xref: /linux/net/ipv4/ip_options.c (revision 987b741c52c7c6c68d46fbaeb95b8d1087f10b7f)
1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
2 /*
3  * INET		An implementation of the TCP/IP protocol suite for the LINUX
4  *		operating system.  INET is implemented using the  BSD Socket
5  *		interface as the means of communication with the user level.
6  *
7  *		The options processing module for ip.c
8  *
9  * Authors:	A.N.Kuznetsov
10  *
11  */
12 
13 #define pr_fmt(fmt) "IPv4: " fmt
14 
15 #include <linux/capability.h>
16 #include <linux/module.h>
17 #include <linux/slab.h>
18 #include <linux/types.h>
19 #include <linux/uaccess.h>
20 #include <asm/unaligned.h>
21 #include <linux/skbuff.h>
22 #include <linux/ip.h>
23 #include <linux/icmp.h>
24 #include <linux/netdevice.h>
25 #include <linux/rtnetlink.h>
26 #include <net/sock.h>
27 #include <net/ip.h>
28 #include <net/icmp.h>
29 #include <net/route.h>
30 #include <net/cipso_ipv4.h>
31 #include <net/ip_fib.h>
32 
33 /*
34  * Write options to IP header, record destination address to
35  * source route option, address of outgoing interface
36  * (we should already know it, so that this  function is allowed be
37  * called only after routing decision) and timestamp,
38  * if we originate this datagram.
39  *
40  * daddr is real destination address, next hop is recorded in IP header.
41  * saddr is address of outgoing interface.
42  */
43 
44 void ip_options_build(struct sk_buff *skb, struct ip_options *opt,
45 		      __be32 daddr, struct rtable *rt, int is_frag)
46 {
47 	unsigned char *iph = skb_network_header(skb);
48 
49 	memcpy(&(IPCB(skb)->opt), opt, sizeof(struct ip_options));
50 	memcpy(iph + sizeof(struct iphdr), opt->__data, opt->optlen);
51 	opt = &(IPCB(skb)->opt);
52 
53 	if (opt->srr)
54 		memcpy(iph + opt->srr + iph[opt->srr + 1] - 4, &daddr, 4);
55 
56 	if (!is_frag) {
57 		if (opt->rr_needaddr)
58 			ip_rt_get_source(iph + opt->rr + iph[opt->rr + 2] - 5, skb, rt);
59 		if (opt->ts_needaddr)
60 			ip_rt_get_source(iph + opt->ts + iph[opt->ts + 2] - 9, skb, rt);
61 		if (opt->ts_needtime) {
62 			__be32 midtime;
63 
64 			midtime = inet_current_timestamp();
65 			memcpy(iph + opt->ts + iph[opt->ts + 2] - 5, &midtime, 4);
66 		}
67 		return;
68 	}
69 	if (opt->rr) {
70 		memset(iph + opt->rr, IPOPT_NOP, iph[opt->rr + 1]);
71 		opt->rr = 0;
72 		opt->rr_needaddr = 0;
73 	}
74 	if (opt->ts) {
75 		memset(iph + opt->ts, IPOPT_NOP, iph[opt->ts + 1]);
76 		opt->ts = 0;
77 		opt->ts_needaddr = opt->ts_needtime = 0;
78 	}
79 }
80 
81 /*
82  * Provided (sopt, skb) points to received options,
83  * build in dopt compiled option set appropriate for answering.
84  * i.e. invert SRR option, copy anothers,
85  * and grab room in RR/TS options.
86  *
87  * NOTE: dopt cannot point to skb.
