]> ruderich.org/simon Gitweb - tlsproxy/tlsproxy.git/blob - src/tlsproxy.c
src/connection.c: Use "invalid" certificate when the server certificate changes.
[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 static void sigint_handler(int signal);
77
78 static void parse_arguments(int argc, char **argv);
79 static void print_usage(const char *argv);
80
81 static void initialize_gnutls(void);
82 static void deinitialize_gnutls(void);
83
84 static void worker_thread(void);
85
86
87 int main(int argc, char **argv) {
88     int port;
89     int client_socket, server_socket;
90     struct sockaddr_in6 server_in;
91
92     size_t i;
93     pthread_t *threads;
94
95     struct sigaction action;
96
97     parse_arguments(argc, argv);
98
99     port = atoi(argv[argc - 1]);
100     if (0 >= port || 0xffff < port) {
101         print_usage(argv[0]);
102         fprintf(stderr, "\ninvalid port\n");
103         return EXIT_FAILURE;
104     }
105
106     /* Setup our SIGINT signal handler which allows a "normal" termination of
107      * the server. */
108     sigemptyset(&action.sa_mask);
109     action.sa_handler = sigint_handler;
110     action.sa_flags   = 0;
111     sigaction(SIGINT, &action, NULL);
112     /* Ignore SIGPIPEs. */
113     action.sa_handler = SIG_IGN;
114     sigaction(SIGPIPE, &action, NULL);
115
116     /* Initialize ring buffer. */
117     ringbuffer_read  = 0;
118     ringbuffer_write = 0;
119     ringbuffer_full  = sem_init(0);
120     ringbuffer_free  = sem_init(RINGBUFFER_SIZE);
121     ringbuffer_lock  = sem_init(1);
122     if (NULL == ringbuffer_full
123             || NULL == ringbuffer_free
124             || NULL == ringbuffer_lock) {
125         perror("sem_init()");
126         return EXIT_FAILURE;
127     }
128
129     initialize_gnutls();
130
131     /* Spawn worker threads to handle requests. */
132     threads = (pthread_t *)malloc(thread_count * sizeof(pthread_t));
133     if (NULL == threads) {
134         perror("thread malloc failed");
135         return EXIT_FAILURE;
136     }
137     for (i = 0; i < thread_count; i++) {
138         int result;
139         pthread_t thread;
140
141         result = pthread_create(&thread, NULL,
142                                 (void * (*)(void *))&worker_thread,
143                                 NULL);
144         if (0 != result) {
145             printf("failed to create worker thread: %s\n", strerror(result));
146             return EXIT_FAILURE;
147         }
148
149         threads[i] = thread;
150     }
151
152     server_socket = socket(PF_INET6, SOCK_STREAM, 0);
153     if (-1 == server_socket) {
154         perror("socket()");
155         return EXIT_FAILURE;
156     }
157
158 #ifdef DEBUG
159     /* Fast rebinding for debug mode, could cause invalid packets. */
160     {
161         int socket_option = 1;
162         setsockopt(server_socket, SOL_SOCKET, SO_REUSEADDR,
163                    &socket_option, sizeof(socket_option));
164     }
165 #endif
166
167     /* Bind to the listen socket. */
168     memset(&server_in, 0, sizeof(server_in));
169     server_in.sin6_family = AF_INET6;              /* IPv6 (and IPv4) */
170     server_in.sin6_addr   = in6addr_any;           /* bind to any address */
171     server_in.sin6_port   = htons((uint16_t)port); /* port to bind to */
172     if (-1 == bind(server_socket, (struct sockaddr *)&server_in,
173                                   sizeof(server_in))) {
174         perror("bind()");
175         return EXIT_FAILURE;
176     }
177     /* And accept connections. */
178     if (-1 == listen(server_socket, 5)) {
179         perror("listen()");
180         return EXIT_FAILURE;
181     }
182
183     if (LOG_DEBUG <= global_log_level) {
184         printf("Listening for connections on port %d.\n", port);
185
186         if (NULL != global_proxy_host && NULL != global_proxy_port) {
187             printf("Using proxy: %s:%s.\n", global_proxy_host,
188                                             global_proxy_port);
189         }
190     }
191
192     while (!done) {
193         /* Accept new connection. */
194         client_socket = accept(server_socket, NULL, NULL);
195         if (-1 == client_socket) {
196             perror("accept()");
197             break;
198         }
199
200         /* No lock, we only have one producer! */
201         P(ringbuffer_free);
202         ringbuffer[ringbuffer_write] = client_socket;
203         ringbuffer_write = (ringbuffer_write + 1) % RINGBUFFER_SIZE;
204         V(ringbuffer_full);
205     }
206
207     close(server_socket);
208
209     /* Poison all threads and shut them down. */
210     for (i = 0; i < thread_count; i++) {
211         P(ringbuffer_free);
212         ringbuffer[ringbuffer_write] = -1; /* poison */
213         ringbuffer_write = (ringbuffer_write + 1) % RINGBUFFER_SIZE;
214         V(ringbuffer_full);
215     }
216     for (i = 0; i < thread_count; i++) {
217         errno = pthread_join(threads[i], NULL);
218         if (0 != errno) {
219             perror("pthread_join()");
220             continue;
221         }
222     }
223
224     free(ringbuffer_full);
225     free(ringbuffer_free);
226     free(ringbuffer_lock);
227
228     free(threads);
229
230     deinitialize_gnutls();
231
232     free(global_proxy_host);
233     free(global_proxy_port);
234
235     return EXIT_FAILURE;
236 }
237
238 static void sigint_handler(int signal_number) {
239     (void)signal_number;
