tls.c

   1 /*
   2  * Copyright (C) 2006-2009 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 "radsecproxy.h"
  30 #include "hostport.h"
  31
  32 #ifdef RADPROT_TLS
  33 #include "debug.h"
  34 #include "util.h"
  35
  36 static void setprotoopts(struct commonprotoopts *opts);
  37 static char **getlistenerargs();
  38 void *tlslistener(void *arg);
  39 int tlsconnect(struct server *server, struct timeval *when, int timeout, char *text);
  40 void *tlsclientrd(void *arg);
  41 int clientradputtls(struct server *server, unsigned char *rad);
  42 void tlssetsrcres();
  43
  44 static const struct protodefs protodefs = {
  45     "tls",
  46     "radsec", /* secretdefault */
  47     SOCK_STREAM, /* socktype */
  48     "2083", /* portdefault */
  49     0, /* retrycountdefault */
  50     0, /* retrycountmax */
  51     REQUEST_RETRY_INTERVAL * REQUEST_RETRY_COUNT, /* retryintervaldefault */
  52     60, /* retryintervalmax */
  53     DUPLICATE_INTERVAL, /* duplicateintervaldefault */
  54     setprotoopts, /* setprotoopts */
  55     getlistenerargs, /* getlistenerargs */
  56     tlslistener, /* listener */
  57     tlsconnect, /* connecter */
  58     tlsclientrd, /* clientconnreader */
  59     clientradputtls, /* clientradput */
  60     NULL, /* addclient */
  61     NULL, /* addserverextra */
  62     tlssetsrcres, /* setsrcres */
  63     NULL /* initextra */
  64 };
  65
  66 static struct addrinfo *srcres = NULL;
  67 static uint8_t handle;
  68 static struct commonprotoopts *protoopts = NULL;
  69
  70 const struct protodefs *tlsinit(uint8_t h) {
  71     handle = h;
  72     return &protodefs;
  73 }
  74
  75 static void setprotoopts(struct commonprotoopts *opts) {
  76     protoopts = opts;
  77 }
  78
  79 static char **getlistenerargs() {
  80     return protoopts ? protoopts->listenargs : NULL;
  81 }
  82
  83 void tlssetsrcres() {
  84     if (!srcres)
  85         srcres =
  86             resolvepassiveaddrinfo(protoopts ? protoopts->sourcearg : NULL,
  87                                    AF_UNSPEC, NULL, protodefs.socktype);
  88 }
  89
  90 int tlsconnect(struct server *server, struct timeval *when, int timeout, char *text) {
  91     struct timeval now;
  92     time_t elapsed;
  93     X509 *cert;
  94     SSL_CTX *ctx = NULL;
  95     unsigned long error;
  96
  97     debug(DBG_DBG, "tlsconnect: called from %s", text);
  98     pthread_mutex_lock(&server->lock);
  99     if (when && memcmp(&server->lastconnecttry, when, sizeof(struct timeval))) {
 100         /* already reconnected, nothing to do */
 101         debug(DBG_DBG, "tlsconnect(%s): seems already reconnected", text);
 102         pthread_mutex_unlock(&server->lock);
 103         return 1;
 104     }
 105
 106     for (;;) {
 107         gettimeofday(&now, NULL);
 108         elapsed = now.tv_sec - server->lastconnecttry.tv_sec;
 109         if (timeout && server->lastconnecttry.tv_sec && elapsed > timeout) {
 110             debug(DBG_DBG, "tlsconnect: timeout");
 111             if (server->sock >= 0)
 112                 close(server->sock);
 113             SSL_free(server->ssl);
 114             server->ssl = NULL;
 115             pthread_mutex_unlock(&server->lock);
 116             return 0;
 117         }
 118         if (server->connectionok) {
 119             server->connectionok = 0;
 120             sleep(2);
 121         } else if (elapsed < 1)
 122             sleep(2);
 123         else if (elapsed < 60) {
 124             debug(DBG_INFO, "tlsconnect: sleeping %lds", elapsed);
 125             sleep(elapsed);
 126         } else if (elapsed < 100000) {
 127             debug(DBG_INFO, "tlsconnect: sleeping %ds", 60);
 128             sleep(60);
 129         } else
 130             server->lastconnecttry.tv_sec = now.tv_sec;  /* no sleep at startup */
 131
 132         if (server->sock >= 0)
 133             close(server->sock);
 134         if ((server->sock = connecttcphostlist(server->conf->hostports, srcres)) < 0)
 135             continue;
 136
 137         SSL_free(server->ssl);
 138         server->ssl = NULL;