88  */
89 
90 int __ip_options_echo(struct net *net, struct ip_options *dopt,
91 		      struct sk_buff *skb, const struct ip_options *sopt)
92 {
93 	unsigned char *sptr, *dptr;
94 	int soffset, doffset;
95 	int	optlen;
96 
97 	memset(dopt, 0, sizeof(struct ip_options));
98 
99 	if (sopt->optlen == 0)
100 		return 0;
101 
102 	sptr = skb_network_header(skb);
103 	dptr = dopt->__data;
104 
105 	if (sopt->rr) {
106 		optlen  = sptr[sopt->rr+1];
107 		soffset = sptr[sopt->rr+2];
108 		dopt->rr = dopt->optlen + sizeof(struct iphdr);
109 		memcpy(dptr, sptr+sopt->rr, optlen);
110 		if (sopt->rr_needaddr && soffset <= optlen) {
111 			if (soffset + 3 > optlen)
112 				return -EINVAL;
113 			dptr[2] = soffset + 4;
114 			dopt->rr_needaddr = 1;
115 		}
116 		dptr += optlen;
117 		dopt->optlen += optlen;
118 	}
119 	if (sopt->ts) {
120 		optlen = sptr[sopt->ts+1];
121 		soffset = sptr[sopt->ts+2];
122 		dopt->ts = dopt->optlen + sizeof(struct iphdr);
123 		memcpy(dptr, sptr+sopt->ts, optlen);
124 		if (soffset <= optlen) {
125 			if (sopt->ts_needaddr) {
126 				if (soffset + 3 > optlen)
127 					return -EINVAL;
128 				dopt->ts_needaddr = 1;
129 				soffset += 4;
130 			}
131 			if (sopt->ts_needtime) {
132 				if (soffset + 3 > optlen)
133 					return -EINVAL;
134 				if ((dptr[3]&0xF) != IPOPT_TS_PRESPEC) {
135 					dopt->ts_needtime = 1;
136 					soffset += 4;
137 				} else {
138 					dopt->ts_needtime = 0;
139 
140 					if (soffset + 7 <= optlen) {
141 						__be32 addr;
142 
143 						memcpy(&addr, dptr+soffset-1, 4);
144 						if (inet_addr_type(net, addr) != RTN_UNICAST) {
145 							dopt->ts_needtime = 1;
146 							soffset += 8;
147 						}
148 					}
149 				}
150 			}
151 			dptr[2] = soffset;
152 		}
153 		dptr += optlen;
154 		dopt->optlen += optlen;
155 	}
156 	if (sopt->srr) {
157 		unsigned char *start = sptr+sopt->srr;
158 		__be32 faddr;
159 
160 		optlen  = start[1];
161 		soffset = start[2];
162 		doffset = 0;
163 		if (soffset > optlen)
164 			soffset = optlen + 1;
165 		soffset -= 4;
166 		if (soffset > 3) {
167 			memcpy(&faddr, &start[soffset-1], 4);
168 			for (soffset -= 4, doffset = 4; soffset > 3; soffset -= 4, doffset += 4)
169 				memcpy(&dptr[doffset-1], &start[soffset-1], 4);
170 			/*
171 			 * RFC1812 requires to fix illegal source routes.
172 			 */
173 			if (memcmp(&ip_hdr(skb)->saddr,
174 				   &start[soffset + 3], 4) == 0)
175 				doffset -= 4;
176 		}
177 		if (doffset > 3) {
178 			dopt->faddr = faddr;
179 			dptr[0] = start[0];
180 			dptr[1] = doffset+3;
181 			dptr[2] = 4;
182 			dptr += doffset+3;
183 			dopt->srr = dopt->optlen + sizeof(struct iphdr);
184 			dopt->optlen += doffset+3;
185 			dopt->is_strictroute = sopt->is_strictroute;
186 		}
187 	}
188 	if (sopt->cipso) {
189 		optlen  = sptr[sopt->cipso+1];
190 		dopt->cipso = dopt->optlen+sizeof(struct iphdr);
191 		memcpy(dptr, sptr+sopt->cipso, optlen);
192 		dptr += optlen;
193 		dopt->optlen += optlen;
194 	}
195 	while (dopt->optlen & 3) {
196 		*dptr++ = IPOPT_END;
197 		dopt->optlen++;
198 	}
199 	return 0;
200 }
201 
202 /*
203  *	Options "fragmenting", just fill options not
204  *	allowed in fragments with NOOPs.
205  *	Simple and stupid 8), but the most efficient way.