240
241     done = 1;
242 }
243
244 static void parse_arguments(int argc, char **argv) {
245     int option;
246
247     /* Default values. */
248     thread_count = 10;
249 #ifdef DEBUG
250     global_log_level = LOG_DEBUG;
251 #else
252     global_log_level = LOG_WARNING;
253 #endif
254
255     while (-1 != (option = getopt(argc, argv, "d:p:t:h?"))) {
256         switch (option) {
257             case 'd': {
258                 if (0 > atoi(optarg)) {
259                     print_usage(argv[0]);
260                     fprintf(stderr, "\n-d positive number required\n");
261                     exit(EXIT_FAILURE);
262                 }
263                 global_log_level = atoi(optarg);
264                 break;
265             }
266             case 'p': {
267                 char *position;
268
269                 /* -p must have the format host:port. */
270                 if (NULL == (position = strchr(optarg, ':'))
271                         || position == optarg
272                         || 0 == strlen(position + 1)
273                         || 0 >= atoi(position + 1)
274                         || 0xffff < atoi(position + 1)) {
275                     print_usage(argv[0]);
276                     fprintf(stderr, "\ninvalid -p, format host:port\n");
277                     exit(EXIT_FAILURE);
278                 }
279
280                 global_proxy_host = malloc((size_t)(position - optarg) + 1);
281                 if (NULL == global_proxy_host) {
282                     perror("malloc()");
283                     exit(EXIT_FAILURE);
284                 }
285                 memcpy(global_proxy_host, optarg, (size_t)(position - optarg));
286                 global_proxy_host[position - optarg] = '\0';
287
288                 global_proxy_port = malloc(strlen(position + 1) + 1);
289                 if (NULL == global_proxy_port) {
290                     perror("malloc()");
291                     exit(EXIT_FAILURE);
292                 }
293                 strcpy(global_proxy_port, position + 1);
294
295                 break;
296             }
297             case 't': {
298                 if (0 >= atoi(optarg)) {
299                     print_usage(argv[0]);
300                     fprintf(stderr, "\n-t positive number required\n");
301                     exit(EXIT_FAILURE);
302                 }
303                 thread_count = (size_t)atoi(optarg);
304                 break;
305             }
306             case 'h':
307             default: /* '?' */
308                 print_usage(argv[0]);
309                 exit(EXIT_FAILURE);
310         }
311     }
312
313     if (optind >= argc) {
314         print_usage(argv[0]);
315         fprintf(stderr, "\nport missing\n");
316         exit(EXIT_FAILURE);
317     }
318 }
319 static void print_usage(const char *argv) {
320     fprintf(stderr, "Usage: %s [-d level] [-p host:port] [-t count] port\n",
321                     argv);
322     fprintf(stderr, "\n");
323     fprintf(stderr, "-d debug level: 0=errors only, 2=debug [default: 1]\n");
324     fprintf(stderr, "-p proxy hostname and port\n");
325     fprintf(stderr, "-t number of threads [default: 10]\n");
326 }
327
328 static void initialize_gnutls(void) {
329     int result;
330     gcry_error_t error = 0;
331
332     /* Thread safe setup. Must be called before gnutls_global_init(). */
333     error = gcry_control(GCRYCTL_SET_THREAD_CBS, &gcry_threads_pthread);
334     if (error) {
335         fprintf(stderr, "gcry_control(): %s/%s\n", gcry_strsource(error),
336                                                    gcry_strerror(error));
337         exit(EXIT_FAILURE);
338     }
339     /* Prevent usage of blocking /dev/random. */
340     error = gcry_control(GCRYCTL_ENABLE_QUICK_RANDOM, 0);
341     if (error) {
342         fprintf(stderr, "gcry_control(): %s/%s\n", gcry_strsource(error),
343                                                    gcry_strerror(error));
344         exit(EXIT_FAILURE);
345     }
346
347     /* Initialize GnuTLS. */
348     result = gnutls_global_init();
349     GNUTLS_ERROR_EXIT(result, "gnutls_global_init()");
350
351     /* Setup GnuTLS cipher suites. */
352     result = gnutls_priority_init(&tls_priority_cache, "NORMAL", NULL);
353     GNUTLS_ERROR_EXIT(result, "gnutls_priority_init()");
354
355     /* Generate Diffie-Hellman parameters. */
356     result = gnutls_dh_params_init(&tls_dh_params);
357     GNUTLS_ERROR_EXIT(result, "gnutls_dh_params_init()");
358     result = gnutls_dh_params_generate2(tls_dh_params, DH_SIZE);
359     GNUTLS_ERROR_EXIT(result, "gnutls_dh_params_generate2()");
360 }
361 static void deinitialize_gnutls(void) {
362     gnutls_dh_params_deinit(tls_dh_params);
363     gnutls_priority_deinit(tls_priority_cache);
364
365     gnutls_global_deinit();
366 }
367
368 static void worker_thread(void) {
369     int client_socket;
370
371     for (;;) {
372         /* Get next element from ring buffer. */
373         P(ringbuffer_full);
374         P(ringbuffer_lock);
375         client_socket = ringbuffer[ringbuffer_read];
376         ringbuffer_read = (ringbuffer_read + 1) % RINGBUFFER_SIZE;
377         V(ringbuffer_lock);
378         V(ringbuffer_free);
379
380         /* Negative value indicates we should shut down our thread. */
381         if (0 > client_socket) {
382             break;
383         }
384
385         handle_connection(client_socket);
386     }
387 }