apps/lib/s_socket.c

   1 /*
   2  * Copyright 1995-2020 The OpenSSL Project Authors. All Rights Reserved.
   3  *
   4  * Licensed under the Apache License 2.0 (the "License").  You may not use
   5  * this file except in compliance with the License.  You can obtain a copy
   6  * in the file LICENSE in the source distribution or at
   7  * https://www.openssl.org/source/license.html
   8  */
   9
  10 /* socket-related functions used by s_client and s_server */
  11 #include <stdio.h>
  12 #include <stdlib.h>
  13 #include <string.h>
  14 #include <errno.h>
  15 #include <signal.h>
  16 #include <openssl/opensslconf.h>
  17
  18 /*
  19  * With IPv6, it looks like Digital has mixed up the proper order of
  20  * recursive header file inclusion, resulting in the compiler complaining
  21  * that u_int isn't defined, but only if _POSIX_C_SOURCE is defined, which is
  22  * needed to have fileno() declared correctly...  So let's define u_int
  23  */
  24 #if defined(OPENSSL_SYS_VMS_DECC) && !defined(__U_INT)
  25 # define __U_INT
  26 typedef unsigned int u_int;
  27 #endif
  28
  29 #ifndef OPENSSL_NO_SOCK
  30
  31 # include "apps.h"
  32 # include "s_apps.h"
  33 # include "internal/sockets.h"
  34
  35 # if defined(__TANDEM)
  36 #  if defined(OPENSSL_TANDEM_FLOSS)
  37 #   include <floss.h(floss_read)>
  38 #  endif
  39 # endif
  40
  41 # include <openssl/bio.h>
  42 # include <openssl/err.h>
  43
  44 /* Keep track of our peer's address for the cookie callback */
  45 BIO_ADDR *ourpeer = NULL;
  46
  47 /*
  48  * init_client - helper routine to set up socket communication
  49  * @sock: pointer to storage of resulting socket.
  50  * @host: the host name or path (for AF_UNIX) to connect to.
  51  * @port: the port to connect to (ignored for AF_UNIX).
  52  * @bindhost: source host or path (for AF_UNIX).
  53  * @bindport: source port (ignored for AF_UNIX).
  54  * @family: desired socket family, may be AF_INET, AF_INET6, AF_UNIX or
  55  *  AF_UNSPEC
  56  * @type: socket type, must be SOCK_STREAM or SOCK_DGRAM
  57  * @protocol: socket protocol, e.g. IPPROTO_TCP or IPPROTO_UDP (or 0 for any)
  58  *
  59  * This will create a socket and use it to connect to a host:port, or if
  60  * family == AF_UNIX, to the path found in host.
  61  *
  62  * If the host has more than one address, it will try them one by one until
  63  * a successful connection is established.  The resulting socket will be
  64  * found in *sock on success, it will be given INVALID_SOCKET otherwise.
  65  *
  66  * Returns 1 on success, 0 on failure.
  67  */
  68 int init_client(int *sock, const char *host, const char *port,
  69                 const char *bindhost, const char *bindport,
  70                 int family, int type, int protocol)
  71 {
  72     BIO_ADDRINFO *res = NULL;
  73     BIO_ADDRINFO *bindaddr = NULL;
  74     const BIO_ADDRINFO *ai = NULL;
  75     const BIO_ADDRINFO *bi = NULL;
  76     int found = 0;
  77     int ret;
  78
  79     if (BIO_sock_init() != 1)
  80         return 0;
  81
  82     ret = BIO_lookup_ex(host, port, BIO_LOOKUP_CLIENT, family, type, protocol,
  83                         &res);
  84     if (ret == 0) {
  85         ERR_print_errors(bio_err);
  86         return 0;
  87     }
  88
  89     if (bindhost != NULL || bindport != NULL) {
  90         ret = BIO_lookup_ex(bindhost, bindport, BIO_LOOKUP_CLIENT,
  91                             family, type, protocol, &bindaddr);
  92         if (ret == 0) {
  93             ERR_print_errors (bio_err);
  94             goto out;
  95         }
  96     }
  97
  98     ret = 0;
  99     for (ai = res; ai != NULL; ai = BIO_ADDRINFO_next(ai)) {
 100         /* Admittedly, these checks are quite paranoid, we should not get
 101          * anything in the BIO_ADDRINFO chain that we haven't
 102          * asked for. */
 103         OPENSSL_assert((family == AF_UNSPEC
 104                         || family == BIO_ADDRINFO_family(ai))
 105                        && (type == 0 || type == BIO_ADDRINFO_socktype(ai))
 106                        && (protocol == 0
 107                            || protocol == BIO_ADDRINFO_protocol(ai)));
 108
 109         if (bindaddr != NULL) {
 110             for (bi = bindaddr; bi != NULL; bi = BIO_ADDRINFO_next(bi)) {
 111                 if (BIO_ADDRINFO_family(bi) == BIO_ADDRINFO_family(ai))
 112                     break;
 113             }
 114             if (bi == NULL)
 115                 continue;
 116             ++found;
 117         }
 118
 119         *sock = BIO_socket(BIO_ADDRINFO_family(ai), BIO_ADDRINFO_socktype(ai),
 120                            BIO_ADDRINFO_protocol(ai), 0);
 121         if (*sock == INVALID_SOCKET) {
 122             /* Maybe the kernel doesn't support the socket family, even if
 123              * BIO_lookup() added it in the returned result...
