? */
 133     for (len = 0; len < num; len += cnt) {
 134         FD_ZERO(&readfds);
 135         FD_SET(s, &readfds);
 136         writefds = readfds;
 137         if (timeout) {
 138             timer.tv_sec = timeout;
 139             timer.tv_usec = 0;
 140         }
 141         ndesc = select(s + 1, &readfds, &writefds, NULL, timeout ? &timer : NULL);
 142         if (ndesc < 1)
 143             return ndesc;
 144
 145         cnt = SSL_read(ssl, buf + len, num - len);
 146         if (cnt <= 0)
 147             switch (SSL_get_error(ssl, cnt)) {
 148             case SSL_ERROR_WANT_READ:
 149             case SSL_ERROR_WANT_WRITE:
 150                 cnt = 0;
 151                 continue;
 152             case SSL_ERROR_ZERO_RETURN:
 153                 /* remote end sent close_notify, send one back */
 154                 SSL_shutdown(ssl);
 155                 return -1;
 156             default:
 157                 return -1;
 158             }
 159     }
 160     return num;
 161 }
 162
 163 /* timeout in seconds, 0 means no timeout (blocking) */
 164 unsigned char *radtlsget(SSL *ssl, int timeout) {
 165     int cnt, len;
 166     unsigned char buf[4], *rad;
 167
 168     for (;;) {
 169         cnt = sslreadtimeout(ssl, buf, 4, timeout);
 170         if (cnt < 1) {
 171             debug(DBG_DBG, cnt ? "radtlsget: connection lost" : "radtlsget: timeout");
 172             return NULL;
 173         }
 174
 175         len = RADLEN(buf);
 176         rad = malloc(len);
 177         if (!rad) {
 178             debug(DBG_ERR, "radtlsget: malloc failed");
 179             continue;
 180         }
 181         memcpy(rad, buf, 4);
 182
 183         cnt = sslreadtimeout(ssl, rad + 4, len - 4, timeout);
 184         if (cnt < 1) {
 185             debug(DBG_DBG, cnt ? "radtlsget: connection lost" : "radtlsget: timeout");
 186             free(rad);
 187             return NULL;
 188         }
 189
 190         if (len >= 20)
 191             break;
 192
 193         free(rad);
 194         debug(DBG_WARN, "radtlsget: packet smaller than minimum radius size");
 195     }
 196
 197     debug(DBG_DBG, "radtlsget: got %d bytes", len);
 198     return rad;
 199 }
 200
 201 int clientradputtls(struct server *server, unsigned char *rad) {
 202     int cnt;
 203     size_t len;
 204     unsigned long error;
 205     struct clsrvconf *conf = server->conf;
 206
 207     if (!server->connectionok)
 208         return 0;
 209     len = RADLEN(rad);
 210     if ((cnt = SSL_write(server->ssl, rad, len)) <= 0) {
 211         while ((error = ERR_get_error()))
 212             debug(DBG_ERR, "clientradputtls: TLS: %s", ERR_error_string(error, NULL));
 213         return 0;
 214     }
 215
 216     debug(DBG_DBG, "clientradputtls: Sent %d bytes, Radius packet of length %d to TLS peer %s", cnt, len, conf->host);
 217     return 1;
 218 }
 219
 220 void *tlsclientrd(void *arg) {
 221     struct server *server = (struct server *)arg;
 222     unsigned char *buf;
 223     struct timeval now, lastconnecttry;
 224
 225     for (;;) {
 226         /* yes, lastconnecttry is really necessary */
 227         lastconnecttry = server->lastconnecttry;
 228         buf = radtlsget(server->ssl, server->dynamiclookuparg ? IDLE_TIMEOUT : 0);
 229         if (!buf) {
 230             if (server->dynamiclookuparg)
 231                 break;
 232             tlsconnect(server, &lastconnecttry, 0, "tlsclientrd");
 233             continue;
 234         }
