net/netfilter/ipset/ip_set_hash_ipport.c

   1 /* Copyright (C) 2003-2011 Jozsef Kadlecsik <kadlec@blackhole.kfki.hu>
   2  *
   3  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
   4  * it under the terms of the GNU General Public License version 2 as
   5  * published by the Free Software Foundation.
   6  */
   7
   8 /* Kernel module implementing an IP set type: the hash:ip,port type */
   9
  10 #include <linux/jhash.h>
  11 #include <linux/module.h>
  12 #include <linux/ip.h>
  13 #include <linux/skbuff.h>
  14 #include <linux/errno.h>
  15 #include <linux/uaccess.h>
  16 #include <linux/bitops.h>
  17 #include <linux/spinlock.h>
  18 #include <linux/random.h>
  19 #include <net/ip.h>
  20 #include <net/ipv6.h>
  21 #include <net/netlink.h>
  22 #include <net/tcp.h>
  23
  24 #include <linux/netfilter.h>
  25 #include <linux/netfilter/ipset/pfxlen.h>
  26 #include <linux/netfilter/ipset/ip_set.h>
  27 #include <linux/netfilter/ipset/ip_set_timeout.h>
  28 #include <linux/netfilter/ipset/ip_set_getport.h>
  29 #include <linux/netfilter/ipset/ip_set_hash.h>
  30
  31 MODULE_LICENSE("GPL");
  32 MODULE_AUTHOR("Jozsef Kadlecsik <kadlec@blackhole.kfki.hu>");
  33 MODULE_DESCRIPTION("hash:ip,port type of IP sets");
  34 MODULE_ALIAS("ip_set_hash:ip,port");
  35
  36 /* Type specific function prefix */
  37 #define TYPE            hash_ipport
  38
  39 static bool
  40 hash_ipport_same_set(const struct ip_set *a, const struct ip_set *b);
  41
  42 #define hash_ipport4_same_set   hash_ipport_same_set
  43 #define hash_ipport6_same_set   hash_ipport_same_set
  44
  45 /* The type variant functions: IPv4 */
  46
  47 /* Member elements without timeout */
  48 struct hash_ipport4_elem {
  49         __be32 ip;
  50         __be16 port;
  51         u8 proto;
  52         u8 padding;
  53 };
  54
  55 /* Member elements with timeout support */
  56 struct hash_ipport4_telem {
  57         __be32 ip;
  58         __be16 port;
  59         u8 proto;
  60         u8 padding;
  61         unsigned long timeout;
  62 };
  63
  64 static inline bool
  65 hash_ipport4_data_equal(const struct hash_ipport4_elem *ip1,
  66                         const struct hash_ipport4_elem *ip2)
  67 {
  68         return ip1->ip == ip2->ip &&
  69                ip1->port == ip2->port &&
  70                ip1->proto == ip2->proto;
  71 }
  72
  73 static inline bool
  74 hash_ipport4_data_isnull(const struct hash_ipport4_elem *elem)
  75 {
  76         return elem->proto == 0;
  77 }
  78
  79 static inline void
  80 hash_ipport4_data_copy(struct hash_ipport4_elem *dst,
  81                        const struct hash_ipport4_elem *src)
  82 {
  83         dst->ip = src->ip;
  84         dst->port = src->port;
  85         dst->proto = src->proto;
  86 }
  87
  88 static inline void
  89 hash_ipport4_data_zero_out(struct hash_ipport4_elem *elem)
  90 {
  91         elem->proto = 0;
  92 }
  93
  94 static bool
  95 hash_ipport4_data_list(struct sk_buff *skb,
  96                        const struct hash_ipport4_elem *data)
  97 {
  98         NLA_PUT_IPADDR4(skb, IPSET_ATTR_IP, data->ip);
  99         NLA_PUT_NET16(skb, IPSET_ATTR_PORT, data->port);
 100         NLA_PUT_U8(skb, IPSET_ATTR_PROTO, data->proto);