 124              */
 125             continue;
 126         }
 127
 128         if (bi != NULL) {
 129             if (!BIO_bind(*sock, BIO_ADDRINFO_address(bi),
 130                           BIO_SOCK_REUSEADDR)) {
 131                 BIO_closesocket(*sock);
 132                 *sock = INVALID_SOCKET;
 133                 break;
 134             }
 135         }
 136
 137 #ifndef OPENSSL_NO_SCTP
 138         if (protocol == IPPROTO_SCTP) {
 139             /*
 140              * For SCTP we have to set various options on the socket prior to
 141              * connecting. This is done automatically by BIO_new_dgram_sctp().
 142              * We don't actually need the created BIO though so we free it again
 143              * immediately.
 144              */
 145             BIO *tmpbio = BIO_new_dgram_sctp(*sock, BIO_NOCLOSE);
 146
 147             if (tmpbio == NULL) {
 148                 ERR_print_errors(bio_err);
 149                 return 0;
 150             }
 151             BIO_free(tmpbio);
 152         }
 153 #endif
 154
 155         if (!BIO_connect(*sock, BIO_ADDRINFO_address(ai),
 156                          protocol == IPPROTO_TCP ? BIO_SOCK_NODELAY : 0)) {
 157             BIO_closesocket(*sock);
 158             *sock = INVALID_SOCKET;
 159             continue;
 160         }
 161
 162         /* Success, don't try any more addresses */
 163         break;
 164     }
 165
 166     if (*sock == INVALID_SOCKET) {
 167         if (bindaddr != NULL && !found) {
 168             BIO_printf(bio_err, "Can't bind %saddress for %s%s%s\n",
 169                        BIO_ADDRINFO_family(res) == AF_INET6 ? "IPv6 " :
 170                        BIO_ADDRINFO_family(res) == AF_INET ? "IPv4 " :
 171                        BIO_ADDRINFO_family(res) == AF_UNIX ? "unix " : "",
 172                        bindhost != NULL ? bindhost : "",
 173                        bindport != NULL ? ":" : "",
 174                        bindport != NULL ? bindport : "");
 175             ERR_clear_error();
 176             ret = 0;
 177         }
 178         ERR_print_errors(bio_err);
 179     } else {
 180         /* Remove any stale errors from previous connection attempts */
 181         ERR_clear_error();
 182         ret = 1;
 183     }
 184 out:
 185     if (bindaddr != NULL) {
 186         BIO_ADDRINFO_free (bindaddr);
 187     }
 188     BIO_ADDRINFO_free(res);
 189     return ret;
 190 }
 191
 192 /*
 193  * do_server - helper routine to perform a server operation
 194  * @accept_sock: pointer to storage of resulting socket.
 195  * @host: the host name or path (for AF_UNIX) to connect to.
 196  * @port: the port to connect to (ignored for AF_UNIX).
 197  * @family: desired socket family, may be AF_INET, AF_INET6, AF_UNIX or
 198  *  AF_UNSPEC
 199  * @type: socket type, must be SOCK_STREAM or SOCK_DGRAM
 200  * @cb: pointer to a function that receives the accepted socket and
 201  *  should perform the communication with the connecting client.
 202  * @context: pointer to memory that's passed verbatim to the cb function.
 203  * @naccept: number of times an incoming connect should be accepted.  If -1,
 204  *  unlimited number.
