xref: /openbmc/linux/net/netfilter/nft_payload.c (revision ba61bb17)
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 	dest[priv->len / NFT_REG32_SIZE] = 0;
83 	switch (priv->base) {
84 	case NFT_PAYLOAD_LL_HEADER:
85 		if (!skb_mac_header_was_set(skb))
86 			goto err;
87 
88 		if (skb_vlan_tag_present(skb)) {
89 			if (!nft_payload_copy_vlan(dest, skb,
90 						   priv->offset, priv->len))
91 				goto err;
92 			return;
93 		}
94 		offset = skb_mac_header(skb) - skb->data;
95 		break;
96 	case NFT_PAYLOAD_NETWORK_HEADER:
97 		offset = skb_network_offset(skb);
98 		break;
99 	case NFT_PAYLOAD_TRANSPORT_HEADER:
100 		if (!pkt->tprot_set)
101 			goto err;
102 		offset = pkt->xt.thoff;
103 		break;
104 	default:
105 		BUG();
106 	}
107 	offset += priv->offset;
108 
109 	if (skb_copy_bits(skb, offset, dest, priv->len) < 0)
110 		goto err;
111 	return;
112 err:
113 	regs->verdict.code = NFT_BREAK;
114 }
115 
116 static const struct nla_policy nft_payload_policy[NFTA_PAYLOAD_MAX + 1] = {
117 	[NFTA_PAYLOAD_SREG]		= { .type = NLA_U32 },
118 	[NFTA_PAYLOAD_DREG]		= { .type = NLA_U32 },
119 	[NFTA_PAYLOAD_BASE]		= { .type = NLA_U32 },
120 	[NFTA_PAYLOAD_OFFSET]		= { .type = NLA_U32 },
121 	[NFTA_PAYLOAD_LEN]		= { .type = NLA_U32 },
122 	[NFTA_PAYLOAD_CSUM_TYPE]	= { .type = NLA_U32 },
123 	[NFTA_PAYLOAD_CSUM_OFFSET]	= { .type = NLA_U32 },
124 };
125 
126 static int nft_payload_init(const struct nft_ctx *ctx,
127 			    const struct nft_expr *expr,
128 			    const struct nlattr * const tb[])
129 {
130 	struct nft_payload *priv = nft_expr_priv(expr);
131 
132 	priv->base   = ntohl(nla_get_be32(tb[NFTA_PAYLOAD_BASE]));
133 	priv->offset = ntohl(nla_get_be32(tb[NFTA_PAYLOAD_OFFSET]));
134 	priv->len    = ntohl(nla_get_be32(tb[NFTA_PAYLOAD_LEN]));
135 	priv->dreg   = nft_parse_register(tb[NFTA_PAYLOAD_DREG]);
136 
137 	return nft_validate_register_store(ctx, priv->dreg, NULL,
138 					   NFT_DATA_VALUE, priv->len);
139 }
140 
141 static int nft_payload_dump(struct sk_buff *skb, const struct nft_expr *expr)
142 {
143 	const struct nft_payload *priv = nft_expr_priv(expr);
144 
145 	if (nft_dump_register(skb, NFTA_PAYLOAD_DREG, priv->dreg) ||
146 	    nla_put_be32(skb, NFTA_PAYLOAD_BASE, htonl(priv->base)) ||
147 	    nla_put_be32(skb, NFTA_PAYLOAD_OFFSET, htonl(priv->offset)) ||
148 	    nla_put_be32(skb, NFTA_PAYLOAD_LEN, htonl(priv->len)))
149 		goto nla_put_failure;
150 	return 0;
151 
152 nla_put_failure:
153 	return -1;
154 }
155 
156 static const struct nft_expr_ops nft_payload_ops = {
157 	.type		= &nft_payload_type,
158 	.size		= NFT_EXPR_SIZE(sizeof(struct nft_payload)),
159 	.eval		= nft_payload_eval,
160 	.init		= nft_payload_init,
161 	.dump		= nft_payload_dump,
162 };
163 
164 const struct nft_expr_ops nft_payload_fast_ops = {
