tcp: TCP Fast Open Server - support TFO listeners
[linux-3.10.git] / net / ipv6 / syncookies.c
1 /*
2  *  IPv6 Syncookies implementation for the Linux kernel
3  *
4  *  Authors:
5  *  Glenn Griffin       <ggriffin.kernel@gmail.com>
6  *
7  *  Based on IPv4 implementation by Andi Kleen
8  *  linux/net/ipv4/syncookies.c
9  *
10  *      This program is free software; you can redistribute it and/or
11  *      modify it under the terms of the GNU General Public License
12  *      as published by the Free Software Foundation; either version
13  *      2 of the License, or (at your option) any later version.
14  *
15  */
16
17 #include <linux/tcp.h>
18 #include <linux/random.h>
19 #include <linux/cryptohash.h>
20 #include <linux/kernel.h>
21 #include <net/ipv6.h>
22 #include <net/tcp.h>
23
24 #define COOKIEBITS 24   /* Upper bits store count */
25 #define COOKIEMASK (((__u32)1 << COOKIEBITS) - 1)
26
27 /* Table must be sorted. */
28 static __u16 const msstab[] = {
29         64,
30         512,
31         536,
32         1280 - 60,
33         1480 - 60,
34         1500 - 60,
35         4460 - 60,
36         9000 - 60,
37 };
38
39 /*
40  * This (misnamed) value is the age of syncookie which is permitted.
41  * Its ideal value should be dependent on TCP_TIMEOUT_INIT and
42  * sysctl_tcp_retries1. It's a rather complicated formula (exponential
43  * backoff) to compute at runtime so it's currently hardcoded here.
44  */
45 #define COUNTER_TRIES 4
46
47 static inline struct sock *get_cookie_sock(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
48                                            struct request_sock *req,
49                                            struct dst_entry *dst)
50 {
51         struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
52         struct sock *child;
53
54         child = icsk->icsk_af_ops->syn_recv_sock(sk, skb, req, dst);
55         if (child)
56                 inet_csk_reqsk_queue_add(sk, req, child);
57         else
58                 reqsk_free(req);
59
60         return child;
61 }
62
63 static DEFINE_PER_CPU(__u32 [16 + 5 + SHA_WORKSPACE_WORDS],
64                       ipv6_cookie_scratch);
65
66 static u32 cookie_hash(const struct in6_addr *saddr, const struct in6_addr *daddr,
67                        __be16 sport, __be16 dport, u32 count, int c)
68 {
69         __u32 *tmp = __get_cpu_var(ipv6_cookie_scratch);
70
71         /*
72          * we have 320 bits of information to hash, copy in the remaining
73          * 192 bits required for sha_transform, from the syncookie_secret
74          * and overwrite the digest with the secret
75          */
76         memcpy(tmp + 10, syncookie_secret[c], 44);
77         memcpy(tmp, saddr, 16);
78         memcpy(tmp + 4, daddr, 16);
79         tmp[8] = ((__force u32)sport << 16) + (__force u32)dport;
80         tmp[9] = count;
81         sha_transform(tmp + 16, (__u8 *)tmp, tmp + 16 + 5);
82
83         return tmp[17];
84 }
85
86 static __u32 secure_tcp_syn_cookie(const struct in6_addr *saddr,
87                                    const struct in6_addr *daddr,
88                                    __be16 sport, __be16 dport, __u32 sseq,
89                                    __u32 count, __u32 data)
90 {
91         return (cookie_hash(saddr, daddr, sport, dport, 0, 0) +
92                 sseq + (count << COOKIEBITS) +
93                 ((cookie_hash(saddr, daddr, sport, dport, count, 1) + data)
94                 & COOKIEMASK));
95 }
96
97 static __u32 check_tcp_syn_cookie(__u32 cookie, const struct in6_addr *saddr,
98                                   const struct in6_addr *daddr, __be16 sport,
99                                   __be16 dport, __u32 sseq, __u32 count,
100                                   __u32 maxdiff)
101 {
102         __u32 diff;
103
104         cookie -= cookie_hash(saddr, daddr, sport, dport, 0, 0) + sseq;
105
106         diff = (count - (cookie >> COOKIEBITS)) & ((__u32) -1 >> COOKIEBITS);
107         if (diff >= maxdiff)
108                 return (__u32)-1;
109
110         return (cookie -
111                 cookie_hash(saddr, daddr, sport, dport, count - diff, 1))
112                 & COOKIEMASK;
113 }
114
115 __u32 cookie_v6_init_sequence(struct sock *sk, const struct sk_buff *skb, __u16 *mssp)
116 {
117         const struct ipv6hdr *iph = ipv6_hdr(skb);
118         const struct tcphdr *th = tcp_hdr(skb);
119         int mssind;
120         const __u16 mss = *mssp;
121
122         tcp_synq_overflow(sk);
123
124         for (mssind = ARRAY_SIZE(msstab) - 1; mssind ; mssind--)
125                 if (mss >= msstab[mssind])
126                         break;
127
128         *mssp = msstab[mssind];
129
130         NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk), LINUX_MIB_SYNCOOKIESSENT);
131
132         return secure_tcp_syn_cookie(&iph->saddr, &iph->daddr, th->source,
133                                      th->dest, ntohl(th->seq),
134                                      jiffies / (HZ * 60), mssind);
135 }
136
137 static inline int cookie_check(const struct sk_buff *skb, __u32 cookie)
138 {
139         const struct ipv6hdr *iph = ipv6_hdr(skb);
140         const struct tcphdr *th = tcp_hdr(skb);
