]> ruderich.org/simon Gitweb - tlsproxy/tlsproxy.git/blob - src/tlsproxy.c
tests: Correctly handle cleanup of (temporary) files.
[tlsproxy/tlsproxy.git] / src / tlsproxy.c
1 /*
2  * tlsproxy is a TLS proxy for HTTPS which intercepts the connections and
3  * ensures the server certificate doesn't change. Normally this isn't detected
4  * if a trusted CA for the new server certificate is installed.
5  *
6  * Copyright (C) 2011  Simon Ruderich
7  *
8  * This program is free software: you can redistribute it and/or modify
9  * it under the terms of the GNU General Public License as published by
10  * the Free Software Foundation, either version 3 of the License, or
11  * (at your option) any later version.
12  *
13  * This program is distributed in the hope that it will be useful,
14  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
15  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
16  * GNU General Public License for more details.
17  *
18  * You should have received a copy of the GNU General Public License
19  * along with this program.  If not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.
20  */
21
22 #include "tlsproxy.h"
23 #include "sem.h"
24 #include "connection.h"
25
26 /* socket(), bind(), accept(), listen() */
27 #include <sys/types.h>
28 #include <sys/socket.h>
29 /* close() */
30 #include <unistd.h>
31 /* htons() */
32 #include <arpa/inet.h>
33 /* sigaction() */
34 #include <signal.h>
35 /* errno */
36 #include <errno.h>
37 /* pthread_*() */
38 #include <pthread.h>
39
40 /* For GnuTLS. */
41 #include <gcrypt.h>
42
43 GCRY_THREAD_OPTION_PTHREAD_IMPL;
44
45
46 /* Size of ringbuffer. */
47 #define RINGBUFFER_SIZE 10
48
49 /* Bit size of Diffie-Hellman key exchange parameters. */
50 #define DH_SIZE 1024
51
52
53 /* For gnutls_*() functions. */
54 #define GNUTLS_ERROR_EXIT(error, message) \
55     if (GNUTLS_E_SUCCESS != error) { \
56         fprintf(stderr, "%s: %s\n", message, gnutls_strerror(error)); \
57         exit(EXIT_FAILURE); \
58     }
59
60
61 /* Server should shut down. Set by SIGINT handler. */
62 static volatile int done;
63
64 /* Number of threads. */
65 static size_t thread_count;
66
67 /* Synchronized ring buffer storing accept()ed client sockets. */
68 static int ringbuffer[RINGBUFFER_SIZE];
69 static int ringbuffer_read;
70 static int ringbuffer_write;
71 static SEM *ringbuffer_full; /* At least one element in the buffer? */
72 static SEM *ringbuffer_free; /* Space for another element in the buffer? */
73 static SEM *ringbuffer_lock; /* Read lock. */
74
75
76 #ifdef DEBUG
77 static void sigint_handler(int signal);
78 #endif
79
80 static void parse_arguments(int argc, char **argv);
81 static void print_usage(const char *argv);
82
83 static void initialize_gnutls(void);
84 static void deinitialize_gnutls(void);
85
86 static void worker_thread(void);
87
88
89 int main(int argc, char **argv) {
90     int port;
91     int client_socket, server_socket;
92 #ifdef USE_IPV4_ONLY
93     struct sockaddr_in server_in;
94 #else
95     struct sockaddr_in6 server_in;
96 #endif
97
98     size_t i;
99     pthread_t *threads;
100
101     struct sigaction action;
102
103     parse_arguments(argc, argv);
104
105     port = atoi(argv[argc - 1]);
106     if (0 >= port || 0xffff < port) {
107         print_usage(argv[0]);
108         fprintf(stderr, "\ninvalid port\n");
109         return EXIT_FAILURE;
110     }
111
112     /* Setup our SIGINT signal handler which allows a "normal" termination of
113      * the server in DEBUG mode. */
114     sigemptyset(&action.sa_mask);
115     action.sa_flags   = 0;
116 #ifdef DEBUG
117     action.sa_handler = sigint_handler;
118     sigaction(SIGINT, &action, NULL);
119 #endif
120     /* Ignore SIGPIPEs. */
121     action.sa_handler = SIG_IGN;
122     sigaction(SIGPIPE, &action, NULL);
123
124     /* Initialize ring buffer. */
125     ringbuffer_read  = 0;
126     ringbuffer_write = 0;
127     ringbuffer_full  = sem_init(0);
128     ringbuffer_free  = sem_init(RINGBUFFER_SIZE);
129     ringbuffer_lock  = sem_init(1);
130     if (NULL == ringbuffer_full
131             || NULL == ringbuffer_free
132             || NULL == ringbuffer_lock) {
133         perror("sem_init()");
134         return EXIT_FAILURE;
135     }
136
137     initialize_gnutls();
138
139     /* Spawn worker threads to handle requests. */
140     threads = (pthread_t *)malloc(thread_count * sizeof(pthread_t));
141     if (NULL == threads) {
142         perror("thread malloc failed");
143         return EXIT_FAILURE;
144     }
145     for (i = 0; i < thread_count; i++) {
146         int result;
147         pthread_t thread;
