src/connection.c

   1 /*
   2  * Handle connections.
   3  *
   4  * Copyright (C) 2011  Simon Ruderich
   5  *
   6  * This program is free software: you can redistribute it and/or modify
   7  * it under the terms of the GNU General Public License as published by
   8  * the Free Software Foundation, either version 3 of the License, or
   9  * (at your option) any later version.
  10  *
  11  * This program is distributed in the hope that it will be useful,
  12  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  13  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
  14  * GNU General Public License for more details.
  15  *
  16  * You should have received a copy of the GNU General Public License
  17  * along with this program.  If not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.
  18  */
  19
  20 #include "tlsproxy.h"
  21 #include "connection.h"
  22
  23 /* close() */
  24 #include <unistd.h>
  25 /* getaddrinfo() */
  26 #include <netdb.h>
  27 /* poll() */
  28 #include <poll.h>
  29 /* errno */
  30 #include <errno.h>
  31 /* va_*() */
  32 #include <stdarg.h>
  33 /* pthread_*() */
  34 #include <pthread.h>
  35
  36
  37 /* Maximum line of a HTTP request line. Longer request lines are aborted with
  38  * an error. The standard doesn't specify a maximum line length but this
  39  * should be a good limit to make processing simpler. */
  40 #define MAX_REQUEST_LINE 4096
  41
  42 /* Helper macro for LOG/LOG_PERROR. Print file/line number if compiled with
  43  * debug output. */
  44 #ifdef DEBUG
  45 #define LOG_PRINT_LOCATION fprintf(stdout, "%s:%-3d ", __FILE__, __LINE__);
  46 #else
  47 #define LOG_PRINT_LOCATION
  48 #endif
  49 /* Call log_message() and print current file and line number. */
  50 #define LOG \
  51     LOG_PRINT_LOCATION \
  52     log_message
  53 /* perror() replacement with debug level support. */
  54 #define LOG_PERROR(level, message) \
  55     LOG_PRINT_LOCATION \
  56     log_message(level, "%s: %s", message, strerror(errno))
  57
  58
  59 static int read_http_request(FILE *client_fd, char *request, size_t length);
  60 static void send_bad_request(FILE *client_fd);
  61 static void send_forwarding_failure(FILE *client_fd);
  62
  63 static void transfer_data(int client, int server);
  64 static int read_from_write_to(int from, int to);
  65
  66 static int connect_to_host(const char *hostname, const char *port);
  67
  68 static int parse_request(const char *buffer, char *host, char *port,
  69                                              int *version_minor);
  70
  71 static void log_message(int level, const char *format, ...);
  72
  73
  74 void handle_connection(int client_socket) {
  75     int server_socket;
  76     FILE *client_fd, *server_fd;
  77
  78     char buffer[MAX_REQUEST_LINE];
  79     char host[MAX_REQUEST_LINE];
  80     char port[5 + 1];
  81
  82     int version_minor;
  83     int result;
  84
  85     LOG(LOG_DEBUG, "new connection");
  86
  87     server_socket = -1;
  88     client_fd = NULL;
  89     server_fd = NULL;
  90
  91     client_fd = fdopen(client_socket, "a+");
  92     if (NULL == client_fd) {
  93         LOG_PERROR(LOG_WARNING, "fdopen(): client failed");
  94         goto out;
  95     }
  96
  97     /* Read request line (CONNECT ..) and headers (they are discarded). */
  98     result = read_http_request(client_fd, buffer, sizeof(buffer));
  99     if (-1 == result) {
 100         /* Read error. */
 101         LOG(LOG_WARNING, "read_http_request(): client read error");
 102         goto out;
 103     } else if (-2 == result) {
 104         /* EOF */
