xref: /linux/net/ipv4/ip_options.c (revision b85d45947951d23cb22d90caecf4c1eb81342c96)
1 /*
2  * INET		An implementation of the TCP/IP protocol suite for the LINUX
3  *		operating system.  INET is implemented using the  BSD Socket
4  *		interface as the means of communication with the user level.
5  *
6  *		The options processing module for ip.c
7  *
8  * Authors:	A.N.Kuznetsov
9  *
10  */
11 
12 #define pr_fmt(fmt) "IPv4: " fmt
13 
14 #include <linux/capability.h>
15 #include <linux/module.h>
16 #include <linux/slab.h>
17 #include <linux/types.h>
18 #include <asm/uaccess.h>
19 #include <asm/unaligned.h>
20 #include <linux/skbuff.h>
21 #include <linux/ip.h>
22 #include <linux/icmp.h>
23 #include <linux/netdevice.h>
24 #include <linux/rtnetlink.h>
25 #include <net/sock.h>
26 #include <net/ip.h>
27 #include <net/icmp.h>
28 #include <net/route.h>
29 #include <net/cipso_ipv4.h>
30 #include <net/ip_fib.h>
31 
32 /*
33  * Write options to IP header, record destination address to
34  * source route option, address of outgoing interface
35  * (we should already know it, so that this  function is allowed be
36  * called only after routing decision) and timestamp,
37  * if we originate this datagram.
38  *
39  * daddr is real destination address, next hop is recorded in IP header.
40  * saddr is address of outgoing interface.
41  */
42 
43 void ip_options_build(struct sk_buff *skb, struct ip_options *opt,
44 		      __be32 daddr, struct rtable *rt, int is_frag)
45 {
46 	unsigned char *iph = skb_network_header(skb);
47 
48 	memcpy(&(IPCB(skb)->opt), opt, sizeof(struct ip_options));
49 	memcpy(iph+sizeof(struct iphdr), opt->__data, opt->optlen);
50 	opt = &(IPCB(skb)->opt);
51 
52 	if (opt->srr)
53 		memcpy(iph+opt->srr+iph[opt->srr+1]-4, &daddr, 4);
54 
55 	if (!is_frag) {
56 		if (opt->rr_needaddr)
57 			ip_rt_get_source(iph+opt->rr+iph[opt->rr+2]-5, skb, rt);
58 		if (opt->ts_needaddr)
59 			ip_rt_get_source(iph+opt->ts+iph[opt->ts+2]-9, skb, rt);
60 		if (opt->ts_needtime) {
61 			struct timespec tv;
62 			__be32 midtime;
63 			getnstimeofday(&tv);
64 			midtime = htonl((tv.tv_sec % 86400) * MSEC_PER_SEC + tv.tv_nsec / NSEC_PER_MSEC);
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 ip_options *dopt, struct sk_buff *skb,
91 		      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(dev_net(skb_dst(skb)->dev), 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 			__be32 daddr = fib_compute_spec_dst(skb);
179 
180 			memcpy(&start[doffset-1], &daddr, 4);
181 			dopt->faddr = faddr;
182 			dptr[0] = start[0];
183 			dptr[1] = doffset+3;
184 			dptr[2] = 4;
185 			dptr += doffset+3;
186 			dopt->srr = dopt->optlen + sizeof(struct iphdr);
187 			dopt->optlen += doffset+3;
188 			dopt->is_strictroute = sopt->is_strictroute;
189 		}
190 	}
191 	if (sopt->cipso) {
192 		optlen  = sptr[sopt->cipso+1];
193 		dopt->cipso = dopt->optlen+sizeof(struct iphdr);
194 		memcpy(dptr, sptr+sopt->cipso, optlen);
195 		dptr += optlen;
196 		dopt->optlen += optlen;
197 	}
198 	while (dopt->optlen & 3) {
199 		*dptr++ = IPOPT_END;
200 		dopt->optlen++;
201 	}
202 	return 0;
203 }
204 
205 /*
206  *	Options "fragmenting", just fill options not
207  *	allowed in fragments with NOOPs.
208  *	Simple and stupid 8), but the most efficient way.
