sys/netinet/ip_fw.h

   1 /*-
   2  * Copyright (c) 2002 Luigi Rizzo, Universita` di Pisa
   3  *
   4  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
   5  * modification, are permitted provided that the following conditions
   6  * are met:
   7  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
   8  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
   9  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  10  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
  11  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
  12  *
  13  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE AUTHOR AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
  14  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
  15  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
  16  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE AUTHOR OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
  17  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
  18  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
  19  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
  20  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
  21  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
  22  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
  23  * SUCH DAMAGE.
  24  *
  25  * $FreeBSD$
  26  */
  27
  28 #ifndef _IPFW2_H
  29 #define _IPFW2_H
  30
  31 /*
  32  * The kernel representation of ipfw rules is made of a list of
  33  * 'instructions' (for all practical purposes equivalent to BPF
  34  * instructions), which specify which fields of the packet
  35  * (or its metadata) should be analysed.
  36  *
  37  * Each instruction is stored in a structure which begins with
  38  * "ipfw_insn", and can contain extra fields depending on the
  39  * instruction type (listed below).
  40  * Note that the code is written so that individual instructions
  41  * have a size which is a multiple of 32 bits. This means that, if
  42  * such structures contain pointers or other 64-bit entities,
  43  * (there is just one instance now) they may end up unaligned on
  44  * 64-bit architectures, so the must be handled with care.
  45  *
  46  * "enum ipfw_opcodes" are the opcodes supported. We can have up
  47  * to 256 different opcodes. When adding new opcodes, they should
  48  * be appended to the end of the opcode list before O_LAST_OPCODE,
  49  * this will prevent the ABI from being broken, otherwise users
  50  * will have to recompile ipfw(8) when they update the kernel.
  51  */
  52
  53 enum ipfw_opcodes {             /* arguments (4 byte each)      */
  54         O_NOP,
  55
  56         O_IP_SRC,               /* u32 = IP                     */
  57         O_IP_SRC_MASK,          /* ip = IP/mask                 */
  58         O_IP_SRC_ME,            /* none                         */
  59         O_IP_SRC_SET,           /* u32=base, arg1=len, bitmap   */
  60
  61         O_IP_DST,               /* u32 = IP                     */
  62         O_IP_DST_MASK,          /* ip = IP/mask                 */
  63         O_IP_DST_ME,            /* none                         */
  64         O_IP_DST_SET,           /* u32=base, arg1=len, bitmap   */
  65
  66         O_IP_SRCPORT,           /* (n)port list:mask 4 byte ea  */
  67         O_IP_DSTPORT,           /* (n)port list:mask 4 byte ea  */
  68         O_PROTO,                /* arg1=protocol                */
  69
  70         O_MACADDR2,             /* 2 mac addr:mask              */
  71         O_MAC_TYPE,             /* same as srcport              */
  72
  73         O_LAYER2,               /* none                         */
  74         O_IN,                   /* none                         */
  75         O_FRAG,                 /* none                         */
  76
  77         O_RECV,                 /* none                         */
  78         O_XMIT,                 /* none                         */
  79         O_VIA,                  /* none                         */
  80
  81         O_IPOPT,                /* arg1 = 2*u8 bitmap           */
  82         O_IPLEN,                /* arg1 = len                   */
  83         O_IPID,                 /* arg1 = id                    */
  84
  85         O_IPTOS,                /* arg1 = id                    */
  86         O_IPPRECEDENCE,         /* arg1 = precedence << 5       */
  87         O_IPTTL,                /* arg1 = TTL                   */
  88
  89         O_IPVER,                /* arg1 = version               */
  90         O_UID,                  /* u32 = id                     */
  91         O_GID,                  /* u32 = id                     */
  92         O_ESTAB,                /* none (tcp established)       */
  93         O_TCPFLAGS,             /* arg1 = 2*u8 bitmap           */
  94         O_TCPWIN,               /* arg1 = desired win           */
  95         O_TCPSEQ,               /* u32 = desired seq.           */
  96         O_TCPACK,               /* u32 = desired seq.           */
  97         O_ICMPTYPE,             /* u32 = icmp bitmap            */
  98         O_TCPOPTS,              /* arg1 = 2*u8 bitmap           */
  99
 100         O_VERREVPATH,           /* none                         */
 101         O_VERSRCREACH,          /* none                         */
 102
 103         O_PROBE_STATE,          /* none                         */
 104         O_KEEP_STATE,           /* none                         */
 105         O_LIMIT,                /* ipfw_insn_limit              */
 106         O_LIMIT_PARENT,         /* dyn_type, not an opcode.     */
 107
 108         /*
 109          * These are really 'actions'.
