net/netfilter/nft_payload.c

   1 /*
   2  * Copyright (c) 2008-2009 Patrick McHardy <kaber@trash.net>
   3  * Copyright (c) 2016 Pablo Neira Ayuso <pablo@netfilter.org>
   4  *
   5  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
   6  * it under the terms of the GNU General Public License version 2 as
   7  * published by the Free Software Foundation.
   8  *
   9  * Development of this code funded by Astaro AG (http://www.astaro.com/)
  10  */
  11
  12 #include <linux/kernel.h>
  13 #include <linux/if_vlan.h>
  14 #include <linux/init.h>
  15 #include <linux/module.h>
  16 #include <linux/netlink.h>
  17 #include <linux/netfilter.h>
  18 #include <linux/netfilter/nf_tables.h>
  19 #include <net/netfilter/nf_tables_core.h>
  20 #include <net/netfilter/nf_tables.h>
  21 /* For layer 4 checksum field offset. */
  22 #include <linux/tcp.h>
  23 #include <linux/udp.h>
  24 #include <linux/icmpv6.h>
  25
  26 /* add vlan header into the user buffer for if tag was removed by offloads */
  27 static bool
  28 nft_payload_copy_vlan(u32 *d, const struct sk_buff *skb, u8 offset, u8 len)
  29 {
  30         int mac_off = skb_mac_header(skb) - skb->data;
  31         u8 vlan_len, *vlanh, *dst_u8 = (u8 *) d;
  32         struct vlan_ethhdr veth;
  33
  34         vlanh = (u8 *) &veth;
  35         if (offset < ETH_HLEN) {
  36                 u8 ethlen = min_t(u8, len, ETH_HLEN - offset);
  37
  38                 if (skb_copy_bits(skb, mac_off, &veth, ETH_HLEN))
  39                         return false;
  40
  41                 veth.h_vlan_proto = skb->vlan_proto;
  42
  43                 memcpy(dst_u8, vlanh + offset, ethlen);
  44
  45                 len -= ethlen;
  46                 if (len == 0)
  47                         return true;
  48
  49                 dst_u8 += ethlen;
  50                 offset = ETH_HLEN;
  51         } else if (offset >= VLAN_ETH_HLEN) {
  52                 offset -= VLAN_HLEN;
  53                 goto skip;
  54         }
  55
  56         veth.h_vlan_TCI = htons(skb_vlan_tag_get(skb));
  57         veth.h_vlan_encapsulated_proto = skb->protocol;
  58
  59         vlanh += offset;
  60
  61         vlan_len = min_t(u8, len, VLAN_ETH_HLEN - offset);
  62         memcpy(dst_u8, vlanh, vlan_len);
  63
  64         len -= vlan_len;
  65         if (!len)
  66                 return true;
  67
  68         dst_u8 += vlan_len;
  69  skip:
  70         return skb_copy_bits(skb, offset + mac_off, dst_u8, len) == 0;
  71 }
  72
  73 static void nft_payload_eval(const struct nft_expr *expr,
  74                              struct nft_regs *regs,
  75                              const struct nft_pktinfo *pkt)
  76 {
  77         const struct nft_payload *priv = nft_expr_priv(expr);
  78         const struct sk_buff *skb = pkt->skb;
  79         u32 *dest = &regs->data[priv->dreg];
  80         int offset;
  81
  82         if (priv->len % NFT_REG32_SIZE)
  83                 dest[priv->len / NFT_REG32_SIZE] = 0;
  84
  85         switch (priv->base) {
  86         case NFT_PAYLOAD_LL_HEADER:
  87                 if (!skb_mac_header_was_set(skb))
  88                         goto err;
  89
  90                 if (skb_vlan_tag_present(skb)) {
  91                         if (!nft_payload_copy_vlan(dest, skb,
  92                                                    priv->offset, priv->len))
  93                                 goto err;
  94                         return;