 235
 236         replyh(server, buf);
 237
 238         if (server->dynamiclookuparg) {
 239             gettimeofday(&now, NULL);
 240             if (now.tv_sec - server->lastreply.tv_sec > IDLE_TIMEOUT) {
 241                 debug(DBG_INFO, "tlsclientrd: idle timeout for %s", server->conf->name);
 242                 break;
 243             }
 244         }
 245     }
 246     ERR_remove_state(0);
 247     server->clientrdgone = 1;
 248     return NULL;
 249 }
 250
 251 void *tlsserverwr(void *arg) {
 252     int cnt;
 253     unsigned long error;
 254     struct client *client = (struct client *)arg;
 255     struct queue *replyq;
 256     struct request *reply;
 257
 258     debug(DBG_DBG, "tlsserverwr: starting for %s", addr2string(client->addr));
 259     replyq = client->replyq;
 260     for (;;) {
 261         pthread_mutex_lock(&replyq->mutex);
 262         while (!list_first(replyq->entries)) {
 263             if (client->ssl) {
 264                 debug(DBG_DBG, "tlsserverwr: waiting for signal");
 265                 pthread_cond_wait(&replyq->cond, &replyq->mutex);
 266                 debug(DBG_DBG, "tlsserverwr: got signal");
 267             }
 268             if (!client->ssl) {
 269                 /* ssl might have changed while waiting */
 270                 pthread_mutex_unlock(&replyq->mutex);
 271                 debug(DBG_DBG, "tlsserverwr: exiting as requested");
 272                 ERR_remove_state(0);
 273                 pthread_exit(NULL);
 274             }
 275         }
 276         reply = (struct request *)list_shift(replyq->entries);
 277         pthread_mutex_unlock(&replyq->mutex);
 278         cnt = SSL_write(client->ssl, reply->replybuf, RADLEN(reply->replybuf));
 279         if (cnt > 0)
 280             debug(DBG_DBG, "tlsserverwr: sent %d bytes, Radius packet of length %d to %s",
 281                   cnt, RADLEN(reply->replybuf), addr2string(client->addr));
 282         else
 283             while ((error = ERR_get_error()))
 284                 debug(DBG_ERR, "tlsserverwr: SSL: %s", ERR_error_string(error, NULL));
 285         freerq(reply);
 286     }
 287 }
 288
 289 void tlsserverrd(struct client *client) {
 290     struct request *rq;
 291     uint8_t *buf;
 292     pthread_t tlsserverwrth;
 293
 294     debug(DBG_DBG, "tlsserverrd: starting for %s", addr2string(client->addr));
 295
 296     if (pthread_create(&tlsserverwrth, NULL, tlsserverwr, (void *)client)) {
 297         debug(DBG_ERR, "tlsserverrd: pthread_create failed");
 298         return;
 299     }
 300
 301     for (;;) {
 302         buf = radtlsget(client->ssl, 0);
 303         if (!buf) {
 304             debug(DBG_ERR, "tlsserverrd: connection from %s lost", addr2string(client->addr));
 305             break;
 306         }
 307         debug(DBG_DBG, "tlsserverrd: got Radius message from %s", addr2string(client->addr));
 308         rq = newrequest();
 309         if (!rq) {
 310             free(buf);
 311             continue;
 312         }
 313         rq->buf = buf;
 314         rq->from = client;
 315         if (!radsrv(rq)) {
 316             debug(DBG_ERR, "tlsserverrd: message authentication/validation failed, closing connection from %s", addr2string(client->addr));
 317             break;
 318         }
 319     }
 320
 321     /* stop writer by setting ssl to NULL and give signal in case waiting for data */
 322     client->ssl = NULL;
 323     pthread_mutex_lock(&client->replyq->mutex);