 205  *
 206  * This will create a socket and use it to listen to a host:port, or if
 207  * family == AF_UNIX, to the path found in host, then start accepting
 208  * incoming connections and run cb on the resulting socket.
 209  *
 210  * 0 on failure, something other on success.
 211  */
 212 int do_server(int *accept_sock, const char *host, const char *port,
 213               int family, int type, int protocol, do_server_cb cb,
 214               unsigned char *context, int naccept, BIO *bio_s_out)
 215 {
 216     int asock = 0;
 217     int sock;
 218     int i;
 219     BIO_ADDRINFO *res = NULL;
 220     const BIO_ADDRINFO *next;
 221     int sock_family, sock_type, sock_protocol, sock_port;
 222     const BIO_ADDR *sock_address;
 223     int sock_options = BIO_SOCK_REUSEADDR;
 224     int ret = 0;
 225
 226     if (BIO_sock_init() != 1)
 227         return 0;
 228
 229     if (!BIO_lookup_ex(host, port, BIO_LOOKUP_SERVER, family, type, protocol,
 230                        &res)) {
 231         ERR_print_errors(bio_err);
 232         return 0;
 233     }
 234
 235     /* Admittedly, these checks are quite paranoid, we should not get
 236      * anything in the BIO_ADDRINFO chain that we haven't asked for */
 237     OPENSSL_assert((family == AF_UNSPEC || family == BIO_ADDRINFO_family(res))
 238                    && (type == 0 || type == BIO_ADDRINFO_socktype(res))
 239                    && (protocol == 0 || protocol == BIO_ADDRINFO_protocol(res)));
 240
 241     sock_family = BIO_ADDRINFO_family(res);
 242     sock_type = BIO_ADDRINFO_socktype(res);
 243     sock_protocol = BIO_ADDRINFO_protocol(res);
 244     sock_address = BIO_ADDRINFO_address(res);
 245     next = BIO_ADDRINFO_next(res);
 246     if (sock_family == AF_INET6)
 247         sock_options |= BIO_SOCK_V6_ONLY;
 248     if (next != NULL
 249             && BIO_ADDRINFO_socktype(next) == sock_type
 250             && BIO_ADDRINFO_protocol(next) == sock_protocol) {
 251         if (sock_family == AF_INET
 252                 && BIO_ADDRINFO_family(next) == AF_INET6) {
 253             sock_family = AF_INET6;
 254             sock_address = BIO_ADDRINFO_address(next);
 255         } else if (sock_family == AF_INET6
 256                    && BIO_ADDRINFO_family(next) == AF_INET) {
 257             sock_options &= ~BIO_SOCK_V6_ONLY;
 258         }
 259     }
 260
 261     asock = BIO_socket(sock_family, sock_type, sock_protocol, 0);
 262     if (asock == INVALID_SOCKET
 263         || !BIO_listen(asock, sock_address, sock_options)) {
 264         BIO_ADDRINFO_free(res);
 265         ERR_print_errors(bio_err);
 266         if (asock != INVALID_SOCKET)
 267             BIO_closesocket(asock);
 268         goto end;
 269     }
 270
 271 #ifndef OPENSSL_NO_SCTP
 272     if (protocol == IPPROTO_SCTP) {
 273         /*
 274          * For SCTP we have to set various options on the socket prior to
 275          * accepting. This is done automatically by BIO_new_dgram_sctp().
 276          * We don't actually need the created BIO though so we free it again
 277          * immediately.
