]> CyberLeo.Net >> Repos - FreeBSD/FreeBSD.git/blob - sys/netinet/tcp_syncache.c
MFC r339989, r339991:
[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 of 3 * (1 + 2 + 4 + 8) == 45 seconds,
158  * the odds are that the user has given up attempting to connect by then.
159  */
160 #define SYNCACHE_MAXREXMTS              3
161
162 /* Arbitrary values */
163 #define TCP_SYNCACHE_HASHSIZE           512
164 #define TCP_SYNCACHE_BUCKETLIMIT        30
165
166 VNET_DEFINE_STATIC(struct tcp_syncache, tcp_syncache);
167 #define V_tcp_syncache                  VNET(tcp_syncache)
168
169 static SYSCTL_NODE(_net_inet_tcp, OID_AUTO, syncache, CTLFLAG_RW, 0,
170     "TCP SYN cache");
171
172 SYSCTL_UINT(_net_inet_tcp_syncache, OID_AUTO, bucketlimit, CTLFLAG_VNET | CTLFLAG_RDTUN,
173     &VNET_NAME(tcp_syncache.bucket_limit), 0,
174     "Per-bucket hash limit for syncache");
175
176 SYSCTL_UINT(_net_inet_tcp_syncache, OID_AUTO, cachelimit, CTLFLAG_VNET | CTLFLAG_RDTUN,
177     &VNET_NAME(tcp_syncache.cache_limit), 0,
178     "Overall entry limit for syncache");
179
180 SYSCTL_UMA_CUR(_net_inet_tcp_syncache, OID_AUTO, count, CTLFLAG_VNET,
181     &VNET_NAME(tcp_syncache.zone), "Current number of entries in syncache");
182
183 SYSCTL_UINT(_net_inet_tcp_syncache, OID_AUTO, hashsize, CTLFLAG_VNET | CTLFLAG_RDTUN,
184     &VNET_NAME(tcp_syncache.hashsize), 0,
185     "Size of TCP syncache hashtable");
186
187 static int
188 sysctl_net_inet_tcp_syncache_rexmtlimit_check(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
189 {
190         int error;
191         u_int new;
192
193         new = V_tcp_syncache.rexmt_limit;
194         error = sysctl_handle_int(oidp, &new, 0, req);
195         if ((error == 0) && (req->newptr != NULL)) {
196                 if (new > TCP_MAXRXTSHIFT)
197                         error = EINVAL;
198                 else
199                         V_tcp_syncache.rexmt_limit = new;
200         }
201         return (error);
202 }
203
204 SYSCTL_PROC(_net_inet_tcp_syncache, OID_AUTO, rexmtlimit,
205     CTLFLAG_VNET | CTLTYPE_UINT | CTLFLAG_RW,
206     &VNET_NAME(tcp_syncache.rexmt_limit), 0,
207     sysctl_net_inet_tcp_syncache_rexmtlimit_check, "UI",
208     "Limit on SYN/ACK retransmissions");
209
210 VNET_DEFINE(int, tcp_sc_rst_sock_fail) = 1;
211 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp_syncache, OID_AUTO, rst_on_sock_fail,
212     CTLFLAG_VNET | CTLFLAG_RW, &VNET_NAME(tcp_sc_rst_sock_fail), 0,
213     "Send reset on socket allocation failure");
214
215 static MALLOC_DEFINE(M_SYNCACHE, "syncache", "TCP syncache");
216
217 #define SCH_LOCK(sch)           mtx_lock(&(sch)->sch_mtx)
218 #define SCH_UNLOCK(sch)         mtx_unlock(&(sch)->sch_mtx)
219 #define SCH_LOCK_ASSERT(sch)    mtx_assert(&(sch)->sch_mtx, MA_OWNED)
220
221 /*
222  * Requires the syncache entry to be already removed from the bucket list.
223  */
224 static void
225 syncache_free(struct syncache *sc)
226 {
227
228         if (sc->sc_ipopts)
229                 (void) m_free(sc->sc_ipopts);
230         if (sc->sc_cred)
231                 crfree(sc->sc_cred);
232 #ifdef MAC
233         mac_syncache_destroy(&sc->sc_label);
234 #endif
235
236         uma_zfree(V_tcp_syncache.zone, sc);
237 }
238
239 void
240 syncache_init(void)
241 {
242         int i;
243
244         V_tcp_syncache.hashsize = TCP_SYNCACHE_HASHSIZE;
245         V_tcp_syncache.bucket_limit = TCP_SYNCACHE_BUCKETLIMIT;
246         V_tcp_syncache.rexmt_limit = SYNCACHE_MAXREXMTS;
247         V_tcp_syncache.hash_secret = arc4random();
248
249         TUNABLE_INT_FETCH("net.inet.tcp.syncache.hashsize",
250             &V_tcp_syncache.hashsize);
251         TUNABLE_INT_FETCH("net.inet.tcp.syncache.bucketlimit",
252             &V_tcp_syncache.bucket_limit);
253         if (!powerof2(V_tcp_syncache.hashsize) ||
254             V_tcp_syncache.hashsize == 0) {
255                 printf("WARNING: syncache hash size is not a power of 2.\n");
256                 V_tcp_syncache.hashsize = TCP_SYNCACHE_HASHSIZE;
257         }
258         V_tcp_syncache.hashmask = V_tcp_syncache.hashsize - 1;
259
260         /* Set limits. */
261         V_tcp_syncache.cache_limit =
262             V_tcp_syncache.hashsize * V_tcp_syncache.bucket_limit;
263         TUNABLE_INT_FETCH("net.inet.tcp.syncache.cachelimit",
264             &V_tcp_syncache.cache_limit);
265
266         /* Allocate the hash table. */
267         V_tcp_syncache.hashbase = malloc(V_tcp_syncache.hashsize *
268             sizeof(struct syncache_head), M_SYNCACHE, M_WAITOK | M_ZERO);
269
270 #ifdef VIMAGE
271         V_tcp_syncache.vnet = curvnet;
272 #endif
273
274         /* Initialize the hash buckets. */
275         for (i = 0; i < V_tcp_syncache.hashsize; i++) {
276                 TAILQ_INIT(&V_tcp_syncache.hashbase[i].sch_bucket);
277                 mtx_init(&V_tcp_syncache.hashbase[i].sch_mtx, "tcp_sc_head",
278                          NULL, MTX_DEF);
279                 callout_init_mtx(&V_tcp_syncache.hashbase[i].sch_timer,
280                          &V_tcp_syncache.hashbase[i].sch_mtx, 0);
281                 V_tcp_syncache.hashbase[i].sch_length = 0;
282                 V_tcp_syncache.hashbase[i].sch_sc = &V_tcp_syncache;
283                 V_tcp_syncache.hashbase[i].sch_last_overflow =
284                     -(SYNCOOKIE_LIFETIME + 1);
285         }
286
287         /* Create the syncache entry zone. */
288         V_tcp_syncache.zone = uma_zcreate("syncache", sizeof(struct syncache),
289             NULL, NULL, NULL, NULL, UMA_ALIGN_PTR, 0);
290         V_tcp_syncache.cache_limit = uma_zone_set_max(V_tcp_syncache.zone,
291             V_tcp_syncache.cache_limit);
292
293         /* Start the SYN cookie reseeder callout. */
294         callout_init(&V_tcp_syncache.secret.reseed, 1);
295         arc4rand(V_tcp_syncache.secret.key[0], SYNCOOKIE_SECRET_SIZE, 0);
296         arc4rand(V_tcp_syncache.secret.key[1], SYNCOOKIE_SECRET_SIZE, 0);
297         callout_reset(&V_tcp_syncache.secret.reseed, SYNCOOKIE_LIFETIME * hz,
298             syncookie_reseed, &V_tcp_syncache);
299 }
300
301 #ifdef VIMAGE
302 void
303 syncache_destroy(void)
304 {
305         struct syncache_head *sch;
306         struct syncache *sc, *nsc;
307         int i;
308
309         /*
310          * Stop the re-seed timer before freeing resources.  No need to
311          * possibly schedule it another time.
312          */
313         callout_drain(&V_tcp_syncache.secret.reseed);
314
315         /* Cleanup hash buckets: stop timers, free entries, destroy locks. */
316         for (i = 0; i < V_tcp_syncache.hashsize; i++) {
317
318                 sch = &V_tcp_syncache.hashbase[i];
319                 callout_drain(&sch->sch_timer);
320
321                 SCH_LOCK(sch);
322                 TAILQ_FOREACH_SAFE(sc, &sch->sch_bucket, sc_hash, nsc)
323                         syncache_drop(sc, sch);
324                 SCH_UNLOCK(sch);
325                 KASSERT(TAILQ_EMPTY(&sch->sch_bucket),
326                     ("%s: sch->sch_bucket not empty", __func__));
327                 KASSERT(sch->sch_length == 0, ("%s: sch->sch_length %d not 0",
328                     __func__, sch->sch_length));
329                 mtx_destroy(&sch->sch_mtx);
330         }
331
332         KASSERT(uma_zone_get_cur(V_tcp_syncache.zone) == 0,
333             ("%s: cache_count not 0", __func__));
334
335         /* Free the allocated global resources. */
336         uma_zdestroy(V_tcp_syncache.zone);
337         free(V_tcp_syncache.hashbase, M_SYNCACHE);
338 }
339 #endif
340
341 /*
342  * Inserts a syncache entry into the specified bucket row.
343  * Locks and unlocks the syncache_head autonomously.
344  */
345 static void
346 syncache_insert(struct syncache *sc, struct syncache_head *sch)
347 {
348         struct syncache *sc2;
349
350         SCH_LOCK(sch);
351
352         /*
353          * Make sure that we don't overflow the per-bucket limit.
354          * If the bucket is full, toss the oldest element.
355          */
356         if (sch->sch_length >= V_tcp_syncache.bucket_limit) {
357                 KASSERT(!TAILQ_EMPTY(&sch->sch_bucket),
358                         ("sch->sch_length incorrect"));
359                 sc2 = TAILQ_LAST(&sch->sch_bucket, sch_head);
360                 sch->sch_last_overflow = time_uptime;
361                 syncache_drop(sc2, sch);
362                 TCPSTAT_INC(tcps_sc_bucketoverflow);
363         }
364
365         /* Put it into the bucket. */
366         TAILQ_INSERT_HEAD(&sch->sch_bucket, sc, sc_hash);
367         sch->sch_length++;
368
369 #ifdef TCP_OFFLOAD
370         if (ADDED_BY_TOE(sc)) {
371                 struct toedev *tod = sc->sc_tod;
372
373                 tod->tod_syncache_added(tod, sc->sc_todctx);
374         }
375 #endif
376
377         /* Reinitialize the bucket row's timer. */
378         if (sch->sch_length == 1)
379                 sch->sch_nextc = ticks + INT_MAX;
380         syncache_timeout(sc, sch, 1);
381
382         SCH_UNLOCK(sch);
383
384         TCPSTATES_INC(TCPS_SYN_RECEIVED);
385         TCPSTAT_INC(tcps_sc_added);
386 }
387
388 /*
389  * Remove and free entry from syncache bucket row.
390  * Expects locked syncache head.
391  */
392 static void
393 syncache_drop(struct syncache *sc, struct syncache_head *sch)
394 {
395
396         SCH_LOCK_ASSERT(sch);
397
398         TCPSTATES_DEC(TCPS_SYN_RECEIVED);
399         TAILQ_REMOVE(&sch->sch_bucket, sc, sc_hash);
400         sch->sch_length--;
401
402 #ifdef TCP_OFFLOAD
403         if (ADDED_BY_TOE(sc)) {
404                 struct toedev *tod = sc->sc_tod;
405
406                 tod->tod_syncache_removed(tod, sc->sc_todctx);
407         }
408 #endif
409
410         syncache_free(sc);
411 }
412
413 /*
414  * Engage/reengage time on bucket row.
