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 methods 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) 2007-2014 Markus Grüneis, 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  *  In addition, as a special exception, the copyright holders give
  33  *  permission to link the code of portions of this program with the
  34  *  OpenSSL library under certain conditions as described in each
  35  *  individual source file, and distribute linked combinations
  36  *  including the two.
  37  *  You must obey the GNU General Public License in all respects
  38  *  for all of the code used other than OpenSSL.  If you modify
  39  *  file(s) with this exception, you may extend this exception to your
  40  *  version of the file(s), but you are not obligated to do so.  If you
  41  *  do not wish to do so, delete this exception statement from your
  42  *  version.  If you delete this exception statement from all source
  43  *  files in the program, then also delete it here.
  44  */
  45
  46 #include <sstream>
  47 #include <boost/assign.hpp>
  48
  49 #include <fcntl.h>
  50 #include <unistd.h>
  51 #include <errno.h>
  52 #include <sys/socket.h>
  53 #include <net/if.h>
  54 #include <net/if_tun.h>
  55 #include <sys/ioctl.h>
  56 #include <sys/types.h>
  57 #include <sys/uio.h>
  58 #include <netinet/in_systm.h>
  59 #include <netinet/in.h>
  60 #include <netinet/ip.h>
  61
  62 #include "tunDevice.h"
  63 #include "threadUtils.hpp"
  64 #include "log.h"
  65 #include "anytunError.h"
  66 #include "sysExec.h"
  67
  68 #define DEVICE_FILE_MAX 255
  69
  70 TunDevice::TunDevice(std::string dev_name, std::string dev_type, std::string ifcfg_addr, uint16_t ifcfg_prefix) : conf_(dev_name, dev_type, ifcfg_addr, ifcfg_prefix, 1400),sys_exec_(NULL)
  71 {
  72   std::string device_file = "/dev/";
  73   bool dynamic = true;
  74   if(dev_name != "") {
  75     device_file.append(dev_name);
  76     dynamic = false;
  77   }
  78 #if defined(__GNUC__) && defined(__OpenBSD__)
  79   else if(conf_.type_ == TYPE_TUN || conf_.type_ == TYPE_TAP) {
  80     device_file.append("tun");
  81     actual_name_ = "tun";
  82   }
  83 #else
  84   else if(conf_.type_ == TYPE_TUN) {
  85     device_file.append("tun");
  86     actual_name_ = "tun";
  87   } else if(conf_.type_ == TYPE_TAP) {
  88     device_file.append("tap");
  89     actual_name_ = "tap";
  90   }
  91 #endif
  92   else {
  93     AnytunError::throwErr() << "unable to recognize type of device (tun or tap)";
  94   }
  95
  96   uint32_t dev_id=0;
  97   if(dynamic) {
  98     for(; dev_id <= DEVICE_FILE_MAX; ++dev_id) {
  99       std::ostringstream ds;
 100       ds << device_file;
 101       ds << dev_id;
 102       fd_ = ::open(ds.str().c_str(), O_RDWR);
 103       if(fd_ >= 0) {
 104         break;
 105       }
 106     }
 107   } else {
 108     fd_ = ::open(device_file.c_str(), O_RDWR);
 109   }
 110
 111   if(fd_ < 0) {
 112     if(dynamic) {
 113       AnytunError::throwErr() << "can't open device file dynamically: no unused node left";
 114     } else {
 115       AnytunError::throwErr() << "can't open device file (" << device_file << "): " << AnytunErrno(errno);
 116     }
 117   }
 118
 119   if(dynamic) {
 120     std::stringstream s;
 121     s << actual_name_;
 122     s << dev_id;
 123     actual_name_ = s.str();
 124   } else {
 125     actual_name_ = dev_name;
 126   }
 127
 128   actual_node_ = device_file;
 129
 130   init_post();
 131
 132   if(ifcfg_addr != "") {
 133     do_ifconfig();
 134   }
 135 }
 136
 137 TunDevice::~TunDevice()
 138 {
 139   if(fd_ > 0) {
 140     ::close(fd_);
 141   }
 142 }
 143
 144 #if defined(__GNUC__) && defined(__OpenBSD__)
 145
 146 void TunDevice::init_post()
 147 {
 148   with_pi_ = true;
 149   if(conf_.type_ == TYPE_TAP) {
 150     with_pi_ = false;
 151   }
 152
 153   struct tuninfo ti;
 154
 155   if(ioctl(fd_, TUNGIFINFO, &ti) < 0) {
 156     ::close(fd_);
 157     AnytunError::throwErr() << "can't enable multicast for interface: " << AnytunErrno(errno);
