net/ipv6/addrlabel.c

   1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
   2 /*
   3  * IPv6 Address Label subsystem
   4  * for the IPv6 "Default" Source Address Selection
   5  *
   6  * Copyright (C)2007 USAGI/WIDE Project
   7  */
   8 /*
   9  * Author:
  10  *      YOSHIFUJI Hideaki @ USAGI/WIDE Project <yoshfuji@linux-ipv6.org>
  11  */
  12
  13 #include <linux/kernel.h>
  14 #include <linux/list.h>
  15 #include <linux/rcupdate.h>
  16 #include <linux/in6.h>
  17 #include <linux/slab.h>
  18 #include <net/addrconf.h>
  19 #include <linux/if_addrlabel.h>
  20 #include <linux/netlink.h>
  21 #include <linux/rtnetlink.h>
  22
  23 #if 0
  24 #define ADDRLABEL(x...) printk(x)
  25 #else
  26 #define ADDRLABEL(x...) do { ; } while (0)
  27 #endif
  28
  29 /*
  30  * Policy Table
  31  */
  32 struct ip6addrlbl_entry {
  33         struct in6_addr prefix;
  34         int prefixlen;
  35         int ifindex;
  36         int addrtype;
  37         u32 label;
  38         struct hlist_node list;
  39         struct rcu_head rcu;
  40 };
  41
  42 /*
  43  * Default policy table (RFC6724 + extensions)
  44  *
  45  * prefix               addr_type       label
  46  * -------------------------------------------------------------------------
  47  * ::1/128              LOOPBACK        0
  48  * ::/0                 N/A             1
  49  * 2002::/16            N/A             2
  50  * ::/96                COMPATv4        3
  51  * ::ffff:0:0/96        V4MAPPED        4
  52  * fc00::/7             N/A             5               ULA (RFC 4193)
  53  * 2001::/32            N/A             6               Teredo (RFC 4380)
  54  * 2001:10::/28         N/A             7               ORCHID (RFC 4843)
  55  * fec0::/10            N/A             11              Site-local
  56  *                                                      (deprecated by RFC3879)
  57  * 3ffe::/16            N/A             12              6bone
  58  *
  59  * Note: 0xffffffff is used if we do not have any policies.
  60  * Note: Labels for ULA and 6to4 are different from labels listed in RFC6724.
  61  */
  62
  63 #define IPV6_ADDR_LABEL_DEFAULT 0xffffffffUL
  64
  65 static const __net_initconst struct ip6addrlbl_init_table
  66 {
  67         const struct in6_addr *prefix;
  68         int prefixlen;
  69         u32 label;
  70 } ip6addrlbl_init_table[] = {
  71         {       /* ::/0 */
  72                 .prefix = &in6addr_any,
  73                 .label = 1,
  74         }, {    /* fc00::/7 */
  75                 .prefix = &(struct in6_addr){ { { 0xfc } } } ,
  76                 .prefixlen = 7,
  77                 .label = 5,
  78         }, {    /* fec0::/10 */
  79                 .prefix = &(struct in6_addr){ { { 0xfe, 0xc0 } } },
  80                 .prefixlen = 10,
  81                 .label = 11,
  82         }, {    /* 2002::/16 */
  83                 .prefix = &(struct in6_addr){ { { 0x20, 0x02 } } },
  84                 .prefixlen = 16,
  85                 .label = 2,
  86         }, {    /* 3ffe::/16 */
  87                 .prefix = &(struct in6_addr){ { { 0x3f, 0xfe } } },
  88                 .prefixlen = 16,
  89                 .label = 12,
  90         }, {    /* 2001::/32 */
  91                 .prefix = &(struct in6_addr){ { { 0x20, 0x01 } } },
  92                 .prefixlen = 32,
  93                 .label = 6,
  94         }, {    /* 2001:10::/28 */
  95                 .prefix = &(struct in6_addr){ { { 0x20, 0x01, 0x00, 0x10 } } },
  96                 .prefixlen = 28,
  97                 .label = 7,
  98         }, {    /* ::ffff:0:0 */