415  */
416 static void
417 syncache_timeout(struct syncache *sc, struct syncache_head *sch, int docallout)
418 {
419         int rexmt;
420
421         if (sc->sc_rxmits == 0)
422                 rexmt = TCPTV_RTOBASE;
423         else
424                 TCPT_RANGESET(rexmt, TCPTV_RTOBASE * tcp_syn_backoff[sc->sc_rxmits],
425                     tcp_rexmit_min, TCPTV_REXMTMAX);
426         sc->sc_rxttime = ticks + rexmt;
427         sc->sc_rxmits++;
428         if (TSTMP_LT(sc->sc_rxttime, sch->sch_nextc)) {
429                 sch->sch_nextc = sc->sc_rxttime;
430                 if (docallout)
431                         callout_reset(&sch->sch_timer, sch->sch_nextc - ticks,
432                             syncache_timer, (void *)sch);
433         }
434 }
435
436 /*
437  * Walk the timer queues, looking for SYN,ACKs that need to be retransmitted.
438  * If we have retransmitted an entry the maximum number of times, expire it.
439  * One separate timer for each bucket row.
440  */
441 static void
442 syncache_timer(void *xsch)
443 {
444         struct syncache_head *sch = (struct syncache_head *)xsch;
445         struct syncache *sc, *nsc;
446         int tick = ticks;
447         char *s;
448
449         CURVNET_SET(sch->sch_sc->vnet);
450
451         /* NB: syncache_head has already been locked by the callout. */
452         SCH_LOCK_ASSERT(sch);
453
454         /*
455          * In the following cycle we may remove some entries and/or
456          * advance some timeouts, so re-initialize the bucket timer.
457          */
458         sch->sch_nextc = tick + INT_MAX;
459
460         TAILQ_FOREACH_SAFE(sc, &sch->sch_bucket, sc_hash, nsc) {
461                 /*
462                  * We do not check if the listen socket still exists
463                  * and accept the case where the listen socket may be
464                  * gone by the time we resend the SYN/ACK.  We do
465                  * not expect this to happens often. If it does,
466                  * then the RST will be sent by the time the remote
467                  * host does the SYN/ACK->ACK.
468                  */
469                 if (TSTMP_GT(sc->sc_rxttime, tick)) {
470                         if (TSTMP_LT(sc->sc_rxttime, sch->sch_nextc))
471                                 sch->sch_nextc = sc->sc_rxttime;
472                         continue;
473                 }
474                 if (sc->sc_rxmits > V_tcp_syncache.rexmt_limit) {
475                         if ((s = tcp_log_addrs(&sc->sc_inc, NULL, NULL, NULL))) {
476                                 log(LOG_DEBUG, "%s; %s: Retransmits exhausted, "
477                                     "giving up and removing syncache entry\n",
478                                     s, __func__);
479                                 free(s, M_TCPLOG);
480                         }
481                         syncache_drop(sc, sch);
482                         TCPSTAT_INC(tcps_sc_stale);
483                         continue;
484                 }
485                 if ((s = tcp_log_addrs(&sc->sc_inc, NULL, NULL, NULL))) {
486                         log(LOG_DEBUG, "%s; %s: Response timeout, "
487                             "retransmitting (%u) SYN|ACK\n",
488                             s, __func__, sc->sc_rxmits);
489                         free(s, M_TCPLOG);
490                 }
491
492                 syncache_respond(sc, sch, NULL, TH_SYN|TH_ACK);
493                 TCPSTAT_INC(tcps_sc_retransmitted);
494                 syncache_timeout(sc, sch, 0);
495         }
496         if (!TAILQ_EMPTY(&(sch)->sch_bucket))
497                 callout_reset(&(sch)->sch_timer, (sch)->sch_nextc - tick,
498                         syncache_timer, (void *)(sch));
499         CURVNET_RESTORE();
500 }
501
502 /*
503  * Find an entry in the syncache.
504  * Returns always with locked syncache_head plus a matching entry or NULL.
505  */
506 static struct syncache *
507 syncache_lookup(struct in_conninfo *inc, struct syncache_head **schp)
508 {
509         struct syncache *sc;
510         struct syncache_head *sch;
511         uint32_t hash;
512
513         /*
514          * The hash is built on foreign port + local port + foreign address.
515          * We rely on the fact that struct in_conninfo starts with 16 bits
516          * of foreign port, then 16 bits of local port then followed by 128
517          * bits of foreign address.  In case of IPv4 address, the first 3
518          * 32-bit words of the address always are zeroes.
519          */
520         hash = jenkins_hash32((uint32_t *)&inc->inc_ie, 5,
521             V_tcp_syncache.hash_secret) & V_tcp_syncache.hashmask;
522
523         sch = &V_tcp_syncache.hashbase[hash];
524         *schp = sch;
525         SCH_LOCK(sch);
526
527         /* Circle through bucket row to find matching entry. */
528         TAILQ_FOREACH(sc, &sch->sch_bucket, sc_hash)
529                 if (bcmp(&inc->inc_ie, &sc->sc_inc.inc_ie,
530                     sizeof(struct in_endpoints)) == 0)
531                         break;
532
533         return (sc);    /* Always returns with locked sch. */
534 }
535
536 /*
537  * This function is called when we get a RST for a
538  * non-existent connection, so that we can see if the
539  * connection is in the syn cache.  If it is, zap it.
540  * If required send a challenge ACK.
541  */
542 void
543 syncache_chkrst(struct in_conninfo *inc, struct tcphdr *th, struct mbuf *m)
544 {
545         struct syncache *sc;
546         struct syncache_head *sch;
547         char *s = NULL;
548
549         sc = syncache_lookup(inc, &sch);        /* returns locked sch */
550         SCH_LOCK_ASSERT(sch);
551
552         /*
553          * Any RST to our SYN|ACK must not carry ACK, SYN or FIN flags.
554          * See RFC 793 page 65, section SEGMENT ARRIVES.
555          */
556         if (th->th_flags & (TH_ACK|TH_SYN|TH_FIN)) {
557                 if ((s = tcp_log_addrs(inc, th, NULL, NULL)))
558                         log(LOG_DEBUG, "%s; %s: Spurious RST with ACK, SYN or "
559                             "FIN flag set, segment ignored\n", s, __func__);
560                 TCPSTAT_INC(tcps_badrst);
561                 goto done;
562         }
563
564         /*
565          * No corresponding connection was found in syncache.
566          * If syncookies are enabled and possibly exclusively
567          * used, or we are under memory pressure, a valid RST
568          * may not find a syncache entry.  In that case we're
569          * done and no SYN|ACK retransmissions will happen.
570          * Otherwise the RST was misdirected or spoofed.
571          */
572         if (sc == NULL) {
573                 if ((s = tcp_log_addrs(inc, th, NULL, NULL)))
574                         log(LOG_DEBUG, "%s; %s: Spurious RST without matching "
575                             "syncache entry (possibly syncookie only), "
576                             "segment ignored\n", s, __func__);
577                 TCPSTAT_INC(tcps_badrst);
578                 goto done;
579         }
580
581         /*
582          * If the RST bit is set, check the sequence number to see
583          * if this is a valid reset segment.
584          *
585          * RFC 793 page 37:
586          *   In all states except SYN-SENT, all reset (RST) segments
587          *   are validated by checking their SEQ-fields.  A reset is
588          *   valid if its sequence number is in the window.
589          *
590          * RFC 793 page 69:
591          *   There are four cases for the acceptability test for an incoming
592          *   segment:
593          *
594          * Segment Receive  Test
595          * Length  Window
596          * ------- -------  -------------------------------------------
597          *    0       0     SEG.SEQ = RCV.NXT
598          *    0      >0     RCV.NXT =< SEG.SEQ < RCV.NXT+RCV.WND
599          *   >0       0     not acceptable
600          *   >0      >0     RCV.NXT =< SEG.SEQ < RCV.NXT+RCV.WND
601          *               or RCV.NXT =< SEG.SEQ+SEG.LEN-1 < RCV.NXT+RCV.WND
602          *
603          * Note that when receiving a SYN segment in the LISTEN state,
604          * IRS is set to SEG.SEQ and RCV.NXT is set to SEG.SEQ+1, as
605          * described in RFC 793, page 66.
606          */
607         if ((SEQ_GEQ(th->th_seq, sc->sc_irs + 1) &&
608             SEQ_LT(th->th_seq, sc->sc_irs + 1 + sc->sc_wnd)) ||
609             (sc->sc_wnd == 0 && th->th_seq == sc->sc_irs + 1)) {
610                 if (V_tcp_insecure_rst ||
611                     th->th_seq == sc->sc_irs + 1) {
612                         syncache_drop(sc, sch);
613                         if ((s = tcp_log_addrs(inc, th, NULL, NULL)))
614                                 log(LOG_DEBUG,
615                                     "%s; %s: Our SYN|ACK was rejected, "
616                                     "connection attempt aborted by remote "
617                                     "endpoint\n",
618                                     s, __func__);
619                         TCPSTAT_INC(tcps_sc_reset);
620                 } else {
621                         TCPSTAT_INC(tcps_badrst);
622                         /* Send challenge ACK. */
623                         if ((s = tcp_log_addrs(inc, th, NULL, NULL)))
624                                 log(LOG_DEBUG, "%s; %s: RST with invalid "
625                                     " SEQ %u != NXT %u (+WND %u), "
626                                     "sending challenge ACK\n",
627                                     s, __func__,
628                                     th->th_seq, sc->sc_irs + 1, sc->sc_wnd);
629                         syncache_respond(sc, sch, m, TH_ACK);
630                 }
631         } else {
632                 if ((s = tcp_log_addrs(inc, th, NULL, NULL)))
633                         log(LOG_DEBUG, "%s; %s: RST with invalid SEQ %u != "
634                             "NXT %u (+WND %u), segment ignored\n",
635                             s, __func__,
636                             th->th_seq, sc->sc_irs + 1, sc->sc_wnd);
637                 TCPSTAT_INC(tcps_badrst);
638         }
639
640 done:
641         if (s != NULL)
642                 free(s, M_TCPLOG);
643         SCH_UNLOCK(sch);
644 }
645
646 void
647 syncache_badack(struct in_conninfo *inc)
648 {
649         struct syncache *sc;
650         struct syncache_head *sch;
651
652         sc = syncache_lookup(inc, &sch);        /* returns locked sch */
653         SCH_LOCK_ASSERT(sch);
654         if (sc != NULL) {
655                 syncache_drop(sc, sch);
656                 TCPSTAT_INC(tcps_sc_badack);
657         }
658         SCH_UNLOCK(sch);
659 }
660
661 void
662 syncache_unreach(struct in_conninfo *inc, tcp_seq th_seq)
663 {
664         struct syncache *sc;
665         struct syncache_head *sch;
666
667         sc = syncache_lookup(inc, &sch);        /* returns locked sch */
668         SCH_LOCK_ASSERT(sch);
669         if (sc == NULL)
670                 goto done;
671
672         /* If the sequence number != sc_iss, then it's a bogus ICMP msg */
673         if (ntohl(th_seq) != sc->sc_iss)
674                 goto done;
675
676         /*
677          * If we've rertransmitted 3 times and this is our second error,
678          * we remove the entry.  Otherwise, we allow it to continue on.
679          * This prevents us from incorrectly nuking an entry during a
680          * spurious network outage.
681          *
682          * See tcp_notify().
683          */
684         if ((sc->sc_flags & SCF_UNREACH) == 0 || sc->sc_rxmits < 3 + 1) {
685                 sc->sc_flags |= SCF_UNREACH;
686                 goto done;
687         }
688         syncache_drop(sc, sch);
689         TCPSTAT_INC(tcps_sc_unreach);
690 done:
691         SCH_UNLOCK(sch);
692 }
693
694 /*
695  * Build a new TCP socket structure from a syncache entry.
696  *
697  * On success return the newly created socket with its underlying inp locked.