  95                 }
  96                 offset = skb_mac_header(skb) - skb->data;
  97                 break;
  98         case NFT_PAYLOAD_NETWORK_HEADER:
  99                 offset = skb_network_offset(skb);
 100                 break;
 101         case NFT_PAYLOAD_TRANSPORT_HEADER:
 102                 if (!pkt->tprot_set)
 103                         goto err;
 104                 offset = pkt->xt.thoff;
 105                 break;
 106         default:
 107                 BUG();
 108         }
 109         offset += priv->offset;
 110
 111         if (skb_copy_bits(skb, offset, dest, priv->len) < 0)
 112                 goto err;
 113         return;
 114 err:
 115         regs->verdict.code = NFT_BREAK;
 116 }
 117
 118 static const struct nla_policy nft_payload_policy[NFTA_PAYLOAD_MAX + 1] = {
 119         [NFTA_PAYLOAD_SREG]             = { .type = NLA_U32 },
 120         [NFTA_PAYLOAD_DREG]             = { .type = NLA_U32 },
 121         [NFTA_PAYLOAD_BASE]             = { .type = NLA_U32 },
 122         [NFTA_PAYLOAD_OFFSET]           = { .type = NLA_U32 },
 123         [NFTA_PAYLOAD_LEN]              = { .type = NLA_U32 },
 124         [NFTA_PAYLOAD_CSUM_TYPE]        = { .type = NLA_U32 },
 125         [NFTA_PAYLOAD_CSUM_OFFSET]      = { .type = NLA_U32 },
 126         [NFTA_PAYLOAD_CSUM_FLAGS]       = { .type = NLA_U32 },
 127 };
 128
 129 static int nft_payload_init(const struct nft_ctx *ctx,
 130                             const struct nft_expr *expr,
 131                             const struct nlattr * const tb[])
 132 {
 133         struct nft_payload *priv = nft_expr_priv(expr);
 134
 135         priv->base   = ntohl(nla_get_be32(tb[NFTA_PAYLOAD_BASE]));
 136         priv->offset = ntohl(nla_get_be32(tb[NFTA_PAYLOAD_OFFSET]));
 137         priv->len    = ntohl(nla_get_be32(tb[NFTA_PAYLOAD_LEN]));
 138         priv->dreg   = nft_parse_register(tb[NFTA_PAYLOAD_DREG]);
 139
 140         return nft_validate_register_store(ctx, priv->dreg, NULL,
 141                                            NFT_DATA_VALUE, priv->len);
 142 }
 143
 144 static int nft_payload_dump(struct sk_buff *skb, const struct nft_expr *expr)
 145 {
 146         const struct nft_payload *priv = nft_expr_priv(expr);
 147
 148         if (nft_dump_register(skb, NFTA_PAYLOAD_DREG, priv->dreg) ||
 149             nla_put_be32(skb, NFTA_PAYLOAD_BASE, htonl(priv->base)) ||
 150             nla_put_be32(skb, NFTA_PAYLOAD_OFFSET, htonl(priv->offset)) ||
 151             nla_put_be32(skb, NFTA_PAYLOAD_LEN, htonl(priv->len)))
 152                 goto nla_put_failure;
 153         return 0;
 154
 155 nla_put_failure:
 156         return -1;
 157 }
 158
 159 static const struct nft_expr_ops nft_payload_ops = {
 160         .type           = &nft_payload_type,
 161         .size           = NFT_EXPR_SIZE(sizeof(struct nft_payload)),
 162         .eval           = nft_payload_eval,
 163         .init           = nft_payload_init,
 164         .dump           = nft_payload_dump,
 165 };
 166
 167 const struct nft_expr_ops nft_payload_fast_ops = {
 168         .type           = &nft_payload_type,
 169         .size           = NFT_EXPR_SIZE(sizeof(struct nft_payload)),
 170         .eval           = nft_payload_eval,
 171         .init           = nft_payload_init,
 172         .dump           = nft_payload_dump,
 173 };
 174
 175 static inline void nft_csum_replace(__sum16 *sum, __wsum fsum, __wsum tsum)
 176 {
