sys/net/if_enc.c

   1 /*-
   2  * Copyright (c) 2006 The FreeBSD Project.
   3  * All rights reserved.
   4  *
   5  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
   6  * modification, are permitted provided that the following conditions
   7  * are met:
   8  *
   9  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
  10  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  11  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  12  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
  13  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
  14  *
  15  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE AUTHOR AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
  16  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
  17  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
  18  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE AUTHOR OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
  19  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
  20  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
  21  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
  22  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
  23  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
  24  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
  25  * SUCH DAMAGE.
  26  *
  27  * $FreeBSD$
  28  */
  29
  30 #include "opt_inet.h"
  31 #include "opt_inet6.h"
  32 #include "opt_enc.h"
  33
  34 #include <sys/param.h>
  35 #include <sys/systm.h>
  36 #include <sys/kernel.h>
  37 #include <sys/malloc.h>
  38 #include <sys/mbuf.h>
  39 #include <sys/module.h>
  40 #include <machine/bus.h>
  41 #include <sys/rman.h>
  42 #include <sys/socket.h>
  43 #include <sys/sockio.h>
  44 #include <sys/sysctl.h>
  45
  46 #include <net/if.h>
  47 #include <net/if_var.h>
  48 #include <net/if_clone.h>
  49 #include <net/if_types.h>
  50 #include <net/pfil.h>
  51 #include <net/route.h>
  52 #include <net/netisr.h>
  53 #include <net/bpf.h>
  54 #include <net/vnet.h>
  55
  56 #include <netinet/in.h>
  57 #include <netinet/in_systm.h>
  58 #include <netinet/ip.h>
  59 #include <netinet/ip_var.h>
  60 #include <netinet/in_var.h>
  61
  62 #ifdef INET6
  63 #include <netinet/ip6.h>
  64 #include <netinet6/ip6_var.h>
  65 #endif
  66
  67 #include <netipsec/ipsec.h>
  68 #include <netipsec/xform.h>
  69
  70 #define ENCMTU          (1024+512)
  71
  72 /* XXX this define must have the same value as in OpenBSD */
  73 #define M_CONF          0x0400  /* payload was encrypted (ESP-transport) */
  74 #define M_AUTH          0x0800  /* payload was authenticated (AH or ESP auth) */
  75 #define M_AUTH_AH       0x2000  /* header was authenticated (AH) */
  76
  77 struct enchdr {
  78         u_int32_t af;
  79         u_int32_t spi;
  80         u_int32_t flags;
  81 };
  82
  83 struct ifnet    *encif;
  84 static struct mtx       enc_mtx;
  85
  86 struct enc_softc {
  87         struct  ifnet *sc_ifp;
  88 };
  89
  90 static int      enc_ioctl(struct ifnet *, u_long, caddr_t);
  91 static int      enc_output(struct ifnet *ifp, struct mbuf *m,
  92                     const struct sockaddr *dst, struct route *ro);
  93 static int      enc_clone_create(struct if_clone *, int, caddr_t);
  94 static void     enc_clone_destroy(struct ifnet *);
  95 static struct if_clone *enc_cloner;
  96 static const char encname[] = "enc";
  97
  98 /*
  99  * Sysctls.
 100  */
 101
 102 /*
 103  * Before and after are relative to when we are stripping the
 104  * outer IP header.