  99                 .prefix = &(struct in6_addr){ { { [10] = 0xff, [11] = 0xff } } },
 100                 .prefixlen = 96,
 101                 .label = 4,
 102         }, {    /* ::/96 */
 103                 .prefix = &in6addr_any,
 104                 .prefixlen = 96,
 105                 .label = 3,
 106         }, {    /* ::1/128 */
 107                 .prefix = &in6addr_loopback,
 108                 .prefixlen = 128,
 109                 .label = 0,
 110         }
 111 };
 112
 113 /* Find label */
 114 static bool __ip6addrlbl_match(const struct ip6addrlbl_entry *p,
 115                                const struct in6_addr *addr,
 116                                int addrtype, int ifindex)
 117 {
 118         if (p->ifindex && p->ifindex != ifindex)
 119                 return false;
 120         if (p->addrtype && p->addrtype != addrtype)
 121                 return false;
 122         if (!ipv6_prefix_equal(addr, &p->prefix, p->prefixlen))
 123                 return false;
 124         return true;
 125 }
 126
 127 static struct ip6addrlbl_entry *__ipv6_addr_label(struct net *net,
 128                                                   const struct in6_addr *addr,
 129                                                   int type, int ifindex)
 130 {
 131         struct ip6addrlbl_entry *p;
 132
 133         hlist_for_each_entry_rcu(p, &net->ipv6.ip6addrlbl_table.head, list) {
 134                 if (__ip6addrlbl_match(p, addr, type, ifindex))
 135                         return p;
 136         }
 137         return NULL;
 138 }
 139
 140 u32 ipv6_addr_label(struct net *net,
 141                     const struct in6_addr *addr, int type, int ifindex)
 142 {
 143         u32 label;
 144         struct ip6addrlbl_entry *p;
 145
 146         type &= IPV6_ADDR_MAPPED | IPV6_ADDR_COMPATv4 | IPV6_ADDR_LOOPBACK;
 147
 148         rcu_read_lock();
 149         p = __ipv6_addr_label(net, addr, type, ifindex);
 150         label = p ? p->label : IPV6_ADDR_LABEL_DEFAULT;
 151         rcu_read_unlock();
 152
 153         ADDRLABEL(KERN_DEBUG "%s(addr=%pI6, type=%d, ifindex=%d) => %08x\n",
 154                   __func__, addr, type, ifindex, label);
 155
 156         return label;
 157 }
 158
 159 /* allocate one entry */
 160 static struct ip6addrlbl_entry *ip6addrlbl_alloc(const struct in6_addr *prefix,
 161                                                  int prefixlen, int ifindex,
 162                                                  u32 label)
 163 {
 164         struct ip6addrlbl_entry *newp;
 165         int addrtype;
 166
 167         ADDRLABEL(KERN_DEBUG "%s(prefix=%pI6, prefixlen=%d, ifindex=%d, label=%u)\n",
 168                   __func__, prefix, prefixlen, ifindex, (unsigned int)label);
 169
 170         addrtype = ipv6_addr_type(prefix) & (IPV6_ADDR_MAPPED | IPV6_ADDR_COMPATv4 | IPV6_ADDR_LOOPBACK);
 171
 172         switch (addrtype) {
 173         case IPV6_ADDR_MAPPED:
 174                 if (prefixlen > 96)
 175                         return ERR_PTR(-EINVAL);
 176                 if (prefixlen < 96)
 177                         addrtype = 0;
 178                 break;
 179         case IPV6_ADDR_COMPATv4:
 180                 if (prefixlen != 96)
 181                         addrtype = 0;
 182                 break;
 183         case IPV6_ADDR_LOOPBACK:
 184                 if (prefixlen != 128)
 185                         addrtype = 0;
 186                 break;
 187         }
 188
 189         newp = kmalloc(sizeof(*newp), GFP_KERNEL);
 190         if (!newp)
 191                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