 177         *sum = csum_fold(csum_add(csum_sub(~csum_unfold(*sum), fsum), tsum));
 178         if (*sum == 0)
 179                 *sum = CSUM_MANGLED_0;
 180 }
 181
 182 static bool nft_payload_udp_checksum(struct sk_buff *skb, unsigned int thoff)
 183 {
 184         struct udphdr *uh, _uh;
 185
 186         uh = skb_header_pointer(skb, thoff, sizeof(_uh), &_uh);
 187         if (!uh)
 188                 return false;
 189
 190         return (__force bool)uh->check;
 191 }
 192
 193 static int nft_payload_l4csum_offset(const struct nft_pktinfo *pkt,
 194                                      struct sk_buff *skb,
 195                                      unsigned int *l4csum_offset)
 196 {
 197         switch (pkt->tprot) {
 198         case IPPROTO_TCP:
 199                 *l4csum_offset = offsetof(struct tcphdr, check);
 200                 break;
 201         case IPPROTO_UDP:
 202                 if (!nft_payload_udp_checksum(skb, pkt->xt.thoff))
 203                         return -1;
 204                 /* Fall through. */
 205         case IPPROTO_UDPLITE:
 206                 *l4csum_offset = offsetof(struct udphdr, check);
 207                 break;
 208         case IPPROTO_ICMPV6:
 209                 *l4csum_offset = offsetof(struct icmp6hdr, icmp6_cksum);
 210                 break;
 211         default:
 212                 return -1;
 213         }
 214
 215         *l4csum_offset += pkt->xt.thoff;
 216         return 0;
 217 }
 218
 219 static int nft_payload_l4csum_update(const struct nft_pktinfo *pkt,
 220                                      struct sk_buff *skb,
 221                                      __wsum fsum, __wsum tsum)
 222 {
 223         int l4csum_offset;
 224         __sum16 sum;
 225
 226         /* If we cannot determine layer 4 checksum offset or this packet doesn't
 227          * require layer 4 checksum recalculation, skip this packet.
 228          */
 229         if (nft_payload_l4csum_offset(pkt, skb, &l4csum_offset) < 0)
 230                 return 0;
 231
 232         if (skb_copy_bits(skb, l4csum_offset, &sum, sizeof(sum)) < 0)
 233                 return -1;
 234
 235         /* Checksum mangling for an arbitrary amount of bytes, based on
 236          * inet_proto_csum_replace*() functions.
 237          */
 238         if (skb->ip_summed != CHECKSUM_PARTIAL) {
 239                 nft_csum_replace(&sum, fsum, tsum);
 240                 if (skb->ip_summed == CHECKSUM_COMPLETE) {
 241                         skb->csum = ~csum_add(csum_sub(~(skb->csum), fsum),
 242                                               tsum);
 243                 }
 244         } else {
 245                 sum = ~csum_fold(csum_add(csum_sub(csum_unfold(sum), fsum),
 246                                           tsum));
 247         }
 248
 249         if (!skb_make_writable(skb, l4csum_offset + sizeof(sum)) ||
 250             skb_store_bits(skb, l4csum_offset, &sum, sizeof(sum)) < 0)
 251                 return -1;
 252
 253         return 0;
 254 }
 255
 256 static int nft_payload_csum_inet(struct sk_buff *skb, const u32 *src,
 257                                  __wsum fsum, __wsum tsum, int csum_offset)
 258 {
 259         __sum16 sum;
 260
 261         if (skb_copy_bits(skb, csum_offset, &sum, sizeof(sum)) < 0)
 262                 return -1;
 263
 264         nft_csum_replace(&sum, fsum, tsum);
 265         if (!skb_make_writable(skb, csum_offset + sizeof(sum)) ||
 266             skb_store_bits(skb, csum_offset, &sum, sizeof(sum)) < 0)
