tls.c

   1 /* Copyright (c) 2006-2010, UNINETT AS.
   2  * Copyright (c) 2010, UNINETT AS, NORDUnet A/S.
   3  * Copyright (c) 2010-2012, NORDUnet A/S. */
   4 /* See LICENSE for licensing information. */
   5
   6 #include <signal.h>
   7 #include <sys/socket.h>
   8 #include <netinet/in.h>
   9 #include <netdb.h>
  10 #include <string.h>
  11 #include <unistd.h>
  12 #include <limits.h>
  13 #ifdef SYS_SOLARIS9
  14 #include <fcntl.h>
  15 #endif
  16 #include <sys/time.h>
  17 #include <sys/types.h>
  18 #include <sys/select.h>
  19 #include <ctype.h>
  20 #include <sys/wait.h>
  21 #include <arpa/inet.h>
  22 #include <regex.h>
  23 #include <pthread.h>
  24 #include <openssl/ssl.h>
  25 #include <openssl/err.h>
  26 #include "radsecproxy.h"
  27 #include "hostport.h"
  28
  29 #ifdef RADPROT_TLS
  30 #include "debug.h"
  31 #include "util.h"
  32
  33 static void setprotoopts(struct commonprotoopts *opts);
  34 static char **getlistenerargs();
  35 void *tlslistener(void *arg);
  36 int tlsconnect(struct server *server, struct timeval *when, int timeout, char *text);
  37 void *tlsclientrd(void *arg);
  38 int clientradputtls(struct server *server, unsigned char *rad);
  39 void tlssetsrcres();
  40
  41 static const struct protodefs protodefs = {
  42     "tls",
  43     "radsec", /* secretdefault */
  44     SOCK_STREAM, /* socktype */
  45     "2083", /* portdefault */
  46     0, /* retrycountdefault */
  47     0, /* retrycountmax */
  48     REQUEST_RETRY_INTERVAL * REQUEST_RETRY_COUNT, /* retryintervaldefault */
  49     60, /* retryintervalmax */
  50     DUPLICATE_INTERVAL, /* duplicateintervaldefault */
  51     setprotoopts, /* setprotoopts */
  52     getlistenerargs, /* getlistenerargs */
  53     tlslistener, /* listener */
  54     tlsconnect, /* connecter */
  55     tlsclientrd, /* clientconnreader */
  56     clientradputtls, /* clientradput */
  57     NULL, /* addclient */
  58     NULL, /* addserverextra */
  59     tlssetsrcres, /* setsrcres */
  60     NULL /* initextra */
  61 };
  62
  63 static struct addrinfo *srcres = NULL;
  64 static uint8_t handle;
  65 static struct commonprotoopts *protoopts = NULL;
  66
  67 const struct protodefs *tlsinit(uint8_t h) {
  68     handle = h;
  69     return &protodefs;
  70 }
  71
  72 static void setprotoopts(struct commonprotoopts *opts) {
  73     protoopts = opts;
  74 }
  75
  76 static char **getlistenerargs() {
  77     return protoopts ? protoopts->listenargs : NULL;
  78 }
  79
  80 void tlssetsrcres() {
  81     if (!srcres)
  82         srcres =
  83             resolvepassiveaddrinfo(protoopts ? protoopts->sourcearg : NULL,
  84                                    AF_UNSPEC, NULL, protodefs.socktype);
  85 }
  86
  87 int tlsconnect(struct server *server, struct timeval *when, int timeout, char *text) {
  88     struct timeval now;
  89     time_t elapsed;
  90     X509 *cert;
  91     SSL_CTX *ctx = NULL;
  92     unsigned long error;
  93
  94     debug(DBG_DBG, "tlsconnect: called from %s", text);
  95     pthread_mutex_lock(&server->lock);
  96     if (when && memcmp(&server->lastconnecttry, when, sizeof(struct timeval))) {
  97         /* already reconnected, nothing to do */
  98         debug(DBG_DBG, "tlsconnect(%s): seems already reconnected", text);
  99         pthread_mutex_unlock(&server->lock);
 100         return 1;
 101     }
 102
 103     for (;;) {
 104         gettimeofday(&now, NULL);
 105         elapsed = now.tv_sec - server->lastconnecttry.tv_sec;
 106         if (timeout && server->lastconnecttry.tv_sec && elapsed > timeout) {
 107             debug(DBG_DBG, "tlsconnect: timeout");
 108             if (server->sock >= 0)
 109                 close(server->sock);
 110             SSL_free(server->ssl);
 111             server->ssl = NULL;
 112             pthread_mutex_unlock(&server->lock);
 113             return 0;
 114         }
 115         if (server->connectionok) {
 116             server->connectionok = 0;
 117             sleep(2);
 118         } else if (elapsed < 1)
 119             sleep(2);
 120         else if (elapsed < 60) {
 121             debug(DBG_INFO, "tlsconnect: sleeping %lds", elapsed);
 122             sleep(elapsed);
 123         } else if (elapsed < 100000) {
 124             debug(DBG_INFO, "tlsconnect: sleeping %ds", 60);
 125             sleep(60);
 126         } else
 127             server->lastconnecttry.tv_sec = now.tv_sec;  /* no sleep at startup */
 128
 129         if (server->sock >= 0)
 130             close(server->sock);