 101         return 0;
 102
 103 nla_put_failure:
 104         return 1;
 105 }
 106
 107 static bool
 108 hash_ipport4_data_tlist(struct sk_buff *skb,
 109                         const struct hash_ipport4_elem *data)
 110 {
 111         const struct hash_ipport4_telem *tdata =
 112                 (const struct hash_ipport4_telem *)data;
 113
 114         NLA_PUT_IPADDR4(skb, IPSET_ATTR_IP, tdata->ip);
 115         NLA_PUT_NET16(skb, IPSET_ATTR_PORT, tdata->port);
 116         NLA_PUT_U8(skb, IPSET_ATTR_PROTO, data->proto);
 117         NLA_PUT_NET32(skb, IPSET_ATTR_TIMEOUT,
 118                       htonl(ip_set_timeout_get(tdata->timeout)));
 119
 120         return 0;
 121
 122 nla_put_failure:
 123         return 1;
 124 }
 125
 126 #define PF              4
 127 #define HOST_MASK       32
 128 #include <linux/netfilter/ipset/ip_set_ahash.h>
 129
 130 static int
 131 hash_ipport4_kadt(struct ip_set *set, const struct sk_buff *skb,
 132                   enum ipset_adt adt, u8 pf, u8 dim, u8 flags)
 133 {
 134         const struct ip_set_hash *h = set->data;
 135         ipset_adtfn adtfn = set->variant->adt[adt];
 136         struct hash_ipport4_elem data = { };
 137
 138         if (!ip_set_get_ip4_port(skb, flags & IPSET_DIM_TWO_SRC,
 139                                  &data.port, &data.proto))
 140                 return -EINVAL;
 141
 142         ip4addrptr(skb, flags & IPSET_DIM_ONE_SRC, &data.ip);
 143
 144         return adtfn(set, &data, h->timeout);
 145 }
 146
 147 static int
 148 hash_ipport4_uadt(struct ip_set *set, struct nlattr *tb[],
 149                   enum ipset_adt adt, u32 *lineno, u32 flags)
 150 {
 151         const struct ip_set_hash *h = set->data;
 152         ipset_adtfn adtfn = set->variant->adt[adt];
 153         struct hash_ipport4_elem data = { };
 154         u32 ip, ip_to, p, port, port_to;
 155         u32 timeout = h->timeout;
 156         int ret;
 157
 158         if (unlikely(!tb[IPSET_ATTR_IP] ||
 159                      !ip_set_attr_netorder(tb, IPSET_ATTR_PORT) ||
 160                      !ip_set_optattr_netorder(tb, IPSET_ATTR_PORT_TO) ||
 161                      !ip_set_optattr_netorder(tb, IPSET_ATTR_TIMEOUT)))
 162                 return -IPSET_ERR_PROTOCOL;
 163
 164         if (tb[IPSET_ATTR_LINENO])
 165                 *lineno = nla_get_u32(tb[IPSET_ATTR_LINENO]);
 166
 167         ret = ip_set_get_ipaddr4(tb[IPSET_ATTR_IP], &data.ip);
 168         if (ret)
 169                 return ret;
 170
 171         if (tb[IPSET_ATTR_PORT])
 172                 data.port = nla_get_be16(tb[IPSET_ATTR_PORT]);
 173         else
 174                 return -IPSET_ERR_PROTOCOL;
 175
 176         if (tb[IPSET_ATTR_PROTO]) {
 177                 data.proto = nla_get_u8(tb[IPSET_ATTR_PROTO]);
 178
 179                 if (data.proto == 0)
 180                         return -IPSET_ERR_INVALID_PROTO;
 181         } else
 182                 return -IPSET_ERR_MISSING_PROTO;
 183
 184         switch (data.proto) {
 185         case IPPROTO_UDP:
 186         case IPPROTO_TCP:
 187         case IPPROTO_ICMP:
 188                 break;
 189         default:
 190                 data.port = 0;
 191                 break;
 192         }
 193
