git.tinc-vpn.org Git - tinc/blob - src/sptps_test.c

   1 /*
   2     sptps_test.c -- Simple Peer-to-Peer Security test program
   3     Copyright (C) 2011-2014 Guus Sliepen <guus@tinc-vpn.org>
   4
   5     This program is free software; you can redistribute it and/or modify
   6     it under the terms of the GNU General Public License as published by
   7     the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
   8     (at your option) any later version.
   9
  10     This program is distributed in the hope that it will be useful,
  11     but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  12     MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
  13     GNU General Public License for more details.
  14
  15     You should have received a copy of the GNU General Public License along
  16     with this program; if not, write to the Free Software Foundation, Inc.,
  17     51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA.
  18 */
  19
  20 #include "system.h"
  21
  22 #ifdef HAVE_LINUX
  23 #include <linux/if_tun.h>
  24 #endif
  25
  26 #include <getopt.h>
  27
  28 #ifdef HAVE_MINGW
  29 #include <pthread.h>
  30 #endif
  31
  32 #include "crypto.h"
  33 #include "ecdsa.h"
  34 #include "sptps.h"
  35 #include "utils.h"
  36
  37 #ifndef MAX
  38 #define MAX(a, b) ((a) > (b) ? (a) : (b))
  39 #endif
  40
  41 #ifndef HAVE_MINGW
  42 #define closesocket(s) close(s)
  43 #endif
  44
  45 // Symbols necessary to link with logger.o
  46 bool send_request(void *c, const char *msg, ...) {
  47         (void)c;
  48         (void)msg;
  49         return false;
  50 }
  51
  52 struct list_t *connection_list = NULL;
  53
  54 bool send_meta(void *c, const char *msg, int len) {
  55         (void)c;
  56         (void)msg;
  57         (void)len;
  58         return false;
  59 }
  60
  61 char *logfilename = NULL;
  62 bool do_detach = false;
  63 struct timeval now;
  64
  65 static bool special;
  66 static bool verbose;
  67 static bool readonly;
  68 static bool writeonly;
  69 static int in = 0;
  70 static int out = 1;
  71 static int addressfamily = AF_UNSPEC;
  72
  73 static bool send_data(void *handle, uint8_t type, const void *data, size_t len) {
  74         (void)type;
  75         char hex[len * 2 + 1];
  76         bin2hex(data, hex, len);
  77
  78         if(verbose) {
  79                 fprintf(stderr, "Sending %zu bytes of data:\n%s\n", len, hex);
  80         }
  81
  82         const int *sock = handle;
  83
  84         if((size_t)send(*sock, data, len, 0) != len) {
  85                 return false;
  86         }
  87
  88         return true;
  89 }
  90
  91 static bool receive_record(void *handle, uint8_t type, const void *data, uint16_t len) {
  92         (void)handle;
  93
  94         if(verbose) {
  95                 fprintf(stderr, "Received type %d record of %u bytes:\n", type, len);
  96         }
  97
  98         if(!writeonly) {
  99                 write(out, data, len);
 100         }
 101
 102         return true;
 103 }
 104
 105 static struct option const long_options[] = {
 106         {"datagram", no_argument, NULL, 'd'},
 107         {"quit", no_argument, NULL, 'q'},
 108         {"readonly", no_argument, NULL, 'r'},
 109         {"writeonly", no_argument, NULL, 'w'},
 110         {"packet-loss", required_argument, NULL, 'L'},
 111         {"replay-window", required_argument, NULL, 'W'},
 112         {"special", no_argument, NULL, 's'},
 113         {"verbose", required_argument, NULL, 'v'},
 114         {"help", no_argument, NULL, 1},
 115         {NULL, 0, NULL, 0}
 116 };
 117
 118 const char *program_name;
 119
 120 static void usage() {
 121         fprintf(stderr, "Usage: %s [options] my_ed25519_key_file his_ed25519_key_file [host] port\n\n", program_name);
 122         fprintf(stderr, "Valid options are:\n"
 123                 "  -d, --datagram          Enable datagram mode.\n"
 124                 "  -q, --quit              Quit when EOF occurs on stdin.\n"
 125                 "  -r, --readonly          Only send data from the socket to stdout.\n"
 126 #ifdef HAVE_LINUX
 127                 "  -t, --tun               Use a tun device instead of stdio.\n"
 128 #endif
 129                 "  -w, --writeonly         Only send data from stdin to the socket.\n"
 130                 "  -L, --packet-loss RATE  Fake packet loss of RATE percent.\n"
 131                 "  -R, --replay-window N   Set replay window to N bytes.\n"
 132                 "  -s, --special           Enable special handling of lines starting with #, ^ and $.\n"
 133                 "  -v, --verbose           Display debug messages.\n"
 134                 "  -4                      Use IPv4.\n"
 135                 "  -6                      Use IPv6.\n"
 136                 "\n");
 137         fprintf(stderr, "Report bugs to tinc@tinc-vpn.org.\n");
 138 }
 139
 140 #ifdef HAVE_MINGW
 141
 142 int stdin_sock_fd = -1;
 143
 144 // Windows does not allow calling select() on anything but sockets. Therefore,
 145 // to keep the same code as on other operating systems, we have to put a
 146 // separate thread between the stdin and the sptps loop way below. This thread
 147 // reads stdin and sends its content to the main thread through a TCP socket,
 148 // which can be properly select()'ed.