 324     pthread_cond_signal(&client->replyq->cond);
 325     pthread_mutex_unlock(&client->replyq->mutex);
 326     debug(DBG_DBG, "tlsserverrd: waiting for writer to end");
 327     pthread_join(tlsserverwrth, NULL);
 328     debug(DBG_DBG, "tlsserverrd: reader for %s exiting", addr2string(client->addr));
 329 }
 330
 331 void *tlsservernew(void *arg) {
 332     int s;
 333     struct sockaddr_storage from;
 334     socklen_t fromlen = sizeof(from);
 335     struct clsrvconf *conf;
 336     struct list_node *cur = NULL;
 337     SSL *ssl = NULL;
 338     X509 *cert = NULL;
 339     SSL_CTX *ctx = NULL;
 340     unsigned long error;
 341     struct client *client;
 342
 343     s = *(int *)arg;
 344     if (getpeername(s, (struct sockaddr *)&from, &fromlen)) {
 345         debug(DBG_DBG, "tlsservernew: getpeername failed, exiting");
 346         goto exit;
 347     }
 348     debug(DBG_WARN, "tlsservernew: incoming TLS connection from %s", addr2string((struct sockaddr *)&from));
 349
 350     conf = find_clconf(RAD_TLS, (struct sockaddr *)&from, &cur);
 351     if (conf) {
 352         ctx = tlsgetctx(RAD_TLS, conf->tlsconf);
 353         if (!ctx)
 354             goto exit;
 355         ssl = SSL_new(ctx);
 356         if (!ssl)
 357             goto exit;
 358         SSL_set_fd(ssl, s);
 359
 360         if (SSL_accept(ssl) <= 0) {
 361             while ((error = ERR_get_error()))
 362                 debug(DBG_ERR, "tlsservernew: SSL: %s", ERR_error_string(error, NULL));
 363             debug(DBG_ERR, "tlsservernew: SSL_accept failed");
 364             goto exit;
 365         }
 366         cert = verifytlscert(ssl);
 367         if (!cert)
 368             goto exit;
 369     }
 370
 371     while (conf) {
 372         if (verifyconfcert(cert, conf)) {
 373             X509_free(cert);
 374             client = addclient(conf, 1);
 375             if (client) {
 376                 client->ssl = ssl;
 377                 client->addr = addr_copy((struct sockaddr *)&from);
 378                 tlsserverrd(client);
 379                 removeclient(client);
 380             } else
 381                 debug(DBG_WARN, "tlsservernew: failed to create new client instance");
 382             goto exit;
 383         }
 384         conf = find_clconf(RAD_TLS, (struct sockaddr *)&from, &cur);
 385     }
 386     debug(DBG_WARN, "tlsservernew: ignoring request, no matching TLS client");
 387     if (cert)
 388         X509_free(cert);
 389
 390  exit:
 391     if (ssl) {
 392         SSL_shutdown(ssl);
 393         SSL_free(ssl);
 394     }
 395     ERR_remove_state(0);
 396     shutdown(s, SHUT_RDWR);
 397     close(s);
 398     pthread_exit(NULL);
 399 }
 400
 401 void *tlslistener(void *arg) {
 402     pthread_t tlsserverth;
 403     int s, *sp = (int *)arg;
 404     struct sockaddr_storage from;
 405     socklen_t fromlen = sizeof(from);
 406
 407     listen(*sp, 0);
 408
 409     for (;;) {
 410         s = accept(*sp, (struct sockaddr *)&from, &fromlen);
 411         if (s < 0) {
 412             debug(DBG_WARN, "accept failed");
 413             continue;
 414         }
 415         if (pthread_create(&tlsserverth, NULL, tlsservernew, (void *)&s)) {
 416             debug(DBG_ERR, "tlslistener: pthread_create failed");
 417             shutdown(s, SHUT_RDWR);
 418             close(s);
 419             continue;
 420         }
 421         pthread_detach(tlsserverth);
 422     }
 423     free(sp);
 424     return NULL;
 425 }