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