209  */
210 
211 void ip_options_fragment(struct sk_buff *skb)
212 {
213 	unsigned char *optptr = skb_network_header(skb) + sizeof(struct iphdr);
214 	struct ip_options *opt = &(IPCB(skb)->opt);
215 	int  l = opt->optlen;
216 	int  optlen;
217 
218 	while (l > 0) {
219 		switch (*optptr) {
220 		case IPOPT_END:
221 			return;
222 		case IPOPT_NOOP:
223 			l--;
224 			optptr++;
225 			continue;
226 		}
227 		optlen = optptr[1];
228 		if (optlen < 2 || optlen > l)
229 		  return;
230 		if (!IPOPT_COPIED(*optptr))
231 			memset(optptr, IPOPT_NOOP, optlen);
232 		l -= optlen;
233 		optptr += optlen;
234 	}
235 	opt->ts = 0;
236 	opt->rr = 0;
237 	opt->rr_needaddr = 0;
238 	opt->ts_needaddr = 0;
239 	opt->ts_needtime = 0;
240 }
241 
242 /* helper used by ip_options_compile() to call fib_compute_spec_dst()
243  * at most one time.
244  */
245 static void spec_dst_fill(__be32 *spec_dst, struct sk_buff *skb)
246 {
247 	if (*spec_dst == htonl(INADDR_ANY))
248 		*spec_dst = fib_compute_spec_dst(skb);
249 }
250 
251 /*
252  * Verify options and fill pointers in struct options.
253  * Caller should clear *opt, and set opt->data.
254  * If opt == NULL, then skb->data should point to IP header.
255  */
256 
257 int ip_options_compile(struct net *net,
258 		       struct ip_options *opt, struct sk_buff *skb)
259 {
260 	__be32 spec_dst = htonl(INADDR_ANY);
261 	unsigned char *pp_ptr = NULL;
262 	struct rtable *rt = NULL;
263 	unsigned char *optptr;
264 	unsigned char *iph;
265 	int optlen, l;
266 
267 	if (skb) {
268 		rt = skb_rtable(skb);
269 		optptr = (unsigned char *)&(ip_hdr(skb)[1]);
270 	} else
271 		optptr = opt->__data;
272 	iph = optptr - sizeof(struct iphdr);
273 
274 	for (l = opt->optlen; l > 0; ) {
275 		switch (*optptr) {
276 		case IPOPT_END:
277 			for (optptr++, l--; l > 0; optptr++, l--) {
278 				if (*optptr != IPOPT_END) {
279 					*optptr = IPOPT_END;
280 					opt->is_changed = 1;
281 				}
282 			}
283 			goto eol;
284 		case IPOPT_NOOP:
285 			l--;
286 			optptr++;
287 			continue;
288 		}
289 		if (unlikely(l < 2)) {
290 			pp_ptr = optptr;
291 			goto error;
292 		}
293 		optlen = optptr[1];
294 		if (optlen < 2 || optlen > l) {
295 			pp_ptr = optptr;
296 			goto error;
297 		}
298 		switch (*optptr) {
299 		case IPOPT_SSRR:
300 		case IPOPT_LSRR:
301 			if (optlen < 3) {
302 				pp_ptr = optptr + 1;
303 				goto error;
304 			}
305 			if (optptr[2] < 4) {
306 				pp_ptr = optptr + 2;
307 				goto error;
308 			}
309 			/* NB: cf RFC-1812 5.2.4.1 */
310 			if (opt->srr) {
311 				pp_ptr = optptr;
312 				goto error;
313 			}
314 			if (!skb) {
315 				if (optptr[2] != 4 || optlen < 7 || ((optlen-3) & 3)) {
316 					pp_ptr = optptr + 1;
317 					goto error;
318 				}
319 				memcpy(&opt->faddr, &optptr[3], 4);
320 				if (optlen > 7)
321 					memmove(&optptr[3], &optptr[7], optlen-7);
322 			}
323 			opt->is_strictroute = (optptr[0] == IPOPT_SSRR);
324 			opt->srr = optptr - iph;
325 			break;
326 		case IPOPT_RR:
327 			if (opt->rr) {
328 				pp_ptr = optptr;
329 				goto error;
330 			}
331 			if (optlen < 3) {
332 				pp_ptr = optptr + 1;
333 				goto error;
334 			}
335 			if (optptr[2] < 4) {
336 				pp_ptr = optptr + 2;
337 				goto error;
338 			}
339 			if (optptr[2] <= optlen) {
340 				if (optptr[2]+3 > optlen) {
341 					pp_ptr = optptr + 2;
342 					goto error;
343 				}
344 				if (rt) {
345 					spec_dst_fill(&spec_dst, skb);
346 					memcpy(&optptr[optptr[2]-1], &spec_dst, 4);