 105         LOG(LOG_WARNING, "read_http_request(): client EOF");
 106         send_bad_request(client_fd);
 107         goto out;
 108     }
 109
 110     if (0 != parse_request(buffer, host, port, &version_minor)) {
 111         LOG(LOG_WARNING, "bad request: %s", buffer);
 112         send_bad_request(client_fd);
 113         goto out;
 114     }
 115
 116     LOG(LOG_DEBUG, "target: %s:%s (HTTP 1.%d)", host, port, version_minor);
 117
 118     /* Connect to proxy server or directly to server. */
 119     if (NULL != global_proxy_host && NULL != global_proxy_port) {
 120         LOG(LOG_DEBUG, "connecting to %s:%s", global_proxy_host,
 121                                               global_proxy_port);
 122         server_socket = connect_to_host(global_proxy_host, global_proxy_port);
 123     } else {
 124         LOG(LOG_DEBUG, "connecting to %s:%s", host, port);
 125         server_socket = connect_to_host(host, port);
 126     }
 127
 128     if (-1 == server_socket) {
 129         LOG(LOG_WARNING, "failed to connect to server");
 130         send_forwarding_failure(client_fd);
 131         goto out;
 132     }
 133     server_fd = fdopen(server_socket, "a+");
 134     if (NULL == server_fd) {
 135         LOG_PERROR(LOG_WARNING, "fdopen(): server failed");
 136         send_forwarding_failure(client_fd);
 137         goto out;
 138     }
 139
 140     /* Connect to proxy if requested (command line option). */
 141     if (NULL != global_proxy_host && NULL != global_proxy_port) {
 142         fprintf(server_fd, "CONNECT %s:%s HTTP/1.0\r\n", host, port);
 143         fprintf(server_fd, "\r\n");
 144
 145         /* Read response line from proxy server. */
 146         result = read_http_request(server_fd, buffer, sizeof(buffer));
 147         if (-1 == result) {
 148             /* Read error. */
 149             LOG(LOG_WARNING, "read_http_request(): proxy read error");
 150             send_forwarding_failure(client_fd);
 151             goto out;
 152         } else if (-2 == result) {
 153             /* EOF */
 154             LOG(LOG_WARNING, "read_http_request(): proxy EOF");
 155             send_forwarding_failure(client_fd);
 156             goto out;
 157         }
 158
 159         /* Check response of proxy server. */
 160         if (0 != strncmp(buffer, "HTTP/1.0 200", 12)) {
 161             LOG(LOG_WARNING, "bad proxy response: %s", buffer);
 162             send_forwarding_failure(client_fd);
 163             goto out;
 164         }
 165     }
 166
 167     LOG(LOG_DEBUG, "connection to server established");
 168
 169     /* We've established a connection, tell the client. */
 170     fprintf(client_fd, "HTTP/1.0 200 Connection established\r\n");
 171     fprintf(client_fd, "\r\n");
 172     fflush(client_fd);
 173
 174     /* And transfer all data between client and server transparently. */
 175     transfer_data(client_socket, server_socket);
 176
 177 out:
 178     /* Close connection to server/proxy. */
 179     if (NULL != server_fd) {
 180         fclose(server_fd);
 181     } else if (-1 != server_socket) {
 182         close(server_socket);
 183     }
 184     LOG(LOG_DEBUG, "connection to server closed");
 185     /* Close connection to client. */
 186     if (NULL != client_fd) {
 187         fclose(client_fd);
 188     } else {
 189         close(client_socket);
 190     }
 191     LOG(LOG_DEBUG, "connection to client closed");
 192
 193     LOG(LOG_DEBUG, "connection finished");
 194 }
 195
 196 /* Read HTTP request line and headers (ignored).
 197  *
 198  * On success 0 is returned, -1 on client error, -2 on unexpected EOF.
