// SPDX-License-Identifier: LGPL-2.1 OR BSD-2-Clause
/* Copyright (c) 2022, NVIDIA CORPORATION & AFFILIATES. All rights reserved. */

#define BPF_NO_KFUNC_PROTOTYPES
#include "vmlinux.h"

#include <bpf/bpf_helpers.h>
#include <bpf/bpf_endian.h>
#include <asm/errno.h>

#include "bpf_compiler.h"

#define TC_ACT_OK 0
#define TC_ACT_SHOT 2

#define NSEC_PER_SEC 1000000000L

#define ETH_ALEN 6
#define ETH_P_IP 0x0800
#define ETH_P_IPV6 0x86DD

#define tcp_flag_word(tp) (((union tcp_word_hdr *)(tp))->words[3])

#define IP_MF 0x2000
#define IP_OFFSET 0x1fff

#define NEXTHDR_TCP 6

#define TCPOPT_NOP 1
#define TCPOPT_EOL 0
#define TCPOPT_MSS 2
#define TCPOPT_WINDOW 3
#define TCPOPT_SACK_PERM 4
#define TCPOPT_TIMESTAMP 8

#define TCPOLEN_MSS 4
#define TCPOLEN_WINDOW 3
#define TCPOLEN_SACK_PERM 2
#define TCPOLEN_TIMESTAMP 10

#define TCP_TS_HZ 1000
#define TS_OPT_WSCALE_MASK 0xf
#define TS_OPT_SACK (1 << 4)
#define TS_OPT_ECN (1 << 5)
#define TSBITS 6
#define TSMASK (((__u32)1 << TSBITS) - 1)
#define TCP_MAX_WSCALE 14U

#define IPV4_MAXLEN 60
#define TCP_MAXLEN 60

#define DEFAULT_MSS4 1460
#define DEFAULT_MSS6 1440
#define DEFAULT_WSCALE 7
#define DEFAULT_TTL 64
#define MAX_ALLOWED_PORTS 8

#define MAX_PACKET_OFF 0xffff

#define swap(a, b) \
 do { typeof(a) __tmp = (a); (a) = (b); (b) = __tmp; } while (0)

#define __get_unaligned_t(type, ptr) ({      \
 const struct { type x; } __attribute__((__packed__)) *__pptr = (typeof(__pptr))(ptr); \
 __pptr->x;        \
})

#define get_unaligned(ptr) __get_unaligned_t(typeof(*(ptr)), (ptr))

struct {
 __uint(type, BPF_MAP_TYPE_ARRAY);
 __type(key, __u32);
 __type(value, __u64);
 __uint(max_entries, 2);
} values SEC(".maps");

struct {
 __uint(type, BPF_MAP_TYPE_ARRAY);
 __type(key, __u32);
 __type(value, __u16);
 __uint(max_entries, MAX_ALLOWED_PORTS);
} allowed_ports SEC(".maps");

/* Some symbols defined in net/netfilter/nf_conntrack_bpf.c are unavailable in
 * vmlinux.h if CONFIG_NF_CONNTRACK=m, so they are redefined locally.
 */

struct bpf_ct_opts___local {
 s32 netns_id;
 s32 error;
 u8 l4proto;
 u8 dir;
 u8 reserved[2];
} __attribute__((preserve_access_index));

#define BPF_F_CURRENT_NETNS (-1)

extern struct nf_conn *bpf_xdp_ct_lookup(struct xdp_md *xdp_ctx,
      struct bpf_sock_tuple *bpf_tuple,
      __u32 len_tuple,
      struct bpf_ct_opts___local *opts,
      __u32 len_opts) __ksym;

extern struct nf_conn *bpf_skb_ct_lookup(struct __sk_buff *skb_ctx,
      struct bpf_sock_tuple *bpf_tuple,
      u32 len_tuple,
      struct bpf_ct_opts___local *opts,
      u32 len_opts) __ksym;

extern void bpf_ct_release(struct nf_conn *ct) __ksym;

static __always_inline void swap_eth_addr(__u8 *a, __u8 *b)
{
 __u8 tmp[ETH_ALEN];