141         __u32 seq = ntohl(th->seq) - 1;
142         __u32 mssind = check_tcp_syn_cookie(cookie, &iph->saddr, &iph->daddr,
143                                             th->source, th->dest, seq,
144                                             jiffies / (HZ * 60), COUNTER_TRIES);
145
146         return mssind < ARRAY_SIZE(msstab) ? msstab[mssind] : 0;
147 }
148
149 struct sock *cookie_v6_check(struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
150 {
151         struct tcp_options_received tcp_opt;
152         const u8 *hash_location;
153         struct inet_request_sock *ireq;
154         struct inet6_request_sock *ireq6;
155         struct tcp_request_sock *treq;
156         struct ipv6_pinfo *np = inet6_sk(sk);
157         struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
158         const struct tcphdr *th = tcp_hdr(skb);
159         __u32 cookie = ntohl(th->ack_seq) - 1;
160         struct sock *ret = sk;
161         struct request_sock *req;
162         int mss;
163         struct dst_entry *dst;
164         __u8 rcv_wscale;
165         bool ecn_ok = false;
166
167         if (!sysctl_tcp_syncookies || !th->ack || th->rst)
168                 goto out;
169
170         if (tcp_synq_no_recent_overflow(sk) ||
171                 (mss = cookie_check(skb, cookie)) == 0) {
172                 NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk), LINUX_MIB_SYNCOOKIESFAILED);
173                 goto out;
174         }
175
176         NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk), LINUX_MIB_SYNCOOKIESRECV);
177
178         /* check for timestamp cookie support */
179         memset(&tcp_opt, 0, sizeof(tcp_opt));
180         tcp_parse_options(skb, &tcp_opt, &hash_location, 0, NULL);
181
182         if (!cookie_check_timestamp(&tcp_opt, &ecn_ok))
183                 goto out;
184
185         ret = NULL;
186         req = inet6_reqsk_alloc(&tcp6_request_sock_ops);
187         if (!req)
188                 goto out;
189
190         ireq = inet_rsk(req);
191         ireq6 = inet6_rsk(req);
192         treq = tcp_rsk(req);
193         treq->listener = NULL;
194
195         if (security_inet_conn_request(sk, skb, req))
196                 goto out_free;
197
198         req->mss = mss;
199         ireq->rmt_port = th->source;
200         ireq->loc_port = th->dest;
201         ireq6->rmt_addr = ipv6_hdr(skb)->saddr;
202         ireq6->loc_addr = ipv6_hdr(skb)->daddr;
203         if (ipv6_opt_accepted(sk, skb) ||
204             np->rxopt.bits.rxinfo || np->rxopt.bits.rxoinfo ||
205             np->rxopt.bits.rxhlim || np->rxopt.bits.rxohlim) {
206                 atomic_inc(&skb->users);
207                 ireq6->pktopts = skb;
208         }
209
210         ireq6->iif = sk->sk_bound_dev_if;
211         /* So that link locals have meaning */
212         if (!sk->sk_bound_dev_if &&
213             ipv6_addr_type(&ireq6->rmt_addr) & IPV6_ADDR_LINKLOCAL)
214                 ireq6->iif = inet6_iif(skb);
215
216         req->expires = 0UL;
217         req->retrans = 0;
218         ireq->ecn_ok            = ecn_ok;
219         ireq->snd_wscale        = tcp_opt.snd_wscale;
220         ireq->sack_ok           = tcp_opt.sack_ok;
221         ireq->wscale_ok         = tcp_opt.wscale_ok;
222         ireq->tstamp_ok         = tcp_opt.saw_tstamp;
223         req->ts_recent          = tcp_opt.saw_tstamp ? tcp_opt.rcv_tsval : 0;
224         treq->snt_synack        = tcp_opt.saw_tstamp ? tcp_opt.rcv_tsecr : 0;
225         treq->rcv_isn = ntohl(th->seq) - 1;
226         treq->snt_isn = cookie;
227
228         /*
229          * We need to lookup the dst_entry to get the correct window size.
230          * This is taken from tcp_v6_syn_recv_sock.  Somebody please enlighten
231          * me if there is a preferred way.
232          */
233         {
234                 struct in6_addr *final_p, final;
235                 struct flowi6 fl6;
236                 memset(&fl6, 0, sizeof(fl6));
237                 fl6.flowi6_proto = IPPROTO_TCP;
238                 fl6.daddr = ireq6->rmt_addr;
239                 final_p = fl6_update_dst(&fl6, np->opt, &final);
240                 fl6.saddr = ireq6->loc_addr;
241                 fl6.flowi6_oif = sk->sk_bound_dev_if;
242                 fl6.flowi6_mark = sk->sk_mark;
243                 fl6.fl6_dport = inet_rsk(req)->rmt_port;
244                 fl6.fl6_sport = inet_sk(sk)->inet_sport;
245                 security_req_classify_flow(req, flowi6_to_flowi(&fl6));
246
247                 dst = ip6_dst_lookup_flow(sk, &fl6, final_p, false);
248                 if (IS_ERR(dst))
249                         goto out_free;
250         }
251
252         req->window_clamp = tp->window_clamp ? :dst_metric(dst, RTAX_WINDOW);
253         tcp_select_initial_window(tcp_full_space(sk), req->mss,
254                                   &req->rcv_wnd, &req->window_clamp,
255                                   ireq->wscale_ok, &rcv_wscale,
256                                   dst_metric(dst, RTAX_INITRWND));
257
258         ireq->rcv_wscale = rcv_wscale;
259
260         ret = get_cookie_sock(sk, skb, req, dst);
261 out:
262         return ret;
263 out_free:
264         reqsk_free(req);
265         return NULL;
266 }
267