ipv4/ip_input.c

   1 /*
   2  * INET         An implementation of the TCP/IP protocol suite for the LINUX
   3  *              operating system.  INET is implemented using the  BSD Socket
   4  *              interface as the means of communication with the user level.
   5  *
   6  *              The Internet Protocol (IP) module.
   7  *
   8  * Authors:     Ross Biro
   9  *              Fred N. van Kempen, <waltje@uWalt.NL.Mugnet.ORG>
  10  *              Donald Becker, <becker@super.org>
  11  *              Alan Cox, <alan@lxorguk.ukuu.org.uk>
  12  *              Richard Underwood
  13  *              Stefan Becker, <stefanb@yello.ping.de>
  14  *              Jorge Cwik, <jorge@laser.satlink.net>
  15  *              Arnt Gulbrandsen, <agulbra@nvg.unit.no>
  16  *
  17  *
  18  * Fixes:
  19  *              Alan Cox        :       Commented a couple of minor bits of surplus code
  20  *              Alan Cox        :       Undefining IP_FORWARD doesn't include the code
  21  *                                      (just stops a compiler warning).
  22  *              Alan Cox        :       Frames with >=MAX_ROUTE record routes, strict routes or loose routes
  23  *                                      are junked rather than corrupting things.
  24  *              Alan Cox        :       Frames to bad broadcast subnets are dumped
  25  *                                      We used to process them non broadcast and
  26  *                                      boy could that cause havoc.
  27  *              Alan Cox        :       ip_forward sets the free flag on the
  28  *                                      new frame it queues. Still crap because
  29  *                                      it copies the frame but at least it
  30  *                                      doesn't eat memory too.
  31  *              Alan Cox        :       Generic queue code and memory fixes.
  32  *              Fred Van Kempen :       IP fragment support (borrowed from NET2E)
  33  *              Gerhard Koerting:       Forward fragmented frames correctly.
  34  *              Gerhard Koerting:       Fixes to my fix of the above 8-).
  35  *              Gerhard Koerting:       IP interface addressing fix.
  36  *              Linus Torvalds  :       More robustness checks
  37  *              Alan Cox        :       Even more checks: Still not as robust as it ought to be
  38  *              Alan Cox        :       Save IP header pointer for later
  39  *              Alan Cox        :       ip option setting
  40  *              Alan Cox        :       Use ip_tos/ip_ttl settings
  41  *              Alan Cox        :       Fragmentation bogosity removed
  42  *                                      (Thanks to Mark.Bush@prg.ox.ac.uk)
  43  *              Dmitry Gorodchanin :    Send of a raw packet crash fix.
  44  *              Alan Cox        :       Silly ip bug when an overlength
  45  *                                      fragment turns up. Now frees the
  46  *                                      queue.
  47  *              Linus Torvalds/ :       Memory leakage on fragmentation
  48  *              Alan Cox        :       handling.
  49  *              Gerhard Koerting:       Forwarding uses IP priority hints
  50  *              Teemu Rantanen  :       Fragment problems.
  51  *              Alan Cox        :       General cleanup, comments and reformat
  52  *              Alan Cox        :       SNMP statistics
  53  *              Alan Cox        :       BSD address rule semantics. Also see
  54  *                                      UDP as there is a nasty checksum issue
  55  *                                      if you do things the wrong way.
  56  *              Alan Cox        :       Always defrag, moved IP_FORWARD to the config.in file
  57  *              Alan Cox        :       IP options adjust sk->priority.
  58  *              Pedro Roque     :       Fix mtu/length error in ip_forward.
  59  *              Alan Cox        :       Avoid ip_chk_addr when possible.
  60  *      Richard Underwood       :       IP multicasting.
  61  *              Alan Cox        :       Cleaned up multicast handlers.
  62  *              Alan Cox        :       RAW sockets demultiplex in the BSD style.
