submit/submitd.c

   1 /*
   2  *  The Submit Daemon
   3  *
   4  *  (c) 2007 Martin Mares <mj@ucw.cz>
   5  */
   6
   7 /*
   8  *  FIXME:
   9  *      - competition timeout & per-contestant exceptions
  10  */
  11
  12 #undef LOCAL_DEBUG
  13
  14 #include "lib/lib.h"
  15 #include "lib/conf.h"
  16 #include "lib/getopt.h"
  17
  18 #include <string.h>
  19 #include <stdlib.h>
  20 #include <unistd.h>
  21 #include <signal.h>
  22 #include <errno.h>
  23 #include <sys/types.h>
  24 #include <sys/socket.h>
  25 #include <sys/wait.h>
  26 #include <arpa/inet.h>
  27 #include <netinet/in.h>
  28
  29 #include "submitd.h"
  30
  31 /*** CONFIGURATION ***/
  32
  33 static uns port = 8888;
  34 static uns dh_bits = 1024;
  35 static uns max_conn = 10;
  36 static uns session_timeout;
  37 static byte *ca_cert_name = "?";
  38 static byte *server_cert_name = "?";
  39 static byte *server_key_name = "?";
  40 static clist access_rules;
  41 static uns trace_tls;
  42 uns max_request_size;
  43 uns max_attachment_size;
  44 uns trace_commands;
  45
  46 static struct cf_section access_conf = {
  47   CF_TYPE(struct access_rule),
  48   CF_ITEMS {
  49     CF_USER("IP", PTR_TO(struct access_rule, addrmask), &ip_addrmask_type),
  50     CF_UNS("Admin", PTR_TO(struct access_rule, allow_admin)),
  51     CF_UNS("PlainText", PTR_TO(struct access_rule, plain_text)),
  52     CF_UNS("MaxConn", PTR_TO(struct access_rule, max_conn)),
  53     CF_END
  54   }
  55 };
  56
  57 static byte *
  58 config_init(void)
  59 {
  60   clist_init(&access_rules);
  61   return NULL;
  62 }
  63
  64 static struct cf_section submitd_conf = {
  65   CF_INIT(config_init),
  66   CF_ITEMS {
  67     CF_UNS("Port", &port),
  68     CF_UNS("DHBits", &dh_bits),
  69     CF_UNS("MaxConn", &max_conn),
  70     CF_UNS("SessionTimeout", &session_timeout),
  71     CF_UNS("MaxRequestSize", &max_request_size),
  72     CF_UNS("MaxAttachSize", &max_attachment_size),
  73     CF_STRING("CACert", &ca_cert_name),
  74     CF_STRING("ServerCert", &server_cert_name),
  75     CF_STRING("ServerKey", &server_key_name),
  76     CF_LIST("Access", &access_rules, &access_conf),
  77     CF_UNS("TraceTLS", &trace_tls),
  78     CF_UNS("TraceCommands", &trace_commands),
  79     CF_END
  80   }
  81 };
  82
  83 /*** CONNECTIONS ***/
  84
  85 static clist connections;
  86 static uns last_conn_id;
  87 static uns num_conn;
  88
  89 static void
  90 conn_init(void)
  91 {
  92   clist_init(&connections);
  93 }
  94
  95 static struct conn *
  96 conn_new(void)
  97 {
  98   struct conn *c = xmalloc_zero(sizeof(*c));
  99   c->id = ++last_conn_id;
 100   clist_add_tail(&connections, &c->n);
 101   num_conn++;
 102   return c;
 103 }
 104
 105 static void
 106 conn_free(struct conn *c)
 107 {
 108   xfree(c->ip_string);
 109   xfree(c->cert_name);
 110   clist_remove(&c->n);
 111   num_conn--;
 112   xfree(c);
 113 }
 114
 115 static struct access_rule *
 116 lookup_rule(u32 ip)
 117 {
 118   CLIST_FOR_EACH(struct access_rule *, r, access_rules)
 119     if (ip_addrmask_match(&r->addrmask, ip))
 120       return r;
 121   return NULL;
 122 }
 123
 124 static uns
 125 conn_count(u32 ip)
 126 {
 127   uns cnt = 0;
 128   CLIST_FOR_EACH(struct conn *, c, connections)
 129     if (c->ip == ip)
 130       cnt++;
 131   return cnt;
 132 }
 133
 134 /*** TLS ***/
