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 %d bytes of data:\n%s\n", (int)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                 char 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                         char *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         ecdsa_t *mykey = NULL, *hiskey = NULL;
 300         bool quit = false;
 301
 302         while((r = getopt_long(argc, argv, "dqrstwL:W:v46", long_options, &option_index)) != EOF) {
 303                 switch(r) {
 304                 case 0:   /* long option */
 305                         break;
 306
 307                 case 'd': /* datagram mode */
 308                         datagram = true;
 309                         break;
 310
 311                 case 'q': /* close connection on EOF from stdin */
 312                         quit = true;
 313                         break;
 314
 315                 case 'r': /* read only */
 316                         readonly = true;
 317                         break;
 318
 319                 case 't': /* read only */
 320 #ifdef HAVE_LINUX
 321                         tun = true;
 322 #else
 323                         fprintf(stderr, "--tun is only supported on Linux.\n");
 324                         usage();
 325                         return 1;
 326 #endif
 327                         break;
 328
 329                 case 'w': /* write only */
 330                         writeonly = true;
 331                         break;
 332
 333                 case 'L': /* packet loss rate */
 334                         packetloss = atoi(optarg);
 335                         break;
 336
 337                 case 'W': /* replay window size */
 338                         sptps_replaywin = atoi(optarg);
 339                         break;
 340
 341                 case 'v': /* be verbose */
 342                         verbose = true;
 343                         break;
 344
 345                 case 's': /* special character handling */
 346                         special = true;
 347                         break;
 348
 349                 case '?': /* wrong options */
 350                         usage();
 351                         return 1;
 352
 353                 case '4': /* IPv4 */
 354                         addressfamily = AF_INET;
 355                         break;
 356
 357                 case '6': /* IPv6 */
 358                         addressfamily = AF_INET6;
 359                         break;
 360
 361                 case 1: /* help */
 362                         usage();
 363                         return 0;
 364
 365                 default:
 366                         break;
 367                 }
 368         }
 369
 370         argc -= optind - 1;
 371         argv += optind - 1;
 372
 373         if(argc < 4 || argc > 5) {
 374                 fprintf(stderr, "Wrong number of arguments.\n");
 375                 usage();
 376                 return 1;
 377         }
 378
 379         if(argc > 4) {
 380                 initiator = true;
 381         }
 382
 383         srand(getpid());
 384
 385 #ifdef HAVE_LINUX
 386
 387         if(tun) {
 388                 in = out = open("/dev/net/tun", O_RDWR | O_NONBLOCK);
 389
 390                 if(in < 0) {
 391                         fprintf(stderr, "Could not open tun device: %s\n", strerror(errno));
 392                         return 1;
 393                 }
 394
 395                 struct ifreq ifr = {
 396                         .ifr_flags = IFF_TUN
 397                 };
 398
 399                 if(ioctl(in, TUNSETIFF, &ifr)) {
 400                         fprintf(stderr, "Could not configure tun interface: %s\n", strerror(errno));
 401                         return 1;
 402                 }
 403
 404                 ifr.ifr_name[IFNAMSIZ - 1] = 0;
 405                 fprintf(stderr, "Using tun interface %s\n", ifr.ifr_name);
 406         }
 407
 408 #endif
 409
 410 #ifdef HAVE_MINGW
 411         static struct WSAData wsa_state;
 412
 413         if(WSAStartup(MAKEWORD(2, 2), &wsa_state)) {
 414                 return 1;
 415         }
 416
 417 #endif
 418
 419         struct addrinfo *ai, hint;
 420         memset(&hint, 0, sizeof(hint));
 421
 422         hint.ai_family = addressfamily;
 423         hint.ai_socktype = datagram ? SOCK_DGRAM : SOCK_STREAM;
 424         hint.ai_protocol = datagram ? IPPROTO_UDP : IPPROTO_TCP;
 425         hint.ai_flags = initiator ? 0 : AI_PASSIVE;
 426
 427         if(getaddrinfo(initiator ? argv[3] : NULL, initiator ? argv[4] : argv[3], &hint, &ai) || !ai) {
 428                 fprintf(stderr, "getaddrinfo() failed: %s\n", sockstrerror(sockerrno));
 429                 return 1;
 430         }
 431
 432         int sock = socket(ai->ai_family, ai->ai_socktype, ai->ai_protocol);
 433
 434         if(sock < 0) {
 435                 fprintf(stderr, "Could not create socket: %s\n", sockstrerror(sockerrno));
 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                 if(connect(sock, ai->ai_addr, ai->ai_addrlen)) {
 444                         fprintf(stderr, "Could not connect to peer: %s\n", sockstrerror(sockerrno));
 445                         return 1;
 446                 }
 447
 448                 fprintf(stderr, "Connected\n");
 449         } else {
 450                 if(bind(sock, ai->ai_addr, ai->ai_addrlen)) {
 451                         fprintf(stderr, "Could not bind socket: %s\n", sockstrerror(sockerrno));
 452                         return 1;
 453                 }
 454
 455                 if(!datagram) {
 456                         if(listen(sock, 1)) {
 457                                 fprintf(stderr, "Could not listen on socket: %s\n", sockstrerror(sockerrno));
 458                                 return 1;
 459                         }
 460
 461                         fprintf(stderr, "Listening...\n");
 462
 463                         sock = accept(sock, NULL, NULL);
 464
 465                         if(sock < 0) {
 466                                 fprintf(stderr, "Could not accept connection: %s\n", sockstrerror(sockerrno));
 467                                 return 1;
 468                         }
 469                 } else {
 470                         fprintf(stderr, "Listening...\n");
 471
 472                         char buf[65536];
 473                         struct sockaddr addr;
 474                         socklen_t addrlen = sizeof(addr);
 475
