IPv6: fix DESYNC_FACTOR
authorJiri Bohac <jbohac@suse.cz>
Thu, 13 Oct 2016 16:52:15 +0000 (18:52 +0200)
committerDavid S. Miller <davem@davemloft.net>
Fri, 14 Oct 2016 14:59:15 +0000 (10:59 -0400)
The IPv6 temporary address generation uses a variable called DESYNC_FACTOR
to prevent hosts updating the addresses at the same time. Quoting RFC 4941:

   ... The value DESYNC_FACTOR is a random value (different for each
   client) that ensures that clients don't synchronize with each other and
   generate new addresses at exactly the same time ...

DESYNC_FACTOR is defined as:

   DESYNC_FACTOR -- A random value within the range 0 - MAX_DESYNC_FACTOR.
   It is computed once at system start (rather than each time it is used)
   and must never be greater than (TEMP_VALID_LIFETIME - REGEN_ADVANCE).

First, I believe the RFC has a typo in it and meant to say: "and must
never be greater than (TEMP_PREFERRED_LIFETIME - REGEN_ADVANCE)"

The reason is that at various places in the RFC, DESYNC_FACTOR is used in
a calculation like (TEMP_PREFERRED_LIFETIME - DESYNC_FACTOR) or
(TEMP_PREFERRED_LIFETIME - REGEN_ADVANCE - DESYNC_FACTOR). It needs to be
smaller than (TEMP_PREFERRED_LIFETIME - REGEN_ADVANCE) for the result of
these calculations to be larger than zero. It's never used in a
calculation together with TEMP_VALID_LIFETIME.

I already submitted an errata to the rfc-editor:
https://www.rfc-editor.org/errata_search.php?rfc=4941

The Linux implementation of DESYNC_FACTOR is very wrong:
max_desync_factor is used in places DESYNC_FACTOR should be used.
max_desync_factor is initialized to the RFC-recommended value for
MAX_DESYNC_FACTOR (600) but the whole point is to get a _random_ value.

And nothing ensures that the value used is not greater than
(TEMP_PREFERRED_LIFETIME - REGEN_ADVANCE), which leads to underflows.  The
effect can easily be observed when setting the temp_prefered_lft sysctl
e.g. to 60. The preferred lifetime of the temporary addresses will be
bogus.

TEMP_PREFERRED_LIFETIME and REGEN_ADVANCE are not constants and can be
influenced by these three sysctls: regen_max_retry, dad_transmits and
temp_prefered_lft. Thus, the upper bound for desync_factor needs to be
re-calculated each time a new address is generated and if desync_factor is
larger than the new upper bound, a new random value needs to be
re-generated.

And since we already have max_desync_factor configurable per interface, we
also need to calculate and store desync_factor per interface.

Signed-off-by: Jiri Bohac <jbohac@suse.cz>
Signed-off-by: David S. Miller <davem@davemloft.net>
include/net/if_inet6.h
net/ipv6/addrconf.c

index ae70735..b0576cb 100644 (file)
@@ -190,6 +190,7 @@ struct inet6_dev {
        __u32                   if_flags;
        int                     dead;
 
+       u32                     desync_factor;
        u8                      rndid[8];
        struct list_head        tempaddr_list;
 
index 58c3d73..cc7c26d 100644 (file)
@@ -422,6 +422,7 @@ static struct inet6_dev *ipv6_add_dev(struct net_device *dev)
 #endif
 
        INIT_LIST_HEAD(&ndev->tempaddr_list);
+       ndev->desync_factor = U32_MAX;
        if ((dev->flags&IFF_LOOPBACK) ||
            dev->type == ARPHRD_TUNNEL ||
            dev->type == ARPHRD_TUNNEL6 ||
@@ -1183,6 +1184,7 @@ static int ipv6_create_tempaddr(struct inet6_ifaddr *ifp, struct inet6_ifaddr *i
        int ret = 0;
        u32 addr_flags;
        unsigned long now = jiffies;
+       long max_desync_factor;
 
        write_lock_bh(&idev->lock);
        if (ift) {
@@ -1218,20 +1220,41 @@ retry:
        ipv6_try_regen_rndid(idev, tmpaddr);
        memcpy(&addr.s6_addr[8], idev->rndid, 8);
        age = (now - ifp->tstamp) / HZ;
+
+       regen_advance = idev->cnf.regen_max_retry *
+                       idev->cnf.dad_transmits *
+                       NEIGH_VAR(idev->nd_parms, RETRANS_TIME) / HZ;
+
+       /* recalculate max_desync_factor each time and update
+        * idev->desync_factor if it's larger
+        */
+       max_desync_factor = min_t(__u32,
+                                 idev->cnf.max_desync_factor,
+                                 idev->cnf.temp_prefered_lft - regen_advance);
+
+       if (unlikely(idev->desync_factor > max_desync_factor)) {
+               if (max_desync_factor > 0) {
+                       get_random_bytes(&idev->desync_factor,
+                                        sizeof(idev->desync_factor));
+                       idev->desync_factor %= max_desync_factor;
+               } else {
+                       idev->desync_factor = 0;
+               }
+       }
+
        tmp_valid_lft = min_t(__u32,
                              ifp->valid_lft,
                              idev->cnf.temp_valid_lft + age);
-       tmp_prefered_lft = min_t(__u32,
-                                ifp->prefered_lft,
-                                idev->cnf.temp_prefered_lft + age -
-                                idev->cnf.max_desync_factor);
+       tmp_prefered_lft = idev->cnf.temp_prefered_lft + age -
+                           idev->desync_factor;
+       /* guard against underflow in case of concurrent updates to cnf */
+       if (unlikely(tmp_prefered_lft < 0))
+               tmp_prefered_lft = 0;
+       tmp_prefered_lft = min_t(__u32, ifp->prefered_lft, tmp_prefered_lft);
        tmp_plen = ifp->prefix_len;
        tmp_tstamp = ifp->tstamp;
        spin_unlock_bh(&ifp->lock);
 
-       regen_advance = idev->cnf.regen_max_retry *
-                       idev->cnf.dad_transmits *
-                       NEIGH_VAR(idev->nd_parms, RETRANS_TIME) / HZ;
        write_unlock_bh(&idev->lock);
 
        /* A temporary address is created only if this calculated Preferred
@@ -2316,7 +2339,7 @@ static void manage_tempaddrs(struct inet6_dev *idev,
                        max_valid = 0;
 
                max_prefered = idev->cnf.temp_prefered_lft -
-                              idev->cnf.max_desync_factor - age;
+                              idev->desync_factor - age;
                if (max_prefered < 0)
                        max_prefered = 0;