 135
 136 static gnutls_certificate_credentials_t cert_cred;
 137 static gnutls_dh_params_t dh_params;
 138
 139 #define TLS_CHECK(name) if (err < 0) die(#name " failed: %s", gnutls_strerror(err))
 140
 141 static void
 142 tls_init(void)
 143 {
 144   int err;
 145
 146   gnutls_global_init();
 147   err = gnutls_certificate_allocate_credentials(&cert_cred);
 148   TLS_CHECK(gnutls_certificate_allocate_credentials);
 149   err = gnutls_certificate_set_x509_trust_file(cert_cred, ca_cert_name, GNUTLS_X509_FMT_PEM);
 150   if (!err)
 151     die("No CA certificate found");
 152   if (err < 0)
 153     die("Unable to load X509 trust file: %s", gnutls_strerror(err));
 154   err = gnutls_certificate_set_x509_key_file(cert_cred, server_cert_name, server_key_name, GNUTLS_X509_FMT_PEM);
 155   if (err < 0)
 156     die("Unable to load X509 key file: %s", gnutls_strerror(err));
 157
 158   err = gnutls_dh_params_init(&dh_params); TLS_CHECK(gnutls_dh_params_init);
 159   err = gnutls_dh_params_generate2(dh_params, dh_bits); TLS_CHECK(gnutls_dh_params_generate2);
 160   gnutls_certificate_set_dh_params(cert_cred, dh_params);
 161 }
 162
 163 static gnutls_session_t
 164 tls_new_session(int sk)
 165 {
 166   gnutls_session_t s;
 167   int err;
 168
 169   err = gnutls_init(&s, GNUTLS_SERVER); TLS_CHECK(gnutls_init);
 170   err = gnutls_set_default_priority(s); TLS_CHECK(gnutls_set_default_priority);                 // FIXME
 171   gnutls_credentials_set(s, GNUTLS_CRD_CERTIFICATE, cert_cred);
 172   gnutls_certificate_server_set_request(s, GNUTLS_CERT_REQUEST);
 173   gnutls_dh_set_prime_bits(s, dh_bits);
 174   gnutls_transport_set_ptr(s, (gnutls_transport_ptr_t) sk);
 175   return s;
 176 }
 177
 178 static const char *
 179 tls_verify_cert(struct conn *c)
 180 {
 181   gnutls_session_t s = c->tls;
 182   uns status, num_certs;
 183   int err;
 184   gnutls_x509_crt_t cert;
 185   const gnutls_datum_t *certs;
 186
 187   DBG("Verifying peer certificates");
 188   err = gnutls_certificate_verify_peers2(s, &status);
 189   if (err < 0)
 190     return gnutls_strerror(err);
 191   DBG("Verify status: %04x", status);
 192   if (status & GNUTLS_CERT_INVALID)
 193     return "Certificate is invalid";
 194   /* XXX: We do not handle revokation. */
 195   if (gnutls_certificate_type_get(s) != GNUTLS_CRT_X509)
 196     return "Certificate is not X509";
 197
 198   err = gnutls_x509_crt_init(&cert);
 199   if (err < 0)
 200     return "gnutls_x509_crt_init() failed";
 201   certs = gnutls_certificate_get_peers(s, &num_certs);
 202   if (!certs)
 203     return "No peer certificate found";
 204   DBG("Got certificate list with %d peers", num_certs);
 205
 206   err = gnutls_x509_crt_import(cert, &certs[0], GNUTLS_X509_FMT_DER);
 207   if (err < 0)
 208     return "Cannot import certificate";
 209   /* XXX: We do not check expiration and activation since the keys are generated for a single contest only anyway. */
 210
 211   byte dn[256];
 212   size_t dn_len = sizeof(dn);
 213   err = gnutls_x509_crt_get_dn_by_oid(cert, GNUTLS_OID_X520_COMMON_NAME, 0, 0, dn, &dn_len);
 214   if (err < 0)
 215     return "Cannot retrieve common name";
 216   if (trace_tls)
 217     log(L_INFO, "Cert CN: %s", dn);
 218   c->cert_name = xstrdup(dn);
 219
 220   /* Check certificate purpose */
 221   byte purp[256];
 222   int purpi = 0;
 223   do
