Update to nonstd.h.in (IP to 145.136.0.1)
[6bed4] / 6bed4peer.c
1 /* 6bed4/peer.c -- Peer-to-Peer IPv6-anywhere with 6bed4 -- peer.c
2  *
3  * This is an implementation of neighbour and router discovery over a
4  * tunnel that packs IPv6 inside UDP/IPv4.  This tunnel mechanism is
5  * so efficient that the server administrators need not mind if it is
6  * distributed widely.
7  *
8  * From: Rick van Rein <rick@openfortress.nl>
9  */
10
11
12 #include <stdlib.h>
13 #include <stdbool.h>
14 #include <stdint.h>
15 #include <stdio.h>
16 #include <errno.h>
17 #include <unistd.h>
18 #include <string.h>
19 #include <getopt.h>
20 #include <fcntl.h>
21 #include <time.h>
22
23 #include <syslog.h>
24 #ifndef LOG_PERROR
25 #define LOG_PERROR LOG_CONS             /* LOG_PERROR is non-POSIX, LOG_CONS is */
26 #endif
27
28 #include <sys/types.h>
29 #include <sys/socket.h>
30 #include <sys/time.h>
31 #include <sys/select.h>
32 #include <sys/ioctl.h>
33
34 #include <net/if.h>
35
36 #include <netinet/in.h>
37 #include <netinet/ip.h>
38 #include <netinet/ip6.h>
39 #include <netinet/udp.h>
40 #include <netinet/icmp6.h>
41 #include <arpa/inet.h>
42
43 #include <asm/types.h>
44 //#include <linux/if.h>
45 #include <linux/if_tun.h>
46 #include <linux/if_ether.h>
47 #include <linux/netlink.h>
48 #include <linux/rtnetlink.h>
49
50 /* The following will initially fail, due to an IANA obligation to avoid
51  * default builds with non-standard options.
52  */
53 #include "nonstd.h"
54
55
56 #define MTU 1280
57 #define PREFIX_SIZE 114
58
59 typedef enum {
60         METRIC_LOW,
61         METRIC_MEDIUM,
62         METRIC_HIGH
63 } metric_t;
64
65 /*
66  * The HAVE_SETUP_TUNNEL variable is used to determine whether absense of
67  * the -d option leads to an error, or to an attempt to setup the tunnel.
68  * The setup_tunnel() function used for that is defined per platform, such
69  * as for LINUX.  Remember to maintain the manpage's optionality for -d.
70  */
71 #undef HAVE_SETUP_TUNNEL
72
73
74 /* Global variables */
75
76 char *program;
77
78 int rtsox = -1;
79 int v4sox = -1;
80 int v6sox = -1;
81 int v4mcast = -1;
82
83 uint8_t v4qos = 0;              /* Current QoS setting on UDP/IPv4 socket */
84 uint32_t v6tc = 0;              /* Current QoS used by the IPv6 socket */
85 uint8_t v4ttl = 64;             /* Default TTL setting on UDP/IPv4 socket */
86 int v4ttl_mcast = -1;           /* Multicast TTL for LAN explorations */
87
88 char *v4server = NULL;
89 char *v6server = NULL;
90 char v6prefix [INET6_ADDRSTRLEN];
91 uint8_t v6lladdr [6];
92
93 const uint8_t v6listen_linklocal [16] = { 0xfe, 0x80, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00 };
94 uint8_t v6listen_linklocal_complete [16] = { 0xfe, 0x80, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00 };
95
96 struct sockaddr_nl rtname;
97 struct sockaddr_nl rtkernel;
98
99 struct sockaddr_in  v4name;
100 struct sockaddr_in  v4peer;
101 struct sockaddr_in6 v6name;
102
103 struct sockaddr_in v4bind;
104 struct sockaddr_in v4allnodes;
105
106 struct in6_addr v6listen;
107 //TODO:NEEDNOT// struct in6_addr v6listen_complete;
108 struct in_addr  v4listen;
109
110
111 struct {
112 #ifdef PEER_USE_TAP
113         struct ethhdr eth;
114 #else
115         struct tun_pi tun;
116 #endif
117         union {
118                 struct {
119                         struct ip6_hdr v6hdr;
120                         uint8_t data [MTU - sizeof (struct ip6_hdr)];
121                 } idata;
122                 struct {
123                         struct ip6_hdr v6hdr;
124                         struct icmp6_hdr v6icmphdr;
125                 } ndata;
126         } udata;
127 } __attribute__((packed)) v4data6;
128
129 #ifdef PEER_USE_TAP
130 #define v4ether         (v4data6.eth)
131 #else
132 #define v4tunpi6        (v4data6.tun)
133 #endif
134 #define v4data          ((uint8_t *) &v4data6.udata)
135 #define v4hdr6          (&v4data6.udata.idata.v6hdr)
136 #define v4src6          (&v4data6.udata.idata.v6hdr.ip6_src)
137 #define v4dst6          (&v4data6.udata.idata.v6hdr.ip6_dst)
138
139 #define v4v6plen        (v4data6.udata.ndata.v6hdr.ip6_plen)
140 #define v4v6nexthdr     (v4data6.udata.ndata.v6hdr.ip6_nxt)
141 #define v4v6hoplimit    (v4data6.udata.ndata.v6hdr.ip6_hops)
142
143 #define v4icmp6         (&v4data6.udata.ndata.v6icmphdr)
144 #define v4v6icmpdata    (v4data6.udata.ndata.v6icmphdr.icmp6_data8)
145 #define v4v6icmptype    (v4data6.udata.ndata.v6icmphdr.icmp6_type)
146 #define v4v6icmpcode    (v4data6.udata.ndata.v6icmphdr.icmp6_code)
147 #define v4v6icmpcksum   (v4data6.udata.ndata.v6icmphdr.icmp6_cksum)
148 #define v4v6ndtarget    (&v4data6.udata.ndata.v6icmphdr.icmp6_data8 [4])
149
150
151 struct {
152 #ifdef PEER_USE_TAP
153         struct ethhdr eth;
154 #else
155         struct tun_pi tun;
156 #endif
157         union {
158                 uint8_t data [MTU];
159                 struct {
160                         struct ip6_hdr v6hdr;
161                         struct icmp6_hdr v6icmp;
162                 } __attribute__((packed)) ndata;
163         } udata;
164 }  __attribute__((packed)) v6data6;
165
166 #ifdef PEER_USE_TAP
167 #define v6ether         (v6data6.eth)
168 #else
169 #define v6tuncmd        (v6data6.tun)
170 #endif
171 #define v6data          (v6data6.udata.data)
172 #define v6hdr6          (&v6data6.udata.ndata.v6hdr)
173 #define v6hops          (v6data6.udata.ndata.v6hdr.ip6_hops)
174 #define v6type          (v6data6.udata.ndata.v6hdr.ip6_nxt)
175 #define v6plen          (v6data6.udata.ndata.v6hdr.ip6_plen)
176 #define v6src6          (&v6data6.udata.ndata.v6hdr.ip6_src)
177 #define v6dst6          (&v6data6.udata.ndata.v6hdr.ip6_dst)
178 #define v6icmp6type     (v6data6.udata.ndata.v6icmp.icmp6_type)
179 #define v6icmp6code     (v6data6.udata.ndata.v6icmp.icmp6_code)
180 #define v6icmp6data     (v6data6.udata.ndata.v6icmp.icmp6_data8)
181 #define v6icmp6csum     (v6data6.udata.ndata.v6icmp.icmp6_cksum)
182 #define v6ndtarget      (&v6data6.udata.ndata.v6icmp.icmp6_data16[2])
183
184 #ifdef PEER_USE_TAP
185 #define HDR_SIZE        (sizeof(struct ethhdr))
186 #else
187 #define HDR_SIZE        (sizeof(struct tun_pi))
188 #endif
189
190 /* Structure for tasks in neighbor discovery queues
191  */
192 struct ndqueue {
193         struct ndqueue *next;
194         struct timeval tv;
195         struct in6_addr source;
196         struct in6_addr target;
197         uint8_t source_lladdr [6];
198         uint8_t todo_lancast, todo_direct;
199 };
200
201 /* Round-robin queue for regular tasks, starting at previous value */
202 struct ndqueue *ndqueue = NULL;
203 struct ndqueue *freequeue = NULL;
204 uint32_t freequeue_items = 100;
205
206 /* The time for the next scheduled maintenance: routersol or keepalive.
207  * The milliseconds are always 0 for maintenance tasks.
208  */
209 time_t maintenance_time_sec;
210 time_t maintenance_time_cycle = 0;
211 time_t maintenance_time_cycle_max = 30;
212 bool got_lladdr = false;
213 time_t keepalive_period = 30;
214 time_t keepalive_ttl = -1;
215
216 /* The network packet structure of a 6bed4 Router Solicitation */
217
218 uint8_t ipv6_router_solicitation [] = {
219         // IPv6 header
220         0x60, 0x00, 0x00, 0x00,
221         16 >> 8, 16 & 0xff, IPPROTO_ICMPV6, 255,
222         0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0,          // unspecd src
223         0xff, 0x02, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0x02, // all-rtr tgt
224         // ICMPv6 header: router solicitation
225         ND_ROUTER_SOLICIT, 0, 0x7a, 0xae,       // Checksum courtesy of WireShark :)
226         // ICMPv6 body: reserved
227         0, 0, 0, 0,
228         // ICMPv6 option: source link layer address 0x0001 (end-aligned)
229         0x01, 0x01, 0, 0, 0, 0, 0x00, 0x01,
230 };
231
232 uint8_t ipv6_defaultrouter_neighbor_advertisement [] = {
233         // IPv6 header
234         0x60, 0x00, 0x00, 0x00,
235         32 >> 8, 32 & 0xff, IPPROTO_ICMPV6, 255,
236         0xfe, 0x80, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0,   // src is default router
237         0xff, 0x02, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0x01,// dst is all-nodes multicast, portable?
238         // ICMPv6 header: neighbor solicitation
239         ND_NEIGHBOR_ADVERT, 0, 0x36, 0xf2,              // Checksum courtesy of WireShark :)
240         // ICMPv6 Neighbor Advertisement: flags
241         0x40, 0, 0, 0,
242         // Target: fe80::
243         0xfe, 0x80, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0,   // the targeted neighbor
244         // ICMPv6 option: target link layer address
245         2, 1,
246         UDP_PORT_6BED4 & 0xff, UDP_PORT_6BED4 >> 8,
247         SERVER_6BED4_IPV4_INT0, SERVER_6BED4_IPV4_INT1, SERVER_6BED4_IPV4_INT2, SERVER_6BED4_IPV4_INT3
248 };
249
250 uint8_t router_linklocal_address [] = {
251         0xfe, 0x80, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0x00, 0x00,
252 };
253
254 //TODO// Complete with the if-id of the 6bed4 Router:
255 uint8_t router_linklocal_address_complete [] = {
256         0xfe, 0x80, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0x00, 0x00,
257 };
258
259 uint8_t client1_linklocal_address [] = {
260         0xfe, 0x80, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0x00, 0x01,
261 };
262
263 uint8_t allnodes_linklocal_address [] = {
264         0xff, 0x02, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0x00, 0x01,
265 };
266
267 uint8_t allrouters_linklocal_address [] = {
268         0xff, 0x02, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0x00, 0x02,
269 };
270
271 uint8_t solicitednodes_linklocal_prefix [13] = {
272         0xff, 0x02, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0x01, 0xff
273 };
274
275 bool default_route = false;
276
277 bool foreground = false;
278
279 bool log_to_stderr = false;
280
281 bool multicast = true;
282
283
284 /*
285  *
286  * Driver routines
287  *
288  */
289
290 #ifndef INTERFACE_NAME_6BED4
291 #define INTERFACE_NAME_6BED4 "6bed4"
292 #endif
293
294 #ifdef LINUX
295 #define HAVE_SETUP_TUNNEL
296 static struct ifreq ifreq;
297 static bool have_tunnel = false;
298 /* Implement the setup_tunnel() command for Linux.
299  * Return true on success, false on failure.
