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     /* Ignore SIGPIPEs. */
  90     action.sa_handler = SIG_IGN;
  91     sigaction(SIGPIPE, &action, NULL);
  92
  93     /* Initialize ring buffer. */
  94     ringbuffer_read  = 0;
  95     ringbuffer_write = 0;
  96     ringbuffer_full  = sem_init(0);
  97     ringbuffer_free  = sem_init(RINGBUFFER_SIZE);
  98     ringbuffer_lock  = sem_init(1);
  99     if (NULL == ringbuffer_full
 100             || NULL == ringbuffer_free
 101             || NULL == ringbuffer_lock) {
 102         perror("sem_init()");
 103         return EXIT_FAILURE;
 104     }
 105
 106     /* Spawn worker threads to handle requests. */
 107     threads = (pthread_t *)malloc(thread_count * sizeof(pthread_t));
 108     if (NULL == threads) {
 109         perror("thread malloc failed");
 110         return EXIT_FAILURE;
 111     }
 112     for (i = 0; i < thread_count; i++) {
 113         int result;
 114         pthread_t thread;
 115
 116         result = pthread_create(&thread, NULL,
 117                                 (void * (*)(void *))&worker_thread,
 118                                 NULL);
 119         if (0 != result) {
 120             printf("failed to create worker thread: %s\n", strerror(result));
 121             return EXIT_FAILURE;
 122         }
 123
 124         threads[i] = thread;
 125     }
 126
 127     server_socket = socket(PF_INET6, SOCK_STREAM, 0);
 128     if (-1 == server_socket) {
 129         perror("socket()");
 130         return EXIT_FAILURE;
 131     }
 132
 133 #ifdef DEBUG
 134     /* Fast rebinding for debug mode, could cause invalid packets. */
 135     {
 136         int socket_option = 1;
 137         setsockopt(server_socket, SOL_SOCKET, SO_REUSEADDR,
 138                    &socket_option, sizeof(socket_option));
 139     }
 140 #endif
 141
 142     /* Bind to the listen socket. */
 143     memset(&server_in, 0, sizeof(server_in));
 144     server_in.sin6_family = AF_INET6;              /* IPv6 (and IPv4) */
 145     server_in.sin6_addr   = in6addr_any;           /* bind to any address */
 146     server_in.sin6_port   = htons((uint16_t)port); /* port to bind to */
 147     if (-1 == bind(server_socket, (struct sockaddr *)&server_in,
 148                                   sizeof(server_in))) {
 149         perror("bind()");
 150         return EXIT_FAILURE;
 151     }
 152     /* And accept connections. */
 153     if (-1 == listen(server_socket, 5)) {
 154         perror("listen()");
 155         return EXIT_FAILURE;
 156     }
 157
 158     if (LOG_DEBUG <= global_log_level) {
 159         printf("Listening for connections on port %d.\n", port);
 160
 161         if (NULL != global_proxy_host && NULL != global_proxy_port) {
 162             printf("Using proxy: %s:%s.\n", global_proxy_host,
 163                                             global_proxy_port);
 164         }
 165     }
 166
 167     while (!done) {
 168         /* Accept new connection. */
 169         client_socket = accept(server_socket, NULL, NULL);
 170         if (-1 == client_socket) {
 171             perror("accept()");
 172             break;
 173         }
 174
 175         /* No lock, we only have one producer! */
 176         P(ringbuffer_free);
 177         ringbuffer[ringbuffer_write] = client_socket;
 178         ringbuffer_write = (ringbuffer_write + 1) % RINGBUFFER_SIZE;
 179         V(ringbuffer_full);
 180     }
 181
 182     close(server_socket);
 183
 184     /* Poison all threads and shut them down. */
 185     for (i = 0; i < thread_count; i++) {
 186         P(ringbuffer_free);
 187         ringbuffer[ringbuffer_write] = -1; /* poison */
 188         ringbuffer_write = (ringbuffer_write + 1) % RINGBUFFER_SIZE;
 189         V(ringbuffer_full);
 190     }
 191     for (i = 0; i < thread_count; i++) {
 192         errno = pthread_join(threads[i], NULL);
 193         if (0 != errno) {
 194             perror("pthread_join()");
 195             continue;
 196         }
 197     }
 198
 199     free(ringbuffer_full);
 200     free(ringbuffer_free);
 201     free(ringbuffer_lock);
 202
 203     free(threads);