 224     {
 225       size_t purp_len = sizeof(purp);
 226       uns crit;
 227       err = gnutls_x509_crt_get_key_purpose_oid(cert, purpi++, purp, &purp_len, &crit);
 228       if (err == GNUTLS_E_REQUESTED_DATA_NOT_AVAILABLE)
 229         return "Not a client certificate";
 230       TLS_CHECK(gnutls_x509_crt_get_key_purpose_oid);
 231     }
 232   while (strcmp(purp, GNUTLS_KP_TLS_WWW_CLIENT));
 233
 234   DBG("Verified OK");
 235   return NULL;
 236 }
 237
 238 static void
 239 tls_log_params(struct conn *c)
 240 {
 241   if (!trace_tls)
 242     return;
 243   gnutls_session_t s = c->tls;
 244   const char *proto = gnutls_protocol_get_name(gnutls_protocol_get_version(s));
 245   const char *kx = gnutls_kx_get_name(gnutls_kx_get(s));
 246   const char *cert = gnutls_certificate_type_get_name(gnutls_certificate_type_get(s));
 247   const char *comp = gnutls_compression_get_name(gnutls_compression_get(s));
 248   const char *cipher = gnutls_cipher_get_name(gnutls_cipher_get(s));
 249   const char *mac = gnutls_mac_get_name(gnutls_mac_get(s));
 250   log(L_DEBUG, "TLS params: proto=%s kx=%s cert=%s comp=%s cipher=%s mac=%s",
 251     proto, kx, cert, comp, cipher, mac);
 252 }
 253
 254 /*** FASTBUFS OVER SOCKETS AND TLS ***/
 255
 256 void NONRET                             // Fatal protocol violation
 257 client_error(char *msg, ...)
 258 {
 259   va_list args;
 260   va_start(args, msg);
 261   vlog_msg(L_ERROR_R, msg, args);
 262   exit(0);
 263 }
 264
 265 static int
 266 sk_fb_refill(struct fastbuf *f)
 267 {
 268   struct conn *c = SKIP_BACK(struct conn, rx_fb, f);
 269   int cnt = read(c->sk, f->buffer, f->bufend - f->buffer);
 270   if (cnt < 0)
 271     client_error("Read error: %m");
 272   f->bptr = f->buffer;
 273   f->bstop = f->buffer + cnt;
 274   return cnt;
 275 }
 276
 277 static void
 278 sk_fb_spout(struct fastbuf *f)
 279 {
 280   struct conn *c = SKIP_BACK(struct conn, tx_fb, f);
 281   int len = f->bptr - f->buffer;
 282   if (!len)
 283     return;
 284   int cnt = careful_write(c->sk, f->buffer, len);
 285   if (cnt <= 0)
 286     client_error("Write error");
 287   f->bptr = f->buffer;
 288 }
 289
 290 static void
 291 init_sk_fastbufs(struct conn *c)
 292 {
 293   struct fastbuf *rf = &c->rx_fb, *tf = &c->tx_fb;
 294
 295   rf->buffer = xmalloc(1024);
 296   rf->bufend = rf->buffer + 1024;
 297   rf->bptr = rf->bstop = rf->buffer;
 298   rf->name = "socket";
 299   rf->refill = sk_fb_refill;
 300
 301   tf->buffer = xmalloc(1024);
 302   tf->bufend = tf->buffer + 1024;
 303   tf->bptr = tf->bstop = tf->buffer;
 304   tf->name = rf->name;
 305   tf->spout = sk_fb_spout;
 306 }
 307
 308 static int
 309 tls_fb_refill(struct fastbuf *f)
 310 {
 311   struct conn *c = SKIP_BACK(struct conn, rx_fb, f);
 312   DBG("TLS: Refill");
 313   int cnt = gnutls_record_recv(c->tls, f->buffer, f->bufend - f->buffer);
 314   DBG("TLS: Received %d bytes", cnt);
 315   if (cnt < 0)
 316     client_error("TLS read error: %s", gnutls_strerror(cnt));
 317   f->bptr = f->buffer;
 318   f->bstop = f->buffer + cnt;
 319   return cnt;
 320 }
 321
 322 static void
 323 tls_fb_spout(struct fastbuf *f)
 324 {
 325   struct conn *c = SKIP_BACK(struct conn, tx_fb, f);
 326   int len = f->bptr - f->buffer;
 327   if (!len)
 328     return;
 329   int cnt = gnutls_record_send(c->tls, f->buffer, len);
