xref: /openbmc/linux/net/ipv4/ip_options.c (revision 160b8e75)
1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
2 /*
3  * INET		An implementation of the TCP/IP protocol suite for the LINUX
4  *		operating system.  INET is implemented using the  BSD Socket
5  *		interface as the means of communication with the user level.
6  *
7  *		The options processing module for ip.c
8  *
9  * Authors:	A.N.Kuznetsov
10  *
11  */
12 
13 #define pr_fmt(fmt) "IPv4: " fmt
14 
15 #include <linux/capability.h>
16 #include <linux/module.h>
17 #include <linux/slab.h>
18 #include <linux/types.h>
19 #include <linux/uaccess.h>
20 #include <asm/unaligned.h>
21 #include <linux/skbuff.h>
22 #include <linux/ip.h>
23 #include <linux/icmp.h>
24 #include <linux/netdevice.h>
25 #include <linux/rtnetlink.h>
26 #include <net/sock.h>
27 #include <net/ip.h>
28 #include <net/icmp.h>
29 #include <net/route.h>
30 #include <net/cipso_ipv4.h>
31 #include <net/ip_fib.h>
32 
33 /*
34  * Write options to IP header, record destination address to
35  * source route option, address of outgoing interface
36  * (we should already know it, so that this  function is allowed be
37  * called only after routing decision) and timestamp,
38  * if we originate this datagram.
39  *
40  * daddr is real destination address, next hop is recorded in IP header.
41  * saddr is address of outgoing interface.
42  */
43 
44 void ip_options_build(struct sk_buff *skb, struct ip_options *opt,
45 		      __be32 daddr, struct rtable *rt, int is_frag)
46 {
47 	unsigned char *iph = skb_network_header(skb);
48 
49 	memcpy(&(IPCB(skb)->opt), opt, sizeof(struct ip_options));
50 	memcpy(iph+sizeof(struct iphdr), opt->__data, opt->optlen);
51 	opt = &(IPCB(skb)->opt);
52 
53 	if (opt->srr)
54 		memcpy(iph+opt->srr+iph[opt->srr+1]-4, &daddr, 4);
55 
56 	if (!is_frag) {
57 		if (opt->rr_needaddr)
58 			ip_rt_get_source(iph+opt->rr+iph[opt->rr+2]-5, skb, rt);
59 		if (opt->ts_needaddr)
60 			ip_rt_get_source(iph+opt->ts+iph[opt->ts+2]-9, skb, rt);
61 		if (opt->ts_needtime) {
62 			__be32 midtime;
63 
64 			midtime = inet_current_timestamp();
65 			memcpy(iph+opt->ts+iph[opt->ts+2]-5, &midtime, 4);
66 		}
67 		return;
68 	}
69 	if (opt->rr) {
70 		memset(iph+opt->rr, IPOPT_NOP, iph[opt->rr+1]);
71 		opt->rr = 0;
72 		opt->rr_needaddr = 0;
73 	}
74 	if (opt->ts) {
75 		memset(iph+opt->ts, IPOPT_NOP, iph[opt->ts+1]);
76 		opt->ts = 0;
77 		opt->ts_needaddr = opt->ts_needtime = 0;
78 	}
79 }
80 
81 /*
82  * Provided (sopt, skb) points to received options,
83  * build in dopt compiled option set appropriate for answering.
84  * i.e. invert SRR option, copy anothers,
85  * and grab room in RR/TS options.
86  *
87  * NOTE: dopt cannot point to skb.