 105  */
 106 static SYSCTL_NODE(_net, OID_AUTO, enc, CTLFLAG_RW, 0, "enc sysctl");
 107
 108 static SYSCTL_NODE(_net_enc, OID_AUTO, in, CTLFLAG_RW, 0, "enc input sysctl");
 109 static int ipsec_filter_mask_in = ENC_BEFORE;
 110 SYSCTL_INT(_net_enc_in, OID_AUTO, ipsec_filter_mask, CTLFLAG_RW,
 111         &ipsec_filter_mask_in, 0, "IPsec input firewall filter mask");
 112 static int ipsec_bpf_mask_in = ENC_BEFORE;
 113 SYSCTL_INT(_net_enc_in, OID_AUTO, ipsec_bpf_mask, CTLFLAG_RW,
 114         &ipsec_bpf_mask_in, 0, "IPsec input bpf mask");
 115
 116 static SYSCTL_NODE(_net_enc, OID_AUTO, out, CTLFLAG_RW, 0, "enc output sysctl");
 117 static int ipsec_filter_mask_out = ENC_BEFORE;
 118 SYSCTL_INT(_net_enc_out, OID_AUTO, ipsec_filter_mask, CTLFLAG_RW,
 119         &ipsec_filter_mask_out, 0, "IPsec output firewall filter mask");
 120 static int ipsec_bpf_mask_out = ENC_BEFORE|ENC_AFTER;
 121 SYSCTL_INT(_net_enc_out, OID_AUTO, ipsec_bpf_mask, CTLFLAG_RW,
 122         &ipsec_bpf_mask_out, 0, "IPsec output bpf mask");
 123
 124 static void
 125 enc_clone_destroy(struct ifnet *ifp)
 126 {
 127         KASSERT(ifp != encif, ("%s: destroying encif", __func__));
 128
 129         bpfdetach(ifp);
 130         if_detach(ifp);
 131         if_free(ifp);
 132 }
 133
 134 static int
 135 enc_clone_create(struct if_clone *ifc, int unit, caddr_t params)
 136 {
 137         struct ifnet *ifp;
 138         struct enc_softc *sc;
 139
 140         sc = malloc(sizeof(*sc), M_DEVBUF, M_WAITOK|M_ZERO);
 141         ifp = sc->sc_ifp = if_alloc(IFT_ENC);
 142         if (ifp == NULL) {
 143                 free(sc, M_DEVBUF);
 144                 return (ENOSPC);
 145         }
 146
 147         if_initname(ifp, encname, unit);
 148         ifp->if_mtu = ENCMTU;
 149         ifp->if_ioctl = enc_ioctl;
 150         ifp->if_output = enc_output;
 151         ifp->if_snd.ifq_maxlen = ifqmaxlen;
 152         ifp->if_softc = sc;
 153         if_attach(ifp);
 154         bpfattach(ifp, DLT_ENC, sizeof(struct enchdr));
 155
 156         mtx_lock(&enc_mtx);
 157         /* grab a pointer to enc0, ignore the rest */
 158         if (encif == NULL)
 159                 encif = ifp;
 160         mtx_unlock(&enc_mtx);
 161
 162         return (0);
 163 }
 164
 165 static int
 166 enc_modevent(module_t mod, int type, void *data)
 167 {
 168         switch (type) {
 169         case MOD_LOAD:
 170                 mtx_init(&enc_mtx, "enc mtx", NULL, MTX_DEF);
 171                 enc_cloner = if_clone_simple(encname, enc_clone_create,
 172                     enc_clone_destroy, 1);
 173                 break;
 174         case MOD_UNLOAD:
 175                 printf("enc module unload - not possible for this module\n");
 176                 return (EINVAL);
 177         default:
 178                 return (EOPNOTSUPP);
 179         }
 180         return (0);
 181 }
 182
 183 static moduledata_t enc_mod = {
 184         "if_enc",
 185         enc_modevent,
 186         0
 187 };
 188
 189 DECLARE_MODULE(if_enc, enc_mod, SI_SUB_PROTO_IFATTACHDOMAIN, SI_ORDER_ANY);
 190
 191 static int
 192 enc_output(struct ifnet *ifp, struct mbuf *m, const struct sockaddr *dst,
 193     struct route *ro)
 194 {
 195         m_freem(m);
 196         return (0);
 197 }
 198
 199 /*
 200  * Process an ioctl request.
 201  */
 202 /* ARGSUSED */
 203 static int
 204 enc_ioctl(struct ifnet *ifp, u_long cmd, caddr_t data)
 205 {
 206         int error = 0;
 207
 208         mtx_lock(&enc_mtx);
 209
 210         switch (cmd) {
 211
 212         case SIOCSIFFLAGS:
 213                 if (ifp->if_flags & IFF_UP)
 214                         ifp->if_drv_flags |= IFF_DRV_RUNNING;
 215                 else
 216                         ifp->if_drv_flags &= ~IFF_DRV_RUNNING;
 217
 218                 break;
 219
 220         default:
 221                 error = EINVAL;
 222         }
 223
 224         mtx_unlock(&enc_mtx);
 225         return (error);
 226 }
 227
 228 int
 229 ipsec_filter(struct mbuf **mp, int dir, int flags)
 230 {
 231         int error, i;
 232         struct ip *ip;
 233         struct ifnet *rcvif;
 234
 235         KASSERT(encif != NULL, ("%s: encif is null", __func__));
 236         KASSERT(flags & (ENC_IN|ENC_OUT),
 237                 ("%s: invalid flags: %04x", __func__, flags));
 238
 239         if ((encif->if_drv_flags & IFF_DRV_RUNNING) == 0)
 240                 return (0);
 241
 242         if (flags & ENC_IN) {
 243                 if ((flags & ipsec_filter_mask_in) == 0)
 244                         return (0);
 245         } else {
 246                 if ((flags & ipsec_filter_mask_out) == 0)
