sys/net/if_enc.c

   1 /*-
   2  * Copyright (c) 2006 The FreeBSD Project.
   3  * All rights reserved.
   4  *
   5  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
   6  * modification, are permitted provided that the following conditions
   7  * are met:
   8  *
   9  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
  10  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  11  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  12  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
  13  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
  14  *
  15  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE AUTHOR AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
  16  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
  17  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
  18  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE AUTHOR OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
  19  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
  20  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
  21  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
  22  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
  23  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
  24  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
  25  * SUCH DAMAGE.
  26  *
  27  * $FreeBSD$
  28  */
  29
  30 #include "opt_inet.h"
  31 #include "opt_inet6.h"
  32 #include "opt_enc.h"
  33
  34 #include <sys/param.h>
  35 #include <sys/systm.h>
  36 #include <sys/kernel.h>
  37 #include <sys/malloc.h>
  38 #include <sys/mbuf.h>
  39 #include <sys/module.h>
  40 #include <machine/bus.h>
  41 #include <sys/rman.h>
  42 #include <sys/socket.h>
  43 #include <sys/sockio.h>
  44 #include <sys/sysctl.h>
  45
  46 #include <net/if.h>
  47 #include <net/if_clone.h>
  48 #include <net/if_types.h>
  49 #include <net/pfil.h>
  50 #include <net/route.h>
  51 #include <net/netisr.h>
  52 #include <net/bpf.h>
  53 #include <net/vnet.h>
  54
  55 #include <netinet/in.h>
  56 #include <netinet/in_systm.h>
  57 #include <netinet/ip.h>
  58 #include <netinet/ip_var.h>
  59 #include <netinet/in_var.h>
  60
  61 #ifdef INET6
  62 #include <netinet/ip6.h>
  63 #include <netinet6/ip6_var.h>
  64 #endif
  65
  66 #include <netipsec/ipsec.h>
  67 #include <netipsec/xform.h>
  68
  69 #define ENCMTU          (1024+512)
  70
  71 /* XXX this define must have the same value as in OpenBSD */
  72 #define M_CONF          0x0400  /* payload was encrypted (ESP-transport) */
  73 #define M_AUTH          0x0800  /* payload was authenticated (AH or ESP auth) */
  74 #define M_AUTH_AH       0x2000  /* header was authenticated (AH) */
  75
  76 struct enchdr {
  77         u_int32_t af;
  78         u_int32_t spi;
  79         u_int32_t flags;
  80 };
  81
  82 struct ifnet    *encif;
  83 static struct mtx       enc_mtx;
  84
  85 struct enc_softc {
  86         struct  ifnet *sc_ifp;
  87 };
  88
  89 static int      enc_ioctl(struct ifnet *, u_long, caddr_t);
  90 static int      enc_output(struct ifnet *ifp, struct mbuf *m,
  91                     struct sockaddr *dst, struct route *ro);
  92 static int      enc_clone_create(struct if_clone *, int, caddr_t);
  93 static void     enc_clone_destroy(struct ifnet *);
  94
  95 IFC_SIMPLE_DECLARE(enc, 1);
  96
  97 /*
  98  * Sysctls.
  99  */
 100
 101 /*
 102  * Before and after are relative to when we are stripping the
 103  * outer IP header.
 104  */
 105 static SYSCTL_NODE(_net, OID_AUTO, enc, CTLFLAG_RW, 0, "enc sysctl");
 106
 107 static SYSCTL_NODE(_net_enc, OID_AUTO, in, CTLFLAG_RW, 0, "enc input sysctl");
 108 static int ipsec_filter_mask_in = ENC_BEFORE;
 109 SYSCTL_INT(_net_enc_in, OID_AUTO, ipsec_filter_mask, CTLFLAG_RW,
 110         &ipsec_filter_mask_in, 0, "IPsec input firewall filter mask");
 111 static int ipsec_bpf_mask_in = ENC_BEFORE;
 112 SYSCTL_INT(_net_enc_in, OID_AUTO, ipsec_bpf_mask, CTLFLAG_RW,
 113         &ipsec_bpf_mask_in, 0, "IPsec input bpf mask");
 114
 115 static SYSCTL_NODE(_net_enc, OID_AUTO, out, CTLFLAG_RW, 0, "enc output sysctl");
 116 static int ipsec_filter_mask_out = ENC_BEFORE;
 117 SYSCTL_INT(_net_enc_out, OID_AUTO, ipsec_filter_mask, CTLFLAG_RW,
 118         &ipsec_filter_mask_out, 0, "IPsec output firewall filter mask");
 119 static int ipsec_bpf_mask_out = ENC_BEFORE|ENC_AFTER;
 120 SYSCTL_INT(_net_enc_out, OID_AUTO, ipsec_bpf_mask, CTLFLAG_RW,
