src/bsd/tunDevice.cpp

   1 /*
   2  *  anytun
   3  *
   4  *  The secure anycast tunneling protocol (satp) defines a protocol used
   5  *  for communication between any combination of unicast and anycast
   6  *  tunnel endpoints.  It has less protocol overhead than IPSec in Tunnel
   7  *  mode and allows tunneling of every ETHER TYPE protocol (e.g.
   8  *  ethernet, ip, arp ...). satp directly includes cryptography and
   9  *  message authentication based on the methodes used by SRTP.  It is
  10  *  intended to deliver a generic, scaleable and secure solution for
  11  *  tunneling and relaying of packets of any protocol.
  12  *
  13  *
  14  *  Copyright (C) 2007-2009 Othmar Gsenger, Erwin Nindl,
  15  *                          Christian Pointner <satp@wirdorange.org>
  16  *
  17  *  This file is part of Anytun.
  18  *
  19  *  Anytun is free software: you can redistribute it and/or modify
  20  *  it under the terms of the GNU General Public License as published by
  21  *  the Free Software Foundation, either version 3 of the License, or
  22  *  any later version.
  23  *
  24  *  Anytun is distributed in the hope that it will be useful,
  25  *  but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  26  *  MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
  27  *  GNU General Public License for more details.
  28  *
  29  *  You should have received a copy of the GNU General Public License
  30  *  along with anytun.  If not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.
  31  */
  32
  33 #include <sstream>
  34 #include <boost/assign.hpp>
  35
  36 #include <fcntl.h>
  37 #include <unistd.h>
  38 #include <errno.h>
  39 #include <sys/socket.h>
  40 #include <net/if.h>
  41 #include <net/if_tun.h>
  42 #include <sys/ioctl.h>
  43 #include <sys/types.h>
  44 #include <sys/uio.h>
  45 #include <netinet/in_systm.h>
  46 #include <netinet/in.h>
  47 #include <netinet/ip.h>
  48
  49 #include "tunDevice.h"
  50 #include "threadUtils.hpp"
  51 #include "log.h"
  52 #include "anytunError.h"
  53 #include "sysExec.h"
  54
  55 #define DEVICE_FILE_MAX 255
  56
  57 TunDevice::TunDevice(std::string dev_name, std::string dev_type, std::string ifcfg_addr, u_int16_t ifcfg_prefix) : conf_(dev_name, dev_type, ifcfg_addr, ifcfg_prefix, 1400),sys_exec_(NULL)
  58 {
  59   std::string device_file = "/dev/";
  60   bool dynamic = true;
  61   if(dev_name != "") {
  62     device_file.append(dev_name);
  63     dynamic = false;
  64   }
  65 #if defined(__GNUC__) && defined(__OpenBSD__)
  66   else if(conf_.type_ == TYPE_TUN || conf_.type_ == TYPE_TAP) {
  67     device_file.append("tun");
  68     actual_name_ = "tun";
  69   }
  70 #else
  71   else if(conf_.type_ == TYPE_TUN) {
  72     device_file.append("tun");
  73     actual_name_ = "tun";
  74   }
  75   else if(conf_.type_ == TYPE_TAP) {
  76     device_file.append("tap");
  77     actual_name_ = "tap";
  78   }
  79 #endif
  80   else
  81     AnytunError::throwErr() << "unable to recognize type of device (tun or tap)";
  82
  83   u_int32_t dev_id=0;
  84   if(dynamic) {
  85     for(; dev_id <= DEVICE_FILE_MAX; ++dev_id) {
  86       std::ostringstream ds;
  87       ds << device_file;
  88       ds << dev_id;
  89       fd_ = ::open(ds.str().c_str(), O_RDWR);
  90       if(fd_ >= 0)
  91         break;
  92     }
  93   }
  94   else
  95     fd_ = ::open(device_file.c_str(), O_RDWR);
  96
  97   if(fd_ < 0) {
  98     if(dynamic)
  99       AnytunError::throwErr() << "can't open device file dynamically: no unused node left";
 100     else
 101       AnytunError::throwErr() << "can't open device file (" << device_file << "): " << AnytunErrno(errno);
 102   }
 103
 104   if(dynamic) {
 105     std::stringstream s;
 106     s << actual_name_;
 107     s << dev_id;
 108     actual_name_ = s.str();
 109   }
 110   else
 111     actual_name_ = dev_name;
 112
 113   actual_node_ = device_file;
 114
 115   init_post();
 116
 117   if(ifcfg_addr != "")
 118     do_ifconfig();
 119 }
 120
 121 TunDevice::~TunDevice()
 122 {
 123   if(fd_ > 0)
 124     ::close(fd_);
 125 }
 126
 127 #if defined(__GNUC__) && defined(__OpenBSD__)
 128
 129 void TunDevice::init_post()
 130 {
