← Back to branch summary

~ubuntu-branches/ubuntu/precise/linux-lowlatency/precise

« back to all changes in this revision

Viewing changes to net/ipv4/syncookies.c

  • Committer: Package Import Robot
  • Author(s): Alessio Igor Bogani
  • Date: 2011-10-26 11:13:05 UTC
  • Revision ID: package-import@ubuntu.com-20111026111305-tz023xykf0i6eosh
Tags: upstream-3.2.0
Import upstream version 3.2.0

Show diffs side-by-side

added added

removed removed

Lines of Context:
net/ipv4/syncookies.c
 
1
/*
 
2
 *  Syncookies implementation for the Linux kernel
 
3
 *
 
4
 *  Copyright (C) 1997 Andi Kleen
 
5
 *  Based on ideas by D.J.Bernstein and Eric Schenk.
 
6
 *
 
7
 *      This program is free software; you can redistribute it and/or
 
8
 *      modify it under the terms of the GNU General Public License
 
9
 *      as published by the Free Software Foundation; either version
 
10
 *      2 of the License, or (at your option) any later version.
 
11
 */
 
12
 
 
13
#include <linux/tcp.h>
 
14
#include <linux/slab.h>
 
15
#include <linux/random.h>
 
16
#include <linux/cryptohash.h>
 
17
#include <linux/kernel.h>
 
18
#include <linux/export.h>
 
19
#include <net/tcp.h>
 
20
#include <net/route.h>
 
21
 
 
22
/* Timestamps: lowest bits store TCP options */
 
23
#define TSBITS 6
 
24
#define TSMASK (((__u32)1 << TSBITS) - 1)
 
25
 
 
26
extern int sysctl_tcp_syncookies;
 
27
 
 
28
__u32 syncookie_secret[2][16-4+SHA_DIGEST_WORDS];
 
29
EXPORT_SYMBOL(syncookie_secret);
 
30
 
 
31
static __init int init_syncookies(void)
 
32
{
 
33
        get_random_bytes(syncookie_secret, sizeof(syncookie_secret));
 
34
        return 0;
 
35
}
 
36
__initcall(init_syncookies);
 
37
 
 
38
#define COOKIEBITS 24   /* Upper bits store count */
 
39
#define COOKIEMASK (((__u32)1 << COOKIEBITS) - 1)
 
40
 
 
41
static DEFINE_PER_CPU(__u32 [16 + 5 + SHA_WORKSPACE_WORDS],
 
42
                      ipv4_cookie_scratch);
 
43
 
 
44
static u32 cookie_hash(__be32 saddr, __be32 daddr, __be16 sport, __be16 dport,
 
45
                       u32 count, int c)
 
46
{
 
47
        __u32 *tmp = __get_cpu_var(ipv4_cookie_scratch);
 
48
 
 
49
        memcpy(tmp + 4, syncookie_secret[c], sizeof(syncookie_secret[c]));
 
50
        tmp[0] = (__force u32)saddr;
 
51
        tmp[1] = (__force u32)daddr;
 
52
        tmp[2] = ((__force u32)sport << 16) + (__force u32)dport;
 
53
        tmp[3] = count;
 
54
        sha_transform(tmp + 16, (__u8 *)tmp, tmp + 16 + 5);
 
55
 
 
56
        return tmp[17];
 
57
}
 
58
 
 
59
 
 
60
/*
 
61
 * when syncookies are in effect and tcp timestamps are enabled we encode
 
62
 * tcp options in the lower bits of the timestamp value that will be
 
63
 * sent in the syn-ack.
 
64
 * Since subsequent timestamps use the normal tcp_time_stamp value, we
 
65
 * must make sure that the resulting initial timestamp is <= tcp_time_stamp.
 
66
 */
 
67
__u32 cookie_init_timestamp(struct request_sock *req)
 
68
{
 
69
        struct inet_request_sock *ireq;
 
70
        u32 ts, ts_now = tcp_time_stamp;
 
71
        u32 options = 0;
 
72
 
 
73
        ireq = inet_rsk(req);
 
74
 
 
75
        options = ireq->wscale_ok ? ireq->snd_wscale : 0xf;
 
76
        options |= ireq->sack_ok << 4;
 
77
        options |= ireq->ecn_ok << 5;
 
78
 
 
79
        ts = ts_now & ~TSMASK;
 
80
        ts |= options;
 
81
        if (ts > ts_now) {
 
82
                ts >>= TSBITS;
 
83
                ts--;
 
84
                ts <<= TSBITS;
 
85
                ts |= options;
 
86
        }
 
87
        return ts;
 
88
}
 
89
 
 
90
 
 
91
static __u32 secure_tcp_syn_cookie(__be32 saddr, __be32 daddr, __be16 sport,
 
92
                                   __be16 dport, __u32 sseq, __u32 count,
 
93
                                   __u32 data)
 
94
{
 
95
        /*
 
96
         * Compute the secure sequence number.
 