300  */
301 bool setup_tunnel (void) {
302         if (v6sox == -1) {
303                 v6sox = open ("/dev/net/tun", O_RDWR);
304         }
305         if (v6sox == -1) {
306                 syslog (LOG_ERR, "%s: Failed to access tunnel driver on /dev/net/tun: %s\n", program, strerror (errno));
307                 return 0;
308         }
309         bool ok = true;
310         int flags = fcntl (v6sox, F_GETFL, 0);
311         if (flags == -1) {
312                 syslog (LOG_CRIT, "Failed to retrieve flags for the tunnel file descriptor: %s\n", strerror (errno));
313                 ok = false;
314         }
315         if (!have_tunnel) {
316                 memset (&ifreq, 0, sizeof (ifreq));
317                 strncpy (ifreq.ifr_name, INTERFACE_NAME_6BED4, IFNAMSIZ);
318 #ifdef PEER_USE_TAP
319                 ifreq.ifr_flags = IFF_TAP | IFF_NO_PI;
320 #else
321                 ifreq.ifr_flags = IFF_TUN;
322 #endif
323                 if (ok && (ioctl (v6sox, TUNSETIFF, (void *) &ifreq) == -1)) {
324                         syslog (LOG_CRIT, "Failed to set interface name: %s\n", strerror (errno));
325                         ok = false;
326                 } else {
327                         have_tunnel = ok;
328                 }
329                 ifreq.ifr_name [IFNAMSIZ] = 0;
330                 ifreq.ifr_ifindex = if_nametoindex (ifreq.ifr_name);
331 syslog (LOG_DEBUG, "Found Interface Index %d for name %s\n", ifreq.ifr_ifindex, ifreq.ifr_name);
332                 ok = ok & (ifreq.ifr_ifindex != 0);
333         }
334         char cmd [512+1];
335         snprintf (cmd, 512, "/sbin/sysctl -q -w net.ipv6.conf.%s.forwarding=0", ifreq.ifr_name);
336         if (ok && system (cmd) != 0) {
337                 ok = false;
338         }
339         snprintf (cmd, 512, "/sbin/sysctl -q -w net.ipv6.conf.%s.accept_dad=0", ifreq.ifr_name);
340         if (ok && system (cmd) != 0) {
341                 ok = false;
342         }
343         if (!ok) {
344                 close (v6sox);  /* This removes the tunnel interface */
345                 v6sox = -1;
346         }
347         return ok;
348 }
349
350 bool setup_tunnel_address (void) {
351         bool ok = have_tunnel;
352         char cmd [512+1];
353
354         snprintf (cmd, 512, "/sbin/sysctl -q -w net.ipv6.conf.%s.autoconf=0", ifreq.ifr_name);
355         if (ok && system (cmd) != 0) {
356                 ok = 0;
357         }
358         snprintf (cmd, 512, "/sbin/ip link set %s up mtu %d", ifreq.ifr_name, MTU);
359         if (ok && system (cmd) != 0) {
360                 ok = false;
361         }
362         snprintf (cmd, 512, "/sbin/ip -6 addr add %s/114 dev %s", v6prefix, ifreq.ifr_name);
363         if (ok && system (cmd) != 0) {
364                 ok = false;
365         }
366         if (default_route) {
367                 snprintf (cmd, 512, "/sbin/ip -6 route add default via fe80:: dev %s metric 1042", ifreq.ifr_name);
368                 if (ok && system (cmd) != 0) {
369                         ok = false;
370                 }
371         }
372         return ok;
373 }
374 #endif /* LINUX */
375
376
377 /*
378  *
379  * Utility functions
380  *
381  */
382
383
384
385 /* Produce an IPv6 address following the 6bed4 structures.
386  *  - The top half is taken from v6listen
387  *  - The bottom contains IPv4 address and port from v4name
388  *  - The last 14 bits are filled with the lanip parameter
389  */
390 void addr_6bed4 (struct in6_addr *dst_ip6, uint16_t lanip) {
391         memcpy (&dst_ip6->s6_addr [0], &v6listen, 8);
392         dst_ip6->s6_addr32 [2] = v4name.sin_addr.s_addr;
393         dst_ip6->s6_addr16 [6] = v4name.sin_port;
394         dst_ip6->s6_addr  [14] = ((dst_ip6->s6_addr [8] & 0x03) << 6)
395                                | ((lanip >> 8) & 0x3f);
396         dst_ip6->s6_addr  [15] = (lanip & 0xff);
397         dst_ip6->s6_addr  [8] &= 0xfc;
398 }
399
400 /* Look for an entry in the 50ms-cycled Neighbor Discovery queue.
401  * Match the target address.  Return the entry found, or NULL.
402  */
403 struct ndqueue *findqueue (struct in6_addr *target) {
404         struct ndqueue *ndq = ndqueue;
405         if (ndq) {
406                 do {
407                         if (memcmp (target, &ndq->target, 16) == 0) {
408                                 return ndq;
409                         }
410                         ndq = ndq->next;
411                 } while (ndq != ndqueue);
412         }
413         return NULL;
414 }
415
416 /* Enter an item in the 50ms-cycled Neighbor Discovery queue.
417  * Retrieve its storage space from the free queue.
418  * TODO: Avoid double entries by looking up entries first -> "requeue?"
419  */
420 static int TODO_qlen;
421 void enqueue (struct in6_addr *target, struct in6_addr *v6src, uint8_t *source_lladdr) {
422         //
423         // Refuse to create double entries
424         if (findqueue (target)) {
425                 return;
426         }
427         //
428         // Allocate a free item to enqueue
429         struct ndqueue *new = freequeue;
430         if (!new) {
431                 // Temporarily overflown with ND -> drop the request
432                 return;
433         }
434 char tgt [INET6_ADDRSTRLEN]; inet_ntop (AF_INET6, target, tgt, sizeof (tgt));
435 syslog (LOG_DEBUG, "Queue++ => %d, looking for %s\n", ++TODO_qlen, tgt);
436         freequeue = freequeue->next;
437         //
438         // Setup the new entry with target details
439         memcpy (&new->target, target, sizeof (new->target));
440         memcpy (&new->source, v6src, sizeof (new->source));
441         memcpy (&new->source_lladdr, source_lladdr, sizeof (new->source_lladdr));
442         new->todo_lancast = (v4mcast == -1)? 0: 2;
443         new->todo_direct = 3;
444         //
445         // Time the new item to run instantly
446         new->tv.tv_sec = 0;
447         //
448         // Enqueue the new item in front of the queue
449         if (ndqueue) {
450                 new->next = ndqueue->next;
451                 ndqueue->next = new;
452         } else {
453                 new->next = new;
454                 ndqueue = new;
455         }
456 }
457
458 /* Remove an item from the 50ms-cycled Neighbor Discovery queue.
459  * Enter its storage space in the free queue.
460  */
461 void dequeue (struct ndqueue *togo) {
462         struct ndqueue *prev = ndqueue;
463         do {
464                 if (prev->next == togo) {
465                         if (togo->next != togo) {
466                                 prev->next = togo->next;
467                                 if (ndqueue == togo) {
468                                         ndqueue = togo->next;
469                                 }
470                         } else {
471                                 // Must be the only queued item
472                                 ndqueue = NULL;
473                         }
474                         togo->next = freequeue;
475                         freequeue = togo;
476 syslog (LOG_DEBUG, "Queue-- => %d\n", --TODO_qlen);
477                         return;
478                 }
479                 prev = prev->next;
480         } while (prev != ndqueue);
481 }
482
483
484 /*
485  * Calculate the ICMPv6 checksum field
486  */
487 uint16_t icmp6_checksum (uint8_t *ipv6hdr, size_t payloadlen) {
488         uint16_t plenword = htons (payloadlen);
489         uint16_t nxthword = htons (IPPROTO_ICMPV6);
490         uint16_t *areaptr [] = { (uint16_t *) &ipv6hdr [8], (uint16_t *) &ipv6hdr [24], &plenword, &nxthword, (uint16_t *) &ipv6hdr [40], (uint16_t *) &ipv6hdr [40 + 4] };
491         uint8_t areawords [] = { 8, 8, 1, 1, 1, payloadlen/2 - 2 };
492         uint32_t csum = 0;
493         u_int8_t i, j;
494         for (i=0; i < 6; i++) {
495                 uint16_t *area = areaptr [i];
496                 for (j=0; j<areawords [i]; j++) {
497                         csum += ntohs (area [j]);
498                 }
499         }
500         csum = (csum & 0xffff) + (csum >> 16);
501         csum = (csum & 0xffff) + (csum >> 16);
502         csum = htons (~csum);
503         return csum;
504 }
505
506
507 /*
508  * Send a Redirect reply.  This is in response to a v4v6data message,
509  * and is directed straight at the origin's address but sent with a
510  * lower metric.
511  *
512  * Note: Although the packet arrived in v4data6, the reply is built
513  *       in v6data6 and sent from there as though it had come from
514  *       the IPv6 stack.
515  */
516 void redirect_reply (uint8_t *ngbc_llremote, metric_t ngbc_metric) {
517         void handle_6to4_plain_unicast (const ssize_t pktlen, const uint8_t *lladdr);
518         v6icmp6type = ND_REDIRECT;
519         v6icmp6code = 0;
520         v6icmp6data [0] =
521         v6icmp6data [1] =
522         v6icmp6data [2] =
523         v6icmp6data [3] = 0;            // Reserved
524         memcpy (v6icmp6data + 4, &v6listen, 16);
525                                         // Target IPv6 address
526         switch (ngbc_metric) {
527                                         // Destination Address suggestion
528         case METRIC_LOW:
529                 //
530                 // Redirect to the local-subnet IPv4 address
531                 memcpy (v6icmp6data + 4 + 16, v6listen_linklocal, 8);
532                 v6icmp6data [4 + 16 + 8 ] = v4peer.sin_port & 0x00ff;
533                 v6icmp6data [4 + 16 + 9 ] = v4peer.sin_port >> 8;
534                 memcpy (v6icmp6data + 4 + 16 + 12, &v4peer.sin_addr, 4);
535                 v6icmp6data [4 + 16 + 10] = v4v6icmpdata [4 + 16 + 12];
536                 v6icmp6data [4 + 16 + 11] = 0xff;
537                 v6icmp6data [4 + 16 + 12] = 0xfe;
538                 break;
539         case METRIC_MEDIUM:
540                 memcpy (v6icmp6data + 4 + 16, v6listen_linklocal_complete, 16);
541                 break;
542         case METRIC_HIGH:
543         default:
544                 return;         /* no cause for Redirect, drop */
545         }
546         v6type = IPPROTO_ICMPV6;
547         v6plen = htons (8 + 16 + 16);
548         memcpy (v6src6, &v6listen, 16);
549         memcpy (v6dst6, v4src6, 16);
550         v6icmp6csum = icmp6_checksum ((uint8_t *) v4hdr6, 8 + 16 + 16);
551         handle_6to4_plain_unicast (HDR_SIZE + 40 + 8 + 16 + 16, ngbc_llremote);
552
553
554
555 /* Append the current prefix to an ICMPv6 message.  Incoming optidx
556  * and return values signify original and new offset for ICMPv6 options.
557  * The endlife parameter must be set to obtain zero lifetimes, thus
558  * instructing the tunnel client to stop using an invalid prefix.
559  */
560 size_t icmp6_prefix (size_t optidx, uint8_t endlife) {
561         v6icmp6data [optidx++] = 3;     // Type
562         v6icmp6data [optidx++] = 4;     // Length
563         v6icmp6data [optidx++] = 114;   // This is a /114 prefix
564 #ifndef COMPENSATE_FOR_AUTOCONF
565         v6icmp6data [optidx++] = 0xc0;  // L=1, A=1, Reserved1=0
566 #else
567         //TODO// Temporary fix: "ip -6 addr add .../64 dev 6bed4"
568         v6icmp6data [optidx++] = 0x80;  // L=1, A=0, Reserved1=0
569 #endif
570         memset (v6icmp6data + optidx, endlife? 0x00: 0xff, 8);
571         optidx += 8;
572                                         // Valid Lifetime: Zero / Infinite
573                                         // Preferred Lifetime: Zero / Infinite
574         memset (v6icmp6data + optidx, 0, 4);
575         optidx += 4;
576                                         // Reserved2=0
577         addr_6bed4 ((struct in6_addr *) (v6icmp6data + optidx), 0);
578                                         // Set IPv6 prefix
579         optidx += 16;
580         return optidx;
581 }
582
583
584 /*
585  * Construct a Neighbor Advertisement message, providing the
586  * Public 6bed4 Service as the link-local address.