 192
 193         ipv6_addr_prefix(&newp->prefix, prefix, prefixlen);
 194         newp->prefixlen = prefixlen;
 195         newp->ifindex = ifindex;
 196         newp->addrtype = addrtype;
 197         newp->label = label;
 198         INIT_HLIST_NODE(&newp->list);
 199         return newp;
 200 }
 201
 202 /* add a label */
 203 static int __ip6addrlbl_add(struct net *net, struct ip6addrlbl_entry *newp,
 204                             int replace)
 205 {
 206         struct ip6addrlbl_entry *last = NULL, *p = NULL;
 207         struct hlist_node *n;
 208         int ret = 0;
 209
 210         ADDRLABEL(KERN_DEBUG "%s(newp=%p, replace=%d)\n", __func__, newp,
 211                   replace);
 212
 213         hlist_for_each_entry_safe(p, n, &net->ipv6.ip6addrlbl_table.head, list) {
 214                 if (p->prefixlen == newp->prefixlen &&
 215                     p->ifindex == newp->ifindex &&
 216                     ipv6_addr_equal(&p->prefix, &newp->prefix)) {
 217                         if (!replace) {
 218                                 ret = -EEXIST;
 219                                 goto out;
 220                         }
 221                         hlist_replace_rcu(&p->list, &newp->list);
 222                         kfree_rcu(p, rcu);
 223                         goto out;
 224                 } else if ((p->prefixlen == newp->prefixlen && !p->ifindex) ||
 225                            (p->prefixlen < newp->prefixlen)) {
 226                         hlist_add_before_rcu(&newp->list, &p->list);
 227                         goto out;
 228                 }
 229                 last = p;
 230         }
 231         if (last)
 232                 hlist_add_behind_rcu(&newp->list, &last->list);
 233         else
 234                 hlist_add_head_rcu(&newp->list, &net->ipv6.ip6addrlbl_table.head);
 235 out:
 236         if (!ret)
 237                 net->ipv6.ip6addrlbl_table.seq++;
 238         return ret;
 239 }
 240
 241 /* add a label */
 242 static int ip6addrlbl_add(struct net *net,
 243                           const struct in6_addr *prefix, int prefixlen,
 244                           int ifindex, u32 label, int replace)
 245 {
 246         struct ip6addrlbl_entry *newp;
 247         int ret = 0;
 248
 249         ADDRLABEL(KERN_DEBUG "%s(prefix=%pI6, prefixlen=%d, ifindex=%d, label=%u, replace=%d)\n",
 250                   __func__, prefix, prefixlen, ifindex, (unsigned int)label,
 251                   replace);
 252
 253         newp = ip6addrlbl_alloc(prefix, prefixlen, ifindex, label);
 254         if (IS_ERR(newp))
 255                 return PTR_ERR(newp);
 256         spin_lock(&net->ipv6.ip6addrlbl_table.lock);
 257         ret = __ip6addrlbl_add(net, newp, replace);
 258         spin_unlock(&net->ipv6.ip6addrlbl_table.lock);
 259         if (ret)
 260                 kfree(newp);
 261         return ret;
 262 }
 263
 264 /* remove a label */
 265 static int __ip6addrlbl_del(struct net *net,
 266                             const struct in6_addr *prefix, int prefixlen,
 267                             int ifindex)
 268 {
 269         struct ip6addrlbl_entry *p = NULL;
 270         struct hlist_node *n;
 271         int ret = -ESRCH;
 272
 273         ADDRLABEL(KERN_DEBUG "%s(prefix=%pI6, prefixlen=%d, ifindex=%d)\n",
 274                   __func__, prefix, prefixlen, ifindex);
 275
 276         hlist_for_each_entry_safe(p, n, &net->ipv6.ip6addrlbl_table.head, list) {
 277                 if (p->prefixlen == prefixlen &&
 278                     p->ifindex == ifindex &&
