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Mathias Hall-Andersen
582
conn_linux.go
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582
conn_linux.go
Normal file
@@ -0,0 +1,582 @@
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||||
/* Copyright 2017 Jason A. Donenfeld <Jason@zx2c4.com>. All Rights Reserved.
|
||||
*
|
||||
* This implements userspace semantics of "sticky sockets", modeled after
|
||||
* WireGuard's kernelspace implementation.
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*/
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||||
package main
|
||||
|
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import (
|
||||
"encoding/binary"
|
||||
"errors"
|
||||
"golang.org/x/sys/unix"
|
||||
"net"
|
||||
"strconv"
|
||||
"unsafe"
|
||||
)
|
||||
|
||||
/* Supports source address caching
|
||||
*
|
||||
* Currently there is no way to achieve this within the net package:
|
||||
* See e.g. https://github.com/golang/go/issues/17930
|
||||
* So this code is remains platform dependent.
|
||||
*/
|
||||
type NativeEndpoint struct {
|
||||
src unix.RawSockaddrInet6
|
||||
dst unix.RawSockaddrInet6
|
||||
}
|
||||
|
||||
type NativeBind struct {
|
||||
sock4 int
|
||||
sock6 int
|
||||
}
|
||||
|
||||
var _ Endpoint = (*NativeEndpoint)(nil)
|
||||
var _ Bind = NativeBind{}
|
||||
|
||||
type IPv4Source struct {
|
||||
src unix.RawSockaddrInet4
|
||||
Ifindex int32
|
||||
}
|
||||
|
||||
func htons(val uint16) uint16 {
|
||||
var out [unsafe.Sizeof(val)]byte
|
||||
binary.BigEndian.PutUint16(out[:], val)
|
||||
return *((*uint16)(unsafe.Pointer(&out[0])))
|
||||
}
|
||||
|
||||
func ntohs(val uint16) uint16 {
|
||||
tmp := ((*[unsafe.Sizeof(val)]byte)(unsafe.Pointer(&val)))
|
||||
return binary.BigEndian.Uint16((*tmp)[:])
|
||||
}
|
||||
|
||||
func CreateEndpoint(s string) (Endpoint, error) {
|
||||
var end NativeEndpoint
|
||||
addr, err := parseEndpoint(s)
|
||||
if err != nil {
|
||||
return nil, err
|
||||
}
|
||||
|
||||
ipv4 := addr.IP.To4()
|
||||
if ipv4 != nil {
|
||||
dst := (*unix.RawSockaddrInet4)(unsafe.Pointer(&end.dst))
|
||||
dst.Family = unix.AF_INET
|
||||
dst.Port = htons(uint16(addr.Port))
|
||||
dst.Zero = [8]byte{}
|
||||
copy(dst.Addr[:], ipv4)
|
||||
end.ClearSrc()
|
||||
return &end, nil
|
||||
}
|
||||
|
||||
ipv6 := addr.IP.To16()
|
||||
if ipv6 != nil {
|
||||
zone, err := zoneToUint32(addr.Zone)
|
||||
if err != nil {
|
||||
return nil, err
|
||||
}
|
||||
dst := &end.dst
|
||||
dst.Family = unix.AF_INET6
|
||||
dst.Port = htons(uint16(addr.Port))
|
||||
dst.Flowinfo = 0
|
||||
dst.Scope_id = zone
|
||||
copy(dst.Addr[:], ipv6[:])
|
||||
end.ClearSrc()
|
||||
return &end, nil
|
||||
}
|
||||
|
||||
return nil, errors.New("Failed to recognize IP address format")
|
||||
}
|
||||
|
||||
func CreateBind(port uint16) (Bind, uint16, error) {
|
||||
var err error
|
||||
var bind NativeBind
|
||||
|
||||
bind.sock6, port, err = create6(port)
|
||||
if err != nil {
|
||||
return nil, port, err
|
||||
}
|
||||
|
||||
bind.sock4, port, err = create4(port)
|
||||
if err != nil {
|
||||
unix.Close(bind.sock6)
|
||||