88  */
89 
90 int __ip_options_echo(struct net *net, struct ip_options *dopt,
91 		      struct sk_buff *skb, const struct ip_options *sopt)
92 {
93 	unsigned char *sptr, *dptr;
94 	int soffset, doffset;
95 	int	optlen;
96 
97 	memset(dopt, 0, sizeof(struct ip_options));
98 
99 	if (sopt->optlen == 0)
100 		return 0;
101 
102 	sptr = skb_network_header(skb);
103 	dptr = dopt->__data;
104 
105 	if (sopt->rr) {
106 		optlen  = sptr[sopt->rr+1];
107 		soffset = sptr[sopt->rr+2];
108 		dopt->rr = dopt->optlen + sizeof(struct iphdr);
109 		memcpy(dptr, sptr+sopt->rr, optlen);
110 		if (sopt->rr_needaddr && soffset <= optlen) {
111 			if (soffset + 3 > optlen)
112 				return -EINVAL;
113 			dptr[2] = soffset + 4;
114 			dopt->rr_needaddr = 1;
115 		}
116 		dptr += optlen;
117 		dopt->optlen += optlen;
118 	}
119 	if (sopt->ts) {
120 		optlen = sptr[sopt->ts+1];
121 		soffset = sptr[sopt->ts+2];
122 		dopt->ts = dopt->optlen + sizeof(struct iphdr);
123 		memcpy(dptr, sptr+sopt->ts, optlen);
124 		if (soffset <= optlen) {
125 			if (sopt->ts_needaddr) {
126 				if (soffset + 3 > optlen)
127 					return -EINVAL;
128 				dopt->ts_needaddr = 1;
129 				soffset += 4;
130 			}
131 			if (sopt->ts_needtime) {
132 				if (soffset + 3 > optlen)
133 					return -EINVAL;
134 				if ((dptr[3]&0xF) != IPOPT_TS_PRESPEC) {
135 					dopt->ts_needtime = 1;
136 					soffset += 4;
137 				} else {
138 					dopt->ts_needtime = 0;
139 
140 					if (soffset + 7 <= optlen) {
141 						__be32 addr;
142 
143 						memcpy(&addr, dptr+soffset-1, 4);
144 						if (inet_addr_type(net, addr) != RTN_UNICAST) {
145 							dopt->ts_needtime = 1;
146 							soffset += 8;
147 						}
148 					}
149 				}
150 			}
151 			dptr[2] = soffset;
152 		}
153 		dptr += optlen;
154 		dopt->optlen += optlen;
155 	}
156 	if (sopt->srr) {
157 		unsigned char *start = sptr+sopt->srr;
158 		__be32 faddr;
159 
160 		optlen  = start[1];
161 		soffset = start[2];
162 		doffset = 0;
163 		if (soffset > optlen)
164 			soffset = optlen + 1;
165 		soffset -= 4;
166 		if (soffset > 3) {
167 			memcpy(&faddr, &start[soffset-1], 4);
168 			for (soffset -= 4, doffset = 4; soffset > 3; soffset -= 4, doffset += 4)
169 				memcpy(&dptr[doffset-1], &start[soffset-1], 4);
170 			/*
171 			 * RFC1812 requires to fix illegal source routes.
172 			 */
173 			if (memcmp(&ip_hdr(skb)->saddr,
174 				   &start[soffset + 3], 4) == 0)
175 				doffset -= 4;
176 		}
177 		if (doffset > 3) {
178 			dopt->faddr = faddr;
179 			dptr[0] = start[0];
180 			dptr[1] = doffset+3;
181 			dptr[2] = 4;
182 			dptr += doffset+3;
183 			dopt->srr = dopt->optlen + sizeof(struct iphdr);
184 			dopt->optlen += doffset+3;
185 			dopt->is_strictroute = sopt->is_strictroute;
186 		}
187 	}
188 	if (sopt->cipso) {
189 		optlen  = sptr[sopt->cipso+1];
190 		dopt->cipso = dopt->optlen+sizeof(struct iphdr);
191 		memcpy(dptr, sptr+sopt->cipso, optlen);
192 		dptr += optlen;
193 		dopt->optlen += optlen;
194 	}
195 	while (dopt->optlen & 3) {
196 		*dptr++ = IPOPT_END;
197 		dopt->optlen++;
198 	}
199 	return 0;
200 }
201 
202 /*
203  *	Options "fragmenting", just fill options not
204  *	allowed in fragments with NOOPs.
205  *	Simple and stupid 8), but the most efficient way.