  63  *              Gunther Mayer   :       Fix the SNMP reporting typo
  64  *              Alan Cox        :       Always in group 224.0.0.1
  65  *      Pauline Middelink       :       Fast ip_checksum update when forwarding
  66  *                                      Masquerading support.
  67  *              Alan Cox        :       Multicast loopback error for 224.0.0.1
  68  *              Alan Cox        :       IP_MULTICAST_LOOP option.
  69  *              Alan Cox        :       Use notifiers.
  70  *              Bjorn Ekwall    :       Removed ip_csum (from slhc.c too)
  71  *              Bjorn Ekwall    :       Moved ip_fast_csum to ip.h (inline!)
  72  *              Stefan Becker   :       Send out ICMP HOST REDIRECT
  73  *      Arnt Gulbrandsen        :       ip_build_xmit
  74  *              Alan Cox        :       Per socket routing cache
  75  *              Alan Cox        :       Fixed routing cache, added header cache.
  76  *              Alan Cox        :       Loopback didn't work right in original ip_build_xmit - fixed it.
  77  *              Alan Cox        :       Only send ICMP_REDIRECT if src/dest are the same net.
  78  *              Alan Cox        :       Incoming IP option handling.
  79  *              Alan Cox        :       Set saddr on raw output frames as per BSD.
  80  *              Alan Cox        :       Stopped broadcast source route explosions.
  81  *              Alan Cox        :       Can disable source routing
  82  *              Takeshi Sone    :       Masquerading didn't work.
  83  *      Dave Bonn,Alan Cox      :       Faster IP forwarding whenever possible.
  84  *              Alan Cox        :       Memory leaks, tramples, misc debugging.
  85  *              Alan Cox        :       Fixed multicast (by popular demand 8))
  86  *              Alan Cox        :       Fixed forwarding (by even more popular demand 8))
  87  *              Alan Cox        :       Fixed SNMP statistics [I think]
  88  *      Gerhard Koerting        :       IP fragmentation forwarding fix
  89  *              Alan Cox        :       Device lock against page fault.
  90  *              Alan Cox        :       IP_HDRINCL facility.
  91  *      Werner Almesberger      :       Zero fragment bug
  92  *              Alan Cox        :       RAW IP frame length bug
  93  *              Alan Cox        :       Outgoing firewall on build_xmit
  94  *              A.N.Kuznetsov   :       IP_OPTIONS support throughout the kernel
  95  *              Alan Cox        :       Multicast routing hooks
  96  *              Jos Vos         :       Do accounting *before* call_in_firewall
  97  *      Willy Konynenberg       :       Transparent proxying support
  98  *
  99  *
 100  *
 101  * To Fix:
 102  *              IP fragmentation wants rewriting cleanly. The RFC815 algorithm is much more efficient
 103  *              and could be made very efficient with the addition of some virtual memory hacks to permit
 104  *              the allocation of a buffer that can then be 'grown' by twiddling page tables.
 105  *              Output fragmentation wants updating along with the buffer management to use a single
 106  *              interleaved copy algorithm so that fragmenting has a one copy overhead. Actual packet
 107  *              output should probably do its own fragmentation at the UDP/RAW layer. TCP shouldn't cause
 108  *              fragmentation anyway.
 109  *
 110  *              This program is free software; you can redistribute it and/or
 111  *              modify it under the terms of the GNU General Public License
 112  *              as published by the Free Software Foundation; either version
 113  *              2 of the License, or (at your option) any later version.