}
|
||||
return bind, port, err
|
||||
}
|
||||
|
||||
func (bind NativeBind) SetMark(value uint32) error {
|
||||
err := unix.SetsockoptInt(
|
||||
bind.sock6,
|
||||
unix.SOL_SOCKET,
|
||||
unix.SO_MARK,
|
||||
int(value),
|
||||
)
|
||||
|
||||
if err != nil {
|
||||
return err
|
||||
}
|
||||
|
||||
return unix.SetsockoptInt(
|
||||
bind.sock4,
|
||||
unix.SOL_SOCKET,
|
||||
unix.SO_MARK,
|
||||
int(value),
|
||||
)
|
||||
}
|
||||
|
||||
func closeUnblock(fd int) error {
|
||||
// shutdown to unblock readers
|
||||
unix.Shutdown(fd, unix.SHUT_RD)
|
||||
return unix.Close(fd)
|
||||
}
|
||||
|
||||
func (bind NativeBind) Close() error {
|
||||
err1 := closeUnblock(bind.sock6)
|
||||
err2 := closeUnblock(bind.sock4)
|
||||
if err1 != nil {
|
||||
return err1
|
||||
}
|
||||
return err2
|
||||
}
|
||||
|
||||
func (bind NativeBind) ReceiveIPv6(buff []byte) (int, Endpoint, error) {
|
||||
var end NativeEndpoint
|
||||
n, err := receive6(
|
||||
bind.sock6,
|
||||
buff,
|
||||
&end,
|
||||
)
|
||||
return n, &end, err
|
||||
}
|
||||
|
||||
func (bind NativeBind) ReceiveIPv4(buff []byte) (int, Endpoint, error) {
|
||||
var end NativeEndpoint
|
||||
n, err := receive4(
|
||||
bind.sock4,
|
||||
buff,
|
||||
&end,
|
||||
)
|
||||
return n, &end, err
|
||||
}
|
||||
|
||||
func (bind NativeBind) Send(buff []byte, end Endpoint) error {
|
||||
nend := end.(*NativeEndpoint)
|
||||
switch nend.dst.Family {
|
||||
case unix.AF_INET6:
|
||||
return send6(bind.sock6, nend, buff)
|
||||
case unix.AF_INET:
|
||||
return send4(bind.sock4, nend, buff)
|
||||
default:
|
||||
return errors.New("Unknown address family of destination")
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
func sockaddrToString(addr unix.RawSockaddrInet6) string {
|
||||
var udpAddr net.UDPAddr
|
||||
|
||||
switch addr.Family {
|
||||
case unix.AF_INET6:
|
||||
udpAddr.Port = int(ntohs(addr.Port))
|
||||
udpAddr.IP = addr.Addr[:]
|
||||
return udpAddr.String()
|
||||
|
||||
case unix.AF_INET:
|
||||
ptr := (*unix.RawSockaddrInet4)(unsafe.Pointer(&addr))
|
||||
udpAddr.Port = int(ntohs(ptr.Port))
|
||||
udpAddr.IP = net.IPv4(
|
||||
ptr.Addr[0],
|
||||
ptr.Addr[1],
|
||||
ptr.Addr[2],
|
||||
ptr.Addr[3],
|
||||
)
|
||||
return udpAddr.String()
|
||||
|
||||
default:
|
||||
return "<unknown address family>"
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
func rawAddrToIP(addr unix.RawSockaddrInet6) net.IP {
|
||||
switch addr.Family {
|
||||
case unix.AF_INET6:
|
||||
return addr.Addr[:]
|
||||
case unix.AF_INET:
|
||||
ptr := (*unix.RawSockaddrInet4)(unsafe.Pointer(&addr))
|
||||
return net.IPv4(
|
||||
ptr.Addr[0],
|
||||
ptr.Addr[1],
|
||||
ptr.Addr[2],
|
||||
ptr.Addr[3],
|
||||
)
|
||||
default:
|
||||
return nil
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
func (end *NativeEndpoint) SrcIP() net.IP {
|
||||
return rawAddrToIP(end.src)
|
||||
}
|
||||
|
||||
func (end *NativeEndpoint) DstIP() net.IP {
|
||||
return rawAddrToIP(end.dst)
|
||||
}
|
||||
|
||||
func (end *NativeEndpoint) DstToBytes() []byte {
|
||||
ptr := unsafe.Pointer(&end.src)
|
||||
arr := (*[unix.SizeofSockaddrInet6]byte)(ptr)