206  */
207 
208 void ip_options_fragment(struct sk_buff *skb)
209 {
210 	unsigned char *optptr = skb_network_header(skb) + sizeof(struct iphdr);
211 	struct ip_options *opt = &(IPCB(skb)->opt);
212 	int  l = opt->optlen;
213 	int  optlen;
214 
215 	while (l > 0) {
216 		switch (*optptr) {
217 		case IPOPT_END:
218 			return;
219 		case IPOPT_NOOP:
220 			l--;
221 			optptr++;
222 			continue;
223 		}
224 		optlen = optptr[1];
225 		if (optlen < 2 || optlen > l)
226 		  return;
227 		if (!IPOPT_COPIED(*optptr))
228 			memset(optptr, IPOPT_NOOP, optlen);
229 		l -= optlen;
230 		optptr += optlen;
231 	}
232 	opt->ts = 0;
233 	opt->rr = 0;
234 	opt->rr_needaddr = 0;
235 	opt->ts_needaddr = 0;
236 	opt->ts_needtime = 0;
237 }
238 
239 /* helper used by ip_options_compile() to call fib_compute_spec_dst()
240  * at most one time.
241  */
242 static void spec_dst_fill(__be32 *spec_dst, struct sk_buff *skb)
243 {
244 	if (*spec_dst == htonl(INADDR_ANY))
245 		*spec_dst = fib_compute_spec_dst(skb);
246 }
247 
248 /*
249  * Verify options and fill pointers in struct options.
250  * Caller should clear *opt, and set opt->data.
251  * If opt == NULL, then skb->data should point to IP header.
252  */
253 
254 int ip_options_compile(struct net *net,
255 		       struct ip_options *opt, struct sk_buff *skb)
256 {
257 	__be32 spec_dst = htonl(INADDR_ANY);
258 	unsigned char *pp_ptr = NULL;
259 	struct rtable *rt = NULL;
260 	unsigned char *optptr;
261 	unsigned char *iph;
262 	int optlen, l;
263 
264 	if (skb) {
265 		rt = skb_rtable(skb);
266 		optptr = (unsigned char *)&(ip_hdr(skb)[1]);
267 	} else
268 		optptr = opt->__data;
269 	iph = optptr - sizeof(struct iphdr);
270 
271 	for (l = opt->optlen; l > 0; ) {
272 		switch (*optptr) {
273 		case IPOPT_END:
274 			for (optptr++, l--; l > 0; optptr++, l--) {
275 				if (*optptr != IPOPT_END) {
276 					*optptr = IPOPT_END;
277 					opt->is_changed = 1;
278 				}
279 			}
280 			goto eol;
281 		case IPOPT_NOOP:
282 			l--;
283 			optptr++;
284 			continue;
285 		}
286 		if (unlikely(l < 2)) {
287 			pp_ptr = optptr;
288 			goto error;
289 		}
290 		optlen = optptr[1];
291 		if (optlen < 2 || optlen > l) {
292 			pp_ptr = optptr;
293 			goto error;
294 		}
295 		switch (*optptr) {
296 		case IPOPT_SSRR:
297 		case IPOPT_LSRR:
298 			if (optlen < 3) {
299 				pp_ptr = optptr + 1;
300 				goto error;
301 			}
302 			if (optptr[2] < 4) {
303 				pp_ptr = optptr + 2;
304 				goto error;
305 			}
306 			/* NB: cf RFC-1812 5.2.4.1 */
307 			if (opt->srr) {
308 				pp_ptr = optptr;
309 				goto error;
310 			}
311 			if (!skb) {
312 				if (optptr[2] != 4 || optlen < 7 || ((optlen-3) & 3)) {
313 					pp_ptr = optptr + 1;
314 					goto error;
315 				}
316 				memcpy(&opt->faddr, &optptr[3], 4);
317 				if (optlen > 7)
318 					memmove(&optptr[3], &optptr[7], optlen-7);
319 			}
320 			opt->is_strictroute = (optptr[0] == IPOPT_SSRR);
321 			opt->srr = optptr - iph;
322 			break;
323 		case IPOPT_RR:
324 			if (opt->rr) {
325 				pp_ptr = optptr;
326 				goto error;
327 			}
328 			if (optlen < 3) {
329 				pp_ptr = optptr + 1;
330 				goto error;
331 			}
332 			if (optptr[2] < 4) {
333 				pp_ptr = optptr + 2;
334 				goto error;
335 			}
336 			if (optptr[2] <= optlen) {
337 				if (optptr[2]+3 > optlen) {
338 					pp_ptr = optptr + 2;
339 					goto error;
340 				}
341 				if (rt) {
342 					spec_dst_fill(&spec_dst, skb);
