bouncer.c

   1 /*
   2  *      Bouncer -- A Daemon for Turning Away Mischievous Guests
   3  *
   4  *      (c) 2016 Martin Mares <mj@ucw.cz>
   5  */
   6
   7 #undef LOCAL_DEBUG
   8
   9 #include <ucw/lib.h>
  10 #include <ucw/clists.h>
  11 #include <ucw/conf.h>
  12 #include <ucw/log.h>
  13 #include <ucw/mainloop.h>
  14 #include <ucw/opt.h>
  15 #include <ucw/string.h>
  16
  17 #include <alloca.h>
  18 #include <arpa/inet.h>
  19 #include <errno.h>
  20 #include <string.h>
  21 #include <sys/types.h>
  22 #include <sys/socket.h>
  23 #include <sys/stat.h>
  24 #include <sys/un.h>
  25 #include <time.h>
  26 #include <unistd.h>
  27
  28 #include <libipset/data.h>
  29 #include <libipset/session.h>
  30 #include <libipset/types.h>
  31
  32 /*** Internal representation of IPv4/IPv6 addresses ***/
  33
  34 // In network byte order, IPv4 represented as ::ffff:1.2.3.4
  35 struct addr {
  36   u32 a[4];
  37 };
  38
  39 #define ADDR_BUFSIZE 64
  40 #define AFMT(_a) ({ char *_buf = alloca(ADDR_BUFSIZE); addr_format(_buf, _a); _buf; })
  41
  42 static bool addr_is_v4(struct addr addr)
  43 {
  44   return !addr.a[0] && !addr.a[1] && addr.a[2] == htonl(0xffff);
  45 }
  46
  47 static void addr_format(char *buf, struct addr addr)
  48 {
  49   const char *ok;
  50   if (addr_is_v4(addr))
  51     {
  52       struct in_addr in4;
  53       in4.s_addr = addr.a[3];
  54       ok = inet_ntop(AF_INET, &in4, buf, ADDR_BUFSIZE);
  55     }
  56   else
  57     {
  58       struct in6_addr in6;
  59       memcpy(&in6, &addr, sizeof(addr));
  60       ok = inet_ntop(AF_INET6, &in6, buf, ADDR_BUFSIZE);
  61     }
  62   if (!ok)
  63     snprintf(buf, ADDR_BUFSIZE, "<error %d>", errno);
  64 }
  65
  66 static bool addr_parse(struct addr *addr, const char *src)
  67 {
  68   struct in_addr a4;
  69   struct in6_addr a6;
  70
  71   if (inet_pton(AF_INET, src, &a4))
  72     {
  73       addr->a[0] = addr->a[1] = 0;
  74       addr->a[2] = htonl(0xffff);
  75       addr->a[3] = a4.s_addr;
  76       return 1;
  77     }
  78   else if (inet_pton(AF_INET6, src, &a6))
  79     {
  80       memcpy(&addr, &a6, 16);
  81       return 1;
  82     }
  83   else
  84     return 0;
  85 }
  86
  87 /*** Configuration ***/
  88
  89 static char *listen_on = "/var/run/bouncer.sock";
  90 static uns max_failures = ~0U;
  91 static uns max_suspect_time = 86400;
  92 static uns max_banned_time = 86400;
  93 static uns max_suspects = ~0U;
  94 static uns max_banned = ~0U;
  95 static char *ipv4_set;
  96 static char *ipv6_set;
  97 static char *config_log_stream;
  98
  99 static struct cf_section bouncer_cf = {
 100   CF_ITEMS {
 101     CF_STRING("ListenOn", &listen_on),
 102     CF_UNS("MaxSuspects", &max_suspects),
 103     CF_UNS("MaxBanned", &max_banned),
 104     CF_UNS("MaxSuspectTime", &max_suspect_time),
 105     CF_UNS("MaxBannedTime", &max_banned_time),
 106     CF_UNS("MaxFailures", &max_failures),
 107     CF_STRING("IPv4Set", &ipv4_set),
 108     CF_STRING("IPv6Set", &ipv6_set),
 109     CF_STRING("LogStream", &config_log_stream),
 110     CF_END
 111   }
 112 };
 113
 114 /*** An interface to IP sets ***/
 115
 116 static struct ipset_session *is_sess;
 117
 118 static const char *trim_eol(const char *msg)
 119 {
 120   int len = strlen(msg);
 121   if (!len || msg[len-1] != '\n')
 122     return msg;
 123   else
 124     {
 125       char *x = xstrdup(msg);
 126       x[len-1] = 0;
 127       return x;
 128     }
 129 }
 130
 131 static void is_die(const char *when)
 132 {
 133   const char *warn = ipset_session_warning(is_sess);
 134   if (warn)
 135     msg(L_WARN, "%s: %s", when, trim_eol(warn));
 136
 137   const char *err = ipset_session_error(is_sess);
 138   die("%s: %s", when, err ? trim_eol(err) : "Unknown error");
