]> CyberLeo.Net >> Repos - FreeBSD/FreeBSD.git/blob - sys/netinet/tcp_syncache.c
MFC r344367:
[FreeBSD/FreeBSD.git] / sys / netinet / tcp_syncache.c
1 /*-
2  * SPDX-License-Identifier: BSD-2-Clause-FreeBSD
3  *
4  * Copyright (c) 2001 McAfee, Inc.
5  * Copyright (c) 2006,2013 Andre Oppermann, Internet Business Solutions AG
6  * All rights reserved.
7  *
8  * This software was developed for the FreeBSD Project by Jonathan Lemon
9  * and McAfee Research, the Security Research Division of McAfee, Inc. under
10  * DARPA/SPAWAR contract N66001-01-C-8035 ("CBOSS"), as part of the
11  * DARPA CHATS research program. [2001 McAfee, Inc.]
12  *
13  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
14  * modification, are permitted provided that the following conditions
15  * are met:
16  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
17  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
18  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
19  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
20  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
21  *
22  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE AUTHOR AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
23  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
24  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
25  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE AUTHOR OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
26  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
27  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
28  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
29  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
30  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
31  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
32  * SUCH DAMAGE.
33  */
34
35 #include <sys/cdefs.h>
36 __FBSDID("$FreeBSD$");
37
38 #include "opt_inet.h"
39 #include "opt_inet6.h"
40 #include "opt_ipsec.h"
41 #include "opt_pcbgroup.h"
42
43 #include <sys/param.h>
44 #include <sys/systm.h>
45 #include <sys/hash.h>
46 #include <sys/refcount.h>
47 #include <sys/kernel.h>
48 #include <sys/sysctl.h>
49 #include <sys/limits.h>
50 #include <sys/lock.h>
51 #include <sys/mutex.h>
52 #include <sys/malloc.h>
53 #include <sys/mbuf.h>
54 #include <sys/proc.h>           /* for proc0 declaration */
55 #include <sys/random.h>
56 #include <sys/socket.h>
57 #include <sys/socketvar.h>
58 #include <sys/syslog.h>
59 #include <sys/ucred.h>
60
61 #include <sys/md5.h>
62 #include <crypto/siphash/siphash.h>
63
64 #include <vm/uma.h>
65
66 #include <net/if.h>
67 #include <net/if_var.h>
68 #include <net/route.h>
69 #include <net/vnet.h>
70
71 #include <netinet/in.h>
72 #include <netinet/in_kdtrace.h>
73 #include <netinet/in_systm.h>
74 #include <netinet/ip.h>
75 #include <netinet/in_var.h>
76 #include <netinet/in_pcb.h>
77 #include <netinet/ip_var.h>
78 #include <netinet/ip_options.h>
79 #ifdef INET6
80 #include <netinet/ip6.h>
81 #include <netinet/icmp6.h>
82 #include <netinet6/nd6.h>
83 #include <netinet6/ip6_var.h>
84 #include <netinet6/in6_pcb.h>
85 #endif
86 #include <netinet/tcp.h>
87 #include <netinet/tcp_fastopen.h>
88 #include <netinet/tcp_fsm.h>
89 #include <netinet/tcp_seq.h>
90 #include <netinet/tcp_timer.h>
91 #include <netinet/tcp_var.h>
92 #include <netinet/tcp_syncache.h>
93 #ifdef INET6
94 #include <netinet6/tcp6_var.h>
95 #endif
96 #ifdef TCP_OFFLOAD
97 #include <netinet/toecore.h>
98 #endif
99
100 #include <netipsec/ipsec_support.h>
101
102 #include <machine/in_cksum.h>
103
104 #include <security/mac/mac_framework.h>
105
106 VNET_DEFINE_STATIC(int, tcp_syncookies) = 1;
107 #define V_tcp_syncookies                VNET(tcp_syncookies)
108 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, OID_AUTO, syncookies, CTLFLAG_VNET | CTLFLAG_RW,
109     &VNET_NAME(tcp_syncookies), 0,
110     "Use TCP SYN cookies if the syncache overflows");
111
112 VNET_DEFINE_STATIC(int, tcp_syncookiesonly) = 0;
113 #define V_tcp_syncookiesonly            VNET(tcp_syncookiesonly)
114 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, OID_AUTO, syncookies_only, CTLFLAG_VNET | CTLFLAG_RW,
115     &VNET_NAME(tcp_syncookiesonly), 0,
116     "Use only TCP SYN cookies");
117
118 VNET_DEFINE_STATIC(int, functions_inherit_listen_socket_stack) = 1;
119 #define V_functions_inherit_listen_socket_stack \
120     VNET(functions_inherit_listen_socket_stack)
121 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, OID_AUTO, functions_inherit_listen_socket_stack,
122     CTLFLAG_VNET | CTLFLAG_RW,
123     &VNET_NAME(functions_inherit_listen_socket_stack), 0,
124     "Inherit listen socket's stack");
125
126 #ifdef TCP_OFFLOAD
127 #define ADDED_BY_TOE(sc) ((sc)->sc_tod != NULL)
128 #endif
129
130 static void      syncache_drop(struct syncache *, struct syncache_head *);
131 static void      syncache_free(struct syncache *);
132 static void      syncache_insert(struct syncache *, struct syncache_head *);
133 static int       syncache_respond(struct syncache *, struct syncache_head *,
134                     const struct mbuf *, int);
135 static struct    socket *syncache_socket(struct syncache *, struct socket *,
136                     struct mbuf *m);
137 static void      syncache_timeout(struct syncache *sc, struct syncache_head *sch,
138                     int docallout);
139 static void      syncache_timer(void *);
140
141 static uint32_t  syncookie_mac(struct in_conninfo *, tcp_seq, uint8_t,
142                     uint8_t *, uintptr_t);
143 static tcp_seq   syncookie_generate(struct syncache_head *, struct syncache *);
144 static struct syncache
145                 *syncookie_lookup(struct in_conninfo *, struct syncache_head *,
146                     struct syncache *, struct tcphdr *, struct tcpopt *,
147                     struct socket *);
148 static void      syncookie_reseed(void *);
149 #ifdef INVARIANTS
150 static int       syncookie_cmp(struct in_conninfo *inc, struct syncache_head *sch,
151                     struct syncache *sc, struct tcphdr *th, struct tcpopt *to,
152                     struct socket *lso);
153 #endif
154
155 /*
156  * Transmit the SYN,ACK fewer times than TCP_MAXRXTSHIFT specifies.
157  * 3 retransmits corresponds to a timeout with default values of
158  * TCPTV_RTOBASE * (             1 +
159  *                  tcp_backoff[1] +
160  *                  tcp_backoff[2] +
161  *                  tcp_backoff[3]) + 3 * tcp_rexmit_slop,
162  * 3000 ms * (1 + 2 + 4 + 8) +  3 * 200 ms = 45600 ms,
163  * the odds are that the user has given up attempting to connect by then.
164  */
165 #define SYNCACHE_MAXREXMTS              3
166
167 /* Arbitrary values */
168 #define TCP_SYNCACHE_HASHSIZE           512
169 #define TCP_SYNCACHE_BUCKETLIMIT        30
170
171 VNET_DEFINE_STATIC(struct tcp_syncache, tcp_syncache);
172 #define V_tcp_syncache                  VNET(tcp_syncache)
173
174 static SYSCTL_NODE(_net_inet_tcp, OID_AUTO, syncache, CTLFLAG_RW, 0,
175     "TCP SYN cache");
176
177 SYSCTL_UINT(_net_inet_tcp_syncache, OID_AUTO, bucketlimit, CTLFLAG_VNET | CTLFLAG_RDTUN,
178     &VNET_NAME(tcp_syncache.bucket_limit), 0,
179     "Per-bucket hash limit for syncache");
180
181 SYSCTL_UINT(_net_inet_tcp_syncache, OID_AUTO, cachelimit, CTLFLAG_VNET | CTLFLAG_RDTUN,
182     &VNET_NAME(tcp_syncache.cache_limit), 0,
183     "Overall entry limit for syncache");
184
185 SYSCTL_UMA_CUR(_net_inet_tcp_syncache, OID_AUTO, count, CTLFLAG_VNET,
186     &VNET_NAME(tcp_syncache.zone), "Current number of entries in syncache");
187
188 SYSCTL_UINT(_net_inet_tcp_syncache, OID_AUTO, hashsize, CTLFLAG_VNET | CTLFLAG_RDTUN,
189     &VNET_NAME(tcp_syncache.hashsize), 0,
190     "Size of TCP syncache hashtable");
191
192 static int
193 sysctl_net_inet_tcp_syncache_rexmtlimit_check(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
194 {
195         int error;
196         u_int new;
197
198         new = V_tcp_syncache.rexmt_limit;
199         error = sysctl_handle_int(oidp, &new, 0, req);
200         if ((error == 0) && (req->newptr != NULL)) {
201                 if (new > TCP_MAXRXTSHIFT)
202                         error = EINVAL;
203                 else
204                         V_tcp_syncache.rexmt_limit = new;
205         }
206         return (error);
207 }
208
209 SYSCTL_PROC(_net_inet_tcp_syncache, OID_AUTO, rexmtlimit,
210     CTLFLAG_VNET | CTLTYPE_UINT | CTLFLAG_RW,
211     &VNET_NAME(tcp_syncache.rexmt_limit), 0,
212     sysctl_net_inet_tcp_syncache_rexmtlimit_check, "UI",
213     "Limit on SYN/ACK retransmissions");
214
215 VNET_DEFINE(int, tcp_sc_rst_sock_fail) = 1;
216 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp_syncache, OID_AUTO, rst_on_sock_fail,
217     CTLFLAG_VNET | CTLFLAG_RW, &VNET_NAME(tcp_sc_rst_sock_fail), 0,
218     "Send reset on socket allocation failure");
219
220 static MALLOC_DEFINE(M_SYNCACHE, "syncache", "TCP syncache");
221
222 #define SCH_LOCK(sch)           mtx_lock(&(sch)->sch_mtx)
223 #define SCH_UNLOCK(sch)         mtx_unlock(&(sch)->sch_mtx)
224 #define SCH_LOCK_ASSERT(sch)    mtx_assert(&(sch)->sch_mtx, MA_OWNED)
225
226 /*
227  * Requires the syncache entry to be already removed from the bucket list.
228  */
229 static void
230 syncache_free(struct syncache *sc)
231 {
232
233         if (sc->sc_ipopts)
234                 (void) m_free(sc->sc_ipopts);
235         if (sc->sc_cred)
236                 crfree(sc->sc_cred);
237 #ifdef MAC
238         mac_syncache_destroy(&sc->sc_label);
239 #endif
240
241         uma_zfree(V_tcp_syncache.zone, sc);
242 }
243
244 void
245 syncache_init(void)
246 {
247         int i;
248
249         V_tcp_syncache.hashsize = TCP_SYNCACHE_HASHSIZE;
250         V_tcp_syncache.bucket_limit = TCP_SYNCACHE_BUCKETLIMIT;
251         V_tcp_syncache.rexmt_limit = SYNCACHE_MAXREXMTS;
252         V_tcp_syncache.hash_secret = arc4random();
253
254         TUNABLE_INT_FETCH("net.inet.tcp.syncache.hashsize",
255             &V_tcp_syncache.hashsize);
256         TUNABLE_INT_FETCH("net.inet.tcp.syncache.bucketlimit",
257             &V_tcp_syncache.bucket_limit);
258         if (!powerof2(V_tcp_syncache.hashsize) ||
259             V_tcp_syncache.hashsize == 0) {
260                 printf("WARNING: syncache hash size is not a power of 2.\n");
261                 V_tcp_syncache.hashsize = TCP_SYNCACHE_HASHSIZE;
262         }
263         V_tcp_syncache.hashmask = V_tcp_syncache.hashsize - 1;
264
265         /* Set limits. */
266         V_tcp_syncache.cache_limit =
267             V_tcp_syncache.hashsize * V_tcp_syncache.bucket_limit;
268         TUNABLE_INT_FETCH("net.inet.tcp.syncache.cachelimit",
269             &V_tcp_syncache.cache_limit);
270
271         /* Allocate the hash table. */
272         V_tcp_syncache.hashbase = malloc(V_tcp_syncache.hashsize *
273             sizeof(struct syncache_head), M_SYNCACHE, M_WAITOK | M_ZERO);
274
275 #ifdef VIMAGE
276         V_tcp_syncache.vnet = curvnet;
277 #endif
278
279         /* Initialize the hash buckets. */
280         for (i = 0; i < V_tcp_syncache.hashsize; i++) {
281                 TAILQ_INIT(&V_tcp_syncache.hashbase[i].sch_bucket);
282                 mtx_init(&V_tcp_syncache.hashbase[i].sch_mtx, "tcp_sc_head",
283                          NULL, MTX_DEF);
284                 callout_init_mtx(&V_tcp_syncache.hashbase[i].sch_timer,
285                          &V_tcp_syncache.hashbase[i].sch_mtx, 0);
286                 V_tcp_syncache.hashbase[i].sch_length = 0;
287                 V_tcp_syncache.hashbase[i].sch_sc = &V_tcp_syncache;
288                 V_tcp_syncache.hashbase[i].sch_last_overflow =
289                     -(SYNCOOKIE_LIFETIME + 1);
290         }
291
292         /* Create the syncache entry zone. */
293         V_tcp_syncache.zone = uma_zcreate("syncache", sizeof(struct syncache),
294             NULL, NULL, NULL, NULL, UMA_ALIGN_PTR, 0);
295         V_tcp_syncache.cache_limit = uma_zone_set_max(V_tcp_syncache.zone,
296             V_tcp_syncache.cache_limit);
297
298         /* Start the SYN cookie reseeder callout. */
299         callout_init(&V_tcp_syncache.secret.reseed, 1);
300         arc4rand(V_tcp_syncache.secret.key[0], SYNCOOKIE_SECRET_SIZE, 0);
301         arc4rand(V_tcp_syncache.secret.key[1], SYNCOOKIE_SECRET_SIZE, 0);
302         callout_reset(&V_tcp_syncache.secret.reseed, SYNCOOKIE_LIFETIME * hz,
303             syncookie_reseed, &V_tcp_syncache);
304 }
305
306 #ifdef VIMAGE
307 void
308 syncache_destroy(void)
309 {
310         struct syncache_head *sch;
311         struct syncache *sc, *nsc;
312         int i;
313
314         /*
315          * Stop the re-seed timer before freeing resources.  No need to
316          * possibly schedule it another time.