 110          */
 111
 112         O_LOG,                  /* ipfw_insn_log                */
 113         O_PROB,                 /* u32 = match probability      */
 114
 115         O_CHECK_STATE,          /* none                         */
 116         O_ACCEPT,               /* none                         */
 117         O_DENY,                 /* none                         */
 118         O_REJECT,               /* arg1=icmp arg (same as deny) */
 119         O_COUNT,                /* none                         */
 120         O_SKIPTO,               /* arg1=next rule number        */
 121         O_PIPE,                 /* arg1=pipe number             */
 122         O_QUEUE,                /* arg1=queue number            */
 123         O_DIVERT,               /* arg1=port number             */
 124         O_TEE,                  /* arg1=port number             */
 125         O_FORWARD_IP,           /* fwd sockaddr                 */
 126         O_FORWARD_MAC,          /* fwd mac                      */
 127
 128         /*
 129          * More opcodes.
 130          */
 131         O_IPSEC,                /* has ipsec history            */
 132         O_IP_SRC_LOOKUP,        /* arg1=table number, u32=value */
 133         O_IP_DST_LOOKUP,        /* arg1=table number, u32=value */
 134         O_ANTISPOOF,            /* none                         */
 135         O_JAIL,                 /* u32 = id                     */
 136         O_ALTQ,                 /* u32 = altq classif. qid      */
 137         O_DIVERTED,             /* arg1=bitmap (1:loop, 2:out)  */
 138         O_TCPDATALEN,           /* arg1 = tcp data len          */
 139         O_IP6_SRC,              /* address without mask         */
 140         O_IP6_SRC_ME,           /* my addresses                 */
 141         O_IP6_SRC_MASK,         /* address with the mask        */
 142         O_IP6_DST,
 143         O_IP6_DST_ME,
 144         O_IP6_DST_MASK,
 145         O_FLOW6ID,              /* for flow id tag in the ipv6 pkt */
 146         O_ICMP6TYPE,            /* icmp6 packet type filtering  */
 147         O_EXT_HDR,              /* filtering for ipv6 extension header */
 148         O_IP6,
 149
 150         /*
 151          * actions for ng_ipfw
 152          */
 153         O_NETGRAPH,             /* send to ng_ipfw              */
 154         O_NGTEE,                /* copy to ng_ipfw              */
 155
 156         O_IP4,
 157
 158         O_UNREACH6,             /* arg1=icmpv6 code arg (deny)  */
 159
 160         O_TAG,                  /* arg1=tag number */
 161         O_TAGGED,               /* arg1=tag number */
 162
 163         O_LAST_OPCODE           /* not an opcode!               */
 164 };
 165
 166 /*
 167  * The extension header are filtered only for presence using a bit
 168  * vector with a flag for each header.
 169  */
 170 #define EXT_FRAGMENT    0x1
 171 #define EXT_HOPOPTS     0x2
 172 #define EXT_ROUTING     0x4
 173 #define EXT_AH          0x8
 174 #define EXT_ESP         0x10
 175 #define EXT_DSTOPTS     0x20
 176
 177 /*
 178  * Template for instructions.
 179  *
 180  * ipfw_insn is used for all instructions which require no operands,
 181  * a single 16-bit value (arg1), or a couple of 8-bit values.
 182  *
 183  * For other instructions which require different/larger arguments
 184  * we have derived structures, ipfw_insn_*.