587  *
588  * This is done immediately when the IPv6 stack requests the link-local
589  * address for fe80:: through Router Solicition.  In addition, it is the
590  * fallback response used when attempts to contact the remote peer at its
591  * direct IPv4 address and UDP port (its 6bed4 address) fails repeatedly.
592  *
593  * This routine is called with info==NULL to respond to an fe80::
594  * Neighbor Solicitation, otherwise with an info pointer containing
595  * a target IPv6 address to service.
596  */
597 void advertise_6bed4_public_service (struct ndqueue *info) {
598 #ifdef PEER_USE_TAP
599
600         if (info) {
601                 memcpy (v6ether.h_dest, info->source_lladdr, 6);
602         } else {
603                 memcpy (v6ether.h_dest, v6ether.h_source, 6);
604         }
605         memcpy (v6ether.h_source, SERVER_6BED4_PORT_IPV4_MACSTR, 6);
606 #endif
607         memcpy (v6data, ipv6_defaultrouter_neighbor_advertisement, 8);
608         if (info) {
609                 memcpy (v6dst6, &info->source, 16);
610         } else {
611                 memcpy (v6dst6, v6src6, 16);
612         }
613         if (info) {
614                 memcpy (v6src6, &info->target, 16);
615         } else {
616                 memcpy (v6src6, router_linklocal_address_complete, 16);
617         }
618         //TODO:OVERWROTE// memcpy (v6data + 8, ipv6_defaultrouter_neighbor_advertisement + 8, 16);
619         memcpy (v6data + 8 + 16 + 16, ipv6_defaultrouter_neighbor_advertisement + 8 + 16 + 16, sizeof (ipv6_defaultrouter_neighbor_advertisement) - 8 - 16 - 16);
620         if (info) {
621                 // Overwrite target only for queued requests
622                 memcpy (&v6icmp6data [4], &info->target, 16);
623         }
624         v6icmp6csum = icmp6_checksum ((uint8_t *) v6hdr6, 32);
625         int sent = write (v6sox, &v6data6, HDR_SIZE + sizeof (ipv6_defaultrouter_neighbor_advertisement));
626         if (info) {
627                 syslog (LOG_DEBUG, "TODO: Neighbor Discovery failed to contact directly -- standard response provided\n");
628         } else {
629                 syslog (LOG_DEBUG, "TODO: Neighbor Discovery for Public 6bed4 Service -- standard response provided\n");
630         }
631 }
632
633
634 /*
635  * Validate the originator's IPv6 address.  It should match the
636  * UDP/IPv4 coordinates of the receiving 6bed4 socket.  Also,
637  * the /64 prefix (but not the /114 prefix!) must match v6listen.
638  */
639 bool validate_originator (struct in6_addr *ip6) {
640         uint32_t addr;
641         //
642         // Communication from the configured router is welcomed
643         //TODO// Why should we trust the ip6 address at face value?
644         if ((v4name.sin_addr.s_addr == v4peer.sin_addr.s_addr)
645                         && (v4name.sin_port == v4peer.sin_port)) {
646                 return true;
647         }
648         //
649         // Require non-local top halves to match our v6listen_linklocal address
650         //TODO// When do we receive local top halves?
651         //TODO// We should really be more flexible and allow fallback addrs
652         if (memcmp (ip6, v6listen_linklocal, 8) != 0) {
653                 if (memcmp (&v6listen, ip6->s6_addr, 8) != 0) {
654                         return false;
655                 }
656         }
657         //
658         // Require the sender port to appear in its IPv6 address
659         if (v4name.sin_port != ip6->s6_addr16 [6]) {
660                 return false;
661         }
662         //
663         // Require the sender address to appear in its IPv6 address
664         addr = ntohl (ip6->s6_addr32 [2]) & 0xfcffffff;
665         addr |= ((uint32_t) (ip6->s6_addr [14] & 0xc0)) << (24-6);
666         if (addr != ntohl (v4name.sin_addr.s_addr)) {
667                 return false;
668         }
669         //
670         // We passed with flying colours
671         return true;
672 }
673
674
675 /*
676  * Translate a Link-Local Address to its metric.  The metrics are
677  * numbered so that a higher number indicates a more costly path
678  * over which to connect.  The values of the metric should not be
679  * published, but be treated as an opaque value with a complete
680  * ordering (that is: <, <=, >=, > relations) defined on it.
681  */
682 metric_t lladdr_metric (uint8_t *lladdr) {
683         uint32_t ipv4 = * (uint32_t *) (lladdr + 2);
684         //
685         // Metric 2: The 6bed4 Router address
686         if (ipv4 == v4peer.sin_addr.s_addr) {
687                 return METRIC_HIGH;
688         }
689         //
690         // Metric 0: Private Addresses, as per RFC 1918
691         if ((ipv4 & 0xff000000) == 0x0a000000) {
692                 return METRIC_LOW;      /* 10.0.0./8 */
693         }
694         if ((ipv4 & 0xffff0000) == 0xc0a80000) {
695                 return METRIC_LOW;      /* 192.168.0.0/16 */
696         }
697         if ((ipv4 & 0xfff00000) == 0xac100000) {
698                 return METRIC_LOW;      /* 172.16.0.0/12 */
699         }
700         //
701         // Metric 1: Direct IPv4 contact is any other address
702         //           Correctness should be checked elsewhere
703         return METRIC_MEDIUM;
704 }
705
706
707 /*
708  * Retrieve the Link-Local Address, if any, for a given 6bed4 Peer.
709  * Return true on success, false on failure to find it.  The lladdr
710  * parameter is only overwritten in case of success.
711  *
712  * Obviously, there is a point where it is more efficient to not
713  * lookup the cache for every request, but to cache it locally
714  * and limit the lookup frequency.  This low-traffic optimal version
715  * is used here for initial simplicity, and because this is a peer
716  * daemon and a reference implementation.  But who knows what people
717  * will submit as patches...
718  *
719  * Note: This code is specific to Linux, but note that BSD also has a
720  *       NetLink concept, so it may port without needing to resort to
721  *       shell commands running slowly in separate processes.
722  * Note: The interface for Linux is under-documented.  Work may be
723  *       needed to handle exception situations, such as going over
724  *       invisible boundaries on the number of neighbours.  Similarly,
725  *       the use of alignment macros is rather unclear.  This is not
726  *       how I prefer to write code, but it's the best I can do now.
727  */
728 bool lookup_neighbor (uint8_t *ipv6, uint8_t *lladdr) {
729         struct mymsg {
730                 struct nlmsghdr hd;
731                 struct ndmsg nd;
732                 uint8_t arg [16384];
733         } msg;
734         memset (&msg, 0, sizeof (struct nlmsghdr) + sizeof (struct ndmsg));
735         msg.hd.nlmsg_len = NLMSG_LENGTH (sizeof (msg.nd));
736         msg.hd.nlmsg_type = RTM_GETNEIGH;
737         msg.hd.nlmsg_flags = NLM_F_REQUEST | NLM_F_ROOT /* | NLM_F_MATCH */;
738         msg.hd.nlmsg_pid = rtname.nl_pid;
739         msg.nd.ndm_family = AF_INET6;
740         msg.nd.ndm_state = NUD_REACHABLE | NUD_DELAY | NUD_PROBE | NUD_PERMANENT | NUD_STALE;   // Ignored by the kernel?
741         msg.nd.ndm_ifindex = ifreq.ifr_ifindex; // Ignored by the kernel?
742         // How to select an IPv6 address?  Ignored by the kernel?
743 #if 0
744         struct rtattr *ra1 = (struct rtattr *) (((char *) &msg) + sizeof (struct nlmsghdr) + sizeof (struct ndmsg));
745         ra1->rta_type = NDA_DST;        // lookup IPv6 address
746         ra1->rta_len = RTA_LENGTH(16);
747         msg.hd.nlmsg_len = NLMSG_ALIGN (msg.hd.nlmsg_len) + RTA_LENGTH (16);
748         memcpy (RTA_DATA (ra1), ipv6, 16);
749 #endif
750         if (send (rtsox, &msg, msg.hd.nlmsg_len, MSG_DONTWAIT) == -1) {
751                 return false;
752         }
753         ssize_t recvlen;
754         uint16_t pos = 0;
755 { char buf [INET6_ADDRSTRLEN]; inet_ntop (AF_INET6, ipv6, buf, sizeof (buf)); syslog (LOG_DEBUG, "Looking up v6addr %s\n", buf); }
756         while (recvlen = recv (rtsox, ((char *) &msg) + pos, sizeof (msg) - pos, MSG_DONTWAIT), recvlen > 0) {
757 syslog (LOG_DEBUG, "Message of %zd bytes from neighbor cache, total is now %zd\n", recvlen, pos + recvlen);
758                 recvlen += pos;
759                 pos = 0;
760                 struct mymsg *resp;
761                 while (resp = (struct mymsg *) (((char *) &msg) + pos),
762                                 (pos + sizeof (struct nlmsghdr) <= recvlen) &&
763                                 (pos + resp->hd.nlmsg_len <= recvlen)) {
764                         bool ok = true, match = false;
765                         uint8_t *result = NULL;
766                         if (resp->hd.nlmsg_type == NLMSG_DONE) {
767                                 return false;
768                         } else if (resp->hd.nlmsg_type != RTM_NEWNEIGH) {
769                                 syslog (LOG_ERR, "Kernel sent an unexpected nlmsg_type 0x%02x, ending neighbor interpretation\n", resp->hd.nlmsg_type);
770                                 ok = false;
771                         } else if (resp->nd.ndm_ifindex != ifreq.ifr_ifindex) {
772                                 ok = false;
773                         } else if (resp->nd.ndm_family != AF_INET6) {
774                                 syslog (LOG_ERR, "Kernel reported unknown neighbor family %d\n", resp->nd.ndm_family);
775                                 ok = false;
776                         } else
777                         if (!(resp->nd.ndm_state & (NUD_REACHABLE | NUD_DELAY | NUD_PROBE | NUD_PERMANENT | NUD_STALE))) {
778                                 ok = false;
779                         }
780                         struct rtattr *ra = (struct rtattr *) ((char *) &resp + pos + sizeof (struct nlmsghdr) + sizeof (struct ndmsg) + 8);
781                         ssize_t rapos = 0;
782                         while (ok && (rapos + ra->rta_len <= resp->hd.nlmsg_len)) {
783                                 switch (ra->rta_type) {
784                                 case NDA_DST:
785 { char buf [INET6_ADDRSTRLEN]; inet_ntop (AF_INET6, RTA_DATA (ra), buf, sizeof (buf)); syslog (LOG_DEBUG, "Comparing against %s\n", buf); }
786                                         if (memcmp (ipv6, RTA_DATA (ra), 16) == 0) {
787                                                 match = true;
788                                         }
789                                         break;
790                                 case NDA_LLADDR:
791                                         result = RTA_DATA (ra);
792                                         break;
793                                 case NDA_PROBES:
794                                 case NDA_CACHEINFO:
795                                 default:
796                                         break;  /* not of interest, skip */
797                                 }
798                                 rapos += ((ra->rta_len - 1) | 0x00000003) + 1;
799                                 ra = (struct rtattr *) (((char *) ra) + (((ra->rta_len - 1) | 0x0000003) + 1));
800                         }
801                         if (ok && match && result) {
802                                 memcpy (lladdr, result, 6);
803                                 return true;    /* Yippy! Erfolg! */
804                         }
805                         pos += resp->hd.nlmsg_len;
806                 }
807                 // Copy remaining partial message to the beginning, continue from there
808                 memcpy (&msg, ((char *) &msg) + pos, recvlen - pos);
809                 pos = recvlen - pos;
810         }
811         return false;
812 }
813
814
815 /*
816  * Major packet processing functions
817  */
818
819
820 /* Handle the IPv4 message pointed at by msg, checking if (TODO:HUH?) the IPv4:port
821  * data matches the lower half of the IPv6 sender address.  Drop silently
822  * if this is not the case.  TODO: or send ICMP?