148
149         result = pthread_create(&thread, NULL,
150                                 (void * (*)(void *))&worker_thread,
151                                 NULL);
152         if (0 != result) {
153             fprintf(stderr, "failed to create worker thread: %s\n",
154                             strerror(result));
155             return EXIT_FAILURE;
156         }
157
158         threads[i] = thread;
159     }
160
161 #ifdef USE_IPV4_ONLY
162     server_socket = socket(PF_INET, SOCK_STREAM, 0);
163 #else
164     server_socket = socket(PF_INET6, SOCK_STREAM, 0);
165 #endif
166     if (-1 == server_socket) {
167         perror("socket()");
168         return EXIT_FAILURE;
169     }
170
171 #ifdef DEBUG
172     /* Fast rebinding for debug mode, could cause invalid packets. */
173     {
174         int socket_option = 1;
175         setsockopt(server_socket, SOL_SOCKET, SO_REUSEADDR,
176                    &socket_option, sizeof(socket_option));
177     }
178 #endif
179
180     /* Bind to the listen socket. */
181     memset(&server_in, 0, sizeof(server_in));
182 #ifdef USE_IPV4_ONLY
183     server_in.sin_family      = AF_INET;               /* IPv4 only */
184     server_in.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY);     /* bind to any address */
185     server_in.sin_port        = htons((uint16_t)port); /* port to bind to */
186 #else
187     server_in.sin6_family = AF_INET6;              /* IPv6 (and IPv4) */
188     server_in.sin6_addr   = in6addr_any;           /* bind to any address */
189     server_in.sin6_port   = htons((uint16_t)port); /* port to bind to */
190 #endif
191     if (-1 == bind(server_socket, (struct sockaddr *)&server_in,
192                                   sizeof(server_in))) {
193         perror("bind()");
194         return EXIT_FAILURE;
195     }
196     /* And accept connections. */
197     if (-1 == listen(server_socket, 5)) {
198         perror("listen()");
199         return EXIT_FAILURE;
200     }
201
202     if (LOG_DEBUG <= global_log_level) {
203         printf("Listening for connections on port %d.\n", port);
204
205         if (NULL != global_proxy_host && NULL != global_proxy_port) {
206             printf("Using proxy: %s:%s.\n", global_proxy_host,
207                                             global_proxy_port);
208         }
209     }
210
211     while (!done) {
212         /* Accept new connection. */
213         client_socket = accept(server_socket, NULL, NULL);
214         if (-1 == client_socket) {
215             perror("accept()");
216             break;
217         }
218
219         /* No lock, we only have one producer! */
220         P(ringbuffer_free);
221         ringbuffer[ringbuffer_write] = client_socket;
222         ringbuffer_write = (ringbuffer_write + 1) % RINGBUFFER_SIZE;
223         V(ringbuffer_full);
224     }
225
226     close(server_socket);
227
228     /* Poison all threads and shut them down. */
229     for (i = 0; i < thread_count; i++) {
230         P(ringbuffer_free);
231         ringbuffer[ringbuffer_write] = -1; /* poison */
232         ringbuffer_write = (ringbuffer_write + 1) % RINGBUFFER_SIZE;
233         V(ringbuffer_full);
234     }
235     for (i = 0; i < thread_count; i++) {
236         errno = pthread_join(threads[i], NULL);
237         if (0 != errno) {
238             perror("pthread_join()");
239             continue;
240         }
241     }
242
243     free(ringbuffer_full);
244     free(ringbuffer_free);
245     free(ringbuffer_lock);
246
247     free(threads);
248
249     deinitialize_gnutls();
250
251     free(global_proxy_host);
252     free(global_proxy_port);
253
254     return EXIT_FAILURE;
255 }
256
257 #ifdef DEBUG
258 static void sigint_handler(int signal_number) {
259     (void)signal_number;
260
261     done = 1;
262 }
263 #endif
264
265 static void parse_arguments(int argc, char **argv) {
266     int option;
267
268     /* Default values. */
269     thread_count = 10;
270 #ifdef DEBUG
271     global_log_level = LOG_DEBUG;
272 #else
273     global_log_level = LOG_WARNING;
274 #endif
275
276     while (-1 != (option = getopt(argc, argv, "d:p:t:h?"))) {
277         switch (option) {
278             case 'd': {
279                 if (0 > atoi(optarg)) {
280                     print_usage(argv[0]);
281                     fprintf(stderr, "\n-d positive number required\n");
282                     exit(EXIT_FAILURE);
283                 }
284                 global_log_level = atoi(optarg);
285                 break;
286             }
287             case 'p': {
288                 char *position;
289
