src/tlsproxy.c

   1 /*
   2  * tlsproxy is a transparent TLS proxy for HTTPS 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 "sem.h"
  22 #include "connection.h"
  23
  24 /* socket(), bind(), accept(), listen() */
  25 #include <sys/types.h>
  26 #include <sys/socket.h>
  27 /* close() */
  28 #include <unistd.h>
  29 /* htons() */
  30 #include <arpa/inet.h>
  31 /* sigaction() */
  32 #include <signal.h>
  33 /* errno */
  34 #include <errno.h>
  35 /* pthread_*() */
  36 #include <pthread.h>
  37
  38 /* Size of ringbuffer. */
  39 #define RINGBUFFER_SIZE 10
  40
  41
  42 /* Server should shut down. Set by SIGINT handler. */
  43 static volatile int done;
  44
  45 /* Number of threads. */
  46 static size_t thread_count;
  47 /* Synchronized ring buffer storing accept()ed client sockets. */
  48 static int ringbuffer[RINGBUFFER_SIZE];
  49 static int ringbuffer_read;
  50 static int ringbuffer_write;
  51 static SEM *ringbuffer_full; /* At least one element in the buffer? */
  52 static SEM *ringbuffer_free; /* Space for another element in the buffer? */
  53 static SEM *ringbuffer_lock; /* Read lock. */
  54
  55
  56 static void sigint_handler(int signal);
  57
  58 static void parse_arguments(int argc, char **argv);
  59 static void print_usage(const char *argv);
  60
  61 static void worker_thread(void);
  62
  63
  64 int main(int argc, char **argv) {
  65     int port;
  66     int client_socket, server_socket;
  67     struct sockaddr_in6 server_in;
  68
  69     size_t i;
  70     pthread_t *threads;
  71
  72     struct sigaction action;
  73
  74     parse_arguments(argc, argv);
  75
  76     port = atoi(argv[argc - 1]);
  77     if (0 >= port || 0xffff < port) {
  78         print_usage(argv[0]);
  79         fprintf(stderr, "\ninvalid port\n");
  80         return EXIT_FAILURE;
  81     }
  82
  83     /* Setup our SIGINT signal handler which allows a "normal" termination of
  84      * the server. */
  85     sigemptyset(&action.sa_mask);
  86     action.sa_handler = sigint_handler;
  87     action.sa_flags   = 0;
  88     sigaction(SIGINT, &action, NULL);
  89
  90     /* Initialize ring buffer. */
  91     ringbuffer_read  = 0;
  92     ringbuffer_write = 0;
  93     ringbuffer_full  = sem_init(0);
  94     ringbuffer_free  = sem_init(RINGBUFFER_SIZE);
  95     ringbuffer_lock  = sem_init(1);
  96     if (NULL == ringbuffer_full
  97             || NULL == ringbuffer_free
  98             || NULL == ringbuffer_lock) {
  99         perror("sem_init()");
 100         return EXIT_FAILURE;
 101     }
 102
 103     /* Spawn worker threads to handle requests. */
 104     threads = (pthread_t *)malloc(thread_count * sizeof(pthread_t));
 105     if (NULL == threads) {
 106         perror("thread malloc failed");
 107         return EXIT_FAILURE;
 108     }
 109     for (i = 0; i < thread_count; i++) {
 110         int result;
 111         pthread_t thread;
 112
 113         result = pthread_create(&thread, NULL,
 114                                 (void * (*)(void *))&worker_thread,
 115                                 NULL);
 116         if (0 != result) {
 117             printf("failed to create worker thread: %s\n", strerror(result));
 118             return EXIT_FAILURE;
 119         }
 120
 121         threads[i] = thread;
 122     }
 123
 124     server_socket = socket(PF_INET6, SOCK_STREAM, 0);
 125     if (-1 == server_socket) {
 126         perror("socket()");
 127         return EXIT_FAILURE;
 128     }
 129
 130 #ifdef DEBUG
 131     /* Fast rebinding for debug mode, could cause invalid packets. */
 132     {
 133         int socket_option = 1;
 134         setsockopt(server_socket, SOL_SOCKET, SO_REUSEADDR,
 135                    &socket_option, sizeof(socket_option));
 136     }
 137 #endif
 138
 139     /* Bind to the listen socket. */
 140     memset(&server_in, 0, sizeof(server_in));
 141     server_in.sin6_family = AF_INET6;              /* IPv6 (and IPv4) */
 142     server_in.sin6_addr   = in6addr_any;           /* bind to any address */
 143     server_in.sin6_port   = htons((uint16_t)port); /* port to bind to */
 144     if (-1 == bind(server_socket, (struct sockaddr *)&server_in,
 145                                   sizeof(server_in))) {
 146         perror("bind()");
 147         return EXIT_FAILURE;
 148     }
 149     /* And accept connections. */
 150     if (-1 == listen(server_socket, 5)) {
 151         perror("listen()");
 152         return EXIT_FAILURE;
 153     }
 154
 155     if (LOG_DEBUG <= global_log_level) {
 156         printf("Listening for connections on port %d.\n", port);
 157
 158         if (NULL != global_proxy_host && NULL != global_proxy_port) {
 159             printf("Using proxy: %s:%s.\n", global_proxy_host,
 160                                             global_proxy_port);
 161         }
 162     }
 163
 164     while (!done) {
 165         /* Accept new connection. */
 166         client_socket = accept(server_socket, NULL, NULL);
 167         if (-1 == client_socket) {
 168             perror("accept()");
 169             break;