 139         ctx = tlsgetctx(handle, server->conf->tlsconf);
 140         if (!ctx)
 141             continue;
 142         server->ssl = SSL_new(ctx);
 143         if (!server->ssl)
 144             continue;
 145
 146         SSL_set_fd(server->ssl, server->sock);
 147         if (SSL_connect(server->ssl) <= 0) {
 148             while ((error = ERR_get_error()))
 149                 debug(DBG_ERR, "tlsconnect: TLS: %s", ERR_error_string(error, NULL));
 150             continue;
 151         }
 152         cert = verifytlscert(server->ssl);
 153         if (!cert)
 154             continue;
 155         if (verifyconfcert(cert, server->conf)) {
 156             X509_free(cert);
 157             break;
 158         }
 159         X509_free(cert);
 160     }
 161     debug(DBG_WARN, "tlsconnect: TLS connection to %s up", server->conf->name);
 162     server->connectionok = 1;
 163     gettimeofday(&server->lastconnecttry, NULL);
 164     pthread_mutex_unlock(&server->lock);
 165     return 1;
 166 }
 167
 168 /* timeout in seconds, 0 means no timeout (blocking), returns when num bytes have been read, or timeout */
 169 /* returns 0 on timeout, -1 on error and num if ok */
 170 int sslreadtimeout(SSL *ssl, unsigned char *buf, int num, int timeout) {
 171     int s, ndesc, cnt, len;
 172     fd_set readfds;
 173     struct timeval timer;
 174
 175     s = SSL_get_fd(ssl);
 176     if (s < 0)
 177         return -1;
 178     /* make socket non-blocking? */
 179     for (len = 0; len < num; len += cnt) {
 180         if (SSL_pending(ssl) == 0) {
 181             FD_ZERO(&readfds);
 182             FD_SET(s, &readfds);
 183             if (timeout) {
 184                 timer.tv_sec = timeout;
 185                 timer.tv_usec = 0;
 186             }
 187             ndesc = select(s + 1, &readfds, NULL, NULL, timeout ? &timer : NULL);
 188             if (ndesc < 1)
 189                 return ndesc;
 190         }
 191
 192         cnt = SSL_read(ssl, buf + len, num - len);
 193         if (cnt <= 0)
 194             switch (SSL_get_error(ssl, cnt)) {
 195             case SSL_ERROR_WANT_READ:
 196             case SSL_ERROR_WANT_WRITE:
 197                 cnt = 0;
 198                 continue;
 199             case SSL_ERROR_ZERO_RETURN:
 200                 /* remote end sent close_notify, send one back */
 201                 SSL_shutdown(ssl);
 202                 return -1;
 203             default:
 204                 return -1;
 205             }
 206     }
 207     return num;
 208 }
 209
 210 /* timeout in seconds, 0 means no timeout (blocking) */
 211 unsigned char *radtlsget(SSL *ssl, int timeout) {
 212     int cnt, len;
 213     unsigned char buf[4], *rad;
 214
 215     for (;;) {
 216         cnt = sslreadtimeout(ssl, buf, 4, timeout);
 217         if (cnt < 1) {
 218             debug(DBG_DBG, cnt ? "radtlsget: connection lost" : "radtlsget: timeout");
 219             return NULL;
 220         }
 221
 222         len = RADLEN(buf);
 223         rad = malloc(len);
 224         if (!rad) {
 225             debug(DBG_ERR, "radtlsget: malloc failed");
 226             continue;
 227         }
 228         memcpy(rad, buf, 4);
 229
 230         cnt = sslreadtimeout(ssl, rad + 4, len - 4, timeout);
 231         if (cnt < 1) {
 232             debug(DBG_DBG, cnt ? "radtlsget: connection lost" : "radtlsget: timeout");
 233             free(rad);
 234             return NULL;
 235         }
 236
 237         if (len >= 20)
 238             break;
 239
 240         free(rad);
 241         debug(DBG_WARN, "radtlsget: packet smaller than minimum radius size");
 242     }
 243
 244     debug(DBG_DBG, "radtlsget: got %d bytes", len);
 245     return rad;
 246 }
 247
 248 int clientradputtls(struct server *server, unsigned char *rad) {
 249     int cnt;
 250     size_t len;
 251     unsigned long error;
 252     struct clsrvconf *conf = server->conf;
 253
 254     if (!server->connectionok)
 255         return 0;
 256     len = RADLEN(rad);
 257     if ((cnt = SSL_write(server->ssl, rad, len)) <= 0) {
 258         while ((error = ERR_get_error()))
