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, uint16_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   } else if(conf_.type_ == TYPE_TAP) {
  75     device_file.append("tap");
  76     actual_name_ = "tap";
  77   }
  78 #endif
  79   else {
  80     AnytunError::throwErr() << "unable to recognize type of device (tun or tap)";
  81   }
  82
  83   uint32_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
  98   if(fd_ < 0) {
  99     if(dynamic) {
 100       AnytunError::throwErr() << "can't open device file dynamically: no unused node left";
 101     } else {
 102       AnytunError::throwErr() << "can't open device file (" << device_file << "): " << AnytunErrno(errno);
 103     }
 104   }
 105
 106   if(dynamic) {
 107     std::stringstream s;
 108     s << actual_name_;
 109     s << dev_id;
 110     actual_name_ = s.str();
 111   } else {
 112     actual_name_ = dev_name;
 113   }
 114
 115   actual_node_ = device_file;
 116
 117   init_post();
 118
 119   if(ifcfg_addr != "") {
 120     do_ifconfig();
 121   }
 122 }
 123
 124 TunDevice::~TunDevice()
 125 {
 126   if(fd_ > 0) {
 127     ::close(fd_);
 128   }
 129 }
 130
 131 #if defined(__GNUC__) && defined(__OpenBSD__)
 132
 133 void TunDevice::init_post()
 134 {
 135   with_pi_ = true;
 136   if(conf_.type_ == TYPE_TAP) {
 137     with_pi_ = false;
 138   }
 139
 140   struct tuninfo ti;
 141
 142   if(ioctl(fd_, TUNGIFINFO, &ti) < 0) {
 143     ::close(fd_);
 144     AnytunError::throwErr() << "can't enable multicast for interface: " << AnytunErrno(errno);
 145   }
 146
 147   ti.flags |= IFF_MULTICAST;
 148   if(conf_.type_ == TYPE_TUN) {
 149     ti.flags &= ~IFF_POINTOPOINT;
 150   }
 151
 152   if(ioctl(fd_, TUNSIFINFO, &ti) < 0) {
 153     ::close(fd_);
 154     AnytunError::throwErr() << "can't enable multicast for interface: " << AnytunErrno(errno);
 155   }
 156 }
 157
 158 #elif defined(__GNUC__) && (defined(__FreeBSD__) || defined(__FreeBSD_kernel__))
 159
 160 void TunDevice::init_post()
 161 {
 162   with_pi_ = true;
 163   if(conf_.type_ == TYPE_TAP) {
 164     with_pi_ = false;
 165   }
 166
 167   if(conf_.type_ == TYPE_TUN) {
 168     int arg = 0;
 169     if(ioctl(fd_, TUNSLMODE, &arg) < 0) {
 170       ::close(fd_);
 171       AnytunError::throwErr() << "can't disable link-layer mode for interface: " << AnytunErrno(errno);
 172     }
 173
 174     arg = 1;
 175     if(ioctl(fd_, TUNSIFHEAD, &arg) < 0) {
 176       ::close(fd_);
 177       AnytunError::throwErr() << "can't enable multi-af modefor interface: " << AnytunErrno(errno);
 178     }
 179
 180     arg = IFF_BROADCAST;
 181     arg |= IFF_MULTICAST;
 182     if(ioctl(fd_, TUNSIFMODE, &arg) < 0) {
 183       ::close(fd_);
 184       AnytunError::throwErr() << "can't enable multicast for interface: " << AnytunErrno(errno);
 185     }
 186   }
 187 }
 188
 189 #elif defined(__GNUC__) && defined(__NetBSD__)
 190
 191 void TunDevice::init_post()
 192 {
 193   with_pi_ = false;
 194
 195   int arg = IFF_POINTOPOINT|IFF_MULTICAST;
 196   ioctl(fd_, TUNSIFMODE, &arg);
 197   arg = 0;
 198   ioctl(fd_, TUNSLMODE, &arg);
 199 }
 200
 201 #else
 202 #error This Device works just for OpenBSD, FreeBSD or NetBSD
 203 #endif
 204
 205 int TunDevice::fix_return(int ret, size_t pi_length) const
 206 {
 207   if(ret < 0) {
 208     return ret;
 209   }
 210
 211   return (static_cast<size_t>(ret) > pi_length ? (ret - pi_length) : 0);
 212 }
 213
 214 int TunDevice::read(uint8_t* buf, uint32_t len)
 215 {
 216   if(fd_ < 0) {
 217     return -1;
 218   }
 219
 220   if(with_pi_) {
 221     struct iovec iov[2];
 222     uint32_t type;
 223
 224     iov[0].iov_base = &type;
 225     iov[0].iov_len = sizeof(type);
 226     iov[1].iov_base = buf;
 227     iov[1].iov_len = len;
 228     return(fix_return(::readv(fd_, iov, 2), sizeof(type)));
 229   } else {
 230     return(::read(fd_, buf, len));
 231   }
 232 }
 233
 234 int TunDevice::write(uint8_t* buf, uint32_t len)
 235 {
 236   if(fd_ < 0) {
 237     return -1;
 238   }
 239
 240   if(!buf) {
 241     return 0;
 242   }
 243
 244   if(with_pi_) {
 245     struct iovec iov[2];
 246     uint32_t type;
 247     struct ip* hdr = reinterpret_cast<struct ip*>(buf);
 248
 249     type = 0;
 250     if(hdr->ip_v == 4) {
 251       type = htonl(AF_INET);
 252     } else {
 253       type = htonl(AF_INET6);
 254     }
 255
 256     iov[0].iov_base = &type;
 257     iov[0].iov_len = sizeof(type);
 258     iov[1].iov_base = buf;
 259     iov[1].iov_len = len;
 260     return(fix_return(::writev(fd_, iov, 2), sizeof(type)));
 261   } else {
 262     return(::write(fd_, buf, len));
 263   }
 264 }
 265
 266 void TunDevice::do_ifconfig()
 267 {
 268   std::ostringstream mtu_ss;
 269   mtu_ss << conf_.mtu_;
 270   StringVector args = boost::assign::list_of(actual_name_)(conf_.addr_.toString())("netmask")(conf_.netmask_.toString())("mtu")(mtu_ss.str());
 271
 272   if(conf_.type_ == TYPE_TUN) {
 273     args.push_back("up");
 274   } else {
 275 #if defined(__GNUC__) && defined(__OpenBSD__)
 276     args.push_back("link0");
 277 #elif defined(__GNUC__) && (defined(__FreeBSD__) || defined(__FreeBSD_kernel__))
 278     args.push_back("up");
 279 #elif defined(__GNUC__) && defined(__NetBSD__)
 280     // nothing to be done here
 281 #else
 282 #error This Device works just for OpenBSD, FreeBSD or NetBSD
 283 #endif
 284   }
 285   sys_exec_ = new SysExec("/sbin/ifconfig", args);
 286 }
 287
 288 void TunDevice::waitUntilReady()
 289 {
 290   if(sys_exec_) {
 291     SysExec::waitAndDestroy(sys_exec_);
 292   }
 293 }
 294