 114  */
 115
 116 #define pr_fmt(fmt) "IPv4: " fmt
 117
 118 #include <linux/module.h>
 119 #include <linux/types.h>
 120 #include <linux/kernel.h>
 121 #include <linux/string.h>
 122 #include <linux/errno.h>
 123 #include <linux/slab.h>
 124
 125 #include <linux/net.h>
 126 #include <linux/socket.h>
 127 #include <linux/sockios.h>
 128 #include <linux/in.h>
 129 #include <linux/inet.h>
 130 #include <linux/inetdevice.h>
 131 #include <linux/netdevice.h>
 132 #include <linux/etherdevice.h>
 133
 134 #include <net/snmp.h>
 135 #include <net/ip.h>
 136 #include <net/protocol.h>
 137 #include <net/route.h>
 138 #include <linux/skbuff.h>
 139 #include <net/sock.h>
 140 #include <net/arp.h>
 141 #include <net/icmp.h>
 142 #include <net/raw.h>
 143 #include <net/checksum.h>
 144 #include <net/inet_ecn.h>
 145 #include <linux/netfilter_ipv4.h>
 146 #include <net/xfrm.h>
 147 #include <linux/mroute.h>
 148 #include <linux/netlink.h>
 149 #include <net/dst_metadata.h>
 150
 151 /*
 152  *      Process Router Attention IP option (RFC 2113)
 153  */
 154 bool ip_call_ra_chain(struct sk_buff *skb)
 155 {
 156         struct ip_ra_chain *ra;
 157         u8 protocol = ip_hdr(skb)->protocol;
 158         struct sock *last = NULL;
 159         struct net_device *dev = skb->dev;
 160         struct net *net = dev_net(dev);
 161
 162         for (ra = rcu_dereference(ip_ra_chain); ra; ra = rcu_dereference(ra->next)) {
 163                 struct sock *sk = ra->sk;
 164
 165                 /* If socket is bound to an interface, only report
 166                  * the packet if it came  from that interface.
 167                  */
 168                 if (sk && inet_sk(sk)->inet_num == protocol &&
 169                     (!sk->sk_bound_dev_if ||
 170                      sk->sk_bound_dev_if == dev->ifindex) &&
 171                     net_eq(sock_net(sk), net)) {
 172                         if (ip_is_fragment(ip_hdr(skb))) {
 173                                 if (ip_defrag(net, skb, IP_DEFRAG_CALL_RA_CHAIN))
 174                                         return true;
 175                         }
 176                         if (last) {
 177                                 struct sk_buff *skb2 = skb_clone(skb, GFP_ATOMIC);
 178                                 if (skb2)
 179                                         raw_rcv(last, skb2);
 180                         }
 181                         last = sk;
 182                 }
 183         }
 184
 185         if (last) {
 186                 raw_rcv(last, skb);
 187                 return true;
 188         }
 189         return false;
 190 }
 191
 192 static int ip_local_deliver_finish(struct net *net, struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
 193 {
 194         __skb_pull(skb, skb_network_header_len(skb));
 195
 196         rcu_read_lock();
 197         {
 198                 int protocol = ip_hdr(skb)->protocol;
 199                 const struct net_protocol *ipprot;
 200                 int raw;
 201
 202         resubmit:
 203                 raw = raw_local_deliver(skb, protocol);
 204
 205                 ipprot = rcu_dereference(inet_protos[protocol]);
 206                 if (ipprot) {
 207                         int ret;
 208
 209                         if (!ipprot->no_policy) {
 210                                 if (!xfrm4_policy_check(NULL, XFRM_POLICY_IN, skb)) {
 211                                         kfree_skb(skb);
 212                                         goto out;
 213                                 }
 214                                 nf_reset(skb);
 215                         }
 216                         ret = ipprot->handler(skb);
 217                         if (ret < 0) {
 218                                 protocol = -ret;
 219                                 goto resubmit;
 220                         }
 221                         __IP_INC_STATS(net, IPSTATS_MIB_INDELIVERS);
 222                 } else {
 223                         if (!raw) {
 224                                 if (xfrm4_policy_check(NULL, XFRM_POLICY_IN, skb)) {
 225                                         __IP_INC_STATS(net, IPSTATS_MIB_INUNKNOWNPROTOS);
 226                                         icmp_send(skb, ICMP_DEST_UNREACH,
 227                                                   ICMP_PROT_UNREACH, 0);
 228                                 }
 229                                 kfree_skb(skb);
 230                         } else {
 231                                 __IP_INC_STATS(net, IPSTATS_MIB_INDELIVERS);
 232                                 consume_skb(skb);
 233                         }
 234                 }
 235         }
 236  out:
 237         rcu_read_unlock();
 238
 239         return 0;
 240 }
 241
 242 /*
 243  *      Deliver IP Packets to the higher protocol layers.