165 	.type		= &nft_payload_type,
166 	.size		= NFT_EXPR_SIZE(sizeof(struct nft_payload)),
167 	.eval		= nft_payload_eval,
168 	.init		= nft_payload_init,
169 	.dump		= nft_payload_dump,
170 };
171 
172 static inline void nft_csum_replace(__sum16 *sum, __wsum fsum, __wsum tsum)
173 {
174 	*sum = csum_fold(csum_add(csum_sub(~csum_unfold(*sum), fsum), tsum));
175 	if (*sum == 0)
176 		*sum = CSUM_MANGLED_0;
177 }
178 
179 static bool nft_payload_udp_checksum(struct sk_buff *skb, unsigned int thoff)
180 {
181 	struct udphdr *uh, _uh;
182 
183 	uh = skb_header_pointer(skb, thoff, sizeof(_uh), &_uh);
184 	if (!uh)
185 		return false;
186 
187 	return (__force bool)uh->check;
188 }
189 
190 static int nft_payload_l4csum_offset(const struct nft_pktinfo *pkt,
191 				     struct sk_buff *skb,
192 				     unsigned int *l4csum_offset)
193 {
194 	switch (pkt->tprot) {
195 	case IPPROTO_TCP:
196 		*l4csum_offset = offsetof(struct tcphdr, check);
197 		break;
198 	case IPPROTO_UDP:
199 		if (!nft_payload_udp_checksum(skb, pkt->xt.thoff))
200 			return -1;
201 		/* Fall through. */
202 	case IPPROTO_UDPLITE:
203 		*l4csum_offset = offsetof(struct udphdr, check);
204 		break;
205 	case IPPROTO_ICMPV6:
206 		*l4csum_offset = offsetof(struct icmp6hdr, icmp6_cksum);
207 		break;
208 	default:
209 		return -1;
210 	}
211 
212 	*l4csum_offset += pkt->xt.thoff;
213 	return 0;
214 }
215 
216 static int nft_payload_l4csum_update(const struct nft_pktinfo *pkt,
217 				     struct sk_buff *skb,
218 				     __wsum fsum, __wsum tsum)
219 {
220 	int l4csum_offset;
221 	__sum16 sum;
222 
223 	/* If we cannot determine layer 4 checksum offset or this packet doesn't
224 	 * require layer 4 checksum recalculation, skip this packet.
225 	 */
226 	if (nft_payload_l4csum_offset(pkt, skb, &l4csum_offset) < 0)
227 		return 0;
228 
229 	if (skb_copy_bits(skb, l4csum_offset, &sum, sizeof(sum)) < 0)
230 		return -1;
231 
232 	/* Checksum mangling for an arbitrary amount of bytes, based on
233 	 * inet_proto_csum_replace*() functions.
234 	 */
235 	if (skb->ip_summed != CHECKSUM_PARTIAL) {
236 		nft_csum_replace(&sum, fsum, tsum);
237 		if (skb->ip_summed == CHECKSUM_COMPLETE) {
238 			skb->csum = ~csum_add(csum_sub(~(skb->csum), fsum),
239 					      tsum);
240 		}
241 	} else {
242 		sum = ~csum_fold(csum_add(csum_sub(csum_unfold(sum), fsum),
243 					  tsum));
244 	}
245 
246 	if (!skb_make_writable(skb, l4csum_offset + sizeof(sum)) ||
247 	    skb_store_bits(skb, l4csum_offset, &sum, sizeof(sum)) < 0)
248 		return -1;
249 
250 	return 0;
251 }
252 
253 static int nft_payload_csum_inet(struct sk_buff *skb, const u32 *src,
254 				 __wsum fsum, __wsum tsum, int csum_offset)
255 {
256 	__sum16 sum;
257 
258 	if (skb_copy_bits(skb, csum_offset, &sum, sizeof(sum)) < 0)
