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 #ifdef DEBUG
 156     printf("Listening for connections on port %d.\n", port);
 157
 158     if (NULL != use_proxy_host && NULL != use_proxy_port) {
 159         printf("Using proxy: %s:%s.\n", use_proxy_host, use_proxy_port);
 160     }
 161 #endif
 162
 163     while (!done) {
 164         /* Accept new connection. */
 165         client_socket = accept(server_socket, NULL, NULL);
 166         if (-1 == client_socket) {
 167             perror("accept()");
 168             break;
 169         }
 170
 171         /* No lock, we only have one producer! */
 172         P(ringbuffer_free);
 173         ringbuffer[ringbuffer_write] = client_socket;
 174         ringbuffer_write = (ringbuffer_write + 1) % RINGBUFFER_SIZE;
 175         V(ringbuffer_full);
 176     }
 177
 178     close(server_socket);
 179
 180     /* Poison all threads and shut them down. */
 181     for (i = 0; i < thread_count; i++) {
 182         P(ringbuffer_free);
 183         ringbuffer[ringbuffer_write] = -1; /* poison */
 184         ringbuffer_write = (ringbuffer_write + 1) % RINGBUFFER_SIZE;
 185         V(ringbuffer_full);
 186     }
 187     for (i = 0; i < thread_count; i++) {
 188         errno = pthread_join(threads[i], NULL);
 189         if (0 != errno) {
 190             perror("pthread_join()");
 191             continue;
 192         }
 193     }
 194
 195     free(ringbuffer_full);
 196     free(ringbuffer_free);
 197     free(ringbuffer_lock);
 198
 199     free(threads);
 200
 201     free(use_proxy_host);
 202     free(use_proxy_port);
 203
 204     return EXIT_FAILURE;
 205 }
 206
 207 static void sigint_handler(int signal_number) {
 208     (void)signal_number;
 209
 210     done = 1;
 211 }
 212
 213 static void parse_arguments(int argc, char **argv) {
 214     int option;
 215
 216     /* Default values. */
 217     thread_count = 10;
 218
 219     while (-1 != (option = getopt(argc, argv, "p:t:h?"))) {
 220         switch (option) {
 221             case 'p': {
 222                 char *position;
 223
 224                 /* -p must have the format host:port. */
 225                 if (NULL == (position = strchr(optarg, ':'))
 226                         || position == optarg
 227                         || 0 == strlen(position + 1)
 228                         || 0 >= atoi(position + 1)
 229                         || 0xffff < atoi(position + 1)) {
 230                     print_usage(argv[0]);
 231                     fprintf(stderr, "\ninvalid -p, format host:port\n");
 232                     exit(EXIT_FAILURE);
 233                 }
 234
 235                 use_proxy_host = malloc((size_t)(position - optarg) + 1);
 236                 if (NULL == use_proxy_host) {
 237                     perror("malloc()");
 238                     exit(EXIT_FAILURE);
 239                 }
 240                 memcpy(use_proxy_host, optarg, (size_t)(position - optarg));
 241                 use_proxy_host[position - optarg] = '\0';
 242
 243                 use_proxy_port = malloc(strlen(position + 1) + 1);
 244                 if (NULL == use_proxy_port) {
 245                     perror("malloc()");
 246                     exit(EXIT_FAILURE);
 247                 }
 248                 strcpy(use_proxy_port, position + 1);
 249
 250                 break;
 251             }
 252             case 't': {
 253                 if (0 >= atoi(optarg)) {
 254                     print_usage(argv[0]);
 255                     fprintf(stderr, "\n-t positive number required\n");
 256                     exit(EXIT_FAILURE);
 257                 }
 258                 thread_count = (size_t)atoi(optarg);
 259                 break;
 260             }
 261             case 'h':
 262             default: /* '?' */
 263                 print_usage(argv[0]);
 264                 exit(EXIT_FAILURE);
 265         }
 266     }
 267
 268     if (optind >= argc) {
 269         print_usage(argv[0]);
 270         fprintf(stderr, "\nport missing\n");
 271         exit(EXIT_FAILURE);
 272     }
 273 }
 274 static void print_usage(const char *argv) {
 275     fprintf(stderr, "Usage: %s [-p host:port] port\n", argv);
 276     fprintf(stderr, "\n");
 277     fprintf(stderr, "-p proxy hostname and port\n");
 278     fprintf(stderr, "-t number of threads [default: 10]\n");
 279 }
 280
 281 static void worker_thread(void) {
 282     int client_socket;
 283
 284     for (;;) {
 285         /* Get next element from ring buffer. */
 286         P(ringbuffer_full);
 287         P(ringbuffer_lock);
 288         client_socket = ringbuffer[ringbuffer_read];
 289         ringbuffer_read = (ringbuffer_read + 1) % RINGBUFFER_SIZE;
 290         V(ringbuffer_lock);
 291         V(ringbuffer_free);
 292
 293         /* Negative value indicates we should shut down our thread. */
 294         if (0 > client_socket) {
 295             break;
 296         }
 297
 298         handle_connection(client_socket);
 299     }
 300 }