 __builtin_memcpy(tmp, a, ETH_ALEN);
 __builtin_memcpy(a, b, ETH_ALEN);
 __builtin_memcpy(b, tmp, ETH_ALEN);
}

static __always_inline __u16 csum_fold(__u32 csum)
{
 csum = (csum & 0xffff) + (csum >> 16);
 csum = (csum & 0xffff) + (csum >> 16);
 return (__u16)~csum;
}

static __always_inline __u16 csum_tcpudp_magic(__be32 saddr, __be32 daddr,
            __u32 len, __u8 proto,
            __u32 csum)
{
 __u64 s = csum;

 s += (__u32)saddr;
 s += (__u32)daddr;
#if __BYTE_ORDER__ == __ORDER_BIG_ENDIAN__
 s += proto + len;
#elif __BYTE_ORDER__ == __ORDER_LITTLE_ENDIAN__
 s += (proto + len) << 8;
#else
#error Unknown endian
#endif
 s = (s & 0xffffffff) + (s >> 32);
 s = (s & 0xffffffff) + (s >> 32);

 return csum_fold((__u32)s);
}

static __always_inline __u16 csum_ipv6_magic(const struct in6_addr *saddr,
          const struct in6_addr *daddr,
          __u32 len, __u8 proto, __u32 csum)
{
 __u64 sum = csum;
 int i;

 __pragma_loop_unroll
 for (i = 0; i < 4; i++)
  sum += (__u32)saddr->in6_u.u6_addr32[i];

 __pragma_loop_unroll
 for (i = 0; i < 4; i++)
  sum += (__u32)daddr->in6_u.u6_addr32[i];

 /* Don't combine additions to avoid 32-bit overflow. */
 sum += bpf_htonl(len);
 sum += bpf_htonl(proto);

 sum = (sum & 0xffffffff) + (sum >> 32);
 sum = (sum & 0xffffffff) + (sum >> 32);

 return csum_fold((__u32)sum);
}

static __always_inline __u64 tcp_clock_ns(void)
{
 return bpf_ktime_get_ns();
}

static __always_inline __u32 tcp_ns_to_ts(__u64 ns)
{
 return ns / (NSEC_PER_SEC / TCP_TS_HZ);
}

static __always_inline __u32 tcp_clock_ms(void)
{
 return tcp_ns_to_ts(tcp_clock_ns());
}

struct tcpopt_context {
 void *data;
 void *data_end;
 __be32 *tsecr;
 __u8 wscale;
 bool option_timestamp;
 bool option_sack;
 __u32 off;
};

static __always_inline u8 *next(struct tcpopt_context *ctx, __u32 sz)
{
 __u64 off = ctx->off;
 __u8 *data;

 /* Verifier forbids access to packet when offset exceeds MAX_PACKET_OFF */
 if (off > MAX_PACKET_OFF - sz)
  return NULL;

 data = ctx->data + off;
 barrier_var(data);
 if (data + sz >= ctx->data_end)
  return NULL;

 ctx->off += sz;
 return data;
}

static int tscookie_tcpopt_parse(struct tcpopt_context *ctx)
{
 __u8 *opcode, *opsize, *wscale, *tsecr;
 __u32 off = ctx->off;

 opcode = next(ctx, 1);
 if (!opcode)
  return 1;

 if (*opcode == TCPOPT_EOL)
  return 1;
 if (*opcode == TCPOPT_NOP)
  return 0;

 opsize = next(ctx, 1);
 if (!opsize || *opsize < 2)
  return 1;

 switch (*opcode) {
 case TCPOPT_WINDOW:
  wscale = next(ctx, 1);
  if (!wscale)
   return 1;
  if (*opsize == TCPOLEN_WINDOW)
   ctx->wscale = *wscale < TCP_MAX_WSCALE ? *wscale : TCP_MAX_WSCALE;
  break;
 case TCPOPT_TIMESTAMP:
  tsecr = next(ctx, 4);
  if (!tsecr)
   return 1;
  if (*opsize == TCPOLEN_TIMESTAMP) {
   ctx->option_timestamp = true;
   /* Client's tsval becomes our tsecr. */
   *ctx->tsecr = get_unaligned((__be32 *)tsecr);
  }
  break;
 case TCPOPT_SACK_PERM:
  if (*opsize == TCPOLEN_SACK_PERM)
   ctx->option_sack = true;
  break;
 }

 ctx->off = off + *opsize;

 return 0;
}

static int tscookie_tcpopt_parse_batch(__u32 index, void *context)
{
 int i;

 for (i = 0; i < 7; i++)
  if (tscookie_tcpopt_parse(context))
   return 1;
 return 0;
}