317          */
318         callout_drain(&V_tcp_syncache.secret.reseed);
319
320         /* Cleanup hash buckets: stop timers, free entries, destroy locks. */
321         for (i = 0; i < V_tcp_syncache.hashsize; i++) {
322
323                 sch = &V_tcp_syncache.hashbase[i];
324                 callout_drain(&sch->sch_timer);
325
326                 SCH_LOCK(sch);
327                 TAILQ_FOREACH_SAFE(sc, &sch->sch_bucket, sc_hash, nsc)
328                         syncache_drop(sc, sch);
329                 SCH_UNLOCK(sch);
330                 KASSERT(TAILQ_EMPTY(&sch->sch_bucket),
331                     ("%s: sch->sch_bucket not empty", __func__));
332                 KASSERT(sch->sch_length == 0, ("%s: sch->sch_length %d not 0",
333                     __func__, sch->sch_length));
334                 mtx_destroy(&sch->sch_mtx);
335         }
336
337         KASSERT(uma_zone_get_cur(V_tcp_syncache.zone) == 0,
338             ("%s: cache_count not 0", __func__));
339
340         /* Free the allocated global resources. */
341         uma_zdestroy(V_tcp_syncache.zone);
342         free(V_tcp_syncache.hashbase, M_SYNCACHE);
343 }
344 #endif
345
346 /*
347  * Inserts a syncache entry into the specified bucket row.
348  * Locks and unlocks the syncache_head autonomously.
349  */
350 static void
351 syncache_insert(struct syncache *sc, struct syncache_head *sch)
352 {
353         struct syncache *sc2;
354
355         SCH_LOCK(sch);
356
357         /*
358          * Make sure that we don't overflow the per-bucket limit.
359          * If the bucket is full, toss the oldest element.
360          */
361         if (sch->sch_length >= V_tcp_syncache.bucket_limit) {
362                 KASSERT(!TAILQ_EMPTY(&sch->sch_bucket),
363                         ("sch->sch_length incorrect"));
364                 sc2 = TAILQ_LAST(&sch->sch_bucket, sch_head);
365                 sch->sch_last_overflow = time_uptime;
366                 syncache_drop(sc2, sch);
367                 TCPSTAT_INC(tcps_sc_bucketoverflow);
368         }
369
370         /* Put it into the bucket. */
371         TAILQ_INSERT_HEAD(&sch->sch_bucket, sc, sc_hash);
372         sch->sch_length++;
373
374 #ifdef TCP_OFFLOAD
375         if (ADDED_BY_TOE(sc)) {
376                 struct toedev *tod = sc->sc_tod;
377
378                 tod->tod_syncache_added(tod, sc->sc_todctx);
379         }
380 #endif
381
382         /* Reinitialize the bucket row's timer. */
383         if (sch->sch_length == 1)
384                 sch->sch_nextc = ticks + INT_MAX;
385         syncache_timeout(sc, sch, 1);
386
387         SCH_UNLOCK(sch);
388
389         TCPSTATES_INC(TCPS_SYN_RECEIVED);
390         TCPSTAT_INC(tcps_sc_added);
391 }
392
393 /*
394  * Remove and free entry from syncache bucket row.
395  * Expects locked syncache head.
396  */
397 static void
398 syncache_drop(struct syncache *sc, struct syncache_head *sch)
399 {
400
401         SCH_LOCK_ASSERT(sch);
402
403         TCPSTATES_DEC(TCPS_SYN_RECEIVED);
404         TAILQ_REMOVE(&sch->sch_bucket, sc, sc_hash);
405         sch->sch_length--;
406
407 #ifdef TCP_OFFLOAD
408         if (ADDED_BY_TOE(sc)) {
409                 struct toedev *tod = sc->sc_tod;
410
411                 tod->tod_syncache_removed(tod, sc->sc_todctx);
412         }
413 #endif
414
415         syncache_free(sc);
416 }
417
418 /*
419  * Engage/reengage time on bucket row.
420  */
421 static void
422 syncache_timeout(struct syncache *sc, struct syncache_head *sch, int docallout)
423 {
424         int rexmt;
425
426         if (sc->sc_rxmits == 0)
427                 rexmt = TCPTV_RTOBASE;
428         else
429                 TCPT_RANGESET(rexmt, TCPTV_RTOBASE * tcp_backoff[sc->sc_rxmits],
430                     tcp_rexmit_min, TCPTV_REXMTMAX);
431         sc->sc_rxttime = ticks + rexmt;
432         sc->sc_rxmits++;
433         if (TSTMP_LT(sc->sc_rxttime, sch->sch_nextc)) {
434                 sch->sch_nextc = sc->sc_rxttime;
435                 if (docallout)
436                         callout_reset(&sch->sch_timer, sch->sch_nextc - ticks,
437                             syncache_timer, (void *)sch);
438         }
439 }
440
441 /*
442  * Walk the timer queues, looking for SYN,ACKs that need to be retransmitted.
443  * If we have retransmitted an entry the maximum number of times, expire it.
444  * One separate timer for each bucket row.
445  */
446 static void
447 syncache_timer(void *xsch)
448 {
449         struct syncache_head *sch = (struct syncache_head *)xsch;
450         struct syncache *sc, *nsc;
451         int tick = ticks;
452         char *s;
453
454         CURVNET_SET(sch->sch_sc->vnet);
455
456         /* NB: syncache_head has already been locked by the callout. */
457         SCH_LOCK_ASSERT(sch);
458
459         /*
460          * In the following cycle we may remove some entries and/or
461          * advance some timeouts, so re-initialize the bucket timer.
462          */
463         sch->sch_nextc = tick + INT_MAX;
464
465         TAILQ_FOREACH_SAFE(sc, &sch->sch_bucket, sc_hash, nsc) {
466                 /*
467                  * We do not check if the listen socket still exists
468                  * and accept the case where the listen socket may be
469                  * gone by the time we resend the SYN/ACK.  We do
470                  * not expect this to happens often. If it does,
471                  * then the RST will be sent by the time the remote
472                  * host does the SYN/ACK->ACK.
473                  */
474                 if (TSTMP_GT(sc->sc_rxttime, tick)) {
475                         if (TSTMP_LT(sc->sc_rxttime, sch->sch_nextc))
476                                 sch->sch_nextc = sc->sc_rxttime;
477                         continue;
478                 }
479                 if (sc->sc_rxmits > V_tcp_syncache.rexmt_limit) {
480                         if ((s = tcp_log_addrs(&sc->sc_inc, NULL, NULL, NULL))) {
481                                 log(LOG_DEBUG, "%s; %s: Retransmits exhausted, "
482                                     "giving up and removing syncache entry\n",
483                                     s, __func__);
484                                 free(s, M_TCPLOG);
485                         }
486                         syncache_drop(sc, sch);
487                         TCPSTAT_INC(tcps_sc_stale);
488                         continue;
489                 }
490                 if ((s = tcp_log_addrs(&sc->sc_inc, NULL, NULL, NULL))) {
491                         log(LOG_DEBUG, "%s; %s: Response timeout, "
492                             "retransmitting (%u) SYN|ACK\n",
493                             s, __func__, sc->sc_rxmits);
494                         free(s, M_TCPLOG);
495                 }
496
497                 syncache_respond(sc, sch, NULL, TH_SYN|TH_ACK);
498                 TCPSTAT_INC(tcps_sc_retransmitted);
499                 syncache_timeout(sc, sch, 0);
500         }
501         if (!TAILQ_EMPTY(&(sch)->sch_bucket))
502                 callout_reset(&(sch)->sch_timer, (sch)->sch_nextc - tick,
503                         syncache_timer, (void *)(sch));
504         CURVNET_RESTORE();
505 }
506
507 /*
508  * Find an entry in the syncache.
509  * Returns always with locked syncache_head plus a matching entry or NULL.
510  */
511 static struct syncache *
512 syncache_lookup(struct in_conninfo *inc, struct syncache_head **schp)
513 {
514         struct syncache *sc;
515         struct syncache_head *sch;
516         uint32_t hash;
517
518         /*
519          * The hash is built on foreign port + local port + foreign address.
520          * We rely on the fact that struct in_conninfo starts with 16 bits
521          * of foreign port, then 16 bits of local port then followed by 128
522          * bits of foreign address.  In case of IPv4 address, the first 3
523          * 32-bit words of the address always are zeroes.
524          */
525         hash = jenkins_hash32((uint32_t *)&inc->inc_ie, 5,
526             V_tcp_syncache.hash_secret) & V_tcp_syncache.hashmask;
527
528         sch = &V_tcp_syncache.hashbase[hash];
529         *schp = sch;
530         SCH_LOCK(sch);
531
532         /* Circle through bucket row to find matching entry. */
533         TAILQ_FOREACH(sc, &sch->sch_bucket, sc_hash)
534                 if (bcmp(&inc->inc_ie, &sc->sc_inc.inc_ie,
535                     sizeof(struct in_endpoints)) == 0)
536                         break;
537
538         return (sc);    /* Always returns with locked sch. */
539 }
540
541 /*
542  * This function is called when we get a RST for a
543  * non-existent connection, so that we can see if the
544  * connection is in the syn cache.  If it is, zap it.
545  * If required send a challenge ACK.
546  */
547 void
548 syncache_chkrst(struct in_conninfo *inc, struct tcphdr *th, struct mbuf *m)
549 {
550         struct syncache *sc;
551         struct syncache_head *sch;
552         char *s = NULL;
553
554         sc = syncache_lookup(inc, &sch);        /* returns locked sch */
555         SCH_LOCK_ASSERT(sch);
556
557         /*
558          * Any RST to our SYN|ACK must not carry ACK, SYN or FIN flags.
559          * See RFC 793 page 65, section SEGMENT ARRIVES.
560          */
561         if (th->th_flags & (TH_ACK|TH_SYN|TH_FIN)) {
562                 if ((s = tcp_log_addrs(inc, th, NULL, NULL)))
563                         log(LOG_DEBUG, "%s; %s: Spurious RST with ACK, SYN or "
564                             "FIN flag set, segment ignored\n", s, __func__);
565                 TCPSTAT_INC(tcps_badrst);
566                 goto done;
567         }
568
569         /*
570          * No corresponding connection was found in syncache.
571          * If syncookies are enabled and possibly exclusively
572          * used, or we are under memory pressure, a valid RST
573          * may not find a syncache entry.  In that case we're
574          * done and no SYN|ACK retransmissions will happen.
575          * Otherwise the RST was misdirected or spoofed.
576          */
577         if (sc == NULL) {
578                 if ((s = tcp_log_addrs(inc, th, NULL, NULL)))
579                         log(LOG_DEBUG, "%s; %s: Spurious RST without matching "
580                             "syncache entry (possibly syncookie only), "
581                             "segment ignored\n", s, __func__);
582                 TCPSTAT_INC(tcps_badrst);
583                 goto done;
584         }
585
586         /*
587          * If the RST bit is set, check the sequence number to see
588          * if this is a valid reset segment.