 131         if ((server->sock = connecttcphostlist(server->conf->hostports, srcres)) < 0)
 132             continue;
 133
 134         SSL_free(server->ssl);
 135         server->ssl = NULL;
 136         ctx = tlsgetctx(handle, server->conf->tlsconf);
 137         if (!ctx)
 138             continue;
 139         server->ssl = SSL_new(ctx);
 140         if (!server->ssl)
 141             continue;
 142
 143         SSL_set_fd(server->ssl, server->sock);
 144         if (SSL_connect(server->ssl) <= 0) {
 145             while ((error = ERR_get_error()))
 146                 debug(DBG_ERR, "tlsconnect: TLS: %s", ERR_error_string(error, NULL));
 147             continue;
 148         }
 149         cert = verifytlscert(server->ssl);
 150         if (!cert)
 151             continue;
 152         if (verifyconfcert(cert, server->conf)) {
 153             X509_free(cert);
 154             break;
 155         }
 156         X509_free(cert);
 157     }
 158     debug(DBG_WARN, "tlsconnect: TLS connection to %s up", server->conf->name);
 159     server->connectionok = 1;
 160     gettimeofday(&server->lastconnecttry, NULL);
 161     pthread_mutex_unlock(&server->lock);
 162     return 1;
 163 }
 164
 165 /* timeout in seconds, 0 means no timeout (blocking), returns when num bytes have been read, or timeout */
 166 /* returns 0 on timeout, -1 on error and num if ok */
 167 int sslreadtimeout(SSL *ssl, unsigned char *buf, int num, int timeout) {
 168     int s, ndesc, cnt, len;
 169     fd_set readfds, writefds;
 170     struct timeval timer;
 171
 172     s = SSL_get_fd(ssl);
 173     if (s < 0)
 174         return -1;
 175     /* make socket non-blocking? */
 176     for (len = 0; len < num; len += cnt) {
 177         FD_ZERO(&readfds);
 178         FD_SET(s, &readfds);
 179         writefds = readfds;
 180         if (timeout) {
 181             timer.tv_sec = timeout;
 182             timer.tv_usec = 0;
 183         }
 184         ndesc = select(s + 1, &readfds, &writefds, NULL, timeout ? &timer : NULL);
 185         if (ndesc < 1)
 186             return ndesc;
 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     ERR_remove_state(0);
 290     server->clientrdgone = 1;
 291     return NULL;
 292 }
 293
 294 void *tlsserverwr(void *arg) {
 295     int cnt;
 296     unsigned long error;
 297     struct client *client = (struct client *)arg;
 298     struct gqueue *replyq;
 299     struct request *reply;
 300
 301     debug(DBG_DBG, "tlsserverwr: starting for %s", addr2string(client->addr));
 302     replyq = client->replyq;
 303     for (;;) {
 304         pthread_mutex_lock(&replyq->mutex);
 305         while (!list_first(replyq->entries)) {
 306             if (client->ssl) {
 307                 debug(DBG_DBG, "tlsserverwr: waiting for signal");
 308                 pthread_cond_wait(&replyq->cond, &replyq->mutex);
 309                 debug(DBG_DBG, "tlsserverwr: got signal");
 310             }
 311             if (!client->ssl) {
 312                 /* ssl might have changed while waiting */
 313                 pthread_mutex_unlock(&replyq->mutex);
 314                 debug(DBG_DBG, "tlsserverwr: exiting as requested");
 315                 ERR_remove_state(0);
 316                 pthread_exit(NULL);
 317             }
 318         }
 319         reply = (struct request *)list_shift(replyq->entries);
 320         pthread_mutex_unlock(&replyq->mutex);
 321         cnt = SSL_write(client->ssl, reply->replybuf, RADLEN(reply->replybuf));
 322         if (cnt > 0)
 323             debug(DBG_DBG, "tlsserverwr: sent %d bytes, Radius packet of length %d to %s",
 324                   cnt, RADLEN(reply->replybuf), addr2string(client->addr));
 325         else
 326             while ((error = ERR_get_error()))
 327                 debug(DBG_ERR, "tlsserverwr: SSL: %s", ERR_error_string(error, NULL));
 328         freerq(reply);
 329     }
 330 }
 331
 332 void tlsserverrd(struct client *client) {
 333     struct request *rq;
 334     uint8_t *buf;
 335     pthread_t tlsserverwrth;
 336
 337     debug(DBG_DBG, "tlsserverrd: starting for %s", addr2string(client->addr));
 338
 339     if (pthread_create(&tlsserverwrth, NULL, tlsserverwr, (void *)client)) {
 340         debug(DBG_ERR, "tlsserverrd: pthread_create failed");
 341         return;
 342     }
 343
 344     for (;;) {
 345         buf = radtlsget(client->ssl, 0);
 346         if (!buf) {
 347             debug(DBG_ERR, "tlsserverrd: connection from %s lost", addr2string(client->addr));