 139 }
 140
 141 static void is_err(const char *when)
 142 {
 143   const char *warn = ipset_session_warning(is_sess);
 144   if (warn)
 145     msg(L_WARN, "%s: %s", when, trim_eol(warn));
 146
 147   const char *err = ipset_session_error(is_sess);
 148   msg(L_ERROR, "%s: %s", when, err ? trim_eol(err) : "Unknown error");
 149
 150   ipset_session_report_reset(is_sess);
 151 }
 152
 153 static void is_init(void)
 154 {
 155   ipset_load_types();
 156
 157   is_sess = ipset_session_init(printf);
 158   if (!is_sess)
 159     die("Unable to initialize ipset session");
 160 }
 161
 162 static bool is_setup(char *set)
 163 {
 164   if (!set)
 165     return 0;
 166
 167   if (ipset_parse_setname(is_sess, IPSET_SETNAME, set) < 0)
 168     is_die("ipset_parse_setname");
 169   return 1;
 170 }
 171
 172 static void is_flush(char *set)
 173 {
 174   if (!is_setup(set))
 175     return;
 176
 177   if (ipset_cmd(is_sess, IPSET_CMD_FLUSH, 0) < 0)
 178     return is_err("IPSET_CMD_FLUSH");
 179 }
 180
 181 static bool is_modify(bool add, struct addr addr)
 182 {
 183   int cmd = add ? IPSET_CMD_ADD : IPSET_CMD_DEL;
 184   char *set = addr_is_v4(addr) ? ipv4_set : ipv6_set;
 185   if (!is_setup(set))
 186     return 0;
 187
 188   if (ipset_envopt_parse(is_sess, IPSET_ENV_EXIST, NULL) < 0)
 189     is_die("IPSET_ENV_EXIST");
 190
 191   const struct ipset_type *is_type = ipset_type_get(is_sess, cmd);
 192   if (!is_type)
 193     is_die("ipset_type_get");
 194
 195   if (is_type->dimension != 1)
 196     die("Invalid ipset dimension %d", is_type->dimension);
 197
 198   char buf[ADDR_BUFSIZE];
 199   addr_format(buf, addr);
 200   if (ipset_parse_elem(is_sess, 0, buf) < 0)
 201     {
 202       is_err("ipset_parse_elem");
 203       return 0;
 204     }
 205
 206   if (ipset_cmd(is_sess, cmd, 0) < 0)
 207     {
 208       is_err(add ? "IPSET_CMD_ADD" : "IPSET_CMD_DEL");
 209       return 0;
 210     }
 211
 212   return 1;
 213 }
 214
 215 /*** Handling of login failures ***/
 216
 217 struct culprit_node {
 218   cnode n;                      // In either suspect_list or banned_list
 219   union {
 220     struct addr addr;
 221     byte addr_bytes[16];
 222   };
 223   uns fail_count;
 224   bool banned;
 225   timestamp_t last_fail;        // Not updated when banned
 226 };
 227
 228 #define HASH_NODE struct culprit_node
 229 #define HASH_PREFIX(x) culprit_##x
 230 #define HASH_KEY_MEMORY addr_bytes
 231 #define HASH_KEY_SIZE 16
 232 #define HASH_WANT_LOOKUP
 233 #define HASH_WANT_REMOVE
 234 #define HASH_USE_AUTO_ELTPOOL 1000
 235 #define HASH_ZERO_FILL
 236 #define HASH_LOOKUP_DETECT_NEW
 237 #include <ucw/hashtable.h>
 238
 239 static clist suspect_list, banned_list;
 240 static uns num_suspects, num_banned;
 241 static struct main_timer cleanup_timer;
 242
 243 static void cleanup_list(clist *list, uns *counter, timestamp_t max_time, uns max_count, timestamp_t *next)
 244 {
 245   timestamp_t now = main_get_now();
 246
 247   for (;;)
 248     {
 249       struct culprit_node *c = clist_head(list);
 250       if (!c)
 251         break;
 252
 253       timestamp_t expire_in = c->last_fail + max_time;
 254       if (*counter > max_count)
 255         {
 256           static timestamp_t last_overflow_warning;
 257           if (last_overflow_warning + 60000 < now)
 258             {
 259               last_overflow_warning = now;
 260               if (c->banned)
 261                 msg(L_WARN, "Too many bans, dropping some. Try increasing MaxBanned.");
 262               else
 263                 msg(L_WARN, "Too many suspects, dropping some. Try increasing MaxSuspects.");
 264             }
 265           expire_in = 0;
 266         }
 267
 268       if (expire_in > now)