 185  *
 186  * The size of the instruction (in 32-bit words) is in the low
 187  * 6 bits of "len". The 2 remaining bits are used to implement
 188  * NOT and OR on individual instructions. Given a type, you can
 189  * compute the length to be put in "len" using F_INSN_SIZE(t)
 190  *
 191  * F_NOT        negates the match result of the instruction.
 192  *
 193  * F_OR         is used to build or blocks. By default, instructions
 194  *              are evaluated as part of a logical AND. An "or" block
 195  *              { X or Y or Z } contains F_OR set in all but the last
 196  *              instruction of the block. A match will cause the code
 197  *              to skip past the last instruction of the block.
 198  *
 199  * NOTA BENE: in a couple of places we assume that
 200  *      sizeof(ipfw_insn) == sizeof(u_int32_t)
 201  * this needs to be fixed.
 202  *
 203  */
 204 typedef struct  _ipfw_insn {    /* template for instructions */
 205         enum ipfw_opcodes       opcode:8;
 206         u_int8_t        len;    /* numer of 32-byte words */
 207 #define F_NOT           0x80
 208 #define F_OR            0x40
 209 #define F_LEN_MASK      0x3f
 210 #define F_LEN(cmd)      ((cmd)->len & F_LEN_MASK)
 211
 212         u_int16_t       arg1;
 213 } ipfw_insn;
 214
 215 /*
 216  * The F_INSN_SIZE(type) computes the size, in 4-byte words, of
 217  * a given type.
 218  */
 219 #define F_INSN_SIZE(t)  ((sizeof (t))/sizeof(u_int32_t))
 220
 221 #define MTAG_IPFW       1148380143      /* IPFW-tagged cookie */
 222
 223 /*
 224  * This is used to store an array of 16-bit entries (ports etc.)
 225  */
 226 typedef struct  _ipfw_insn_u16 {
 227         ipfw_insn o;
 228         u_int16_t ports[2];     /* there may be more */
 229 } ipfw_insn_u16;
 230
 231 /*
 232  * This is used to store an array of 32-bit entries
 233  * (uid, single IPv4 addresses etc.)
 234  */
 235 typedef struct  _ipfw_insn_u32 {
 236         ipfw_insn o;
 237         u_int32_t d[1]; /* one or more */
 238 } ipfw_insn_u32;
 239
 240 /*
 241  * This is used to store IP addr-mask pairs.
 242  */
 243 typedef struct  _ipfw_insn_ip {
 244         ipfw_insn o;
 245         struct in_addr  addr;
 246         struct in_addr  mask;
 247 } ipfw_insn_ip;
 248
 249 /*
 250  * This is used to forward to a given address (ip).
 251  */
 252 typedef struct  _ipfw_insn_sa {
 253         ipfw_insn o;
 254         struct sockaddr_in sa;
 255 } ipfw_insn_sa;
 256
 257 /*
 258  * This is used for MAC addr-mask pairs.
 259  */
 260 typedef struct  _ipfw_insn_mac {
 261         ipfw_insn o;
 262         u_char addr[12];        /* dst[6] + src[6] */
 263         u_char mask[12];        /* dst[6] + src[6] */
 264 } ipfw_insn_mac;
 265
 266 /*
 267  * This is used for interface match rules (recv xx, xmit xx).
 268  */
 269 typedef struct  _ipfw_insn_if {
 270         ipfw_insn o;
 271         union {
 272                 struct in_addr ip;
 273                 int glob;
 274         } p;
 275         char name[IFNAMSIZ];
 276 } ipfw_insn_if;
 277
 278 /*
 279  * This is used for storing an altq queue id number.
 280  */
 281 typedef struct _ipfw_insn_altq {
 282         ipfw_insn       o;
 283         u_int32_t       qid;
 284 } ipfw_insn_altq;
 285
 286 /*
 287  * This is used for limit rules.