 149 void *stdin_reader_thread(void *arg) {
 150         struct sockaddr_in sa;
 151         socklen_t sa_size = sizeof(sa);
 152
 153         while(true) {
 154                 int peer_fd = accept(stdin_sock_fd, (struct sockaddr *) &sa, &sa_size);
 155
 156                 if(peer_fd < 0) {
 157                         fprintf(stderr, "accept() failed: %s\n", strerror(errno));
 158                         continue;
 159                 }
 160
 161                 if(verbose) {
 162                         fprintf(stderr, "New connection received from :%d\n", ntohs(sa.sin_port));
 163                 }
 164
 165                 uint8_t buf[1024];
 166                 ssize_t nread;
 167
 168                 while((nread = read(STDIN_FILENO, buf, sizeof(buf))) > 0) {
 169                         if(verbose) {
 170                                 fprintf(stderr, "Read %lld bytes from input\n", nread);
 171                         }
 172
 173                         uint8_t *start = buf;
 174                         ssize_t nleft = nread;
 175
 176                         while(nleft) {
 177                                 ssize_t nsend = send(peer_fd, start, nleft, 0);
 178
 179                                 if(nsend < 0) {
 180                                         if(sockwouldblock(sockerrno)) {
 181                                                 continue;
 182                                         }
 183
 184                                         break;
 185                                 }
 186
 187                                 start += nsend;
 188                                 nleft -= nsend;
 189                         }
 190
 191                         if(nleft) {
 192                                 fprintf(stderr, "Could not send data: %s\n", strerror(errno));
 193                                 break;
 194                         }
 195
 196                         if(verbose) {
 197                                 fprintf(stderr, "Sent %lld bytes to peer\n", nread);
 198                         }
 199                 }
 200
 201                 closesocket(peer_fd);
 202         }
 203
 204         closesocket(stdin_sock_fd);
 205         stdin_sock_fd = -1;
 206 }
 207
 208 int start_input_reader() {
 209         if(stdin_sock_fd != -1) {
 210                 fprintf(stderr, "stdin thread can only be started once.\n");
 211                 return -1;
 212         }
 213
 214         stdin_sock_fd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
 215
 216         if(stdin_sock_fd < 0) {
 217                 fprintf(stderr, "Could not create server socket: %s\n", strerror(errno));
 218                 return -1;
 219         }
 220
 221         struct sockaddr_in serv_sa;
 222
 223         memset(&serv_sa, 0, sizeof(serv_sa));
 224
 225         serv_sa.sin_family = AF_INET;
 226
 227         serv_sa.sin_addr.s_addr = htonl(0x7f000001); // 127.0.0.1
 228
 229         int res = bind(stdin_sock_fd, (struct sockaddr *)&serv_sa, sizeof(serv_sa));
 230
 231         if(res < 0) {
 232                 fprintf(stderr, "Could not bind socket: %s\n", strerror(errno));
 233                 goto server_err;
 234         }
 235
 236         if(listen(stdin_sock_fd, 1) < 0) {
 237                 fprintf(stderr, "Could not listen: %s\n", strerror(errno));
 238                 goto server_err;
 239         }
 240
 241         struct sockaddr_in connect_sa;
 242
 243         socklen_t addr_len = sizeof(connect_sa);
 244
 245         if(getsockname(stdin_sock_fd, (struct sockaddr *)&connect_sa, &addr_len) < 0) {
 246                 fprintf(stderr, "Could not determine the address of the stdin thread socket\n");
 247                 goto server_err;
 248         }
 249
 250         if(verbose) {
 251                 fprintf(stderr, "stdin thread is listening on :%d\n", ntohs(connect_sa.sin_port));
 252         }
 253
 254         pthread_t th;
 255         int err = pthread_create(&th, NULL, stdin_reader_thread, NULL);
 256
 257         if(err) {
 258                 fprintf(stderr, "Could not start reader thread: %s\n", strerror(err));
 259                 goto server_err;
 260         }
 261
 262         int client_fd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
 263
 264         if(client_fd < 0) {
 265                 fprintf(stderr, "Could not create client socket: %s\n", strerror(errno));
 266                 return -1;
 267         }
 268
 269         if(connect(client_fd, (struct sockaddr *)&connect_sa, sizeof(connect_sa)) < 0) {
 270                 fprintf(stderr, "Could not connect: %s\n", strerror(errno));
 271                 closesocket(client_fd);
 272                 return -1;
 273         }
 274
 275         return client_fd;
 276
 277 server_err:
 278
 279         if(stdin_sock_fd != -1) {