 267                 return -1;
 268
 269         return 0;
 270 }
 271
 272 static void nft_payload_set_eval(const struct nft_expr *expr,
 273                                  struct nft_regs *regs,
 274                                  const struct nft_pktinfo *pkt)
 275 {
 276         const struct nft_payload_set *priv = nft_expr_priv(expr);
 277         struct sk_buff *skb = pkt->skb;
 278         const u32 *src = &regs->data[priv->sreg];
 279         int offset, csum_offset;
 280         __wsum fsum, tsum;
 281
 282         switch (priv->base) {
 283         case NFT_PAYLOAD_LL_HEADER:
 284                 if (!skb_mac_header_was_set(skb))
 285                         goto err;
 286                 offset = skb_mac_header(skb) - skb->data;
 287                 break;
 288         case NFT_PAYLOAD_NETWORK_HEADER:
 289                 offset = skb_network_offset(skb);
 290                 break;
 291         case NFT_PAYLOAD_TRANSPORT_HEADER:
 292                 if (!pkt->tprot_set)
 293                         goto err;
 294                 offset = pkt->xt.thoff;
 295                 break;
 296         default:
 297                 BUG();
 298         }
 299
 300         csum_offset = offset + priv->csum_offset;
 301         offset += priv->offset;
 302
 303         if ((priv->csum_type == NFT_PAYLOAD_CSUM_INET || priv->csum_flags) &&
 304             (priv->base != NFT_PAYLOAD_TRANSPORT_HEADER ||
 305              skb->ip_summed != CHECKSUM_PARTIAL)) {
 306                 fsum = skb_checksum(skb, offset, priv->len, 0);
 307                 tsum = csum_partial(src, priv->len, 0);
 308
 309                 if (priv->csum_type == NFT_PAYLOAD_CSUM_INET &&
 310                     nft_payload_csum_inet(skb, src, fsum, tsum, csum_offset))
 311                         goto err;
 312
 313                 if (priv->csum_flags &&
 314                     nft_payload_l4csum_update(pkt, skb, fsum, tsum) < 0)
 315                         goto err;
 316         }
 317
 318         if (!skb_make_writable(skb, max(offset + priv->len, 0)) ||
 319             skb_store_bits(skb, offset, src, priv->len) < 0)
 320                 goto err;
 321
 322         return;
 323 err:
 324         regs->verdict.code = NFT_BREAK;
 325 }
 326
 327 static int nft_payload_set_init(const struct nft_ctx *ctx,
 328                                 const struct nft_expr *expr,
 329                                 const struct nlattr * const tb[])
 330 {
 331         struct nft_payload_set *priv = nft_expr_priv(expr);
 332
 333         priv->base        = ntohl(nla_get_be32(tb[NFTA_PAYLOAD_BASE]));
 334         priv->offset      = ntohl(nla_get_be32(tb[NFTA_PAYLOAD_OFFSET]));
 335         priv->len         = ntohl(nla_get_be32(tb[NFTA_PAYLOAD_LEN]));
 336         priv->sreg        = nft_parse_register(tb[NFTA_PAYLOAD_SREG]);
 337
 338         if (tb[NFTA_PAYLOAD_CSUM_TYPE])
 339                 priv->csum_type =
 340                         ntohl(nla_get_be32(tb[NFTA_PAYLOAD_CSUM_TYPE]));
 341         if (tb[NFTA_PAYLOAD_CSUM_OFFSET])
 342                 priv->csum_offset =
 343                         ntohl(nla_get_be32(tb[NFTA_PAYLOAD_CSUM_OFFSET]));
 344         if (tb[NFTA_PAYLOAD_CSUM_FLAGS]) {
 345                 u32 flags;
 346
 347                 flags = ntohl(nla_get_be32(tb[NFTA_PAYLOAD_CSUM_FLAGS]));
 348                 if (flags & ~NFT_PAYLOAD_L4CSUM_PSEUDOHDR)
 349                         return -EINVAL;