290                 /* -p must have the format host:port. */
291                 if (NULL == (position = strchr(optarg, ':'))
292                         || position == optarg
293                         || 0 == strlen(position + 1)
294                         || 0 >= atoi(position + 1)
295                         || 0xffff < atoi(position + 1)) {
296                     print_usage(argv[0]);
297                     fprintf(stderr, "\ninvalid -p, format host:port\n");
298                     exit(EXIT_FAILURE);
299                 }
300
301                 global_proxy_host = malloc((size_t)(position - optarg) + 1);
302                 if (NULL == global_proxy_host) {
303                     perror("malloc()");
304                     exit(EXIT_FAILURE);
305                 }
306                 memcpy(global_proxy_host, optarg, (size_t)(position - optarg));
307                 global_proxy_host[position - optarg] = '\0';
308
309                 global_proxy_port = malloc(strlen(position + 1) + 1);
310                 if (NULL == global_proxy_port) {
311                     perror("malloc()");
312                     exit(EXIT_FAILURE);
313                 }
314                 strcpy(global_proxy_port, position + 1);
315
316                 break;
317             }
318             case 't': {
319                 if (0 >= atoi(optarg)) {
320                     print_usage(argv[0]);
321                     fprintf(stderr, "\n-t positive number required\n");
322                     exit(EXIT_FAILURE);
323                 }
324                 thread_count = (size_t)atoi(optarg);
325                 break;
326             }
327             case 'h':
328             default: /* '?' */
329                 print_usage(argv[0]);
330                 exit(EXIT_FAILURE);
331         }
332     }
333
334     if (optind >= argc) {
335         print_usage(argv[0]);
336         fprintf(stderr, "\nport missing\n");
337         exit(EXIT_FAILURE);
338     }
339 }
340 static void print_usage(const char *argv) {
341     fprintf(stderr, "Usage: %s [-d level] [-p host:port] [-t count] port\n",
342                     argv);
343     fprintf(stderr, "\n");
344     fprintf(stderr, "-d debug level: 0=errors only, 2=debug [default: 1]\n");
345     fprintf(stderr, "-p proxy hostname and port\n");
346     fprintf(stderr, "-t number of threads [default: 10]\n");
347 }
348
349 static void initialize_gnutls(void) {
350     int result;
351     gcry_error_t error = 0;
352
353     /* Thread safe setup. Must be called before gnutls_global_init(). */
354     error = gcry_control(GCRYCTL_SET_THREAD_CBS, &gcry_threads_pthread);
355     if (error) {
356         fprintf(stderr, "gcry_control(): %s/%s\n", gcry_strsource(error),
357                                                    gcry_strerror(error));
358         exit(EXIT_FAILURE);
359     }
360     /* Prevent usage of blocking /dev/random. */
361     error = gcry_control(GCRYCTL_ENABLE_QUICK_RANDOM, 0);
362     if (error) {
363         fprintf(stderr, "gcry_control(): %s/%s\n", gcry_strsource(error),
364                                                    gcry_strerror(error));
365         exit(EXIT_FAILURE);
366     }
367
368     /* Initialize GnuTLS. */
369     result = gnutls_global_init();
370     GNUTLS_ERROR_EXIT(result, "gnutls_global_init()");
371
372     /* Setup GnuTLS cipher suites. */
373     result = gnutls_priority_init(&tls_priority_cache, "NORMAL", NULL);
374     GNUTLS_ERROR_EXIT(result, "gnutls_priority_init()");
375
376     /* Generate Diffie-Hellman parameters. */
377     result = gnutls_dh_params_init(&tls_dh_params);
378     GNUTLS_ERROR_EXIT(result, "gnutls_dh_params_init()");
379     result = gnutls_dh_params_generate2(tls_dh_params, DH_SIZE);
380     GNUTLS_ERROR_EXIT(result, "gnutls_dh_params_generate2()");
381 }
382 static void deinitialize_gnutls(void) {
383     gnutls_dh_params_deinit(tls_dh_params);
384     gnutls_priority_deinit(tls_priority_cache);
385
386     gnutls_global_deinit();
387 }
388
389 static void worker_thread(void) {
390     int client_socket;
391
392     for (;;) {
393         /* Get next element from ring buffer. */
394         P(ringbuffer_full);
395         P(ringbuffer_lock);
396         client_socket = ringbuffer[ringbuffer_read];
397         ringbuffer_read = (ringbuffer_read + 1) % RINGBUFFER_SIZE;
398         V(ringbuffer_lock);
399         V(ringbuffer_free);
400
401         /* Negative value indicates we should shut down our thread. */
402         if (0 > client_socket) {
403             break;
404         }
405
406         handle_connection(client_socket);
407     }
408 }