 280                 closesocket(stdin_sock_fd);
 281                 stdin_sock_fd = -1;
 282         }
 283
 284         return -1;
 285 }
 286
 287 #endif // HAVE_MINGW
 288
 289 int main(int argc, char *argv[]) {
 290         program_name = argv[0];
 291         bool initiator = false;
 292         bool datagram = false;
 293 #ifdef HAVE_LINUX
 294         bool tun = false;
 295 #endif
 296         int packetloss = 0;
 297         int r;
 298         int option_index = 0;
 299         bool quit = false;
 300
 301         while((r = getopt_long(argc, argv, "dqrstwL:W:v46", long_options, &option_index)) != EOF) {
 302                 switch(r) {
 303                 case 0:   /* long option */
 304                         break;
 305
 306                 case 'd': /* datagram mode */
 307                         datagram = true;
 308                         break;
 309
 310                 case 'q': /* close connection on EOF from stdin */
 311                         quit = true;
 312                         break;
 313
 314                 case 'r': /* read only */
 315                         readonly = true;
 316                         break;
 317
 318                 case 't': /* read only */
 319 #ifdef HAVE_LINUX
 320                         tun = true;
 321 #else
 322                         fprintf(stderr, "--tun is only supported on Linux.\n");
 323                         usage();
 324                         return 1;
 325 #endif
 326                         break;
 327
 328                 case 'w': /* write only */
 329                         writeonly = true;
 330                         break;
 331
 332                 case 'L': /* packet loss rate */
 333                         packetloss = atoi(optarg);
 334                         break;
 335
 336                 case 'W': /* replay window size */
 337                         sptps_replaywin = atoi(optarg);
 338                         break;
 339
 340                 case 'v': /* be verbose */
 341                         verbose = true;
 342                         break;
 343
 344                 case 's': /* special character handling */
 345                         special = true;
 346                         break;
 347
 348                 case '?': /* wrong options */
 349                         usage();
 350                         return 1;
 351
 352                 case '4': /* IPv4 */
 353                         addressfamily = AF_INET;
 354                         break;
 355
 356                 case '6': /* IPv6 */
 357                         addressfamily = AF_INET6;
 358                         break;
 359
 360                 case 1: /* help */
 361                         usage();
 362                         return 0;
 363
 364                 default:
 365                         break;
 366                 }
 367         }
 368
 369         argc -= optind - 1;
 370         argv += optind - 1;
 371
 372         if(argc < 4 || argc > 5) {
 373                 fprintf(stderr, "Wrong number of arguments.\n");
 374                 usage();
 375                 return 1;
 376         }
 377
 378         if(argc > 4) {
 379                 initiator = true;
 380         }
 381
 382         srand(getpid());
 383
 384 #ifdef HAVE_LINUX
 385
 386         if(tun) {
 387                 in = out = open("/dev/net/tun", O_RDWR | O_NONBLOCK);
 388
 389                 if(in < 0) {
 390                         fprintf(stderr, "Could not open tun device: %s\n", strerror(errno));
 391                         return 1;
 392                 }
 393
 394                 struct ifreq ifr = {
 395                         .ifr_flags = IFF_TUN
 396                 };
 397
 398                 if(ioctl(in, TUNSETIFF, &ifr)) {
 399                         fprintf(stderr, "Could not configure tun interface: %s\n", strerror(errno));
 400                         return 1;
 401                 }
 402
 403                 ifr.ifr_name[IFNAMSIZ - 1] = 0;
 404                 fprintf(stderr, "Using tun interface %s\n", ifr.ifr_name);
 405         }
 406
 407 #endif
 408
 409 #ifdef HAVE_MINGW
 410         static struct WSAData wsa_state;
 411
 412         if(WSAStartup(MAKEWORD(2, 2), &wsa_state)) {
 413                 return 1;
 414         }
 415
 416 #endif
 417
 418         struct addrinfo *ai, hint;
 419         memset(&hint, 0, sizeof(hint));
 420
 421         hint.ai_family = addressfamily;
 422         hint.ai_socktype = datagram ? SOCK_DGRAM : SOCK_STREAM;
 423         hint.ai_protocol = datagram ? IPPROTO_UDP : IPPROTO_TCP;
 424         hint.ai_flags = initiator ? 0 : AI_PASSIVE;
 425
 426         if(getaddrinfo(initiator ? argv[3] : NULL, initiator ? argv[4] : argv[3], &hint, &ai) || !ai) {
 427                 fprintf(stderr, "getaddrinfo() failed: %s\n", sockstrerror(sockerrno));