 330   DBG("TLS: Sent %d bytes", cnt);
 331   if (cnt <= 0)
 332     client_error("TLS write error: %s", gnutls_strerror(cnt));
 333   f->bptr = f->buffer;
 334 }
 335
 336 static void
 337 init_tls_fastbufs(struct conn *c)
 338 {
 339   struct fastbuf *rf = &c->rx_fb, *tf = &c->tx_fb;
 340
 341   ASSERT(rf->buffer && tf->buffer);     // Already set up for the plaintext connection
 342   rf->refill = tls_fb_refill;
 343   tf->spout = tls_fb_spout;
 344 }
 345
 346 /*** CLIENT LOOP (runs in a child process) ***/
 347
 348 static void
 349 sigalrm_handler(int sig UNUSED)
 350 {
 351   // We do not try to do any gracious shutdown to avoid races
 352   client_error("Timed out");
 353 }
 354
 355 static void
 356 client_loop(struct conn *c)
 357 {
 358   setproctitle("submitd: client %s", c->ip_string);
 359   log_pid = c->id;
 360   init_sk_fastbufs(c);
 361
 362   signal(SIGPIPE, SIG_IGN);
 363   struct sigaction sa = {
 364     .sa_handler = sigalrm_handler
 365   };
 366   if (sigaction(SIGALRM, &sa, NULL) < 0)
 367     die("Cannot setup SIGALRM handler: %m");
 368
 369   if (c->rule->plain_text)
 370     {
 371       bputsn(&c->tx_fb, "+OK");
 372       bflush(&c->tx_fb);
 373     }
 374   else
 375     {
 376       bputsn(&c->tx_fb, "+TLS");
 377       bflush(&c->tx_fb);
 378       c->tls = tls_new_session(c->sk);
 379       int err = gnutls_handshake(c->tls);
 380       if (err < 0)
 381         client_error("TLS handshake failed: %s", gnutls_strerror(err));
 382       tls_log_params(c);
 383       const char *cert_err = tls_verify_cert(c);
 384       if (cert_err)
 385         client_error("TLS certificate failure: %s", cert_err);
 386       init_tls_fastbufs(c);
 387     }
 388
 389   alarm(session_timeout);
 390   if (!process_init(c))
 391     log(L_ERROR, "Protocol handshake failed");
 392   else
 393     {
 394       setproctitle("submitd: client %s (%s)", c->ip_string, c->user);
 395       for (;;)
 396         {
 397           alarm(session_timeout);
 398           if (!process_command(c))
 399             break;
 400         }
 401     }
 402
 403   if (c->tls)
 404     gnutls_bye(c->tls, GNUTLS_SHUT_WR);
 405   close(c->sk);
 406   if (c->tls)
 407     gnutls_deinit(c->tls);
 408 }
 409
 410 /*** MAIN LOOP ***/
 411
 412 static void
 413 sigchld_handler(int sig UNUSED)
 414 {
 415   /* We do not need to do anything, just interrupt the accept syscall */
 416 }
 417
 418 static void
 419 reap_child(pid_t pid, int status)
 420 {
 421   byte msg[EXIT_STATUS_MSG_SIZE];
 422   if (format_exit_status(msg, status))
 423     log(L_ERROR, "Child %d %s", (int)pid, msg);
 424
 425   CLIST_FOR_EACH(struct conn *, c, connections)
 426     if (c->pid == pid)
 427       {
 428         log(L_INFO, "Connection %d closed", c->id);
 429         conn_free(c);
 430         return;
 431       }
 432   log(L_ERROR, "Cannot find connection for child process %d", (int)pid);
 433 }
 434
 435 static int listen_sk;
 436
 437 static void
 438 sk_init(void)
 439 {
 440   listen_sk = socket(PF_INET, SOCK_STREAM, IPPROTO_TCP);
 441   if (listen_sk < 0)
 442     die("socket: %m");
 443   int one = 1;
 444   if (setsockopt(listen_sk, SOL_SOCKET, SO_REUSEADDR, &one, sizeof(one)) < 0)
 445     die("setsockopt(SO_REUSEADDR): %m");
 446
 447   struct sockaddr_in sa;
 448   bzero(&sa, sizeof(sa));
 449   sa.sin_family = AF_INET;