823  */
824 void handle_4to6_plain (ssize_t v4datalen, struct sockaddr_in *sin) {
825         //
826         // Send the unwrapped IPv6 message out over v6sox
827 #ifdef PEER_USE_TAP
828         v4ether.h_proto = htons (ETH_P_IPV6);
829         memcpy (v4ether.h_dest,   v6lladdr, 6);
830         v4ether.h_source [0] = ntohs (sin->sin_port) & 0xff;
831         v4ether.h_source [1] = ntohs (sin->sin_port) >> 8;
832         memcpy (v4ether.h_source + 2, &sin->sin_addr, 4);
833 #endif
834 syslog (LOG_INFO, "Writing IPv6, result = %zd\n",
835         write (v6sox, &v4data6, HDR_SIZE + v4datalen)
836 )
837         ;
838 }
839
840
841 /* Handle the IPv4 message pointed at by msg as a neighbouring command.
842  *
843  * Type Code    ICMPv6 meaning                  Handling
844  * ---- ----    -----------------------------   ----------------------------
845  * 133  0       Router Solicitation             Ignore
846  * 134  0       Router Advertisement            Setup Tunnel with Prefix
847  * 135  0       Neighbour Solicitation          Send Neighbour Advertisement
848  * 136  0       Neighbour Advertisement         Ignore
849  * 137  0       Redirect                        Ignore
850  */
851 void handle_4to6_nd (struct sockaddr_in *sin, ssize_t v4ngbcmdlen) {
852         uint16_t srclinklayer;
853         uint8_t *destprefix = NULL;
854 #ifdef TODO_DEPRECATED
855         uint8_t *destlladdr = NULL;
856 #endif
857         struct ndqueue *ndq;
858         if (v4ngbcmdlen < sizeof (struct ip6_hdr) + sizeof (struct icmp6_hdr)) {
859                 return;
860         }
861         //
862         if (v4v6icmpcode != 0) {
863                 return;
864         }
865         if (icmp6_checksum (v4data, v4ngbcmdlen - sizeof (struct ip6_hdr)) != v4v6icmpcksum) {
866                 return;
867         }
868         //
869         // Approved.  Perform neighbourly courtesy.
870         switch (v4v6icmptype) {
871         case ND_ROUTER_SOLICIT:
872                 return;         /* this is not a router, drop */
873         case ND_ROUTER_ADVERT:
874                 //
875                 // Validate Router Advertisement
876                 if (ntohs (v4v6plen) < sizeof (struct icmp6_hdr) + 16) {
877                         return;   /* strange length, drop */
878                 }
879                 if (v4v6icmpdata [1] & 0x80 != 0x00) {
880                         return;   /* indecent proposal to use DHCPv6, drop */
881                 }
882                 if (memcmp (&v4src6->s6_addr, router_linklocal_address, 16) != 0) {
883                         return;   /* not from router, drop */
884                 }
885                 if (memcmp (&v4dst6->s6_addr, client1_linklocal_address, 8) != 0) {
886                         if (memcmp (&v4dst6->s6_addr, allnodes_linklocal_address, 16) != 0) {
887                                 return;   /* no address setup for me, drop */
888                         }
889                 }
890                 if (v4dst6->s6_addr [8] & 0x01) {
891                         syslog (LOG_WARNING, "TODO: Ignoring (by accepting) an odd public UDP port revealed in a Router Advertisement -- this could cause confusion with multicast traffic\n");
892                 }
893                 size_t rdofs = 12;
894                 //TODO:+4_WRONG?// while (rdofs <= ntohs (v4v6plen) + 4) { ... }
895                 while (rdofs + 4 < ntohs (v4v6plen)) {
896                         if (v4v6icmpdata [rdofs + 1] == 0) {
897                                 return;   /* zero length option */
898                         }
899 #ifdef TODO_DEPRACATED
900                         if ((v4v6icmpdata [rdofs + 0] == ND_OPT_DESTINATION_LINKADDR) && (v4v6icmpdata [rdofs + 1] == 1)) {
901                                 if (v4v6icmpdata [rdofs + 2] & 0x01) {
902                                         syslog (LOG_WARNING, "TODO: Ignoring an odd UDP port offered in a Router Advertisement over 6bed4\n");
903                                 }
904                                 syslog (LOG_INFO, "TODO: Set tunnel link-local address to %02x:%02x:%02x:%02x:%02x:%02x\n", v4v6icmpdata [rdofs + 2], v4v6icmpdata [rdofs + 3], v4v6icmpdata [rdofs + 4], v4v6icmpdata [rdofs + 5], v4v6icmpdata [rdofs + 6], v4v6icmpdata [rdofs + 7]);
905                                 destlladdr = &v4v6icmpdata [rdofs + 2];
906                                 /* continue with next option */
907                         } else
908 #endif
909                         if (v4v6icmpdata [rdofs + 0] != ND_OPT_PREFIX_INFORMATION) {
910                                 /* skip to next option */
911                         } else if (v4v6icmpdata [rdofs + 1] != 4) {
912                                 return;   /* bad length field */
913                         } else if (rdofs + (v4v6icmpdata [rdofs + 1] << 3) > ntohs (v4v6plen) + 4) {
914                                 return;   /* out of packet length */
915                         } else if (v4v6icmpdata [rdofs + 3] & 0xc0 != 0xc0) {
916                                 /* no on-link autoconfig prefix */
917                         } else if (v4v6icmpdata [rdofs + 2] != PREFIX_SIZE) {
918                                 /* not a /114 prefix, so no 6bed4 offer */
919                                 return;
920                         } else {
921                                 destprefix = &v4v6icmpdata [rdofs + 16];
922                         }
923                         rdofs += (v4v6icmpdata [rdofs + 1] << 3);
924                 }
925                 if (destprefix) {
926                         memcpy (v6listen.s6_addr + 0, destprefix, 16);
927                         v6listen.s6_addr [14] &= 0xc0;
928                         v6listen.s6_addr [15]  = 0x01;  // choose client 1
929                         memcpy (v6listen_linklocal_complete + 0, v6listen_linklocal, 8);
930                         memcpy (v6listen_linklocal_complete + 8, v6listen.s6_addr + 8, 8);
931                         memcpy (v6lladdr, destprefix + 8, 6);
932                         //TODO// Is v6lladdr useful?  Should it include lanip?
933                         v6lladdr [0] &= 0xfc;
934                         v6lladdr [0] |= (destprefix [14] >> 6);
935                         inet_ntop (AF_INET6,
936                                 &v6listen,
937                                 v6prefix,
938                                 sizeof (v6prefix));
939                         syslog (LOG_INFO, "%s: Assigning address %s to tunnel\n", program, v6prefix);
940                         setup_tunnel_address ();  //TODO// parameters?
941                         got_lladdr = true;
942                         maintenance_time_cycle = maintenance_time_cycle_max;
943                         maintenance_time_sec = time (NULL) + maintenance_time_cycle;
944                 }
945                 return;
946         case ND_NEIGHBOR_SOLICIT:
947                 //
948                 // Validate Neigbour Solicitation (trivial)
949                 //
950                 // Replicate the message over the IPv6 Link (like plain IPv6)
951                 if (v4ngbcmdlen < 24) {
952                         return;         /* too short, drop */
953                 }
954                 syslog (LOG_DEBUG, "%s: Replicating Neighbor Solicatation from 6bed4 to the IPv6 Link\n", program);
955 char buf [INET6_ADDRSTRLEN]; uint8_t ll [6]; if ((memcmp (v4src6, v6listen_linklocal, 8) != 0) && (memcmp (v4src6, &v6listen, 8) != 0)) { inet_ntop (AF_INET6, v4src6, buf, sizeof (buf)); syslog (LOG_DEBUG, "Source IPv6 address %s from wrong origin\n", buf); } else { uint8_t pfaddr [16]; memcpy (pfaddr, v6listen.s6_addr, 8); memcpy (pfaddr + 8, v4src6->s6_addr + 8, 8); inet_ntop (AF_INET6, pfaddr, buf, sizeof (buf)); if (lookup_neighbor (pfaddr, ll)) { syslog (LOG_DEBUG, "Source IPv6 %s has Link-Local Address %02x:%02x:%02x:%02x:%02x:%02x with metric %d\n", buf, ll [0], ll [1], ll [2], ll [3], ll [4], ll [5], lladdr_metric (ll)); } else { syslog (LOG_DEBUG, "Source IPv6 %s is unknown to me\n", buf); } }
956 uint8_t optofs = 4 + 16;
957 #if 0
958 uint8_t *srcll = NULL;  /* TODO -- use 6bed4 Network sender instead! */
959 while ((40 + 4 + optofs + 2 < v4ngbcmdlen) && (40 + 4 + optofs + 8 * v4v6icmpdata [optofs + 1] <= v4ngbcmdlen)) {
960 if (v4v6icmpdata [optofs] == 1) {
961 srcll = v4v6icmpdata + optofs + 2;
962 }
963 optofs += 8 * v4v6icmpdata [optofs + 1];
964 }
965 if (srcll) { syslog (LOG_DEBUG, "ND-contained Source Link-Layer Address %02x:%02x:%02x:%02x:%02x:%02x has metric %d\n", srcll [0], srcll [1], srcll [2], srcll [3], srcll [4], srcll [5], lladdr_metric (srcll)); }
966 #endif
967                 //
968                 // We should attach a Source Link-Layer Address, but
969                 // we cannot automatically trust the one provided remotely.
970                 // Also, we want to detect if routes differ, and handle it.