206  */
207 
208 void ip_options_fragment(struct sk_buff *skb)
209 {
210 	unsigned char *optptr = skb_network_header(skb) + sizeof(struct iphdr);
211 	struct ip_options *opt = &(IPCB(skb)->opt);
212 	int  l = opt->optlen;
213 	int  optlen;
214 
215 	while (l > 0) {
216 		switch (*optptr) {
217 		case IPOPT_END:
218 			return;
219 		case IPOPT_NOOP:
220 			l--;
221 			optptr++;
222 			continue;
223 		}
224 		optlen = optptr[1];
225 		if (optlen < 2 || optlen > l)
226 		  return;
227 		if (!IPOPT_COPIED(*optptr))
228 			memset(optptr, IPOPT_NOOP, optlen);
229 		l -= optlen;
230 		optptr += optlen;
231 	}
232 	opt->ts = 0;
233 	opt->rr = 0;
234 	opt->rr_needaddr = 0;
235 	opt->ts_needaddr = 0;
236 	opt->ts_needtime = 0;
237 }
238 
239 /* helper used by ip_options_compile() to call fib_compute_spec_dst()
240  * at most one time.
241  */
242 static void spec_dst_fill(__be32 *spec_dst, struct sk_buff *skb)
243 {
244 	if (*spec_dst == htonl(INADDR_ANY))
245 		*spec_dst = fib_compute_spec_dst(skb);
246 }
247 
248 /*
249  * Verify options and fill pointers in struct options.
250  * Caller should clear *opt, and set opt->data.
251  * If opt == NULL, then skb->data should point to IP header.
252  */
253 
254 int __ip_options_compile(struct net *net,
255 			 struct ip_options *opt, struct sk_buff *skb,
256 			 __be32 *info)
257 {
258 	__be32 spec_dst = htonl(INADDR_ANY);
259 	unsigned char *pp_ptr = NULL;
260 	struct rtable *rt = NULL;
261 	unsigned char *optptr;
262 	unsigned char *iph;
263 	int optlen, l;
264 
265 	if (skb) {
266 		rt = skb_rtable(skb);
267 		optptr = (unsigned char *)&(ip_hdr(skb)[1]);
268 	} else
269 		optptr = opt->__data;
270 	iph = optptr - sizeof(struct iphdr);
271 
272 	for (l = opt->optlen; l > 0; ) {
273 		switch (*optptr) {
274 		case IPOPT_END:
275 			for (optptr++, l--; l > 0; optptr++, l--) {
276 				if (*optptr != IPOPT_END) {
277 					*optptr = IPOPT_END;
278 					opt->is_changed = 1;
279 				}
280 			}
281 			goto eol;
282 		case IPOPT_NOOP:
283 			l--;
284 			optptr++;
285 			continue;
286 		}
287 		if (unlikely(l < 2)) {
288 			pp_ptr = optptr;
289 			goto error;
290 		}
291 		optlen = optptr[1];
292 		if (optlen < 2 || optlen > l) {
293 			pp_ptr = optptr;
294 			goto error;
295 		}
296 		switch (*optptr) {
297 		case IPOPT_SSRR:
298 		case IPOPT_LSRR:
299 			if (optlen < 3) {
300 				pp_ptr = optptr + 1;
301 				goto error;
302 			}
303 			if (optptr[2] < 4) {
304 				pp_ptr = optptr + 2;
305 				goto error;
306 			}
307 			/* NB: cf RFC-1812 5.2.4.1 */
308 			if (opt->srr) {
309 				pp_ptr = optptr;
310 				goto error;
311 			}
312 			if (!skb) {
313 				if (optptr[2] != 4 || optlen < 7 || ((optlen-3) & 3)) {
314 					pp_ptr = optptr + 1;
315 					goto error;
316 				}
317 				memcpy(&opt->faddr, &optptr[3], 4);
318 				if (optlen > 7)
319 					memmove(&optptr[3], &optptr[7], optlen-7);
320 			}
321 			opt->is_strictroute = (optptr[0] == IPOPT_SSRR);
