tls.c

   1 /* Copyright (c) 2006-2010, UNINETT AS
   2  * Copyright (c) 2010-2012, 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, writefds;
 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         FD_ZERO(&readfds);
 177         FD_SET(s, &readfds);
 178         writefds = readfds;
 179         if (timeout) {
 180             timer.tv_sec = timeout;
 181             timer.tv_usec = 0;
 182         }
 183         ndesc = select(s + 1, &readfds, &writefds, NULL, timeout ? &timer : NULL);
 184         if (ndesc < 1)
 185             return ndesc;
 186
 187         cnt = SSL_read(ssl, buf + len, num - len);
 188         if (cnt <= 0)
 189             switch (SSL_get_error(ssl, cnt)) {
 190             case SSL_ERROR_WANT_READ:
 191             case SSL_ERROR_WANT_WRITE:
 192                 cnt = 0;
 193                 continue;
 194             case SSL_ERROR_ZERO_RETURN:
 195                 /* remote end sent close_notify, send one back */
 196                 SSL_shutdown(ssl);
 197                 return -1;
 198             default:
 199                 return -1;
 200             }
 201     }
 202     return num;
 203 }
 204
 205 /* timeout in seconds, 0 means no timeout (blocking) */
 206 unsigned char *radtlsget(SSL *ssl, int timeout) {
 207     int cnt, len;
 208     unsigned char buf[4], *rad;
 209
 210     for (;;) {
 211         cnt = sslreadtimeout(ssl, buf, 4, timeout);
 212         if (cnt < 1) {
 213             debug(DBG_DBG, cnt ? "radtlsget: connection lost" : "radtlsget: timeout");
 214             return NULL;
 215         }
 216
 217         len = RADLEN(buf);
 218         rad = malloc(len);
 219         if (!rad) {
 220             debug(DBG_ERR, "radtlsget: malloc failed");
 221             continue;
 222         }
 223         memcpy(rad, buf, 4);
 224
 225         cnt = sslreadtimeout(ssl, rad + 4, len - 4, timeout);
 226         if (cnt < 1) {
 227             debug(DBG_DBG, cnt ? "radtlsget: connection lost" : "radtlsget: timeout");
 228             free(rad);
 229             return NULL;
 230         }
 231
 232         if (len >= 20)
 233             break;
 234
 235         free(rad);
 236         debug(DBG_WARN, "radtlsget: packet smaller than minimum radius size");
 237     }
 238
 239     debug(DBG_DBG, "radtlsget: got %d bytes", len);
 240     return rad;
 241 }
 242
 243 int clientradputtls(struct server *server, unsigned char *rad) {
 244     int cnt;
 245     size_t len;
 246     unsigned long error;
 247     struct clsrvconf *conf = server->conf;
 248
 249     if (!server->connectionok)
 250         return 0;
 251     len = RADLEN(rad);
 252     if ((cnt = SSL_write(server->ssl, rad, len)) <= 0) {
 253         while ((error = ERR_get_error()))
 254             debug(DBG_ERR, "clientradputtls: TLS: %s", ERR_error_string(error, NULL));
 255         return 0;
 256     }
 257
 258     debug(DBG_DBG, "clientradputtls: Sent %d bytes, Radius packet of length %d to TLS peer %s", cnt, len, conf->name);
 259     return 1;
 260 }
 261
 262 void *tlsclientrd(void *arg) {
 263     struct server *server = (struct server *)arg;
 264     unsigned char *buf;
 265     struct timeval now, lastconnecttry;
 266
 267     for (;;) {
 268         /* yes, lastconnecttry is really necessary */
 269         lastconnecttry = server->lastconnecttry;
 270         buf = radtlsget(server->ssl, server->dynamiclookuparg ? IDLE_TIMEOUT : 0);
 271         if (!buf) {
 272             if (server->dynamiclookuparg)
 273                 break;
 274             tlsconnect(server, &lastconnecttry, 0, "tlsclientrd");
 275             continue;
 276         }
 277