 428                 return 1;
 429         }
 430
 431         int sock = socket(ai->ai_family, ai->ai_socktype, ai->ai_protocol);
 432
 433         if(sock < 0) {
 434                 fprintf(stderr, "Could not create socket: %s\n", sockstrerror(sockerrno));
 435                 freeaddrinfo(ai);
 436                 return 1;
 437         }
 438
 439         int one = 1;
 440         setsockopt(sock, SOL_SOCKET, SO_REUSEADDR, (void *)&one, sizeof(one));
 441
 442         if(initiator) {
 443                 int res = connect(sock, ai->ai_addr, ai->ai_addrlen);
 444
 445                 freeaddrinfo(ai);
 446                 ai = NULL;
 447
 448                 if(res) {
 449                         fprintf(stderr, "Could not connect to peer: %s\n", sockstrerror(sockerrno));
 450                         return 1;
 451                 }
 452
 453                 fprintf(stderr, "Connected\n");
 454         } else {
 455                 int res = bind(sock, ai->ai_addr, ai->ai_addrlen);
 456
 457                 freeaddrinfo(ai);
 458                 ai = NULL;
 459
 460                 if(res) {
 461                         fprintf(stderr, "Could not bind socket: %s\n", sockstrerror(sockerrno));
 462                         return 1;
 463                 }
 464
 465                 if(!datagram) {
 466                         if(listen(sock, 1)) {
 467                                 fprintf(stderr, "Could not listen on socket: %s\n", sockstrerror(sockerrno));
 468                                 return 1;
 469                         }
 470
 471                         fprintf(stderr, "Listening...\n");
 472
 473                         sock = accept(sock, NULL, NULL);
 474
 475                         if(sock < 0) {
 476                                 fprintf(stderr, "Could not accept connection: %s\n", sockstrerror(sockerrno));
 477                                 return 1;
 478                         }
 479                 } else {
 480                         fprintf(stderr, "Listening...\n");
 481
 482                         uint8_t buf[65536];
 483                         struct sockaddr addr;
 484                         socklen_t addrlen = sizeof(addr);
 485
 486                         if(recvfrom(sock, buf, sizeof(buf), MSG_PEEK, &addr, &addrlen) <= 0) {
 487                                 fprintf(stderr, "Could not read from socket: %s\n", sockstrerror(sockerrno));
 488                                 return 1;
 489                         }
 490
 491                         if(connect(sock, &addr, addrlen)) {
 492                                 fprintf(stderr, "Could not accept connection: %s\n", sockstrerror(sockerrno));
 493                                 return 1;
 494                         }
 495                 }
 496
 497                 fprintf(stderr, "Connected\n");
 498         }
 499
 500         crypto_init();
 501
 502         FILE *fp = fopen(argv[1], "r");
 503
 504         if(!fp) {
 505                 fprintf(stderr, "Could not open %s: %s\n", argv[1], strerror(errno));
 506                 return 1;
 507         }
 508
 509         ecdsa_t *mykey = NULL;
 510
 511         if(!(mykey = ecdsa_read_pem_private_key(fp))) {
 512                 return 1;
 513         }
 514
 515         fclose(fp);
 516
 517         fp = fopen(argv[2], "r");
 518
 519         if(!fp) {
 520                 fprintf(stderr, "Could not open %s: %s\n", argv[2], strerror(errno));
 521                 free(mykey);
 522                 return 1;
 523         }
 524
 525         ecdsa_t *hiskey = NULL;
 526
 527         if(!(hiskey = ecdsa_read_pem_public_key(fp))) {
 528                 free(mykey);
 529                 return 1;
 530         }
 531
 532         fclose(fp);
 533
 534         if(verbose) {
 535                 fprintf(stderr, "Keys loaded\n");
 536         }
 537
 538         sptps_t s;
 539
 540         if(!sptps_start(&s, &sock, initiator, datagram, mykey, hiskey, "sptps_test", 10, send_data, receive_record)) {
 541                 free(mykey);
 542                 free(hiskey);
 543                 return 1;
 544         }
 545
 546 #ifdef HAVE_MINGW
 547
 548         if(!readonly) {
 549                 in = start_input_reader();
 550
 551                 if(in < 0) {
 552                         fprintf(stderr, "Could not init stdin reader thread\n");
 553                         free(mykey);
 554                         free(hiskey);
 555                         return 1;
 556                 }
 557         }
 558
 559 #endif
 560
 561         int max_fd = MAX(sock, in);
 562
 563         while(true) {
 564                 if(writeonly && readonly) {
 565                         break;
 566                 }
 567
 568                 char buf[65535] = "";
 569                 size_t readsize = datagram ? 1460u : sizeof(buf);
 570