 259             debug(DBG_ERR, "clientradputtls: TLS: %s", ERR_error_string(error, NULL));
 260         return 0;
 261     }
 262
 263     debug(DBG_DBG, "clientradputtls: Sent %d bytes, Radius packet of length %d to TLS peer %s", cnt, len, conf->name);
 264     return 1;
 265 }
 266
 267 void *tlsclientrd(void *arg) {
 268     struct server *server = (struct server *)arg;
 269     unsigned char *buf;
 270     struct timeval now, lastconnecttry;
 271
 272     for (;;) {
 273         /* yes, lastconnecttry is really necessary */
 274         lastconnecttry = server->lastconnecttry;
 275         buf = radtlsget(server->ssl, server->dynamiclookuparg ? IDLE_TIMEOUT : 0);
 276         if (!buf) {
 277             if (server->dynamiclookuparg)
 278                 break;
 279             tlsconnect(server, &lastconnecttry, 0, "tlsclientrd");
 280             continue;
 281         }
 282
 283         replyh(server, buf);
 284
 285         if (server->dynamiclookuparg) {
 286             gettimeofday(&now, NULL);
 287             if (now.tv_sec - server->lastreply.tv_sec > IDLE_TIMEOUT) {
 288                 debug(DBG_INFO, "tlsclientrd: idle timeout for %s", server->conf->name);
 289                 break;
 290             }
 291         }
 292     }
 293     ERR_remove_state(0);
 294     server->clientrdgone = 1;
 295     return NULL;
 296 }
 297
 298 void *tlsserverwr(void *arg) {
 299     int cnt;
 300     unsigned long error;
 301     struct client *client = (struct client *)arg;
 302     struct gqueue *replyq;
 303     struct request *reply;
 304
 305     debug(DBG_DBG, "tlsserverwr: starting for %s", addr2string(client->addr));
 306     replyq = client->replyq;
 307     for (;;) {
 308         pthread_mutex_lock(&replyq->mutex);
 309         while (!list_first(replyq->entries)) {
 310             if (client->ssl) {
 311                 debug(DBG_DBG, "tlsserverwr: waiting for signal");
 312                 pthread_cond_wait(&replyq->cond, &replyq->mutex);
 313                 debug(DBG_DBG, "tlsserverwr: got signal");
 314             }
 315             if (!client->ssl) {
 316                 /* ssl might have changed while waiting */
 317                 pthread_mutex_unlock(&replyq->mutex);
 318                 debug(DBG_DBG, "tlsserverwr: exiting as requested");
 319                 ERR_remove_state(0);
 320                 pthread_exit(NULL);
 321             }
 322         }
 323         reply = (struct request *)list_shift(replyq->entries);
 324         pthread_mutex_unlock(&replyq->mutex);
 325         cnt = SSL_write(client->ssl, reply->replybuf, RADLEN(reply->replybuf));
 326         if (cnt > 0)
 327             debug(DBG_DBG, "tlsserverwr: sent %d bytes, Radius packet of length %d to %s",
 328                   cnt, RADLEN(reply->replybuf), addr2string(client->addr));
 329         else
 330             while ((error = ERR_get_error()))
 331                 debug(DBG_ERR, "tlsserverwr: SSL: %s", ERR_error_string(error, NULL));
 332         freerq(reply);
 333     }
 334 }
 335
 336 void tlsserverrd(struct client *client) {
 337     struct request *rq;
 338     uint8_t *buf;
 339     pthread_t tlsserverwrth;
 340
 341     debug(DBG_DBG, "tlsserverrd: starting for %s", addr2string(client->addr));
 342
 343     if (pthread_create(&tlsserverwrth, &pthread_attr, tlsserverwr, (void *)client)) {
 344         debug(DBG_ERR, "tlsserverrd: pthread_create failed");
 345         return;
 346     }
 347
 348     for (;;) {
 349         buf = radtlsget(client->ssl, 0);
 350         if (!buf) {
 351             debug(DBG_ERR, "tlsserverrd: connection from %s lost", addr2string(client->addr));
 352             break;
 353         }
 354         debug(DBG_DBG, "tlsserverrd: got Radius message from %s", addr2string(client->addr));
 355         rq = newrequest();
 356         if (!rq) {
 357             free(buf);
 358             continue;
 359         }
 360         rq->buf = buf;
 361         rq->from = client;
 362         if (!radsrv(rq)) {
 363             debug(DBG_ERR, "tlsserverrd: message authentication/validation failed, closing connection from %s", addr2string(client->addr));