 131   with_pi_ = true;
 132   if(conf_.type_ == TYPE_TAP)
 133     with_pi_ = false;
 134
 135   struct tuninfo ti;
 136
 137   if (ioctl(fd_, TUNGIFINFO, &ti) < 0) {
 138     ::close(fd_);
 139     AnytunError::throwErr() << "can't enable multicast for interface: " << AnytunErrno(errno);
 140   }
 141
 142   ti.flags |= IFF_MULTICAST;
 143   if(conf_.type_ == TYPE_TUN)
 144     ti.flags &= ~IFF_POINTOPOINT;
 145
 146   if (ioctl(fd_, TUNSIFINFO, &ti) < 0) {
 147     ::close(fd_);
 148     AnytunError::throwErr() << "can't enable multicast for interface: " << AnytunErrno(errno);
 149   }
 150 }
 151
 152 #elif defined(__GNUC__) && (defined(__FreeBSD__) || defined(__FreeBSD_kernel__))
 153
 154 void TunDevice::init_post()
 155 {
 156   with_pi_ = true;
 157   if(conf_.type_ == TYPE_TAP)
 158     with_pi_ = false;
 159
 160   if(conf_.type_ == TYPE_TUN) {
 161     int arg = 0;
 162     if(ioctl(fd_, TUNSLMODE, &arg) < 0) {
 163       ::close(fd_);
 164       AnytunError::throwErr() << "can't disable link-layer mode for interface: " << AnytunErrno(errno);
 165     }
 166
 167     arg = 1;
 168     if(ioctl(fd_, TUNSIFHEAD, &arg) < 0) {
 169       ::close(fd_);
 170       AnytunError::throwErr() << "can't enable multi-af modefor interface: " << AnytunErrno(errno);
 171     }
 172
 173     arg = IFF_BROADCAST;
 174     arg |= IFF_MULTICAST;
 175     if(ioctl(fd_, TUNSIFMODE, &arg) < 0) {
 176       ::close(fd_);
 177       AnytunError::throwErr() << "can't enable multicast for interface: " << AnytunErrno(errno);
 178     }
 179   }
 180 }
 181
 182 #elif defined(__GNUC__) && defined(__NetBSD__)
 183
 184 void TunDevice::init_post()
 185 {
 186   with_pi_ = false;
 187
 188   int arg = IFF_POINTOPOINT|IFF_MULTICAST;
 189   ioctl(fd_, TUNSIFMODE, &arg);
 190   arg = 0;
 191   ioctl(fd_, TUNSLMODE, &arg);
 192 }
 193
 194 #else
 195  #error This Device works just for OpenBSD, FreeBSD or NetBSD
 196 #endif
 197
 198 int TunDevice::fix_return(int ret, size_t pi_length) const
 199 {
 200   if(ret < 0)
 201     return ret;
 202
 203   return (static_cast<size_t>(ret) > pi_length ? (ret - pi_length) : 0);
 204 }
 205
 206 int TunDevice::read(u_int8_t* buf, u_int32_t len)
 207 {
 208   if(fd_ < 0)
 209     return -1;
 210
 211   if(with_pi_) {
 212     struct iovec iov[2];
 213     u_int32_t type;
 214
 215     iov[0].iov_base = &type;
 216     iov[0].iov_len = sizeof(type);
 217     iov[1].iov_base = buf;
 218     iov[1].iov_len = len;
 219     return(fix_return(::readv(fd_, iov, 2), sizeof(type)));
 220   }
 221   else
 222     return(::read(fd_, buf, len));
 223 }
 224
 225 int TunDevice::write(u_int8_t* buf, u_int32_t len)
 226 {
 227   if(fd_ < 0)
 228     return -1;
 229
 230   if(!buf)
 231     return 0;
 232
 233   if(with_pi_) {
 234     struct iovec iov[2];
 235     u_int32_t type;
 236     struct ip *hdr = reinterpret_cast<struct ip*>(buf);
 237
 238     type = 0;
 239     if(hdr->ip_v == 4)
 240       type = htonl(AF_INET);
 241     else
 242       type = htonl(AF_INET6);
 243
 244     iov[0].iov_base = &type;
 245     iov[0].iov_len = sizeof(type);
 246     iov[1].iov_base = buf;
 247     iov[1].iov_len = len;
 248     return(fix_return(::writev(fd_, iov, 2), sizeof(type)));
 249   }
 250   else
 251     return(::write(fd_, buf, len));
 252 }
 253
 254 void TunDevice::do_ifconfig()
 255 {
 256   std::ostringstream mtu_ss;
 257   mtu_ss << conf_.mtu_;
 258   StringVector args = boost::assign::list_of(actual_name_)(conf_.addr_.toString())("netmask")(conf_.netmask_.toString())("mtu")(mtu_ss.str());
 259
 260   if(conf_.type_ == TYPE_TUN)
 261     args.push_back("up");
 262   else {
 263 #if defined(__GNUC__) && defined(__OpenBSD__)
 264     args.push_back("link0");
 265 #elif defined(__GNUC__) && (defined(__FreeBSD__) || defined(__FreeBSD_kernel__))
 266     args.push_back("up");
 267 #elif defined(__GNUC__) && defined(__NetBSD__)
 268         // nothing to be done here
 269 #else
 270  #error This Device works just for OpenBSD, FreeBSD or NetBSD
 271 #endif
 272   }
 273   sys_exec_ = new SysExec("/sbin/ifconfig", args);
 274 }
 275
 276 void TunDevice::waitUntilReady()
 277 {
 278   if(sys_exec_)
 279     SysExec::waitAndDestroy(sys_exec_);
 280 }
 281