 278         replyh(server, buf);
 279
 280         if (server->dynamiclookuparg) {
 281             gettimeofday(&now, NULL);
 282             if (now.tv_sec - server->lastreply.tv_sec > IDLE_TIMEOUT) {
 283                 debug(DBG_INFO, "tlsclientrd: idle timeout for %s", server->conf->name);
 284                 break;
 285             }
 286         }
 287     }
 288     ERR_remove_state(0);
 289     server->clientrdgone = 1;
 290     return NULL;
 291 }
 292
 293 void *tlsserverwr(void *arg) {
 294     int cnt;
 295     unsigned long error;
 296     struct client *client = (struct client *)arg;
 297     struct gqueue *replyq;
 298     struct request *reply;
 299
 300     debug(DBG_DBG, "tlsserverwr: starting for %s", addr2string(client->addr));
 301     replyq = client->replyq;
 302     for (;;) {
 303         pthread_mutex_lock(&replyq->mutex);
 304         while (!list_first(replyq->entries)) {
 305             if (client->ssl) {
 306                 debug(DBG_DBG, "tlsserverwr: waiting for signal");
 307                 pthread_cond_wait(&replyq->cond, &replyq->mutex);
 308                 debug(DBG_DBG, "tlsserverwr: got signal");
 309             }
 310             if (!client->ssl) {
 311                 /* ssl might have changed while waiting */
 312                 pthread_mutex_unlock(&replyq->mutex);
 313                 debug(DBG_DBG, "tlsserverwr: exiting as requested");
 314                 ERR_remove_state(0);
 315                 pthread_exit(NULL);
 316             }
 317         }
 318         reply = (struct request *)list_shift(replyq->entries);
 319         pthread_mutex_unlock(&replyq->mutex);
 320         cnt = SSL_write(client->ssl, reply->replybuf, RADLEN(reply->replybuf));
 321         if (cnt > 0)
 322             debug(DBG_DBG, "tlsserverwr: sent %d bytes, Radius packet of length %d to %s",
 323                   cnt, RADLEN(reply->replybuf), addr2string(client->addr));
 324         else
 325             while ((error = ERR_get_error()))
 326                 debug(DBG_ERR, "tlsserverwr: SSL: %s", ERR_error_string(error, NULL));
 327         freerq(reply);
 328     }
 329 }
 330
 331 void tlsserverrd(struct client *client) {
 332     struct request *rq;
 333     uint8_t *buf;
 334     pthread_t tlsserverwrth;
 335
 336     debug(DBG_DBG, "tlsserverrd: starting for %s", addr2string(client->addr));
 337
 338     if (pthread_create(&tlsserverwrth, NULL, tlsserverwr, (void *)client)) {
 339         debug(DBG_ERR, "tlsserverrd: pthread_create failed");
 340         return;
 341     }
 342
 343     for (;;) {
 344         buf = radtlsget(client->ssl, 0);
 345         if (!buf) {
 346             debug(DBG_ERR, "tlsserverrd: connection from %s lost", addr2string(client->addr));
 347             break;
 348         }
 349         debug(DBG_DBG, "tlsserverrd: got Radius message from %s", addr2string(client->addr));
 350         rq = newrequest();
 351         if (!rq) {
 352             free(buf);
 353             continue;
 354         }
 355         rq->buf = buf;
 356         rq->from = client;
 357         if (!radsrv(rq)) {
 358             debug(DBG_ERR, "tlsserverrd: message authentication/validation failed, closing connection from %s", addr2string(client->addr));
 359             break;
 360         }
 361     }
 362
 363     /* stop writer by setting ssl to NULL and give signal in case waiting for data */
 364     client->ssl = NULL;
 365     pthread_mutex_lock(&client->replyq->mutex);
 366     pthread_cond_signal(&client->replyq->cond);
 367     pthread_mutex_unlock(&client->replyq->mutex);
 368     debug(DBG_DBG, "tlsserverrd: waiting for writer to end");