 279                     ipv6_addr_equal(&p->prefix, prefix)) {
 280                         hlist_del_rcu(&p->list);
 281                         kfree_rcu(p, rcu);
 282                         ret = 0;
 283                         break;
 284                 }
 285         }
 286         return ret;
 287 }
 288
 289 static int ip6addrlbl_del(struct net *net,
 290                           const struct in6_addr *prefix, int prefixlen,
 291                           int ifindex)
 292 {
 293         struct in6_addr prefix_buf;
 294         int ret;
 295
 296         ADDRLABEL(KERN_DEBUG "%s(prefix=%pI6, prefixlen=%d, ifindex=%d)\n",
 297                   __func__, prefix, prefixlen, ifindex);
 298
 299         ipv6_addr_prefix(&prefix_buf, prefix, prefixlen);
 300         spin_lock(&net->ipv6.ip6addrlbl_table.lock);
 301         ret = __ip6addrlbl_del(net, &prefix_buf, prefixlen, ifindex);
 302         spin_unlock(&net->ipv6.ip6addrlbl_table.lock);
 303         return ret;
 304 }
 305
 306 /* add default label */
 307 static int __net_init ip6addrlbl_net_init(struct net *net)
 308 {
 309         int err = 0;
 310         int i;
 311
 312         ADDRLABEL(KERN_DEBUG "%s\n", __func__);
 313
 314         spin_lock_init(&net->ipv6.ip6addrlbl_table.lock);
 315         INIT_HLIST_HEAD(&net->ipv6.ip6addrlbl_table.head);
 316
 317         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(ip6addrlbl_init_table); i++) {
 318                 int ret = ip6addrlbl_add(net,
 319                                          ip6addrlbl_init_table[i].prefix,
 320                                          ip6addrlbl_init_table[i].prefixlen,
 321                                          0,
 322                                          ip6addrlbl_init_table[i].label, 0);
 323                 /* XXX: should we free all rules when we catch an error? */
 324                 if (ret && (!err || err != -ENOMEM))
 325                         err = ret;
 326         }
 327         return err;
 328 }
 329
 330 static void __net_exit ip6addrlbl_net_exit(struct net *net)
 331 {
 332         struct ip6addrlbl_entry *p = NULL;
 333         struct hlist_node *n;
 334
 335         /* Remove all labels belonging to the exiting net */
 336         spin_lock(&net->ipv6.ip6addrlbl_table.lock);
 337         hlist_for_each_entry_safe(p, n, &net->ipv6.ip6addrlbl_table.head, list) {
 338                 hlist_del_rcu(&p->list);
 339                 kfree_rcu(p, rcu);
 340         }
 341         spin_unlock(&net->ipv6.ip6addrlbl_table.lock);
 342 }
 343
 344 static struct pernet_operations ipv6_addr_label_ops = {
 345         .init = ip6addrlbl_net_init,
 346         .exit = ip6addrlbl_net_exit,
 347         .async = true,
 348 };
 349
 350 int __init ipv6_addr_label_init(void)
 351 {
 352         return register_pernet_subsys(&ipv6_addr_label_ops);
 353 }
 354
 355 void ipv6_addr_label_cleanup(void)
 356 {
 357         unregister_pernet_subsys(&ipv6_addr_label_ops);
 358 }
 359
 360 static const struct nla_policy ifal_policy[IFAL_MAX+1] = {
 361         [IFAL_ADDRESS]          = { .len = sizeof(struct in6_addr), },
 362         [IFAL_LABEL]            = { .len = sizeof(u32), },
 363 };
 364
 365 static bool addrlbl_ifindex_exists(struct net *net, int ifindex)
 366 {
 367
 368         struct net_device *dev;
 369
 370         rcu_read_lock();
 371         dev = dev_get_by_index_rcu(net, ifindex);
 372         rcu_read_unlock();
 373
 374         return dev != NULL;
 375 }
 376
 377 static int ip6addrlbl_newdel(struct sk_buff *skb, struct nlmsghdr *nlh,
 378                              struct netlink_ext_ack *extack)