static __always_inline bool tscookie_init(struct tcphdr *tcp_header,
       __u16 tcp_len, __be32 *tsval,
       __be32 *tsecr, void *data, void *data_end)
{
 struct tcpopt_context loop_ctx = {
  .data = data,
  .data_end = data_end,
  .tsecr = tsecr,
  .wscale = TS_OPT_WSCALE_MASK,
  .option_timestamp = false,
  .option_sack = false,
  /* Note: currently verifier would track .off as unbound scalar.
   *       In case if verifier would at some point get smarter and
   *       compute bounded value for this var, beware that it might
   *       hinder bpf_loop() convergence validation.
 */
  .off = (__u8 *)(tcp_header + 1) - (__u8 *)data,
 };
 u32 cookie;

 bpf_loop(6, tscookie_tcpopt_parse_batch, &loop_ctx, 0);

 if (!loop_ctx.option_timestamp)
  return false;

 cookie = tcp_clock_ms() & ~TSMASK;
 cookie |= loop_ctx.wscale & TS_OPT_WSCALE_MASK;
 if (loop_ctx.option_sack)
  cookie |= TS_OPT_SACK;
 if (tcp_header->ece && tcp_header->cwr)
  cookie |= TS_OPT_ECN;
 *tsval = bpf_htonl(cookie);

 return true;
}

static __always_inline void values_get_tcpipopts(__u16 *mss, __u8 *wscale,
       __u8 *ttl, bool ipv6)
{
 __u32 key = 0;
 __u64 *value;

 value = bpf_map_lookup_elem(&values, &key);
 if (value && *value != 0) {
  if (ipv6)
   *mss = (*value >> 32) & 0xffff;
  else
   *mss = *value & 0xffff;
  *wscale = (*value >> 16) & 0xf;
  *ttl = (*value >> 24) & 0xff;
  return;
 }

 *mss = ipv6 ? DEFAULT_MSS6 : DEFAULT_MSS4;
 *wscale = DEFAULT_WSCALE;
 *ttl = DEFAULT_TTL;
}

static __always_inline void values_inc_synacks(void)
{
 __u32 key = 1;
 __u64 *value;

 value = bpf_map_lookup_elem(&values, &key);
 if (value)
  __sync_fetch_and_add(value, 1);
}

static __always_inline bool check_port_allowed(__u16 port)
{
 __u32 i;

 for (i = 0; i < MAX_ALLOWED_PORTS; i++) {
  __u32 key = i;
  __u16 *value;

  value = bpf_map_lookup_elem(&allowed_ports, &key);

  if (!value)
   break;
  /* 0 is a terminator value. Check it first to avoid matching on
   * a forbidden port == 0 and returning true.
 */
  if (*value == 0)
   break;

  if (*value == port)
   return true;
 }

 return false;
}

struct header_pointers {
 struct ethhdr *eth;
 struct iphdr *ipv4;
 struct ipv6hdr *ipv6;
 struct tcphdr *tcp;
 __u16 tcp_len;
};

static __always_inline int tcp_dissect(void *data, void *data_end,
           struct header_pointers *hdr)
{
 hdr->eth = data;
 if (hdr->eth + 1 > data_end)
  return XDP_DROP;

 switch (bpf_ntohs(hdr->eth->h_proto)) {
 case ETH_P_IP:
  hdr->ipv6 = NULL;

  hdr->ipv4 = (void *)hdr->eth + sizeof(*hdr->eth);
  if (hdr->ipv4 + 1 > data_end)
   return XDP_DROP;
  if (hdr->ipv4->ihl * 4 < sizeof(*hdr->ipv4))
   return XDP_DROP;
  if (hdr->ipv4->version != 4)
   return XDP_DROP;

  if (hdr->ipv4->protocol != IPPROTO_TCP)
   return XDP_PASS;

  hdr->tcp = (void *)hdr->ipv4 + hdr->ipv4->ihl * 4;
  break;
 case ETH_P_IPV6:
  hdr->ipv4 = NULL;

  hdr->ipv6 = (void *)hdr->eth + sizeof(*hdr->eth);
  if (hdr->ipv6 + 1 > data_end)
   return XDP_DROP;
  if (hdr->ipv6->version != 6)
   return XDP_DROP;