698  */
699 static struct socket *
700 syncache_socket(struct syncache *sc, struct socket *lso, struct mbuf *m)
701 {
702         struct tcp_function_block *blk;
703         struct inpcb *inp = NULL;
704         struct socket *so;
705         struct tcpcb *tp;
706         int error;
707         char *s;
708
709         INP_INFO_RLOCK_ASSERT(&V_tcbinfo);
710
711         /*
712          * Ok, create the full blown connection, and set things up
713          * as they would have been set up if we had created the
714          * connection when the SYN arrived.  If we can't create
715          * the connection, abort it.
716          */
717         so = sonewconn(lso, 0);
718         if (so == NULL) {
719                 /*
720                  * Drop the connection; we will either send a RST or
721                  * have the peer retransmit its SYN again after its
722                  * RTO and try again.
723                  */
724                 TCPSTAT_INC(tcps_listendrop);
725                 if ((s = tcp_log_addrs(&sc->sc_inc, NULL, NULL, NULL))) {
726                         log(LOG_DEBUG, "%s; %s: Socket create failed "
727                             "due to limits or memory shortage\n",
728                             s, __func__);
729                         free(s, M_TCPLOG);
730                 }
731                 goto abort2;
732         }
733 #ifdef MAC
734         mac_socketpeer_set_from_mbuf(m, so);
735 #endif
736
737         inp = sotoinpcb(so);
738         inp->inp_inc.inc_fibnum = so->so_fibnum;
739         INP_WLOCK(inp);
740         /*
741          * Exclusive pcbinfo lock is not required in syncache socket case even
742          * if two inpcb locks can be acquired simultaneously:
743          *  - the inpcb in LISTEN state,
744          *  - the newly created inp.
745          *
746          * In this case, an inp cannot be at same time in LISTEN state and
747          * just created by an accept() call.
748          */
749         INP_HASH_WLOCK(&V_tcbinfo);
750
751         /* Insert new socket into PCB hash list. */
752         inp->inp_inc.inc_flags = sc->sc_inc.inc_flags;
753 #ifdef INET6
754         if (sc->sc_inc.inc_flags & INC_ISIPV6) {
755                 inp->inp_vflag &= ~INP_IPV4;
756                 inp->inp_vflag |= INP_IPV6;
757                 inp->in6p_laddr = sc->sc_inc.inc6_laddr;
758         } else {
759                 inp->inp_vflag &= ~INP_IPV6;
760                 inp->inp_vflag |= INP_IPV4;
761 #endif
762                 inp->inp_laddr = sc->sc_inc.inc_laddr;
763 #ifdef INET6
764         }
765 #endif
766
767         /*
768          * If there's an mbuf and it has a flowid, then let's initialise the
769          * inp with that particular flowid.
770          */
771         if (m != NULL && M_HASHTYPE_GET(m) != M_HASHTYPE_NONE) {
772                 inp->inp_flowid = m->m_pkthdr.flowid;
773                 inp->inp_flowtype = M_HASHTYPE_GET(m);
774         }
775
776         /*
777          * Install in the reservation hash table for now, but don't yet
778          * install a connection group since the full 4-tuple isn't yet
779          * configured.
780          */
781         inp->inp_lport = sc->sc_inc.inc_lport;
782         if ((error = in_pcbinshash_nopcbgroup(inp)) != 0) {
783                 /*
784                  * Undo the assignments above if we failed to
785                  * put the PCB on the hash lists.
786                  */
787 #ifdef INET6
788                 if (sc->sc_inc.inc_flags & INC_ISIPV6)
789                         inp->in6p_laddr = in6addr_any;
790                 else
791 #endif
792                         inp->inp_laddr.s_addr = INADDR_ANY;
793                 inp->inp_lport = 0;
794                 if ((s = tcp_log_addrs(&sc->sc_inc, NULL, NULL, NULL))) {
795                         log(LOG_DEBUG, "%s; %s: in_pcbinshash failed "
796                             "with error %i\n",
797                             s, __func__, error);
798                         free(s, M_TCPLOG);
799                 }
800                 INP_HASH_WUNLOCK(&V_tcbinfo);
801                 goto abort;
802         }
803 #ifdef INET6
804         if (inp->inp_vflag & INP_IPV6PROTO) {
805                 struct inpcb *oinp = sotoinpcb(lso);
806
807                 /*
808                  * Inherit socket options from the listening socket.
809                  * Note that in6p_inputopts are not (and should not be)
810                  * copied, since it stores previously received options and is
811                  * used to detect if each new option is different than the
812                  * previous one and hence should be passed to a user.
813                  * If we copied in6p_inputopts, a user would not be able to
814                  * receive options just after calling the accept system call.
815                  */
816                 inp->inp_flags |= oinp->inp_flags & INP_CONTROLOPTS;
817                 if (oinp->in6p_outputopts)
818                         inp->in6p_outputopts =
819                             ip6_copypktopts(oinp->in6p_outputopts, M_NOWAIT);
820         }
821
822         if (sc->sc_inc.inc_flags & INC_ISIPV6) {
823                 struct in6_addr laddr6;
824                 struct sockaddr_in6 sin6;
825
826                 sin6.sin6_family = AF_INET6;
827                 sin6.sin6_len = sizeof(sin6);
828                 sin6.sin6_addr = sc->sc_inc.inc6_faddr;
829                 sin6.sin6_port = sc->sc_inc.inc_fport;
830                 sin6.sin6_flowinfo = sin6.sin6_scope_id = 0;
831                 laddr6 = inp->in6p_laddr;
832                 if (IN6_IS_ADDR_UNSPECIFIED(&inp->in6p_laddr))
833                         inp->in6p_laddr = sc->sc_inc.inc6_laddr;
834                 if ((error = in6_pcbconnect_mbuf(inp, (struct sockaddr *)&sin6,
835                     thread0.td_ucred, m)) != 0) {
836                         inp->in6p_laddr = laddr6;
837                         if ((s = tcp_log_addrs(&sc->sc_inc, NULL, NULL, NULL))) {
838                                 log(LOG_DEBUG, "%s; %s: in6_pcbconnect failed "
839                                     "with error %i\n",
840                                     s, __func__, error);
841                                 free(s, M_TCPLOG);
842                         }
843                         INP_HASH_WUNLOCK(&V_tcbinfo);
844                         goto abort;
845                 }
846                 /* Override flowlabel from in6_pcbconnect. */
847                 inp->inp_flow &= ~IPV6_FLOWLABEL_MASK;
848                 inp->inp_flow |= sc->sc_flowlabel;
849         }
850 #endif /* INET6 */
851 #if defined(INET) && defined(INET6)
852         else
853 #endif
854 #ifdef INET
855         {
856                 struct in_addr laddr;
857                 struct sockaddr_in sin;
858
859                 inp->inp_options = (m) ? ip_srcroute(m) : NULL;
860                 
861                 if (inp->inp_options == NULL) {
862                         inp->inp_options = sc->sc_ipopts;
863                         sc->sc_ipopts = NULL;
864                 }
865
866                 sin.sin_family = AF_INET;
867                 sin.sin_len = sizeof(sin);
868                 sin.sin_addr = sc->sc_inc.inc_faddr;
869                 sin.sin_port = sc->sc_inc.inc_fport;
870                 bzero((caddr_t)sin.sin_zero, sizeof(sin.sin_zero));
871                 laddr = inp->inp_laddr;
872                 if (inp->inp_laddr.s_addr == INADDR_ANY)
873                         inp->inp_laddr = sc->sc_inc.inc_laddr;
874                 if ((error = in_pcbconnect_mbuf(inp, (struct sockaddr *)&sin,
875                     thread0.td_ucred, m)) != 0) {
876                         inp->inp_laddr = laddr;
877                         if ((s = tcp_log_addrs(&sc->sc_inc, NULL, NULL, NULL))) {
878                                 log(LOG_DEBUG, "%s; %s: in_pcbconnect failed "
879                                     "with error %i\n",
880                                     s, __func__, error);
881                                 free(s, M_TCPLOG);
882                         }
883                         INP_HASH_WUNLOCK(&V_tcbinfo);
884                         goto abort;
885                 }
886         }
887 #endif /* INET */
888 #if defined(IPSEC) || defined(IPSEC_SUPPORT)
889         /* Copy old policy into new socket's. */
890         if (ipsec_copy_pcbpolicy(sotoinpcb(lso), inp) != 0)
891                 printf("syncache_socket: could not copy policy\n");
892 #endif
893         INP_HASH_WUNLOCK(&V_tcbinfo);
894         tp = intotcpcb(inp);
895         tcp_state_change(tp, TCPS_SYN_RECEIVED);
896         tp->iss = sc->sc_iss;
897         tp->irs = sc->sc_irs;
898         tcp_rcvseqinit(tp);
899         tcp_sendseqinit(tp);
900         blk = sototcpcb(lso)->t_fb;
901         if (V_functions_inherit_listen_socket_stack && blk != tp->t_fb) {
902                 /*
903                  * Our parents t_fb was not the default,
904                  * we need to release our ref on tp->t_fb and 
905                  * pickup one on the new entry.
906                  */
907                 struct tcp_function_block *rblk;
908                 
909                 rblk = find_and_ref_tcp_fb(blk);
910                 KASSERT(rblk != NULL,
911                     ("cannot find blk %p out of syncache?", blk));
912                 if (tp->t_fb->tfb_tcp_fb_fini)
913                         (*tp->t_fb->tfb_tcp_fb_fini)(tp, 0);
914                 refcount_release(&tp->t_fb->tfb_refcnt);
915                 tp->t_fb = rblk;
916                 /*
917                  * XXXrrs this is quite dangerous, it is possible
918                  * for the new function to fail to init. We also
919                  * are not asking if the handoff_is_ok though at
920                  * the very start thats probalbly ok.
921                  */
922                 if (tp->t_fb->tfb_tcp_fb_init) {
923                         (*tp->t_fb->tfb_tcp_fb_init)(tp);
924                 }
925         }               
926         tp->snd_wl1 = sc->sc_irs;
927         tp->snd_max = tp->iss + 1;
928         tp->snd_nxt = tp->iss + 1;
929         tp->rcv_up = sc->sc_irs + 1;
930         tp->rcv_wnd = sc->sc_wnd;
931         tp->rcv_adv += tp->rcv_wnd;
932         tp->last_ack_sent = tp->rcv_nxt;
933
934         tp->t_flags = sototcpcb(lso)->t_flags & (TF_NOPUSH|TF_NODELAY);
935         if (sc->sc_flags & SCF_NOOPT)
936                 tp->t_flags |= TF_NOOPT;
937         else {
938                 if (sc->sc_flags & SCF_WINSCALE) {
939                         tp->t_flags |= TF_REQ_SCALE|TF_RCVD_SCALE;
940                         tp->snd_scale = sc->sc_requested_s_scale;
941                         tp->request_r_scale = sc->sc_requested_r_scale;
942                 }
943                 if (sc->sc_flags & SCF_TIMESTAMP) {
944                         tp->t_flags |= TF_REQ_TSTMP|TF_RCVD_TSTMP;
945                         tp->ts_recent = sc->sc_tsreflect;
946                         tp->ts_recent_age = tcp_ts_getticks();
947                         tp->ts_offset = sc->sc_tsoff;
948                 }
949 #if defined(IPSEC_SUPPORT) || defined(TCP_SIGNATURE)
950                 if (sc->sc_flags & SCF_SIGNATURE)
951                         tp->t_flags |= TF_SIGNATURE;
952 #endif
953                 if (sc->sc_flags & SCF_SACK)
954                         tp->t_flags |= TF_SACK_PERMIT;
955         }
956
957         if (sc->sc_flags & SCF_ECN)
958                 tp->t_flags |= TF_ECN_PERMIT;
959
960         /*
961          * Set up MSS and get cached values from tcp_hostcache.
962          * This might overwrite some of the defaults we just set.
963          */
964         tcp_mss(tp, sc->sc_peer_mss);
965
966         /*
967          * If the SYN,ACK was retransmitted, indicate that CWND to be
968          * limited to one segment in cc_conn_init().