 348             break;
 349         }
 350         debug(DBG_DBG, "tlsserverrd: got Radius message from %s", addr2string(client->addr));
 351         rq = newrequest();
 352         if (!rq) {
 353             free(buf);
 354             continue;
 355         }
 356         rq->buf = buf;
 357         rq->from = client;
 358         if (!radsrv(rq)) {
 359             debug(DBG_ERR, "tlsserverrd: message authentication/validation failed, closing connection from %s", addr2string(client->addr));
 360             break;
 361         }
 362     }
 363
 364     /* stop writer by setting ssl to NULL and give signal in case waiting for data */
 365     client->ssl = NULL;
 366     pthread_mutex_lock(&client->replyq->mutex);
 367     pthread_cond_signal(&client->replyq->cond);
 368     pthread_mutex_unlock(&client->replyq->mutex);
 369     debug(DBG_DBG, "tlsserverrd: waiting for writer to end");
 370     pthread_join(tlsserverwrth, NULL);
 371     debug(DBG_DBG, "tlsserverrd: reader for %s exiting", addr2string(client->addr));
 372 }
 373
 374 void *tlsservernew(void *arg) {
 375     int s;
 376     struct sockaddr_storage from;
 377     socklen_t fromlen = sizeof(from);
 378     struct clsrvconf *conf;
 379     struct list_node *cur = NULL;
 380     SSL *ssl = NULL;
 381     X509 *cert = NULL;
 382     SSL_CTX *ctx = NULL;
 383     unsigned long error;
 384     struct client *client;
 385     struct tls *accepted_tls = NULL;
 386
 387     s = *(int *)arg;
 388     if (getpeername(s, (struct sockaddr *)&from, &fromlen)) {
 389         debug(DBG_DBG, "tlsservernew: getpeername failed, exiting");
 390         goto exit;
 391     }
 392     debug(DBG_WARN, "tlsservernew: incoming TLS connection from %s", addr2string((struct sockaddr *)&from));
 393
 394     conf = find_clconf(handle, (struct sockaddr *)&from, &cur);
 395     if (conf) {
 396         ctx = tlsgetctx(handle, conf->tlsconf);
 397         if (!ctx)
 398             goto exit;
 399         ssl = SSL_new(ctx);
 400         if (!ssl)
 401             goto exit;
 402         SSL_set_fd(ssl, s);
 403
 404         if (SSL_accept(ssl) <= 0) {
 405             while ((error = ERR_get_error()))
 406                 debug(DBG_ERR, "tlsservernew: SSL: %s", ERR_error_string(error, NULL));
 407             debug(DBG_ERR, "tlsservernew: SSL_accept failed");
 408             goto exit;
 409         }
 410         cert = verifytlscert(ssl);
 411         if (!cert)
 412             goto exit;
 413         accepted_tls = conf->tlsconf;
 414     }
 415
 416     while (conf) {
 417         if (accepted_tls == conf->tlsconf && verifyconfcert(cert, conf)) {
 418             X509_free(cert);
 419             client = addclient(conf, 1);
 420             if (client) {
 421                 client->ssl = ssl;
 422                 client->addr = addr_copy((struct sockaddr *)&from);
 423                 tlsserverrd(client);
 424                 removeclient(client);
 425             } else
 426                 debug(DBG_WARN, "tlsservernew: failed to create new client instance");
 427             goto exit;
 428         }
 429         conf = find_clconf(handle, (struct sockaddr *)&from, &cur);
 430     }
 431     debug(DBG_WARN, "tlsservernew: ignoring request, no matching TLS client");
 432     if (cert)
 433         X509_free(cert);
 434
 435 exit:
 436     if (ssl) {
 437         SSL_shutdown(ssl);
 438         SSL_free(ssl);
 439     }
 440     ERR_remove_state(0);
 441     shutdown(s, SHUT_RDWR);
 442     close(s);
 443     pthread_exit(NULL);
 444 }
 445
 446 void *tlslistener(void *arg) {
 447     pthread_t tlsserverth;
 448     int s, *sp = (int *)arg;
 449     struct sockaddr_storage from;
 450     socklen_t fromlen = sizeof(from);
 451
 452     listen(*sp, 0);
 453
 454     for (;;) {
 455         s = accept(*sp, (struct sockaddr *)&from, &fromlen);
 456         if (s < 0) {
 457             debug(DBG_WARN, "accept failed");
 458             continue;
 459         }
 460         if (pthread_create(&tlsserverth, NULL, tlsservernew, (void *)&s)) {
 461             debug(DBG_ERR, "tlslistener: pthread_create failed");
 462             shutdown(s, SHUT_RDWR);
 463             close(s);
 464             continue;
 465         }
 466         pthread_detach(tlsserverth);
 467     }
 468     free(sp);
 469     return NULL;
 470 }
 471 #else
 472 const struct protodefs *tlsinit(uint8_t h) {
 473     return NULL;
 474 }
 475 #endif
 476
 477 /* Local Variables: */
 478 /* c-file-style: "stroustrup" */
 479 /* End: */