 194         if (tb[IPSET_ATTR_TIMEOUT]) {
 195                 if (!with_timeout(h->timeout))
 196                         return -IPSET_ERR_TIMEOUT;
 197                 timeout = ip_set_timeout_uget(tb[IPSET_ATTR_TIMEOUT]);
 198         }
 199
 200         if (adt == IPSET_TEST ||
 201             !(data.proto == IPPROTO_TCP || data.proto == IPPROTO_UDP) ||
 202             !(tb[IPSET_ATTR_IP_TO] || tb[IPSET_ATTR_CIDR] ||
 203               tb[IPSET_ATTR_PORT_TO])) {
 204                 ret = adtfn(set, &data, timeout);
 205                 return ip_set_eexist(ret, flags) ? 0 : ret;
 206         }
 207
 208         ip = ntohl(data.ip);
 209         if (tb[IPSET_ATTR_IP_TO]) {
 210                 ret = ip_set_get_hostipaddr4(tb[IPSET_ATTR_IP_TO], &ip_to);
 211                 if (ret)
 212                         return ret;
 213                 if (ip > ip_to)
 214                         swap(ip, ip_to);
 215         } else if (tb[IPSET_ATTR_CIDR]) {
 216                 u8 cidr = nla_get_u8(tb[IPSET_ATTR_CIDR]);
 217
 218                 if (cidr > 32)
 219                         return -IPSET_ERR_INVALID_CIDR;
 220                 ip &= ip_set_hostmask(cidr);
 221                 ip_to = ip | ~ip_set_hostmask(cidr);
 222         } else
 223                 ip_to = ip;
 224
 225         port = ntohs(data.port);
 226         if (tb[IPSET_ATTR_PORT_TO]) {
 227                 port_to = ip_set_get_h16(tb[IPSET_ATTR_PORT_TO]);
 228                 if (port > port_to)
 229                         swap(port, port_to);
 230         } else
 231                 port_to = port;
 232
 233         for (; !before(ip_to, ip); ip++)
 234                 for (p = port; p <= port_to; p++) {
 235                         data.ip = htonl(ip);
 236                         data.port = htons(p);
 237                         ret = adtfn(set, &data, timeout);
 238
 239                         if (ret && !ip_set_eexist(ret, flags))
 240                                 return ret;
 241                         else
 242                                 ret = 0;
 243                 }
 244         return ret;
 245 }
 246
 247 static bool
 248 hash_ipport_same_set(const struct ip_set *a, const struct ip_set *b)
 249 {
 250         const struct ip_set_hash *x = a->data;
 251         const struct ip_set_hash *y = b->data;
 252
 253         /* Resizing changes htable_bits, so we ignore it */
 254         return x->maxelem == y->maxelem &&
 255                x->timeout == y->timeout;
 256 }
 257
 258 /* The type variant functions: IPv6 */
 259
 260 struct hash_ipport6_elem {
 261         union nf_inet_addr ip;
 262         __be16 port;
 263         u8 proto;
 264         u8 padding;
 265 };
 266
 267 struct hash_ipport6_telem {
 268         union nf_inet_addr ip;
 269         __be16 port;
 270         u8 proto;
 271         u8 padding;
 272         unsigned long timeout;
 273 };
 274
 275 static inline bool
 276 hash_ipport6_data_equal(const struct hash_ipport6_elem *ip1,
 277                         const struct hash_ipport6_elem *ip2)
 278 {
 279         return ipv6_addr_cmp(&ip1->ip.in6, &ip2->ip.in6) == 0 &&
 280                ip1->port == ip2->port &&
 281                ip1->proto == ip2->proto;
 282 }
 283
 284 static inline bool