 121         &ipsec_bpf_mask_out, 0, "IPsec output bpf mask");
 122
 123 static void
 124 enc_clone_destroy(struct ifnet *ifp)
 125 {
 126         KASSERT(ifp != encif, ("%s: destroying encif", __func__));
 127
 128         bpfdetach(ifp);
 129         if_detach(ifp);
 130         if_free(ifp);
 131 }
 132
 133 static int
 134 enc_clone_create(struct if_clone *ifc, int unit, caddr_t params)
 135 {
 136         struct ifnet *ifp;
 137         struct enc_softc *sc;
 138
 139         sc = malloc(sizeof(*sc), M_DEVBUF, M_WAITOK|M_ZERO);
 140         ifp = sc->sc_ifp = if_alloc(IFT_ENC);
 141         if (ifp == NULL) {
 142                 free(sc, M_DEVBUF);
 143                 return (ENOSPC);
 144         }
 145
 146         if_initname(ifp, ifc->ifc_name, unit);
 147         ifp->if_mtu = ENCMTU;
 148         ifp->if_ioctl = enc_ioctl;
 149         ifp->if_output = enc_output;
 150         ifp->if_snd.ifq_maxlen = ifqmaxlen;
 151         ifp->if_softc = sc;
 152         if_attach(ifp);
 153         bpfattach(ifp, DLT_ENC, sizeof(struct enchdr));
 154
 155         mtx_lock(&enc_mtx);
 156         /* grab a pointer to enc0, ignore the rest */
 157         if (encif == NULL)
 158                 encif = ifp;
 159         mtx_unlock(&enc_mtx);
 160
 161         return (0);
 162 }
 163
 164 static int
 165 enc_modevent(module_t mod, int type, void *data)
 166 {
 167         switch (type) {
 168         case MOD_LOAD:
 169                 mtx_init(&enc_mtx, "enc mtx", NULL, MTX_DEF);
 170                 if_clone_attach(&enc_cloner);
 171                 break;
 172         case MOD_UNLOAD:
 173                 printf("enc module unload - not possible for this module\n");
 174                 return (EINVAL);
 175         default:
 176                 return (EOPNOTSUPP);
 177         }
 178         return (0);
 179 }
 180
 181 static moduledata_t enc_mod = {
 182         "if_enc",
 183         enc_modevent,
 184         0
 185 };
 186
 187 DECLARE_MODULE(if_enc, enc_mod, SI_SUB_PROTO_IFATTACHDOMAIN, SI_ORDER_ANY);
 188
 189 static int
 190 enc_output(struct ifnet *ifp, struct mbuf *m, struct sockaddr *dst,
 191     struct route *ro)
 192 {
 193         m_freem(m);
 194         return (0);
 195 }
 196
 197 /*
 198  * Process an ioctl request.
 199  */
 200 /* ARGSUSED */
 201 static int
 202 enc_ioctl(struct ifnet *ifp, u_long cmd, caddr_t data)
 203 {
 204         int error = 0;
 205
 206         mtx_lock(&enc_mtx);
 207
 208         switch (cmd) {
 209
 210         case SIOCSIFFLAGS:
 211                 if (ifp->if_flags & IFF_UP)
 212                         ifp->if_drv_flags |= IFF_DRV_RUNNING;
 213                 else
 214                         ifp->if_drv_flags &= ~IFF_DRV_RUNNING;
 215
 216                 break;
 217
 218         default:
 219                 error = EINVAL;
 220         }
 221
 222         mtx_unlock(&enc_mtx);
 223         return (error);
 224 }
 225
 226 int
 227 ipsec_filter(struct mbuf **mp, int dir, int flags)
 228 {
 229         int error, i;
 230         struct ip *ip;
 231
 232         KASSERT(encif != NULL, ("%s: encif is null", __func__));
 233         KASSERT(flags & (ENC_IN|ENC_OUT),
 234                 ("%s: invalid flags: %04x", __func__, flags));
 235
 236         if ((encif->if_drv_flags & IFF_DRV_RUNNING) == 0)
 237                 return (0);
 238
 239         if (flags & ENC_IN) {
 240                 if ((flags & ipsec_filter_mask_in) == 0)
 241                         return (0);
 242         } else {
 243                 if ((flags & ipsec_filter_mask_out) == 0)
 244                         return (0);
 245         }
 246
 247         /* Skip pfil(9) if no filters are loaded */
 248         if (1
 249 #ifdef INET
 250             && !PFIL_HOOKED(&V_inet_pfil_hook)
 251 #endif
 252 #ifdef INET6
 253             && !PFIL_HOOKED(&V_inet6_pfil_hook)
 254 #endif
 255             ) {
 256                 return (0);
 257         }
 258
 259         i = min((*mp)->m_pkthdr.len, max_protohdr);
 260         if ((*mp)->m_len < i) {
 261                 *mp = m_pullup(*mp, i);
 262                 if (*mp == NULL) {
 263                         printf("%s: m_pullup failed\n", __func__);
 264                         return (-1);
 265                 }
 266         }
 267
 268         error = 0;
 269         ip = mtod(*mp, struct ip *);
 270         switch (ip->ip_v) {
 271 #ifdef INET
