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