969          * NB: sc_rxmits counts all SYN,ACK transmits, not just retransmits.
970          */
971         if (sc->sc_rxmits > 1)
972                 tp->snd_cwnd = 1;
973
974 #ifdef TCP_OFFLOAD
975         /*
976          * Allow a TOE driver to install its hooks.  Note that we hold the
977          * pcbinfo lock too and that prevents tcp_usr_accept from accepting a
978          * new connection before the TOE driver has done its thing.
979          */
980         if (ADDED_BY_TOE(sc)) {
981                 struct toedev *tod = sc->sc_tod;
982
983                 tod->tod_offload_socket(tod, sc->sc_todctx, so);
984         }
985 #endif
986         /*
987          * Copy and activate timers.
988          */
989         tp->t_keepinit = sototcpcb(lso)->t_keepinit;
990         tp->t_keepidle = sototcpcb(lso)->t_keepidle;
991         tp->t_keepintvl = sototcpcb(lso)->t_keepintvl;
992         tp->t_keepcnt = sototcpcb(lso)->t_keepcnt;
993         tcp_timer_activate(tp, TT_KEEP, TP_KEEPINIT(tp));
994
995         TCPSTAT_INC(tcps_accepts);
996         return (so);
997
998 abort:
999         INP_WUNLOCK(inp);
1000 abort2:
1001         if (so != NULL)
1002                 soabort(so);
1003         return (NULL);
1004 }
1005
1006 /*
1007  * This function gets called when we receive an ACK for a
1008  * socket in the LISTEN state.  We look up the connection
1009  * in the syncache, and if its there, we pull it out of
1010  * the cache and turn it into a full-blown connection in
1011  * the SYN-RECEIVED state.
1012  *
1013  * On syncache_socket() success the newly created socket
1014  * has its underlying inp locked.
1015  */
1016 int
1017 syncache_expand(struct in_conninfo *inc, struct tcpopt *to, struct tcphdr *th,
1018     struct socket **lsop, struct mbuf *m)
1019 {
1020         struct syncache *sc;
1021         struct syncache_head *sch;
1022         struct syncache scs;
1023         char *s;
1024
1025         /*
1026          * Global TCP locks are held because we manipulate the PCB lists
1027          * and create a new socket.
1028          */
1029         INP_INFO_RLOCK_ASSERT(&V_tcbinfo);
1030         KASSERT((th->th_flags & (TH_RST|TH_ACK|TH_SYN)) == TH_ACK,
1031             ("%s: can handle only ACK", __func__));
1032
1033         sc = syncache_lookup(inc, &sch);        /* returns locked sch */
1034         SCH_LOCK_ASSERT(sch);
1035
1036 #ifdef INVARIANTS
1037         /*
1038          * Test code for syncookies comparing the syncache stored
1039          * values with the reconstructed values from the cookie.
1040          */
1041         if (sc != NULL)
1042                 syncookie_cmp(inc, sch, sc, th, to, *lsop);
1043 #endif
1044
1045         if (sc == NULL) {
1046                 /*
1047                  * There is no syncache entry, so see if this ACK is
1048                  * a returning syncookie.  To do this, first:
1049                  *  A. Check if syncookies are used in case of syncache
1050                  *     overflows
1051                  *  B. See if this socket has had a syncache entry dropped in
1052                  *     the recent past. We don't want to accept a bogus
1053                  *     syncookie if we've never received a SYN or accept it
1054                  *     twice.
1055                  *  C. check that the syncookie is valid.  If it is, then
1056                  *     cobble up a fake syncache entry, and return.
1057                  */
1058                 if (!V_tcp_syncookies) {
1059                         SCH_UNLOCK(sch);
1060                         if ((s = tcp_log_addrs(inc, th, NULL, NULL)))
1061                                 log(LOG_DEBUG, "%s; %s: Spurious ACK, "
1062                                     "segment rejected (syncookies disabled)\n",
1063                                     s, __func__);
1064                         goto failed;
1065                 }
1066                 if (!V_tcp_syncookiesonly &&
1067                     sch->sch_last_overflow < time_uptime - SYNCOOKIE_LIFETIME) {
1068                         SCH_UNLOCK(sch);
1069                         if ((s = tcp_log_addrs(inc, th, NULL, NULL)))
1070                                 log(LOG_DEBUG, "%s; %s: Spurious ACK, "
1071                                     "segment rejected (no syncache entry)\n",
1072                                     s, __func__);
1073                         goto failed;
1074                 }
1075                 bzero(&scs, sizeof(scs));
1076                 sc = syncookie_lookup(inc, sch, &scs, th, to, *lsop);
1077                 SCH_UNLOCK(sch);
1078                 if (sc == NULL) {
1079                         if ((s = tcp_log_addrs(inc, th, NULL, NULL)))
1080                                 log(LOG_DEBUG, "%s; %s: Segment failed "
1081                                     "SYNCOOKIE authentication, segment rejected "
1082                                     "(probably spoofed)\n", s, __func__);
1083                         goto failed;
1084                 }
1085 #if defined(IPSEC_SUPPORT) || defined(TCP_SIGNATURE)
1086                 /* If received ACK has MD5 signature, check it. */
1087                 if ((to->to_flags & TOF_SIGNATURE) != 0 &&
1088                     (!TCPMD5_ENABLED() ||
1089                     TCPMD5_INPUT(m, th, to->to_signature) != 0)) {
1090                         /* Drop the ACK. */
1091                         if ((s = tcp_log_addrs(inc, th, NULL, NULL))) {
1092                                 log(LOG_DEBUG, "%s; %s: Segment rejected, "
1093                                     "MD5 signature doesn't match.\n",
1094                                     s, __func__);
1095                                 free(s, M_TCPLOG);
1096                         }
1097                         TCPSTAT_INC(tcps_sig_err_sigopt);
1098                         return (-1); /* Do not send RST */
1099                 }
1100 #endif /* TCP_SIGNATURE */
1101         } else {
1102 #if defined(IPSEC_SUPPORT) || defined(TCP_SIGNATURE)
1103                 /*
1104                  * If listening socket requested TCP digests, check that
1105                  * received ACK has signature and it is correct.
1106                  * If not, drop the ACK and leave sc entry in th cache,
1107                  * because SYN was received with correct signature.
1108                  */
1109                 if (sc->sc_flags & SCF_SIGNATURE) {
1110                         if ((to->to_flags & TOF_SIGNATURE) == 0) {
1111                                 /* No signature */
1112                                 TCPSTAT_INC(tcps_sig_err_nosigopt);
1113                                 SCH_UNLOCK(sch);
1114                                 if ((s = tcp_log_addrs(inc, th, NULL, NULL))) {
1115                                         log(LOG_DEBUG, "%s; %s: Segment "
1116                                             "rejected, MD5 signature wasn't "
1117                                             "provided.\n", s, __func__);
1118                                         free(s, M_TCPLOG);
1119                                 }
1120                                 return (-1); /* Do not send RST */
1121                         }
1122                         if (!TCPMD5_ENABLED() ||
1123                             TCPMD5_INPUT(m, th, to->to_signature) != 0) {
1124                                 /* Doesn't match or no SA */
1125                                 SCH_UNLOCK(sch);
1126                                 if ((s = tcp_log_addrs(inc, th, NULL, NULL))) {
1127                                         log(LOG_DEBUG, "%s; %s: Segment "
1128                                             "rejected, MD5 signature doesn't "
1129                                             "match.\n", s, __func__);
1130                                         free(s, M_TCPLOG);
1131                                 }
1132                                 return (-1); /* Do not send RST */
1133                         }
1134                 }
1135 #endif /* TCP_SIGNATURE */
1136                 /*
1137                  * Pull out the entry to unlock the bucket row.
1138                  * 
1139                  * NOTE: We must decrease TCPS_SYN_RECEIVED count here, not
1140                  * tcp_state_change().  The tcpcb is not existent at this
1141                  * moment.  A new one will be allocated via syncache_socket->
1142                  * sonewconn->tcp_usr_attach in TCPS_CLOSED state, then
1143                  * syncache_socket() will change it to TCPS_SYN_RECEIVED.
1144                  */
1145                 TCPSTATES_DEC(TCPS_SYN_RECEIVED);
1146                 TAILQ_REMOVE(&sch->sch_bucket, sc, sc_hash);
1147                 sch->sch_length--;
1148 #ifdef TCP_OFFLOAD
1149                 if (ADDED_BY_TOE(sc)) {
1150                         struct toedev *tod = sc->sc_tod;
1151
1152                         tod->tod_syncache_removed(tod, sc->sc_todctx);
1153                 }
1154 #endif
1155                 SCH_UNLOCK(sch);
1156         }
1157
1158         /*
1159          * Segment validation:
1160          * ACK must match our initial sequence number + 1 (the SYN|ACK).
1161          */
1162         if (th->th_ack != sc->sc_iss + 1) {
1163                 if ((s = tcp_log_addrs(inc, th, NULL, NULL)))
1164                         log(LOG_DEBUG, "%s; %s: ACK %u != ISS+1 %u, segment "
1165                             "rejected\n", s, __func__, th->th_ack, sc->sc_iss);
1166                 goto failed;
1167         }
1168
1169         /*
1170          * The SEQ must fall in the window starting at the received
1171          * initial receive sequence number + 1 (the SYN).
1172          */
1173         if (SEQ_LEQ(th->th_seq, sc->sc_irs) ||
1174             SEQ_GT(th->th_seq, sc->sc_irs + sc->sc_wnd)) {
1175                 if ((s = tcp_log_addrs(inc, th, NULL, NULL)))
1176                         log(LOG_DEBUG, "%s; %s: SEQ %u != IRS+1 %u, segment "
1177                             "rejected\n", s, __func__, th->th_seq, sc->sc_irs);
1178                 goto failed;
1179         }
1180
1181         /*
1182          * If timestamps were not negotiated during SYN/ACK they
1183          * must not appear on any segment during this session.
1184          */
1185         if (!(sc->sc_flags & SCF_TIMESTAMP) && (to->to_flags & TOF_TS)) {
1186                 if ((s = tcp_log_addrs(inc, th, NULL, NULL)))
1187                         log(LOG_DEBUG, "%s; %s: Timestamp not expected, "
1188                             "segment rejected\n", s, __func__);
1189                 goto failed;
1190         }
1191
1192         /*
1193          * If timestamps were negotiated during SYN/ACK they should
1194          * appear on every segment during this session.
1195          * XXXAO: This is only informal as there have been unverified
1196          * reports of non-compliants stacks.
1197          */
1198         if ((sc->sc_flags & SCF_TIMESTAMP) && !(to->to_flags & TOF_TS)) {
1199                 if ((s = tcp_log_addrs(inc, th, NULL, NULL))) {
1200                         log(LOG_DEBUG, "%s; %s: Timestamp missing, "
1201                             "no action\n", s, __func__);
1202                         free(s, M_TCPLOG);
1203                         s = NULL;
1204                 }
1205         }
1206
1207         *lsop = syncache_socket(sc, *lsop, m);
1208
1209         if (*lsop == NULL)
1210                 TCPSTAT_INC(tcps_sc_aborted);
1211         else
1212                 TCPSTAT_INC(tcps_sc_completed);
1213
1214 /* how do we find the inp for the new socket? */
1215         if (sc != &scs)
1216                 syncache_free(sc);
1217         return (1);
1218 failed:
1219         if (sc != NULL && sc != &scs)
1220                 syncache_free(sc);
1221         if (s != NULL)
1222                 free(s, M_TCPLOG);
1223         *lsop = NULL;
1224         return (0);
1225 }
1226
1227 static void
1228 syncache_tfo_expand(struct syncache *sc, struct socket **lsop, struct mbuf *m,
1229     uint64_t response_cookie)
1230 {
1231         struct inpcb *inp;
1232         struct tcpcb *tp;
1233         unsigned int *pending_counter;
1234
1235         /*
1236          * Global TCP locks are held because we manipulate the PCB lists
1237          * and create a new socket.