 450   sa.sin_addr.s_addr = INADDR_ANY;
 451   sa.sin_port = htons(port);
 452   if (bind(listen_sk, (struct sockaddr *) &sa, sizeof(sa)) < 0)
 453     die("Cannot bind to port %d: %m", port);
 454   if (listen(listen_sk, 1024) < 0)
 455     die("Cannot listen on port %d: %m", port);
 456 }
 457
 458 static void
 459 sk_accept(void)
 460 {
 461   struct sockaddr_in sa;
 462   int salen = sizeof(sa);
 463   int sk = accept(listen_sk, (struct sockaddr *) &sa, &salen);
 464   if (sk < 0)
 465     {
 466       if (errno == EINTR)
 467         return;
 468       die("accept: %m");
 469     }
 470
 471   byte ipbuf[INET_ADDRSTRLEN];
 472   inet_ntop(AF_INET, &sa.sin_addr, ipbuf, sizeof(ipbuf));
 473   u32 addr = ntohl(sa.sin_addr.s_addr);
 474   uns port = ntohs(sa.sin_port);
 475   char *err;
 476
 477   struct access_rule *rule = lookup_rule(addr);
 478   if (!rule)
 479     {
 480       err = "Unauthorized";
 481       goto reject;
 482     }
 483
 484   if (num_conn >= max_conn)
 485     {
 486       err = "Too many connections";
 487       goto reject;
 488     }
 489
 490   if (conn_count(addr) >= rule->max_conn)
 491     {
 492       err = "Too many connections from this address";
 493       goto reject;
 494     }
 495
 496   struct conn *c = conn_new();
 497   log(L_INFO, "Connection from %s:%d (id %d, %s, %s)",
 498         ipbuf, port, c->id,
 499         (rule->plain_text ? "plain-text" : "TLS"),
 500         (rule->allow_admin ? "admin" : "user"));
 501   c->ip = addr;
 502   c->ip_string = xstrdup(ipbuf);
 503   c->sk = sk;
 504   c->rule = rule;
 505
 506   c->pid = fork();
 507   if (c->pid < 0)
 508     {
 509       conn_free(c);
 510       err = "Server overloaded";
 511       log(L_ERROR, "Fork failed: %m");
 512       goto reject2;
 513     }
 514   if (!c->pid)
 515     {
 516       close(listen_sk);
 517       client_loop(c);
 518       exit(0);
 519     }
 520   close(sk);
 521   return;
 522
 523 reject:
 524   log(L_ERROR_R, "Connection from %s:%d rejected (%s)", ipbuf, port, err);
 525 reject2: ;
 526   // Write an error message to the socket, but do not allow it to slow us down
 527   struct linger ling = { .l_onoff=0 };
 528   if (setsockopt(sk, SOL_SOCKET, SO_LINGER, &ling, sizeof(ling)) < 0)
 529     log(L_ERROR, "Cannot set SO_LINGER: %m");
 530   write(sk, "-", 1);
 531   write(sk, err, strlen(err));
 532   write(sk, "\n", 1);
 533   close(sk);
 534 }
 535
 536 int main(int argc, char **argv)
 537 {
 538   setproctitle_init(argc, argv);
 539   cf_def_file = "config";
 540   cf_declare_section("SubmitD", &submitd_conf, 0);
 541
 542   int opt;
 543   if ((opt = cf_getopt(argc, argv, CF_SHORT_OPTS, CF_NO_LONG_OPTS, NULL)) >= 0)
 544     die("This program has no options");
 545
 546   log(L_INFO, "Initializing TLS");
 547   tls_init();
 548
 549   conn_init();
 550   sk_init();
 551   log(L_INFO, "Listening on port %d", port);
 552
 553   struct sigaction sa = {
 554     .sa_handler = sigchld_handler
 555   };
 556   if (sigaction(SIGCHLD, &sa, NULL) < 0)
 557     die("Cannot setup SIGCHLD handler: %m");
 558
 559   for (;;)
 560     {
 561       setproctitle("submitd: %d connections", num_conn);
 562       int status;
 563       pid_t pid = waitpid(-1, &status, WNOHANG);
 564       if (pid > 0)
 565         reap_child(pid, status);
 566       else
 567         sk_accept();
 568     }
 569 }