net/ipv4/ip_input.c

   1 /*
   2  * INET         An implementation of the TCP/IP protocol suite for the LINUX
   3  *              operating system.  INET is implemented using the  BSD Socket
   4  *              interface as the means of communication with the user level.
   5  *
   6  *              The Internet Protocol (IP) module.
   7  *
   8  * Authors:     Ross Biro
   9  *              Fred N. van Kempen, <[email protected]>
  10  *              Donald Becker, <[email protected]>
  11  *              Alan Cox, <[email protected]>
  12  *              Richard Underwood
  13  *              Stefan Becker, <[email protected]>
  14  *              Jorge Cwik, <[email protected]>
  15  *              Arnt Gulbrandsen, <[email protected]>
  16  *
  17  *
  18  * Fixes:
  19  *              Alan Cox        :       Commented a couple of minor bits of surplus code
  20  *              Alan Cox        :       Undefining IP_FORWARD doesn't include the code
  21  *                                      (just stops a compiler warning).
  22  *              Alan Cox        :       Frames with >=MAX_ROUTE record routes, strict routes or loose routes
  23  *                                      are junked rather than corrupting things.
  24  *              Alan Cox        :       Frames to bad broadcast subnets are dumped
  25  *                                      We used to process them non broadcast and
  26  *                                      boy could that cause havoc.
  27  *              Alan Cox        :       ip_forward sets the free flag on the
  28  *                                      new frame it queues. Still crap because
  29  *                                      it copies the frame but at least it
  30  *                                      doesn't eat memory too.
  31  *              Alan Cox        :       Generic queue code and memory fixes.
  32  *              Fred Van Kempen :       IP fragment support (borrowed from NET2E)
  33  *              Gerhard Koerting:       Forward fragmented frames correctly.
  34  *              Gerhard Koerting:       Fixes to my fix of the above 8-).
  35  *              Gerhard Koerting:       IP interface addressing fix.
  36  *              Linus Torvalds  :       More robustness checks
  37  *              Alan Cox        :       Even more checks: Still not as robust as it ought to be
  38  *              Alan Cox        :       Save IP header pointer for later
  39  *              Alan Cox        :       ip option setting
  40  *              Alan Cox        :       Use ip_tos/ip_ttl settings
  41  *              Alan Cox        :       Fragmentation bogosity removed
  42  *                                      (Thanks to [email protected])
  43  *              Dmitry Gorodchanin :    Send of a raw packet crash fix.
  44  *              Alan Cox        :       Silly ip bug when an overlength
  45  *                                      fragment turns up. Now frees the
  46  *                                      queue.
  47  *              Linus Torvalds/ :       Memory leakage on fragmentation
  48  *              Alan Cox        :       handling.
  49  *              Gerhard Koerting:       Forwarding uses IP priority hints
  50  *              Teemu Rantanen  :       Fragment problems.
  51  *              Alan Cox        :       General cleanup, comments and reformat
  52  *              Alan Cox        :       SNMP statistics
  53  *              Alan Cox        :       BSD address rule semantics. Also see
  54  *                                      UDP as there is a nasty checksum issue
  55  *                                      if you do things the wrong way.
  56  *              Alan Cox        :       Always defrag, moved IP_FORWARD to the config.in file
  57  *              Alan Cox        :       IP options adjust sk->priority.
  58  *              Pedro Roque     :       Fix mtu/length error in ip_forward.
  59  *              Alan Cox        :       Avoid ip_chk_addr when possible.
  60  *      Richard Underwood       :       IP multicasting.
  61  *              Alan Cox        :       Cleaned up multicast handlers.
  62  *              Alan Cox        :       RAW sockets demultiplex in the BSD style.
  63  *              Gunther Mayer   :       Fix the SNMP reporting typo
  64  *              Alan Cox        :       Always in group 224.0.0.1
  65  *      Pauline Middelink       :       Fast ip_checksum update when forwarding
  66  *                                      Masquerading support.
  67  *              Alan Cox        :       Multicast loopback error for 224.0.0.1
  68  *              Alan Cox        :       IP_MULTICAST_LOOP option.
  69  *              Alan Cox        :       Use notifiers.
  70  *              Bjorn Ekwall    :       Removed ip_csum (from slhc.c too)
  71  *              Bjorn Ekwall    :       Moved ip_fast_csum to ip.h (inline!)
  72  *              Stefan Becker   :       Send out ICMP HOST REDIRECT
  73  *      Arnt Gulbrandsen        :       ip_build_xmit
  74  *              Alan Cox        :       Per socket routing cache
  75  *              Alan Cox        :       Fixed routing cache, added header cache.
