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