589          *
590          * RFC 793 page 37:
591          *   In all states except SYN-SENT, all reset (RST) segments
592          *   are validated by checking their SEQ-fields.  A reset is
593          *   valid if its sequence number is in the window.
594          *
595          * RFC 793 page 69:
596          *   There are four cases for the acceptability test for an incoming
597          *   segment:
598          *
599          * Segment Receive  Test
600          * Length  Window
601          * ------- -------  -------------------------------------------
602          *    0       0     SEG.SEQ = RCV.NXT
603          *    0      >0     RCV.NXT =< SEG.SEQ < RCV.NXT+RCV.WND
604          *   >0       0     not acceptable
605          *   >0      >0     RCV.NXT =< SEG.SEQ < RCV.NXT+RCV.WND
606          *               or RCV.NXT =< SEG.SEQ+SEG.LEN-1 < RCV.NXT+RCV.WND
607          *
608          * Note that when receiving a SYN segment in the LISTEN state,
609          * IRS is set to SEG.SEQ and RCV.NXT is set to SEG.SEQ+1, as
610          * described in RFC 793, page 66.
611          */
612         if ((SEQ_GEQ(th->th_seq, sc->sc_irs + 1) &&
613             SEQ_LT(th->th_seq, sc->sc_irs + 1 + sc->sc_wnd)) ||
614             (sc->sc_wnd == 0 && th->th_seq == sc->sc_irs + 1)) {
615                 if (V_tcp_insecure_rst ||
616                     th->th_seq == sc->sc_irs + 1) {
617                         syncache_drop(sc, sch);
618                         if ((s = tcp_log_addrs(inc, th, NULL, NULL)))
619                                 log(LOG_DEBUG,
620                                     "%s; %s: Our SYN|ACK was rejected, "
621                                     "connection attempt aborted by remote "
622                                     "endpoint\n",
623                                     s, __func__);
624                         TCPSTAT_INC(tcps_sc_reset);
625                 } else {
626                         TCPSTAT_INC(tcps_badrst);
627                         /* Send challenge ACK. */
628                         if ((s = tcp_log_addrs(inc, th, NULL, NULL)))
629                                 log(LOG_DEBUG, "%s; %s: RST with invalid "
630                                     " SEQ %u != NXT %u (+WND %u), "
631                                     "sending challenge ACK\n",
632                                     s, __func__,
633                                     th->th_seq, sc->sc_irs + 1, sc->sc_wnd);
634                         syncache_respond(sc, sch, m, TH_ACK);
635                 }
636         } else {
637                 if ((s = tcp_log_addrs(inc, th, NULL, NULL)))
638                         log(LOG_DEBUG, "%s; %s: RST with invalid SEQ %u != "
639                             "NXT %u (+WND %u), segment ignored\n",
640                             s, __func__,
641                             th->th_seq, sc->sc_irs + 1, sc->sc_wnd);
642                 TCPSTAT_INC(tcps_badrst);
643         }
644
645 done:
646         if (s != NULL)
647                 free(s, M_TCPLOG);
648         SCH_UNLOCK(sch);
649 }
650
651 void
652 syncache_badack(struct in_conninfo *inc)
653 {
654         struct syncache *sc;
655         struct syncache_head *sch;
656
657         sc = syncache_lookup(inc, &sch);        /* returns locked sch */
658         SCH_LOCK_ASSERT(sch);
659         if (sc != NULL) {
660                 syncache_drop(sc, sch);
661                 TCPSTAT_INC(tcps_sc_badack);
662         }
663         SCH_UNLOCK(sch);
664 }
665
666 void
667 syncache_unreach(struct in_conninfo *inc, tcp_seq th_seq)
668 {
669         struct syncache *sc;
670         struct syncache_head *sch;
671
672         sc = syncache_lookup(inc, &sch);        /* returns locked sch */
673         SCH_LOCK_ASSERT(sch);
674         if (sc == NULL)
675                 goto done;
676
677         /* If the sequence number != sc_iss, then it's a bogus ICMP msg */
678         if (ntohl(th_seq) != sc->sc_iss)
679                 goto done;
680
681         /*
682          * If we've rertransmitted 3 times and this is our second error,
683          * we remove the entry.  Otherwise, we allow it to continue on.
684          * This prevents us from incorrectly nuking an entry during a
685          * spurious network outage.
686          *
687          * See tcp_notify().
688          */
689         if ((sc->sc_flags & SCF_UNREACH) == 0 || sc->sc_rxmits < 3 + 1) {
690                 sc->sc_flags |= SCF_UNREACH;
691                 goto done;
692         }
693         syncache_drop(sc, sch);
694         TCPSTAT_INC(tcps_sc_unreach);
695 done:
696         SCH_UNLOCK(sch);
697 }
698
699 /*
700  * Build a new TCP socket structure from a syncache entry.
701  *
702  * On success return the newly created socket with its underlying inp locked.
703  */
704 static struct socket *
705 syncache_socket(struct syncache *sc, struct socket *lso, struct mbuf *m)
706 {
707         struct tcp_function_block *blk;
708         struct inpcb *inp = NULL;
709         struct socket *so;
710         struct tcpcb *tp;
711         int error;
712         char *s;
713
714         INP_INFO_RLOCK_ASSERT(&V_tcbinfo);
715
716         /*
717          * Ok, create the full blown connection, and set things up
718          * as they would have been set up if we had created the
719          * connection when the SYN arrived.  If we can't create
720          * the connection, abort it.
721          */
722         so = sonewconn(lso, 0);
723         if (so == NULL) {
724                 /*
725                  * Drop the connection; we will either send a RST or
726                  * have the peer retransmit its SYN again after its
727                  * RTO and try again.
728                  */
729                 TCPSTAT_INC(tcps_listendrop);
730                 if ((s = tcp_log_addrs(&sc->sc_inc, NULL, NULL, NULL))) {
731                         log(LOG_DEBUG, "%s; %s: Socket create failed "
732                             "due to limits or memory shortage\n",
733                             s, __func__);
734                         free(s, M_TCPLOG);
735                 }
736                 goto abort2;
737         }
738 #ifdef MAC
739         mac_socketpeer_set_from_mbuf(m, so);
740 #endif
741
742         inp = sotoinpcb(so);
743         inp->inp_inc.inc_fibnum = so->so_fibnum;
744         INP_WLOCK(inp);
745         /*
746          * Exclusive pcbinfo lock is not required in syncache socket case even
747          * if two inpcb locks can be acquired simultaneously:
748          *  - the inpcb in LISTEN state,
749          *  - the newly created inp.
750          *
751          * In this case, an inp cannot be at same time in LISTEN state and
752          * just created by an accept() call.
753          */
754         INP_HASH_WLOCK(&V_tcbinfo);
755
756         /* Insert new socket into PCB hash list. */
757         inp->inp_inc.inc_flags = sc->sc_inc.inc_flags;
758 #ifdef INET6
759         if (sc->sc_inc.inc_flags & INC_ISIPV6) {
760                 inp->inp_vflag &= ~INP_IPV4;
761                 inp->inp_vflag |= INP_IPV6;
762                 inp->in6p_laddr = sc->sc_inc.inc6_laddr;
763         } else {
764                 inp->inp_vflag &= ~INP_IPV6;
765                 inp->inp_vflag |= INP_IPV4;
766 #endif
767                 inp->inp_laddr = sc->sc_inc.inc_laddr;
768 #ifdef INET6
769         }
770 #endif
771
772         /*
773          * If there's an mbuf and it has a flowid, then let's initialise the
774          * inp with that particular flowid.
775          */
776         if (m != NULL && M_HASHTYPE_GET(m) != M_HASHTYPE_NONE) {
777                 inp->inp_flowid = m->m_pkthdr.flowid;
778                 inp->inp_flowtype = M_HASHTYPE_GET(m);
779         }
780
781         /*
782          * Install in the reservation hash table for now, but don't yet
783          * install a connection group since the full 4-tuple isn't yet
784          * configured.
785          */
786         inp->inp_lport = sc->sc_inc.inc_lport;
787         if ((error = in_pcbinshash_nopcbgroup(inp)) != 0) {
788                 /*
789                  * Undo the assignments above if we failed to
790                  * put the PCB on the hash lists.
791                  */
792 #ifdef INET6
793                 if (sc->sc_inc.inc_flags & INC_ISIPV6)
794                         inp->in6p_laddr = in6addr_any;
795                 else
796 #endif
797                         inp->inp_laddr.s_addr = INADDR_ANY;
798                 inp->inp_lport = 0;
799                 if ((s = tcp_log_addrs(&sc->sc_inc, NULL, NULL, NULL))) {
800                         log(LOG_DEBUG, "%s; %s: in_pcbinshash failed "
801                             "with error %i\n",
802                             s, __func__, error);
803                         free(s, M_TCPLOG);
804                 }
805                 INP_HASH_WUNLOCK(&V_tcbinfo);
806                 goto abort;
807         }
808 #ifdef INET6
809         if (inp->inp_vflag & INP_IPV6PROTO) {
810                 struct inpcb *oinp = sotoinpcb(lso);
811
812                 /*
813                  * Inherit socket options from the listening socket.
814                  * Note that in6p_inputopts are not (and should not be)
815                  * copied, since it stores previously received options and is
816                  * used to detect if each new option is different than the
817                  * previous one and hence should be passed to a user.
818                  * If we copied in6p_inputopts, a user would not be able to
819                  * receive options just after calling the accept system call.
820                  */
821                 inp->inp_flags |= oinp->inp_flags & INP_CONTROLOPTS;
822                 if (oinp->in6p_outputopts)
823                         inp->in6p_outputopts =
824                             ip6_copypktopts(oinp->in6p_outputopts, M_NOWAIT);
825         }
826
827         if (sc->sc_inc.inc_flags & INC_ISIPV6) {
828                 struct in6_addr laddr6;
829                 struct sockaddr_in6 sin6;
830
831                 sin6.sin6_family = AF_INET6;
832                 sin6.sin6_len = sizeof(sin6);
833                 sin6.sin6_addr = sc->sc_inc.inc6_faddr;
834                 sin6.sin6_port = sc->sc_inc.inc_fport;
835                 sin6.sin6_flowinfo = sin6.sin6_scope_id = 0;
836                 laddr6 = inp->in6p_laddr;
837                 if (IN6_IS_ADDR_UNSPECIFIED(&inp->in6p_laddr))
838                         inp->in6p_laddr = sc->sc_inc.inc6_laddr;
839                 if ((error = in6_pcbconnect_mbuf(inp, (struct sockaddr *)&sin6,
840                     thread0.td_ucred, m)) != 0) {
841                         inp->in6p_laddr = laddr6;
842                         if ((s = tcp_log_addrs(&sc->sc_inc, NULL, NULL, NULL))) {
843                                 log(LOG_DEBUG, "%s; %s: in6_pcbconnect failed "
844                                     "with error %i\n",
845                                     s, __func__, error);
846                                 free(s, M_TCPLOG);
847                         }
848                         INP_HASH_WUNLOCK(&V_tcbinfo);
849                         goto abort;
850                 }
851                 /* Override flowlabel from in6_pcbconnect. */
852                 inp->inp_flow &= ~IPV6_FLOWLABEL_MASK;
853                 inp->inp_flow |= sc->sc_flowlabel;
854         }
855 #endif /* INET6 */
856 #if defined(INET) && defined(INET6)
857         else
858 #endif
859 #ifdef INET
860         {
861                 struct in_addr laddr;
862                 struct sockaddr_in sin;
863
864                 inp->inp_options = (m) ? ip_srcroute(m) : NULL;
865                 
866                 if (inp->inp_options == NULL) {
867                         inp->inp_options = sc->sc_ipopts;
868                         sc->sc_ipopts = NULL;
869                 }
870
871                 sin.sin_family = AF_INET;
872                 sin.sin_len = sizeof(sin);
873                 sin.sin_addr = sc->sc_inc.inc_faddr;
874                 sin.sin_port = sc->sc_inc.inc_fport;
875                 bzero((caddr_t)sin.sin_zero, sizeof(sin.sin_zero));
876                 laddr = inp->inp_laddr;
877                 if (inp->inp_laddr.s_addr == INADDR_ANY)
878                         inp->inp_laddr = sc->sc_inc.inc_laddr;
879                 if ((error = in_pcbconnect_mbuf(inp, (struct sockaddr *)&sin,
880                     thread0.td_ucred, m)) != 0) {
881                         inp->inp_laddr = laddr;
882                         if ((s = tcp_log_addrs(&sc->sc_inc, NULL, NULL, NULL))) {
883                                 log(LOG_DEBUG, "%s; %s: in_pcbconnect failed "
884                                     "with error %i\n",
885                                     s, __func__, error);
886                                 free(s, M_TCPLOG);
887                         }
888                         INP_HASH_WUNLOCK(&V_tcbinfo);
889                         goto abort;
890                 }
891         }
892 #endif /* INET */
893 #if defined(IPSEC) || defined(IPSEC_SUPPORT)
894         /* Copy old policy into new socket's. */
895         if (ipsec_copy_pcbpolicy(sotoinpcb(lso), inp) != 0)
896                 printf("syncache_socket: could not copy policy\n");
897 #endif
898         INP_HASH_WUNLOCK(&V_tcbinfo);
899         tp = intotcpcb(inp);
900         tcp_state_change(tp, TCPS_SYN_RECEIVED);
901         tp->iss = sc->sc_iss;
902         tp->irs = sc->sc_irs;
903         tcp_rcvseqinit(tp);
904         tcp_sendseqinit(tp);
905         blk = sototcpcb(lso)->t_fb;
906         if (V_functions_inherit_listen_socket_stack && blk != tp->t_fb) {
907                 /*
908                  * Our parents t_fb was not the default,
909                  * we need to release our ref on tp->t_fb and 
910                  * pickup one on the new entry.