|
||||
return arr[:]
|
||||
}
|
||||
|
||||
func (end *NativeEndpoint) SrcToString() string {
|
||||
return sockaddrToString(end.src)
|
||||
}
|
||||
|
||||
func (end *NativeEndpoint) DstToString() string {
|
||||
return sockaddrToString(end.dst)
|
||||
}
|
||||
|
||||
func (end *NativeEndpoint) ClearDst() {
|
||||
end.dst = unix.RawSockaddrInet6{}
|
||||
}
|
||||
|
||||
func (end *NativeEndpoint) ClearSrc() {
|
||||
end.src = unix.RawSockaddrInet6{}
|
||||
}
|
||||
|
||||
func zoneToUint32(zone string) (uint32, error) {
|
||||
if zone == "" {
|
||||
return 0, nil
|
||||
}
|
||||
if intr, err := net.InterfaceByName(zone); err == nil {
|
||||
return uint32(intr.Index), nil
|
||||
}
|
||||
n, err := strconv.ParseUint(zone, 10, 32)
|
||||
return uint32(n), err
|
||||
}
|
||||
|
||||
func create4(port uint16) (int, uint16, error) {
|
||||
|
||||
// create socket
|
||||
|
||||
fd, err := unix.Socket(
|
||||
unix.AF_INET,
|
||||
unix.SOCK_DGRAM,
|
||||
0,
|
||||
)
|
||||
|
||||
if err != nil {
|
||||
return -1, 0, err
|
||||
}
|
||||
|
||||
addr := unix.SockaddrInet4{
|
||||
Port: int(port),
|
||||
}
|
||||
|
||||
// set sockopts and bind
|
||||
|
||||
if err := func() error {
|
||||
if err := unix.SetsockoptInt(
|
||||
fd,
|
||||
unix.SOL_SOCKET,
|
||||
unix.SO_REUSEADDR,
|
||||
1,
|
||||
); err != nil {
|
||||
return err
|
||||
}
|
||||
|
||||
if err := unix.SetsockoptInt(
|
||||
fd,
|
||||
unix.IPPROTO_IP,
|
||||
unix.IP_PKTINFO,
|
||||
1,
|
||||
); err != nil {
|
||||
return err
|
||||
}
|
||||
|
||||
return unix.Bind(fd, &addr)
|
||||
}(); err != nil {
|
||||
unix.Close(fd)
|
||||
}
|
||||
|
||||
return fd, uint16(addr.Port), err
|
||||
}
|
||||
|
||||
func create6(port uint16) (int, uint16, error) {
|
||||
|
||||
// create socket
|
||||
|
||||
fd, err := unix.Socket(
|
||||
unix.AF_INET6,
|
||||
unix.SOCK_DGRAM,
|
||||
0,
|
||||
)
|
||||
|
||||
if err != nil {
|
||||
return -1, 0, err
|
||||
}
|
||||
|
||||
// set sockopts and bind
|
||||
|
||||
addr := unix.SockaddrInet6{
|
||||
Port: int(port),
|
||||
}
|
||||
|
||||
if err := func() error {
|
||||
|
||||
if err := unix.SetsockoptInt(
|
||||
fd,
|
||||
unix.SOL_SOCKET,
|
||||
unix.SO_REUSEADDR,
|
||||
1,
|
||||
); err != nil {
|
||||
return err
|
||||
}
|
||||
|
||||
if err := unix.SetsockoptInt(
|
||||
fd,
|
||||
unix.IPPROTO_IPV6,
|
||||
unix.IPV6_RECVPKTINFO,
|
||||
1,
|
||||
); err != nil {
|
||||
return err
|
||||
}
|
||||
|
||||
if err := unix.SetsockoptInt(
|
||||
fd,
|
||||
unix.IPPROTO_IPV6,
|
||||
unix.IPV6_V6ONLY,
|
||||
1,
|
||||
); err != nil {
|
||||
return err
|
||||
}
|
||||
|
||||
return unix.Bind(fd, &addr)
|
||||
|
||||
}(); err != nil {
|
||||
unix.Close(fd)
|
||||
}
|
||||
|
||||
return fd, uint16(addr.Port), err
|
||||
}
|
||||
|
||||
func send6(sock int, end *NativeEndpoint, buff []byte) error {
|
||||
|
||||
// construct message header
|
||||
|
||||
var iovec unix.Iovec
|
||||
iovec.Base = (*byte)(unsafe.Pointer(&buff[0]))
|
||||
iovec.SetLen(len(buff))
|
||||
|
||||
cmsg := struct {
|
||||
cmsghdr unix.Cmsghdr
|
||||
pktinfo unix.Inet6Pktinfo
|
||||
}{
|
||||
unix.Cmsghdr{