 269         {
 270           *next = MIN(*next, expire_in);
 271           break;
 272         }
 273
 274       if (c->banned)
 275         {
 276           msg(L_INFO, "Unbanning %s", AFMT(c->addr));
 277           is_modify(0, c->addr);
 278         }
 279       else
 280         msg(L_DEBUG, "Suspect %s: acquitted", AFMT(c->addr));
 281
 282       clist_remove(&c->n);
 283       culprit_remove(c);
 284       (*counter)--;
 285     }
 286 }
 287
 288 static void culprit_cleanup(void)
 289 {
 290   timestamp_t next_cleanup = main_get_now() + (timestamp_t)3600 * 1000;
 291   cleanup_list(&suspect_list, &num_suspects, (timestamp_t)max_suspect_time * 1000, max_suspects, &next_cleanup);
 292   cleanup_list(&banned_list, &num_banned, (timestamp_t)max_banned_time * 1000, max_banned, &next_cleanup);
 293   timer_add(&cleanup_timer, next_cleanup);
 294 }
 295
 296 static void handle_failed_login(struct addr addr, int cnt)
 297 {
 298   int is_new;
 299   timestamp_t now = main_get_now();
 300
 301   struct culprit_node *c = culprit_lookup((byte *) &addr, &is_new);
 302   if (is_new)
 303     {
 304       c->last_fail = now;
 305       c->fail_count = cnt;
 306       c->banned = 0;
 307       clist_add_tail(&suspect_list, &c->n);
 308       num_suspects++;
 309       msg(L_DEBUG, "Suspect %s: new, failures=%u", AFMT(addr), c->fail_count);
 310     }
 311   else if (!c->banned)
 312     {
 313       c->last_fail = now;
 314       c->fail_count += cnt;
 315       clist_remove(&c->n);
 316       clist_add_tail(&suspect_list, &c->n);
 317       msg(L_DEBUG, "Suspect %s: failures=%u", AFMT(addr), c->fail_count);
 318     }
 319
 320   if (!c->banned && c->fail_count >= max_failures)
 321     {
 322       msg(L_INFO, "Banning %s: failures=%u", AFMT(addr), c->fail_count);
 323       c->banned = 1;
 324       clist_remove(&c->n);
 325       num_suspects--;
 326       clist_add_tail(&banned_list, &c->n);
 327       num_banned++;
 328       is_modify(1, c->addr);
 329     }
 330
 331   culprit_cleanup();
 332 }
 333
 334 static void culprit_timer(struct main_timer *tm UNUSED)
 335 {
 336   culprit_cleanup();
 337 }
 338
 339 static void fail_init(void)
 340 {
 341   culprit_init();
 342   clist_init(&suspect_list);
 343   clist_init(&banned_list);
 344   cleanup_timer.handler = culprit_timer;
 345 }
 346
 347 /*** Parsing of log messages ***/
 348
 349 static bool check_next(char **pp, char *want)
 350 {
 351   char *p = *pp;
 352   while (*want)
 353     {
 354       if (*p++ != *want++)
 355         return 0;
 356     }
 357   *pp = p;
 358   return 1;
 359 }
 360
 361 static void parse_failure(char *p, int cnt)
 362 {
 363   DBG("Parse 4: <%s> cnt=%d", p, cnt);
 364
 365   // Decode attributes
 366   bool done = 0;
 367   char *rhost = NULL;
 368   while (!done)
 369     {
 370       while (*p == ' ')
 371         p++;
 372       if (!*p)
 373         break;
 374
 375       char *key = p;
 376       while (*p && *p != ' ' && *p != '=')
 377         p++;
 378       if (*p != '=')
 379         continue;
 380       *p++ = 0;
 381
 382       char *val = p;
 383       while (*p && *p != ' ')
 384         p++;
 385       if (*p)
 386         *p++ = 0;
 387       else
 388         done = 1;
 389
 390       DBG("Parse KV: %s=<%s>", key, val);
 391       if (!strcmp(key, "rhost"))
 392         rhost = val;
 393     }
 394
 395   // Act on the message
 396   struct addr addr;
 397   if (addr_parse(&addr, rhost))
 398     handle_failed_login(addr, cnt);
 399   else
 400     msg(L_WARN, "Unable to parse address %s", rhost);
 401 }
 402
 403 static void process_msg(char *line)
 404 {
 405   DBG("Parse: <%s>", line);
 406
 407   char *p = line;
 408   int c;