343 					memcpy(&optptr[optptr[2]-1], &spec_dst, 4);
344 					opt->is_changed = 1;
345 				}
346 				optptr[2] += 4;
347 				opt->rr_needaddr = 1;
348 			}
349 			opt->rr = optptr - iph;
350 			break;
351 		case IPOPT_TIMESTAMP:
352 			if (opt->ts) {
353 				pp_ptr = optptr;
354 				goto error;
355 			}
356 			if (optlen < 4) {
357 				pp_ptr = optptr + 1;
358 				goto error;
359 			}
360 			if (optptr[2] < 5) {
361 				pp_ptr = optptr + 2;
362 				goto error;
363 			}
364 			if (optptr[2] <= optlen) {
365 				unsigned char *timeptr = NULL;
366 				if (optptr[2]+3 > optlen) {
367 					pp_ptr = optptr + 2;
368 					goto error;
369 				}
370 				switch (optptr[3]&0xF) {
371 				case IPOPT_TS_TSONLY:
372 					if (skb)
373 						timeptr = &optptr[optptr[2]-1];
374 					opt->ts_needtime = 1;
375 					optptr[2] += 4;
376 					break;
377 				case IPOPT_TS_TSANDADDR:
378 					if (optptr[2]+7 > optlen) {
379 						pp_ptr = optptr + 2;
380 						goto error;
381 					}
382 					if (rt)  {
383 						spec_dst_fill(&spec_dst, skb);
384 						memcpy(&optptr[optptr[2]-1], &spec_dst, 4);
385 						timeptr = &optptr[optptr[2]+3];
386 					}
387 					opt->ts_needaddr = 1;
388 					opt->ts_needtime = 1;
389 					optptr[2] += 8;
390 					break;
391 				case IPOPT_TS_PRESPEC:
392 					if (optptr[2]+7 > optlen) {
393 						pp_ptr = optptr + 2;
394 						goto error;
395 					}
396 					{
397 						__be32 addr;
398 						memcpy(&addr, &optptr[optptr[2]-1], 4);
399 						if (inet_addr_type(net, addr) == RTN_UNICAST)
400 							break;
401 						if (skb)
402 							timeptr = &optptr[optptr[2]+3];
403 					}
404 					opt->ts_needtime = 1;
405 					optptr[2] += 8;
406 					break;
407 				default:
408 					if (!skb && !ns_capable(net->user_ns, CAP_NET_RAW)) {
409 						pp_ptr = optptr + 3;
410 						goto error;
411 					}
412 					break;
413 				}
414 				if (timeptr) {
415 					__be32 midtime;
416 
417 					midtime = inet_current_timestamp();
418 					memcpy(timeptr, &midtime, 4);
419 					opt->is_changed = 1;
420 				}
421 			} else if ((optptr[3]&0xF) != IPOPT_TS_PRESPEC) {
422 				unsigned int overflow = optptr[3]>>4;
423 				if (overflow == 15) {
424 					pp_ptr = optptr + 3;
425 					goto error;
426 				}
427 				if (skb) {
428 					optptr[3] = (optptr[3]&0xF)|((overflow+1)<<4);
429 					opt->is_changed = 1;
430 				}
431 			}
432 			opt->ts = optptr - iph;
433 			break;
434 		case IPOPT_RA:
435 			if (optlen < 4) {
436 				pp_ptr = optptr + 1;
437 				goto error;
438 			}
439 			if (optptr[2] == 0 && optptr[3] == 0)
440 				opt->router_alert = optptr - iph;
441 			break;
442 		case IPOPT_CIPSO:
443 			if ((!skb && !ns_capable(net->user_ns, CAP_NET_RAW)) || opt->cipso) {
444 				pp_ptr = optptr;
445 				goto error;
446 			}
447 			opt->cipso = optptr - iph;
448 			if (cipso_v4_validate(skb, &optptr)) {
449 				pp_ptr = optptr;
450 				goto error;
451 			}
452 			break;
453 		case IPOPT_SEC:
454 		case IPOPT_SID:
455 		default:
456 			if (!skb && !ns_capable(net->user_ns, CAP_NET_RAW)) {
457 				pp_ptr = optptr;
458 				goto error;
459 			}
460 			break;
461 		}
462 		l -= optlen;
463 		optptr += optlen;
464 	}
465 
466 eol:
467 	if (!pp_ptr)
468 		return 0;
469 
470 error:
471 	if (skb) {
472 		icmp_send(skb, ICMP_PARAMETERPROB, 0, htonl((pp_ptr-iph)<<24));
473 	}
474 	return -EINVAL;
475 }
476 EXPORT_SYMBOL(ip_options_compile);
477 
478 /*
479  *	Undo all the changes done by ip_options_compile().