|
||||
Level: unix.IPPROTO_IPV6,
|
||||
Type: unix.IPV6_PKTINFO,
|
||||
Len: unix.SizeofInet6Pktinfo + unix.SizeofCmsghdr,
|
||||
},
|
||||
unix.Inet6Pktinfo{
|
||||
Addr: end.src.Addr,
|
||||
Ifindex: end.src.Scope_id,
|
||||
},
|
||||
}
|
||||
|
||||
msghdr := unix.Msghdr{
|
||||
Iov: &iovec,
|
||||
Iovlen: 1,
|
||||
Name: (*byte)(unsafe.Pointer(&end.dst)),
|
||||
Namelen: unix.SizeofSockaddrInet6,
|
||||
Control: (*byte)(unsafe.Pointer(&cmsg)),
|
||||
}
|
||||
|
||||
msghdr.SetControllen(int(unsafe.Sizeof(cmsg)))
|
||||
|
||||
// sendmsg(sock, &msghdr, 0)
|
||||
|
||||
_, _, errno := unix.Syscall(
|
||||
unix.SYS_SENDMSG,
|
||||
uintptr(sock),
|
||||
uintptr(unsafe.Pointer(&msghdr)),
|
||||
0,
|
||||
)
|
||||
|
||||
if errno == 0 {
|
||||
return nil
|
||||
}
|
||||
|
||||
// clear src and retry
|
||||
|
||||
if errno == unix.EINVAL {
|
||||
end.ClearSrc()
|
||||
cmsg.pktinfo = unix.Inet6Pktinfo{}
|
||||
_, _, errno = unix.Syscall(
|
||||
unix.SYS_SENDMSG,
|
||||
uintptr(sock),
|
||||
uintptr(unsafe.Pointer(&msghdr)),
|
||||
0,
|
||||
)
|
||||
}
|
||||
|
||||
return errno
|
||||
}
|
||||
|
||||
func send4(sock int, end *NativeEndpoint, buff []byte) error {
|
||||
|
||||
// construct message header
|
||||
|
||||
var iovec unix.Iovec
|
||||
iovec.Base = (*byte)(unsafe.Pointer(&buff[0]))
|
||||
iovec.SetLen(len(buff))
|
||||
|
||||
src4 := (*IPv4Source)(unsafe.Pointer(&end.src))
|
||||
|
||||
cmsg := struct {
|
||||
cmsghdr unix.Cmsghdr
|
||||
pktinfo unix.Inet4Pktinfo
|
||||
}{
|
||||
unix.Cmsghdr{
|
||||
Level: unix.IPPROTO_IP,
|
||||
Type: unix.IP_PKTINFO,
|
||||
Len: unix.SizeofInet4Pktinfo + unix.SizeofCmsghdr,
|
||||
},
|
||||
unix.Inet4Pktinfo{
|
||||
Spec_dst: src4.src.Addr,
|
||||
Ifindex: src4.Ifindex,
|
||||
},
|
||||
}
|
||||
|
||||
msghdr := unix.Msghdr{
|
||||
Iov: &iovec,
|
||||
Iovlen: 1,
|
||||
Name: (*byte)(unsafe.Pointer(&end.dst)),
|
||||
Namelen: unix.SizeofSockaddrInet4,
|
||||
Control: (*byte)(unsafe.Pointer(&cmsg)),
|
||||
Flags: 0,
|
||||
}
|
||||
msghdr.SetControllen(int(unsafe.Sizeof(cmsg)))
|
||||
|
||||
// sendmsg(sock, &msghdr, 0)
|
||||
|
||||
_, _, errno := unix.Syscall(
|
||||
unix.SYS_SENDMSG,
|
||||
uintptr(sock),
|
||||
uintptr(unsafe.Pointer(&msghdr)),
|
||||
0,
|
||||
)
|
||||
|
||||
// clear source and try again
|
||||
|
||||
if errno == unix.EINVAL {
|
||||
end.ClearSrc()
|
||||
cmsg.pktinfo = unix.Inet4Pktinfo{}
|
||||
_, _, errno = unix.Syscall(
|
||||
unix.SYS_SENDMSG,
|
||||
uintptr(sock),
|
||||
uintptr(unsafe.Pointer(&msghdr)),
|
||||
0,
|
||||
)
|
||||
}
|
||||
|
||||
// errno = 0 is still an error instance
|
||||
|
||||
if errno == 0 {
|
||||
return nil
|
||||
}
|
||||
|
||||
return errno
|
||||
}
|
||||
|
||||
func receive4(sock int, buff []byte, end *NativeEndpoint) (int, error) {
|
||||
|
||||
// contruct message header
|
||||
|
||||
var iovec unix.Iovec
|
||||
iovec.Base = (*byte)(unsafe.Pointer(&buff[0]))
|
||||
iovec.SetLen(len(buff))
|
||||
|
||||
var cmsg struct {
|
||||
cmsghdr unix.Cmsghdr
|
||||
pktinfo unix.Inet4Pktinfo
|
||||
}
|
||||
|
||||
var msghdr unix.Msghdr
|
||||
msghdr.Iov = &iovec
|
||||