911                  */
912                 struct tcp_function_block *rblk;
913                 
914                 rblk = find_and_ref_tcp_fb(blk);
915                 KASSERT(rblk != NULL,
916                     ("cannot find blk %p out of syncache?", blk));
917                 if (tp->t_fb->tfb_tcp_fb_fini)
918                         (*tp->t_fb->tfb_tcp_fb_fini)(tp, 0);
919                 refcount_release(&tp->t_fb->tfb_refcnt);
920                 tp->t_fb = rblk;
921                 /*
922                  * XXXrrs this is quite dangerous, it is possible
923                  * for the new function to fail to init. We also
924                  * are not asking if the handoff_is_ok though at
925                  * the very start thats probalbly ok.
926                  */
927                 if (tp->t_fb->tfb_tcp_fb_init) {
928                         (*tp->t_fb->tfb_tcp_fb_init)(tp);
929                 }
930         }               
931         tp->snd_wl1 = sc->sc_irs;
932         tp->snd_max = tp->iss + 1;
933         tp->snd_nxt = tp->iss + 1;
934         tp->rcv_up = sc->sc_irs + 1;
935         tp->rcv_wnd = sc->sc_wnd;
936         tp->rcv_adv += tp->rcv_wnd;
937         tp->last_ack_sent = tp->rcv_nxt;
938
939         tp->t_flags = sototcpcb(lso)->t_flags & (TF_NOPUSH|TF_NODELAY);
940         if (sc->sc_flags & SCF_NOOPT)
941                 tp->t_flags |= TF_NOOPT;
942         else {
943                 if (sc->sc_flags & SCF_WINSCALE) {
944                         tp->t_flags |= TF_REQ_SCALE|TF_RCVD_SCALE;
945                         tp->snd_scale = sc->sc_requested_s_scale;
946                         tp->request_r_scale = sc->sc_requested_r_scale;
947                 }
948                 if (sc->sc_flags & SCF_TIMESTAMP) {
949                         tp->t_flags |= TF_REQ_TSTMP|TF_RCVD_TSTMP;
950                         tp->ts_recent = sc->sc_tsreflect;
951                         tp->ts_recent_age = tcp_ts_getticks();
952                         tp->ts_offset = sc->sc_tsoff;
953                 }
954 #if defined(IPSEC_SUPPORT) || defined(TCP_SIGNATURE)
955                 if (sc->sc_flags & SCF_SIGNATURE)
956                         tp->t_flags |= TF_SIGNATURE;
957 #endif
958                 if (sc->sc_flags & SCF_SACK)
959                         tp->t_flags |= TF_SACK_PERMIT;
960         }
961
962         if (sc->sc_flags & SCF_ECN)
963                 tp->t_flags |= TF_ECN_PERMIT;
964
965         /*
966          * Set up MSS and get cached values from tcp_hostcache.
967          * This might overwrite some of the defaults we just set.
968          */
969         tcp_mss(tp, sc->sc_peer_mss);
970
971         /*
972          * If the SYN,ACK was retransmitted, indicate that CWND to be
973          * limited to one segment in cc_conn_init().
974          * NB: sc_rxmits counts all SYN,ACK transmits, not just retransmits.
975          */
976         if (sc->sc_rxmits > 1)
977                 tp->snd_cwnd = 1;
978
979 #ifdef TCP_OFFLOAD
980         /*
981          * Allow a TOE driver to install its hooks.  Note that we hold the
982          * pcbinfo lock too and that prevents tcp_usr_accept from accepting a
983          * new connection before the TOE driver has done its thing.
984          */
985         if (ADDED_BY_TOE(sc)) {
986                 struct toedev *tod = sc->sc_tod;
987
988                 tod->tod_offload_socket(tod, sc->sc_todctx, so);
989         }
990 #endif
991         /*
992          * Copy and activate timers.
993          */
994         tp->t_keepinit = sototcpcb(lso)->t_keepinit;
995         tp->t_keepidle = sototcpcb(lso)->t_keepidle;
996         tp->t_keepintvl = sototcpcb(lso)->t_keepintvl;
997         tp->t_keepcnt = sototcpcb(lso)->t_keepcnt;
998         tcp_timer_activate(tp, TT_KEEP, TP_KEEPINIT(tp));
999
1000         TCPSTAT_INC(tcps_accepts);
1001         return (so);
1002
1003 abort:
1004         INP_WUNLOCK(inp);
1005 abort2:
1006         if (so != NULL)
1007                 soabort(so);
1008         return (NULL);
1009 }
1010
1011 /*
1012  * This function gets called when we receive an ACK for a
1013  * socket in the LISTEN state.  We look up the connection
1014  * in the syncache, and if its there, we pull it out of
1015  * the cache and turn it into a full-blown connection in
1016  * the SYN-RECEIVED state.
1017  *
1018  * On syncache_socket() success the newly created socket
1019  * has its underlying inp locked.
1020  */
1021 int
1022 syncache_expand(struct in_conninfo *inc, struct tcpopt *to, struct tcphdr *th,
1023     struct socket **lsop, struct mbuf *m)
1024 {
1025         struct syncache *sc;
1026         struct syncache_head *sch;
1027         struct syncache scs;
1028         char *s;
1029
1030         /*
1031          * Global TCP locks are held because we manipulate the PCB lists
1032          * and create a new socket.
1033          */
1034         INP_INFO_RLOCK_ASSERT(&V_tcbinfo);
1035         KASSERT((th->th_flags & (TH_RST|TH_ACK|TH_SYN)) == TH_ACK,
1036             ("%s: can handle only ACK", __func__));
1037
1038         sc = syncache_lookup(inc, &sch);        /* returns locked sch */
1039         SCH_LOCK_ASSERT(sch);
1040
1041 #ifdef INVARIANTS
1042         /*
1043          * Test code for syncookies comparing the syncache stored
1044          * values with the reconstructed values from the cookie.
1045          */
1046         if (sc != NULL)
1047                 syncookie_cmp(inc, sch, sc, th, to, *lsop);
1048 #endif
1049
1050         if (sc == NULL) {
1051                 /*
1052                  * There is no syncache entry, so see if this ACK is
1053                  * a returning syncookie.  To do this, first:
1054                  *  A. Check if syncookies are used in case of syncache
1055                  *     overflows
1056                  *  B. See if this socket has had a syncache entry dropped in
1057                  *     the recent past. We don't want to accept a bogus
1058                  *     syncookie if we've never received a SYN or accept it
1059                  *     twice.
1060                  *  C. check that the syncookie is valid.  If it is, then
1061                  *     cobble up a fake syncache entry, and return.
1062                  */
1063                 if (!V_tcp_syncookies) {
1064                         SCH_UNLOCK(sch);
1065                         if ((s = tcp_log_addrs(inc, th, NULL, NULL)))
1066                                 log(LOG_DEBUG, "%s; %s: Spurious ACK, "
1067                                     "segment rejected (syncookies disabled)\n",
1068                                     s, __func__);
1069                         goto failed;
1070                 }
1071                 if (!V_tcp_syncookiesonly &&
1072                     sch->sch_last_overflow < time_uptime - SYNCOOKIE_LIFETIME) {
1073                         SCH_UNLOCK(sch);
1074                         if ((s = tcp_log_addrs(inc, th, NULL, NULL)))
1075                                 log(LOG_DEBUG, "%s; %s: Spurious ACK, "
1076                                     "segment rejected (no syncache entry)\n",
1077                                     s, __func__);
1078                         goto failed;
1079                 }
1080                 bzero(&scs, sizeof(scs));
1081                 sc = syncookie_lookup(inc, sch, &scs, th, to, *lsop);
1082                 SCH_UNLOCK(sch);
1083                 if (sc == NULL) {
1084                         if ((s = tcp_log_addrs(inc, th, NULL, NULL)))
1085                                 log(LOG_DEBUG, "%s; %s: Segment failed "
1086                                     "SYNCOOKIE authentication, segment rejected "
1087                                     "(probably spoofed)\n", s, __func__);
1088                         goto failed;
1089                 }
1090 #if defined(IPSEC_SUPPORT) || defined(TCP_SIGNATURE)
1091                 /* If received ACK has MD5 signature, check it. */
1092                 if ((to->to_flags & TOF_SIGNATURE) != 0 &&
1093                     (!TCPMD5_ENABLED() ||
1094                     TCPMD5_INPUT(m, th, to->to_signature) != 0)) {
1095                         /* Drop the ACK. */
1096                         if ((s = tcp_log_addrs(inc, th, NULL, NULL))) {
1097                                 log(LOG_DEBUG, "%s; %s: Segment rejected, "
1098                                     "MD5 signature doesn't match.\n",
1099                                     s, __func__);
1100                                 free(s, M_TCPLOG);
1101                         }
1102                         TCPSTAT_INC(tcps_sig_err_sigopt);
1103                         return (-1); /* Do not send RST */
1104                 }
1105 #endif /* TCP_SIGNATURE */
1106         } else {
1107 #if defined(IPSEC_SUPPORT) || defined(TCP_SIGNATURE)
1108                 /*
1109                  * If listening socket requested TCP digests, check that
1110                  * received ACK has signature and it is correct.
1111                  * If not, drop the ACK and leave sc entry in th cache,
1112                  * because SYN was received with correct signature.
1113                  */
1114                 if (sc->sc_flags & SCF_SIGNATURE) {
1115                         if ((to->to_flags & TOF_SIGNATURE) == 0) {
1116                                 /* No signature */
1117                                 TCPSTAT_INC(tcps_sig_err_nosigopt);
1118                                 SCH_UNLOCK(sch);
1119                                 if ((s = tcp_log_addrs(inc, th, NULL, NULL))) {
1120                                         log(LOG_DEBUG, "%s; %s: Segment "
1121                                             "rejected, MD5 signature wasn't "
1122                                             "provided.\n", s, __func__);
1123                                         free(s, M_TCPLOG);
1124                                 }
1125                                 return (-1); /* Do not send RST */
1126                         }
1127                         if (!TCPMD5_ENABLED() ||
1128                             TCPMD5_INPUT(m, th, to->to_signature) != 0) {
1129                                 /* Doesn't match or no SA */
1130                                 SCH_UNLOCK(sch);
1131                                 if ((s = tcp_log_addrs(inc, th, NULL, NULL))) {
1132                                         log(LOG_DEBUG, "%s; %s: Segment "
1133                                             "rejected, MD5 signature doesn't "
1134                                             "match.\n", s, __func__);
1135                                         free(s, M_TCPLOG);
1136                                 }
1137                                 return (-1); /* Do not send RST */
1138                         }
1139                 }
1140 #endif /* TCP_SIGNATURE */
1141                 /*
1142                  * Pull out the entry to unlock the bucket row.
1143                  * 
1144                  * NOTE: We must decrease TCPS_SYN_RECEIVED count here, not
1145                  * tcp_state_change().  The tcpcb is not existent at this
1146                  * moment.  A new one will be allocated via syncache_socket->
1147                  * sonewconn->tcp_usr_attach in TCPS_CLOSED state, then
1148                  * syncache_socket() will change it to TCPS_SYN_RECEIVED.
1149                  */
1150                 TCPSTATES_DEC(TCPS_SYN_RECEIVED);
1151                 TAILQ_REMOVE(&sch->sch_bucket, sc, sc_hash);
1152                 sch->sch_length--;
1153 #ifdef TCP_OFFLOAD
1154                 if (ADDED_BY_TOE(sc)) {
1155                         struct toedev *tod = sc->sc_tod;
1156
1157                         tod->tod_syncache_removed(tod, sc->sc_todctx);
1158                 }
1159 #endif
1160                 SCH_UNLOCK(sch);
1161         }
1162
1163         /*
1164          * Segment validation:
1165          * ACK must match our initial sequence number + 1 (the SYN|ACK).