 288  */
 289 typedef struct  _ipfw_insn_limit {
 290         ipfw_insn o;
 291         u_int8_t _pad;
 292         u_int8_t limit_mask;    /* combination of DYN_* below   */
 293 #define DYN_SRC_ADDR    0x1
 294 #define DYN_SRC_PORT    0x2
 295 #define DYN_DST_ADDR    0x4
 296 #define DYN_DST_PORT    0x8
 297
 298         u_int16_t conn_limit;
 299 } ipfw_insn_limit;
 300
 301 /*
 302  * This is used for log instructions.
 303  */
 304 typedef struct  _ipfw_insn_log {
 305         ipfw_insn o;
 306         u_int32_t max_log;      /* how many do we log -- 0 = all */
 307         u_int32_t log_left;     /* how many left to log         */
 308 } ipfw_insn_log;
 309
 310 /* Apply ipv6 mask on ipv6 addr */
 311 #define APPLY_MASK(addr,mask)                          \
 312     (addr)->__u6_addr.__u6_addr32[0] &= (mask)->__u6_addr.__u6_addr32[0]; \
 313     (addr)->__u6_addr.__u6_addr32[1] &= (mask)->__u6_addr.__u6_addr32[1]; \
 314     (addr)->__u6_addr.__u6_addr32[2] &= (mask)->__u6_addr.__u6_addr32[2]; \
 315     (addr)->__u6_addr.__u6_addr32[3] &= (mask)->__u6_addr.__u6_addr32[3];
 316
 317 /* Structure for ipv6 */
 318 typedef struct _ipfw_insn_ip6 {
 319        ipfw_insn o;
 320        struct in6_addr addr6;
 321        struct in6_addr mask6;
 322 } ipfw_insn_ip6;
 323
 324 /* Used to support icmp6 types */
 325 typedef struct _ipfw_insn_icmp6 {
 326        ipfw_insn o;
 327        uint32_t d[7]; /* XXX This number si related to the netinet/icmp6.h
 328                        *     define ICMP6_MAXTYPE
 329                        *     as follows: n = ICMP6_MAXTYPE/32 + 1
 330                         *     Actually is 203
 331                        */
 332 } ipfw_insn_icmp6;
 333
 334 /*
 335  * Here we have the structure representing an ipfw rule.
 336  *
 337  * It starts with a general area (with link fields and counters)
 338  * followed by an array of one or more instructions, which the code
 339  * accesses as an array of 32-bit values.
 340  *
 341  * Given a rule pointer  r:
 342  *
 343  *  r->cmd              is the start of the first instruction.
 344  *  ACTION_PTR(r)       is the start of the first action (things to do
 345  *                      once a rule matched).
 346  *
 347  * When assembling instruction, remember the following:
 348  *
 349  *  + if a rule has a "keep-state" (or "limit") option, then the
 350  *      first instruction (at r->cmd) MUST BE an O_PROBE_STATE
 351  *  + if a rule has a "log" option, then the first action
 352  *      (at ACTION_PTR(r)) MUST be O_LOG
 353  *  + if a rule has an "altq" option, it comes after "log"
 354  *  + if a rule has an O_TAG option, it comes after "log" and "altq"
 355  *
 356  * NOTE: we use a simple linked list of rules because we never need
 357  *      to delete a rule without scanning the list. We do not use
 358  *      queue(3) macros for portability and readability.
 359  */
 360
 361 struct ip_fw {
 362         struct ip_fw    *next;          /* linked list of rules         */
 363         struct ip_fw    *next_rule;     /* ptr to next [skipto] rule    */
 364         /* 'next_rule' is used to pass up 'set_disable' status          */
 365
 366         u_int16_t       act_ofs;        /* offset of action in 32-bit units */
 367         u_int16_t       cmd_len;        /* # of 32-bit words in cmd     */
 368         u_int16_t       rulenum;        /* rule number                  */
 369         u_int8_t        set;            /* rule set (0..31)             */
 370 #define RESVD_SET       31      /* set for default and persistent rules */
 371         u_int8_t        _pad;           /* padding                      */
 372
 373         /* These fields are present in all rules.                       */
 374         u_int64_t       pcnt;           /* Packet counter               */
 375         u_int64_t       bcnt;           /* Byte counter                 */
 376         u_int32_t       timestamp;      /* tv_sec of last match         */
 377
 378         ipfw_insn       cmd[1];         /* storage for commands         */
 379 };
 380
 381 #define ACTION_PTR(rule)                                \
 382         (ipfw_insn *)( (u_int32_t *)((rule)->cmd) + ((rule)->act_ofs) )
 383
 384 #define RULESIZE(rule)  (sizeof(struct ip_fw) + \
 385         ((struct ip_fw *)(rule))->cmd_len * 4 - 4)
 386
 387 /*
 388  * This structure is used as a flow mask and a flow id for various
 389  * parts of the code.