 244  */
 245 int ip_local_deliver(struct sk_buff *skb)
 246 {
 247         /*
 248          *      Reassemble IP fragments.
 249          */
 250         struct net *net = dev_net(skb->dev);
 251
 252         if (ip_is_fragment(ip_hdr(skb))) {
 253                 if (ip_defrag(net, skb, IP_DEFRAG_LOCAL_DELIVER))
 254                         return 0;
 255         }
 256
 257         return NF_HOOK(NFPROTO_IPV4, NF_INET_LOCAL_IN,
 258                        net, NULL, skb, skb->dev, NULL,
 259                        ip_local_deliver_finish);
 260 }
 261
 262 static inline bool ip_rcv_options(struct sk_buff *skb, struct net_device *dev)
 263 {
 264         struct ip_options *opt;
 265         const struct iphdr *iph;
 266
 267         /* It looks as overkill, because not all
 268            IP options require packet mangling.
 269            But it is the easiest for now, especially taking
 270            into account that combination of IP options
 271            and running sniffer is extremely rare condition.
 272                                               --ANK (980813)
 273         */
 274         if (skb_cow(skb, skb_headroom(skb))) {
 275                 __IP_INC_STATS(dev_net(dev), IPSTATS_MIB_INDISCARDS);
 276                 goto drop;
 277         }
 278
 279         iph = ip_hdr(skb);
 280         opt = &(IPCB(skb)->opt);
 281         opt->optlen = iph->ihl*4 - sizeof(struct iphdr);
 282
 283         if (ip_options_compile(dev_net(dev), opt, skb)) {
 284                 __IP_INC_STATS(dev_net(dev), IPSTATS_MIB_INHDRERRORS);
 285                 goto drop;
 286         }
 287
 288         if (unlikely(opt->srr)) {
 289                 struct in_device *in_dev = __in_dev_get_rcu(dev);
 290
 291                 if (in_dev) {
 292                         if (!IN_DEV_SOURCE_ROUTE(in_dev)) {
 293                                 if (IN_DEV_LOG_MARTIANS(in_dev))
 294                                         net_info_ratelimited("source route option %pI4 -> %pI4\n",
 295                                                              &iph->saddr,
 296                                                              &iph->daddr);
 297                                 goto drop;
 298                         }
 299                 }
 300
 301                 if (ip_options_rcv_srr(skb, dev))
 302                         goto drop;
 303         }
 304
 305         return false;
 306 drop:
 307         return true;
 308 }
 309
 310 int udp_v4_early_demux(struct sk_buff *);
 311 int tcp_v4_early_demux(struct sk_buff *);
 312 static int ip_rcv_finish(struct net *net, struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
 313 {
 314         const struct iphdr *iph = ip_hdr(skb);
 315         struct net_device *dev = skb->dev;
 316         struct rtable *rt;
 317         int err;
 318
 319         /* if ingress device is enslaved to an L3 master device pass the
 320          * skb to its handler for processing
 321          */
 322         skb = l3mdev_ip_rcv(skb);
 323         if (!skb)
 324                 return NET_RX_SUCCESS;
 325
 326         if (READ_ONCE(net->ipv4.sysctl_ip_early_demux) &&
 327             !skb_dst(skb) &&
 328             !skb->sk &&
 329             !ip_is_fragment(iph)) {
 330                 switch (iph->protocol) {
 331                 case IPPROTO_TCP:
 332                         if (READ_ONCE(net->ipv4.sysctl_tcp_early_demux)) {
 333                                 tcp_v4_early_demux(skb);
 334
 335                                 /* must reload iph, skb->head might have changed */
 336                                 iph = ip_hdr(skb);
 337                         }
 338                         break;
 339                 case IPPROTO_UDP:
 340                         if (READ_ONCE(net->ipv4.sysctl_udp_early_demux)) {
 341                                 err = udp_v4_early_demux(skb);
 342                                 if (unlikely(err))
 343                                         goto drop_error;
 344
 345                                 /* must reload iph, skb->head might have changed */
 346                                 iph = ip_hdr(skb);
 347                         }
 348                         break;
 349                 }
 350         }
 351
 352         /*
 353          *      Initialise the virtual path cache for the packet. It describes
 354          *      how the packet travels inside Linux networking.