322 			opt->srr = optptr - iph;
323 			break;
324 		case IPOPT_RR:
325 			if (opt->rr) {
326 				pp_ptr = optptr;
327 				goto error;
328 			}
329 			if (optlen < 3) {
330 				pp_ptr = optptr + 1;
331 				goto error;
332 			}
333 			if (optptr[2] < 4) {
334 				pp_ptr = optptr + 2;
335 				goto error;
336 			}
337 			if (optptr[2] <= optlen) {
338 				if (optptr[2]+3 > optlen) {
339 					pp_ptr = optptr + 2;
340 					goto error;
341 				}
342 				if (rt) {
343 					spec_dst_fill(&spec_dst, skb);
344 					memcpy(&optptr[optptr[2]-1], &spec_dst, 4);
345 					opt->is_changed = 1;
346 				}
347 				optptr[2] += 4;
348 				opt->rr_needaddr = 1;
349 			}
350 			opt->rr = optptr - iph;
351 			break;
352 		case IPOPT_TIMESTAMP:
353 			if (opt->ts) {
354 				pp_ptr = optptr;
355 				goto error;
356 			}
357 			if (optlen < 4) {
358 				pp_ptr = optptr + 1;
359 				goto error;
360 			}
361 			if (optptr[2] < 5) {
362 				pp_ptr = optptr + 2;
363 				goto error;
364 			}
365 			if (optptr[2] <= optlen) {
366 				unsigned char *timeptr = NULL;
367 				if (optptr[2]+3 > optlen) {
368 					pp_ptr = optptr + 2;
369 					goto error;
370 				}
371 				switch (optptr[3]&0xF) {
372 				case IPOPT_TS_TSONLY:
373 					if (skb)
374 						timeptr = &optptr[optptr[2]-1];
375 					opt->ts_needtime = 1;
376 					optptr[2] += 4;
377 					break;
378 				case IPOPT_TS_TSANDADDR:
379 					if (optptr[2]+7 > optlen) {
380 						pp_ptr = optptr + 2;
381 						goto error;
382 					}
383 					if (rt)  {
384 						spec_dst_fill(&spec_dst, skb);
385 						memcpy(&optptr[optptr[2]-1], &spec_dst, 4);
386 						timeptr = &optptr[optptr[2]+3];
387 					}
388 					opt->ts_needaddr = 1;
389 					opt->ts_needtime = 1;
390 					optptr[2] += 8;
391 					break;
392 				case IPOPT_TS_PRESPEC:
393 					if (optptr[2]+7 > optlen) {
394 						pp_ptr = optptr + 2;
395 						goto error;
396 					}
397 					{
398 						__be32 addr;
399 						memcpy(&addr, &optptr[optptr[2]-1], 4);
400 						if (inet_addr_type(net, addr) == RTN_UNICAST)
401 							break;
402 						if (skb)
403 							timeptr = &optptr[optptr[2]+3];
404 					}
405 					opt->ts_needtime = 1;
406 					optptr[2] += 8;
407 					break;
408 				default:
409 					if (!skb && !ns_capable(net->user_ns, CAP_NET_RAW)) {
410 						pp_ptr = optptr + 3;
411 						goto error;
412 					}
413 					break;
414 				}
415 				if (timeptr) {
416 					__be32 midtime;
417 
418 					midtime = inet_current_timestamp();
419 					memcpy(timeptr, &midtime, 4);
420 					opt->is_changed = 1;
421 				}
422 			} else if ((optptr[3]&0xF) != IPOPT_TS_PRESPEC) {
423 				unsigned int overflow = optptr[3]>>4;
424 				if (overflow == 15) {
425 					pp_ptr = optptr + 3;
426 					goto error;
427 				}
428 				if (skb) {
429 					optptr[3] = (optptr[3]&0xF)|((overflow+1)<<4);
430 					opt->is_changed = 1;
431 				}
432 			}
433 			opt->ts = optptr - iph;
434 			break;
435 		case IPOPT_RA:
436 			if (optlen < 4) {