 285 hash_ipport6_data_isnull(const struct hash_ipport6_elem *elem)
 286 {
 287         return elem->proto == 0;
 288 }
 289
 290 static inline void
 291 hash_ipport6_data_copy(struct hash_ipport6_elem *dst,
 292                        const struct hash_ipport6_elem *src)
 293 {
 294         memcpy(dst, src, sizeof(*dst));
 295 }
 296
 297 static inline void
 298 hash_ipport6_data_zero_out(struct hash_ipport6_elem *elem)
 299 {
 300         elem->proto = 0;
 301 }
 302
 303 static bool
 304 hash_ipport6_data_list(struct sk_buff *skb,
 305                        const struct hash_ipport6_elem *data)
 306 {
 307         NLA_PUT_IPADDR6(skb, IPSET_ATTR_IP, &data->ip);
 308         NLA_PUT_NET16(skb, IPSET_ATTR_PORT, data->port);
 309         NLA_PUT_U8(skb, IPSET_ATTR_PROTO, data->proto);
 310         return 0;
 311
 312 nla_put_failure:
 313         return 1;
 314 }
 315
 316 static bool
 317 hash_ipport6_data_tlist(struct sk_buff *skb,
 318                         const struct hash_ipport6_elem *data)
 319 {
 320         const struct hash_ipport6_telem *e =
 321                 (const struct hash_ipport6_telem *)data;
 322
 323         NLA_PUT_IPADDR6(skb, IPSET_ATTR_IP, &e->ip);
 324         NLA_PUT_NET16(skb, IPSET_ATTR_PORT, data->port);
 325         NLA_PUT_U8(skb, IPSET_ATTR_PROTO, data->proto);
 326         NLA_PUT_NET32(skb, IPSET_ATTR_TIMEOUT,
 327                       htonl(ip_set_timeout_get(e->timeout)));
 328         return 0;
 329
 330 nla_put_failure:
 331         return 1;
 332 }
 333
 334 #undef PF
 335 #undef HOST_MASK
 336
 337 #define PF              6
 338 #define HOST_MASK       128
 339 #include <linux/netfilter/ipset/ip_set_ahash.h>
 340
 341 static int
 342 hash_ipport6_kadt(struct ip_set *set, const struct sk_buff *skb,
 343                   enum ipset_adt adt, u8 pf, u8 dim, u8 flags)
 344 {
 345         const struct ip_set_hash *h = set->data;
 346         ipset_adtfn adtfn = set->variant->adt[adt];
 347         struct hash_ipport6_elem data = { };
 348
 349         if (!ip_set_get_ip6_port(skb, flags & IPSET_DIM_TWO_SRC,
 350                                  &data.port, &data.proto))
 351                 return -EINVAL;
 352
 353         ip6addrptr(skb, flags & IPSET_DIM_ONE_SRC, &data.ip.in6);
 354
 355         return adtfn(set, &data, h->timeout);
 356 }
 357
 358 static int
 359 hash_ipport6_uadt(struct ip_set *set, struct nlattr *tb[],
 360                   enum ipset_adt adt, u32 *lineno, u32 flags)
 361 {
 362         const struct ip_set_hash *h = set->data;
 363         ipset_adtfn adtfn = set->variant->adt[adt];
 364         struct hash_ipport6_elem data = { };
 365         u32 port, port_to;
 366         u32 timeout = h->timeout;
 367         int ret;
 368
 369         if (unlikely(!tb[IPSET_ATTR_IP] ||
 370                      !ip_set_attr_netorder(tb, IPSET_ATTR_PORT) ||
 371                      !ip_set_optattr_netorder(tb, IPSET_ATTR_PORT_TO) ||
 372                      !ip_set_optattr_netorder(tb, IPSET_ATTR_TIMEOUT) ||
 373                      tb[IPSET_ATTR_IP_TO] ||
 374                      tb[IPSET_ATTR_CIDR]))
 375                 return -IPSET_ERR_PROTOCOL;
 376
 377         if (tb[IPSET_ATTR_LINENO])