 355          */
 356         if (!skb_valid_dst(skb)) {
 357                 err = ip_route_input_noref(skb, iph->daddr, iph->saddr,
 358                                            iph->tos, dev);
 359                 if (unlikely(err))
 360                         goto drop_error;
 361         }
 362
 363 #ifdef CONFIG_IP_ROUTE_CLASSID
 364         if (unlikely(skb_dst(skb)->tclassid)) {
 365                 struct ip_rt_acct *st = this_cpu_ptr(ip_rt_acct);
 366                 u32 idx = skb_dst(skb)->tclassid;
 367                 st[idx&0xFF].o_packets++;
 368                 st[idx&0xFF].o_bytes += skb->len;
 369                 st[(idx>>16)&0xFF].i_packets++;
 370                 st[(idx>>16)&0xFF].i_bytes += skb->len;
 371         }
 372 #endif
 373
 374         if (iph->ihl > 5 && ip_rcv_options(skb, dev))
 375                 goto drop;
 376
 377         rt = skb_rtable(skb);
 378         if (rt->rt_type == RTN_MULTICAST) {
 379                 __IP_UPD_PO_STATS(net, IPSTATS_MIB_INMCAST, skb->len);
 380         } else if (rt->rt_type == RTN_BROADCAST) {
 381                 __IP_UPD_PO_STATS(net, IPSTATS_MIB_INBCAST, skb->len);
 382         } else if (skb->pkt_type == PACKET_BROADCAST ||
 383                    skb->pkt_type == PACKET_MULTICAST) {
 384                 struct in_device *in_dev = __in_dev_get_rcu(dev);
 385
 386                 /* RFC 1122 3.3.6:
 387                  *
 388                  *   When a host sends a datagram to a link-layer broadcast
 389                  *   address, the IP destination address MUST be a legal IP
 390                  *   broadcast or IP multicast address.
 391                  *
 392                  *   A host SHOULD silently discard a datagram that is received
 393                  *   via a link-layer broadcast (see Section 2.4) but does not
 394                  *   specify an IP multicast or broadcast destination address.
 395                  *
 396                  * This doesn't explicitly say L2 *broadcast*, but broadcast is
 397                  * in a way a form of multicast and the most common use case for
 398                  * this is 802.11 protecting against cross-station spoofing (the
 399                  * so-called "hole-196" attack) so do it for both.
 400                  */
 401                 if (in_dev &&
 402                     IN_DEV_ORCONF(in_dev, DROP_UNICAST_IN_L2_MULTICAST))
 403                         goto drop;
 404         }
 405
 406         return dst_input(skb);
 407
 408 drop:
 409         kfree_skb(skb);
 410         return NET_RX_DROP;
 411
 412 drop_error:
 413         if (err == -EXDEV)
 414                 __NET_INC_STATS(net, LINUX_MIB_IPRPFILTER);
 415         goto drop;
 416 }
 417
 418 /*
 419  *      Main IP Receive routine.
 420  */
 421 int ip_rcv(struct sk_buff *skb, struct net_device *dev, struct packet_type *pt, struct net_device *orig_dev)
 422 {
 423         const struct iphdr *iph;
 424         struct net *net;
 425         u32 len;
 426
 427         /* When the interface is in promisc. mode, drop all the crap
 428          * that it receives, do not try to analyse it.