  76  *              Alan Cox        :       Loopback didn't work right in original ip_build_xmit - fixed it.
  77  *              Alan Cox        :       Only send ICMP_REDIRECT if src/dest are the same net.
  78  *              Alan Cox        :       Incoming IP option handling.
  79  *              Alan Cox        :       Set saddr on raw output frames as per BSD.
  80  *              Alan Cox        :       Stopped broadcast source route explosions.
  81  *              Alan Cox        :       Can disable source routing
  82  *              Takeshi Sone    :       Masquerading didn't work.
  83  *      Dave Bonn,Alan Cox      :       Faster IP forwarding whenever possible.
  84  *              Alan Cox        :       Memory leaks, tramples, misc debugging.
  85  *              Alan Cox        :       Fixed multicast (by popular demand 8))
  86  *              Alan Cox        :       Fixed forwarding (by even more popular demand 8))
  87  *              Alan Cox        :       Fixed SNMP statistics [I think]
  88  *      Gerhard Koerting        :       IP fragmentation forwarding fix
  89  *              Alan Cox        :       Device lock against page fault.
  90  *              Alan Cox        :       IP_HDRINCL facility.
  91  *      Werner Almesberger      :       Zero fragment bug
  92  *              Alan Cox        :       RAW IP frame length bug
  93  *              Alan Cox        :       Outgoing firewall on build_xmit
  94  *              A.N.Kuznetsov   :       IP_OPTIONS support throughout the kernel
  95  *              Alan Cox        :       Multicast routing hooks
  96  *              Jos Vos         :       Do accounting *before* call_in_firewall
  97  *      Willy Konynenberg       :       Transparent proxying support
  98  *
  99  *
 100  *
 101  * To Fix:
 102  *              IP fragmentation wants rewriting cleanly. The RFC815 algorithm is much more efficient
 103  *              and could be made very efficient with the addition of some virtual memory hacks to permit
 104  *              the allocation of a buffer that can then be 'grown' by twiddling page tables.
 105  *              Output fragmentation wants updating along with the buffer management to use a single
 106  *              interleaved copy algorithm so that fragmenting has a one copy overhead. Actual packet
 107  *              output should probably do its own fragmentation at the UDP/RAW layer. TCP shouldn't cause
 108  *              fragmentation anyway.
 109  *
 110  *              This program is free software; you can redistribute it and/or
 111  *              modify it under the terms of the GNU General Public License
 112  *              as published by the Free Software Foundation; either version
 113  *              2 of the License, or (at your option) any later version.
 114  */
 115
 116 #define pr_fmt(fmt) "IPv4: " fmt
 117
 118 #include <linux/module.h>
 119 #include <linux/types.h>
 120 #include <linux/kernel.h>
 121 #include <linux/string.h>
 122 #include <linux/errno.h>
 123 #include <linux/slab.h>
 124
 125 #include <linux/net.h>
 126 #include <linux/socket.h>
 127 #include <linux/sockios.h>
 128 #include <linux/in.h>
 129 #include <linux/inet.h>
 130 #include <linux/inetdevice.h>
 131 #include <linux/netdevice.h>
 132 #include <linux/etherdevice.h>
 133
 134 #include <net/snmp.h>
 135 #include <net/ip.h>
 136 #include <net/protocol.h>
 137 #include <net/route.h>
 138 #include <linux/skbuff.h>
 139 #include <net/sock.h>
 140 #include <net/arp.h>
 141 #include <net/icmp.h>
 142 #include <net/raw.h>
 143 #include <net/checksum.h>
 144 #include <net/inet_ecn.h>
 145 #include <linux/netfilter_ipv4.h>
 146 #include <net/xfrm.h>
 147 #include <linux/mroute.h>
 148 #include <linux/netlink.h>
 149 #include <net/dst_metadata.h>
 150
 151 /*
 152  *      Process Router Attention IP option (RFC 2113)
 153  */
 154 bool ip_call_ra_chain(struct sk_buff *skb)
 155 {
 156         struct ip_ra_chain *ra;
 157         u8 protocol = ip_hdr(skb)->protocol;
 158         struct sock *last = NULL;
 159         struct net_device *dev = skb->dev;
 160         struct net *net = dev_net(dev);
 161
 162         for (ra = rcu_dereference(net->ipv4.ra_chain); ra; ra = rcu_dereference(ra->next)) {
 163                 struct sock *sk = ra->sk;
 164
 165                 /* If socket is bound to an interface, only report
 166                  * the packet if it came  from that interface.