1166          */
1167         if (th->th_ack != sc->sc_iss + 1) {
1168                 if ((s = tcp_log_addrs(inc, th, NULL, NULL)))
1169                         log(LOG_DEBUG, "%s; %s: ACK %u != ISS+1 %u, segment "
1170                             "rejected\n", s, __func__, th->th_ack, sc->sc_iss);
1171                 goto failed;
1172         }
1173
1174         /*
1175          * The SEQ must fall in the window starting at the received
1176          * initial receive sequence number + 1 (the SYN).
1177          */
1178         if (SEQ_LEQ(th->th_seq, sc->sc_irs) ||
1179             SEQ_GT(th->th_seq, sc->sc_irs + sc->sc_wnd)) {
1180                 if ((s = tcp_log_addrs(inc, th, NULL, NULL)))
1181                         log(LOG_DEBUG, "%s; %s: SEQ %u != IRS+1 %u, segment "
1182                             "rejected\n", s, __func__, th->th_seq, sc->sc_irs);
1183                 goto failed;
1184         }
1185
1186         /*
1187          * If timestamps were not negotiated during SYN/ACK they
1188          * must not appear on any segment during this session.
1189          */
1190         if (!(sc->sc_flags & SCF_TIMESTAMP) && (to->to_flags & TOF_TS)) {
1191                 if ((s = tcp_log_addrs(inc, th, NULL, NULL)))
1192                         log(LOG_DEBUG, "%s; %s: Timestamp not expected, "
1193                             "segment rejected\n", s, __func__);
1194                 goto failed;
1195         }
1196
1197         /*
1198          * If timestamps were negotiated during SYN/ACK they should
1199          * appear on every segment during this session.
1200          * XXXAO: This is only informal as there have been unverified
1201          * reports of non-compliants stacks.
1202          */
1203         if ((sc->sc_flags & SCF_TIMESTAMP) && !(to->to_flags & TOF_TS)) {
1204                 if ((s = tcp_log_addrs(inc, th, NULL, NULL))) {
1205                         log(LOG_DEBUG, "%s; %s: Timestamp missing, "
1206                             "no action\n", s, __func__);
1207                         free(s, M_TCPLOG);
1208                         s = NULL;
1209                 }
1210         }
1211
1212         *lsop = syncache_socket(sc, *lsop, m);
1213
1214         if (*lsop == NULL)
1215                 TCPSTAT_INC(tcps_sc_aborted);
1216         else
1217                 TCPSTAT_INC(tcps_sc_completed);
1218
1219 /* how do we find the inp for the new socket? */
1220         if (sc != &scs)
1221                 syncache_free(sc);
1222         return (1);
1223 failed:
1224         if (sc != NULL && sc != &scs)
1225                 syncache_free(sc);
1226         if (s != NULL)
1227                 free(s, M_TCPLOG);
1228         *lsop = NULL;
1229         return (0);
1230 }
1231
1232 static void
1233 syncache_tfo_expand(struct syncache *sc, struct socket **lsop, struct mbuf *m,
1234     uint64_t response_cookie)
1235 {
1236         struct inpcb *inp;
1237         struct tcpcb *tp;
1238         unsigned int *pending_counter;
1239
1240         /*
1241          * Global TCP locks are held because we manipulate the PCB lists
1242          * and create a new socket.
1243          */
1244         INP_INFO_RLOCK_ASSERT(&V_tcbinfo);
1245
1246         pending_counter = intotcpcb(sotoinpcb(*lsop))->t_tfo_pending;
1247         *lsop = syncache_socket(sc, *lsop, m);
1248         if (*lsop == NULL) {
1249                 TCPSTAT_INC(tcps_sc_aborted);
1250                 atomic_subtract_int(pending_counter, 1);
1251         } else {
1252                 soisconnected(*lsop);
1253                 inp = sotoinpcb(*lsop);
1254                 tp = intotcpcb(inp);
1255                 tp->t_flags |= TF_FASTOPEN;
1256                 tp->t_tfo_cookie.server = response_cookie;
1257                 tp->snd_max = tp->iss;
1258                 tp->snd_nxt = tp->iss;
1259                 tp->t_tfo_pending = pending_counter;
1260                 TCPSTAT_INC(tcps_sc_completed);
1261         }
1262 }
1263
1264 /*
1265  * Given a LISTEN socket and an inbound SYN request, add
1266  * this to the syn cache, and send back a segment:
1267  *      <SEQ=ISS><ACK=RCV_NXT><CTL=SYN,ACK>
1268  * to the source.
1269  *
1270  * IMPORTANT NOTE: We do _NOT_ ACK data that might accompany the SYN.
1271  * Doing so would require that we hold onto the data and deliver it
1272  * to the application.  However, if we are the target of a SYN-flood
1273  * DoS attack, an attacker could send data which would eventually
1274  * consume all available buffer space if it were ACKed.  By not ACKing
1275  * the data, we avoid this DoS scenario.
1276  *
1277  * The exception to the above is when a SYN with a valid TCP Fast Open (TFO)
1278  * cookie is processed and a new socket is created.  In this case, any data
1279  * accompanying the SYN will be queued to the socket by tcp_input() and will
1280  * be ACKed either when the application sends response data or the delayed
1281  * ACK timer expires, whichever comes first.
1282  */
1283 int
1284 syncache_add(struct in_conninfo *inc, struct tcpopt *to, struct tcphdr *th,
1285     struct inpcb *inp, struct socket **lsop, struct mbuf *m, void *tod,
1286     void *todctx)
1287 {
1288         struct tcpcb *tp;
1289         struct socket *so;
1290         struct syncache *sc = NULL;
1291         struct syncache_head *sch;
1292         struct mbuf *ipopts = NULL;
1293         u_int ltflags;
1294         int win, ip_ttl, ip_tos;
1295         char *s;
1296         int rv = 0;
1297 #ifdef INET6
1298         int autoflowlabel = 0;
1299 #endif
1300 #ifdef MAC
1301         struct label *maclabel;
1302 #endif
1303         struct syncache scs;
1304         struct ucred *cred;
1305         uint64_t tfo_response_cookie;
1306         unsigned int *tfo_pending = NULL;
1307         int tfo_cookie_valid = 0;
1308         int tfo_response_cookie_valid = 0;
1309
1310         INP_WLOCK_ASSERT(inp);                  /* listen socket */
1311         KASSERT((th->th_flags & (TH_RST|TH_ACK|TH_SYN)) == TH_SYN,
1312             ("%s: unexpected tcp flags", __func__));
1313
1314         /*
1315          * Combine all so/tp operations very early to drop the INP lock as
1316          * soon as possible.
1317          */
1318         so = *lsop;
1319         KASSERT(SOLISTENING(so), ("%s: %p not listening", __func__, so));
1320         tp = sototcpcb(so);
1321         cred = crhold(so->so_cred);
1322
1323 #ifdef INET6
1324         if ((inc->inc_flags & INC_ISIPV6) &&
1325             (inp->inp_flags & IN6P_AUTOFLOWLABEL))
1326                 autoflowlabel = 1;
1327 #endif
1328         ip_ttl = inp->inp_ip_ttl;
1329         ip_tos = inp->inp_ip_tos;
1330         win = so->sol_sbrcv_hiwat;
1331         ltflags = (tp->t_flags & (TF_NOOPT | TF_SIGNATURE));
1332
1333         if (V_tcp_fastopen_server_enable && IS_FASTOPEN(tp->t_flags) &&
1334             (tp->t_tfo_pending != NULL) &&
1335             (to->to_flags & TOF_FASTOPEN)) {
1336                 /*
1337                  * Limit the number of pending TFO connections to
1338                  * approximately half of the queue limit.  This prevents TFO
1339                  * SYN floods from starving the service by filling the
1340                  * listen queue with bogus TFO connections.
1341                  */
1342                 if (atomic_fetchadd_int(tp->t_tfo_pending, 1) <=
1343                     (so->sol_qlimit / 2)) {
1344                         int result;
1345
1346                         result = tcp_fastopen_check_cookie(inc,
1347                             to->to_tfo_cookie, to->to_tfo_len,
1348                             &tfo_response_cookie);
1349                         tfo_cookie_valid = (result > 0);
1350                         tfo_response_cookie_valid = (result >= 0);
1351                 }
1352
1353                 /*
1354                  * Remember the TFO pending counter as it will have to be
1355                  * decremented below if we don't make it to syncache_tfo_expand().
1356                  */
1357                 tfo_pending = tp->t_tfo_pending;
1358         }
1359
1360         /* By the time we drop the lock these should no longer be used. */
1361         so = NULL;
1362         tp = NULL;
1363
1364 #ifdef MAC
1365         if (mac_syncache_init(&maclabel) != 0) {
1366                 INP_WUNLOCK(inp);
1367                 goto done;
1368         } else
1369                 mac_syncache_create(maclabel, inp);
1370 #endif
1371         if (!tfo_cookie_valid)
1372                 INP_WUNLOCK(inp);
1373
1374         /*
1375          * Remember the IP options, if any.
1376          */
1377 #ifdef INET6
1378         if (!(inc->inc_flags & INC_ISIPV6))
1379 #endif
1380 #ifdef INET
1381                 ipopts = (m) ? ip_srcroute(m) : NULL;
1382 #else
1383                 ipopts = NULL;
1384 #endif
1385
1386 #if defined(IPSEC_SUPPORT) || defined(TCP_SIGNATURE)
1387         /*
1388          * If listening socket requested TCP digests, check that received
1389          * SYN has signature and it is correct. If signature doesn't match
1390          * or TCP_SIGNATURE support isn't enabled, drop the packet.
1391          */
1392         if (ltflags & TF_SIGNATURE) {
1393                 if ((to->to_flags & TOF_SIGNATURE) == 0) {
1394                         TCPSTAT_INC(tcps_sig_err_nosigopt);
1395                         goto done;
1396                 }
1397                 if (!TCPMD5_ENABLED() ||
1398                     TCPMD5_INPUT(m, th, to->to_signature) != 0)
1399                         goto done;
1400         }
1401 #endif  /* TCP_SIGNATURE */
1402         /*
1403          * See if we already have an entry for this connection.
1404          * If we do, resend the SYN,ACK, and reset the retransmit timer.
1405          *
1406          * XXX: should the syncache be re-initialized with the contents
1407          * of the new SYN here (which may have different options?)
1408          *
1409          * XXX: We do not check the sequence number to see if this is a
1410          * real retransmit or a new connection attempt.  The question is
1411          * how to handle such a case; either ignore it as spoofed, or
1412          * drop the current entry and create a new one?
1413          */
1414         sc = syncache_lookup(inc, &sch);        /* returns locked entry */
1415         SCH_LOCK_ASSERT(sch);
1416         if (sc != NULL) {
1417                 if (tfo_cookie_valid)
1418                         INP_WUNLOCK(inp);
1419                 TCPSTAT_INC(tcps_sc_dupsyn);
1420                 if (ipopts) {
1421                         /*
1422                          * If we were remembering a previous source route,
1423                          * forget it and use the new one we've been given.
1424                          */
1425                         if (sc->sc_ipopts)
1426                                 (void) m_free(sc->sc_ipopts);
1427                         sc->sc_ipopts = ipopts;
1428                 }
1429                 /*
1430                  * Update timestamp if present.
1431                  */
1432                 if ((sc->sc_flags & SCF_TIMESTAMP) && (to->to_flags & TOF_TS))
1433                         sc->sc_tsreflect = to->to_tsval;
1434                 else
1435                         sc->sc_flags &= ~SCF_TIMESTAMP;
1436 #ifdef MAC
1437                 /*
1438                  * Since we have already unconditionally allocated label
1439                  * storage, free it up.  The syncache entry will already
1440                  * have an initialized label we can use.
1441                  */
1442                 mac_syncache_destroy(&maclabel);
1443 #endif
1444                 TCP_PROBE5(receive, NULL, NULL, m, NULL, th);
1445                 /* Retransmit SYN|ACK and reset retransmit count. */
1446                 if ((s = tcp_log_addrs(&sc->sc_inc, th, NULL, NULL))) {
1447                         log(LOG_DEBUG, "%s; %s: Received duplicate SYN, "
1448                             "resetting timer and retransmitting SYN|ACK\n",
1449                             s, __func__);
1450                         free(s, M_TCPLOG);
1451                 }
1452                 if (syncache_respond(sc, sch, m, TH_SYN|TH_ACK) == 0) {
1453                         sc->sc_rxmits = 0;
1454                         syncache_timeout(sc, sch, 1);
1455                         TCPSTAT_INC(tcps_sndacks);
1456                         TCPSTAT_INC(tcps_sndtotal);
1457                 }
1458                 SCH_UNLOCK(sch);
1459                 goto donenoprobe;
1460         }
1461
1462         if (tfo_cookie_valid) {
1463                 bzero(&scs, sizeof(scs));
1464                 sc = &scs;
1465                 goto skip_alloc;
1466         }
1467
1468         sc = uma_zalloc(V_tcp_syncache.zone, M_NOWAIT | M_ZERO);
1469         if (sc == NULL) {
1470                 /*
1471                  * The zone allocator couldn't provide more entries.