 378                 *lineno = nla_get_u32(tb[IPSET_ATTR_LINENO]);
 379
 380         ret = ip_set_get_ipaddr6(tb[IPSET_ATTR_IP], &data.ip);
 381         if (ret)
 382                 return ret;
 383
 384         if (tb[IPSET_ATTR_PORT])
 385                 data.port = nla_get_be16(tb[IPSET_ATTR_PORT]);
 386         else
 387                 return -IPSET_ERR_PROTOCOL;
 388
 389         if (tb[IPSET_ATTR_PROTO]) {
 390                 data.proto = nla_get_u8(tb[IPSET_ATTR_PROTO]);
 391
 392                 if (data.proto == 0)
 393                         return -IPSET_ERR_INVALID_PROTO;
 394         } else
 395                 return -IPSET_ERR_MISSING_PROTO;
 396
 397         switch (data.proto) {
 398         case IPPROTO_UDP:
 399         case IPPROTO_TCP:
 400         case IPPROTO_ICMPV6:
 401                 break;
 402         default:
 403                 data.port = 0;
 404                 break;
 405         }
 406
 407         if (tb[IPSET_ATTR_TIMEOUT]) {
 408                 if (!with_timeout(h->timeout))
 409                         return -IPSET_ERR_TIMEOUT;
 410                 timeout = ip_set_timeout_uget(tb[IPSET_ATTR_TIMEOUT]);
 411         }
 412
 413         if (adt == IPSET_TEST ||
 414             !(data.proto == IPPROTO_TCP || data.proto == IPPROTO_UDP) ||
 415             !tb[IPSET_ATTR_PORT_TO]) {
 416                 ret = adtfn(set, &data, timeout);
 417                 return ip_set_eexist(ret, flags) ? 0 : ret;
 418         }
 419
 420         port = ntohs(data.port);
 421         port_to = ip_set_get_h16(tb[IPSET_ATTR_PORT_TO]);
 422         if (port > port_to)
 423                 swap(port, port_to);
 424
 425         for (; port <= port_to; port++) {
 426                 data.port = htons(port);
 427                 ret = adtfn(set, &data, timeout);
 428
 429                 if (ret && !ip_set_eexist(ret, flags))
 430                         return ret;
 431                 else
 432                         ret = 0;
 433         }
 434         return ret;
 435 }
 436
 437 /* Create hash:ip type of sets */
 438
 439 static int
 440 hash_ipport_create(struct ip_set *set, struct nlattr *tb[], u32 flags)
 441 {
 442         struct ip_set_hash *h;
 443         u32 hashsize = IPSET_DEFAULT_HASHSIZE, maxelem = IPSET_DEFAULT_MAXELEM;
 444         u8 hbits;
 445
 446         if (!(set->family == AF_INET || set->family == AF_INET6))
 447                 return -IPSET_ERR_INVALID_FAMILY;
 448
 449         if (unlikely(!ip_set_optattr_netorder(tb, IPSET_ATTR_HASHSIZE) ||
 450                      !ip_set_optattr_netorder(tb, IPSET_ATTR_MAXELEM) ||
 451                      !ip_set_optattr_netorder(tb, IPSET_ATTR_TIMEOUT)))
 452                 return -IPSET_ERR_PROTOCOL;
 453
 454         if (tb[IPSET_ATTR_HASHSIZE]) {
 455                 hashsize = ip_set_get_h32(tb[IPSET_ATTR_HASHSIZE]);
 456                 if (hashsize < IPSET_MIMINAL_HASHSIZE)
 457                         hashsize = IPSET_MIMINAL_HASHSIZE;
 458         }
 459
 460         if (tb[IPSET_ATTR_MAXELEM])
 461                 maxelem = ip_set_get_h32(tb[IPSET_ATTR_MAXELEM]);
 462
 463         h = kzalloc(sizeof(*h), GFP_KERNEL);
 464         if (!h)
 465                 return -ENOMEM;
 466
 467         h->maxelem = maxelem;