480  */
481 
482 void ip_options_undo(struct ip_options *opt)
483 {
484 	if (opt->srr) {
485 		unsigned  char *optptr = opt->__data+opt->srr-sizeof(struct  iphdr);
486 		memmove(optptr+7, optptr+3, optptr[1]-7);
487 		memcpy(optptr+3, &opt->faddr, 4);
488 	}
489 	if (opt->rr_needaddr) {
490 		unsigned  char *optptr = opt->__data+opt->rr-sizeof(struct  iphdr);
491 		optptr[2] -= 4;
492 		memset(&optptr[optptr[2]-1], 0, 4);
493 	}
494 	if (opt->ts) {
495 		unsigned  char *optptr = opt->__data+opt->ts-sizeof(struct  iphdr);
496 		if (opt->ts_needtime) {
497 			optptr[2] -= 4;
498 			memset(&optptr[optptr[2]-1], 0, 4);
499 			if ((optptr[3]&0xF) == IPOPT_TS_PRESPEC)
500 				optptr[2] -= 4;
501 		}
502 		if (opt->ts_needaddr) {
503 			optptr[2] -= 4;
504 			memset(&optptr[optptr[2]-1], 0, 4);
505 		}
506 	}
507 }
508 
509 static struct ip_options_rcu *ip_options_get_alloc(const int optlen)
510 {
511 	return kzalloc(sizeof(struct ip_options_rcu) + ((optlen + 3) & ~3),
512 		       GFP_KERNEL);
513 }
514 
515 static int ip_options_get_finish(struct net *net, struct ip_options_rcu **optp,
516 				 struct ip_options_rcu *opt, int optlen)
517 {
518 	while (optlen & 3)
519 		opt->opt.__data[optlen++] = IPOPT_END;
520 	opt->opt.optlen = optlen;
521 	if (optlen && ip_options_compile(net, &opt->opt, NULL)) {
522 		kfree(opt);
523 		return -EINVAL;
524 	}
525 	kfree(*optp);
526 	*optp = opt;
527 	return 0;
528 }
529 
530 int ip_options_get_from_user(struct net *net, struct ip_options_rcu **optp,
531 			     unsigned char __user *data, int optlen)
532 {
533 	struct ip_options_rcu *opt = ip_options_get_alloc(optlen);
534 
535 	if (!opt)
536 		return -ENOMEM;
537 	if (optlen && copy_from_user(opt->opt.__data, data, optlen)) {
538 		kfree(opt);
539 		return -EFAULT;
540 	}
541 	return ip_options_get_finish(net, optp, opt, optlen);
542 }
543 
544 int ip_options_get(struct net *net, struct ip_options_rcu **optp,
545 		   unsigned char *data, int optlen)
546 {
547 	struct ip_options_rcu *opt = ip_options_get_alloc(optlen);
548 
549 	if (!opt)
550 		return -ENOMEM;
551 	if (optlen)
552 		memcpy(opt->opt.__data, data, optlen);
553 	return ip_options_get_finish(net, optp, opt, optlen);
554 }
555 
556 void ip_forward_options(struct sk_buff *skb)
557 {
558 	struct   ip_options *opt	= &(IPCB(skb)->opt);
559 	unsigned char *optptr;
560 	struct rtable *rt = skb_rtable(skb);
561 	unsigned char *raw = skb_network_header(skb);
562 
563 	if (opt->rr_needaddr) {
564 		optptr = (unsigned char *)raw + opt->rr;
565 		ip_rt_get_source(&optptr[optptr[2]-5], skb, rt);
566 		opt->is_changed = 1;
567 	}