 390  */
 391 struct ipfw_flow_id {
 392         u_int32_t       dst_ip;
 393         u_int32_t       src_ip;
 394         u_int16_t       dst_port;
 395         u_int16_t       src_port;
 396         u_int8_t        proto;
 397         u_int8_t        flags;  /* protocol-specific flags */
 398         uint8_t         addr_type; /* 4 = ipv4, 6 = ipv6, 1=ether ? */
 399         struct in6_addr dst_ip6;        /* could also store MAC addr! */
 400         struct in6_addr src_ip6;
 401         u_int32_t       flow_id6;
 402         u_int32_t       frag_id6;
 403 };
 404
 405 #define IS_IP6_FLOW_ID(id)      ((id)->addr_type == 6)
 406
 407 /*
 408  * Dynamic ipfw rule.
 409  */
 410 typedef struct _ipfw_dyn_rule ipfw_dyn_rule;
 411
 412 struct _ipfw_dyn_rule {
 413         ipfw_dyn_rule   *next;          /* linked list of rules.        */
 414         struct ip_fw *rule;             /* pointer to rule              */
 415         /* 'rule' is used to pass up the rule number (from the parent)  */
 416
 417         ipfw_dyn_rule *parent;          /* pointer to parent rule       */
 418         u_int64_t       pcnt;           /* packet match counter         */
 419         u_int64_t       bcnt;           /* byte match counter           */
 420         struct ipfw_flow_id id;         /* (masked) flow id             */
 421         u_int32_t       expire;         /* expire time                  */
 422         u_int32_t       bucket;         /* which bucket in hash table   */
 423         u_int32_t       state;          /* state of this rule (typically a
 424                                          * combination of TCP flags)
 425                                          */
 426         u_int32_t       ack_fwd;        /* most recent ACKs in forward  */
 427         u_int32_t       ack_rev;        /* and reverse directions (used */
 428                                         /* to generate keepalives)      */
 429         u_int16_t       dyn_type;       /* rule type                    */
 430         u_int16_t       count;          /* refcount                     */
 431 };
 432
 433 /*
 434  * Definitions for IP option names.
 435  */
 436 #define IP_FW_IPOPT_LSRR        0x01
 437 #define IP_FW_IPOPT_SSRR        0x02
 438 #define IP_FW_IPOPT_RR          0x04
 439 #define IP_FW_IPOPT_TS          0x08
 440
 441 /*
 442  * Definitions for TCP option names.
 443  */
 444 #define IP_FW_TCPOPT_MSS        0x01
 445 #define IP_FW_TCPOPT_WINDOW     0x02
 446 #define IP_FW_TCPOPT_SACK       0x04
 447 #define IP_FW_TCPOPT_TS         0x08
 448 #define IP_FW_TCPOPT_CC         0x10
 449
 450 #define ICMP_REJECT_RST         0x100   /* fake ICMP code (send a TCP RST) */
 451 #define ICMP6_UNREACH_RST       0x100   /* fake ICMPv6 code (send a TCP RST) */
 452
 453 /*
 454  * These are used for lookup tables.