1238          */
1239         INP_INFO_RLOCK_ASSERT(&V_tcbinfo);
1240
1241         pending_counter = intotcpcb(sotoinpcb(*lsop))->t_tfo_pending;
1242         *lsop = syncache_socket(sc, *lsop, m);
1243         if (*lsop == NULL) {
1244                 TCPSTAT_INC(tcps_sc_aborted);
1245                 atomic_subtract_int(pending_counter, 1);
1246         } else {
1247                 soisconnected(*lsop);
1248                 inp = sotoinpcb(*lsop);
1249                 tp = intotcpcb(inp);
1250                 tp->t_flags |= TF_FASTOPEN;
1251                 tp->t_tfo_cookie.server = response_cookie;
1252                 tp->snd_max = tp->iss;
1253                 tp->snd_nxt = tp->iss;
1254                 tp->t_tfo_pending = pending_counter;
1255                 TCPSTAT_INC(tcps_sc_completed);
1256         }
1257 }
1258
1259 /*
1260  * Given a LISTEN socket and an inbound SYN request, add
1261  * this to the syn cache, and send back a segment:
1262  *      <SEQ=ISS><ACK=RCV_NXT><CTL=SYN,ACK>
1263  * to the source.
1264  *
1265  * IMPORTANT NOTE: We do _NOT_ ACK data that might accompany the SYN.
1266  * Doing so would require that we hold onto the data and deliver it
1267  * to the application.  However, if we are the target of a SYN-flood
1268  * DoS attack, an attacker could send data which would eventually
1269  * consume all available buffer space if it were ACKed.  By not ACKing
1270  * the data, we avoid this DoS scenario.
1271  *
1272  * The exception to the above is when a SYN with a valid TCP Fast Open (TFO)
1273  * cookie is processed and a new socket is created.  In this case, any data
1274  * accompanying the SYN will be queued to the socket by tcp_input() and will
1275  * be ACKed either when the application sends response data or the delayed
1276  * ACK timer expires, whichever comes first.
1277  */
1278 int
1279 syncache_add(struct in_conninfo *inc, struct tcpopt *to, struct tcphdr *th,
1280     struct inpcb *inp, struct socket **lsop, struct mbuf *m, void *tod,
1281     void *todctx)
1282 {
1283         struct tcpcb *tp;
1284         struct socket *so;
1285         struct syncache *sc = NULL;
1286         struct syncache_head *sch;
1287         struct mbuf *ipopts = NULL;
1288         u_int ltflags;
1289         int win, ip_ttl, ip_tos;
1290         char *s;
1291         int rv = 0;
1292 #ifdef INET6
1293         int autoflowlabel = 0;
1294 #endif
1295 #ifdef MAC
1296         struct label *maclabel;
1297 #endif
1298         struct syncache scs;
1299         struct ucred *cred;
1300         uint64_t tfo_response_cookie;
1301         unsigned int *tfo_pending = NULL;
1302         int tfo_cookie_valid = 0;
1303         int tfo_response_cookie_valid = 0;
1304
1305         INP_WLOCK_ASSERT(inp);                  /* listen socket */
1306         KASSERT((th->th_flags & (TH_RST|TH_ACK|TH_SYN)) == TH_SYN,
1307             ("%s: unexpected tcp flags", __func__));
1308
1309         /*
1310          * Combine all so/tp operations very early to drop the INP lock as
1311          * soon as possible.
1312          */
1313         so = *lsop;
1314         KASSERT(SOLISTENING(so), ("%s: %p not listening", __func__, so));
1315         tp = sototcpcb(so);
1316         cred = crhold(so->so_cred);
1317
1318 #ifdef INET6
1319         if ((inc->inc_flags & INC_ISIPV6) &&
1320             (inp->inp_flags & IN6P_AUTOFLOWLABEL))
1321                 autoflowlabel = 1;
1322 #endif
1323         ip_ttl = inp->inp_ip_ttl;
1324         ip_tos = inp->inp_ip_tos;
1325         win = so->sol_sbrcv_hiwat;
1326         ltflags = (tp->t_flags & (TF_NOOPT | TF_SIGNATURE));
1327
1328         if (V_tcp_fastopen_server_enable && IS_FASTOPEN(tp->t_flags) &&
1329             (tp->t_tfo_pending != NULL) &&
1330             (to->to_flags & TOF_FASTOPEN)) {
1331                 /*
1332                  * Limit the number of pending TFO connections to
1333                  * approximately half of the queue limit.  This prevents TFO
1334                  * SYN floods from starving the service by filling the
1335                  * listen queue with bogus TFO connections.
1336                  */
1337                 if (atomic_fetchadd_int(tp->t_tfo_pending, 1) <=
1338                     (so->sol_qlimit / 2)) {
1339                         int result;
1340
1341                         result = tcp_fastopen_check_cookie(inc,
1342                             to->to_tfo_cookie, to->to_tfo_len,
1343                             &tfo_response_cookie);
1344                         tfo_cookie_valid = (result > 0);
1345                         tfo_response_cookie_valid = (result >= 0);
1346                 }
1347
1348                 /*
1349                  * Remember the TFO pending counter as it will have to be
1350                  * decremented below if we don't make it to syncache_tfo_expand().
1351                  */
1352                 tfo_pending = tp->t_tfo_pending;
1353         }
1354
1355         /* By the time we drop the lock these should no longer be used. */
1356         so = NULL;
1357         tp = NULL;
1358
1359 #ifdef MAC
1360         if (mac_syncache_init(&maclabel) != 0) {
1361                 INP_WUNLOCK(inp);
1362                 goto done;
1363         } else
1364                 mac_syncache_create(maclabel, inp);
1365 #endif
1366         if (!tfo_cookie_valid)
1367                 INP_WUNLOCK(inp);
1368
1369         /*
1370          * Remember the IP options, if any.
1371          */
1372 #ifdef INET6
1373         if (!(inc->inc_flags & INC_ISIPV6))
1374 #endif
1375 #ifdef INET
1376                 ipopts = (m) ? ip_srcroute(m) : NULL;
1377 #else
1378                 ipopts = NULL;
1379 #endif
1380
1381 #if defined(IPSEC_SUPPORT) || defined(TCP_SIGNATURE)
1382         /*
1383          * If listening socket requested TCP digests, check that received
1384          * SYN has signature and it is correct. If signature doesn't match
1385          * or TCP_SIGNATURE support isn't enabled, drop the packet.
1386          */
1387         if (ltflags & TF_SIGNATURE) {
1388                 if ((to->to_flags & TOF_SIGNATURE) == 0) {
1389                         TCPSTAT_INC(tcps_sig_err_nosigopt);
1390                         goto done;
1391                 }
1392                 if (!TCPMD5_ENABLED() ||
1393                     TCPMD5_INPUT(m, th, to->to_signature) != 0)
1394                         goto done;
1395         }
1396 #endif  /* TCP_SIGNATURE */
1397         /*
1398          * See if we already have an entry for this connection.
1399          * If we do, resend the SYN,ACK, and reset the retransmit timer.
1400          *
1401          * XXX: should the syncache be re-initialized with the contents
1402          * of the new SYN here (which may have different options?)
1403          *
1404          * XXX: We do not check the sequence number to see if this is a
1405          * real retransmit or a new connection attempt.  The question is
1406          * how to handle such a case; either ignore it as spoofed, or
1407          * drop the current entry and create a new one?
1408          */
1409         sc = syncache_lookup(inc, &sch);        /* returns locked entry */
1410         SCH_LOCK_ASSERT(sch);
1411         if (sc != NULL) {
1412                 if (tfo_cookie_valid)
1413                         INP_WUNLOCK(inp);
1414                 TCPSTAT_INC(tcps_sc_dupsyn);
1415                 if (ipopts) {
1416                         /*
1417                          * If we were remembering a previous source route,
1418                          * forget it and use the new one we've been given.
1419                          */
1420                         if (sc->sc_ipopts)
1421                                 (void) m_free(sc->sc_ipopts);
1422                         sc->sc_ipopts = ipopts;
1423                 }
1424                 /*
1425                  * Update timestamp if present.
1426                  */
1427                 if ((sc->sc_flags & SCF_TIMESTAMP) && (to->to_flags & TOF_TS))
1428                         sc->sc_tsreflect = to->to_tsval;
1429                 else
1430                         sc->sc_flags &= ~SCF_TIMESTAMP;
1431 #ifdef MAC
1432                 /*
1433                  * Since we have already unconditionally allocated label
1434                  * storage, free it up.  The syncache entry will already
1435                  * have an initialized label we can use.
1436                  */
1437                 mac_syncache_destroy(&maclabel);
1438 #endif
1439                 TCP_PROBE5(receive, NULL, NULL, m, NULL, th);
1440                 /* Retransmit SYN|ACK and reset retransmit count. */
1441                 if ((s = tcp_log_addrs(&sc->sc_inc, th, NULL, NULL))) {
1442                         log(LOG_DEBUG, "%s; %s: Received duplicate SYN, "
1443                             "resetting timer and retransmitting SYN|ACK\n",
1444                             s, __func__);
1445                         free(s, M_TCPLOG);
1446                 }
1447                 if (syncache_respond(sc, sch, m, TH_SYN|TH_ACK) == 0) {
1448                         sc->sc_rxmits = 0;
1449                         syncache_timeout(sc, sch, 1);
1450                         TCPSTAT_INC(tcps_sndacks);
1451                         TCPSTAT_INC(tcps_sndtotal);
1452                 }
1453                 SCH_UNLOCK(sch);
1454                 goto donenoprobe;
1455         }
1456
1457         if (tfo_cookie_valid) {
1458                 bzero(&scs, sizeof(scs));
1459                 sc = &scs;
1460                 goto skip_alloc;
1461         }
1462
1463         sc = uma_zalloc(V_tcp_syncache.zone, M_NOWAIT | M_ZERO);
1464         if (sc == NULL) {
1465                 /*
1466                  * The zone allocator couldn't provide more entries.
1467                  * Treat this as if the cache was full; drop the oldest
1468                  * entry and insert the new one.
1469                  */
1470                 TCPSTAT_INC(tcps_sc_zonefail);
1471                 if ((sc = TAILQ_LAST(&sch->sch_bucket, sch_head)) != NULL) {
1472                         sch->sch_last_overflow = time_uptime;
1473                         syncache_drop(sc, sch);
1474                 }
1475                 sc = uma_zalloc(V_tcp_syncache.zone, M_NOWAIT | M_ZERO);
1476                 if (sc == NULL) {
1477                         if (V_tcp_syncookies) {
1478                                 bzero(&scs, sizeof(scs));
1479                                 sc = &scs;
1480                         } else {
1481                                 SCH_UNLOCK(sch);
1482                                 if (ipopts)
1483                                         (void) m_free(ipopts);
1484                                 goto done;
1485                         }
1486                 }
1487         }
1488
1489 skip_alloc:
1490         if (!tfo_cookie_valid && tfo_response_cookie_valid)
1491                 sc->sc_tfo_cookie = &tfo_response_cookie;
1492
1493         /*
1494          * Fill in the syncache values.
1495          */
1496 #ifdef MAC
1497         sc->sc_label = maclabel;
1498 #endif
1499         sc->sc_cred = cred;
1500         cred = NULL;
1501         sc->sc_ipopts = ipopts;
1502         bcopy(inc, &sc->sc_inc, sizeof(struct in_conninfo));
1503 #ifdef INET6
1504         if (!(inc->inc_flags & INC_ISIPV6))
1505 #endif
1506         {
1507                 sc->sc_ip_tos = ip_tos;
1508                 sc->sc_ip_ttl = ip_ttl;
1509         }
1510 #ifdef TCP_OFFLOAD
1511         sc->sc_tod = tod;
1512         sc->sc_todctx = todctx;
1513 #endif
1514         sc->sc_irs = th->th_seq;
1515         sc->sc_iss = arc4random();
1516         sc->sc_flags = 0;
1517         sc->sc_flowlabel = 0;
1518
1519         /*
1520          * Initial receive window: clip sbspace to [0 .. TCP_MAXWIN].