971                 //
972                 // 0. if no entry in the ngb.cache
973                 //    then use 6bed4 server in ND, initiate ngb.sol to src.ll
974                 //         impl: use 6bed4-server lladdr, set highest metric
975                 // 1. if metric (ngb.cache) < metric (src.ll)
976                 //    then retain ngb.cache, send Redirect to source
977                 // 2. if metric (ngb.cache) > metric (src.ll)
978                 //    then retain ngb.cache, initiate ngb.sol to src.ll
979                 // 3. if metric (ngb.cache) == metric (src.ll)
980                 //    then retain ngb.cache
981                 //
982                 uint8_t src_lladdr [6];
983                 src_lladdr [0] = ntohs (v4name.sin_port) & 0x00ff;
984                 src_lladdr [1] = ntohs (v4name.sin_port) >> 8;
985                 memcpy (src_lladdr + 2, &v4name.sin_addr, 4);
986                 metric_t src_metric = lladdr_metric (src_lladdr);
987                 v4v6icmpdata [4+16+0] = 1;      /* Option: Source LLaddr */
988                 v4v6icmpdata [4+16+1] = 1;      /* Length: 1x 8 bytes */
989                 uint8_t *ngbc_lladdr = v4v6icmpdata + 4+16+2;
990                 uint8_t ngbc_ipv6 [16];
991                 if (memcmp (v4src6, v6listen_linklocal, 8)) {
992                         memcpy (ngbc_ipv6 + 0, &v6listen, 8);
993                         memcpy (ngbc_ipv6 + 8, v4src6 + 8, 8);
994                 } else {
995                         memcpy (ngbc_ipv6, v4src6, 16);
996                 }
997                 bool ngbc_cached = lookup_neighbor (ngbc_ipv6, ngbc_lladdr);
998                 metric_t ngbc_metric;
999                 if (ngbc_cached) {
1000                         ngbc_metric = lladdr_metric (ngbc_lladdr);
1001                 } else {
1002                         ngbc_metric = METRIC_HIGH; /* trigger local ngbsol */
1003                         memcpy (ngbc_lladdr, SERVER_6BED4_PORT_IPV4_MACSTR, 6);
1004 syslog (LOG_DEBUG, "Failed to find neighbor in cache, initialising it with the high metric\n");
1005                 }
1006                 syslog (LOG_DEBUG, "Metric analysis: source lladdr %02x:%02x:%02x:%02x:%02x:%02x metric %d, neighbor cache lladdr %02x:%02x:%02x:%02x:%02x:%02x metric %d\n", src_lladdr [0], src_lladdr [1], src_lladdr [2], src_lladdr [3], src_lladdr [4], src_lladdr [5], src_metric, ngbc_lladdr [0], ngbc_lladdr [1], ngbc_lladdr [2], ngbc_lladdr [3], ngbc_lladdr [4], ngbc_lladdr [5], ngbc_metric);
1007                 //
1008                 // Replicate the ngb.sol with the selected ngbc-lladdr
1009                 v4v6icmpcksum = icmp6_checksum ((uint8_t *) v4hdr6, 8 + 16 + 8);
1010                 handle_4to6_plain (40 + 24 + 8, &v4name);
1011                 //
1012                 // If needed, initiate Neigbor Solicitation to the source
1013                 // Note: Also when !ngbc_cached as the router is then cached
1014                 if (ngbc_metric > src_metric) {
1015 syslog (LOG_DEBUG, "Trying to find the more direct route that the remote peer seems to be using\n");
1016                         enqueue ((struct in6_addr *) v4src6, &v6listen, v6lladdr);
1017                 }
1018                 //
1019                 // If needed, ask the source to redo Neighbor Solicitation
1020                 if (ngbc_metric < src_metric) {
1021 syslog (LOG_DEBUG, "Redirecting the remote peer to the more efficient route that I am using\n");
1022                         redirect_reply (ngbc_lladdr, ngbc_metric);
1023                 }
1024                 return;
1025         case ND_NEIGHBOR_ADVERT:
1026                 //
1027                 // Process Neighbor Advertisement coming in over 6bed4
1028                 // First, make sure it is against an item in the ndqueue
1029                 ndq = findqueue ((struct in6_addr *) v4v6ndtarget);
1030                 if (!ndq) {
1031                         // Ignore advertisement -- it may be an attack
1032                         return;
1033                 }
1034                 // Remove the matching item from the ndqueue
1035                 dequeue (ndq);
1036                 // Replicate the Neigbor Advertisement over the IPv6 Link (like plain IPv6)
1037                 v4v6icmpdata [0] |= 0xe0;       /* Router, Solicited, Override */
1038                 v4v6icmpdata [20] = 2;          /* Target Link-Layer Address */
1039                 v4v6icmpdata [21] = 1;          /* Length: 1x 8 bytes */
1040                 v4v6icmpdata [22] = ntohs (v4name.sin_port) & 0xff;
1041                 v4v6icmpdata [23] = ntohs (v4name.sin_port) >> 8;
1042                 memcpy (v4v6icmpdata + 24, &v4name.sin_addr, 4);
1043                 v4v6plen = htons (24 + 8);
1044                 v4v6icmpcksum = icmp6_checksum ((uint8_t *) v4hdr6, 24 + 8);
1045                 handle_4to6_plain (sizeof (struct ip6_hdr) + 24 + 8, &v4name);
1046                 return;
1047         case ND_REDIRECT:
1048                 //
1049                 // Redirect indicates that a more efficient bypass exists than
1050                 // the currently used route.  The remote peer has established
1051                 // this and wants to share that information to retain a
1052                 // symmetric communication, which is helpful in keeping holes
1053                 // in NAT and firewalls open.
1054                 //
1055                 //TODO// BE EXTREMELY SELECTIVE BEFORE ACCEPTING REDIRECT!!!
1056                 //TODO:NOTYET// enqueue ((struct in6_addr *) v4v6ndtarget, &v6listen, v6lladdr);
1057                 return;
1058         }
1059 }
1060
1061
1062 /* Receive a tunnel package, and route it to either the handler for the
1063  * tunnel protocol, or to the handler that checks and then unpacks the
1064  * contained IPv6.
1065  */
1066 void handle_4to6 (int v4in) {
1067         uint8_t buf [1501];
1068         ssize_t buflen;
1069         socklen_t adrlen = sizeof (v4name);
1070         //
1071         // Receive IPv4 package, which may be tunneled or a tunnel request
1072         buflen = recvfrom (v4in,
1073                         v4data, MTU,
1074                         MSG_DONTWAIT,
1075                         (struct sockaddr *) &v4name, &adrlen
1076                 );
1077         if (buflen == -1) {
1078                 syslog (LOG_INFO, "%s: WARNING: Error receiving IPv4-side package: %s\n",
1079                                 program, strerror (errno));
1080                 return;         /* receiving error, drop */
1081         }
1082         if (buflen <= sizeof (struct ip6_hdr)) {
1083                 return;         /* received too little data, drop */
1084         }
1085         if ((v4data [0] & 0xf0) != 0x60) {
1086                 return;         /* not an IPv6 packet, drop */
1087         }
1088         if (!validate_originator (v4src6)) {
1089                 return;         /* source appears fake, drop */
1090         }
1091         /*
1092          * Distinguish types of traffic:
1093          * Non-plain, Plain Unicast, Plain Multicast
1094          */
1095         if ((v4v6nexthdr == IPPROTO_ICMPV6) &&
1096                         (v4v6icmptype >= 133) && (v4v6icmptype <= 137)) {
1097                 //
1098                 // Not Plain: Router Adv/Sol, Neighbor Adv/Sol, Redirect
1099                 if (v4v6hoplimit != 255) {
1100                         return;
1101                 }
1102                 handle_4to6_nd (&v4name, buflen);
1103         } else {
1104                 //
1105                 // Plain Unicast or Plain Multicast (both may enter)
1106                 if (v4v6hoplimit-- <= 1) {
1107                         return;
1108                 }
1109                 handle_4to6_plain (buflen, &v4name);
1110         }
1111 }
1112
1113
1114 /*
1115  * Relay an IPv6 package to 6bed4, using the link-local address as it
1116  * is found in the Ethernet header.  Trust the local IPv6 stack to have
1117  * properly obtained this destination address through Neighbor Discovery
1118  * over 6bed4.
1119  */
1120 void handle_6to4_plain_unicast (const ssize_t pktlen, const uint8_t *lladdr) {
1121         struct sockaddr_in v4dest;
1122         memset (&v4dest, 0, sizeof (v4dest));
1123         v4dest.sin_family = AF_INET;
1124         v4dest.sin_port = htons (lladdr [0] | (lladdr [1] << 8));
1125         memcpy (&v4dest.sin_addr, lladdr + 2, 4);
1126         if (v6tc != (v6hdr6->ip6_vfc & htonl (0x0ff00000))) {
1127                 v6tc = v6hdr6->ip6_vfc & htonl (0x0ff00000);
1128                 v4qos = (ntohl (v6hdr6->ip6_vfc) & 0x0ff00000) >> 24;
1129                 if (setsockopt (v4sox, IPPROTO_IP, IP_TOS, &v4qos, sizeof (v4qos)) == -1) {
1130                         syslog (LOG_ERR, "Failed to switch IPv4 socket to QoS setting 0x%02x\n", v4qos);
1131                 }
1132         }
1133         syslog (LOG_DEBUG, "%s: Sending IPv6-UDP-IPv4 to %d.%d.%d.%d:%d, result = %zd\n", program,
1134         ((uint8_t *) &v4dest.sin_addr.s_addr) [0],
1135         ((uint8_t *) &v4dest.sin_addr.s_addr) [1],
1136         ((uint8_t *) &v4dest.sin_addr.s_addr) [2],
1137         ((uint8_t *) &v4dest.sin_addr.s_addr) [3],
1138         ntohs (v4dest.sin_port),
1139                 sendto (v4sox,
1140                                 v6data,
1141                                 pktlen - HDR_SIZE,
1142                                 MSG_DONTWAIT,
1143                                 (struct sockaddr *) &v4dest,
1144                                 sizeof (struct sockaddr_in))
1145         )
1146                                 ;
1147 }
1148
1149
1150 /*
1151  * Handle a request for Neighbor Discovery over the 6bed4 Link.
1152  */
1153 void handle_6to4_nd (ssize_t pktlen) {
1154         uint8_t lldest [6];
1155         //
1156         // Validate ICMPv6 message -- trivial, trust local generation
1157         //
1158         // Handle the message dependent on its type
1159         switch (v6icmp6type) {
1160         case ND_ROUTER_SOLICIT:
1161                 v6icmp6type = ND_ROUTER_ADVERT;
1162                 v6icmp6code = 0;
1163                 v6icmp6data [0] = 0;            // Cur Hop Limit: unspec
1164                 v6icmp6data [1] = 0x18;         // M=0, O=0,
1165                                                 // H=0, Prf=11=Low
1166                                                 // Reserved=0
1167                 //TODO: wire says 0x44 for router_adv.flags
1168                 size_t writepos = 2;
1169                 memset (v6icmp6data + writepos,
1170                                 default_route? 0xff: 0x00,
1171                                 2);             // Router Lifetime
1172                 writepos += 2;
1173                 memcpy (v6icmp6data + writepos,
1174                                 "\x00\x00\x80\x00",
1175                                 4);             // Reachable Time: 32s
1176                 writepos += 4;
1177                 memcpy (v6icmp6data + writepos,
1178                                 "\x00\x00\x01\x00",
1179                                 4);             // Retrans Timer: .25s
1180                 writepos += 4;
1181                 writepos = icmp6_prefix (writepos, 0);
1182                 v6plen = htons (4 + writepos);
1183                 memcpy (v6dst6, v6src6, 16);
1184                 memcpy (v6src6, v6listen_linklocal_complete, 16);
1185                 v6icmp6csum = icmp6_checksum ((uint8_t *) v6hdr6, 4 + writepos);
1186 #ifdef PEER_USE_TAP
1187                 v6ether.h_proto = htons (ETH_P_IPV6);
1188                 memcpy (v6ether.h_dest, v6ether.h_source, 6);
1189                 memcpy (v6ether.h_source, v6lladdr, 6);
1190 #endif
1191                 syslog (LOG_INFO, "Replying Router Advertisement to the IPv6 Link, result = %zd\n",
1192                         write (v6sox, &v6data6, HDR_SIZE + sizeof (struct ip6_hdr) + 4 + writepos)
1193                 )
1194                         ;
1195                 break;
1196         case ND_ROUTER_ADVERT:
1197                 return;         /* the IPv6 Link is no router, drop */
1198         case ND_NEIGHBOR_SOLICIT:
1199                 //
1200                 // Neighbor Solicitation is treated depending on its kind:
1201                 //  - the 6bed4 Router address is answered immediately
1202                 //  - discovery for the local IPv6 address is dropped
1203                 //  - discovery for fe80::/64 addresses is answered
1204                 //  - other peers start a process in the ndqueue
1205                 if ((memcmp (v6ndtarget, router_linklocal_address, 16) == 0) ||
1206                     (memcmp (v6ndtarget, router_linklocal_address_complete, 16) == 0)) {
1207                         advertise_6bed4_public_service (NULL);
1208                 } else if (memcmp (v6ndtarget, &v6listen, 16) == 0) {
1209                         return;         /* yes you are unique, drop */
1210                 } else if (memcmp (v6ndtarget, v6listen_linklocal, 8) == 0) {
1211                         //
1212                         // Construct response for fe80::/64
1213                         v6icmp6type = ND_NEIGHBOR_ADVERT;
1214                         v6icmp6data [0] = 0x60; /* Solicited, Override */
1215                         v6icmp6data [20] = 2;   /* Target Link-Layer Address */
1216                         v6icmp6data [21] = 1;   /* Length is 1x 8 bytes */
1217                         v6icmp6data [22] = v6icmp6data [12] ^ 0x02;
1218                         v6icmp6data [23] = v6icmp6data [13];
1219                         v6icmp6data [24] = v6icmp6data [14];
1220                         v6icmp6data [25] = v6icmp6data [17];
1221                         v6icmp6data [26] = v6icmp6data [18];
1222                         v6icmp6data [27] = v6icmp6data [19];
1223                         v6plen = htons (4 + 28);
1224                         memcpy (v6dst6, v6src6, 16);
1225                         memcpy (v6src6, &v6listen, 16);
1226 #ifdef PEER_USE_TAP
1227                         memcpy (v6ether.h_dest, v6ether.h_source, 6);
1228                         memcpy (v6ether.h_source, v6lladdr, 6);
1229 #endif
1230                         v6icmp6csum = icmp6_checksum ((uint8_t *) v6hdr6, 4 + 28);
1231 syslog (LOG_DEBUG, "Sending trivial reply to fe80::/64 type query\n");
1232                         write (v6sox, &v6data6, HDR_SIZE + sizeof (struct ip6_hdr) + 4 + 28);
1233                         return;
1234                 } else {
1235 // TODO
1236 #ifdef PEER_USE_TAP
1237                         enqueue ((struct in6_addr *) v6ndtarget, (struct in6_addr *) v6src6, v6ether.h_source);
1238 #endif
1239                 }
1240                 break;
1241         case ND_NEIGHBOR_ADVERT:
1242                 lldest [0] = v6dst6->s6_addr [8] ^ 0x02;
1243                 lldest [1] = v6dst6->s6_addr [9];
1244                 lldest [2] = v6dst6->s6_addr [10];
1245                 lldest [3] = v6dst6->s6_addr [13];
1246                 lldest [4] = v6dst6->s6_addr [14];
1247                 lldest [5] = v6dst6->s6_addr [15];
1248                 handle_6to4_plain_unicast (pktlen, lldest);
1249                 break;
1250         case ND_REDIRECT:
1251                 //TODO:NOT_IMPLEMENTED_YET:ND_REDIRECT_FROM_6BED4//
1252                 //
1253                 // Redirect indicates that a more efficient bypass exists than
1254                 // the currently used route.  The remote peer has established
1255                 // this and wants to share that information to retain a
1256                 // symmetric communication, which is helpful in keeping holes
1257                 // in NAT and firewalls open.