 409   // 2016-11-04T17:18:54.825821+01:00 sshd[6733]: pam_unix(sshd:auth): authentication failure; logname= uid=0 euid=0 tty=ssh ruser= rhost=1.2.3.4
 410   // 2016-11-05T12:49:52.418880+01:00 sshd[16271]: PAM 2 more authentication failures; logname= uid=0 euid=0 tty=ssh ruser= rhost=116.31.116.26  user=root
 411
 412   // We shall start with 32 non-spaces
 413   for (int i=0; i<32; i++)
 414     {
 415       c = *p++;
 416       if (!c || c == ' ')
 417         return;
 418     }
 419   DBG("Parse 1: <%s>", p);
 420
 421   // Space, something, colon, space
 422   if (*p++ != ' ')
 423     return;
 424   while (*p && *p != ' ' && *p != ':')
 425     p++;
 426   if (!check_next(&p, ": "))
 427     return;
 428   DBG("Parse 2: <%s>", p);
 429
 430   // pam_unix(something), colon, space
 431   if (check_next(&p, "pam_unix("))
 432     {
 433       do
 434         {
 435           c = *p++;
 436           if (!c || c == ' ')
 437             return;
 438         }
 439       while (c != ')');
 440       if (!check_next(&p, ": "))
 441         return;
 442       DBG("Parse 3: <%s>", p);
 443
 444       if (!check_next(&p, "authentication failure; "))
 445         return;
 446
 447       parse_failure(p, 1);
 448     }
 449
 450   // "PAM <n> more authentication failures;"
 451   if (check_next(&p, "PAM "))
 452     {
 453       if (!(*p >= '0' && *p <= '9'))
 454         return;
 455       int cnt = atoi(p);
 456       while (*p >= '0' && *p <= '9')
 457         p++;
 458
 459       if (!check_next(&p, " more authentication failures; "))
 460         return;
 461
 462       parse_failure(p, cnt);
 463     }
 464 }
 465
 466 /*** Socket for receiving messages from rsyslog ***/
 467
 468 struct main_file sk_file;
 469
 470 static int sk_read(struct main_file *mf)
 471 {
 472   char line[1024];
 473   int len = recv(mf->fd, line, sizeof(line), MSG_TRUNC);
 474   if (len < 0)
 475     {
 476       if (errno == EINTR || errno == EAGAIN)
 477         return HOOK_IDLE;
 478       die("recv: %m");
 479     }
 480
 481   if (len >= (int) sizeof(line))
 482     {
 483       msg(L_WARN, "Truncated message received (length=%d)", len);
 484       len = sizeof(line) - 1;
 485     }
 486   line[len] = 0;
 487
 488   if (len > 0 && line[len-1] == '\n')
 489     line[--len] = 0;
 490   if (len > 0 && line[len-1] == '\r')
 491     line[--len] = 0;
 492
 493   process_msg(line);
 494   return HOOK_RETRY;
 495 }
 496
 497 static void sk_init(void)
 498 {
 499   unlink(listen_on);
 500   mode_t old_umask = umask(0077);
 501
 502   int fd;
 503   if ((fd = socket(PF_UNIX, SOCK_DGRAM, 0)) < 0)
 504     die("Cannot create PF_UNIX socket: %m");
 505
 506   struct sockaddr_un sa = { .sun_family = AF_UNIX };
 507   strcpy(sa.sun_path, listen_on);
 508   if (bind(fd, (struct sockaddr *) &sa, sizeof(sa)) < 0)
 509     die("Cannot bind socket %s: %m", listen_on);
 510
 511   sk_file.fd = fd;
 512   sk_file.read_handler = sk_read;
 513   file_add(&sk_file);
 514
 515   umask(old_umask);
 516 }
 517
 518 /*** Main ***/
 519
 520 static struct opt_section options = {
 521   OPT_ITEMS {
 522     OPT_HELP("Bouncer -- A Daemon for Turning Away Mischievous Guests"),
 523     OPT_HELP(""),
 524     OPT_HELP("Options:"),
 525     OPT_HELP_OPTION,
 526     OPT_CONF_OPTIONS,
 527     OPT_END
 528   }
 529 };
 530
 531 int main(int argc UNUSED, char **argv)
 532 {
 533   cf_def_file = "config";       // FIXME
 534   cf_declare_section("Bouncer", &bouncer_cf, 0);
 535   opt_parse(&options, argv+1);
 536
 537   if (config_log_stream)
 538     log_configured(config_log_stream);
 539
 540   main_init();
 541   is_init();
 542   fail_init();
 543   sk_init();
 544
 545   is_flush(ipv4_set);
 546   is_flush(ipv6_set);
 547
 548   msg(L_INFO, "Starting");
 549   main_loop();
 550   return 0;
 551 }