1521          * win was derived from socket earlier in the function.
1522          */
1523         win = imax(win, 0);
1524         win = imin(win, TCP_MAXWIN);
1525         sc->sc_wnd = win;
1526
1527         if (V_tcp_do_rfc1323) {
1528                 /*
1529                  * A timestamp received in a SYN makes
1530                  * it ok to send timestamp requests and replies.
1531                  */
1532                 if (to->to_flags & TOF_TS) {
1533                         sc->sc_tsreflect = to->to_tsval;
1534                         sc->sc_flags |= SCF_TIMESTAMP;
1535                         sc->sc_tsoff = tcp_new_ts_offset(inc);
1536                 }
1537                 if (to->to_flags & TOF_SCALE) {
1538                         int wscale = 0;
1539
1540                         /*
1541                          * Pick the smallest possible scaling factor that
1542                          * will still allow us to scale up to sb_max, aka
1543                          * kern.ipc.maxsockbuf.
1544                          *
1545                          * We do this because there are broken firewalls that
1546                          * will corrupt the window scale option, leading to
1547                          * the other endpoint believing that our advertised
1548                          * window is unscaled.  At scale factors larger than
1549                          * 5 the unscaled window will drop below 1500 bytes,
1550                          * leading to serious problems when traversing these
1551                          * broken firewalls.
1552                          *
1553                          * With the default maxsockbuf of 256K, a scale factor
1554                          * of 3 will be chosen by this algorithm.  Those who
1555                          * choose a larger maxsockbuf should watch out
1556                          * for the compatibility problems mentioned above.
1557                          *
1558                          * RFC1323: The Window field in a SYN (i.e., a <SYN>
1559                          * or <SYN,ACK>) segment itself is never scaled.
1560                          */
1561                         while (wscale < TCP_MAX_WINSHIFT &&
1562                             (TCP_MAXWIN << wscale) < sb_max)
1563                                 wscale++;
1564                         sc->sc_requested_r_scale = wscale;
1565                         sc->sc_requested_s_scale = to->to_wscale;
1566                         sc->sc_flags |= SCF_WINSCALE;
1567                 }
1568         }
1569 #if defined(IPSEC_SUPPORT) || defined(TCP_SIGNATURE)
1570         /*
1571          * If listening socket requested TCP digests, flag this in the
1572          * syncache so that syncache_respond() will do the right thing
1573          * with the SYN+ACK.
1574          */
1575         if (ltflags & TF_SIGNATURE)
1576                 sc->sc_flags |= SCF_SIGNATURE;
1577 #endif  /* TCP_SIGNATURE */
1578         if (to->to_flags & TOF_SACKPERM)
1579                 sc->sc_flags |= SCF_SACK;
1580         if (to->to_flags & TOF_MSS)
1581                 sc->sc_peer_mss = to->to_mss;   /* peer mss may be zero */
1582         if (ltflags & TF_NOOPT)
1583                 sc->sc_flags |= SCF_NOOPT;
1584         if ((th->th_flags & (TH_ECE|TH_CWR)) && V_tcp_do_ecn)
1585                 sc->sc_flags |= SCF_ECN;
1586
1587         if (V_tcp_syncookies)
1588                 sc->sc_iss = syncookie_generate(sch, sc);
1589 #ifdef INET6
1590         if (autoflowlabel) {
1591                 if (V_tcp_syncookies)
1592                         sc->sc_flowlabel = sc->sc_iss;
1593                 else
1594                         sc->sc_flowlabel = ip6_randomflowlabel();
1595                 sc->sc_flowlabel = htonl(sc->sc_flowlabel) & IPV6_FLOWLABEL_MASK;
1596         }
1597 #endif
1598         SCH_UNLOCK(sch);
1599
1600         if (tfo_cookie_valid) {
1601                 syncache_tfo_expand(sc, lsop, m, tfo_response_cookie);
1602                 /* INP_WUNLOCK(inp) will be performed by the caller */
1603                 rv = 1;
1604                 goto tfo_expanded;
1605         }
1606
1607         TCP_PROBE5(receive, NULL, NULL, m, NULL, th);
1608         /*
1609          * Do a standard 3-way handshake.
1610          */
1611         if (syncache_respond(sc, sch, m, TH_SYN|TH_ACK) == 0) {
1612                 if (V_tcp_syncookies && V_tcp_syncookiesonly && sc != &scs)
1613                         syncache_free(sc);
1614                 else if (sc != &scs)
1615                         syncache_insert(sc, sch);   /* locks and unlocks sch */
1616                 TCPSTAT_INC(tcps_sndacks);
1617                 TCPSTAT_INC(tcps_sndtotal);
1618         } else {
1619                 if (sc != &scs)
1620                         syncache_free(sc);
1621                 TCPSTAT_INC(tcps_sc_dropped);
1622         }
1623         goto donenoprobe;
1624
1625 done:
1626         TCP_PROBE5(receive, NULL, NULL, m, NULL, th);
1627 donenoprobe:
1628         if (m) {
1629                 *lsop = NULL;
1630                 m_freem(m);
1631         }
1632         /*
1633          * If tfo_pending is not NULL here, then a TFO SYN that did not
1634          * result in a new socket was processed and the associated pending
1635          * counter has not yet been decremented.  All such TFO processing paths
1636          * transit this point.
1637          */
1638         if (tfo_pending != NULL)
1639                 tcp_fastopen_decrement_counter(tfo_pending);
1640
1641 tfo_expanded:
1642         if (cred != NULL)
1643                 crfree(cred);
1644 #ifdef MAC
1645         if (sc == &scs)
1646                 mac_syncache_destroy(&maclabel);
1647 #endif
1648         return (rv);
1649 }
1650
1651 /*
1652  * Send SYN|ACK or ACK to the peer.  Either in response to a peer's segment,
1653  * i.e. m0 != NULL, or upon 3WHS ACK timeout, i.e. m0 == NULL.
1654  */
1655 static int
1656 syncache_respond(struct syncache *sc, struct syncache_head *sch,
1657     const struct mbuf *m0, int flags)
1658 {
1659         struct ip *ip = NULL;
1660         struct mbuf *m;
1661         struct tcphdr *th = NULL;
1662         int optlen, error = 0;  /* Make compiler happy */
1663         u_int16_t hlen, tlen, mssopt;
1664         struct tcpopt to;
1665 #ifdef INET6
1666         struct ip6_hdr *ip6 = NULL;
1667 #endif
1668         hlen =
1669 #ifdef INET6
1670                (sc->sc_inc.inc_flags & INC_ISIPV6) ? sizeof(struct ip6_hdr) :
1671 #endif
1672                 sizeof(struct ip);
1673         tlen = hlen + sizeof(struct tcphdr);
1674
1675         /* Determine MSS we advertize to other end of connection. */
1676         mssopt = max(tcp_mssopt(&sc->sc_inc), V_tcp_minmss);
1677
1678         /* XXX: Assume that the entire packet will fit in a header mbuf. */
1679         KASSERT(max_linkhdr + tlen + TCP_MAXOLEN <= MHLEN,
1680             ("syncache: mbuf too small"));
1681
1682         /* Create the IP+TCP header from scratch. */
1683         m = m_gethdr(M_NOWAIT, MT_DATA);
1684         if (m == NULL)
1685                 return (ENOBUFS);
1686 #ifdef MAC
1687         mac_syncache_create_mbuf(sc->sc_label, m);
1688 #endif
1689         m->m_data += max_linkhdr;
1690         m->m_len = tlen;
1691         m->m_pkthdr.len = tlen;
1692         m->m_pkthdr.rcvif = NULL;
1693
1694 #ifdef INET6
1695         if (sc->sc_inc.inc_flags & INC_ISIPV6) {
1696                 ip6 = mtod(m, struct ip6_hdr *);
1697                 ip6->ip6_vfc = IPV6_VERSION;
1698                 ip6->ip6_nxt = IPPROTO_TCP;
1699                 ip6->ip6_src = sc->sc_inc.inc6_laddr;
1700                 ip6->ip6_dst = sc->sc_inc.inc6_faddr;
1701                 ip6->ip6_plen = htons(tlen - hlen);
1702                 /* ip6_hlim is set after checksum */
1703                 ip6->ip6_flow &= ~IPV6_FLOWLABEL_MASK;
1704                 ip6->ip6_flow |= sc->sc_flowlabel;
1705
1706                 th = (struct tcphdr *)(ip6 + 1);
1707         }
1708 #endif
1709 #if defined(INET6) && defined(INET)
1710         else
1711 #endif
1712 #ifdef INET
1713         {
1714                 ip = mtod(m, struct ip *);
1715                 ip->ip_v = IPVERSION;
1716                 ip->ip_hl = sizeof(struct ip) >> 2;
1717                 ip->ip_len = htons(tlen);
1718                 ip->ip_id = 0;
1719                 ip->ip_off = 0;
1720                 ip->ip_sum = 0;
1721                 ip->ip_p = IPPROTO_TCP;
1722                 ip->ip_src = sc->sc_inc.inc_laddr;
1723                 ip->ip_dst = sc->sc_inc.inc_faddr;
1724                 ip->ip_ttl = sc->sc_ip_ttl;
1725                 ip->ip_tos = sc->sc_ip_tos;
1726
1727                 /*
1728                  * See if we should do MTU discovery.  Route lookups are
1729                  * expensive, so we will only unset the DF bit if:
1730                  *
1731                  *      1) path_mtu_discovery is disabled
1732                  *      2) the SCF_UNREACH flag has been set
1733                  */
1734                 if (V_path_mtu_discovery && ((sc->sc_flags & SCF_UNREACH) == 0))
1735                        ip->ip_off |= htons(IP_DF);
1736
1737                 th = (struct tcphdr *)(ip + 1);
1738         }
1739 #endif /* INET */
1740         th->th_sport = sc->sc_inc.inc_lport;
1741         th->th_dport = sc->sc_inc.inc_fport;
1742
1743         if (flags & TH_SYN)
1744                 th->th_seq = htonl(sc->sc_iss);
1745         else
1746                 th->th_seq = htonl(sc->sc_iss + 1);
1747         th->th_ack = htonl(sc->sc_irs + 1);
1748         th->th_off = sizeof(struct tcphdr) >> 2;
1749         th->th_x2 = 0;
1750         th->th_flags = flags;
1751         th->th_win = htons(sc->sc_wnd);
1752         th->th_urp = 0;
1753
1754         if ((flags & TH_SYN) && (sc->sc_flags & SCF_ECN)) {
1755                 th->th_flags |= TH_ECE;
1756                 TCPSTAT_INC(tcps_ecn_shs);
1757         }
1758
1759         /* Tack on the TCP options. */
1760         if ((sc->sc_flags & SCF_NOOPT) == 0) {
1761                 to.to_flags = 0;
1762
1763                 if (flags & TH_SYN) {
1764                         to.to_mss = mssopt;
1765                         to.to_flags = TOF_MSS;
1766                         if (sc->sc_flags & SCF_WINSCALE) {
1767                                 to.to_wscale = sc->sc_requested_r_scale;
1768                                 to.to_flags |= TOF_SCALE;
1769                         }
1770                         if (sc->sc_flags & SCF_SACK)
1771                                 to.to_flags |= TOF_SACKPERM;
1772 #if defined(IPSEC_SUPPORT) || defined(TCP_SIGNATURE)
1773                         if (sc->sc_flags & SCF_SIGNATURE)
1774                                 to.to_flags |= TOF_SIGNATURE;
1775 #endif
1776                         if (sc->sc_tfo_cookie) {
1777                                 to.to_flags |= TOF_FASTOPEN;
1778                                 to.to_tfo_len = TCP_FASTOPEN_COOKIE_LEN;
1779                                 to.to_tfo_cookie = sc->sc_tfo_cookie;
1780                                 /* don't send cookie again when retransmitting response */
1781                                 sc->sc_tfo_cookie = NULL;
1782                         }
1783                 }
1784                 if (sc->sc_flags & SCF_TIMESTAMP) {
1785                         to.to_tsval = sc->sc_tsoff + tcp_ts_getticks();
1786                         to.to_tsecr = sc->sc_tsreflect;
1787                         to.to_flags |= TOF_TS;
1788                 }
1789                 optlen = tcp_addoptions(&to, (u_char *)(th + 1));
1790
1791                 /* Adjust headers by option size. */
1792                 th->th_off = (sizeof(struct tcphdr) + optlen) >> 2;
1793                 m->m_len += optlen;
1794                 m->m_pkthdr.len += optlen;
1795 #ifdef INET6
1796                 if (sc->sc_inc.inc_flags & INC_ISIPV6)
1797                         ip6->ip6_plen = htons(ntohs(ip6->ip6_plen) + optlen);
1798                 else
1799 #endif
1800                         ip->ip_len = htons(ntohs(ip->ip_len) + optlen);
1801 #if defined(IPSEC_SUPPORT) || defined(TCP_SIGNATURE)
1802                 if (sc->sc_flags & SCF_SIGNATURE) {
1803                         KASSERT(to.to_flags & TOF_SIGNATURE,
1804                             ("tcp_addoptions() didn't set tcp_signature"));
1805
1806                         /* NOTE: to.to_signature is inside of mbuf */
1807                         if (!TCPMD5_ENABLED() ||
1808                             TCPMD5_OUTPUT(m, th, to.to_signature) != 0) {
1809                                 m_freem(m);
1810                                 return (EACCES);
1811                         }
1812                 }
1813 #endif
1814         } else
1815                 optlen = 0;
1816
1817         M_SETFIB(m, sc->sc_inc.inc_fibnum);
1818         m->m_pkthdr.csum_data = offsetof(struct tcphdr, th_sum);
1819         /*
1820          * If we have peer's SYN and it has a flowid, then let's assign it to
1821          * our SYN|ACK.  ip6_output() and ip_output() will not assign flowid
1822          * to SYN|ACK due to lack of inp here.