1258                 //
1259                 return;
1260         }
1261 }
1262
1263 /*
1264  * Receive an IPv6 package, check its address and pickup IPv4 address and
1265  * port, then package it as a tunnel message and forward it to IPv4:port.
1266  * Rely on the proper formatting of the incoming IPv6 packet, as it is
1267  * locally generated.
1268  */
1269 void handle_6to4 (void) {
1270 #ifndef PEER_USE_TAP
1271         static uint8_t lladdr [] =
1272         {
1273                 // UDP port
1274                 UDP_PORT_6BED4 & 0xff,
1275                 UDP_PORT_6BED4 >> 8,
1276                 // IPv4 address
1277                 SERVER_6BED4_IPV4_INT0,
1278                 SERVER_6BED4_IPV4_INT1,
1279                 SERVER_6BED4_IPV4_INT2,
1280                 SERVER_6BED4_IPV4_INT3
1281         };
1282 #endif
1283         //
1284         // Receive the IPv6 package and ensure a consistent size
1285         size_t rawlen = read (v6sox, &v6data6, sizeof (v6data6));
1286         if (rawlen == -1) {
1287                 return;         /* failure to read, drop */
1288         }
1289         if (rawlen < HDR_SIZE + sizeof (struct ip6_hdr) + 1) {
1290                 return;         /* packet too small, drop */
1291         }
1292 #ifdef PEER_USE_TAP
1293         if (v6ether.h_proto != htons (ETH_P_IPV6)) {
1294                 return;         /* not IPv6, drop */
1295         }
1296 //TODO// syslog (LOG_DEBUG, "Packet from IPv6 stack, target %02x:%02x:%02x:%02x:%02x:%02x\n", v6ether.h_dest [0], v6ether.h_dest [1], v6ether.h_dest [2], v6ether.h_dest [3], v6ether.h_dest [4], v6ether.h_dest [5]);
1297         //
1298         // Ignore messages from the IPv6 stack to itself
1299         if (memcmp (v6ether.h_dest, v6ether.h_source, 6) == 0) {
1300                 syslog (LOG_DEBUG, "TODO: Self-to-self messaging in IPv6 stack ignored\n");
1301                 return;
1302         }
1303 #endif
1304         /*
1305          * Distinguish types of traffic:
1306          * Non-plain, Plain Unicast, Plain Multicast
1307          */
1308         if ((v6type == IPPROTO_ICMPV6) &&
1309                         (v6icmp6type >= 133) && (v6icmp6type <= 137)) {
1310                 //
1311                 // Not Plain: Router Adv/Sol, Neighbor Adv/Sol, Redirect
1312 syslog (LOG_DEBUG, "Forwarding non-plain unicast from IPv6 to 6bed4\n");
1313                 handle_6to4_nd (rawlen);
1314         } else if ((v6dst6->s6_addr [0] != 0xff) && !(v6dst6->s6_addr [8] & 0x01)) {
1315                 //
1316                 // Plain Unicast
1317                 if (v6hops-- <= 1) {
1318                         return;
1319                 }
1320 syslog (LOG_DEBUG, "Forwarding plain unicast from IPv6 to 6bed4\n");
1321 #ifdef PEER_USE_TAP
1322                 handle_6to4_plain_unicast (rawlen, v6ether.h_dest);
1323 #else
1324                 handle_6to4_plain_unicast (rawlen, lladdr);
1325 #endif
1326
1327         } else {
1328                 //
1329                 // Plain Multicast
1330                 //TODO:IGNORE_MULTICAST//
1331                 //TODO// syslog (LOG_DEBUG, "%s: Plain multicast from 6bed4 Link to 6bed4 Network is not supported\n", program);
1332         }
1333 }
1334
1335
1336 /*
1337  * Send a single Neighbor Solicitation message over 6bed4.  This will
1338  * be sent to the given 6bed4 address, and is usually part of a series
1339  * of attempts to find a short-cut route to the 6bed4 peer.
1340  */
1341 void solicit_6bed4_neighbor (const struct ndqueue *info, const uint8_t *addr6bed4) {
1342         memcpy (v6src6, &info->source, 16);
1343         memcpy (v6dst6, &info->target, 16);
1344         v6type = IPPROTO_ICMPV6;
1345         v6hops = 255;
1346         v6icmp6type = ND_NEIGHBOR_SOLICIT;
1347         v6icmp6code = 0;
1348         v6icmp6data [0] =
1349         v6icmp6data [1] =
1350         v6icmp6data [2] =
1351         v6icmp6data [3] = 0x00;
1352         memcpy (v6icmp6data + 4, &info->target, 16);
1353         v6icmp6data [20] = 1;   // option type is Source Link-Layer Address
1354         v6icmp6data [21] = 1;   // option length is 1x 8 bytes
1355         memcpy (v6icmp6data + 22, v6lladdr, 6);
1356         uint16_t pktlen = sizeof (struct ip6_hdr) + 4 + 28;
1357         //OLD// v6icmp6csum = icmp6_checksum ((uint8_t *) v6hdr6, 28 + 8);
1358         v6plen = htons (4 + 28);
1359         v6icmp6csum = icmp6_checksum ((uint8_t *) v6hdr6, 4 + 28);
1360         handle_6to4_plain_unicast (sizeof (struct ip6_hdr) + 8 + 28 + 10, addr6bed4);
1361         //TODO// Why these +8 and +10 are needed, I don't know yet!
1362 }
1363
1364
1365 /*
1366  * Find a neighbor's 6bed4 address.  This is coordinated by the ndqueue,
1367  * which schedules such tasks and makes them repeat.  Furthermore, a few
1368  * attempts may be scheduled on the local network before attempts
1369  * shift to the direct target IPv4/UDP addresses.  Of course the local
1370  * network will only be scheduled if the public IPv4 address matches
1371  * the one for the local node.
1372  *
1373  * This process is dequeued by reverse Neighbor Advertisements.  If none
1374  * comes back in spite of the various Neighbor Solicitations sent, then
1375  * the final action is to send a Neighbor Advertisement to the host with
1376  * the Public 6bed4 Service as its target of last resort.  In case of
1377  * this last resort, the process is not continued any further; the
1378  * return value indicates whether the queue entry should be kept for
1379  * another round.
1380  */
1381 bool chase_neighbor_6bed4_address (struct ndqueue *info) {
1382         uint8_t addr6bed4 [6];
1383         static const uint8_t addr6bed4_lancast [8] = {
1384                 UDP_PORT_6BED4 & 0xff, UDP_PORT_6BED4 >> 8,
1385                 224, 0, 0, 1
1386         };
1387         if (info->todo_lancast > 0) {
1388                 // Attempt 1. Send to LAN multicast address (same public IP)
1389                 info->todo_lancast--;
1390                 solicit_6bed4_neighbor (info, addr6bed4_lancast);
1391                 return true;
1392         } else if (info->todo_direct > 0) {
1393                 // Attempt 2. Send to target's direct IP address / UDP port
1394                 info->todo_direct--;
1395                 addr6bed4 [0] = info->target.s6_addr [8] ^ 0x02;
1396                 addr6bed4 [1] = info->target.s6_addr [9];
1397                 addr6bed4 [2] = info->target.s6_addr [10];
1398                 addr6bed4 [3] = info->target.s6_addr [13];
1399                 addr6bed4 [4] = info->target.s6_addr [14];
1400                 addr6bed4 [5] = info->target.s6_addr [15];
1401                 solicit_6bed4_neighbor (info, addr6bed4);
1402                 return true;
1403         } else {
1404                 // Attempt 3. Respond with Public 6bed4 Service
1405                 syslog (LOG_INFO, "%s: Failed to find a bypass, passing back the 6bed4 Router\n", program);
1406                 advertise_6bed4_public_service (info);
1407                 return false;
1408         }
1409 }
1410
1411
1412 /*
1413  * Perform Router Solicitation.  This is the usual mechanism that is used
1414  * on ethernet links as well, except that the 6bed4 permits fixed interface
1415  * identifiers; for this client, the interface identifier will be 0x0001.
1416  * The router always has interface identifier 0x0000 but it will now be
1417  * addressed at the all-routers IPv6 address 0xff02::2 with the general
1418  * source IPv6 address ::
1419  */
1420 void solicit_router (void) {
1421         v4name.sin_family = AF_INET;
1422         memcpy (&v4name.sin_addr.s_addr, &v4listen, 4);
1423         v4name.sin_port = htons (UDP_PORT_6BED4);
1424         int done = 0;
1425         int secs = 1;
1426 // syslog (LOG_DEBUG, "%s: Sending RouterSolicitation-IPv6-UDP-IPv4 to %d.%d.%d.%d:%d, result = %d\n", program,
1427 // ((uint8_t *) &v4name.sin_addr.s_addr) [0],
1428 // ((uint8_t *) &v4name.sin_addr.s_addr) [1],
1429 // ((uint8_t *) &v4name.sin_addr.s_addr) [2],
1430 // ((uint8_t *) &v4name.sin_addr.s_addr) [3],
1431 // ntohs (v4name.sin_port),
1432 (
1433         sendto (v4sox,
1434                         ipv6_router_solicitation,
1435                         sizeof (ipv6_router_solicitation),
1436                         MSG_DONTWAIT,
1437                         (struct sockaddr *) &v4name, sizeof (v4name)));
1438 }
1439
1440
1441 /*
1442  * Send a KeepAlive message.  This is an UDP/IPv4 message with no contents.
1443  * The router will not respond, but that is okay; outgoing traffic is the
1444  * way to keep holes in NAT and firewalls open.
1445  */
1446 void keepalive (void) {
1447         v4name.sin_family = AF_INET;
1448         memcpy (&v4name.sin_addr.s_addr, &v4listen, 4);
1449         v4name.sin_port = htons (UDP_PORT_6BED4);
1450         int done = 0;
1451         int secs = 1;
1452         setsockopt (v4sox, IPPROTO_IP, IP_TTL, &keepalive_ttl, sizeof (keepalive_ttl));
1453         sendto (v4sox,
1454                         "",
1455                         0,
1456                         MSG_DONTWAIT,
1457                         (struct sockaddr *) &v4name, sizeof (v4name));
1458         setsockopt (v4sox, IPPROTO_IP, IP_TTL, &v4ttl, sizeof (v4ttl));
1459 }
1460
1461
1462 /* Regular maintenance is a routine that runs regularly to do one of two
1463  * generic tasks: either it sends Router Solicitation messages to the
1464  * Public 6bed4 Service, or it sends an empty UDP message somewhat in its
1465  * direction to keep NAT/firewall holes open.