 167                  */
 168                 if (sk && inet_sk(sk)->inet_num == protocol &&
 169                     (!sk->sk_bound_dev_if ||
 170                      sk->sk_bound_dev_if == dev->ifindex)) {
 171                         if (ip_is_fragment(ip_hdr(skb))) {
 172                                 if (ip_defrag(net, skb, IP_DEFRAG_CALL_RA_CHAIN))
 173                                         return true;
 174                         }
 175                         if (last) {
 176                                 struct sk_buff *skb2 = skb_clone(skb, GFP_ATOMIC);
 177                                 if (skb2)
 178                                         raw_rcv(last, skb2);
 179                         }
 180                         last = sk;
 181                 }
 182         }
 183
 184         if (last) {
 185                 raw_rcv(last, skb);
 186                 return true;
 187         }
 188         return false;
 189 }
 190
 191 static int ip_local_deliver_finish(struct net *net, struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
 192 {
 193         __skb_pull(skb, skb_network_header_len(skb));
 194
 195         rcu_read_lock();
 196         {
 197                 int protocol = ip_hdr(skb)->protocol;
 198                 const struct net_protocol *ipprot;
 199                 int raw;
 200
 201         resubmit:
 202                 raw = raw_local_deliver(skb, protocol);
 203
 204                 ipprot = rcu_dereference(inet_protos[protocol]);
 205                 if (ipprot) {
 206                         int ret;
 207
 208                         if (!ipprot->no_policy) {
 209                                 if (!xfrm4_policy_check(NULL, XFRM_POLICY_IN, skb)) {
 210                                         kfree_skb(skb);
 211                                         goto out;
 212                                 }
 213                                 nf_reset(skb);
 214                         }
 215                         ret = ipprot->handler(skb);
 216                         if (ret < 0) {
 217                                 protocol = -ret;
 218                                 goto resubmit;
 219                         }
 220                         __IP_INC_STATS(net, IPSTATS_MIB_INDELIVERS);
 221                 } else {
 222                         if (!raw) {
 223                                 if (xfrm4_policy_check(NULL, XFRM_POLICY_IN, skb)) {
 224                                         __IP_INC_STATS(net, IPSTATS_MIB_INUNKNOWNPROTOS);
 225                                         icmp_send(skb, ICMP_DEST_UNREACH,
 226                                                   ICMP_PROT_UNREACH, 0);
 227                                 }
 228                                 kfree_skb(skb);
 229                         } else {
 230                                 __IP_INC_STATS(net, IPSTATS_MIB_INDELIVERS);
 231                                 consume_skb(skb);
 232                         }
 233                 }
 234         }
 235  out:
 236         rcu_read_unlock();
 237
 238         return 0;
 239 }
 240
 241 /*
 242  *      Deliver IP Packets to the higher protocol layers.
 243  */
 244 int ip_local_deliver(struct sk_buff *skb)
 245 {
 246         /*
 247          *      Reassemble IP fragments.
 248          */
 249         struct net *net = dev_net(skb->dev);
 250
 251         if (ip_is_fragment(ip_hdr(skb))) {
 252                 if (ip_defrag(net, skb, IP_DEFRAG_LOCAL_DELIVER))
 253                         return 0;
 254         }
 255
 256         return NF_HOOK(NFPROTO_IPV4, NF_INET_LOCAL_IN,
 257                        net, NULL, skb, skb->dev, NULL,
 258                        ip_local_deliver_finish);
 259 }
 260
 261 static inline bool ip_rcv_options(struct sk_buff *skb)
 262 {
 263         struct ip_options *opt;
 264         const struct iphdr *iph;
 265         struct net_device *dev = skb->dev;
 266
 267         /* It looks as overkill, because not all
 268            IP options require packet mangling.
 269            But it is the easiest for now, especially taking
 270            into account that combination of IP options
 271            and running sniffer is extremely rare condition.