 364             break;
 365         }
 366     }
 367
 368     /* stop writer by setting ssl to NULL and give signal in case waiting for data */
 369     client->ssl = NULL;
 370     pthread_mutex_lock(&client->replyq->mutex);
 371     pthread_cond_signal(&client->replyq->cond);
 372     pthread_mutex_unlock(&client->replyq->mutex);
 373     debug(DBG_DBG, "tlsserverrd: waiting for writer to end");
 374     pthread_join(tlsserverwrth, NULL);
 375     debug(DBG_DBG, "tlsserverrd: reader for %s exiting", addr2string(client->addr));
 376 }
 377
 378 void *tlsservernew(void *arg) {
 379     int s;
 380     struct sockaddr_storage from;
 381     socklen_t fromlen = sizeof(from);
 382     struct clsrvconf *conf;
 383     struct list_node *cur = NULL;
 384     SSL *ssl = NULL;
 385     X509 *cert = NULL;
 386     SSL_CTX *ctx = NULL;
 387     unsigned long error;
 388     struct client *client;
 389     struct tls *accepted_tls = NULL;
 390
 391     s = *(int *)arg;
 392     if (getpeername(s, (struct sockaddr *)&from, &fromlen)) {
 393         debug(DBG_DBG, "tlsservernew: getpeername failed, exiting");
 394         goto exit;
 395     }
 396     debug(DBG_WARN, "tlsservernew: incoming TLS connection from %s", addr2string((struct sockaddr *)&from));
 397
 398     conf = find_clconf(handle, (struct sockaddr *)&from, &cur);
 399     if (conf) {
 400         ctx = tlsgetctx(handle, conf->tlsconf);
 401         if (!ctx)
 402             goto exit;
 403         ssl = SSL_new(ctx);
 404         if (!ssl)
 405             goto exit;
 406         SSL_set_fd(ssl, s);
 407
 408         if (SSL_accept(ssl) <= 0) {
 409             while ((error = ERR_get_error()))
 410                 debug(DBG_ERR, "tlsservernew: SSL: %s", ERR_error_string(error, NULL));
 411             debug(DBG_ERR, "tlsservernew: SSL_accept failed");
 412             goto exit;
 413         }
 414         cert = verifytlscert(ssl);
 415         if (!cert)
 416             goto exit;
 417         accepted_tls = conf->tlsconf;
 418     }
 419
 420     while (conf) {
 421         if (accepted_tls == conf->tlsconf && verifyconfcert(cert, conf)) {
 422             X509_free(cert);
 423             client = addclient(conf, 1);
 424             if (client) {
 425                 client->ssl = ssl;
 426                 client->addr = addr_copy((struct sockaddr *)&from);
 427                 tlsserverrd(client);
 428                 removeclient(client);
 429             } else
 430                 debug(DBG_WARN, "tlsservernew: failed to create new client instance");
 431             goto exit;
 432         }
 433         conf = find_clconf(handle, (struct sockaddr *)&from, &cur);
 434     }
 435     debug(DBG_WARN, "tlsservernew: ignoring request, no matching TLS client");
 436     if (cert)
 437         X509_free(cert);
 438
 439 exit:
 440     if (ssl) {
 441         SSL_shutdown(ssl);
 442         SSL_free(ssl);
 443     }
 444     ERR_remove_state(0);
 445     shutdown(s, SHUT_RDWR);
 446     close(s);
 447     pthread_exit(NULL);
 448 }
 449
 450 void *tlslistener(void *arg) {
 451     pthread_t tlsserverth;
 452     int s, *sp = (int *)arg;
 453     struct sockaddr_storage from;
 454     socklen_t fromlen = sizeof(from);
 455
 456     listen(*sp, 0);
 457
 458     for (;;) {
 459         s = accept(*sp, (struct sockaddr *)&from, &fromlen);
 460         if (s < 0) {
 461             debug(DBG_WARN, "accept failed");
 462             continue;
 463         }
 464         if (pthread_create(&tlsserverth, &pthread_attr, tlsservernew, (void *)&s)) {
 465             debug(DBG_ERR, "tlslistener: pthread_create failed");
 466             shutdown(s, SHUT_RDWR);
 467             close(s);
 468             continue;
 469         }
 470         pthread_detach(tlsserverth);
 471     }
 472     free(sp);
 473     return NULL;
 474 }
 475 #else
 476 const struct protodefs *tlsinit(uint8_t h) {
 477     return NULL;
 478 }
 479 #endif
 480
 481 /* Local Variables: */
 482 /* c-file-style: "stroustrup" */
 483 /* End: */