1823          */
1824         if (m0 != NULL && M_HASHTYPE_GET(m0) != M_HASHTYPE_NONE) {
1825                 m->m_pkthdr.flowid = m0->m_pkthdr.flowid;
1826                 M_HASHTYPE_SET(m, M_HASHTYPE_GET(m0));
1827         }
1828 #ifdef INET6
1829         if (sc->sc_inc.inc_flags & INC_ISIPV6) {
1830                 m->m_pkthdr.csum_flags = CSUM_TCP_IPV6;
1831                 th->th_sum = in6_cksum_pseudo(ip6, tlen + optlen - hlen,
1832                     IPPROTO_TCP, 0);
1833                 ip6->ip6_hlim = in6_selecthlim(NULL, NULL);
1834 #ifdef TCP_OFFLOAD
1835                 if (ADDED_BY_TOE(sc)) {
1836                         struct toedev *tod = sc->sc_tod;
1837
1838                         error = tod->tod_syncache_respond(tod, sc->sc_todctx, m);
1839
1840                         return (error);
1841                 }
1842 #endif
1843                 TCP_PROBE5(send, NULL, NULL, ip6, NULL, th);
1844                 error = ip6_output(m, NULL, NULL, 0, NULL, NULL, NULL);
1845         }
1846 #endif
1847 #if defined(INET6) && defined(INET)
1848         else
1849 #endif
1850 #ifdef INET
1851         {
1852                 m->m_pkthdr.csum_flags = CSUM_TCP;
1853                 th->th_sum = in_pseudo(ip->ip_src.s_addr, ip->ip_dst.s_addr,
1854                     htons(tlen + optlen - hlen + IPPROTO_TCP));
1855 #ifdef TCP_OFFLOAD
1856                 if (ADDED_BY_TOE(sc)) {
1857                         struct toedev *tod = sc->sc_tod;
1858
1859                         error = tod->tod_syncache_respond(tod, sc->sc_todctx, m);
1860
1861                         return (error);
1862                 }
1863 #endif
1864                 TCP_PROBE5(send, NULL, NULL, ip, NULL, th);
1865                 error = ip_output(m, sc->sc_ipopts, NULL, 0, NULL, NULL);
1866         }
1867 #endif
1868         return (error);
1869 }
1870
1871 /*
1872  * The purpose of syncookies is to handle spoofed SYN flooding DoS attacks
1873  * that exceed the capacity of the syncache by avoiding the storage of any
1874  * of the SYNs we receive.  Syncookies defend against blind SYN flooding
1875  * attacks where the attacker does not have access to our responses.
1876  *
1877  * Syncookies encode and include all necessary information about the
1878  * connection setup within the SYN|ACK that we send back.  That way we
1879  * can avoid keeping any local state until the ACK to our SYN|ACK returns
1880  * (if ever).  Normally the syncache and syncookies are running in parallel
1881  * with the latter taking over when the former is exhausted.  When matching
1882  * syncache entry is found the syncookie is ignored.
1883  *
1884  * The only reliable information persisting the 3WHS is our initial sequence
1885  * number ISS of 32 bits.  Syncookies embed a cryptographically sufficient
1886  * strong hash (MAC) value and a few bits of TCP SYN options in the ISS
1887  * of our SYN|ACK.  The MAC can be recomputed when the ACK to our SYN|ACK
1888  * returns and signifies a legitimate connection if it matches the ACK.
1889  *
1890  * The available space of 32 bits to store the hash and to encode the SYN
1891  * option information is very tight and we should have at least 24 bits for
1892  * the MAC to keep the number of guesses by blind spoofing reasonably high.
1893  *
1894  * SYN option information we have to encode to fully restore a connection:
1895  * MSS: is imporant to chose an optimal segment size to avoid IP level
1896  *   fragmentation along the path.  The common MSS values can be encoded
1897  *   in a 3-bit table.  Uncommon values are captured by the next lower value
1898  *   in the table leading to a slight increase in packetization overhead.
1899  * WSCALE: is necessary to allow large windows to be used for high delay-
1900  *   bandwidth product links.  Not scaling the window when it was initially
1901  *   negotiated is bad for performance as lack of scaling further decreases
1902  *   the apparent available send window.  We only need to encode the WSCALE
1903  *   we received from the remote end.  Our end can be recalculated at any
1904  *   time.  The common WSCALE values can be encoded in a 3-bit table.
1905  *   Uncommon values are captured by the next lower value in the table
1906  *   making us under-estimate the available window size halving our
1907  *   theoretically possible maximum throughput for that connection.
1908  * SACK: Greatly assists in packet loss recovery and requires 1 bit.
1909  * TIMESTAMP and SIGNATURE is not encoded because they are permanent options
1910  *   that are included in all segments on a connection.  We enable them when
1911  *   the ACK has them.
1912  *
1913  * Security of syncookies and attack vectors:
1914  *
1915  * The MAC is computed over (faddr||laddr||fport||lport||irs||flags||secmod)
1916  * together with the gloabl secret to make it unique per connection attempt.
1917  * Thus any change of any of those parameters results in a different MAC output
1918  * in an unpredictable way unless a collision is encountered.  24 bits of the
1919  * MAC are embedded into the ISS.
1920  *
1921  * To prevent replay attacks two rotating global secrets are updated with a
1922  * new random value every 15 seconds.  The life-time of a syncookie is thus
1923  * 15-30 seconds.
1924  *
1925  * Vector 1: Attacking the secret.  This requires finding a weakness in the
1926  * MAC itself or the way it is used here.  The attacker can do a chosen plain
1927  * text attack by varying and testing the all parameters under his control.
1928  * The strength depends on the size and randomness of the secret, and the
1929  * cryptographic security of the MAC function.  Due to the constant updating
1930  * of the secret the attacker has at most 29.999 seconds to find the secret
1931  * and launch spoofed connections.  After that he has to start all over again.
1932  *
1933  * Vector 2: Collision attack on the MAC of a single ACK.  With a 24 bit MAC
1934  * size an average of 4,823 attempts are required for a 50% chance of success
1935  * to spoof a single syncookie (birthday collision paradox).  However the
1936  * attacker is blind and doesn't know if one of his attempts succeeded unless
1937  * he has a side channel to interfere success from.  A single connection setup
1938  * success average of 90% requires 8,790 packets, 99.99% requires 17,578 packets.
1939  * This many attempts are required for each one blind spoofed connection.  For
1940  * every additional spoofed connection he has to launch another N attempts.
1941  * Thus for a sustained rate 100 spoofed connections per second approximately
1942  * 1,800,000 packets per second would have to be sent.
1943  *
1944  * NB: The MAC function should be fast so that it doesn't become a CPU
1945  * exhaustion attack vector itself.
1946  *
1947  * References:
1948  *  RFC4987 TCP SYN Flooding Attacks and Common Mitigations
1949  *  SYN cookies were first proposed by cryptographer Dan J. Bernstein in 1996
1950  *   http://cr.yp.to/syncookies.html    (overview)
1951  *   http://cr.yp.to/syncookies/archive (details)
1952  *
1953  *
1954  * Schematic construction of a syncookie enabled Initial Sequence Number:
1955  *  0        1         2         3
1956  *  12345678901234567890123456789012
1957  * |xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxWWWMMMSP|
1958  *
1959  *  x 24 MAC (truncated)
1960  *  W  3 Send Window Scale index
1961  *  M  3 MSS index
1962  *  S  1 SACK permitted
1963  *  P  1 Odd/even secret
1964  */
1965
1966 /*
1967  * Distribution and probability of certain MSS values.  Those in between are
1968  * rounded down to the next lower one.
1969  * [An Analysis of TCP Maximum Segment Sizes, S. Alcock and R. Nelson, 2011]
1970  *                            .2%  .3%   5%    7%    7%    20%   15%   45%
1971  */
1972 static int tcp_sc_msstab[] = { 216, 536, 1200, 1360, 1400, 1440, 1452, 1460 };
1973
1974 /*
1975  * Distribution and probability of certain WSCALE values.  We have to map the
1976  * (send) window scale (shift) option with a range of 0-14 from 4 bits into 3
1977  * bits based on prevalence of certain values.  Where we don't have an exact
1978  * match for are rounded down to the next lower one letting us under-estimate
1979  * the true available window.  At the moment this would happen only for the
1980  * very uncommon values 3, 5 and those above 8 (more than 16MB socket buffer
1981  * and window size).  The absence of the WSCALE option (no scaling in either
1982  * direction) is encoded with index zero.
1983  * [WSCALE values histograms, Allman, 2012]
1984  *                            X 10 10 35  5  6 14 10%   by host
1985  *                            X 11  4  5  5 18 49  3%   by connections
1986  */
1987 static int tcp_sc_wstab[] = { 0, 0, 1, 2, 4, 6, 7, 8 };
1988
1989 /*
1990  * Compute the MAC for the SYN cookie.  SIPHASH-2-4 is chosen for its speed
1991  * and good cryptographic properties.