97
         * The output should be:
 
98
         *   HASH(sec1,saddr,sport,daddr,dport,sec1) + sseq + (count * 2^24)
 
99
         *      + (HASH(sec2,saddr,sport,daddr,dport,count,sec2) % 2^24).
 
100
         * Where sseq is their sequence number and count increases every
 
101
         * minute by 1.
 
102
         * As an extra hack, we add a small "data" value that encodes the
 
103
         * MSS into the second hash value.
 
104
         */
 
105
 
 
106
        return (cookie_hash(saddr, daddr, sport, dport, 0, 0) +
 
107
                sseq + (count << COOKIEBITS) +
 
108
                ((cookie_hash(saddr, daddr, sport, dport, count, 1) + data)
 
109
                 & COOKIEMASK));
 
110
}
 
111
 
 
112
/*
 
113
 * This retrieves the small "data" value from the syncookie.
 
114
 * If the syncookie is bad, the data returned will be out of
 
115
 * range.  This must be checked by the caller.
 
116
 *
 
117
 * The count value used to generate the cookie must be within
 
118
 * "maxdiff" if the current (passed-in) "count".  The return value
 
119
 * is (__u32)-1 if this test fails.
 
120
 */
 
121
static __u32 check_tcp_syn_cookie(__u32 cookie, __be32 saddr, __be32 daddr,
 
122
                                  __be16 sport, __be16 dport, __u32 sseq,
 
123
                                  __u32 count, __u32 maxdiff)
 
124
{
 
125
        __u32 diff;
 
126
 
 
127
        /* Strip away the layers from the cookie */
 
128
        cookie -= cookie_hash(saddr, daddr, sport, dport, 0, 0) + sseq;
 
129
 
 
130
        /* Cookie is now reduced to (count * 2^24) ^ (hash % 2^24) */
 
131
        diff = (count - (cookie >> COOKIEBITS)) & ((__u32) - 1 >> COOKIEBITS);
 
132
        if (diff >= maxdiff)
 
133
                return (__u32)-1;
 
134
 
 
135
        return (cookie -
 
136
                cookie_hash(saddr, daddr, sport, dport, count - diff, 1))
 
137
                & COOKIEMASK;   /* Leaving the data behind */
 
138
}
 
139
 
 
140
/*
 
141
 * MSS Values are taken from the 2009 paper
 
142
 * 'Measuring TCP Maximum Segment Size' by S. Alcock and R. Nelson:
 
143
 *  - values 1440 to 1460 accounted for 80% of observed mss values
 
144
 *  - values outside the 536-1460 range are rare (<0.2%).
 
145
 *
 
146
 * Table must be sorted.
 
147
 */
 
148
static __u16 const msstab[] = {
 
149
        64,
 
150
        512,
 
151
        536,
 
152
        1024,
 
153
        1440,
 
154
        1460,
 
155
        4312,
 
156
        8960,
 
157
};
 
158
 
 
159
/*
 
160
 * Generate a syncookie.  mssp points to the mss, which is returned
 
161
 * rounded down to the value encoded in the cookie.
 
162
 */
 
163
__u32 cookie_v4_init_sequence(struct sock *sk, struct sk_buff *skb, __u16 *mssp)
 
164
{
 
165
        const struct iphdr *iph = ip_hdr(skb);
 
166
        const struct tcphdr *th = tcp_hdr(skb);
 
167
        int mssind;
 
168
        const __u16 mss = *mssp;
 
169
 
 
170
        tcp_synq_overflow(sk);
 
171
 
 
172
        for (mssind = ARRAY_SIZE(msstab) - 1; mssind ; mssind--)
 
173
                if (mss >= msstab[mssind])
 
174
                        break;
 
175
        *mssp = msstab[mssind];
 
176
 
 
177
        NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk), LINUX_MIB_SYNCOOKIESSENT);
 
178
 
 
179
        return secure_tcp_syn_cookie(iph->saddr, iph->daddr,
 
180
                                     th->source, th->dest, ntohl(th->seq),
 
181
                                     jiffies / (HZ * 60), mssind);
 
182
}
 
183
 
 
184
/*
 
185
 * This (misnamed) value is the age of syncookie which is permitted.
 
186
 * Its ideal value should be dependent on TCP_TIMEOUT_INIT and
 
187
 * sysctl_tcp_retries1. It's a rather complicated formula (exponential
 
188
 * backoff) to compute at runtime so it's currently hardcoded here.
 