 350
 351                 priv->csum_flags = flags;
 352         }
 353
 354         switch (priv->csum_type) {
 355         case NFT_PAYLOAD_CSUM_NONE:
 356         case NFT_PAYLOAD_CSUM_INET:
 357                 break;
 358         default:
 359                 return -EOPNOTSUPP;
 360         }
 361
 362         return nft_validate_register_load(priv->sreg, priv->len);
 363 }
 364
 365 static int nft_payload_set_dump(struct sk_buff *skb, const struct nft_expr *expr)
 366 {
 367         const struct nft_payload_set *priv = nft_expr_priv(expr);
 368
 369         if (nft_dump_register(skb, NFTA_PAYLOAD_SREG, priv->sreg) ||
 370             nla_put_be32(skb, NFTA_PAYLOAD_BASE, htonl(priv->base)) ||
 371             nla_put_be32(skb, NFTA_PAYLOAD_OFFSET, htonl(priv->offset)) ||
 372             nla_put_be32(skb, NFTA_PAYLOAD_LEN, htonl(priv->len)) ||
 373             nla_put_be32(skb, NFTA_PAYLOAD_CSUM_TYPE, htonl(priv->csum_type)) ||
 374             nla_put_be32(skb, NFTA_PAYLOAD_CSUM_OFFSET,
 375                          htonl(priv->csum_offset)) ||
 376             nla_put_be32(skb, NFTA_PAYLOAD_CSUM_FLAGS, htonl(priv->csum_flags)))
 377                 goto nla_put_failure;
 378         return 0;
 379
 380 nla_put_failure:
 381         return -1;
 382 }
 383
 384 static const struct nft_expr_ops nft_payload_set_ops = {
 385         .type           = &nft_payload_type,
 386         .size           = NFT_EXPR_SIZE(sizeof(struct nft_payload_set)),
 387         .eval           = nft_payload_set_eval,
 388         .init           = nft_payload_set_init,
 389         .dump           = nft_payload_set_dump,
 390 };
 391
 392 static const struct nft_expr_ops *
 393 nft_payload_select_ops(const struct nft_ctx *ctx,
 394                        const struct nlattr * const tb[])
 395 {
 396         enum nft_payload_bases base;
 397         unsigned int offset, len;
 398
 399         if (tb[NFTA_PAYLOAD_BASE] == NULL ||
 400             tb[NFTA_PAYLOAD_OFFSET] == NULL ||
 401             tb[NFTA_PAYLOAD_LEN] == NULL)
 402                 return ERR_PTR(-EINVAL);
 403
 404         base = ntohl(nla_get_be32(tb[NFTA_PAYLOAD_BASE]));
 405         switch (base) {
 406         case NFT_PAYLOAD_LL_HEADER:
 407         case NFT_PAYLOAD_NETWORK_HEADER:
 408         case NFT_PAYLOAD_TRANSPORT_HEADER:
 409                 break;
 410         default:
 411                 return ERR_PTR(-EOPNOTSUPP);
 412         }
 413
 414         if (tb[NFTA_PAYLOAD_SREG] != NULL) {
 415                 if (tb[NFTA_PAYLOAD_DREG] != NULL)
 416                         return ERR_PTR(-EINVAL);
 417                 return &nft_payload_set_ops;
 418         }
 419
 420         if (tb[NFTA_PAYLOAD_DREG] == NULL)
 421                 return ERR_PTR(-EINVAL);
 422
 423         offset = ntohl(nla_get_be32(tb[NFTA_PAYLOAD_OFFSET]));
 424         len    = ntohl(nla_get_be32(tb[NFTA_PAYLOAD_LEN]));
 425
 426         if (len <= 4 && is_power_of_2(len) && IS_ALIGNED(offset, len) &&
 427             base != NFT_PAYLOAD_LL_HEADER)
 428                 return &nft_payload_fast_ops;
 429         else
 430                 return &nft_payload_ops;
 431 }
 432
 433 struct nft_expr_type nft_payload_type __read_mostly = {
 434         .name           = "payload",
 435         .select_ops     = nft_payload_select_ops,
 436         .policy         = nft_payload_policy,
 437         .maxattr        = NFTA_PAYLOAD_MAX,
 438         .owner          = THIS_MODULE,
 439 };