347 					opt->is_changed = 1;
348 				}
349 				optptr[2] += 4;
350 				opt->rr_needaddr = 1;
351 			}
352 			opt->rr = optptr - iph;
353 			break;
354 		case IPOPT_TIMESTAMP:
355 			if (opt->ts) {
356 				pp_ptr = optptr;
357 				goto error;
358 			}
359 			if (optlen < 4) {
360 				pp_ptr = optptr + 1;
361 				goto error;
362 			}
363 			if (optptr[2] < 5) {
364 				pp_ptr = optptr + 2;
365 				goto error;
366 			}
367 			if (optptr[2] <= optlen) {
368 				unsigned char *timeptr = NULL;
369 				if (optptr[2]+3 > optlen) {
370 					pp_ptr = optptr + 2;
371 					goto error;
372 				}
373 				switch (optptr[3]&0xF) {
374 				case IPOPT_TS_TSONLY:
375 					if (skb)
376 						timeptr = &optptr[optptr[2]-1];
377 					opt->ts_needtime = 1;
378 					optptr[2] += 4;
379 					break;
380 				case IPOPT_TS_TSANDADDR:
381 					if (optptr[2]+7 > optlen) {
382 						pp_ptr = optptr + 2;
383 						goto error;
384 					}
385 					if (rt)  {
386 						spec_dst_fill(&spec_dst, skb);
387 						memcpy(&optptr[optptr[2]-1], &spec_dst, 4);
388 						timeptr = &optptr[optptr[2]+3];
389 					}
390 					opt->ts_needaddr = 1;
391 					opt->ts_needtime = 1;
392 					optptr[2] += 8;
393 					break;
394 				case IPOPT_TS_PRESPEC:
395 					if (optptr[2]+7 > optlen) {
396 						pp_ptr = optptr + 2;
397 						goto error;
398 					}
399 					{
400 						__be32 addr;
401 						memcpy(&addr, &optptr[optptr[2]-1], 4);
402 						if (inet_addr_type(net, addr) == RTN_UNICAST)
403 							break;
404 						if (skb)
405 							timeptr = &optptr[optptr[2]+3];
406 					}
407 					opt->ts_needtime = 1;
408 					optptr[2] += 8;
409 					break;
410 				default:
411 					if (!skb && !ns_capable(net->user_ns, CAP_NET_RAW)) {
412 						pp_ptr = optptr + 3;
413 						goto error;
414 					}
415 					break;
416 				}
417 				if (timeptr) {
418 					struct timespec tv;
419 					u32  midtime;
420 					getnstimeofday(&tv);
421 					midtime = (tv.tv_sec % 86400) * MSEC_PER_SEC + tv.tv_nsec / NSEC_PER_MSEC;
422 					put_unaligned_be32(midtime, timeptr);
423 					opt->is_changed = 1;
424 				}
425 			} else if ((optptr[3]&0xF) != IPOPT_TS_PRESPEC) {
426 				unsigned int overflow = optptr[3]>>4;
427 				if (overflow == 15) {
428 					pp_ptr = optptr + 3;
429 					goto error;
430 				}
431 				if (skb) {
432 					optptr[3] = (optptr[3]&0xF)|((overflow+1)<<4);
433 					opt->is_changed = 1;
434 				}
435 			}
436 			opt->ts = optptr - iph;
437 			break;
438 		case IPOPT_RA:
439 			if (optlen < 4) {
440 				pp_ptr = optptr + 1;
441 				goto error;
442 			}
443 			if (optptr[2] == 0 && optptr[3] == 0)
444 				opt->router_alert = optptr - iph;
445 			break;
446 		case IPOPT_CIPSO:
447 			if ((!skb && !ns_capable(net->user_ns, CAP_NET_RAW)) || opt->cipso) {
448 				pp_ptr = optptr;
449 				goto error;
450 			}
451 			opt->cipso = optptr - iph;
452 			if (cipso_v4_validate(skb, &optptr)) {
453 				pp_ptr = optptr;
454 				goto error;
455 			}
456 			break;
457 		case IPOPT_SEC:
458 		case IPOPT_SID:
459 		default:
460 			if (!skb && !ns_capable(net->user_ns, CAP_NET_RAW)) {
461 				pp_ptr = optptr;
462 				goto error;
463 			}
464 			break;
465 		}
466 		l -= optlen;
467 		optptr += optlen;
468 	}
469 
470 eol:
471 	if (!pp_ptr)
472 		return 0;
473 
474 error:
475 	if (skb) {
476 		icmp_send(skb, ICMP_PARAMETERPROB, 0, htonl((pp_ptr-iph)<<24));
477 	}
478 	return -EINVAL;
479 }
480 EXPORT_SYMBOL(ip_options_compile);
481 
482 /*
483  *	Undo all the changes done by ip_options_compile().