1992  */
1993 static uint32_t
1994 syncookie_mac(struct in_conninfo *inc, tcp_seq irs, uint8_t flags,
1995     uint8_t *secbits, uintptr_t secmod)
1996 {
1997         SIPHASH_CTX ctx;
1998         uint32_t siphash[2];
1999
2000         SipHash24_Init(&ctx);
2001         SipHash_SetKey(&ctx, secbits);
2002         switch (inc->inc_flags & INC_ISIPV6) {
2003 #ifdef INET
2004         case 0:
2005                 SipHash_Update(&ctx, &inc->inc_faddr, sizeof(inc->inc_faddr));
2006                 SipHash_Update(&ctx, &inc->inc_laddr, sizeof(inc->inc_laddr));
2007                 break;
2008 #endif
2009 #ifdef INET6
2010         case INC_ISIPV6:
2011                 SipHash_Update(&ctx, &inc->inc6_faddr, sizeof(inc->inc6_faddr));
2012                 SipHash_Update(&ctx, &inc->inc6_laddr, sizeof(inc->inc6_laddr));
2013                 break;
2014 #endif
2015         }
2016         SipHash_Update(&ctx, &inc->inc_fport, sizeof(inc->inc_fport));
2017         SipHash_Update(&ctx, &inc->inc_lport, sizeof(inc->inc_lport));
2018         SipHash_Update(&ctx, &irs, sizeof(irs));
2019         SipHash_Update(&ctx, &flags, sizeof(flags));
2020         SipHash_Update(&ctx, &secmod, sizeof(secmod));
2021         SipHash_Final((u_int8_t *)&siphash, &ctx);
2022
2023         return (siphash[0] ^ siphash[1]);
2024 }
2025
2026 static tcp_seq
2027 syncookie_generate(struct syncache_head *sch, struct syncache *sc)
2028 {
2029         u_int i, secbit, wscale;
2030         uint32_t iss, hash;
2031         uint8_t *secbits;
2032         union syncookie cookie;
2033
2034         SCH_LOCK_ASSERT(sch);
2035
2036         cookie.cookie = 0;
2037
2038         /* Map our computed MSS into the 3-bit index. */
2039         for (i = nitems(tcp_sc_msstab) - 1;
2040              tcp_sc_msstab[i] > sc->sc_peer_mss && i > 0;
2041              i--)
2042                 ;
2043         cookie.flags.mss_idx = i;
2044
2045         /*
2046          * Map the send window scale into the 3-bit index but only if
2047          * the wscale option was received.
2048          */
2049         if (sc->sc_flags & SCF_WINSCALE) {
2050                 wscale = sc->sc_requested_s_scale;
2051                 for (i = nitems(tcp_sc_wstab) - 1;
2052                     tcp_sc_wstab[i] > wscale && i > 0;
2053                      i--)
2054                         ;
2055                 cookie.flags.wscale_idx = i;
2056         }
2057
2058         /* Can we do SACK? */
2059         if (sc->sc_flags & SCF_SACK)
2060                 cookie.flags.sack_ok = 1;
2061
2062         /* Which of the two secrets to use. */
2063         secbit = sch->sch_sc->secret.oddeven & 0x1;
2064         cookie.flags.odd_even = secbit;
2065
2066         secbits = sch->sch_sc->secret.key[secbit];
2067         hash = syncookie_mac(&sc->sc_inc, sc->sc_irs, cookie.cookie, secbits,
2068             (uintptr_t)sch);
2069
2070         /*
2071          * Put the flags into the hash and XOR them to get better ISS number
2072          * variance.  This doesn't enhance the cryptographic strength and is
2073          * done to prevent the 8 cookie bits from showing up directly on the
2074          * wire.
2075          */
2076         iss = hash & ~0xff;
2077         iss |= cookie.cookie ^ (hash >> 24);
2078
2079         TCPSTAT_INC(tcps_sc_sendcookie);
2080         return (iss);
2081 }
2082
2083 static struct syncache *
2084 syncookie_lookup(struct in_conninfo *inc, struct syncache_head *sch, 
2085     struct syncache *sc, struct tcphdr *th, struct tcpopt *to,
2086     struct socket *lso)
2087 {
2088         uint32_t hash;
2089         uint8_t *secbits;
2090         tcp_seq ack, seq;
2091         int wnd, wscale = 0;
2092         union syncookie cookie;
2093
2094         SCH_LOCK_ASSERT(sch);
2095
2096         /*
2097          * Pull information out of SYN-ACK/ACK and revert sequence number
2098          * advances.
2099          */
2100         ack = th->th_ack - 1;
2101         seq = th->th_seq - 1;
2102
2103         /*
2104          * Unpack the flags containing enough information to restore the
2105          * connection.
2106          */
2107         cookie.cookie = (ack & 0xff) ^ (ack >> 24);
2108
2109         /* Which of the two secrets to use. */
2110         secbits = sch->sch_sc->secret.key[cookie.flags.odd_even];
2111
2112         hash = syncookie_mac(inc, seq, cookie.cookie, secbits, (uintptr_t)sch);
2113
2114         /* The recomputed hash matches the ACK if this was a genuine cookie. */
2115         if ((ack & ~0xff) != (hash & ~0xff))
2116                 return (NULL);
2117
2118         /* Fill in the syncache values. */
2119         sc->sc_flags = 0;
2120         bcopy(inc, &sc->sc_inc, sizeof(struct in_conninfo));
2121         sc->sc_ipopts = NULL;
2122         
2123         sc->sc_irs = seq;
2124         sc->sc_iss = ack;
2125
2126         switch (inc->inc_flags & INC_ISIPV6) {
2127 #ifdef INET
2128         case 0:
2129                 sc->sc_ip_ttl = sotoinpcb(lso)->inp_ip_ttl;
2130                 sc->sc_ip_tos = sotoinpcb(lso)->inp_ip_tos;
2131                 break;
2132 #endif
2133 #ifdef INET6
2134         case INC_ISIPV6:
2135                 if (sotoinpcb(lso)->inp_flags & IN6P_AUTOFLOWLABEL)
2136                         sc->sc_flowlabel = sc->sc_iss & IPV6_FLOWLABEL_MASK;
2137                 break;
2138 #endif
2139         }
2140
2141         sc->sc_peer_mss = tcp_sc_msstab[cookie.flags.mss_idx];
2142
2143         /* We can simply recompute receive window scale we sent earlier. */
2144         while (wscale < TCP_MAX_WINSHIFT && (TCP_MAXWIN << wscale) < sb_max)
2145                 wscale++;
2146
2147         /* Only use wscale if it was enabled in the orignal SYN. */
2148         if (cookie.flags.wscale_idx > 0) {
2149                 sc->sc_requested_r_scale = wscale;
2150                 sc->sc_requested_s_scale = tcp_sc_wstab[cookie.flags.wscale_idx];
2151                 sc->sc_flags |= SCF_WINSCALE;
2152         }
2153
2154         wnd = lso->sol_sbrcv_hiwat;
2155         wnd = imax(wnd, 0);
2156         wnd = imin(wnd, TCP_MAXWIN);
2157         sc->sc_wnd = wnd;
2158
2159         if (cookie.flags.sack_ok)
2160                 sc->sc_flags |= SCF_SACK;
2161
2162         if (to->to_flags & TOF_TS) {
2163                 sc->sc_flags |= SCF_TIMESTAMP;
2164                 sc->sc_tsreflect = to->to_tsval;
2165                 sc->sc_tsoff = tcp_new_ts_offset(inc);
2166         }
2167
2168         if (to->to_flags & TOF_SIGNATURE)
2169                 sc->sc_flags |= SCF_SIGNATURE;
2170
2171         sc->sc_rxmits = 0;
2172
2173         TCPSTAT_INC(tcps_sc_recvcookie);
2174         return (sc);
2175 }
2176
2177 #ifdef INVARIANTS
2178 static int
2179 syncookie_cmp(struct in_conninfo *inc, struct syncache_head *sch,
2180     struct syncache *sc, struct tcphdr *th, struct tcpopt *to,
2181     struct socket *lso)
2182 {
2183         struct syncache scs, *scx;
2184         char *s;
2185
2186         bzero(&scs, sizeof(scs));
2187         scx = syncookie_lookup(inc, sch, &scs, th, to, lso);
2188
2189         if ((s = tcp_log_addrs(inc, th, NULL, NULL)) == NULL)
2190                 return (0);
2191
2192         if (scx != NULL) {
2193                 if (sc->sc_peer_mss != scx->sc_peer_mss)
2194                         log(LOG_DEBUG, "%s; %s: mss different %i vs %i\n",
2195                             s, __func__, sc->sc_peer_mss, scx->sc_peer_mss);
2196
2197                 if (sc->sc_requested_r_scale != scx->sc_requested_r_scale)
2198                         log(LOG_DEBUG, "%s; %s: rwscale different %i vs %i\n",
2199                             s, __func__, sc->sc_requested_r_scale,
2200                             scx->sc_requested_r_scale);
2201
2202                 if (sc->sc_requested_s_scale != scx->sc_requested_s_scale)
2203                         log(LOG_DEBUG, "%s; %s: swscale different %i vs %i\n",
2204                             s, __func__, sc->sc_requested_s_scale,
2205                             scx->sc_requested_s_scale);
2206
2207                 if ((sc->sc_flags & SCF_SACK) != (scx->sc_flags & SCF_SACK))
2208                         log(LOG_DEBUG, "%s; %s: SACK different\n", s, __func__);
2209         }
2210
2211         if (s != NULL)
2212                 free(s, M_TCPLOG);
2213         return (0);
2214 }
2215 #endif /* INVARIANTS */
2216
2217 static void
2218 syncookie_reseed(void *arg)
2219 {
2220         struct tcp_syncache *sc = arg;
2221         uint8_t *secbits;
2222         int secbit;
2223
2224         /*
2225          * Reseeding the secret doesn't have to be protected by a lock.
2226          * It only must be ensured that the new random values are visible
2227          * to all CPUs in a SMP environment.  The atomic with release
2228          * semantics ensures that.
2229          */
2230         secbit = (sc->secret.oddeven & 0x1) ? 0 : 1;
2231         secbits = sc->secret.key[secbit];
2232         arc4rand(secbits, SYNCOOKIE_SECRET_SIZE, 0);
2233         atomic_add_rel_int(&sc->secret.oddeven, 1);
2234
2235         /* Reschedule ourself. */
2236         callout_schedule(&sc->secret.reseed, SYNCOOKIE_LIFETIME * hz);
2237 }
2238
2239 /*
2240  * Exports the syncache entries to userland so that netstat can display
2241  * them alongside the other sockets.  This function is intended to be
2242  * called only from tcp_pcblist.
2243  *
2244  * Due to concurrency on an active system, the number of pcbs exported
2245  * may have no relation to max_pcbs.  max_pcbs merely indicates the
2246  * amount of space the caller allocated for this function to use.
2247  */
2248 int
2249 syncache_pcblist(struct sysctl_req *req, int max_pcbs, int *pcbs_exported)
2250 {
2251         struct xtcpcb xt;
2252         struct syncache *sc;
2253         struct syncache_head *sch;
2254         int count, error, i;
2255
2256         for (count = 0, error = 0, i = 0; i < V_tcp_syncache.hashsize; i++) {
2257                 sch = &V_tcp_syncache.hashbase[i];
2258                 SCH_LOCK(sch);
2259                 TAILQ_FOREACH(sc, &sch->sch_bucket, sc_hash) {
2260                         if (count >= max_pcbs) {
2261                                 SCH_UNLOCK(sch);
2262                                 goto exit;
2263                         }
2264                         if (cr_cansee(req->td->td_ucred, sc->sc_cred) != 0)
2265                                 continue;
2266                         bzero(&xt, sizeof(xt));
2267                         xt.xt_len = sizeof(xt);
2268                         if (sc->sc_inc.inc_flags & INC_ISIPV6)
2269                                 xt.xt_inp.inp_vflag = INP_IPV6;
2270                         else
2271                                 xt.xt_inp.inp_vflag = INP_IPV4;
2272                         bcopy(&sc->sc_inc, &xt.xt_inp.inp_inc,
2273                             sizeof (struct in_conninfo));
2274                         xt.t_state = TCPS_SYN_RECEIVED;
2275                         xt.xt_inp.xi_socket.xso_protocol = IPPROTO_TCP;
2276                         xt.xt_inp.xi_socket.xso_len = sizeof (struct xsocket);
2277                         xt.xt_inp.xi_socket.so_type = SOCK_STREAM;
2278                         xt.xt_inp.xi_socket.so_state = SS_ISCONNECTING;
2279                         error = SYSCTL_OUT(req, &xt, sizeof xt);
2280                         if (error) {
2281                                 SCH_UNLOCK(sch);
2282                                 goto exit;
2283                         }
2284                         count++;
2285                 }
2286                 SCH_UNLOCK(sch);
2287         }
2288 exit:
2289         *pcbs_exported = count;
2290         return error;
2291 }