259 		return -1;
260 
261 	nft_csum_replace(&sum, fsum, tsum);
262 	if (!skb_make_writable(skb, csum_offset + sizeof(sum)) ||
263 	    skb_store_bits(skb, csum_offset, &sum, sizeof(sum)) < 0)
264 		return -1;
265 
266 	return 0;
267 }
268 
269 static void nft_payload_set_eval(const struct nft_expr *expr,
270 				 struct nft_regs *regs,
271 				 const struct nft_pktinfo *pkt)
272 {
273 	const struct nft_payload_set *priv = nft_expr_priv(expr);
274 	struct sk_buff *skb = pkt->skb;
275 	const u32 *src = &regs->data[priv->sreg];
276 	int offset, csum_offset;
277 	__wsum fsum, tsum;
278 
279 	switch (priv->base) {
280 	case NFT_PAYLOAD_LL_HEADER:
281 		if (!skb_mac_header_was_set(skb))
282 			goto err;
283 		offset = skb_mac_header(skb) - skb->data;
284 		break;
285 	case NFT_PAYLOAD_NETWORK_HEADER:
286 		offset = skb_network_offset(skb);
287 		break;
288 	case NFT_PAYLOAD_TRANSPORT_HEADER:
289 		if (!pkt->tprot_set)
290 			goto err;
291 		offset = pkt->xt.thoff;
292 		break;
293 	default:
294 		BUG();
295 	}
296 
297 	csum_offset = offset + priv->csum_offset;
298 	offset += priv->offset;
299 
300 	if ((priv->csum_type == NFT_PAYLOAD_CSUM_INET || priv->csum_flags) &&
301 	    (priv->base != NFT_PAYLOAD_TRANSPORT_HEADER ||
302 	     skb->ip_summed != CHECKSUM_PARTIAL)) {
303 		fsum = skb_checksum(skb, offset, priv->len, 0);
304 		tsum = csum_partial(src, priv->len, 0);
305 
306 		if (priv->csum_type == NFT_PAYLOAD_CSUM_INET &&
307 		    nft_payload_csum_inet(skb, src, fsum, tsum, csum_offset))
308 			goto err;
309 
310 		if (priv->csum_flags &&
311 		    nft_payload_l4csum_update(pkt, skb, fsum, tsum) < 0)
312 			goto err;
313 	}
314 
315 	if (!skb_make_writable(skb, max(offset + priv->len, 0)) ||
316 	    skb_store_bits(skb, offset, src, priv->len) < 0)
317 		goto err;
318 
319 	return;
320 err:
321 	regs->verdict.code = NFT_BREAK;
322 }
323 
324 static int nft_payload_set_init(const struct nft_ctx *ctx,
325 				const struct nft_expr *expr,
326 				const struct nlattr * const tb[])
327 {
328 	struct nft_payload_set *priv = nft_expr_priv(expr);
329 
330 	priv->base        = ntohl(nla_get_be32(tb[NFTA_PAYLOAD_BASE]));
331 	priv->offset      = ntohl(nla_get_be32(tb[NFTA_PAYLOAD_OFFSET]));
332 	priv->len         = ntohl(nla_get_be32(tb[NFTA_PAYLOAD_LEN]));
333 	priv->sreg        = nft_parse_register(tb[NFTA_PAYLOAD_SREG]);
334 
335 	if (tb[NFTA_PAYLOAD_CSUM_TYPE])
336 		priv->csum_type =
337 			ntohl(nla_get_be32(tb[NFTA_PAYLOAD_CSUM_TYPE]));
338 	if (tb[NFTA_PAYLOAD_CSUM_OFFSET])
339 		priv->csum_offset =
340 			ntohl(nla_get_be32(tb[NFTA_PAYLOAD_CSUM_OFFSET]));
341 	if (tb[NFTA_PAYLOAD_CSUM_FLAGS]) {
342 		u32 flags;
343 
344 		flags = ntohl(nla_get_be32(tb[NFTA_PAYLOAD_CSUM_FLAGS]));
345 		if (flags & ~NFT_PAYLOAD_L4CSUM_PSEUDOHDR)