189
 */
 
190
#define COUNTER_TRIES 4
 
191
/*
 
192
 * Check if a ack sequence number is a valid syncookie.
 
193
 * Return the decoded mss if it is, or 0 if not.
 
194
 */
 
195
static inline int cookie_check(struct sk_buff *skb, __u32 cookie)
 
196
{
 
197
        const struct iphdr *iph = ip_hdr(skb);
 
198
        const struct tcphdr *th = tcp_hdr(skb);
 
199
        __u32 seq = ntohl(th->seq) - 1;
 
200
        __u32 mssind = check_tcp_syn_cookie(cookie, iph->saddr, iph->daddr,
 
201
                                            th->source, th->dest, seq,
 
202
                                            jiffies / (HZ * 60),
 
203
                                            COUNTER_TRIES);
 
204
 
 
205
        return mssind < ARRAY_SIZE(msstab) ? msstab[mssind] : 0;
 
206
}
 
207
 
 
208
static inline struct sock *get_cookie_sock(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
 
209
                                           struct request_sock *req,
 
210
                                           struct dst_entry *dst)
 
211
{
 
212
        struct inet_connection_sock *icsk = inet_csk(sk);
 
213
        struct sock *child;
 
214
 
 
215
        child = icsk->icsk_af_ops->syn_recv_sock(sk, skb, req, dst);
 
216
        if (child)
 
217
                inet_csk_reqsk_queue_add(sk, req, child);
 
218
        else
 
219
                reqsk_free(req);
 
220
 
 
221
        return child;
 
222
}
 
223
 
 
224
 
 
225
/*
 
226
 * when syncookies are in effect and tcp timestamps are enabled we stored
 
227
 * additional tcp options in the timestamp.
 
228
 * This extracts these options from the timestamp echo.
 
229
 *
 
230
 * The lowest 4 bits store snd_wscale.
 
231
 * next 2 bits indicate SACK and ECN support.
 
232
 *
 
233
 * return false if we decode an option that should not be.
 
234
 */
 
235
bool cookie_check_timestamp(struct tcp_options_received *tcp_opt, bool *ecn_ok)
 
236
{
 
237
        /* echoed timestamp, lowest bits contain options */
 
238
        u32 options = tcp_opt->rcv_tsecr & TSMASK;
 
239
 
 
240
        if (!tcp_opt->saw_tstamp)  {
 
241
                tcp_clear_options(tcp_opt);
 
242
                return true;
 
243
        }
 
244
 
 
245
        if (!sysctl_tcp_timestamps)
 
246
                return false;
 
247
 
 
248
        tcp_opt->sack_ok = (options >> 4) & 0x1;
 
249
        *ecn_ok = (options >> 5) & 1;
 
250
        if (*ecn_ok && !sysctl_tcp_ecn)
 
251
                return false;
 
252
 
 
253
        if (tcp_opt->sack_ok && !sysctl_tcp_sack)
 
254
                return false;
 
255
 
 
256
        if ((options & 0xf) == 0xf)
 
257
                return true; /* no window scaling */
 
258
 
 
259
        tcp_opt->wscale_ok = 1;
 
260
        tcp_opt->snd_wscale = options & 0xf;
 
261
        return sysctl_tcp_window_scaling != 0;
 
262
}
 
263
EXPORT_SYMBOL(cookie_check_timestamp);
 
264
 
 
265
struct sock *cookie_v4_check(struct sock *sk, struct sk_buff *skb,
 
266
                             struct ip_options *opt)
 
267
{
 
268
        struct tcp_options_received tcp_opt;
 
269
        const u8 *hash_location;
 
270
        struct inet_request_sock *ireq;
 
271
        struct tcp_request_sock *treq;
 
272
        struct tcp_sock *tp = tcp_sk(sk);
 
273
        const struct tcphdr *th = tcp_hdr(skb);
 
274
        __u32 cookie = ntohl(th->ack_seq) - 1;
 
275
        struct sock *ret = sk;
 
276
        struct request_sock *req;
 
277
        int mss;
 
278
        struct rtable *rt;
 
279
        __u8 rcv_wscale;
 
280
        bool ecn_ok = false;
 
281
 
 
282
        if (!sysctl_tcp_syncookies || !th->ack || th->rst)
 
283
                goto out;
 
284
 
 
285
        if (tcp_synq_no_recent_overflow(sk) ||
 
286
            (mss = cookie_check(skb, cookie)) == 0) {
 
287
                NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk), LINUX_MIB_SYNCOOKIESFAILED);
 
288
                goto out;
 