 199  */
 200 static int read_http_request(FILE *client_fd, char *request, size_t length) {
 201     char buffer[MAX_REQUEST_LINE];
 202
 203     if (NULL == fgets(request, (int)length, client_fd)) {
 204         if (ferror(client_fd)) {
 205             LOG_PERROR(LOG_WARNING, "read_http_request(): fgets()");
 206             return -1;
 207         }
 208
 209         return -2;
 210     }
 211
 212     while (NULL != fgets(buffer, MAX_REQUEST_LINE, client_fd)) {
 213         /* End of header. */
 214         if (0 == strcmp(buffer, "\n") || 0 == strcmp(buffer, "\r\n")) {
 215             break;
 216         }
 217     }
 218     if (ferror(client_fd)) {
 219         LOG_PERROR(LOG_WARNING, "read_http_request(): fgets()");
 220         return -1;
 221     }
 222
 223     return 0;
 224 }
 225
 226 static void send_bad_request(FILE *client_fd) {
 227     fprintf(client_fd, "HTTP/1.0 400 Bad Request\r\n");
 228     fprintf(client_fd, "\r\n");
 229 }
 230 static void send_forwarding_failure(FILE *client_fd) {
 231     fprintf(client_fd, "HTTP/1.0 503 Forwarding failure\r\n");
 232     fprintf(client_fd, "\r\n");
 233 }
 234
 235
 236 /* Transfer data between client and server sockets until one closes the
 237  * connection. */
 238 static void transfer_data(int client, int server) {
 239     struct pollfd fds[2];
 240     fds[0].fd      = client;
 241     fds[0].events  = POLLIN | POLLPRI | POLLHUP | POLLERR;
 242     fds[0].revents = 0;
 243     fds[1].fd      = server;
 244     fds[1].events  = POLLIN | POLLPRI | POLLHUP | POLLERR;
 245     fds[1].revents = 0;
 246
 247     for (;;) {
 248         int result = poll(fds, 2, -1 /* no timeout */);
 249         if (result < 0) {
 250             LOG_PERROR(LOG_ERROR, "transfer_data(): poll()");
 251             return;
 252         }
 253
 254         /* Data available from client. */
 255         if (fds[0].revents & POLLIN || fds[0].revents & POLLPRI) {
 256             if (0 != read_from_write_to(client, server)) {
 257                 /* EOF (or other error) */
 258                 break;
 259             }
 260         }
 261         /* Data available from server. */
 262         if (fds[1].revents & POLLIN || fds[1].revents & POLLPRI) {
 263             if (0 != read_from_write_to(server, client)) {
 264                 /* EOF (or other error) */
 265                 break;
 266             }
 267         }
 268
 269         /* Client closed connection. */
 270         if (fds[0].revents & POLLERR || fds[0].revents & POLLHUP) {
 271             break;
 272         }
 273         /* Server closed connection. */
 274         if (fds[1].revents & POLLERR || fds[1].revents & POLLHUP) {
 275             break;
 276         }
 277     }
 278 }
 279
 280 /* Read available data from socket from and write it to socket to. At maximum
 281  * 4096 bytes are read/written. */
 282 static int read_from_write_to(int from, int to) {
 283     ssize_t size_read;
 284     ssize_t size_written;
 285     char buffer[4096];
 286
 287     size_read = read(from, buffer, sizeof(buffer));
 288     if (0 > size_read) {
 289         LOG_PERROR(LOG_WARNING, "read_from_write_to(): read()");
 290         return -1;
 291     }
 292     /* EOF */
 293     if (0 == size_read) {
 294         return -1;
 295     }
 296
 297     size_written = write(to, buffer, (size_t)size_read);
 298     if (0 > size_written) {
 299         LOG_PERROR(LOG_WARNING, "read_from_write_to(): write()");
 300         return -1;
 301     }
 302     if (size_read != size_written) {
 303         LOG(LOG_ERROR, "read_from_write_to(): only written %ld of %ld bytes!",
 304                        (long int)size_written, (long int)size_read);
 305         return -1;
 306     }
 307
 308     return 0;
 309 }
 310
 311
 312 static int connect_to_host(const char *hostname, const char *port) {
 313     struct addrinfo gai_hints;
 314     struct addrinfo *gai_result;
 315     int gai_return;
 316
 317     int server_socket;
 318     struct addrinfo *server;
