www.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) 2011-2022 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 "crypto.h"
  27 #include "ecdsa.h"
  28 #include "meta.h"
  29 #include "protocol.h"
  30 #include "sptps.h"
  31 #include "utils.h"
  32 #include "names.h"
  33
  34 #ifndef HAVE_WINDOWS
  35 #define closesocket(s) close(s)
  36 #endif
  37
  38 // Symbols necessary to link with logger.o
  39 bool send_request(struct connection_t *c, const char *msg, ...) {
  40         (void)c;
  41         (void)msg;
  42         return false;
  43 }
  44
  45 list_t connection_list;
  46
  47 bool send_meta(struct connection_t *c, const void *msg, size_t len) {
  48         (void)c;
  49         (void)msg;
  50         (void)len;
  51         return false;
  52 }
  53
  54 bool do_detach = false;
  55 struct timeval now;
  56
  57 static bool special;
  58 static bool verbose;
  59 static bool readonly;
  60 static bool writeonly;
  61 static int in = 0;
  62 static int out = 1;
  63 int addressfamily = AF_UNSPEC;
  64
  65 static bool send_data(void *handle, uint8_t type, const void *data, size_t len) {
  66         (void)type;
  67         char *hex = alloca(len * 2 + 1);
  68         bin2hex(data, hex, len);
  69
  70         if(verbose) {
  71                 fprintf(stderr, "Sending %lu bytes of data:\n%s\n", (unsigned long)len, hex);
  72         }
  73
  74         const int *sock = handle;
  75         const char *p = data;
  76
  77         while(len) {
  78                 ssize_t sent = send(*sock, p, len, 0);
  79
  80                 if(sent <= 0) {
  81                         fprintf(stderr, "Error sending data: %s\n", strerror(errno));
  82                         return false;
  83                 }
  84
  85                 p += sent;
  86                 len -= sent;
  87         }
  88
  89         return true;
  90 }
  91
  92 static bool receive_record(void *handle, uint8_t type, const void *data, uint16_t len) {
  93         (void)handle;
  94
  95         if(verbose) {
  96                 fprintf(stderr, "Received type %d record of %u bytes:\n", type, len);
  97         }
  98
  99         if(writeonly) {
 100                 return true;
 101         }
 102
 103         const char *p = data;
 104
 105         while(len) {
 106                 ssize_t written = write(out, p, len);
 107
 108                 if(written <= 0) {
 109                         fprintf(stderr, "Error writing received data: %s\n", strerror(errno));
 110                         return false;
 111                 }
 112
 113                 p += written;
 114                 len -= written;
 115         }
 116
 117         return true;
 118 }
 119
 120 static struct option const long_options[] = {
 121         {"datagram", no_argument, NULL, 'd'},
 122         {"quit", no_argument, NULL, 'q'},
 123         {"readonly", no_argument, NULL, 'r'},
 124         {"writeonly", no_argument, NULL, 'w'},
 125         {"packet-loss", required_argument, NULL, 'L'},
 126         {"replay-window", required_argument, NULL, 'W'},
 127         {"special", no_argument, NULL, 's'},
 128         {"verbose", required_argument, NULL, 'v'},
 129         {"help", no_argument, NULL, 1},
 130         {NULL, 0, NULL, 0}
 131 };
 132
 133 static void usage(void) {
 134         static const char *message =
 135                 "Usage: %s [options] my_ed25519_key_file his_ed25519_key_file [host] port\n"
 136                 "\n"
 137                 "Valid options are:\n"
 138                 "  -d, --datagram          Enable datagram mode.\n"
 139                 "  -q, --quit              Quit when EOF occurs on stdin.\n"
 140                 "  -r, --readonly          Only send data from the socket to stdout.\n"
 141 #ifdef HAVE_LINUX
 142                 "  -t, --tun               Use a tun device instead of stdio.\n"
 143 #endif
 144                 "  -w, --writeonly         Only send data from stdin to the socket.\n"
 145                 "  -L, --packet-loss RATE  Fake packet loss of RATE percent.\n"
 146                 "  -R, --replay-window N   Set replay window to N bytes.\n"
 147                 "  -s, --special           Enable special handling of lines starting with #, ^ and $.\n"
 148                 "  -v, --verbose           Display debug messages.\n"
 149                 "  -4                      Use IPv4.\n"
 150                 "  -6                      Use IPv6.\n"
 151                 "\n"
 152                 "Report bugs to tinc@tinc-vpn.org.\n";
 153
 154         fprintf(stderr, message, program_name);
 155 }
 156
 157 #ifdef HAVE_WINDOWS
 158
 159 int stdin_sock_fd = -1;
 160
 161 // Windows does not allow calling select() on anything but sockets. Therefore,
 162 // to keep the same code as on other operating systems, we have to put a
 163 // separate thread between the stdin and the sptps loop way below. This thread
 164 // reads stdin and sends its content to the main thread through a TCP socket,
 165 // which can be properly select()'ed.