  /* XXX: Extension headers are not supported and could circumvent
   * XDP SYN flood protection.
 */
  if (hdr->ipv6->nexthdr != NEXTHDR_TCP)
   return XDP_PASS;

  hdr->tcp = (void *)hdr->ipv6 + sizeof(*hdr->ipv6);
  break;
 default:
  /* XXX: VLANs will circumvent XDP SYN flood protection. */
  return XDP_PASS;
 }

 if (hdr->tcp + 1 > data_end)
  return XDP_DROP;
 hdr->tcp_len = hdr->tcp->doff * 4;
 if (hdr->tcp_len < sizeof(*hdr->tcp))
  return XDP_DROP;

 return XDP_TX;
}

static __always_inline int tcp_lookup(void *ctx, struct header_pointers *hdr, bool xdp)
{
 struct bpf_ct_opts___local ct_lookup_opts = {
  .netns_id = BPF_F_CURRENT_NETNS,
  .l4proto = IPPROTO_TCP,
 };
 struct bpf_sock_tuple tup = {};
 struct nf_conn *ct;
 __u32 tup_size;

 if (hdr->ipv4) {
  /* TCP doesn't normally use fragments, and XDP can't reassemble
   * them.
 */
  if ((hdr->ipv4->frag_off & bpf_htons(IP_MF | IP_OFFSET)) != 0)
   return XDP_DROP;

  tup.ipv4.saddr = hdr->ipv4->saddr;
  tup.ipv4.daddr = hdr->ipv4->daddr;
  tup.ipv4.sport = hdr->tcp->source;
  tup.ipv4.dport = hdr->tcp->dest;
  tup_size = sizeof(tup.ipv4);
 } else if (hdr->ipv6) {
  __builtin_memcpy(tup.ipv6.saddr, &hdr->ipv6->saddr, sizeof(tup.ipv6.saddr));
  __builtin_memcpy(tup.ipv6.daddr, &hdr->ipv6->daddr, sizeof(tup.ipv6.daddr));
  tup.ipv6.sport = hdr->tcp->source;
  tup.ipv6.dport = hdr->tcp->dest;
  tup_size = sizeof(tup.ipv6);
 } else {
  /* The verifier can't track that either ipv4 or ipv6 is not
   * NULL.
 */
  return XDP_ABORTED;
 }
 if (xdp)
  ct = bpf_xdp_ct_lookup(ctx, &tup, tup_size, &ct_lookup_opts, sizeof(ct_lookup_opts));
 else
  ct = bpf_skb_ct_lookup(ctx, &tup, tup_size, &ct_lookup_opts, sizeof(ct_lookup_opts));
 if (ct) {
  unsigned long status = ct->status;

  bpf_ct_release(ct);
  if (status & IPS_CONFIRMED)
   return XDP_PASS;
 } else if (ct_lookup_opts.error != -ENOENT) {
  return XDP_ABORTED;
 }

 /* error == -ENOENT || !(status & IPS_CONFIRMED) */
 return XDP_TX;
}

static __always_inline __u8 tcp_mkoptions(__be32 *buf, __be32 *tsopt, __u16 mss,
       __u8 wscale)
{
 __be32 *start = buf;

 *buf++ = bpf_htonl((TCPOPT_MSS << 24) | (TCPOLEN_MSS << 16) | mss);

 if (!tsopt)
  return buf - start;

 if (tsopt[0] & bpf_htonl(1 << 4))
  *buf++ = bpf_htonl((TCPOPT_SACK_PERM << 24) |
       (TCPOLEN_SACK_PERM << 16) |
       (TCPOPT_TIMESTAMP << 8) |
       TCPOLEN_TIMESTAMP);
 else
  *buf++ = bpf_htonl((TCPOPT_NOP << 24) |
       (TCPOPT_NOP << 16) |
       (TCPOPT_TIMESTAMP << 8) |
       TCPOLEN_TIMESTAMP);
 *buf++ = tsopt[0];
 *buf++ = tsopt[1];

 if ((tsopt[0] & bpf_htonl(0xf)) != bpf_htonl(0xf))
  *buf++ = bpf_htonl((TCPOPT_NOP << 24) |
       (TCPOPT_WINDOW << 16) |
       (TCPOLEN_WINDOW << 8) |
       wscale);

 return buf - start;
}

static __always_inline void tcp_gen_synack(struct tcphdr *tcp_header,
        __u32 cookie, __be32 *tsopt,
        __u16 mss, __u8 wscale)
{
 void *tcp_options;