 455  */
 456 typedef struct  _ipfw_table_entry {
 457         in_addr_t       addr;           /* network address              */
 458         u_int32_t       value;          /* value                        */
 459         u_int16_t       tbl;            /* table number                 */
 460         u_int8_t        masklen;        /* mask length                  */
 461 } ipfw_table_entry;
 462
 463 typedef struct  _ipfw_table {
 464         u_int32_t       size;           /* size of entries in bytes     */
 465         u_int32_t       cnt;            /* # of entries                 */
 466         u_int16_t       tbl;            /* table number                 */
 467         ipfw_table_entry ent[0];        /* entries                      */
 468 } ipfw_table;
 469
 470 #define IP_FW_TABLEARG  65535
 471
 472 /*
 473  * Main firewall chains definitions and global var's definitions.
 474  */
 475 #ifdef _KERNEL
 476
 477 /* Return values from ipfw_chk() */
 478 enum {
 479         IP_FW_PASS = 0,
 480         IP_FW_DENY,
 481         IP_FW_DIVERT,
 482         IP_FW_TEE,
 483         IP_FW_DUMMYNET,
 484         IP_FW_NETGRAPH,
 485         IP_FW_NGTEE,
 486 };
 487
 488 /* flags for divert mtag */
 489 #define IP_FW_DIVERT_LOOPBACK_FLAG      0x00080000
 490 #define IP_FW_DIVERT_OUTPUT_FLAG        0x00100000
 491
 492 /*
 493  * Structure for collecting parameters to dummynet for ip6_output forwarding
 494  */
 495 struct _ip6dn_args {
 496        struct ip6_pktopts *opt_or;
 497        struct route_in6 ro_or;
 498        int flags_or;
 499        struct ip6_moptions *im6o_or;
 500        struct ifnet *origifp_or;
 501        struct ifnet *ifp_or;
 502        struct sockaddr_in6 dst_or;
 503        u_long mtu_or;
 504        struct route_in6 ro_pmtu_or;
 505 };
 506
 507 /*
 508  * Arguments for calling ipfw_chk() and dummynet_io(). We put them
 509  * all into a structure because this way it is easier and more
 510  * efficient to pass variables around and extend the interface.
 511  */
 512 struct ip_fw_args {
 513         struct mbuf     *m;             /* the mbuf chain               */
 514         struct ifnet    *oif;           /* output interface             */
 515         struct sockaddr_in *next_hop;   /* forward address              */
 516         struct ip_fw    *rule;          /* matching rule                */
 517         struct ether_header *eh;        /* for bridged packets          */
 518
 519         struct ipfw_flow_id f_id;       /* grabbed from IP header       */
 520         u_int32_t       cookie;         /* a cookie depending on rule action */
 521         struct inpcb    *inp;
 522
 523         struct _ip6dn_args      dummypar; /* dummynet->ip6_output */
 524         struct sockaddr_in hopstore;    /* store here if cannot use a pointer */
 525 };
 526
 527 /*
 528  * Function definitions.
 529  */
 530
 531 /* Firewall hooks */
 532 struct sockopt;
 533 struct dn_flow_set;
 534
 535 int ipfw_check_in(void *, struct mbuf **, struct ifnet *, int, struct inpcb *inp);
 536 int ipfw_check_out(void *, struct mbuf **, struct ifnet *, int, struct inpcb *inp);
 537
 538 int ipfw_chk(struct ip_fw_args *);
 539
 540 int ipfw_init(void);
 541 void ipfw_destroy(void);
 542
 543 typedef int ip_fw_ctl_t(struct sockopt *);
 544 extern ip_fw_ctl_t *ip_fw_ctl_ptr;
 545 extern int fw_one_pass;
 546 extern int fw_enable;
 547 #ifdef INET6
 548 extern int fw6_enable;
 549 #endif
 550
 551 /* For kernel ipfw_ether and ipfw_bridge. */
 552 typedef int ip_fw_chk_t(struct ip_fw_args *args);
 553 extern  ip_fw_chk_t     *ip_fw_chk_ptr;
 554 #define IPFW_LOADED     (ip_fw_chk_ptr != NULL)
 555
 556 #endif /* _KERNEL */
 557 #endif /* _IPFW2_H */