 170         }
 171
 172         /* No lock, we only have one producer! */
 173         P(ringbuffer_free);
 174         ringbuffer[ringbuffer_write] = client_socket;
 175         ringbuffer_write = (ringbuffer_write + 1) % RINGBUFFER_SIZE;
 176         V(ringbuffer_full);
 177     }
 178
 179     close(server_socket);
 180
 181     /* Poison all threads and shut them down. */
 182     for (i = 0; i < thread_count; i++) {
 183         P(ringbuffer_free);
 184         ringbuffer[ringbuffer_write] = -1; /* poison */
 185         ringbuffer_write = (ringbuffer_write + 1) % RINGBUFFER_SIZE;
 186         V(ringbuffer_full);
 187     }
 188     for (i = 0; i < thread_count; i++) {
 189         errno = pthread_join(threads[i], NULL);
 190         if (0 != errno) {
 191             perror("pthread_join()");
 192             continue;
 193         }
 194     }
 195
 196     free(ringbuffer_full);
 197     free(ringbuffer_free);
 198     free(ringbuffer_lock);
 199
 200     free(threads);
 201
 202     free(global_proxy_host);
 203     free(global_proxy_port);
 204
 205     return EXIT_FAILURE;
 206 }
 207
 208 static void sigint_handler(int signal_number) {
 209     (void)signal_number;
 210
 211     done = 1;
 212 }
 213
 214 static void parse_arguments(int argc, char **argv) {
 215     int option;
 216
 217     /* Default values. */
 218     thread_count = 10;
 219 #ifdef DEBUG
 220     global_log_level = LOG_DEBUG;
 221 #else
 222     global_log_level = LOG_WARNING;
 223 #endif
 224
 225     while (-1 != (option = getopt(argc, argv, "d:p:t:h?"))) {
 226         switch (option) {
 227             case 'd': {
 228                 if (0 > atoi(optarg)) {
 229                     print_usage(argv[0]);
 230                     fprintf(stderr, "\n-d positive number required\n");
 231                     exit(EXIT_FAILURE);
 232                 }
 233                 global_log_level = atoi(optarg);
 234                 break;
 235             }
 236             case 'p': {
 237                 char *position;
 238
 239                 /* -p must have the format host:port. */
 240                 if (NULL == (position = strchr(optarg, ':'))
 241                         || position == optarg
 242                         || 0 == strlen(position + 1)
 243                         || 0 >= atoi(position + 1)
 244                         || 0xffff < atoi(position + 1)) {
 245                     print_usage(argv[0]);
 246                     fprintf(stderr, "\ninvalid -p, format host:port\n");
 247                     exit(EXIT_FAILURE);
 248                 }
 249
 250                 global_proxy_host = malloc((size_t)(position - optarg) + 1);
 251                 if (NULL == global_proxy_host) {
 252                     perror("malloc()");
 253                     exit(EXIT_FAILURE);
 254                 }
 255                 memcpy(global_proxy_host, optarg, (size_t)(position - optarg));
 256                 global_proxy_host[position - optarg] = '\0';
 257
 258                 global_proxy_port = malloc(strlen(position + 1) + 1);
 259                 if (NULL == global_proxy_port) {
 260                     perror("malloc()");
 261                     exit(EXIT_FAILURE);
 262                 }
 263                 strcpy(global_proxy_port, position + 1);
 264
 265                 break;
 266             }
 267             case 't': {
 268                 if (0 >= atoi(optarg)) {
 269                     print_usage(argv[0]);
 270                     fprintf(stderr, "\n-t positive number required\n");
 271                     exit(EXIT_FAILURE);
 272                 }
 273                 thread_count = (size_t)atoi(optarg);
 274                 break;
 275             }
 276             case 'h':
 277             default: /* '?' */
 278                 print_usage(argv[0]);
 279                 exit(EXIT_FAILURE);
 280         }
 281     }
 282
 283     if (optind >= argc) {
 284         print_usage(argv[0]);
 285         fprintf(stderr, "\nport missing\n");
 286         exit(EXIT_FAILURE);
 287     }
 288 }
 289 static void print_usage(const char *argv) {
 290     fprintf(stderr, "Usage: %s [-d level] [-p host:port] [-t count] port\n",
 291                     argv);
 292     fprintf(stderr, "\n");
 293     fprintf(stderr, "-d debug level: 0=errors only, 2=debug [default: 1]\n");
 294     fprintf(stderr, "-p proxy hostname and port\n");
 295     fprintf(stderr, "-t number of threads [default: 10]\n");
 296 }
 297
 298 static void worker_thread(void) {
 299     int client_socket;
 300
 301     for (;;) {
 302         /* Get next element from ring buffer. */
 303         P(ringbuffer_full);
 304         P(ringbuffer_lock);
 305         client_socket = ringbuffer[ringbuffer_read];
 306         ringbuffer_read = (ringbuffer_read + 1) % RINGBUFFER_SIZE;
 307         V(ringbuffer_lock);
 308         V(ringbuffer_free);
 309
 310         /* Negative value indicates we should shut down our thread. */
 311         if (0 > client_socket) {
 312             break;
 313         }
 314
 315         handle_connection(client_socket);
 316     }
 317 }