 272                                               --ANK (980813)
 273         */
 274         if (skb_cow(skb, skb_headroom(skb))) {
 275                 __IP_INC_STATS(dev_net(dev), IPSTATS_MIB_INDISCARDS);
 276                 goto drop;
 277         }
 278
 279         iph = ip_hdr(skb);
 280         opt = &(IPCB(skb)->opt);
 281         opt->optlen = iph->ihl*4 - sizeof(struct iphdr);
 282
 283         if (ip_options_compile(dev_net(dev), opt, skb)) {
 284                 __IP_INC_STATS(dev_net(dev), IPSTATS_MIB_INHDRERRORS);
 285                 goto drop;
 286         }
 287
 288         if (unlikely(opt->srr)) {
 289                 struct in_device *in_dev = __in_dev_get_rcu(dev);
 290
 291                 if (in_dev) {
 292                         if (!IN_DEV_SOURCE_ROUTE(in_dev)) {
 293                                 if (IN_DEV_LOG_MARTIANS(in_dev))
 294                                         net_info_ratelimited("source route option %pI4 -> %pI4\n",
 295                                                              &iph->saddr,
 296                                                              &iph->daddr);
 297                                 goto drop;
 298                         }
 299                 }
 300
 301                 if (ip_options_rcv_srr(skb))
 302                         goto drop;
 303         }
 304
 305         return false;
 306 drop:
 307         return true;
 308 }
 309
 310 static int ip_rcv_finish(struct net *net, struct sock *sk, struct sk_buff *skb)
 311 {
 312         const struct iphdr *iph = ip_hdr(skb);
 313         int (*edemux)(struct sk_buff *skb);
 314         struct net_device *dev = skb->dev;
 315         struct rtable *rt;
 316         int err;
 317
 318         /* if ingress device is enslaved to an L3 master device pass the
 319          * skb to its handler for processing
 320          */
 321         skb = l3mdev_ip_rcv(skb);
 322         if (!skb)
 323                 return NET_RX_SUCCESS;
 324
 325         if (net->ipv4.sysctl_ip_early_demux &&
 326             !skb_dst(skb) &&
 327             !skb->sk &&
 328             !ip_is_fragment(iph)) {
 329                 const struct net_protocol *ipprot;
 330                 int protocol = iph->protocol;
 331
 332                 ipprot = rcu_dereference(inet_protos[protocol]);
 333                 if (ipprot && (edemux = READ_ONCE(ipprot->early_demux))) {
 334                         err = edemux(skb);
 335                         if (unlikely(err))
 336                                 goto drop_error;
 337                         /* must reload iph, skb->head might have changed */
 338                         iph = ip_hdr(skb);
 339                 }
 340         }
 341
 342         /*
 343          *      Initialise the virtual path cache for the packet. It describes
 344          *      how the packet travels inside Linux networking.
 345          */
 346         if (!skb_valid_dst(skb)) {
 347                 err = ip_route_input_noref(skb, iph->daddr, iph->saddr,
 348                                            iph->tos, dev);
 349                 if (unlikely(err))
 350                         goto drop_error;
 351         }
 352
 353 #ifdef CONFIG_IP_ROUTE_CLASSID
 354         if (unlikely(skb_dst(skb)->tclassid)) {
 355                 struct ip_rt_acct *st = this_cpu_ptr(ip_rt_acct);
 356                 u32 idx = skb_dst(skb)->tclassid;
 357                 st[idx&0xFF].o_packets++;
 358                 st[idx&0xFF].o_bytes += skb->len;
 359                 st[(idx>>16)&0xFF].i_packets++;
 360                 st[(idx>>16)&0xFF].i_bytes += skb->len;
 361         }
 362 #endif
 363
 364         if (iph->ihl > 5 && ip_rcv_options(skb))
 365                 goto drop;
 366
 367         rt = skb_rtable(skb);
 368         if (rt->rt_type == RTN_MULTICAST) {
 369                 __IP_UPD_PO_STATS(net, IPSTATS_MIB_INMCAST, skb->len);
 370         } else if (rt->rt_type == RTN_BROADCAST) {
 371                 __IP_UPD_PO_STATS(net, IPSTATS_MIB_INBCAST, skb->len);
 372         } else if (skb->pkt_type == PACKET_BROADCAST ||
 373                    skb->pkt_type == PACKET_MULTICAST) {
 374                 struct in_device *in_dev = __in_dev_get_rcu(dev);
 375
 376                 /* RFC 1122 3.3.6:
 377                  *
 378                  *   When a host sends a datagram to a link-layer broadcast
 379                  *   address, the IP destination address MUST be a legal IP
 380                  *   broadcast or IP multicast address.
 381                  *
 382                  *   A host SHOULD silently discard a datagram that is received
 383                  *   via a link-layer broadcast (see Section 2.4) but does not
 384                  *   specify an IP multicast or broadcast destination address.
 385                  *
 386                  * This doesn't explicitly say L2 *broadcast*, but broadcast is
 387                  * in a way a form of multicast and the most common use case for
 388                  * this is 802.11 protecting against cross-station spoofing (the
 389                  * so-called "hole-196" attack) so do it for both.