346 			return -EINVAL;
347 
348 		priv->csum_flags = flags;
349 	}
350 
351 	switch (priv->csum_type) {
352 	case NFT_PAYLOAD_CSUM_NONE:
353 	case NFT_PAYLOAD_CSUM_INET:
354 		break;
355 	default:
356 		return -EOPNOTSUPP;
357 	}
358 
359 	return nft_validate_register_load(priv->sreg, priv->len);
360 }
361 
362 static int nft_payload_set_dump(struct sk_buff *skb, const struct nft_expr *expr)
363 {
364 	const struct nft_payload_set *priv = nft_expr_priv(expr);
365 
366 	if (nft_dump_register(skb, NFTA_PAYLOAD_SREG, priv->sreg) ||
367 	    nla_put_be32(skb, NFTA_PAYLOAD_BASE, htonl(priv->base)) ||
368 	    nla_put_be32(skb, NFTA_PAYLOAD_OFFSET, htonl(priv->offset)) ||
369 	    nla_put_be32(skb, NFTA_PAYLOAD_LEN, htonl(priv->len)) ||
370 	    nla_put_be32(skb, NFTA_PAYLOAD_CSUM_TYPE, htonl(priv->csum_type)) ||
371 	    nla_put_be32(skb, NFTA_PAYLOAD_CSUM_OFFSET,
372 			 htonl(priv->csum_offset)) ||
373 	    nla_put_be32(skb, NFTA_PAYLOAD_CSUM_FLAGS, htonl(priv->csum_flags)))
374 		goto nla_put_failure;
375 	return 0;
376 
377 nla_put_failure:
378 	return -1;
379 }
380 
381 static const struct nft_expr_ops nft_payload_set_ops = {
382 	.type		= &nft_payload_type,
383 	.size		= NFT_EXPR_SIZE(sizeof(struct nft_payload_set)),
384 	.eval		= nft_payload_set_eval,
385 	.init		= nft_payload_set_init,
386 	.dump		= nft_payload_set_dump,
387 };
388 
389 static const struct nft_expr_ops *
390 nft_payload_select_ops(const struct nft_ctx *ctx,
391 		       const struct nlattr * const tb[])
392 {
393 	enum nft_payload_bases base;
394 	unsigned int offset, len;
395 
396 	if (tb[NFTA_PAYLOAD_BASE] == NULL ||
397 	    tb[NFTA_PAYLOAD_OFFSET] == NULL ||
398 	    tb[NFTA_PAYLOAD_LEN] == NULL)
399 		return ERR_PTR(-EINVAL);
400 
401 	base = ntohl(nla_get_be32(tb[NFTA_PAYLOAD_BASE]));
402 	switch (base) {
403 	case NFT_PAYLOAD_LL_HEADER:
404 	case NFT_PAYLOAD_NETWORK_HEADER:
405 	case NFT_PAYLOAD_TRANSPORT_HEADER:
406 		break;
407 	default:
408 		return ERR_PTR(-EOPNOTSUPP);
409 	}
410 
411 	if (tb[NFTA_PAYLOAD_SREG] != NULL) {
412 		if (tb[NFTA_PAYLOAD_DREG] != NULL)
413 			return ERR_PTR(-EINVAL);
414 		return &nft_payload_set_ops;
415 	}
416 
417 	if (tb[NFTA_PAYLOAD_DREG] == NULL)
418 		return ERR_PTR(-EINVAL);
419 
420 	offset = ntohl(nla_get_be32(tb[NFTA_PAYLOAD_OFFSET]));
421 	len    = ntohl(nla_get_be32(tb[NFTA_PAYLOAD_LEN]));
422 
423 	if (len <= 4 && is_power_of_2(len) && IS_ALIGNED(offset, len) &&
424 	    base != NFT_PAYLOAD_LL_HEADER)
425 		return &nft_payload_fast_ops;
426 	else
427 		return &nft_payload_ops;
428 }
429 
430 struct nft_expr_type nft_payload_type __read_mostly = {
431 	.name		= "payload",
432 	.select_ops	= nft_payload_select_ops,
433 	.policy		= nft_payload_policy,
434 	.maxattr	= NFTA_PAYLOAD_MAX,
435 	.owner		= THIS_MODULE,
436 };
437