289
        }
 
290
 
 
291
        NET_INC_STATS_BH(sock_net(sk), LINUX_MIB_SYNCOOKIESRECV);
 
292
 
 
293
        /* check for timestamp cookie support */
 
294
        memset(&tcp_opt, 0, sizeof(tcp_opt));
 
295
        tcp_parse_options(skb, &tcp_opt, &hash_location, 0);
 
296
 
 
297
        if (!cookie_check_timestamp(&tcp_opt, &ecn_ok))
 
298
                goto out;
 
299
 
 
300
        ret = NULL;
 
301
        req = inet_reqsk_alloc(&tcp_request_sock_ops); /* for safety */
 
302
        if (!req)
 
303
                goto out;
 
304
 
 
305
        ireq = inet_rsk(req);
 
306
        treq = tcp_rsk(req);
 
307
        treq->rcv_isn           = ntohl(th->seq) - 1;
 
308
        treq->snt_isn           = cookie;
 
309
        req->mss                = mss;
 
310
        ireq->loc_port          = th->dest;
 
311
        ireq->rmt_port          = th->source;
 
312
        ireq->loc_addr          = ip_hdr(skb)->daddr;
 
313
        ireq->rmt_addr          = ip_hdr(skb)->saddr;
 
314
        ireq->ecn_ok            = ecn_ok;
 
315
        ireq->snd_wscale        = tcp_opt.snd_wscale;
 
316
        ireq->sack_ok           = tcp_opt.sack_ok;
 
317
        ireq->wscale_ok         = tcp_opt.wscale_ok;
 
318
        ireq->tstamp_ok         = tcp_opt.saw_tstamp;
 
319
        req->ts_recent          = tcp_opt.saw_tstamp ? tcp_opt.rcv_tsval : 0;
 
320
        treq->snt_synack        = tcp_opt.saw_tstamp ? tcp_opt.rcv_tsecr : 0;
 
321
 
 
322
        /* We throwed the options of the initial SYN away, so we hope
 
323
         * the ACK carries the same options again (see RFC1122 4.2.3.8)
 
324
         */
 
325
        if (opt && opt->optlen) {
 
326
                int opt_size = sizeof(struct ip_options_rcu) + opt->optlen;
 
327
 
 
328
                ireq->opt = kmalloc(opt_size, GFP_ATOMIC);
 
329
                if (ireq->opt != NULL && ip_options_echo(&ireq->opt->opt, skb)) {
 
330
                        kfree(ireq->opt);
 
331
                        ireq->opt = NULL;
 
332
                }
 
333
        }
 
334
 
 
335
        if (security_inet_conn_request(sk, skb, req)) {
 
336
                reqsk_free(req);
 
337
                goto out;
 
338
        }
 
339
 
 
340
        req->expires    = 0UL;
 
341
        req->retrans    = 0;
 
342
 
 
343
        /*
 
344
         * We need to lookup the route here to get at the correct
 
345
         * window size. We should better make sure that the window size
 
346
         * hasn't changed since we received the original syn, but I see
 
347
         * no easy way to do this.
 
348
         */
 
349
        {
 
350
                struct flowi4 fl4;
 
351
 
 
352
                flowi4_init_output(&fl4, 0, sk->sk_mark, RT_CONN_FLAGS(sk),
 
353
                                   RT_SCOPE_UNIVERSE, IPPROTO_TCP,
 
354
                                   inet_sk_flowi_flags(sk),
 
355
                                   (opt && opt->srr) ? opt->faddr : ireq->rmt_addr,
 
356
                                   ireq->loc_addr, th->source, th->dest);
 
357
                security_req_classify_flow(req, flowi4_to_flowi(&fl4));
 
358
                rt = ip_route_output_key(sock_net(sk), &fl4);
 
359
                if (IS_ERR(rt)) {
 
360
                        reqsk_free(req);
 
361
                        goto out;
 
362
                }
 
363
        }
 
364
 
 
365
        /* Try to redo what tcp_v4_send_synack did. */
 
366
        req->window_clamp = tp->window_clamp ? :dst_metric(&rt->dst, RTAX_WINDOW);
 
367
 
 
368
        tcp_select_initial_window(tcp_full_space(sk), req->mss,
 
369
                                  &req->rcv_wnd, &req->window_clamp,
 
370
                                  ireq->wscale_ok, &rcv_wscale,
 
371
                                  dst_metric(&rt->dst, RTAX_INITRWND));
 
372
 
 
373
        ireq->rcv_wscale  = rcv_wscale;
 
374
 
 
375
        ret = get_cookie_sock(sk, skb, req, &rt->dst);
 
376
out:    return ret;
 
377
}