 278          */
 279         BIO *tmpbio = BIO_new_dgram_sctp(asock, BIO_NOCLOSE);
 280
 281         if (tmpbio == NULL) {
 282             BIO_closesocket(asock);
 283             ERR_print_errors(bio_err);
 284             goto end;
 285         }
 286         BIO_free(tmpbio);
 287     }
 288 #endif
 289
 290     sock_port = BIO_ADDR_rawport(sock_address);
 291
 292     BIO_ADDRINFO_free(res);
 293     res = NULL;
 294
 295     if (sock_port == 0) {
 296         /* dynamically allocated port, report which one */
 297         union BIO_sock_info_u info;
 298         char *hostname = NULL;
 299         char *service = NULL;
 300         int success = 0;
 301
 302         if ((info.addr = BIO_ADDR_new()) != NULL
 303             && BIO_sock_info(asock, BIO_SOCK_INFO_ADDRESS, &info)
 304             && (hostname = BIO_ADDR_hostname_string(info.addr, 1)) != NULL
 305             && (service = BIO_ADDR_service_string(info.addr, 1)) != NULL
 306             && BIO_printf(bio_s_out,
 307                           strchr(hostname, ':') == NULL
 308                           ? /* IPv4 */ "ACCEPT %s:%s\n"
 309                           : /* IPv6 */ "ACCEPT [%s]:%s\n",
 310                           hostname, service) > 0)
 311             success = 1;
 312
 313         (void)BIO_flush(bio_s_out);
 314         OPENSSL_free(hostname);
 315         OPENSSL_free(service);
 316         BIO_ADDR_free(info.addr);
 317         if (!success) {
 318             BIO_closesocket(asock);
 319             ERR_print_errors(bio_err);
 320             goto end;
 321         }
 322     } else {
 323         (void)BIO_printf(bio_s_out, "ACCEPT\n");
 324         (void)BIO_flush(bio_s_out);
 325     }
 326
 327     if (accept_sock != NULL)
 328         *accept_sock = asock;
 329     for (;;) {
 330         char sink[64];
 331         struct timeval timeout;
 332         fd_set readfds;
 333
 334         if (type == SOCK_STREAM) {
 335             BIO_ADDR_free(ourpeer);
 336             ourpeer = BIO_ADDR_new();
 337             if (ourpeer == NULL) {
 338                 BIO_closesocket(asock);
 339                 ERR_print_errors(bio_err);
 340                 goto end;
 341             }
 342             do {
 343                 sock = BIO_accept_ex(asock, ourpeer, 0);
 344             } while (sock < 0 && BIO_sock_should_retry(sock));
 345             if (sock < 0) {
 346                 ERR_print_errors(bio_err);
 347                 BIO_closesocket(asock);
 348                 break;
 349             }
 350             BIO_set_tcp_ndelay(sock, 1);
 351             i = (*cb)(sock, type, protocol, context);
 352
 353             /*
 354              * If we ended with an alert being sent, but still with data in the
 355              * network buffer to be read, then calling BIO_closesocket() will
 356              * result in a TCP-RST being sent. On some platforms (notably
 357              * Windows) then this will result in the peer immediately abandoning
 358              * the connection including any buffered alert data before it has
 359              * had a chance to be read. Shutting down the sending side first,
 360              * and then closing the socket sends TCP-FIN first followed by
 361              * TCP-RST. This seems to allow the peer to read the alert data.
 362              */
 363             shutdown(sock, 1); /* SHUT_WR */
 364             /*
 365              * We just said we have nothing else to say, but it doesn't mean
 366              * that the other side has nothing. It's even recommended to
 367              * consume incoming data. [In testing context this ensures that
 368              * alerts are passed on...]
 369              */
 370             timeout.tv_sec = 0;
 371             timeout.tv_usec = 500000;  /* some extreme round-trip */
 372             do {
 373                 FD_ZERO(&readfds);
 374                 openssl_fdset(sock, &readfds);
 375             } while (select(sock + 1, &readfds, NULL, NULL, &timeout) > 0
 376                      && readsocket(sock, sink, sizeof(sink)) > 0);
 377
 378             BIO_closesocket(sock);
 379         } else {
 380             i = (*cb)(asock, type, protocol, context);
 381         }
 382
 383         if (naccept != -1)
 384             naccept--;
 385         if (i < 0 || naccept == 0) {
 386             BIO_closesocket(asock);
 387             ret = i;
 388             break;
 389         }
 390     }
 391  end:
 392 # ifdef AF_UNIX
 393     if (family == AF_UNIX)
 394         unlink(host);
 395 # endif
 396     BIO_ADDR_free(ourpeer);
 397     ourpeer = NULL;
 398     return ret;
 399 }
 400
 401 void do_ssl_shutdown(SSL *ssl)
 402 {
 403     int ret;
 404
 405     do {
 406         /* We only do unidirectional shutdown */
 407         ret = SSL_shutdown(ssl);
 408         if (ret < 0) {
 409             switch (SSL_get_error(ssl, ret)) {
 410             case SSL_ERROR_WANT_READ:
 411             case SSL_ERROR_WANT_WRITE:
 412             case SSL_ERROR_WANT_ASYNC:
 413             case SSL_ERROR_WANT_ASYNC_JOB:
 414                 /* We just do busy waiting. Nothing clever */
 415                 continue;
 416             }
 417             ret = 0;
 418         }
 419     } while (ret < 0);
 420 }
 421
 422 #endif  /* OPENSSL_NO_SOCK */