 369     pthread_join(tlsserverwrth, NULL);
 370     debug(DBG_DBG, "tlsserverrd: reader for %s exiting", addr2string(client->addr));
 371 }
 372
 373 void *tlsservernew(void *arg) {
 374     int s;
 375     struct sockaddr_storage from;
 376     socklen_t fromlen = sizeof(from);
 377     struct clsrvconf *conf;
 378     struct list_node *cur = NULL;
 379     SSL *ssl = NULL;
 380     X509 *cert = NULL;
 381     SSL_CTX *ctx = NULL;
 382     unsigned long error;
 383     struct client *client;
 384     struct tls *accepted_tls = NULL;
 385
 386     s = *(int *)arg;
 387     if (getpeername(s, (struct sockaddr *)&from, &fromlen)) {
 388         debug(DBG_DBG, "tlsservernew: getpeername failed, exiting");
 389         goto exit;
 390     }
 391     debug(DBG_WARN, "tlsservernew: incoming TLS connection from %s", addr2string((struct sockaddr *)&from));
 392
 393     conf = find_clconf(handle, (struct sockaddr *)&from, &cur);
 394     if (conf) {
 395         ctx = tlsgetctx(handle, conf->tlsconf);
 396         if (!ctx)
 397             goto exit;
 398         ssl = SSL_new(ctx);
 399         if (!ssl)
 400             goto exit;
 401         SSL_set_fd(ssl, s);
 402
 403         if (SSL_accept(ssl) <= 0) {
 404             while ((error = ERR_get_error()))
 405                 debug(DBG_ERR, "tlsservernew: SSL: %s", ERR_error_string(error, NULL));
 406             debug(DBG_ERR, "tlsservernew: SSL_accept failed");
 407             goto exit;
 408         }
 409         cert = verifytlscert(ssl);
 410         if (!cert)
 411             goto exit;
 412         accepted_tls = conf->tlsconf;
 413     }
 414
 415     while (conf) {
 416         if (accepted_tls == conf->tlsconf && verifyconfcert(cert, conf)) {
 417             X509_free(cert);
 418             client = addclient(conf, 1);
 419             if (client) {
 420                 client->ssl = ssl;
 421                 client->addr = addr_copy((struct sockaddr *)&from);
 422                 tlsserverrd(client);
 423                 removeclient(client);
 424             } else
 425                 debug(DBG_WARN, "tlsservernew: failed to create new client instance");
 426             goto exit;
 427         }
 428         conf = find_clconf(handle, (struct sockaddr *)&from, &cur);
 429     }
 430     debug(DBG_WARN, "tlsservernew: ignoring request, no matching TLS client");
 431     if (cert)
 432         X509_free(cert);
 433
 434 exit:
 435     if (ssl) {
 436         SSL_shutdown(ssl);
 437         SSL_free(ssl);
 438     }
 439     ERR_remove_state(0);
 440     shutdown(s, SHUT_RDWR);
 441     close(s);
 442     pthread_exit(NULL);
 443 }
 444
 445 void *tlslistener(void *arg) {
 446     pthread_t tlsserverth;
 447     int s, *sp = (int *)arg;
 448     struct sockaddr_storage from;
 449     socklen_t fromlen = sizeof(from);
 450
 451     listen(*sp, 0);
 452
 453     for (;;) {
 454         s = accept(*sp, (struct sockaddr *)&from, &fromlen);
 455         if (s < 0) {
 456             debug(DBG_WARN, "accept failed");
 457             continue;
 458         }
 459         if (pthread_create(&tlsserverth, NULL, tlsservernew, (void *)&s)) {
 460             debug(DBG_ERR, "tlslistener: pthread_create failed");
 461             shutdown(s, SHUT_RDWR);
 462             close(s);
 463             continue;
 464         }
 465         pthread_detach(tlsserverth);
 466     }
 467     free(sp);
 468     return NULL;
 469 }
 470 #else
 471 const struct protodefs *tlsinit(uint8_t h) {
 472     return NULL;
 473 }
 474 #endif
 475
 476 /* Local Variables: */
 477 /* c-file-style: "stroustrup" */
 478 /* End: */