 476                         if(recvfrom(sock, buf, sizeof(buf), MSG_PEEK, &addr, &addrlen) <= 0) {
 477                                 fprintf(stderr, "Could not read from socket: %s\n", sockstrerror(sockerrno));
 478                                 return 1;
 479                         }
 480
 481                         if(connect(sock, &addr, addrlen)) {
 482                                 fprintf(stderr, "Could not accept connection: %s\n", sockstrerror(sockerrno));
 483                                 return 1;
 484                         }
 485                 }
 486
 487                 fprintf(stderr, "Connected\n");
 488         }
 489
 490         crypto_init();
 491
 492         FILE *fp = fopen(argv[1], "r");
 493
 494         if(!fp) {
 495                 fprintf(stderr, "Could not open %s: %s\n", argv[1], strerror(errno));
 496                 return 1;
 497         }
 498
 499         if(!(mykey = ecdsa_read_pem_private_key(fp))) {
 500                 return 1;
 501         }
 502
 503         fclose(fp);
 504
 505         fp = fopen(argv[2], "r");
 506
 507         if(!fp) {
 508                 fprintf(stderr, "Could not open %s: %s\n", argv[2], strerror(errno));
 509                 return 1;
 510         }
 511
 512         if(!(hiskey = ecdsa_read_pem_public_key(fp))) {
 513                 return 1;
 514         }
 515
 516         fclose(fp);
 517
 518         if(verbose) {
 519                 fprintf(stderr, "Keys loaded\n");
 520         }
 521
 522         sptps_t s;
 523
 524         if(!sptps_start(&s, &sock, initiator, datagram, mykey, hiskey, "sptps_test", 10, send_data, receive_record)) {
 525                 return 1;
 526         }
 527
 528 #ifdef HAVE_MINGW
 529
 530         if(!readonly) {
 531                 in = start_input_reader();
 532
 533                 if(in < 0) {
 534                         fprintf(stderr, "Could not init stdin reader thread\n");
 535                         return 1;
 536                 }
 537         }
 538
 539 #endif
 540
 541         int max_fd = MAX(sock, in);
 542
 543         while(true) {
 544                 if(writeonly && readonly) {
 545                         break;
 546                 }
 547
 548                 char buf[65535] = "";
 549                 size_t readsize = datagram ? 1460u : sizeof(buf);
 550
 551                 fd_set fds;
 552                 FD_ZERO(&fds);
 553
 554                 if(!readonly && s.instate) {
 555                         FD_SET(in, &fds);
 556                 }
 557
 558                 FD_SET(sock, &fds);
 559
 560                 if(select(max_fd + 1, &fds, NULL, NULL, NULL) <= 0) {
 561                         return 1;
 562                 }
 563
 564                 if(FD_ISSET(in, &fds)) {
 565 #ifdef HAVE_MINGW
 566                         ssize_t len = recv(in, buf, readsize, 0);
 567 #else
 568                         ssize_t len = read(in, buf, readsize);
 569 #endif
 570
 571                         if(len < 0) {
 572                                 fprintf(stderr, "Could not read from stdin: %s\n", strerror(errno));
 573                                 return 1;
 574                         }
 575
 576                         if(len == 0) {
 577 #ifdef HAVE_MINGW
 578                                 shutdown(in, SD_SEND);
 579                                 closesocket(in);
 580 #endif
 581
 582                                 if(quit) {
 583                                         break;
 584                                 }
 585
 586                                 readonly = true;
 587                                 continue;
 588                         }
 589
 590                         if(special && buf[0] == '#') {
 591                                 s.outseqno = atoi(buf + 1);
 592                         }
 593
 594                         if(special && buf[0] == '^') {
 595                                 sptps_send_record(&s, SPTPS_HANDSHAKE, NULL, 0);
 596                         } else if(special && buf[0] == '$') {
 597                                 sptps_force_kex(&s);
 598
 599                                 if(len > 1) {
 600                                         sptps_send_record(&s, 0, buf, len);
 601                                 }
 602                         } else if(!sptps_send_record(&s, buf[0] == '!' ? 1 : 0, buf, (len == 1 && buf[0] == '\n') ? 0 : buf[0] == '*' ? sizeof(buf) : (size_t)len)) {
 603                                 return 1;
 604                         }
 605                 }
 606
 607                 if(FD_ISSET(sock, &fds)) {
 608                         ssize_t len = recv(sock, buf, sizeof(buf), 0);
 609
 610                         if(len < 0) {
 611                                 fprintf(stderr, "Could not read from socket: %s\n", sockstrerror(sockerrno));
 612                                 return 1;
 613                         }
 614
 615                         if(len == 0) {
 616                                 fprintf(stderr, "Connection terminated by peer.\n");
 617                                 break;
 618                         }
 619
 620                         if(verbose) {
 621                                 char hex[len * 2 + 1];
 622                                 bin2hex(buf, hex, len);
 623                                 fprintf(stderr, "Received %d bytes of data:\n%s\n", (int)len, hex);
 624                         }
 625
 626                         if(packetloss && (rand() % 100) < packetloss) {
 627                                 if(verbose) {
 628                                         fprintf(stderr, "Dropped.\n");
 629                                 }
 630
 631                                 continue;
 632                         }
 633
 634                         char *bufp = buf;
 635
 636                         while(len) {
 637                                 size_t done = sptps_receive_data(&s, bufp, len);
 638
 639                                 if(!done) {
 640                                         if(!datagram) {
 641                                                 return 1;
 642                                         }
 643                                 }
 644
 645                                 bufp += done;
 646                                 len -= done;
 647                         }
 648                 }
 649         }
 650
 651         if(!sptps_stop(&s)) {
 652                 return 1;
 653         }
 654
 655         closesocket(sock);
 656
 657         return 0;
 658 }