msghdr.Iovlen = 1
|
||||
msghdr.Name = (*byte)(unsafe.Pointer(&end.dst))
|
||||
msghdr.Namelen = unix.SizeofSockaddrInet4
|
||||
msghdr.Control = (*byte)(unsafe.Pointer(&cmsg))
|
||||
msghdr.SetControllen(int(unsafe.Sizeof(cmsg)))
|
||||
|
||||
// recvmsg(sock, &mskhdr, 0)
|
||||
|
||||
size, _, errno := unix.Syscall(
|
||||
unix.SYS_RECVMSG,
|
||||
uintptr(sock),
|
||||
uintptr(unsafe.Pointer(&msghdr)),
|
||||
0,
|
||||
)
|
||||
|
||||
if errno != 0 {
|
||||
return 0, errno
|
||||
}
|
||||
|
||||
// update source cache
|
||||
|
||||
if cmsg.cmsghdr.Level == unix.IPPROTO_IP &&
|
||||
cmsg.cmsghdr.Type == unix.IP_PKTINFO &&
|
||||
cmsg.cmsghdr.Len >= unix.SizeofInet4Pktinfo {
|
||||
src4 := (*IPv4Source)(unsafe.Pointer(&end.src))
|
||||
src4.src.Family = unix.AF_INET
|
||||
src4.src.Addr = cmsg.pktinfo.Spec_dst
|
||||
src4.Ifindex = cmsg.pktinfo.Ifindex
|
||||
}
|
||||
|
||||
return int(size), nil
|
||||
}
|
||||
|
||||
func receive6(sock int, buff []byte, end *NativeEndpoint) (int, error) {
|
||||
|
||||
// contruct message header
|
||||
|
||||
var iovec unix.Iovec
|
||||
iovec.Base = (*byte)(unsafe.Pointer(&buff[0]))
|
||||
iovec.SetLen(len(buff))
|
||||
|
||||
var cmsg struct {
|
||||
cmsghdr unix.Cmsghdr
|
||||
pktinfo unix.Inet6Pktinfo
|
||||
}
|
||||
|
||||
var msg unix.Msghdr
|
||||
msg.Iov = &iovec
|
||||
msg.Iovlen = 1
|
||||
msg.Name = (*byte)(unsafe.Pointer(&end.dst))
|
||||
msg.Namelen = uint32(unix.SizeofSockaddrInet6)
|
||||
msg.Control = (*byte)(unsafe.Pointer(&cmsg))
|
||||
msg.SetControllen(int(unsafe.Sizeof(cmsg)))
|
||||
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// recvmsg(sock, &mskhdr, 0)
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size, _, errno := unix.Syscall(
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unix.SYS_RECVMSG,
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uintptr(sock),
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uintptr(unsafe.Pointer(&msg)),
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0,
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)
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if errno != 0 {
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return 0, errno
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}
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// update source cache
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if cmsg.cmsghdr.Level == unix.IPPROTO_IPV6 &&
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cmsg.cmsghdr.Type == unix.IPV6_PKTINFO &&
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cmsg.cmsghdr.Len >= unix.SizeofInet6Pktinfo {
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end.src.Family = unix.AF_INET6
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end.src.Addr = cmsg.pktinfo.Addr
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end.src.Scope_id = cmsg.pktinfo.Ifindex
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}
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return int(size), nil
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}
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