 247                         return (0);
 248         }
 249
 250         /* Skip pfil(9) if no filters are loaded */
 251         if (1
 252 #ifdef INET
 253             && !PFIL_HOOKED(&V_inet_pfil_hook)
 254 #endif
 255 #ifdef INET6
 256             && !PFIL_HOOKED(&V_inet6_pfil_hook)
 257 #endif
 258             ) {
 259                 return (0);
 260         }
 261
 262         i = min((*mp)->m_pkthdr.len, max_protohdr);
 263         if ((*mp)->m_len < i) {
 264                 *mp = m_pullup(*mp, i);
 265                 if (*mp == NULL) {
 266                         printf("%s: m_pullup failed\n", __func__);
 267                         return (-1);
 268                 }
 269         }
 270
 271         error = 0;
 272         rcvif = (*mp)->m_pkthdr.rcvif;
 273         (*mp)->m_pkthdr.rcvif = encif;
 274         ip = mtod(*mp, struct ip *);
 275         switch (ip->ip_v) {
 276 #ifdef INET
 277                 case 4:
 278                         error = pfil_run_hooks(&V_inet_pfil_hook, mp,
 279                             encif, dir, NULL);
 280                         break;
 281 #endif
 282 #ifdef INET6
 283                 case 6:
 284                         error = pfil_run_hooks(&V_inet6_pfil_hook, mp,
 285                             encif, dir, NULL);
 286                         break;
 287 #endif
 288                 default:
 289                         printf("%s: unknown IP version\n", __func__);
 290         }
 291
 292         /*
 293          * If the mbuf was consumed by the filter for requeueing (dummynet, etc)
 294          * then error will be zero but we still want to return an error to our
 295          * caller so the null mbuf isn't forwarded further.
 296          */
 297         if (*mp == NULL && error == 0)
 298                 return (-1);    /* Consumed by the filter */
 299         if (*mp == NULL)
 300                 return (error);
 301         if (error != 0)
 302                 goto bad;
 303
 304         (*mp)->m_pkthdr.rcvif = rcvif;
 305         return (error);
 306
 307 bad:
 308         m_freem(*mp);
 309         *mp = NULL;
 310         return (error);
 311 }
 312
 313 void
 314 ipsec_bpf(struct mbuf *m, struct secasvar *sav, int af, int flags)
 315 {
 316         int mflags;
 317         struct enchdr hdr;
 318
 319         KASSERT(encif != NULL, ("%s: encif is null", __func__));
 320         KASSERT(flags & (ENC_IN|ENC_OUT),
 321                 ("%s: invalid flags: %04x", __func__, flags));
 322
 323         if ((encif->if_drv_flags & IFF_DRV_RUNNING) == 0)
 324                 return;
 325
 326         if (flags & ENC_IN) {
 327                 if ((flags & ipsec_bpf_mask_in) == 0)
 328                         return;
 329         } else {
 330                 if ((flags & ipsec_bpf_mask_out) == 0)
 331                         return;
 332         }
 333
 334         if (bpf_peers_present(encif->if_bpf)) {
 335                 mflags = 0;
 336                 hdr.spi = 0;
 337                 if (!sav) {
 338                         struct m_tag *mtag;
 339                         mtag = m_tag_find(m, PACKET_TAG_IPSEC_IN_DONE, NULL);
 340                         if (mtag != NULL) {
 341                                 struct tdb_ident *tdbi;
 342                                 tdbi = (struct tdb_ident *) (mtag + 1);
 343                                 if (tdbi->alg_enc != SADB_EALG_NONE)
 344                                         mflags |= M_CONF;
 345                                 if (tdbi->alg_auth != SADB_AALG_NONE)
 346                                         mflags |= M_AUTH;
 347                                 hdr.spi = tdbi->spi;
 348                         }
 349                 } else {
 350                         if (sav->alg_enc != SADB_EALG_NONE)
 351                                 mflags |= M_CONF;
 352                         if (sav->alg_auth != SADB_AALG_NONE)
 353                                 mflags |= M_AUTH;
 354                         hdr.spi = sav->spi;
 355                 }
 356
 357                 /*
 358                  * We need to prepend the address family as a four byte
 359                  * field.  Cons up a dummy header to pacify bpf.  This
 360                  * is safe because bpf will only read from the mbuf
 361                  * (i.e., it won't try to free it or keep a pointer a
 362                  * to it).
 363                  */
 364                 hdr.af = af;
 365                 /* hdr.spi already set above */
 366                 hdr.flags = mflags;
 367
 368                 bpf_mtap2(encif->if_bpf, &hdr, sizeof(hdr), m);
 369         }
 370 }