 379 {
 380         struct net *net = sock_net(skb->sk);
 381         struct ifaddrlblmsg *ifal;
 382         struct nlattr *tb[IFAL_MAX+1];
 383         struct in6_addr *pfx;
 384         u32 label;
 385         int err = 0;
 386
 387         err = nlmsg_parse(nlh, sizeof(*ifal), tb, IFAL_MAX, ifal_policy,
 388                           extack);
 389         if (err < 0)
 390                 return err;
 391
 392         ifal = nlmsg_data(nlh);
 393
 394         if (ifal->ifal_family != AF_INET6 ||
 395             ifal->ifal_prefixlen > 128)
 396                 return -EINVAL;
 397
 398         if (!tb[IFAL_ADDRESS])
 399                 return -EINVAL;
 400         pfx = nla_data(tb[IFAL_ADDRESS]);
 401
 402         if (!tb[IFAL_LABEL])
 403                 return -EINVAL;
 404         label = nla_get_u32(tb[IFAL_LABEL]);
 405         if (label == IPV6_ADDR_LABEL_DEFAULT)
 406                 return -EINVAL;
 407
 408         switch (nlh->nlmsg_type) {
 409         case RTM_NEWADDRLABEL:
 410                 if (ifal->ifal_index &&
 411                     !addrlbl_ifindex_exists(net, ifal->ifal_index))
 412                         return -EINVAL;
 413
 414                 err = ip6addrlbl_add(net, pfx, ifal->ifal_prefixlen,
 415                                      ifal->ifal_index, label,
 416                                      nlh->nlmsg_flags & NLM_F_REPLACE);
 417                 break;
 418         case RTM_DELADDRLABEL:
 419                 err = ip6addrlbl_del(net, pfx, ifal->ifal_prefixlen,
 420                                      ifal->ifal_index);
 421                 break;
 422         default:
 423                 err = -EOPNOTSUPP;
 424         }
 425         return err;
 426 }
 427
 428 static void ip6addrlbl_putmsg(struct nlmsghdr *nlh,
 429                               int prefixlen, int ifindex, u32 lseq)
 430 {
 431         struct ifaddrlblmsg *ifal = nlmsg_data(nlh);
 432         ifal->ifal_family = AF_INET6;
 433         ifal->ifal_prefixlen = prefixlen;
 434         ifal->ifal_flags = 0;
 435         ifal->ifal_index = ifindex;
 436         ifal->ifal_seq = lseq;
 437 };
 438
 439 static int ip6addrlbl_fill(struct sk_buff *skb,
 440                            struct ip6addrlbl_entry *p,
 441                            u32 lseq,
 442                            u32 portid, u32 seq, int event,
 443                            unsigned int flags)
 444 {
 445         struct nlmsghdr *nlh = nlmsg_put(skb, portid, seq, event,
 446                                          sizeof(struct ifaddrlblmsg), flags);
 447         if (!nlh)
 448                 return -EMSGSIZE;
 449
 450         ip6addrlbl_putmsg(nlh, p->prefixlen, p->ifindex, lseq);
 451
 452         if (nla_put_in6_addr(skb, IFAL_ADDRESS, &p->prefix) < 0 ||
 453             nla_put_u32(skb, IFAL_LABEL, p->label) < 0) {
 454                 nlmsg_cancel(skb, nlh);
 455                 return -EMSGSIZE;
 456         }
 457
 458         nlmsg_end(skb, nlh);
 459         return 0;
 460 }
 461
 462 static int ip6addrlbl_dump(struct sk_buff *skb, struct netlink_callback *cb)
 463 {
 464         struct net *net = sock_net(skb->sk);
 465         struct ip6addrlbl_entry *p;
 466         int idx = 0, s_idx = cb->args[0];
 467         int err;
 468
 469         rcu_read_lock();
 470         hlist_for_each_entry_rcu(p, &net->ipv6.ip6addrlbl_table.head, list) {
 471                 if (idx >= s_idx) {
 472                         err = ip6addrlbl_fill(skb, p,
 473                                               net->ipv6.ip6addrlbl_table.seq,
 474                                               NETLINK_CB(cb->skb).portid,