 272                 case 4:
 273                         /*
 274                          * before calling the firewall, swap fields the same as
 275                          * IP does. here we assume the header is contiguous
 276                          */
 277                         ip->ip_len = ntohs(ip->ip_len);
 278                         ip->ip_off = ntohs(ip->ip_off);
 279
 280                         error = pfil_run_hooks(&V_inet_pfil_hook, mp,
 281                             encif, dir, NULL);
 282
 283                         if (*mp == NULL || error != 0)
 284                                 break;
 285
 286                         /* restore byte ordering */
 287                         ip = mtod(*mp, struct ip *);
 288                         ip->ip_len = htons(ip->ip_len);
 289                         ip->ip_off = htons(ip->ip_off);
 290                         break;
 291 #endif
 292 #ifdef INET6
 293                 case 6:
 294                         error = pfil_run_hooks(&V_inet6_pfil_hook, mp,
 295                             encif, dir, NULL);
 296                         break;
 297 #endif
 298                 default:
 299                         printf("%s: unknown IP version\n", __func__);
 300         }
 301
 302         /*
 303          * If the mbuf was consumed by the filter for requeueing (dummynet, etc)
 304          * then error will be zero but we still want to return an error to our
 305          * caller so the null mbuf isn't forwarded further.
 306          */
 307         if (*mp == NULL && error == 0)
 308                 return (-1);    /* Consumed by the filter */
 309         if (*mp == NULL)
 310                 return (error);
 311         if (error != 0)
 312                 goto bad;
 313
 314         return (error);
 315
 316 bad:
 317         m_freem(*mp);
 318         *mp = NULL;
 319         return (error);
 320 }
 321
 322 void
 323 ipsec_bpf(struct mbuf *m, struct secasvar *sav, int af, int flags)
 324 {
 325         int mflags;
 326         struct enchdr hdr;
 327
 328         KASSERT(encif != NULL, ("%s: encif is null", __func__));
 329         KASSERT(flags & (ENC_IN|ENC_OUT),
 330                 ("%s: invalid flags: %04x", __func__, flags));
 331
 332         if ((encif->if_drv_flags & IFF_DRV_RUNNING) == 0)
 333                 return;
 334
 335         if (flags & ENC_IN) {
 336                 if ((flags & ipsec_bpf_mask_in) == 0)
 337                         return;
 338         } else {
 339                 if ((flags & ipsec_bpf_mask_out) == 0)
 340                         return;
 341         }
 342
 343         if (bpf_peers_present(encif->if_bpf)) {
 344                 mflags = 0;
 345                 hdr.spi = 0;
 346                 if (!sav) {
 347                         struct m_tag *mtag;
 348                         mtag = m_tag_find(m, PACKET_TAG_IPSEC_IN_DONE, NULL);
 349                         if (mtag != NULL) {
 350                                 struct tdb_ident *tdbi;
 351                                 tdbi = (struct tdb_ident *) (mtag + 1);
 352                                 if (tdbi->alg_enc != SADB_EALG_NONE)
 353                                         mflags |= M_CONF;
 354                                 if (tdbi->alg_auth != SADB_AALG_NONE)
 355                                         mflags |= M_AUTH;
 356                                 hdr.spi = tdbi->spi;
 357                         }
 358                 } else {
 359                         if (sav->alg_enc != SADB_EALG_NONE)
 360                                 mflags |= M_CONF;
 361                         if (sav->alg_auth != SADB_AALG_NONE)
 362                                 mflags |= M_AUTH;
 363                         hdr.spi = sav->spi;
 364                 }
 365
 366                 /*
 367                  * We need to prepend the address family as a four byte
 368                  * field.  Cons up a dummy header to pacify bpf.  This
 369                  * is safe because bpf will only read from the mbuf
 370                  * (i.e., it won't try to free it or keep a pointer a
 371                  * to it).
 372                  */
 373                 hdr.af = af;
 374                 /* hdr.spi already set above */
 375                 hdr.flags = mflags;
 376
 377                 bpf_mtap2(encif->if_bpf, &hdr, sizeof(hdr), m);
 378         }
 379 }