 166 static DWORD WINAPI stdin_reader_thread(LPVOID arg) {
 167         struct sockaddr_in sa;
 168         socklen_t sa_size = sizeof(sa);
 169
 170         while(true) {
 171                 int peer_fd = accept(stdin_sock_fd, (struct sockaddr *) &sa, &sa_size);
 172
 173                 if(peer_fd < 0) {
 174                         fprintf(stderr, "accept() failed: %s\n", strerror(errno));
 175                         continue;
 176                 }
 177
 178                 if(verbose) {
 179                         fprintf(stderr, "New connection received from :%d\n", ntohs(sa.sin_port));
 180                 }
 181
 182                 char buf[1024];
 183                 ssize_t nread;
 184
 185                 while((nread = read(STDIN_FILENO, buf, sizeof(buf))) > 0) {
 186                         if(verbose) {
 187                                 fprintf(stderr, "Read %lld bytes from input\n", nread);
 188                         }
 189
 190                         char *start = buf;
 191                         ssize_t nleft = nread;
 192
 193                         while(nleft) {
 194                                 ssize_t nsend = send(peer_fd, start, nleft, 0);
 195
 196                                 if(nsend < 0) {
 197                                         if(sockwouldblock(sockerrno)) {
 198                                                 continue;
 199                                         }
 200
 201                                         break;
 202                                 }
 203
 204                                 start += nsend;
 205                                 nleft -= nsend;
 206                         }
 207
 208                         if(nleft) {
 209                                 fprintf(stderr, "Could not send data: %s\n", strerror(errno));
 210                                 break;
 211                         }
 212
 213                         if(verbose) {
 214                                 fprintf(stderr, "Sent %lld bytes to peer\n", nread);
 215                         }
 216                 }
 217
 218                 closesocket(peer_fd);
 219         }
 220
 221         closesocket(stdin_sock_fd);
 222         stdin_sock_fd = -1;
 223         return 0;
 224 }
 225
 226 static int start_input_reader(void) {
 227         if(stdin_sock_fd != -1) {
 228                 fprintf(stderr, "stdin thread can only be started once.\n");
 229                 return -1;
 230         }
 231
 232         stdin_sock_fd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
 233
 234         if(stdin_sock_fd < 0) {
 235                 fprintf(stderr, "Could not create server socket: %s\n", strerror(errno));
 236                 return -1;
 237         }
 238
 239         struct sockaddr_in serv_sa;
 240
 241         memset(&serv_sa, 0, sizeof(serv_sa));
 242
 243         serv_sa.sin_family = AF_INET;
 244
 245         serv_sa.sin_addr.s_addr = htonl(0x7f000001); // 127.0.0.1
 246
 247         int res = bind(stdin_sock_fd, (struct sockaddr *)&serv_sa, sizeof(serv_sa));
 248
 249         if(res < 0) {
 250                 fprintf(stderr, "Could not bind socket: %s\n", strerror(errno));
 251                 goto server_err;
 252         }
 253
 254         if(listen(stdin_sock_fd, 1) < 0) {
 255                 fprintf(stderr, "Could not listen: %s\n", strerror(errno));
 256                 goto server_err;
 257         }
 258
 259         struct sockaddr_in connect_sa;
 260
 261         socklen_t addr_len = sizeof(connect_sa);
 262
 263         if(getsockname(stdin_sock_fd, (struct sockaddr *)&connect_sa, &addr_len) < 0) {
 264                 fprintf(stderr, "Could not determine the address of the stdin thread socket\n");
 265                 goto server_err;
 266         }
 267
 268         if(verbose) {
 269                 fprintf(stderr, "stdin thread is listening on :%d\n", ntohs(connect_sa.sin_port));
 270         }
 271
 272         if(!CreateThread(NULL, 0, stdin_reader_thread, NULL, 0, NULL)) {
 273                 fprintf(stderr, "Could not start reader thread: %d\n", GetLastError());
 274                 goto server_err;
 275         }
 276
 277         int client_fd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
 278
 279         if(client_fd < 0) {
 280                 fprintf(stderr, "Could not create client socket: %s\n", strerror(errno));
 281                 return -1;
 282         }
 283
 284         if(connect(client_fd, (struct sockaddr *)&connect_sa, sizeof(connect_sa)) < 0) {
 285                 fprintf(stderr, "Could not connect: %s\n", strerror(errno));
 286                 closesocket(client_fd);
 287                 return -1;
 288         }
 289
 290         return client_fd;
 291
 292 server_err:
 293
 294         if(stdin_sock_fd != -1) {
 295                 closesocket(stdin_sock_fd);
 296                 stdin_sock_fd = -1;
 297         }
 298
 299         return -1;