 204
 205     free(global_proxy_host);
 206     free(global_proxy_port);
 207
 208     return EXIT_FAILURE;
 209 }
 210
 211 static void sigint_handler(int signal_number) {
 212     (void)signal_number;
 213
 214     done = 1;
 215 }
 216
 217 static void parse_arguments(int argc, char **argv) {
 218     int option;
 219
 220     /* Default values. */
 221     thread_count = 10;
 222 #ifdef DEBUG
 223     global_log_level = LOG_DEBUG;
 224 #else
 225     global_log_level = LOG_WARNING;
 226 #endif
 227
 228     while (-1 != (option = getopt(argc, argv, "d:p:t:h?"))) {
 229         switch (option) {
 230             case 'd': {
 231                 if (0 > atoi(optarg)) {
 232                     print_usage(argv[0]);
 233                     fprintf(stderr, "\n-d positive number required\n");
 234                     exit(EXIT_FAILURE);
 235                 }
 236                 global_log_level = atoi(optarg);
 237                 break;
 238             }
 239             case 'p': {
 240                 char *position;
 241
 242                 /* -p must have the format host:port. */
 243                 if (NULL == (position = strchr(optarg, ':'))
 244                         || position == optarg
 245                         || 0 == strlen(position + 1)
 246                         || 0 >= atoi(position + 1)
 247                         || 0xffff < atoi(position + 1)) {
 248                     print_usage(argv[0]);
 249                     fprintf(stderr, "\ninvalid -p, format host:port\n");
 250                     exit(EXIT_FAILURE);
 251                 }
 252
 253                 global_proxy_host = malloc((size_t)(position - optarg) + 1);
 254                 if (NULL == global_proxy_host) {
 255                     perror("malloc()");
 256                     exit(EXIT_FAILURE);
 257                 }
 258                 memcpy(global_proxy_host, optarg, (size_t)(position - optarg));
 259                 global_proxy_host[position - optarg] = '\0';
 260
 261                 global_proxy_port = malloc(strlen(position + 1) + 1);
 262                 if (NULL == global_proxy_port) {
 263                     perror("malloc()");
 264                     exit(EXIT_FAILURE);
 265                 }
 266                 strcpy(global_proxy_port, position + 1);
 267
 268                 break;
 269             }
 270             case 't': {
 271                 if (0 >= atoi(optarg)) {
 272                     print_usage(argv[0]);
 273                     fprintf(stderr, "\n-t positive number required\n");
 274                     exit(EXIT_FAILURE);
 275                 }
 276                 thread_count = (size_t)atoi(optarg);
 277                 break;
 278             }
 279             case 'h':
 280             default: /* '?' */
 281                 print_usage(argv[0]);
 282                 exit(EXIT_FAILURE);
 283         }
 284     }
 285
 286     if (optind >= argc) {
 287         print_usage(argv[0]);
 288         fprintf(stderr, "\nport missing\n");
 289         exit(EXIT_FAILURE);
 290     }
 291 }
 292 static void print_usage(const char *argv) {
 293     fprintf(stderr, "Usage: %s [-d level] [-p host:port] [-t count] port\n",
 294                     argv);
 295     fprintf(stderr, "\n");
 296     fprintf(stderr, "-d debug level: 0=errors only, 2=debug [default: 1]\n");
 297     fprintf(stderr, "-p proxy hostname and port\n");
 298     fprintf(stderr, "-t number of threads [default: 10]\n");
 299 }
 300
 301 static void worker_thread(void) {
 302     int client_socket;
 303
 304     for (;;) {
 305         /* Get next element from ring buffer. */
 306         P(ringbuffer_full);
 307         P(ringbuffer_lock);
 308         client_socket = ringbuffer[ringbuffer_read];
 309         ringbuffer_read = (ringbuffer_read + 1) % RINGBUFFER_SIZE;
 310         V(ringbuffer_lock);
 311         V(ringbuffer_free);
 312
 313         /* Negative value indicates we should shut down our thread. */
 314         if (0 > client_socket) {
 315             break;
 316         }
 317
 318         handle_connection(client_socket);
 319     }
 320 }