1466  */
1467 void regular_maintenance (void) {
1468         if (!got_lladdr) {
1469                 solicit_router ();
1470                 maintenance_time_cycle <<= 1;
1471                 maintenance_time_cycle += 1;
1472                 if (maintenance_time_cycle > maintenance_time_cycle_max) {
1473                         maintenance_time_cycle = maintenance_time_cycle_max;
1474                 }
1475                 syslog (LOG_INFO, "Sent Router Advertisement to Public 6bed4 Service, next attempt in %ld seconds\n", maintenance_time_cycle);
1476         } else {
1477                 syslog (LOG_INFO, "Sending a KeepAlive message (empty UDP) to the 6bed4 Router\n");
1478                 keepalive ();
1479                 maintenance_time_cycle = maintenance_time_cycle_max;
1480         }
1481         maintenance_time_sec = time (NULL) + maintenance_time_cycle;
1482 }
1483
1484
1485 /* Run the daemon core code, passing information between IPv4 and IPv6 and
1486  * responding to tunnel requests if so requested.
1487  */
1488 void run_daemon (void) {
1489         fd_set io;
1490         bool keep;
1491         maintenance_time_sec = 0;       // trigger Router Solicitation
1492         FD_ZERO (&io);
1493         FD_SET (v4sox, &io);
1494         FD_SET (v6sox, &io);
1495         int nfds = (v4sox < v6sox)? (v6sox + 1): (v4sox + 1);
1496         if (v4mcast != -1) {
1497                 FD_SET (v4mcast, &io);
1498                 if (v4mcast >= nfds) {
1499                         nfds = v4mcast + 1;
1500                 }
1501         }
1502         while (1) {
1503                 struct timeval tout;
1504                 struct timeval now;
1505                 gettimeofday (&now, NULL);
1506                 if (maintenance_time_sec <= now.tv_sec) {
1507                         regular_maintenance ();
1508                 }
1509                 tout.tv_sec = maintenance_time_sec - now.tv_sec;
1510                 tout.tv_usec = 0;
1511                 while (ndqueue && (
1512                                 ((ndqueue->next->tv.tv_sec == now.tv_sec)
1513                                   && (ndqueue->next->tv.tv_usec <= now.tv_usec))
1514                                 || (ndqueue->next->tv.tv_sec < now.tv_sec))) {
1515                         //
1516                         // Run the entry's handler code
1517                         syslog (LOG_DEBUG, "Queue at %ld.%03ld: Timed for %ld.%03ld", now.tv_sec, now.tv_usec / 1000, ndqueue->next->tv.tv_sec, ndqueue->next->tv.tv_usec / 1000);
1518                         keep = chase_neighbor_6bed4_address (ndqueue->next);
1519                         if (!keep) {
1520                                 dequeue (ndqueue->next);
1521                                 continue;
1522                         }
1523                         //
1524                         // Make ndqueue point to the entry to run
1525                         ndqueue = ndqueue->next;
1526                         //
1527                         // Add 50ms to the running time
1528                         if (now.tv_usec < 950000) {
1529                                 ndqueue->tv.tv_usec = now.tv_usec +   50000;
1530                                 ndqueue->tv.tv_sec  = now.tv_sec  + 0;
1531                         } else {
1532                                 ndqueue->tv.tv_usec = now.tv_usec -  950000;
1533                                 ndqueue->tv.tv_sec  = now.tv_sec  + 1;
1534                         }
1535                 }
1536                 if (ndqueue && ((ndqueue->next->tv.tv_sec - now.tv_sec) < tout.tv_sec)) {
1537                         tout.tv_sec  = ndqueue->next->tv.tv_sec  - now.tv_sec ;
1538                         tout.tv_usec = ndqueue->next->tv.tv_usec - now.tv_usec;
1539                         if (tout.tv_usec < 0) {
1540                                 tout.tv_usec += 1000000;
1541                                 tout.tv_sec  -= 1;
1542                         }
1543                 }
1544                 if (select (nfds, &io, NULL, NULL, &tout) == -1) {
1545                         syslog (LOG_ERR, "Select failed: %s\n", strerror (errno));
1546                 }
1547                 if (FD_ISSET (v4sox, &io)) {
1548 syslog (LOG_DEBUG, "Got unicast input\n");
1549                         handle_4to6 (v4sox);
1550                 } else {
1551                         FD_SET (v4sox, &io);
1552                 }
1553                 if (FD_ISSET (v6sox, &io)) {
1554                         handle_6to4 ();
1555                 } else {
1556                         FD_SET (v6sox, &io);
1557                 }
1558                 if (v4mcast != -1) {
1559                         if (FD_ISSET (v4mcast, &io)) {
1560 syslog (LOG_DEBUG, "WOW: Got multicast input\n");
1561                                 handle_4to6 (v4mcast);
1562                         } else {
1563                                 FD_SET (v4mcast, &io);
1564                         }
1565                 }
1566 //fflush (stdout);
1567         }
1568 }
1569
1570
1571 /* Option descriptive data structures */
1572
1573 char *short_opt = "s:t:d:l:p:rk:feh";
1574
1575 struct option long_opt [] = {
1576         { "v4server", 1, NULL, 's' },
1577         { "tundev", 1, NULL, 'd' },
1578         { "default-route", 0, NULL, 'r' },
1579         { "listen", 1, NULL, 'l' },
1580         { "port", 1, NULL, 'p' },
1581         { "ttl", 1, NULL, 't' },
1582         { "foreground", 0, NULL, 'f' },
1583         { "fork-not", 0, NULL, 'f' },
1584         { "keepalive", 1, NULL, 'k' },
1585         { "keepalive-period-ttl", 1, NULL, 'k' },
1586         { "error-console", 0, NULL, 'e' },
1587         { "help", 0, NULL, 'h' },
1588         { NULL, 0, NULL, 0 }    /* Array termination */
1589 };
1590
1591
1592 /* Parse commandline arguments (and start to process them).
1593  * Return 1 on success, 0 on failure.
1594  */
1595 int process_args (int argc, char *argv []) {
1596         int ok = 1;
1597         int help = 0;
1598         int done = 0;
1599         unsigned long tmpport;
1600         char *endarg;
1601         default_route = false;
1602         while (!done) {
1603                 switch (getopt_long (argc, argv, short_opt, long_opt, NULL)) {
1604                 case -1:
1605                         done = 1;
1606                         if (optind != argc) {
1607                                 fprintf (stderr, "%s: Extra arguments not permitted: %s...\n", program, argv [optind]);
1608                                 ok = 0;
1609                         }
1610                         break;
1611                 case 's':
1612                         if (v4sox != -1) {
1613                                 ok = 0;
1614                                 fprintf (stderr, "%s: You can only specify a single server address\n", program);
1615                                 continue;
1616                         }
1617                         v4server = optarg;
1618                         if (inet_pton (AF_INET, optarg, &v4peer.sin_addr) <= 0) {
1619                                 ok = 0;
1620                                 fprintf (stderr, "%s: Failed to parse IPv4 address %s\n", program, optarg);
1621                                 break;
1622                         }
1623                         memcpy (&v4listen, &v4peer.sin_addr, 4);
1624                         v4sox = socket (AF_INET, SOCK_DGRAM, 0);
1625                         if (v4sox == -1) {
1626                                 ok = 0;
1627                                 fprintf (stderr, "%s: Failed to allocate UDPv4 socket: %s\n", program, strerror (errno));
1628                                 break;
1629                         }
1630                         break;
1631                 case 'd':
1632                         if (v6sox != -1) {
1633                                 ok = 0;
1634                                 fprintf (stderr, "%s: Multiple -d arguments are not permitted\n", program);
1635                                 break;
1636                         }
1637                         v6sox = open (optarg, O_RDWR);
1638                         if (v6sox == -1) {
1639                                 ok = 0;
1640                                 fprintf (stderr, "%s: Failed to open tunnel device %s: %s\n", program, optarg, strerror (errno));
1641                                 break;
1642                         }
1643                         break;
1644                 case 'r':
1645                         if (default_route) {
1646                                 fprintf (stderr, "%s: You can only request default route setup once\n", program);
1647                                 exit (1);
1648                         }
1649                         default_route = true;
1650                         break;
1651                 case 'l':
1652                         if (inet_pton (AF_INET, optarg, &v4bind.sin_addr.s_addr) != 1) {
1653                                 fprintf (stderr, "%s: IPv4 address %s is not valid\n", program, optarg);
1654                                 exit (1);
1655                         }
1656                         break;
1657                 case 'p':
1658                         tmpport = strtoul (optarg, &endarg, 10);
1659                         if ((*endarg) || (tmpport > 65535)) {
1660                                 fprintf (stderr, "%s: UDP port number %s is not valid\n", program, optarg);
1661                                 exit (1);
1662                         }
1663                         if (tmpport & 0x0001) {
1664                                 fprintf (stderr, "%s: UDP port number %ld is odd, which is not permitted\n", program, tmpport);
1665                                 exit (1);
1666                         }
1667                         v4bind.sin_port = htons (tmpport);
1668                         break;
1669                 case 'f':
1670                         if (foreground) {
1671                                 fprintf (stderr, "%s: You can only request foreground operation once\n", program);
1672                                 exit (1);
1673                         }
1674                         foreground = true;
1675                         break;
1676                 case 'e':
1677                         if (log_to_stderr) {
1678                                 fprintf (stderr, "%s: You can only specify logging to stderr once\n", program);
1679                                 exit (1);
1680                         }
1681                         log_to_stderr = true;
1682                         break;
1683                 case 't':
1684                         if (v4ttl_mcast != -1) {
1685                                 fprintf (stderr, "%s: You can set the ttl for multicast once\n", program);
1686                                 exit (1);
1687                         }
1688                         char *zero;
1689                         long setting = strtol(optarg, &zero, 10);
1690                         if (*zero || (setting < 0) || (setting > 255)) {
1691                                 fprintf (stderr, "%s: Multicast radius must be a number in the range 0 to 255, inclusive, not %s\n", program, optarg);
1692                                 exit (1);
1693                         }
1694                         v4ttl_mcast = setting;
1695                         break;
1696                 case 'k':
1697                         if (keepalive_ttl != -1) {
1698                                 fprintf (stderr, "%s: You can only set the keepalive period and TTL once\n", program);
1699                                 exit (1);
1700                         }
1701                         char *rest;
1702                         keepalive_period = strtol (optarg, &rest, 10);
1703                         if (*rest == ',') {
1704                                 rest++;
1705                                 keepalive_ttl = strtol (rest, &rest, 10);
1706                                 if ((keepalive_ttl < 0) || (keepalive_ttl > 255)) {
1707                                         fprintf (stderr, "%s: The keepalive TTL must be in the range 0 to 255, inclusive\n", program);
1708                                         exit (1);
1709                                 }
1710                         } else {
1711                                 keepalive_ttl = 3;
1712                         }
1713                         if (*rest) {
1714                                 fprintf (stderr, "%s: The format for keepalive configuration is 'period,ttl' or just 'period', but not %s\n", program, optarg);
1715                                 exit (1);
1716                         }
1717                         break;
1718                 default:
1719                         ok = 0;
1720                         help = 1;
1721                         /* continue into 'h' to produce usage information */
1722                 case 'h':
1723                         help = 1;