 300 }
 301
 302 #endif // HAVE_WINDOWS
 303
 304 static void print_listening_msg(int sock) {
 305         sockaddr_t sa = {0};
 306         socklen_t salen = sizeof(sa);
 307         int port = 0;
 308
 309         if(!getsockname(sock, &sa.sa, &salen)) {
 310                 port = ntohs(sa.in.sin_port);
 311         }
 312
 313         fprintf(stderr, "Listening on %d...\n", port);
 314         fflush(stderr);
 315 }
 316
 317 int main(int argc, char *argv[]) {
 318         program_name = argv[0];
 319         bool initiator = false;
 320         bool datagram = false;
 321 #ifdef HAVE_LINUX
 322         bool tun = false;
 323 #endif
 324         int packetloss = 0;
 325         int r;
 326         int option_index = 0;
 327         bool quit = false;
 328
 329         while((r = getopt_long(argc, argv, "dqrstwL:W:v46", long_options, &option_index)) != EOF) {
 330                 switch(r) {
 331                 case 0:   /* long option */
 332                         break;
 333
 334                 case 'd': /* datagram mode */
 335                         datagram = true;
 336                         break;
 337
 338                 case 'q': /* close connection on EOF from stdin */
 339                         quit = true;
 340                         break;
 341
 342                 case 'r': /* read only */
 343                         readonly = true;
 344                         break;
 345
 346                 case 't': /* read only */
 347 #ifdef HAVE_LINUX
 348                         tun = true;
 349 #else
 350                         fprintf(stderr, "--tun is only supported on Linux.\n");
 351                         usage();
 352                         return 1;
 353 #endif
 354                         break;
 355
 356                 case 'w': /* write only */
 357                         writeonly = true;
 358                         break;
 359
 360                 case 'L': /* packet loss rate */
 361                         packetloss = atoi(optarg);
 362                         break;
 363
 364                 case 'W': /* replay window size */
 365                         sptps_replaywin = atoi(optarg);
 366                         break;
 367
 368                 case 'v': /* be verbose */
 369                         verbose = true;
 370                         break;
 371
 372                 case 's': /* special character handling */
 373                         special = true;
 374                         break;
 375
 376                 case '?': /* wrong options */
 377                         usage();
 378                         return 1;
 379
 380                 case '4': /* IPv4 */
 381                         addressfamily = AF_INET;
 382                         break;
 383
 384                 case '6': /* IPv6 */
 385                         addressfamily = AF_INET6;
 386                         break;
 387
 388                 case 1: /* help */
 389                         usage();
 390                         return 0;
 391
 392                 default:
 393                         break;
 394                 }
 395         }
 396
 397         argc -= optind - 1;
 398         argv += optind - 1;
 399
 400         if(argc < 4 || argc > 5) {
 401                 fprintf(stderr, "Wrong number of arguments.\n");
 402                 usage();
 403                 return 1;
 404         }
 405
 406         if(argc > 4) {
 407                 initiator = true;
 408         }
 409
 410 #ifdef HAVE_LINUX
 411
 412         if(tun) {
 413                 in = out = open("/dev/net/tun", O_RDWR | O_NONBLOCK);
 414
 415                 if(in < 0) {
 416                         fprintf(stderr, "Could not open tun device: %s\n", strerror(errno));
 417                         return 1;
 418                 }
 419
 420                 struct ifreq ifr = {
 421                         .ifr_flags = IFF_TUN
 422                 };
 423
 424                 if(ioctl(in, TUNSETIFF, &ifr)) {
 425                         fprintf(stderr, "Could not configure tun interface: %s\n", strerror(errno));
 426                         return 1;
 427                 }
 428
 429                 ifr.ifr_name[IFNAMSIZ - 1] = 0;
 430                 fprintf(stderr, "Using tun interface %s\n", ifr.ifr_name);
 431         }
 432
 433 #endif
 434
 435 #ifdef HAVE_WINDOWS
 436         static struct WSAData wsa_state;
 437
 438         if(WSAStartup(MAKEWORD(2, 2), &wsa_state)) {
 439                 return 1;
 440         }
 441
 442 #endif
 443
 444         struct addrinfo *ai, hint;
 445         memset(&hint, 0, sizeof(hint));
 446
 447         hint.ai_family = addressfamily;
 448         hint.ai_socktype = datagram ? SOCK_DGRAM : SOCK_STREAM;
 449         hint.ai_protocol = datagram ? IPPROTO_UDP : IPPROTO_TCP;
 450         hint.ai_flags = initiator ? 0 : AI_PASSIVE;
 451
 452         if(getaddrinfo(initiator ? argv[3] : NULL, initiator ? argv[4] : argv[3], &hint, &ai) || !ai) {