 tcp_flag_word(tcp_header) = TCP_FLAG_SYN | TCP_FLAG_ACK;
 if (tsopt && (tsopt[0] & bpf_htonl(1 << 5)))
  tcp_flag_word(tcp_header) |= TCP_FLAG_ECE;
 tcp_header->doff = 5; /* doff is part of tcp_flag_word. */
 swap(tcp_header->source, tcp_header->dest);
 tcp_header->ack_seq = bpf_htonl(bpf_ntohl(tcp_header->seq) + 1);
 tcp_header->seq = bpf_htonl(cookie);
 tcp_header->window = 0;
 tcp_header->urg_ptr = 0;
 tcp_header->check = 0; /* Calculate checksum later. */

 tcp_options = (void *)(tcp_header + 1);
 tcp_header->doff += tcp_mkoptions(tcp_options, tsopt, mss, wscale);
}

static __always_inline void tcpv4_gen_synack(struct header_pointers *hdr,
          __u32 cookie, __be32 *tsopt)
{
 __u8 wscale;
 __u16 mss;
 __u8 ttl;

 values_get_tcpipopts(&mss, &wscale, &ttl, false);

 swap_eth_addr(hdr->eth->h_source, hdr->eth->h_dest);

 swap(hdr->ipv4->saddr, hdr->ipv4->daddr);
 hdr->ipv4->check = 0; /* Calculate checksum later. */
 hdr->ipv4->tos = 0;
 hdr->ipv4->id = 0;
 hdr->ipv4->ttl = ttl;

 tcp_gen_synack(hdr->tcp, cookie, tsopt, mss, wscale);

 hdr->tcp_len = hdr->tcp->doff * 4;
 hdr->ipv4->tot_len = bpf_htons(sizeof(*hdr->ipv4) + hdr->tcp_len);
}

static __always_inline void tcpv6_gen_synack(struct header_pointers *hdr,
          __u32 cookie, __be32 *tsopt)
{
 __u8 wscale;
 __u16 mss;
 __u8 ttl;

 values_get_tcpipopts(&mss, &wscale, &ttl, true);

 swap_eth_addr(hdr->eth->h_source, hdr->eth->h_dest);

 swap(hdr->ipv6->saddr, hdr->ipv6->daddr);
 *(__be32 *)hdr->ipv6 = bpf_htonl(0x60000000);
 hdr->ipv6->hop_limit = ttl;

 tcp_gen_synack(hdr->tcp, cookie, tsopt, mss, wscale);

 hdr->tcp_len = hdr->tcp->doff * 4;
 hdr->ipv6->payload_len = bpf_htons(hdr->tcp_len);
}

static __always_inline int syncookie_handle_syn(struct header_pointers *hdr,
      void *ctx,
      void *data, void *data_end,
      bool xdp)
{
 __u32 old_pkt_size, new_pkt_size;
 /* Unlike clang 10, clang 11 and 12 generate code that doesn't pass the
  * BPF verifier if tsopt is not volatile. Volatile forces it to store
  * the pointer value and use it directly, otherwise tcp_mkoptions is
  * (mis)compiled like this:
  *   if (!tsopt)
  *       return buf - start;
  *   reg = stored_return_value_of_tscookie_init;
  *   if (reg)
  *       tsopt = tsopt_buf;
  *   else
  *       tsopt = NULL;
  *   ...
  *   *buf++ = tsopt[1];
  * It creates a dead branch where tsopt is assigned NULL, but the
  * verifier can't prove it's dead and blocks the program.
 */
 __be32 * volatile tsopt = NULL;
 __be32 tsopt_buf[2] = {};
 __u16 ip_len;
 __u32 cookie;
 __s64 value;

 /* Checksum is not yet verified, but both checksum failure and TCP
  * header checks return XDP_DROP, so the order doesn't matter.
 */
 if (hdr->tcp->fin || hdr->tcp->rst)
  return XDP_DROP;

 /* Issue SYN cookies on allowed ports, drop SYN packets on blocked
  * ports.
 */
 if (!check_port_allowed(bpf_ntohs(hdr->tcp->dest)))
  return XDP_DROP;

 if (hdr->ipv4) {
  /* Check the IPv4 and TCP checksums before creating a SYNACK. */
  value = bpf_csum_diff(0, 0, (void *)hdr->ipv4, hdr->ipv4->ihl * 4, 0);
  if (value < 0)
   return XDP_ABORTED;
  if (csum_fold(value) != 0)
   return XDP_DROP; /* Bad IPv4 checksum. */

  value = bpf_csum_diff(0, 0, (void *)hdr->tcp, hdr->tcp_len, 0);
  if (value < 0)
   return XDP_ABORTED;
  if (csum_tcpudp_magic(hdr->ipv4->saddr, hdr->ipv4->daddr,
          hdr->tcp_len, IPPROTO_TCP, value) != 0)
   return XDP_DROP; /* Bad TCP checksum. */