1472                  * Treat this as if the cache was full; drop the oldest
1473                  * entry and insert the new one.
1474                  */
1475                 TCPSTAT_INC(tcps_sc_zonefail);
1476                 if ((sc = TAILQ_LAST(&sch->sch_bucket, sch_head)) != NULL) {
1477                         sch->sch_last_overflow = time_uptime;
1478                         syncache_drop(sc, sch);
1479                 }
1480                 sc = uma_zalloc(V_tcp_syncache.zone, M_NOWAIT | M_ZERO);
1481                 if (sc == NULL) {
1482                         if (V_tcp_syncookies) {
1483                                 bzero(&scs, sizeof(scs));
1484                                 sc = &scs;
1485                         } else {
1486                                 SCH_UNLOCK(sch);
1487                                 if (ipopts)
1488                                         (void) m_free(ipopts);
1489                                 goto done;
1490                         }
1491                 }
1492         }
1493
1494 skip_alloc:
1495         if (!tfo_cookie_valid && tfo_response_cookie_valid)
1496                 sc->sc_tfo_cookie = &tfo_response_cookie;
1497
1498         /*
1499          * Fill in the syncache values.
1500          */
1501 #ifdef MAC
1502         sc->sc_label = maclabel;
1503 #endif
1504         sc->sc_cred = cred;
1505         cred = NULL;
1506         sc->sc_ipopts = ipopts;
1507         bcopy(inc, &sc->sc_inc, sizeof(struct in_conninfo));
1508 #ifdef INET6
1509         if (!(inc->inc_flags & INC_ISIPV6))
1510 #endif
1511         {
1512                 sc->sc_ip_tos = ip_tos;
1513                 sc->sc_ip_ttl = ip_ttl;
1514         }
1515 #ifdef TCP_OFFLOAD
1516         sc->sc_tod = tod;
1517         sc->sc_todctx = todctx;
1518 #endif
1519         sc->sc_irs = th->th_seq;
1520         sc->sc_iss = arc4random();
1521         sc->sc_flags = 0;
1522         sc->sc_flowlabel = 0;
1523
1524         /*
1525          * Initial receive window: clip sbspace to [0 .. TCP_MAXWIN].
1526          * win was derived from socket earlier in the function.
1527          */
1528         win = imax(win, 0);
1529         win = imin(win, TCP_MAXWIN);
1530         sc->sc_wnd = win;
1531
1532         if (V_tcp_do_rfc1323) {
1533                 /*
1534                  * A timestamp received in a SYN makes
1535                  * it ok to send timestamp requests and replies.
1536                  */
1537                 if (to->to_flags & TOF_TS) {
1538                         sc->sc_tsreflect = to->to_tsval;
1539                         sc->sc_flags |= SCF_TIMESTAMP;
1540                         sc->sc_tsoff = tcp_new_ts_offset(inc);
1541                 }
1542                 if (to->to_flags & TOF_SCALE) {
1543                         int wscale = 0;
1544
1545                         /*
1546                          * Pick the smallest possible scaling factor that
1547                          * will still allow us to scale up to sb_max, aka
1548                          * kern.ipc.maxsockbuf.
1549                          *
1550                          * We do this because there are broken firewalls that
1551                          * will corrupt the window scale option, leading to
1552                          * the other endpoint believing that our advertised
1553                          * window is unscaled.  At scale factors larger than
1554                          * 5 the unscaled window will drop below 1500 bytes,
1555                          * leading to serious problems when traversing these
1556                          * broken firewalls.
1557                          *
1558                          * With the default maxsockbuf of 256K, a scale factor
1559                          * of 3 will be chosen by this algorithm.  Those who
1560                          * choose a larger maxsockbuf should watch out
1561                          * for the compatibility problems mentioned above.
1562                          *
1563                          * RFC1323: The Window field in a SYN (i.e., a <SYN>
1564                          * or <SYN,ACK>) segment itself is never scaled.
1565                          */
1566                         while (wscale < TCP_MAX_WINSHIFT &&
1567                             (TCP_MAXWIN << wscale) < sb_max)
1568                                 wscale++;
1569                         sc->sc_requested_r_scale = wscale;
1570                         sc->sc_requested_s_scale = to->to_wscale;
1571                         sc->sc_flags |= SCF_WINSCALE;
1572                 }
1573         }
1574 #if defined(IPSEC_SUPPORT) || defined(TCP_SIGNATURE)
1575         /*
1576          * If listening socket requested TCP digests, flag this in the
1577          * syncache so that syncache_respond() will do the right thing
1578          * with the SYN+ACK.
1579          */
1580         if (ltflags & TF_SIGNATURE)
1581                 sc->sc_flags |= SCF_SIGNATURE;
1582 #endif  /* TCP_SIGNATURE */
1583         if (to->to_flags & TOF_SACKPERM)
1584                 sc->sc_flags |= SCF_SACK;
1585         if (to->to_flags & TOF_MSS)
1586                 sc->sc_peer_mss = to->to_mss;   /* peer mss may be zero */
1587         if (ltflags & TF_NOOPT)
1588                 sc->sc_flags |= SCF_NOOPT;
1589         if ((th->th_flags & (TH_ECE|TH_CWR)) && V_tcp_do_ecn)
1590                 sc->sc_flags |= SCF_ECN;
1591
1592         if (V_tcp_syncookies)
1593                 sc->sc_iss = syncookie_generate(sch, sc);
1594 #ifdef INET6
1595         if (autoflowlabel) {
1596                 if (V_tcp_syncookies)
1597                         sc->sc_flowlabel = sc->sc_iss;
1598                 else
1599                         sc->sc_flowlabel = ip6_randomflowlabel();
1600                 sc->sc_flowlabel = htonl(sc->sc_flowlabel) & IPV6_FLOWLABEL_MASK;
1601         }
1602 #endif
1603         SCH_UNLOCK(sch);
1604
1605         if (tfo_cookie_valid) {
1606                 syncache_tfo_expand(sc, lsop, m, tfo_response_cookie);
1607                 /* INP_WUNLOCK(inp) will be performed by the caller */
1608                 rv = 1;
1609                 goto tfo_expanded;
1610         }
1611
1612         TCP_PROBE5(receive, NULL, NULL, m, NULL, th);
1613         /*
1614          * Do a standard 3-way handshake.
1615          */
1616         if (syncache_respond(sc, sch, m, TH_SYN|TH_ACK) == 0) {
1617                 if (V_tcp_syncookies && V_tcp_syncookiesonly && sc != &scs)
1618                         syncache_free(sc);
1619                 else if (sc != &scs)
1620                         syncache_insert(sc, sch);   /* locks and unlocks sch */
1621                 TCPSTAT_INC(tcps_sndacks);
1622                 TCPSTAT_INC(tcps_sndtotal);
1623         } else {
1624                 if (sc != &scs)
1625                         syncache_free(sc);
1626                 TCPSTAT_INC(tcps_sc_dropped);
1627         }
1628         goto donenoprobe;
1629
1630 done:
1631         TCP_PROBE5(receive, NULL, NULL, m, NULL, th);
1632 donenoprobe:
1633         if (m) {
1634                 *lsop = NULL;
1635                 m_freem(m);
1636         }
1637         /*
1638          * If tfo_pending is not NULL here, then a TFO SYN that did not
1639          * result in a new socket was processed and the associated pending
1640          * counter has not yet been decremented.  All such TFO processing paths
1641          * transit this point.
1642          */
1643         if (tfo_pending != NULL)
1644                 tcp_fastopen_decrement_counter(tfo_pending);
1645
1646 tfo_expanded:
1647         if (cred != NULL)
1648                 crfree(cred);
1649 #ifdef MAC
1650         if (sc == &scs)
1651                 mac_syncache_destroy(&maclabel);
1652 #endif
1653         return (rv);
1654 }
1655
1656 /*
1657  * Send SYN|ACK or ACK to the peer.  Either in response to a peer's segment,
1658  * i.e. m0 != NULL, or upon 3WHS ACK timeout, i.e. m0 == NULL.
1659  */
1660 static int
1661 syncache_respond(struct syncache *sc, struct syncache_head *sch,
1662     const struct mbuf *m0, int flags)
1663 {
1664         struct ip *ip = NULL;
1665         struct mbuf *m;
1666         struct tcphdr *th = NULL;
1667         int optlen, error = 0;  /* Make compiler happy */
1668         u_int16_t hlen, tlen, mssopt;
1669         struct tcpopt to;
1670 #ifdef INET6
1671         struct ip6_hdr *ip6 = NULL;
1672 #endif
1673         hlen =
1674 #ifdef INET6
1675                (sc->sc_inc.inc_flags & INC_ISIPV6) ? sizeof(struct ip6_hdr) :
1676 #endif
1677                 sizeof(struct ip);
1678         tlen = hlen + sizeof(struct tcphdr);
1679
1680         /* Determine MSS we advertize to other end of connection. */
1681         mssopt = max(tcp_mssopt(&sc->sc_inc), V_tcp_minmss);
1682
1683         /* XXX: Assume that the entire packet will fit in a header mbuf. */
1684         KASSERT(max_linkhdr + tlen + TCP_MAXOLEN <= MHLEN,
1685             ("syncache: mbuf too small"));
1686
1687         /* Create the IP+TCP header from scratch. */
1688         m = m_gethdr(M_NOWAIT, MT_DATA);
1689         if (m == NULL)
1690                 return (ENOBUFS);
1691 #ifdef MAC
1692         mac_syncache_create_mbuf(sc->sc_label, m);
1693 #endif
1694         m->m_data += max_linkhdr;
1695         m->m_len = tlen;
1696         m->m_pkthdr.len = tlen;
1697         m->m_pkthdr.rcvif = NULL;
1698
1699 #ifdef INET6
1700         if (sc->sc_inc.inc_flags & INC_ISIPV6) {
1701                 ip6 = mtod(m, struct ip6_hdr *);
1702                 ip6->ip6_vfc = IPV6_VERSION;
1703                 ip6->ip6_nxt = IPPROTO_TCP;
1704                 ip6->ip6_src = sc->sc_inc.inc6_laddr;
1705                 ip6->ip6_dst = sc->sc_inc.inc6_faddr;
1706                 ip6->ip6_plen = htons(tlen - hlen);
1707                 /* ip6_hlim is set after checksum */
1708                 ip6->ip6_flow &= ~IPV6_FLOWLABEL_MASK;
1709                 ip6->ip6_flow |= sc->sc_flowlabel;
1710
1711                 th = (struct tcphdr *)(ip6 + 1);
1712         }
1713 #endif
1714 #if defined(INET6) && defined(INET)
1715         else
1716 #endif
1717 #ifdef INET
1718         {
1719                 ip = mtod(m, struct ip *);
1720                 ip->ip_v = IPVERSION;
1721                 ip->ip_hl = sizeof(struct ip) >> 2;
1722                 ip->ip_len = htons(tlen);
1723                 ip->ip_id = 0;
1724                 ip->ip_off = 0;
1725                 ip->ip_sum = 0;
1726                 ip->ip_p = IPPROTO_TCP;
1727                 ip->ip_src = sc->sc_inc.inc_laddr;
1728                 ip->ip_dst = sc->sc_inc.inc_faddr;
1729                 ip->ip_ttl = sc->sc_ip_ttl;
1730                 ip->ip_tos = sc->sc_ip_tos;
1731
1732                 /*
1733                  * See if we should do MTU discovery.  Route lookups are
1734                  * expensive, so we will only unset the DF bit if:
1735                  *
1736                  *      1) path_mtu_discovery is disabled
1737                  *      2) the SCF_UNREACH flag has been set
1738                  */
1739                 if (V_path_mtu_discovery && ((sc->sc_flags & SCF_UNREACH) == 0))
1740                        ip->ip_off |= htons(IP_DF);
1741
1742                 th = (struct tcphdr *)(ip + 1);
1743         }
1744 #endif /* INET */
1745         th->th_sport = sc->sc_inc.inc_lport;
1746         th->th_dport = sc->sc_inc.inc_fport;
1747
1748         if (flags & TH_SYN)
1749                 th->th_seq = htonl(sc->sc_iss);
1750         else
1751                 th->th_seq = htonl(sc->sc_iss + 1);
1752         th->th_ack = htonl(sc->sc_irs + 1);
1753         th->th_off = sizeof(struct tcphdr) >> 2;
1754         th->th_x2 = 0;
1755         th->th_flags = flags;
1756         th->th_win = htons(sc->sc_wnd);
1757         th->th_urp = 0;
1758
1759         if ((flags & TH_SYN) && (sc->sc_flags & SCF_ECN)) {
1760                 th->th_flags |= TH_ECE;
1761                 TCPSTAT_INC(tcps_ecn_shs);
1762         }
1763
1764         /* Tack on the TCP options. */
1765         if ((sc->sc_flags & SCF_NOOPT) == 0) {
1766                 to.to_flags = 0;
1767
1768                 if (flags & TH_SYN) {
1769                         to.to_mss = mssopt;
1770                         to.to_flags = TOF_MSS;
1771                         if (sc->sc_flags & SCF_WINSCALE) {
1772                                 to.to_wscale = sc->sc_requested_r_scale;
1773                                 to.to_flags |= TOF_SCALE;
1774                         }
1775                         if (sc->sc_flags & SCF_SACK)
1776                                 to.to_flags |= TOF_SACKPERM;
1777 #if defined(IPSEC_SUPPORT) || defined(TCP_SIGNATURE)
1778                         if (sc->sc_flags & SCF_SIGNATURE)
1779                                 to.to_flags |= TOF_SIGNATURE;
1780 #endif
1781                         if (sc->sc_tfo_cookie) {
1782                                 to.to_flags |= TOF_FASTOPEN;
1783                                 to.to_tfo_len = TCP_FASTOPEN_COOKIE_LEN;
1784                                 to.to_tfo_cookie = sc->sc_tfo_cookie;
1785                                 /* don't send cookie again when retransmitting response */
1786                                 sc->sc_tfo_cookie = NULL;
1787                         }
1788                 }
1789                 if (sc->sc_flags & SCF_TIMESTAMP) {
1790                         to.to_tsval = sc->sc_tsoff + tcp_ts_getticks();
1791                         to.to_tsecr = sc->sc_tsreflect;
1792                         to.to_flags |= TOF_TS;
1793                 }
1794                 optlen = tcp_addoptions(&to, (u_char *)(th + 1));
1795
1796                 /* Adjust headers by option size. */
1797                 th->th_off = (sizeof(struct tcphdr) + optlen) >> 2;
1798                 m->m_len += optlen;
1799                 m->m_pkthdr.len += optlen;
1800 #ifdef INET6
1801                 if (sc->sc_inc.inc_flags & INC_ISIPV6)
1802                         ip6->ip6_plen = htons(ntohs(ip6->ip6_plen) + optlen);
1803                 else
1804 #endif
1805                         ip->ip_len = htons(ntohs(ip->ip_len) + optlen);
1806 #if defined(IPSEC_SUPPORT) || defined(TCP_SIGNATURE)
1807                 if (sc->sc_flags & SCF_SIGNATURE) {
1808                         KASSERT(to.to_flags & TOF_SIGNATURE,
1809                             ("tcp_addoptions() didn't set tcp_signature"));
1810
1811                         /* NOTE: to.to_signature is inside of mbuf */
1812                         if (!TCPMD5_ENABLED() ||
1813                             TCPMD5_OUTPUT(m, th, to.to_signature) != 0) {
1814                                 m_freem(m);
1815                                 return (EACCES);
1816                         }
1817                 }
1818 #endif
1819         } else
1820                 optlen = 0;
1821
1822         M_SETFIB(m, sc->sc_inc.inc_fibnum);
1823         m->m_pkthdr.csum_data = offsetof(struct tcphdr, th_sum);
1824         /*
1825          * If we have peer's SYN and it has a flowid, then let's assign it to
1826          * our SYN|ACK.  ip6_output() and ip_output() will not assign flowid
1827          * to SYN|ACK due to lack of inp here.