 453                 fprintf(stderr, "getaddrinfo() failed: %s\n", sockstrerror(sockerrno));
 454                 return 1;
 455         }
 456
 457         int sock = socket(ai->ai_family, ai->ai_socktype, ai->ai_protocol);
 458
 459         if(sock < 0) {
 460                 fprintf(stderr, "Could not create socket: %s\n", sockstrerror(sockerrno));
 461                 freeaddrinfo(ai);
 462                 return 1;
 463         }
 464
 465         int one = 1;
 466         setsockopt(sock, SOL_SOCKET, SO_REUSEADDR, (void *)&one, sizeof(one));
 467
 468         if(initiator) {
 469                 int res = connect(sock, ai->ai_addr, ai->ai_addrlen);
 470
 471                 freeaddrinfo(ai);
 472                 ai = NULL;
 473
 474                 if(res) {
 475                         fprintf(stderr, "Could not connect to peer: %s\n", sockstrerror(sockerrno));
 476                         return 1;
 477                 }
 478
 479                 fprintf(stderr, "Connected\n");
 480         } else {
 481                 int res = bind(sock, ai->ai_addr, ai->ai_addrlen);
 482
 483                 freeaddrinfo(ai);
 484                 ai = NULL;
 485
 486                 if(res) {
 487                         fprintf(stderr, "Could not bind socket: %s\n", sockstrerror(sockerrno));
 488                         return 1;
 489                 }
 490
 491                 if(!datagram) {
 492                         if(listen(sock, 1)) {
 493                                 fprintf(stderr, "Could not listen on socket: %s\n", sockstrerror(sockerrno));
 494                                 return 1;
 495                         }
 496
 497                         print_listening_msg(sock);
 498
 499                         sock = accept(sock, NULL, NULL);
 500
 501                         if(sock < 0) {
 502                                 fprintf(stderr, "Could not accept connection: %s\n", sockstrerror(sockerrno));
 503                                 return 1;
 504                         }
 505                 } else {
 506                         print_listening_msg(sock);
 507
 508                         char buf[65536];
 509                         struct sockaddr addr;
 510                         socklen_t addrlen = sizeof(addr);
 511
 512                         if(recvfrom(sock, buf, sizeof(buf), MSG_PEEK, &addr, &addrlen) <= 0) {
 513                                 fprintf(stderr, "Could not read from socket: %s\n", sockstrerror(sockerrno));
 514                                 return 1;
 515                         }
 516
 517                         if(connect(sock, &addr, addrlen)) {
 518                                 fprintf(stderr, "Could not accept connection: %s\n", sockstrerror(sockerrno));
 519                                 return 1;
 520                         }
 521                 }
 522
 523                 fprintf(stderr, "Connected\n");
 524         }
 525
 526         crypto_init();
 527         prng_init();
 528
 529         FILE *fp = fopen(argv[1], "r");
 530
 531         if(!fp) {
 532                 fprintf(stderr, "Could not open %s: %s\n", argv[1], strerror(errno));
 533                 return 1;
 534         }
 535
 536         ecdsa_t *mykey = NULL;
 537
 538         if(!(mykey = ecdsa_read_pem_private_key(fp))) {
 539                 return 1;
 540         }
 541
 542         fclose(fp);
 543
 544         fp = fopen(argv[2], "r");
 545
 546         if(!fp) {
 547                 fprintf(stderr, "Could not open %s: %s\n", argv[2], strerror(errno));
 548                 free(mykey);
 549                 return 1;
 550         }
 551
 552         ecdsa_t *hiskey = NULL;
 553
 554         if(!(hiskey = ecdsa_read_pem_public_key(fp))) {
 555                 free(mykey);
 556                 return 1;
 557         }
 558
 559         fclose(fp);
 560
 561         if(verbose) {
 562                 fprintf(stderr, "Keys loaded\n");
 563         }
 564
 565         sptps_t s;
 566
 567         if(!sptps_start(&s, &sock, initiator, datagram, mykey, hiskey, "sptps_test", 10, send_data, receive_record)) {
 568                 free(mykey);
 569                 free(hiskey);
 570                 return 1;
 571         }
 572
 573 #ifdef HAVE_WINDOWS
 574
 575         if(!readonly) {
 576                 in = start_input_reader();
 577
 578                 if(in < 0) {
 579                         fprintf(stderr, "Could not init stdin reader thread\n");
 580                         free(mykey);
 581                         free(hiskey);
 582                         return 1;
 583                 }
 584         }
 585
 586 #endif
 587
 588         int max_fd = MAX(sock, in);
 589
 590         while(true) {
 591                 if(writeonly && readonly) {
 592                         break;
 593                 }
 594
 595                 char buf[65535] = "";