437 				pp_ptr = optptr + 1;
438 				goto error;
439 			}
440 			if (optptr[2] == 0 && optptr[3] == 0)
441 				opt->router_alert = optptr - iph;
442 			break;
443 		case IPOPT_CIPSO:
444 			if ((!skb && !ns_capable(net->user_ns, CAP_NET_RAW)) || opt->cipso) {
445 				pp_ptr = optptr;
446 				goto error;
447 			}
448 			opt->cipso = optptr - iph;
449 			if (cipso_v4_validate(skb, &optptr)) {
450 				pp_ptr = optptr;
451 				goto error;
452 			}
453 			break;
454 		case IPOPT_SEC:
455 		case IPOPT_SID:
456 		default:
457 			if (!skb && !ns_capable(net->user_ns, CAP_NET_RAW)) {
458 				pp_ptr = optptr;
459 				goto error;
460 			}
461 			break;
462 		}
463 		l -= optlen;
464 		optptr += optlen;
465 	}
466 
467 eol:
468 	if (!pp_ptr)
469 		return 0;
470 
471 error:
472 	if (info)
473 		*info = htonl((pp_ptr-iph)<<24);
474 	return -EINVAL;
475 }
476 EXPORT_SYMBOL(__ip_options_compile);
477 
478 int ip_options_compile(struct net *net,
479 		       struct ip_options *opt, struct sk_buff *skb)
480 {
481 	int ret;
482 	__be32 info;
483 
484 	ret = __ip_options_compile(net, opt, skb, &info);
485 	if (ret != 0 && skb)
486 		icmp_send(skb, ICMP_PARAMETERPROB, 0, info);
487 	return ret;
488 }
489 EXPORT_SYMBOL(ip_options_compile);
490 
491 /*
492  *	Undo all the changes done by ip_options_compile().
493  */
494 
495 void ip_options_undo(struct ip_options *opt)
496 {
497 	if (opt->srr) {
498 		unsigned char *optptr = opt->__data + opt->srr - sizeof(struct iphdr);
499 
500 		memmove(optptr + 7, optptr + 3, optptr[1] - 7);
501 		memcpy(optptr + 3, &opt->faddr, 4);
502 	}
503 	if (opt->rr_needaddr) {
504 		unsigned char *optptr = opt->__data + opt->rr - sizeof(struct iphdr);
505 
506 		optptr[2] -= 4;
507 		memset(&optptr[optptr[2] - 1], 0, 4);
508 	}
509 	if (opt->ts) {
510 		unsigned char *optptr = opt->__data + opt->ts - sizeof(struct iphdr);
511 
512 		if (opt->ts_needtime) {
513 			optptr[2] -= 4;
514 			memset(&optptr[optptr[2] - 1], 0, 4);
515 			if ((optptr[3] & 0xF) == IPOPT_TS_PRESPEC)
516 				optptr[2] -= 4;
517 		}
518 		if (opt->ts_needaddr) {
519 			optptr[2] -= 4;
520 			memset(&optptr[optptr[2] - 1], 0, 4);
521 		}
522 	}
523 }
524 
525 int ip_options_get(struct net *net, struct ip_options_rcu **optp,
526 		   sockptr_t data, int optlen)
527 {
528 	struct ip_options_rcu *opt;
529 
530 	opt = kzalloc(sizeof(struct ip_options_rcu) + ((optlen + 3) & ~3),
531 		       GFP_KERNEL);
532 	if (!opt)
533 		return -ENOMEM;
534 	if (optlen && copy_from_sockptr(opt->opt.__data, data, optlen)) {
535 		kfree(opt);
536 		return -EFAULT;
537 	}
538 
539 	while (optlen & 3)
540 		opt->opt.__data[optlen++] = IPOPT_END;
541 	opt->opt.optlen = optlen;
542 	if (optlen && ip_options_compile(net, &opt->opt, NULL)) {
543 		kfree(opt);
544 		return -EINVAL;
545 	}
546 	kfree(*optp);
547 	*optp = opt;
548 	return 0;
549 }
550 
551 void ip_forward_options(struct sk_buff *skb)
552 {
553 	struct   ip_options *opt	= &(IPCB(skb)->opt);