 429          */
 430         if (skb->pkt_type == PACKET_OTHERHOST)
 431                 goto drop;
 432
 433
 434         net = dev_net(dev);
 435         __IP_UPD_PO_STATS(net, IPSTATS_MIB_IN, skb->len);
 436
 437         skb = skb_share_check(skb, GFP_ATOMIC);
 438         if (!skb) {
 439                 __IP_INC_STATS(net, IPSTATS_MIB_INDISCARDS);
 440                 goto out;
 441         }
 442
 443         if (!pskb_may_pull(skb, sizeof(struct iphdr)))
 444                 goto inhdr_error;
 445
 446         iph = ip_hdr(skb);
 447
 448         /*
 449          *      RFC1122: 3.2.1.2 MUST silently discard any IP frame that fails the checksum.
 450          *
 451          *      Is the datagram acceptable?
 452          *
 453          *      1.      Length at least the size of an ip header
 454          *      2.      Version of 4
 455          *      3.      Checksums correctly. [Speed optimisation for later, skip loopback checksums]
 456          *      4.      Doesn't have a bogus length
 457          */
 458
 459         if (iph->ihl < 5 || iph->version != 4)
 460                 goto inhdr_error;
 461
 462         BUILD_BUG_ON(IPSTATS_MIB_ECT1PKTS != IPSTATS_MIB_NOECTPKTS + INET_ECN_ECT_1);
 463         BUILD_BUG_ON(IPSTATS_MIB_ECT0PKTS != IPSTATS_MIB_NOECTPKTS + INET_ECN_ECT_0);
 464         BUILD_BUG_ON(IPSTATS_MIB_CEPKTS != IPSTATS_MIB_NOECTPKTS + INET_ECN_CE);
 465         __IP_ADD_STATS(net,
 466                        IPSTATS_MIB_NOECTPKTS + (iph->tos & INET_ECN_MASK),
 467                        max_t(unsigned short, 1, skb_shinfo(skb)->gso_segs));
 468
 469         if (!pskb_may_pull(skb, iph->ihl*4))
 470                 goto inhdr_error;
 471
 472         iph = ip_hdr(skb);
 473
 474         if (unlikely(ip_fast_csum((u8 *)iph, iph->ihl)))
 475                 goto csum_error;
 476
 477         len = ntohs(iph->tot_len);
 478         if (skb->len < len) {
 479                 __IP_INC_STATS(net, IPSTATS_MIB_INTRUNCATEDPKTS);
 480                 goto drop;
 481         } else if (len < (iph->ihl*4))
 482                 goto inhdr_error;
 483
 484         /* Our transport medium may have padded the buffer out. Now we know it
 485          * is IP we can trim to the true length of the frame.
 486          * Note this now means skb->len holds ntohs(iph->tot_len).
 487          */
 488         if (pskb_trim_rcsum(skb, len)) {
 489                 __IP_INC_STATS(net, IPSTATS_MIB_INDISCARDS);
 490                 goto drop;
 491         }
 492
 493         iph = ip_hdr(skb);
 494         skb->transport_header = skb->network_header + iph->ihl*4;
 495
 496         /* Remove any debris in the socket control block */
 497         memset(IPCB(skb), 0, sizeof(struct inet_skb_parm));
 498         IPCB(skb)->iif = skb->skb_iif;
 499
 500         /* Must drop socket now because of tproxy. */
 501         skb_orphan(skb);
 502
 503         return NF_HOOK(NFPROTO_IPV4, NF_INET_PRE_ROUTING,
 504                        net, NULL, skb, dev, NULL,
 505                        ip_rcv_finish);
 506
 507 csum_error:
 508         __IP_INC_STATS(net, IPSTATS_MIB_CSUMERRORS);
 509 inhdr_error:
 510         __IP_INC_STATS(net, IPSTATS_MIB_INHDRERRORS);
 511 drop:
 512         kfree_skb(skb);
 513 out:
 514         return NET_RX_DROP;
 515 }