 596                 size_t readsize = datagram ? 1460u : sizeof(buf);
 597
 598                 fd_set fds;
 599                 FD_ZERO(&fds);
 600
 601                 if(!readonly && s.instate) {
 602                         FD_SET(in, &fds);
 603                 }
 604
 605                 FD_SET(sock, &fds);
 606
 607                 if(select(max_fd + 1, &fds, NULL, NULL, NULL) <= 0) {
 608                         free(mykey);
 609                         free(hiskey);
 610                         return 1;
 611                 }
 612
 613                 if(FD_ISSET(in, &fds)) {
 614 #ifdef HAVE_WINDOWS
 615                         ssize_t len = recv(in, buf, readsize, 0);
 616 #else
 617                         ssize_t len = read(in, buf, readsize);
 618 #endif
 619
 620                         if(len < 0) {
 621                                 fprintf(stderr, "Could not read from stdin: %s\n", strerror(errno));
 622                                 free(mykey);
 623                                 free(hiskey);
 624                                 return 1;
 625                         }
 626
 627                         if(len == 0) {
 628 #ifdef HAVE_WINDOWS
 629                                 shutdown(in, SD_SEND);
 630                                 closesocket(in);
 631 #endif
 632
 633                                 if(quit) {
 634                                         break;
 635                                 }
 636
 637                                 readonly = true;
 638                                 continue;
 639                         }
 640
 641                         if(special && buf[0] == '#') {
 642                                 s.outseqno = atoi(buf + 1);
 643                         }
 644
 645                         if(special && buf[0] == '^') {
 646                                 sptps_send_record(&s, SPTPS_HANDSHAKE, NULL, 0);
 647                         } else if(special && buf[0] == '$') {
 648                                 sptps_force_kex(&s);
 649
 650                                 if(len > 1) {
 651                                         sptps_send_record(&s, 0, buf, len);
 652                                 }
 653                         } else if(!sptps_send_record(&s, buf[0] == '!' ? 1 : 0, buf, (len == 1 && buf[0] == '\n') ? 0 : buf[0] == '*' ? sizeof(buf) : (size_t)len)) {
 654                                 free(mykey);
 655                                 free(hiskey);
 656                                 return 1;
 657                         }
 658                 }
 659
 660                 if(FD_ISSET(sock, &fds)) {
 661                         ssize_t len = recv(sock, buf, sizeof(buf), 0);
 662
 663                         if(len < 0) {
 664                                 fprintf(stderr, "Could not read from socket: %s\n", sockstrerror(sockerrno));
 665                                 free(mykey);
 666                                 free(hiskey);
 667                                 return 1;
 668                         }
 669
 670                         if(len == 0) {
 671                                 fprintf(stderr, "Connection terminated by peer.\n");
 672                                 break;
 673                         }
 674
 675                         if(verbose) {
 676                                 char *hex = alloca(len * 2 + 1);
 677                                 bin2hex(buf, hex, len);
 678                                 fprintf(stderr, "Received %ld bytes of data:\n%s\n", (long)len, hex);
 679                         }
 680
 681                         if(packetloss && (int)prng(100) < packetloss) {
 682                                 if(verbose) {
 683                                         fprintf(stderr, "Dropped.\n");
 684                                 }
 685
 686                                 continue;
 687                         }
 688
 689                         char *bufp = buf;
 690
 691                         while(len) {
 692                                 size_t done = sptps_receive_data(&s, bufp, len);
 693
 694                                 if(!done) {
 695                                         if(!datagram) {
 696                                                 free(mykey);
 697                                                 free(hiskey);
 698                                                 return 1;
 699                                         }
 700                                 }
 701
 702                                 bufp += done;
 703                                 len -= (ssize_t) done;
 704                         }
 705                 }
 706         }
 707
 708         bool stopped = sptps_stop(&s);
 709
 710         free(mykey);
 711         free(hiskey);
 712
 713         if(!stopped) {
 714                 return 1;
 715         }
 716
 717         closesocket(sock);
 718
 719         return 0;
 720 }