 571                 fd_set fds;
 572                 FD_ZERO(&fds);
 573
 574                 if(!readonly && s.instate) {
 575                         FD_SET(in, &fds);
 576                 }
 577
 578                 FD_SET(sock, &fds);
 579
 580                 if(select(max_fd + 1, &fds, NULL, NULL, NULL) <= 0) {
 581                         free(mykey);
 582                         free(hiskey);
 583                         return 1;
 584                 }
 585
 586                 if(FD_ISSET(in, &fds)) {
 587 #ifdef HAVE_MINGW
 588                         ssize_t len = recv(in, buf, readsize, 0);
 589 #else
 590                         ssize_t len = read(in, buf, readsize);
 591 #endif
 592
 593                         if(len < 0) {
 594                                 fprintf(stderr, "Could not read from stdin: %s\n", strerror(errno));
 595                                 free(mykey);
 596                                 free(hiskey);
 597                                 return 1;
 598                         }
 599
 600                         if(len == 0) {
 601 #ifdef HAVE_MINGW
 602                                 shutdown(in, SD_SEND);
 603                                 closesocket(in);
 604 #endif
 605
 606                                 if(quit) {
 607                                         break;
 608                                 }
 609
 610                                 readonly = true;
 611                                 continue;
 612                         }
 613
 614                         if(special && buf[0] == '#') {
 615                                 s.outseqno = atoi(buf + 1);
 616                         }
 617
 618                         if(special && buf[0] == '^') {
 619                                 sptps_send_record(&s, SPTPS_HANDSHAKE, NULL, 0);
 620                         } else if(special && buf[0] == '$') {
 621                                 sptps_force_kex(&s);
 622
 623                                 if(len > 1) {
 624                                         sptps_send_record(&s, 0, buf, len);
 625                                 }
 626                         } else if(!sptps_send_record(&s, buf[0] == '!' ? 1 : 0, buf, (len == 1 && buf[0] == '\n') ? 0 : buf[0] == '*' ? sizeof(buf) : (size_t)len)) {
 627                                 free(mykey);
 628                                 free(hiskey);
 629                                 return 1;
 630                         }
 631                 }
 632
 633                 if(FD_ISSET(sock, &fds)) {
 634                         ssize_t len = recv(sock, buf, sizeof(buf), 0);
 635
 636                         if(len < 0) {
 637                                 fprintf(stderr, "Could not read from socket: %s\n", sockstrerror(sockerrno));
 638                                 free(mykey);
 639                                 free(hiskey);
 640                                 return 1;
 641                         }
 642
 643                         if(len == 0) {
 644                                 fprintf(stderr, "Connection terminated by peer.\n");
 645                                 break;
 646                         }
 647
 648                         if(verbose) {
 649                                 char hex[len * 2 + 1];
 650                                 bin2hex(buf, hex, len);
 651                                 fprintf(stderr, "Received %zd bytes of data:\n%s\n", len, hex);
 652                         }
 653
 654                         if(packetloss && (rand() % 100) < packetloss) {
 655                                 if(verbose) {
 656                                         fprintf(stderr, "Dropped.\n");
 657                                 }
 658
 659                                 continue;
 660                         }
 661
 662                         char *bufp = buf;
 663
 664                         while(len) {
 665                                 size_t done = sptps_receive_data(&s, bufp, len);
 666
 667                                 if(!done) {
 668                                         if(!datagram) {
 669                                                 free(mykey);
 670                                                 free(hiskey);
 671                                                 return 1;
 672                                         }
 673                                 }
 674
 675                                 bufp += done;
 676                                 len -= (ssize_t) done;
 677                         }
 678                 }
 679         }
 680
 681         bool stopped = sptps_stop(&s);
 682
 683         free(mykey);
 684         free(hiskey);
 685
 686         if(!stopped) {
 687                 return 1;
 688         }
 689
 690         closesocket(sock);
 691
 692         return 0;
 693 }