568 	if (opt->srr_is_hit) {
569 		int srrptr, srrspace;
570 
571 		optptr = raw + opt->srr;
572 
573 		for ( srrptr = optptr[2], srrspace = optptr[1];
574 		     srrptr <= srrspace;
575 		     srrptr += 4
576 		     ) {
577 			if (srrptr + 3 > srrspace)
578 				break;
579 			if (memcmp(&opt->nexthop, &optptr[srrptr-1], 4) == 0)
580 				break;
581 		}
582 		if (srrptr + 3 <= srrspace) {
583 			opt->is_changed = 1;
584 			ip_hdr(skb)->daddr = opt->nexthop;
585 			ip_rt_get_source(&optptr[srrptr-1], skb, rt);
586 			optptr[2] = srrptr+4;
587 		} else {
588 			net_crit_ratelimited("%s(): Argh! Destination lost!\n",
589 					     __func__);
590 		}
591 		if (opt->ts_needaddr) {
592 			optptr = raw + opt->ts;
593 			ip_rt_get_source(&optptr[optptr[2]-9], skb, rt);
594 			opt->is_changed = 1;
595 		}
596 	}
597 	if (opt->is_changed) {
598 		opt->is_changed = 0;
599 		ip_send_check(ip_hdr(skb));
600 	}
601 }
602 
603 int ip_options_rcv_srr(struct sk_buff *skb)
604 {
605 	struct ip_options *opt = &(IPCB(skb)->opt);
606 	int srrspace, srrptr;
607 	__be32 nexthop;
608 	struct iphdr *iph = ip_hdr(skb);
609 	unsigned char *optptr = skb_network_header(skb) + opt->srr;
610 	struct rtable *rt = skb_rtable(skb);
611 	struct rtable *rt2;
612 	unsigned long orefdst;
613 	int err;
614 
615 	if (!rt)
616 		return 0;
617 
618 	if (skb->pkt_type != PACKET_HOST)
619 		return -EINVAL;
620 	if (rt->rt_type == RTN_UNICAST) {
621 		if (!opt->is_strictroute)
622 			return 0;
623 		icmp_send(skb, ICMP_PARAMETERPROB, 0, htonl(16<<24));
624 		return -EINVAL;
625 	}
626 	if (rt->rt_type != RTN_LOCAL)
627 		return -EINVAL;
628 
629 	for (srrptr = optptr[2], srrspace = optptr[1]; srrptr <= srrspace; srrptr += 4) {
630 		if (srrptr + 3 > srrspace) {
631 			icmp_send(skb, ICMP_PARAMETERPROB, 0, htonl((opt->srr+2)<<24));
632 			return -EINVAL;
633 		}
634 		memcpy(&nexthop, &optptr[srrptr-1], 4);
635 
636 		orefdst = skb->_skb_refdst;
637 		skb_dst_set(skb, NULL);
638 		err = ip_route_input(skb, nexthop, iph->saddr, iph->tos, skb->dev);
639 		rt2 = skb_rtable(skb);
640 		if (err || (rt2->rt_type != RTN_UNICAST && rt2->rt_type != RTN_LOCAL)) {
641 			skb_dst_drop(skb);
642 			skb->_skb_refdst = orefdst;
643 			return -EINVAL;
644 		}
645 		refdst_drop(orefdst);
646 		if (rt2->rt_type != RTN_LOCAL)
647 			break;
648 		/* Superfast 8) loopback forward */
649 		iph->daddr = nexthop;
650 		opt->is_changed = 1;
651 	}
652 	if (srrptr <= srrspace) {
653 		opt->srr_is_hit = 1;
654 		opt->nexthop = nexthop;
655 		opt->is_changed = 1;
656 	}
657 	return 0;
658 }
659 EXPORT_SYMBOL(ip_options_rcv_srr);
660