 468         get_random_bytes(&h->initval, sizeof(h->initval));
 469         h->timeout = IPSET_NO_TIMEOUT;
 470
 471         hbits = htable_bits(hashsize);
 472         h->table = ip_set_alloc(
 473                         sizeof(struct htable)
 474                         + jhash_size(hbits) * sizeof(struct hbucket));
 475         if (!h->table) {
 476                 kfree(h);
 477                 return -ENOMEM;
 478         }
 479         h->table->htable_bits = hbits;
 480
 481         set->data = h;
 482
 483         if (tb[IPSET_ATTR_TIMEOUT]) {
 484                 h->timeout = ip_set_timeout_uget(tb[IPSET_ATTR_TIMEOUT]);
 485
 486                 set->variant = set->family == AF_INET
 487                         ? &hash_ipport4_tvariant : &hash_ipport6_tvariant;
 488
 489                 if (set->family == AF_INET)
 490                         hash_ipport4_gc_init(set);
 491                 else
 492                         hash_ipport6_gc_init(set);
 493         } else {
 494                 set->variant = set->family == AF_INET
 495                         ? &hash_ipport4_variant : &hash_ipport6_variant;
 496         }
 497
 498         pr_debug("create %s hashsize %u (%u) maxelem %u: %p(%p)\n",
 499                  set->name, jhash_size(h->table->htable_bits),
 500                  h->table->htable_bits, h->maxelem, set->data, h->table);
 501
 502         return 0;
 503 }
 504
 505 static struct ip_set_type hash_ipport_type __read_mostly = {
 506         .name           = "hash:ip,port",
 507         .protocol       = IPSET_PROTOCOL,
 508         .features       = IPSET_TYPE_IP | IPSET_TYPE_PORT,
 509         .dimension      = IPSET_DIM_TWO,
 510         .family         = AF_UNSPEC,
 511         .revision       = 0,
 512         .create         = hash_ipport_create,
 513         .create_policy  = {
 514                 [IPSET_ATTR_HASHSIZE]   = { .type = NLA_U32 },
 515                 [IPSET_ATTR_MAXELEM]    = { .type = NLA_U32 },
 516                 [IPSET_ATTR_PROBES]     = { .type = NLA_U8 },
 517                 [IPSET_ATTR_RESIZE]     = { .type = NLA_U8  },
 518                 [IPSET_ATTR_PROTO]      = { .type = NLA_U8 },
 519                 [IPSET_ATTR_TIMEOUT]    = { .type = NLA_U32 },
 520         },
 521         .adt_policy     = {
 522                 [IPSET_ATTR_IP]         = { .type = NLA_NESTED },
 523                 [IPSET_ATTR_IP_TO]      = { .type = NLA_NESTED },
 524                 [IPSET_ATTR_PORT]       = { .type = NLA_U16 },
 525                 [IPSET_ATTR_PORT_TO]    = { .type = NLA_U16 },
 526                 [IPSET_ATTR_CIDR]       = { .type = NLA_U8 },
 527                 [IPSET_ATTR_PROTO]      = { .type = NLA_U8 },
 528                 [IPSET_ATTR_TIMEOUT]    = { .type = NLA_U32 },
 529                 [IPSET_ATTR_LINENO]     = { .type = NLA_U32 },
 530         },
 531         .me             = THIS_MODULE,
 532 };
 533
 534 static int __init
 535 hash_ipport_init(void)
 536 {
 537         return ip_set_type_register(&hash_ipport_type);
 538 }
 539
 540 static void __exit
 541 hash_ipport_fini(void)
 542 {
 543         ip_set_type_unregister(&hash_ipport_type);
 544 }
 545
 546 module_init(hash_ipport_init);
 547 module_exit(hash_ipport_fini);