1828          */
1829         if (m0 != NULL && M_HASHTYPE_GET(m0) != M_HASHTYPE_NONE) {
1830                 m->m_pkthdr.flowid = m0->m_pkthdr.flowid;
1831                 M_HASHTYPE_SET(m, M_HASHTYPE_GET(m0));
1832         }
1833 #ifdef INET6
1834         if (sc->sc_inc.inc_flags & INC_ISIPV6) {
1835                 m->m_pkthdr.csum_flags = CSUM_TCP_IPV6;
1836                 th->th_sum = in6_cksum_pseudo(ip6, tlen + optlen - hlen,
1837                     IPPROTO_TCP, 0);
1838                 ip6->ip6_hlim = in6_selecthlim(NULL, NULL);
1839 #ifdef TCP_OFFLOAD
1840                 if (ADDED_BY_TOE(sc)) {
1841                         struct toedev *tod = sc->sc_tod;
1842
1843                         error = tod->tod_syncache_respond(tod, sc->sc_todctx, m);
1844
1845                         return (error);
1846                 }
1847 #endif
1848                 TCP_PROBE5(send, NULL, NULL, ip6, NULL, th);
1849                 error = ip6_output(m, NULL, NULL, 0, NULL, NULL, NULL);
1850         }
1851 #endif
1852 #if defined(INET6) && defined(INET)
1853         else
1854 #endif
1855 #ifdef INET
1856         {
1857                 m->m_pkthdr.csum_flags = CSUM_TCP;
1858                 th->th_sum = in_pseudo(ip->ip_src.s_addr, ip->ip_dst.s_addr,
1859                     htons(tlen + optlen - hlen + IPPROTO_TCP));
1860 #ifdef TCP_OFFLOAD
1861                 if (ADDED_BY_TOE(sc)) {
1862                         struct toedev *tod = sc->sc_tod;
1863
1864                         error = tod->tod_syncache_respond(tod, sc->sc_todctx, m);
1865
1866                         return (error);
1867                 }
1868 #endif
1869                 TCP_PROBE5(send, NULL, NULL, ip, NULL, th);
1870                 error = ip_output(m, sc->sc_ipopts, NULL, 0, NULL, NULL);
1871         }
1872 #endif
1873         return (error);
1874 }
1875
1876 /*
1877  * The purpose of syncookies is to handle spoofed SYN flooding DoS attacks
1878  * that exceed the capacity of the syncache by avoiding the storage of any
1879  * of the SYNs we receive.  Syncookies defend against blind SYN flooding
1880  * attacks where the attacker does not have access to our responses.
1881  *
1882  * Syncookies encode and include all necessary information about the
1883  * connection setup within the SYN|ACK that we send back.  That way we
1884  * can avoid keeping any local state until the ACK to our SYN|ACK returns
1885  * (if ever).  Normally the syncache and syncookies are running in parallel
1886  * with the latter taking over when the former is exhausted.  When matching
1887  * syncache entry is found the syncookie is ignored.
1888  *
1889  * The only reliable information persisting the 3WHS is our initial sequence
1890  * number ISS of 32 bits.  Syncookies embed a cryptographically sufficient
1891  * strong hash (MAC) value and a few bits of TCP SYN options in the ISS
1892  * of our SYN|ACK.  The MAC can be recomputed when the ACK to our SYN|ACK
1893  * returns and signifies a legitimate connection if it matches the ACK.
1894  *
1895  * The available space of 32 bits to store the hash and to encode the SYN
1896  * option information is very tight and we should have at least 24 bits for
1897  * the MAC to keep the number of guesses by blind spoofing reasonably high.
1898  *
1899  * SYN option information we have to encode to fully restore a connection:
1900  * MSS: is imporant to chose an optimal segment size to avoid IP level
1901  *   fragmentation along the path.  The common MSS values can be encoded
1902  *   in a 3-bit table.  Uncommon values are captured by the next lower value
1903  *   in the table leading to a slight increase in packetization overhead.
1904  * WSCALE: is necessary to allow large windows to be used for high delay-
1905  *   bandwidth product links.  Not scaling the window when it was initially
1906  *   negotiated is bad for performance as lack of scaling further decreases
1907  *   the apparent available send window.  We only need to encode the WSCALE
1908  *   we received from the remote end.  Our end can be recalculated at any
1909  *   time.  The common WSCALE values can be encoded in a 3-bit table.
1910  *   Uncommon values are captured by the next lower value in the table
1911  *   making us under-estimate the available window size halving our
1912  *   theoretically possible maximum throughput for that connection.
1913  * SACK: Greatly assists in packet loss recovery and requires 1 bit.
1914  * TIMESTAMP and SIGNATURE is not encoded because they are permanent options
1915  *   that are included in all segments on a connection.  We enable them when
1916  *   the ACK has them.
1917  *
1918  * Security of syncookies and attack vectors:
1919  *
1920  * The MAC is computed over (faddr||laddr||fport||lport||irs||flags||secmod)
1921  * together with the gloabl secret to make it unique per connection attempt.
1922  * Thus any change of any of those parameters results in a different MAC output
1923  * in an unpredictable way unless a collision is encountered.  24 bits of the
1924  * MAC are embedded into the ISS.
1925  *
1926  * To prevent replay attacks two rotating global secrets are updated with a
1927  * new random value every 15 seconds.  The life-time of a syncookie is thus
1928  * 15-30 seconds.
1929  *
1930  * Vector 1: Attacking the secret.  This requires finding a weakness in the
1931  * MAC itself or the way it is used here.  The attacker can do a chosen plain
1932  * text attack by varying and testing the all parameters under his control.
1933  * The strength depends on the size and randomness of the secret, and the
1934  * cryptographic security of the MAC function.  Due to the constant updating
1935  * of the secret the attacker has at most 29.999 seconds to find the secret
1936  * and launch spoofed connections.  After that he has to start all over again.
1937  *
1938  * Vector 2: Collision attack on the MAC of a single ACK.  With a 24 bit MAC
1939  * size an average of 4,823 attempts are required for a 50% chance of success
1940  * to spoof a single syncookie (birthday collision paradox).  However the
1941  * attacker is blind and doesn't know if one of his attempts succeeded unless
1942  * he has a side channel to interfere success from.  A single connection setup
1943  * success average of 90% requires 8,790 packets, 99.99% requires 17,578 packets.
1944  * This many attempts are required for each one blind spoofed connection.  For
1945  * every additional spoofed connection he has to launch another N attempts.
1946  * Thus for a sustained rate 100 spoofed connections per second approximately
1947  * 1,800,000 packets per second would have to be sent.
1948  *
1949  * NB: The MAC function should be fast so that it doesn't become a CPU
1950  * exhaustion attack vector itself.
1951  *
1952  * References:
1953  *  RFC4987 TCP SYN Flooding Attacks and Common Mitigations
1954  *  SYN cookies were first proposed by cryptographer Dan J. Bernstein in 1996
1955  *   http://cr.yp.to/syncookies.html    (overview)
1956  *   http://cr.yp.to/syncookies/archive (details)
1957  *
1958  *
1959  * Schematic construction of a syncookie enabled Initial Sequence Number:
1960  *  0        1         2         3
1961  *  12345678901234567890123456789012
1962  * |xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxWWWMMMSP|
1963  *
1964  *  x 24 MAC (truncated)
1965  *  W  3 Send Window Scale index
1966  *  M  3 MSS index
1967  *  S  1 SACK permitted
1968  *  P  1 Odd/even secret
1969  */
1970
1971 /*
1972  * Distribution and probability of certain MSS values.  Those in between are
1973  * rounded down to the next lower one.
1974  * [An Analysis of TCP Maximum Segment Sizes, S. Alcock and R. Nelson, 2011]
1975  *                            .2%  .3%   5%    7%    7%    20%   15%   45%
1976  */
1977 static int tcp_sc_msstab[] = { 216, 536, 1200, 1360, 1400, 1440, 1452, 1460 };
1978
1979 /*
1980  * Distribution and probability of certain WSCALE values.  We have to map the
1981  * (send) window scale (shift) option with a range of 0-14 from 4 bits into 3
1982  * bits based on prevalence of certain values.  Where we don't have an exact
1983  * match for are rounded down to the next lower one letting us under-estimate
1984  * the true available window.  At the moment this would happen only for the
1985  * very uncommon values 3, 5 and those above 8 (more than 16MB socket buffer
1986  * and window size).  The absence of the WSCALE option (no scaling in either
1987  * direction) is encoded with index zero.
1988  * [WSCALE values histograms, Allman, 2012]
1989  *                            X 10 10 35  5  6 14 10%   by host
1990  *                            X 11  4  5  5 18 49  3%   by connections
1991  */
1992 static int tcp_sc_wstab[] = { 0, 0, 1, 2, 4, 6, 7, 8 };
1993
1994 /*
1995  * Compute the MAC for the SYN cookie.  SIPHASH-2-4 is chosen for its speed
1996  * and good cryptographic properties.