484  */
485 
486 void ip_options_undo(struct ip_options *opt)
487 {
488 	if (opt->srr) {
489 		unsigned  char *optptr = opt->__data+opt->srr-sizeof(struct  iphdr);
490 		memmove(optptr+7, optptr+3, optptr[1]-7);
491 		memcpy(optptr+3, &opt->faddr, 4);
492 	}
493 	if (opt->rr_needaddr) {
494 		unsigned  char *optptr = opt->__data+opt->rr-sizeof(struct  iphdr);
495 		optptr[2] -= 4;
496 		memset(&optptr[optptr[2]-1], 0, 4);
497 	}
498 	if (opt->ts) {
499 		unsigned  char *optptr = opt->__data+opt->ts-sizeof(struct  iphdr);
500 		if (opt->ts_needtime) {
501 			optptr[2] -= 4;
502 			memset(&optptr[optptr[2]-1], 0, 4);
503 			if ((optptr[3]&0xF) == IPOPT_TS_PRESPEC)
504 				optptr[2] -= 4;
505 		}
506 		if (opt->ts_needaddr) {
507 			optptr[2] -= 4;
508 			memset(&optptr[optptr[2]-1], 0, 4);
509 		}
510 	}
511 }
512 
513 static struct ip_options_rcu *ip_options_get_alloc(const int optlen)
514 {
515 	return kzalloc(sizeof(struct ip_options_rcu) + ((optlen + 3) & ~3),
516 		       GFP_KERNEL);
517 }
518 
519 static int ip_options_get_finish(struct net *net, struct ip_options_rcu **optp,
520 				 struct ip_options_rcu *opt, int optlen)
521 {
522 	while (optlen & 3)
523 		opt->opt.__data[optlen++] = IPOPT_END;
524 	opt->opt.optlen = optlen;
525 	if (optlen && ip_options_compile(net, &opt->opt, NULL)) {
526 		kfree(opt);
527 		return -EINVAL;
528 	}
529 	kfree(*optp);
530 	*optp = opt;
531 	return 0;
532 }
533 
534 int ip_options_get_from_user(struct net *net, struct ip_options_rcu **optp,
535 			     unsigned char __user *data, int optlen)
536 {
537 	struct ip_options_rcu *opt = ip_options_get_alloc(optlen);
538 
539 	if (!opt)
540 		return -ENOMEM;
541 	if (optlen && copy_from_user(opt->opt.__data, data, optlen)) {
542 		kfree(opt);
543 		return -EFAULT;
544 	}
545 	return ip_options_get_finish(net, optp, opt, optlen);
546 }
547 
548 int ip_options_get(struct net *net, struct ip_options_rcu **optp,
549 		   unsigned char *data, int optlen)
550 {
551 	struct ip_options_rcu *opt = ip_options_get_alloc(optlen);
552 
553 	if (!opt)
554 		return -ENOMEM;
555 	if (optlen)
556 		memcpy(opt->opt.__data, data, optlen);
557 	return ip_options_get_finish(net, optp, opt, optlen);
558 }
559 
560 void ip_forward_options(struct sk_buff *skb)
561 {
562 	struct   ip_options *opt	= &(IPCB(skb)->opt);
563 	unsigned char *optptr;
564 	struct rtable *rt = skb_rtable(skb);
565 	unsigned char *raw = skb_network_header(skb);
566 
567 	if (opt->rr_needaddr) {
568 		optptr = (unsigned char *)raw + opt->rr;
569 		ip_rt_get_source(&optptr[optptr[2]-5], skb, rt);
570 		opt->is_changed = 1;
571 	}