 390                  */
 391                 if (in_dev &&
 392                     IN_DEV_ORCONF(in_dev, DROP_UNICAST_IN_L2_MULTICAST))
 393                         goto drop;
 394         }
 395
 396         return dst_input(skb);
 397
 398 drop:
 399         kfree_skb(skb);
 400         return NET_RX_DROP;
 401
 402 drop_error:
 403         if (err == -EXDEV)
 404                 __NET_INC_STATS(net, LINUX_MIB_IPRPFILTER);
 405         goto drop;
 406 }
 407
 408 /*
 409  *      Main IP Receive routine.
 410  */
 411 int ip_rcv(struct sk_buff *skb, struct net_device *dev, struct packet_type *pt, struct net_device *orig_dev)
 412 {
 413         const struct iphdr *iph;
 414         struct net *net;
 415         u32 len;
 416
 417         /* When the interface is in promisc. mode, drop all the crap
 418          * that it receives, do not try to analyse it.
 419          */
 420         if (skb->pkt_type == PACKET_OTHERHOST)
 421                 goto drop;
 422
 423
 424         net = dev_net(dev);
 425         __IP_UPD_PO_STATS(net, IPSTATS_MIB_IN, skb->len);
 426
 427         skb = skb_share_check(skb, GFP_ATOMIC);
 428         if (!skb) {
 429                 __IP_INC_STATS(net, IPSTATS_MIB_INDISCARDS);
 430                 goto out;
 431         }
 432
 433         if (!pskb_may_pull(skb, sizeof(struct iphdr)))
 434                 goto inhdr_error;
 435
 436         iph = ip_hdr(skb);
 437
 438         /*
 439          *      RFC1122: 3.2.1.2 MUST silently discard any IP frame that fails the checksum.
 440          *
 441          *      Is the datagram acceptable?
 442          *
 443          *      1.      Length at least the size of an ip header
 444          *      2.      Version of 4
 445          *      3.      Checksums correctly. [Speed optimisation for later, skip loopback checksums]
 446          *      4.      Doesn't have a bogus length
 447          */
 448
 449         if (iph->ihl < 5 || iph->version != 4)
 450                 goto inhdr_error;
 451
 452         BUILD_BUG_ON(IPSTATS_MIB_ECT1PKTS != IPSTATS_MIB_NOECTPKTS + INET_ECN_ECT_1);
 453         BUILD_BUG_ON(IPSTATS_MIB_ECT0PKTS != IPSTATS_MIB_NOECTPKTS + INET_ECN_ECT_0);
 454         BUILD_BUG_ON(IPSTATS_MIB_CEPKTS != IPSTATS_MIB_NOECTPKTS + INET_ECN_CE);
 455         __IP_ADD_STATS(net,
 456                        IPSTATS_MIB_NOECTPKTS + (iph->tos & INET_ECN_MASK),
 457                        max_t(unsigned short, 1, skb_shinfo(skb)->gso_segs));
 458
 459         if (!pskb_may_pull(skb, iph->ihl*4))
 460                 goto inhdr_error;
 461
 462         iph = ip_hdr(skb);
 463
 464         if (unlikely(ip_fast_csum((u8 *)iph, iph->ihl)))
 465                 goto csum_error;
 466
 467         len = ntohs(iph->tot_len);
 468         if (skb->len < len) {
 469                 __IP_INC_STATS(net, IPSTATS_MIB_INTRUNCATEDPKTS);
 470                 goto drop;
 471         } else if (len < (iph->ihl*4))
 472                 goto inhdr_error;
 473
 474         /* Our transport medium may have padded the buffer out. Now we know it
 475          * is IP we can trim to the true length of the frame.
 476          * Note this now means skb->len holds ntohs(iph->tot_len).
 477          */
 478         if (pskb_trim_rcsum(skb, len)) {
 479                 __IP_INC_STATS(net, IPSTATS_MIB_INDISCARDS);
 480                 goto drop;
 481         }
 482
 483         skb->transport_header = skb->network_header + iph->ihl*4;
 484
 485         /* Remove any debris in the socket control block */
 486         memset(IPCB(skb), 0, sizeof(struct inet_skb_parm));
 487         IPCB(skb)->iif = skb->skb_iif;
 488
 489         /* Must drop socket now because of tproxy. */
 490         skb_orphan(skb);
 491
 492         return NF_HOOK(NFPROTO_IPV4, NF_INET_PRE_ROUTING,
 493                        net, NULL, skb, dev, NULL,
 494                        ip_rcv_finish);
 495
 496 csum_error:
 497         __IP_INC_STATS(net, IPSTATS_MIB_CSUMERRORS);
 498 inhdr_error:
 499         __IP_INC_STATS(net, IPSTATS_MIB_INHDRERRORS);
 500 drop:
 501         kfree_skb(skb);
 502 out:
 503         return NET_RX_DROP;
 504 }