1997  */
1998 static uint32_t
1999 syncookie_mac(struct in_conninfo *inc, tcp_seq irs, uint8_t flags,
2000     uint8_t *secbits, uintptr_t secmod)
2001 {
2002         SIPHASH_CTX ctx;
2003         uint32_t siphash[2];
2004
2005         SipHash24_Init(&ctx);
2006         SipHash_SetKey(&ctx, secbits);
2007         switch (inc->inc_flags & INC_ISIPV6) {
2008 #ifdef INET
2009         case 0:
2010                 SipHash_Update(&ctx, &inc->inc_faddr, sizeof(inc->inc_faddr));
2011                 SipHash_Update(&ctx, &inc->inc_laddr, sizeof(inc->inc_laddr));
2012                 break;
2013 #endif
2014 #ifdef INET6
2015         case INC_ISIPV6:
2016                 SipHash_Update(&ctx, &inc->inc6_faddr, sizeof(inc->inc6_faddr));
2017                 SipHash_Update(&ctx, &inc->inc6_laddr, sizeof(inc->inc6_laddr));
2018                 break;
2019 #endif
2020         }
2021         SipHash_Update(&ctx, &inc->inc_fport, sizeof(inc->inc_fport));
2022         SipHash_Update(&ctx, &inc->inc_lport, sizeof(inc->inc_lport));
2023         SipHash_Update(&ctx, &irs, sizeof(irs));
2024         SipHash_Update(&ctx, &flags, sizeof(flags));
2025         SipHash_Update(&ctx, &secmod, sizeof(secmod));
2026         SipHash_Final((u_int8_t *)&siphash, &ctx);
2027
2028         return (siphash[0] ^ siphash[1]);
2029 }
2030
2031 static tcp_seq
2032 syncookie_generate(struct syncache_head *sch, struct syncache *sc)
2033 {
2034         u_int i, secbit, wscale;
2035         uint32_t iss, hash;
2036         uint8_t *secbits;
2037         union syncookie cookie;
2038
2039         SCH_LOCK_ASSERT(sch);
2040
2041         cookie.cookie = 0;
2042
2043         /* Map our computed MSS into the 3-bit index. */
2044         for (i = nitems(tcp_sc_msstab) - 1;
2045              tcp_sc_msstab[i] > sc->sc_peer_mss && i > 0;
2046              i--)
2047                 ;
2048         cookie.flags.mss_idx = i;
2049
2050         /*
2051          * Map the send window scale into the 3-bit index but only if
2052          * the wscale option was received.
2053          */
2054         if (sc->sc_flags & SCF_WINSCALE) {
2055                 wscale = sc->sc_requested_s_scale;
2056                 for (i = nitems(tcp_sc_wstab) - 1;
2057                     tcp_sc_wstab[i] > wscale && i > 0;
2058                      i--)
2059                         ;
2060                 cookie.flags.wscale_idx = i;
2061         }
2062
2063         /* Can we do SACK? */
2064         if (sc->sc_flags & SCF_SACK)
2065                 cookie.flags.sack_ok = 1;
2066
2067         /* Which of the two secrets to use. */
2068         secbit = sch->sch_sc->secret.oddeven & 0x1;
2069         cookie.flags.odd_even = secbit;
2070
2071         secbits = sch->sch_sc->secret.key[secbit];
2072         hash = syncookie_mac(&sc->sc_inc, sc->sc_irs, cookie.cookie, secbits,
2073             (uintptr_t)sch);
2074
2075         /*
2076          * Put the flags into the hash and XOR them to get better ISS number
2077          * variance.  This doesn't enhance the cryptographic strength and is
2078          * done to prevent the 8 cookie bits from showing up directly on the
2079          * wire.
2080          */
2081         iss = hash & ~0xff;
2082         iss |= cookie.cookie ^ (hash >> 24);
2083
2084         TCPSTAT_INC(tcps_sc_sendcookie);
2085         return (iss);
2086 }
2087
2088 static struct syncache *
2089 syncookie_lookup(struct in_conninfo *inc, struct syncache_head *sch, 
2090     struct syncache *sc, struct tcphdr *th, struct tcpopt *to,
2091     struct socket *lso)
2092 {
2093         uint32_t hash;
2094         uint8_t *secbits;
2095         tcp_seq ack, seq;
2096         int wnd, wscale = 0;
2097         union syncookie cookie;
2098
2099         SCH_LOCK_ASSERT(sch);
2100
2101         /*
2102          * Pull information out of SYN-ACK/ACK and revert sequence number
2103          * advances.
2104          */
2105         ack = th->th_ack - 1;
2106         seq = th->th_seq - 1;
2107
2108         /*
2109          * Unpack the flags containing enough information to restore the
2110          * connection.
2111          */
2112         cookie.cookie = (ack & 0xff) ^ (ack >> 24);
2113
2114         /* Which of the two secrets to use. */
2115         secbits = sch->sch_sc->secret.key[cookie.flags.odd_even];
2116
2117         hash = syncookie_mac(inc, seq, cookie.cookie, secbits, (uintptr_t)sch);
2118
2119         /* The recomputed hash matches the ACK if this was a genuine cookie. */
2120         if ((ack & ~0xff) != (hash & ~0xff))
2121                 return (NULL);
2122
2123         /* Fill in the syncache values. */
2124         sc->sc_flags = 0;
2125         bcopy(inc, &sc->sc_inc, sizeof(struct in_conninfo));
2126         sc->sc_ipopts = NULL;
2127         
2128         sc->sc_irs = seq;
2129         sc->sc_iss = ack;
2130
2131         switch (inc->inc_flags & INC_ISIPV6) {
2132 #ifdef INET
2133         case 0:
2134                 sc->sc_ip_ttl = sotoinpcb(lso)->inp_ip_ttl;
2135                 sc->sc_ip_tos = sotoinpcb(lso)->inp_ip_tos;
2136                 break;
2137 #endif
2138 #ifdef INET6
2139         case INC_ISIPV6:
2140                 if (sotoinpcb(lso)->inp_flags & IN6P_AUTOFLOWLABEL)
2141                         sc->sc_flowlabel = sc->sc_iss & IPV6_FLOWLABEL_MASK;
2142                 break;
2143 #endif
2144         }
2145
2146         sc->sc_peer_mss = tcp_sc_msstab[cookie.flags.mss_idx];
2147
2148         /* We can simply recompute receive window scale we sent earlier. */
2149         while (wscale < TCP_MAX_WINSHIFT && (TCP_MAXWIN << wscale) < sb_max)
2150                 wscale++;
2151
2152         /* Only use wscale if it was enabled in the orignal SYN. */
2153         if (cookie.flags.wscale_idx > 0) {
2154                 sc->sc_requested_r_scale = wscale;
2155                 sc->sc_requested_s_scale = tcp_sc_wstab[cookie.flags.wscale_idx];
2156                 sc->sc_flags |= SCF_WINSCALE;
2157         }
2158
2159         wnd = lso->sol_sbrcv_hiwat;
2160         wnd = imax(wnd, 0);
2161         wnd = imin(wnd, TCP_MAXWIN);
2162         sc->sc_wnd = wnd;
2163
2164         if (cookie.flags.sack_ok)
2165                 sc->sc_flags |= SCF_SACK;
2166
2167         if (to->to_flags & TOF_TS) {
2168                 sc->sc_flags |= SCF_TIMESTAMP;
2169                 sc->sc_tsreflect = to->to_tsval;
2170                 sc->sc_tsoff = tcp_new_ts_offset(inc);
2171         }
2172
2173         if (to->to_flags & TOF_SIGNATURE)
2174                 sc->sc_flags |= SCF_SIGNATURE;
2175
2176         sc->sc_rxmits = 0;
2177
2178         TCPSTAT_INC(tcps_sc_recvcookie);
2179         return (sc);
2180 }
2181
2182 #ifdef INVARIANTS
2183 static int
2184 syncookie_cmp(struct in_conninfo *inc, struct syncache_head *sch,
2185     struct syncache *sc, struct tcphdr *th, struct tcpopt *to,
2186     struct socket *lso)
2187 {
2188         struct syncache scs, *scx;
2189         char *s;
2190
2191         bzero(&scs, sizeof(scs));
2192         scx = syncookie_lookup(inc, sch, &scs, th, to, lso);
2193
2194         if ((s = tcp_log_addrs(inc, th, NULL, NULL)) == NULL)
2195                 return (0);
2196
2197         if (scx != NULL) {
2198                 if (sc->sc_peer_mss != scx->sc_peer_mss)
2199                         log(LOG_DEBUG, "%s; %s: mss different %i vs %i\n",
2200                             s, __func__, sc->sc_peer_mss, scx->sc_peer_mss);
2201
2202                 if (sc->sc_requested_r_scale != scx->sc_requested_r_scale)
2203                         log(LOG_DEBUG, "%s; %s: rwscale different %i vs %i\n",
2204                             s, __func__, sc->sc_requested_r_scale,
2205                             scx->sc_requested_r_scale);
2206
2207                 if (sc->sc_requested_s_scale != scx->sc_requested_s_scale)
2208                         log(LOG_DEBUG, "%s; %s: swscale different %i vs %i\n",
2209                             s, __func__, sc->sc_requested_s_scale,
2210                             scx->sc_requested_s_scale);
2211
2212                 if ((sc->sc_flags & SCF_SACK) != (scx->sc_flags & SCF_SACK))
2213                         log(LOG_DEBUG, "%s; %s: SACK different\n", s, __func__);
2214         }
2215
2216         if (s != NULL)
2217                 free(s, M_TCPLOG);
2218         return (0);
2219 }
2220 #endif /* INVARIANTS */
2221
2222 static void
2223 syncookie_reseed(void *arg)
2224 {
2225         struct tcp_syncache *sc = arg;
2226         uint8_t *secbits;
2227         int secbit;
2228
2229         /*
2230          * Reseeding the secret doesn't have to be protected by a lock.
2231          * It only must be ensured that the new random values are visible
2232          * to all CPUs in a SMP environment.  The atomic with release
2233          * semantics ensures that.
2234          */
2235         secbit = (sc->secret.oddeven & 0x1) ? 0 : 1;
2236         secbits = sc->secret.key[secbit];
2237         arc4rand(secbits, SYNCOOKIE_SECRET_SIZE, 0);
2238         atomic_add_rel_int(&sc->secret.oddeven, 1);
2239
2240         /* Reschedule ourself. */
2241         callout_schedule(&sc->secret.reseed, SYNCOOKIE_LIFETIME * hz);
2242 }
2243
2244 /*
2245  * Exports the syncache entries to userland so that netstat can display
2246  * them alongside the other sockets.  This function is intended to be
2247  * called only from tcp_pcblist.
2248  *
2249  * Due to concurrency on an active system, the number of pcbs exported
2250  * may have no relation to max_pcbs.  max_pcbs merely indicates the
2251  * amount of space the caller allocated for this function to use.
2252  */
2253 int
2254 syncache_pcblist(struct sysctl_req *req, int max_pcbs, int *pcbs_exported)
2255 {
2256         struct xtcpcb xt;
2257         struct syncache *sc;
2258         struct syncache_head *sch;
2259         int count, error, i;
2260
2261         for (count = 0, error = 0, i = 0; i < V_tcp_syncache.hashsize; i++) {
2262                 sch = &V_tcp_syncache.hashbase[i];
2263                 SCH_LOCK(sch);
2264                 TAILQ_FOREACH(sc, &sch->sch_bucket, sc_hash) {
2265                         if (count >= max_pcbs) {
2266                                 SCH_UNLOCK(sch);
2267                                 goto exit;
2268                         }
2269                         if (cr_cansee(req->td->td_ucred, sc->sc_cred) != 0)
2270                                 continue;
2271                         bzero(&xt, sizeof(xt));
2272                         xt.xt_len = sizeof(xt);
2273                         if (sc->sc_inc.inc_flags & INC_ISIPV6)
2274                                 xt.xt_inp.inp_vflag = INP_IPV6;
2275                         else
2276                                 xt.xt_inp.inp_vflag = INP_IPV4;
2277                         bcopy(&sc->sc_inc, &xt.xt_inp.inp_inc,
2278                             sizeof (struct in_conninfo));
2279                         xt.t_state = TCPS_SYN_RECEIVED;
2280                         xt.xt_inp.xi_socket.xso_protocol = IPPROTO_TCP;
2281                         xt.xt_inp.xi_socket.xso_len = sizeof (struct xsocket);
2282                         xt.xt_inp.xi_socket.so_type = SOCK_STREAM;
2283                         xt.xt_inp.xi_socket.so_state = SS_ISCONNECTING;
2284                         error = SYSCTL_OUT(req, &xt, sizeof xt);
2285                         if (error) {
2286                                 SCH_UNLOCK(sch);
2287                                 goto exit;
2288                         }
2289                         count++;
2290                 }
2291                 SCH_UNLOCK(sch);
2292         }
2293 exit:
2294         *pcbs_exported = count;
2295         return error;
2296 }