 475                                               cb->nlh->nlmsg_seq,
 476                                               RTM_NEWADDRLABEL,
 477                                               NLM_F_MULTI);
 478                         if (err < 0)
 479                                 break;
 480                 }
 481                 idx++;
 482         }
 483         rcu_read_unlock();
 484         cb->args[0] = idx;
 485         return skb->len;
 486 }
 487
 488 static inline int ip6addrlbl_msgsize(void)
 489 {
 490         return NLMSG_ALIGN(sizeof(struct ifaddrlblmsg))
 491                 + nla_total_size(16)    /* IFAL_ADDRESS */
 492                 + nla_total_size(4);    /* IFAL_LABEL */
 493 }
 494
 495 static int ip6addrlbl_get(struct sk_buff *in_skb, struct nlmsghdr *nlh,
 496                           struct netlink_ext_ack *extack)
 497 {
 498         struct net *net = sock_net(in_skb->sk);
 499         struct ifaddrlblmsg *ifal;
 500         struct nlattr *tb[IFAL_MAX+1];
 501         struct in6_addr *addr;
 502         u32 lseq;
 503         int err = 0;
 504         struct ip6addrlbl_entry *p;
 505         struct sk_buff *skb;
 506
 507         err = nlmsg_parse(nlh, sizeof(*ifal), tb, IFAL_MAX, ifal_policy,
 508                           extack);
 509         if (err < 0)
 510                 return err;
 511
 512         ifal = nlmsg_data(nlh);
 513
 514         if (ifal->ifal_family != AF_INET6 ||
 515             ifal->ifal_prefixlen != 128)
 516                 return -EINVAL;
 517
 518         if (ifal->ifal_index &&
 519             !addrlbl_ifindex_exists(net, ifal->ifal_index))
 520                 return -EINVAL;
 521
 522         if (!tb[IFAL_ADDRESS])
 523                 return -EINVAL;
 524         addr = nla_data(tb[IFAL_ADDRESS]);
 525
 526         skb = nlmsg_new(ip6addrlbl_msgsize(), GFP_KERNEL);
 527         if (!skb)
 528                 return -ENOBUFS;
 529
 530         err = -ESRCH;
 531
 532         rcu_read_lock();
 533         p = __ipv6_addr_label(net, addr, ipv6_addr_type(addr), ifal->ifal_index);
 534         lseq = net->ipv6.ip6addrlbl_table.seq;
 535         if (p)
 536                 err = ip6addrlbl_fill(skb, p, lseq,
 537                                       NETLINK_CB(in_skb).portid,
 538                                       nlh->nlmsg_seq,
 539                                       RTM_NEWADDRLABEL, 0);
 540         rcu_read_unlock();
 541
 542         if (err < 0) {
 543                 WARN_ON(err == -EMSGSIZE);
 544                 kfree_skb(skb);
 545         } else {
 546                 err = rtnl_unicast(skb, net, NETLINK_CB(in_skb).portid);
 547         }
 548         return err;
 549 }
 550
 551 int __init ipv6_addr_label_rtnl_register(void)
 552 {
 553         int ret;
 554
 555         ret = rtnl_register_module(THIS_MODULE, PF_INET6, RTM_NEWADDRLABEL,
 556                                    ip6addrlbl_newdel,
 557                                    NULL, RTNL_FLAG_DOIT_UNLOCKED);
 558         if (ret < 0)
 559                 return ret;
 560         ret = rtnl_register_module(THIS_MODULE, PF_INET6, RTM_DELADDRLABEL,
 561                                    ip6addrlbl_newdel,
 562                                    NULL, RTNL_FLAG_DOIT_UNLOCKED);
 563         if (ret < 0)
 564                 return ret;
 565         ret = rtnl_register_module(THIS_MODULE, PF_INET6, RTM_GETADDRLABEL,
 566                                    ip6addrlbl_get,
 567                                    ip6addrlbl_dump, RTNL_FLAG_DOIT_UNLOCKED);
 568         return ret;
 569 }