 158   }
 159
 160   ti.flags |= IFF_MULTICAST;
 161   if(conf_.type_ == TYPE_TUN) {
 162     ti.flags &= ~IFF_POINTOPOINT;
 163   }
 164
 165   if(ioctl(fd_, TUNSIFINFO, &ti) < 0) {
 166     ::close(fd_);
 167     AnytunError::throwErr() << "can't enable multicast for interface: " << AnytunErrno(errno);
 168   }
 169 }
 170
 171 #elif defined(__GNUC__) && (defined(__FreeBSD__) || defined(__FreeBSD_kernel__))
 172
 173 void TunDevice::init_post()
 174 {
 175   with_pi_ = true;
 176   if(conf_.type_ == TYPE_TAP) {
 177     with_pi_ = false;
 178   }
 179
 180   if(conf_.type_ == TYPE_TUN) {
 181     int arg = 0;
 182     if(ioctl(fd_, TUNSLMODE, &arg) < 0) {
 183       ::close(fd_);
 184       AnytunError::throwErr() << "can't disable link-layer mode for interface: " << AnytunErrno(errno);
 185     }
 186
 187     arg = 1;
 188     if(ioctl(fd_, TUNSIFHEAD, &arg) < 0) {
 189       ::close(fd_);
 190       AnytunError::throwErr() << "can't enable multi-af modefor interface: " << AnytunErrno(errno);
 191     }
 192
 193     arg = IFF_BROADCAST;
 194     arg |= IFF_MULTICAST;
 195     if(ioctl(fd_, TUNSIFMODE, &arg) < 0) {
 196       ::close(fd_);
 197       AnytunError::throwErr() << "can't enable multicast for interface: " << AnytunErrno(errno);
 198     }
 199   }
 200 }
 201
 202 #elif defined(__GNUC__) && defined(__NetBSD__)
 203
 204 void TunDevice::init_post()
 205 {
 206   with_pi_ = false;
 207
 208   int arg = IFF_POINTOPOINT|IFF_MULTICAST;
 209   ioctl(fd_, TUNSIFMODE, &arg);
 210   arg = 0;
 211   ioctl(fd_, TUNSLMODE, &arg);
 212 }
 213
 214 #else
 215 #error This Device works just for OpenBSD, FreeBSD or NetBSD
 216 #endif
 217
 218 int TunDevice::fix_return(int ret, size_t pi_length) const
 219 {
 220   if(ret < 0) {
 221     return ret;
 222   }
 223
 224   return (static_cast<size_t>(ret) > pi_length ? (ret - pi_length) : 0);
 225 }
 226
 227 int TunDevice::read(uint8_t* buf, uint32_t len)
 228 {
 229   if(fd_ < 0) {
 230     return -1;
 231   }
 232
 233   if(with_pi_) {
 234     struct iovec iov[2];
 235     uint32_t type;
 236
 237     iov[0].iov_base = &type;
 238     iov[0].iov_len = sizeof(type);
 239     iov[1].iov_base = buf;
 240     iov[1].iov_len = len;
 241     return(fix_return(::readv(fd_, iov, 2), sizeof(type)));
 242   } else {
 243     return(::read(fd_, buf, len));
 244   }
 245 }
 246
 247 int TunDevice::write(uint8_t* buf, uint32_t len)
 248 {
 249   if(fd_ < 0) {
 250     return -1;
 251   }
 252
 253   if(!buf) {
 254     return 0;
 255   }
 256
 257   if(with_pi_) {
 258     struct iovec iov[2];
 259     uint32_t type;
 260     struct ip* hdr = reinterpret_cast<struct ip*>(buf);
 261
 262     type = 0;
 263     if(hdr->ip_v == 4) {
 264       type = htonl(AF_INET);
 265     } else {
 266       type = htonl(AF_INET6);
 267     }
 268
 269     iov[0].iov_base = &type;
 270     iov[0].iov_len = sizeof(type);
 271     iov[1].iov_base = buf;
 272     iov[1].iov_len = len;
 273     return(fix_return(::writev(fd_, iov, 2), sizeof(type)));
 274   } else {
 275     return(::write(fd_, buf, len));
 276   }
 277 }
 278
 279 void TunDevice::do_ifconfig()
 280 {
 281   std::ostringstream mtu_ss;
 282   mtu_ss << conf_.mtu_;
 283   StringVector args = boost::assign::list_of(actual_name_)(conf_.addr_.toString())("netmask")(conf_.netmask_.toString())("mtu")(mtu_ss.str());
 284
 285   if(conf_.type_ == TYPE_TUN) {
 286     args.push_back("up");
 287   } else {
 288 #if defined(__GNUC__) && defined(__OpenBSD__)
 289     args.push_back("link0");
 290 #elif defined(__GNUC__) && (defined(__FreeBSD__) || defined(__FreeBSD_kernel__))
 291     args.push_back("up");
 292 #elif defined(__GNUC__) && defined(__NetBSD__)
 293     // nothing to be done here
 294 #else
 295 #error This Device works just for OpenBSD, FreeBSD or NetBSD
 296 #endif
 297   }
 298   sys_exec_ = new SysExec("/sbin/ifconfig", args);
 299 }
 300
 301 void TunDevice::waitUntilReady()
 302 {
 303   if(sys_exec_) {
 304     SysExec::waitAndDestroy(sys_exec_);
 305   }
 306 }
 307