 319
 320     if (NULL == hostname || NULL == port) {
 321         return -1;
 322     }
 323
 324     /* Get IP of hostname server. */
 325     memset(&gai_hints, 0, sizeof(gai_hints));
 326     gai_hints.ai_family   = AF_UNSPEC;
 327     gai_hints.ai_socktype = SOCK_STREAM;
 328     gai_hints.ai_protocol = 0;
 329     gai_hints.ai_flags    = AI_NUMERICSERV /* given port is numeric */
 330                           | AI_ADDRCONFIG  /* supported by this computer */
 331                           | AI_V4MAPPED;   /* support IPv4 through IPv6 */
 332     gai_return = getaddrinfo(hostname, port, &gai_hints, &gai_result);
 333     if (0 != gai_return) {
 334         LOG_PERROR(LOG_WARNING, "connect_to_host(): getaddrinfo()");
 335         return -1;
 336     }
 337
 338     /* Now try to connect to each server returned by getaddrinfo(), use the
 339      * first successful connect. */
 340     for (server = gai_result; NULL != server; server = server->ai_next) {
 341         server_socket = socket(server->ai_family,
 342                                server->ai_socktype,
 343                                server->ai_protocol);
 344         if (-1 == server_socket) {
 345             LOG_PERROR(LOG_DEBUG, "connect_to_host(): socket(), trying next");
 346             continue;
 347         }
 348
 349         if (-1 != connect(server_socket, server->ai_addr,
 350                                          server->ai_addrlen)) {
 351             break;
 352         }
 353         LOG_PERROR(LOG_DEBUG, "connect_to_host(): connect(), trying next");
 354
 355         close(server_socket);
 356     }
 357     /* Make sure we free the result from getaddrinfo(). */
 358     freeaddrinfo(gai_result);
 359
 360     if (NULL == server) {
 361         LOG_PERROR(LOG_WARNING, "connect_to_host(): no server found, abort");
 362         return -1;
 363     }
 364
 365     return server_socket;
 366 }
 367
 368
 369 /* Parse HTTP CONNECT request string and save its parameters.
 370  *
 371  * The following format is expected: "CONNECT host:port HTTP/1.x".
 372  *
 373  * request and host must have the same size! port must be at least 6 bytes
 374  * long (5 + '\0').
 375  */
 376 static int parse_request(const char *request, char *host, char *port,
 377                                               int *version_minor) {
 378     int port_unused; /* just used to verify the port is numeric */
 379     char *position;
 380
 381     /* scanf() doesn't check spaces. */
 382     if (0 != strncmp(request, "CONNECT ", 8)) {
 383         return -1;
 384     }
 385     /* Check request and extract data, "host:port" is not yet separated. */
 386     if (2 != sscanf(request, "CONNECT %s HTTP/1.%d",
 387                              host, version_minor)) {
 388         return -1;
 389     }
 390     /* Make sure ":port" is there. */
 391     if (NULL == (position = strchr(host, ':'))) {
 392         return -1;
 393     }
 394     /* Make sure port is numeric. */
 395     if (1 != sscanf(position + 1, "%d", &port_unused)) {
 396         return -1;
 397     }
 398     /* Store it in *port. */
 399     strncpy(port, position + 1, 5);
 400     port[5] = '\0';
 401     /* And remove port from host. */
 402     *position = '\0';
 403
 404     return 0;
 405 }
 406
 407
 408 static void log_message(int level, const char *format, ...) {
 409     va_list ap;
 410     const char *level_string;
 411
 412     if (global_log_level < level) {
 413         return;
 414     }
 415
 416     switch (level) {
 417         case LOG_ERROR:   level_string = "ERROR"; break;
 418         case LOG_WARNING: level_string = "WARN "; break;
 419         case LOG_DEBUG:   level_string = "DEBUG"; break;
 420         default:          level_string = "UNKNOWN";
 421     }
 422
 423     va_start(ap, format);
 424     fprintf(stdout, "[%s] [%d] ", level_string, (int)pthread_self());
 425     vfprintf(stdout, format, ap);
 426     fprintf(stdout, "\n");
 427     va_end(ap);
 428 }