572 	if (opt->srr_is_hit) {
573 		int srrptr, srrspace;
574 
575 		optptr = raw + opt->srr;
576 
577 		for ( srrptr = optptr[2], srrspace = optptr[1];
578 		     srrptr <= srrspace;
579 		     srrptr += 4
580 		     ) {
581 			if (srrptr + 3 > srrspace)
582 				break;
583 			if (memcmp(&opt->nexthop, &optptr[srrptr-1], 4) == 0)
584 				break;
585 		}
586 		if (srrptr + 3 <= srrspace) {
587 			opt->is_changed = 1;
588 			ip_hdr(skb)->daddr = opt->nexthop;
589 			ip_rt_get_source(&optptr[srrptr-1], skb, rt);
590 			optptr[2] = srrptr+4;
591 		} else {
592 			net_crit_ratelimited("%s(): Argh! Destination lost!\n",
593 					     __func__);
594 		}
595 		if (opt->ts_needaddr) {
596 			optptr = raw + opt->ts;
597 			ip_rt_get_source(&optptr[optptr[2]-9], skb, rt);
598 			opt->is_changed = 1;
599 		}
600 	}
601 	if (opt->is_changed) {
602 		opt->is_changed = 0;
603 		ip_send_check(ip_hdr(skb));
604 	}
605 }
606 
607 int ip_options_rcv_srr(struct sk_buff *skb)
608 {
609 	struct ip_options *opt = &(IPCB(skb)->opt);
610 	int srrspace, srrptr;
611 	__be32 nexthop;
612 	struct iphdr *iph = ip_hdr(skb);
613 	unsigned char *optptr = skb_network_header(skb) + opt->srr;
614 	struct rtable *rt = skb_rtable(skb);
615 	struct rtable *rt2;
616 	unsigned long orefdst;
617 	int err;
618 
619 	if (!rt)
620 		return 0;
621 
622 	if (skb->pkt_type != PACKET_HOST)
623 		return -EINVAL;
624 	if (rt->rt_type == RTN_UNICAST) {
625 		if (!opt->is_strictroute)
626 			return 0;
627 		icmp_send(skb, ICMP_PARAMETERPROB, 0, htonl(16<<24));
628 		return -EINVAL;
629 	}
630 	if (rt->rt_type != RTN_LOCAL)
631 		return -EINVAL;
632 
633 	for (srrptr = optptr[2], srrspace = optptr[1]; srrptr <= srrspace; srrptr += 4) {
634 		if (srrptr + 3 > srrspace) {
635 			icmp_send(skb, ICMP_PARAMETERPROB, 0, htonl((opt->srr+2)<<24));
636 			return -EINVAL;
637 		}
638 		memcpy(&nexthop, &optptr[srrptr-1], 4);
639 
640 		orefdst = skb->_skb_refdst;
641 		skb_dst_set(skb, NULL);
642 		err = ip_route_input(skb, nexthop, iph->saddr, iph->tos, skb->dev);
643 		rt2 = skb_rtable(skb);
644 		if (err || (rt2->rt_type != RTN_UNICAST && rt2->rt_type != RTN_LOCAL)) {
645 			skb_dst_drop(skb);
646 			skb->_skb_refdst = orefdst;
647 			return -EINVAL;
648 		}
649 		refdst_drop(orefdst);
650 		if (rt2->rt_type != RTN_LOCAL)
651 			break;
652 		/* Superfast 8) loopback forward */
653 		iph->daddr = nexthop;
654 		opt->is_changed = 1;
655 	}
656 	if (srrptr <= srrspace) {
657 		opt->srr_is_hit = 1;
658 		opt->nexthop = nexthop;
659 		opt->is_changed = 1;
660 	}
661 	return 0;
662 }
663 EXPORT_SYMBOL(ip_options_rcv_srr);
664