554 	unsigned char *optptr;
555 	struct rtable *rt = skb_rtable(skb);
556 	unsigned char *raw = skb_network_header(skb);
557 
558 	if (opt->rr_needaddr) {
559 		optptr = (unsigned char *)raw + opt->rr;
560 		ip_rt_get_source(&optptr[optptr[2]-5], skb, rt);
561 		opt->is_changed = 1;
562 	}
563 	if (opt->srr_is_hit) {
564 		int srrptr, srrspace;
565 
566 		optptr = raw + opt->srr;
567 
568 		for ( srrptr = optptr[2], srrspace = optptr[1];
569 		     srrptr <= srrspace;
570 		     srrptr += 4
571 		     ) {
572 			if (srrptr + 3 > srrspace)
573 				break;
574 			if (memcmp(&opt->nexthop, &optptr[srrptr-1], 4) == 0)
575 				break;
576 		}
577 		if (srrptr + 3 <= srrspace) {
578 			opt->is_changed = 1;
579 			ip_hdr(skb)->daddr = opt->nexthop;
580 			ip_rt_get_source(&optptr[srrptr-1], skb, rt);
581 			optptr[2] = srrptr+4;
582 		} else {
583 			net_crit_ratelimited("%s(): Argh! Destination lost!\n",
584 					     __func__);
585 		}
586 		if (opt->ts_needaddr) {
587 			optptr = raw + opt->ts;
588 			ip_rt_get_source(&optptr[optptr[2]-9], skb, rt);
589 			opt->is_changed = 1;
590 		}
591 	}
592 	if (opt->is_changed) {
593 		opt->is_changed = 0;
594 		ip_send_check(ip_hdr(skb));
595 	}
596 }
597 
598 int ip_options_rcv_srr(struct sk_buff *skb, struct net_device *dev)
599 {
600 	struct ip_options *opt = &(IPCB(skb)->opt);
601 	int srrspace, srrptr;
602 	__be32 nexthop;
603 	struct iphdr *iph = ip_hdr(skb);
604 	unsigned char *optptr = skb_network_header(skb) + opt->srr;
605 	struct rtable *rt = skb_rtable(skb);
606 	struct rtable *rt2;
607 	unsigned long orefdst;
608 	int err;
609 
610 	if (!rt)
611 		return 0;
612 
613 	if (skb->pkt_type != PACKET_HOST)
614 		return -EINVAL;
615 	if (rt->rt_type == RTN_UNICAST) {
616 		if (!opt->is_strictroute)
617 			return 0;
618 		icmp_send(skb, ICMP_PARAMETERPROB, 0, htonl(16<<24));
619 		return -EINVAL;
620 	}
621 	if (rt->rt_type != RTN_LOCAL)
622 		return -EINVAL;
623 
624 	for (srrptr = optptr[2], srrspace = optptr[1]; srrptr <= srrspace; srrptr += 4) {
625 		if (srrptr + 3 > srrspace) {
626 			icmp_send(skb, ICMP_PARAMETERPROB, 0, htonl((opt->srr+2)<<24));
627 			return -EINVAL;
628 		}
629 		memcpy(&nexthop, &optptr[srrptr-1], 4);
630 
631 		orefdst = skb->_skb_refdst;
632 		skb_dst_set(skb, NULL);
633 		err = ip_route_input(skb, nexthop, iph->saddr, iph->tos, dev);
634 		rt2 = skb_rtable(skb);
635 		if (err || (rt2->rt_type != RTN_UNICAST && rt2->rt_type != RTN_LOCAL)) {
636 			skb_dst_drop(skb);
637 			skb->_skb_refdst = orefdst;
638 			return -EINVAL;
639 		}
640 		refdst_drop(orefdst);
641 		if (rt2->rt_type != RTN_LOCAL)
642 			break;
643 		/* Superfast 8) loopback forward */
644 		iph->daddr = nexthop;
645 		opt->is_changed = 1;
646 	}
647 	if (srrptr <= srrspace) {
648 		opt->srr_is_hit = 1;
649 		opt->nexthop = nexthop;
650 		opt->is_changed = 1;
651 	}
652 	return 0;
653 }
654 EXPORT_SYMBOL(ip_options_rcv_srr);
655