1724                         break;
1725                 }
1726                 if (help || !ok) {
1727                         done = 1;
1728                 }
1729         }
1730         if (help) {
1731 #ifdef HAVE_SETUP_TUNNEL
1732                 fprintf (stderr, "Usage: %s [-r] [-d /dev/tunX]\n       %s -h\n", program, program);
1733 #else
1734                 fprintf (stderr, "Usage: %s [-r] -d /dev/tunX\n       %s -h\n", program, program);
1735 #endif
1736                 return 0;
1737         }
1738         if (!ok) {
1739                 return 0;
1740         }
1741         if (keepalive_ttl != -1) {
1742                 maintenance_time_cycle_max = keepalive_period;
1743         } else {
1744                 keepalive_ttl = 3;
1745         }
1746 #ifdef HAVE_SETUP_TUNNEL
1747         if (v6sox == -1) {
1748                 if (geteuid () != 0) {
1749                         fprintf (stderr, "%s: You should be root, or use -d to specify an accessible tunnel device\n", program);
1750                         return false;
1751                 } else {
1752                         return setup_tunnel ();
1753                 }
1754         }
1755 #else /* ! HAVE_SETUP_TUNNEL */
1756         if (v6sox == -1) {
1757                 fprintf (stderr, "%s: You must specify a tunnel device with -d that is accessible to you\n", program);
1758                 return 0;
1759         }
1760 #endif /* HAVE_SETUP_TUNNEL */
1761         return ok;
1762 }
1763
1764
1765 /* The main program parses commandline arguments and forks off the daemon
1766  */
1767 int main (int argc, char *argv []) {
1768         //
1769         // Initialise
1770         program = strrchr (argv [0], '/');
1771         if (program) {
1772                 program++;
1773         } else {
1774                 program = argv [0];
1775         }
1776         memset (&v4name, 0, sizeof (v4name));
1777         memset (&v4peer, 0, sizeof (v4peer));
1778         memset (&v6name, 0, sizeof (v6name));
1779         v4name.sin_family  = AF_INET ;
1780         v4peer.sin_family  = AF_INET ;
1781         v6name.sin6_family = AF_INET6;
1782         // Fixed public server data, IPv4 and UDP:
1783         v4server = SERVER_6BED4_IPV4_TXT;
1784         v4peer.sin_addr.s_addr = htonl (SERVER_6BED4_IPV4_INT32);
1785         v4name.sin_port = htons (UDP_PORT_6BED4);
1786         v4peer.sin_port = htons (UDP_PORT_6BED4);
1787         memcpy (&v4listen, &v4peer.sin_addr, 4);
1788         memset (&v4bind, 0, sizeof (v4bind));
1789         v4bind.sin_family = AF_INET;
1790 #ifndef PEER_USE_TAP
1791         v4tunpi6.flags = 0;
1792         v4tunpi6.proto = htons (ETH_P_IPV6);
1793 #endif
1794         //
1795         // Parse commandline arguments
1796         if (!process_args (argc, argv)) {
1797                 exit (1);
1798         }
1799         //
1800         // Construct the 6bed4 Router's complete link-layer address
1801         router_linklocal_address_complete [8] = (ntohs (v4peer.sin_port) & 0xff) ^ 0x02;
1802         router_linklocal_address_complete [9] = ntohs (v4peer.sin_port) >> 8;
1803         router_linklocal_address_complete [10] = ntohl (v4peer.sin_addr.s_addr) >> 24;
1804         router_linklocal_address_complete [11] = 0xff;
1805         router_linklocal_address_complete [12] = 0xfe;
1806         memcpy (router_linklocal_address_complete + 13, &((uint8_t *) &v4peer.sin_addr) [1], 3);
1807         //
1808         // Open the syslog channel
1809         openlog (program, LOG_NDELAY | LOG_PID | ( log_to_stderr? LOG_PERROR: 0), LOG_DAEMON);
1810         //
1811         // Create memory for the freequeue buffer
1812         freequeue = calloc (freequeue_items, sizeof (struct ndqueue));
1813         if (!freequeue) {
1814                 syslog (LOG_CRIT, "%s: Failed to allocate %d queue items\n", program, freequeue_items);
1815                 exit (1);
1816         }
1817         int i;
1818         for (i = 1; i < freequeue_items; i++) {
1819                 freequeue [i].next = &freequeue [i-1];
1820         }
1821         freequeue = &freequeue [freequeue_items - 1];
1822         //
1823         // Create socket for normal outgoing (and return) 6bed4 traffic
1824         if (v4sox == -1) {
1825                 v4sox = socket (AF_INET, SOCK_DGRAM, 0);
1826                 if (v4sox == -1) {
1827                         syslog (LOG_CRIT, "%s: Failed to open a local IPv4 socket -- does your system still support IPv4?\n", program);
1828                         exit (1);
1829                 }
1830         }
1831         struct sockaddr_in tmpaddr;
1832         memset (&tmpaddr, 0, sizeof (tmpaddr));
1833         tmpaddr.sin_family = AF_INET;
1834         srand (getpid ());
1835         uint16_t portn = rand () & 0x3ffe;
1836         uint16_t port0 = portn + 16384;
1837         //TODO// Move port iteration + allocation to separate function
1838         while (portn < port0) {
1839                 tmpaddr.sin_port = htons ((portn & 0x3ffe) + 49152);
1840                 if (bind (v4sox, (struct sockaddr *) &tmpaddr, sizeof (tmpaddr)) == 0) {
1841                         break;
1842                 }
1843                 portn += 2;
1844         }
1845         if (portn < port0) {
1846                 syslog (LOG_DEBUG, "Bound to UDP port %d\n", ntohs (tmpaddr.sin_port));
1847         } else {
1848                 fprintf (stderr, "%s: All even dynamic ports rejected binding: %s\n", program, strerror (errno));
1849                 exit (1);
1850         }
1851         //
1852         // Setup fragmentation, QoS and TTL options
1853         u_int yes = 1;
1854         u_int no = 0;
1855 #if defined(IP_DONTFRAG)
1856         if (setsockopt (v4sox, IPPROTO_IP, IP_DONTFRAG, no, sizeof (no)) == -1) {
1857                 syslog (LOG_ERR, "Failed to permit fragmentation -- not all peers may be accessible with MTU 1280");
1858         }
1859 #elif defined(IP_MTU_DISCOVER) && defined(IP_PMTUDISC_DONT)
1860         int pmtuflag = IP_PMTUDISC_DONT;
1861         if (setsockopt (v4sox, IP_MTU_DISCOVER, IP_MTU_DISCOVER, &pmtuflag, sizeof (pmtuflag)) == -1) {
1862                 syslog (LOG_ERR, "Failed to permit fragmentation -- not all peers may be accessible with MTU 1280");
1863         }
1864 #else
1865 #warning "Target system lacks support for controlling packet fragmentation"
1866 #endif
1867         socklen_t soxlen = sizeof (v4qos);
1868         if (getsockopt (v4sox, IPPROTO_IP, IP_TOS, &v4qos, &soxlen) == -1) {
1869                 syslog (LOG_ERR, "Quality of Service is not supported by the IPv4-side socket");
1870                 v4qos = 0;
1871         }
1872         v6tc = htonl (v4qos << 20);
1873         soxlen = sizeof (v4ttl);
1874         if (getsockopt (v4sox, IPPROTO_IP, IP_TTL, &v4ttl, &soxlen) == -1) {
1875                 syslog (LOG_ERR, "Time To Live cannot be varied on the IPv4 socket");
1876                 v4ttl = 64;
1877         }
1878         //
1879         // Bind to the IPv4 all-nodes local multicast address
1880         memset (&v4allnodes, 0, sizeof (v4allnodes));
1881         v4allnodes.sin_family = AF_INET;
1882         v4allnodes.sin_port = htons (UDP_PORT_6BED4);
1883         v4allnodes.sin_addr.s_addr = htonl ( INADDR_ANY );
1884         if (multicast) {
1885                 v4mcast = socket (AF_INET, SOCK_DGRAM, 0);
1886                 if (v4mcast != -1) {
1887                         struct ip_mreq mreq;
1888                         mreq.imr_multiaddr.s_addr = htonl ( (224L << 24) | 1L);
1889                         mreq.imr_multiaddr.s_addr = htonl ( INADDR_ANY );
1890                         if (bind (v4mcast, (struct sockaddr *) &v4allnodes, sizeof (v4allnodes)) != 0) {
1891                                 close (v4mcast);
1892                                 v4mcast = -1;
1893                                 syslog (LOG_ERR, "No LAN bypass: Failed to bind to IPv4 all-nodes: %s\n", strerror (errno));
1894                         } else if (setsockopt (v4mcast, SOL_SOCKET, SO_REUSEADDR, &yes, sizeof (yes)) == -1) {
1895                                 close (v4mcast);
1896                                 v4mcast = -1;
1897                                 syslog (LOG_ERR, "No LAN bypass: Failed to share multicast port: %s\n", strerror (errno));
1898                         } else if (setsockopt (v4mcast, IPPROTO_IP, IP_ADD_MEMBERSHIP, &mreq, sizeof (mreq)) == -1) {
1899                                 close (v4mcast);
1900                                 v4mcast = -1;
1901                                 syslog (LOG_ERR, "No LAN bypass: Failed to setup multicast: %s\n", strerror (errno));
1902                         } else if ((v4ttl_mcast != -1) && (setsockopt (v4mcast, IPPROTO_IP, IP_MULTICAST_TTL, &v4ttl_mcast, sizeof (v4ttl_mcast)) == -1)) {
1903                                 close (v4mcast);
1904                                 v4mcast = -1;
1905                                 syslog (LOG_ERR, "No LAN bypass: Failed to configure the multicast radius: %s\n", strerror (errno));
1906                         }
1907 #if 0
1908                         if (bind (v4mcast, (struct sockaddr *) &v4allnodes, sizeof (v4allnodes)) != 0) {
1909                                 close (v4mcast);
1910                                 v4mcast = -1;
1911                                 syslog (LOG_ERR, "%s: No LAN bypass: Failed to bind to IPv4 all-nodes\n", program);
1912                         } else if (listen (v4mcast, 10) != 0) {
1913                                 close (v4mcast);
1914                                 v4mcast = -1;
1915                                 syslog (LOG_ERR, "%s: No LAN bypass: Failed to listen to IPv4 all-nodes\n", program);
1916                         }
1917 #endif
1918                 }
1919         } else {
1920                 syslog (LOG_INFO, "%s: No LAN bypass: Not desired\n", program);
1921         }
1922         //
1923         // Construct an rtnetlink socket for neighbor cache interaction
1924         rtsox = socket (PF_NETLINK, SOCK_RAW, NETLINK_ROUTE);
1925         if (rtsox == -1) {
1926                 syslog (LOG_CRIT, "Failed to gain access to the neighbor cache: %s\n", strerror (errno));
1927                 exit (1);
1928         }
1929         memset (&rtname,   0, sizeof (rtname  ));
1930         memset (&rtkernel, 0, sizeof (rtkernel));
1931         rtname.nl_family = rtkernel.nl_family = AF_NETLINK;
1932         rtname.nl_pid = getpid ();
1933         if (bind (rtsox, (struct sockaddr *) &rtname, sizeof (rtname)) == -1) {
1934                 syslog (LOG_CRIT, "Failed to bind to the neighbor cache socket: %s\n", strerror (errno));
1935                 exit (1);
1936         }
1937         if (connect (rtsox, (struct sockaddr *) &rtkernel, sizeof (rtkernel)) == -1) {
1938                 syslog (LOG_CRIT, "Failed to connect to the neighbor cachr in the kernel; %s\n", strerror (errno));
1939                 exit (1);
1940         }
1941 { uint8_t testll [6];
1942 uint8_t test_address [] = { 0xfe, 0x80, 0,0,0,0,0,0, 0xc2, 0x25, 0x06, 0xff, 0xfe, 0xb0, 0x7e, 0xa6 };
1943 if (lookup_neighbor (test_address, testll)) {
1944 syslog (LOG_INFO, "Successfully retrieved LL: %02x:%02x:%02x:%02x:%02x:%02x\n", testll [0], testll [1], testll [2], testll [3], testll [4], testll [5]);
1945 } else { syslog (LOG_INFO, "Failed to find LL\n"); } }
1946         //
1947         // If port and/or listen arguments were provided, bind to them
1948         if ((v4bind.sin_addr.s_addr != INADDR_ANY) || (v4bind.sin_port != 0)) {
1949                 if (bind (v4sox, (struct sockaddr *) &v4bind, sizeof (v4bind)) != 0) {
1950                         syslog (LOG_CRIT, "%s: Failed to bind to local socket -- did you specify both address and port?\n", program);
1951                         exit (1);
1952                 }
1953         }
1954         //
1955         // Run the daemon
1956         if (foreground) {
1957                 run_daemon ();
1958         } else {
1959                 if (setsid () != -1) {
1960                         syslog (LOG_CRIT, "%s: Failure to detach from parent session: %s\n", program, strerror (errno));
1961                         exit (1);
1962                 }
1963                 switch (fork ()) {
1964                 case -1:
1965                         syslog (LOG_CRIT, "%s: Failure to fork daemon process: %s\n", program, strerror (errno));
1966                         exit (1);
1967                 case 0:
1968                         close (0);
1969                         if (! log_to_stderr) {
1970                                 close (1);
1971                                 close (2);
1972                         }
1973                         run_daemon ();
1974                         break;
1975                 default:
1976                         break;
1977                 }
1978         }
1979         //
1980         // Report successful creation of the daemon
1981         closelog ();
1982         exit (0);
1983 }
1984