  ip_len = sizeof(*hdr->ipv4);

  value = bpf_tcp_raw_gen_syncookie_ipv4(hdr->ipv4, hdr->tcp,
             hdr->tcp_len);
 } else if (hdr->ipv6) {
  /* Check the TCP checksum before creating a SYNACK. */
  value = bpf_csum_diff(0, 0, (void *)hdr->tcp, hdr->tcp_len, 0);
  if (value < 0)
   return XDP_ABORTED;
  if (csum_ipv6_magic(&hdr->ipv6->saddr, &hdr->ipv6->daddr,
        hdr->tcp_len, IPPROTO_TCP, value) != 0)
   return XDP_DROP; /* Bad TCP checksum. */

  ip_len = sizeof(*hdr->ipv6);

  value = bpf_tcp_raw_gen_syncookie_ipv6(hdr->ipv6, hdr->tcp,
             hdr->tcp_len);
 } else {
  return XDP_ABORTED;
 }

 if (value < 0)
  return XDP_ABORTED;
 cookie = (__u32)value;

 if (tscookie_init((void *)hdr->tcp, hdr->tcp_len,
     &tsopt_buf[0], &tsopt_buf[1], data, data_end))
  tsopt = tsopt_buf;

 /* Check that there is enough space for a SYNACK. It also covers
  * the check that the destination of the __builtin_memmove below
  * doesn't overflow.
 */
 if (data + sizeof(*hdr->eth) + ip_len + TCP_MAXLEN > data_end)
  return XDP_ABORTED;

 if (hdr->ipv4) {
  if (hdr->ipv4->ihl * 4 > sizeof(*hdr->ipv4)) {
   struct tcphdr *new_tcp_header;

   new_tcp_header = data + sizeof(*hdr->eth) + sizeof(*hdr->ipv4);
   __builtin_memmove(new_tcp_header, hdr->tcp, sizeof(*hdr->tcp));
   hdr->tcp = new_tcp_header;

   hdr->ipv4->ihl = sizeof(*hdr->ipv4) / 4;
  }

  tcpv4_gen_synack(hdr, cookie, tsopt);
 } else if (hdr->ipv6) {
  tcpv6_gen_synack(hdr, cookie, tsopt);
 } else {
  return XDP_ABORTED;
 }

 /* Recalculate checksums. */
 hdr->tcp->check = 0;
 value = bpf_csum_diff(0, 0, (void *)hdr->tcp, hdr->tcp_len, 0);
 if (value < 0)
  return XDP_ABORTED;
 if (hdr->ipv4) {
  hdr->tcp->check = csum_tcpudp_magic(hdr->ipv4->saddr,
          hdr->ipv4->daddr,
          hdr->tcp_len,
          IPPROTO_TCP,
          value);

  hdr->ipv4->check = 0;
  value = bpf_csum_diff(0, 0, (void *)hdr->ipv4, sizeof(*hdr->ipv4), 0);
  if (value < 0)
   return XDP_ABORTED;
  hdr->ipv4->check = csum_fold(value);
 } else if (hdr->ipv6) {
  hdr->tcp->check = csum_ipv6_magic(&hdr->ipv6->saddr,
        &hdr->ipv6->daddr,
        hdr->tcp_len,
        IPPROTO_TCP,
        value);
 } else {
  return XDP_ABORTED;
 }

 /* Set the new packet size. */
 old_pkt_size = data_end - data;
 new_pkt_size = sizeof(*hdr->eth) + ip_len + hdr->tcp->doff * 4;
 if (xdp) {
  if (bpf_xdp_adjust_tail(ctx, new_pkt_size - old_pkt_size))
   return XDP_ABORTED;
 } else {
  if (bpf_skb_change_tail(ctx, new_pkt_size, 0))
   return XDP_ABORTED;
 }

 values_inc_synacks();

 return XDP_TX;
}

static __always_inline int syncookie_handle_ack(struct header_pointers *hdr)
{
 int err;

 if (hdr->tcp->rst)
  return XDP_DROP;

 if (hdr->ipv4)
  err = bpf_tcp_raw_check_syncookie_ipv4(hdr->ipv4, hdr->tcp);
 else if (hdr->ipv6)
  err = bpf_tcp_raw_check_syncookie_ipv6(hdr->ipv6, hdr->tcp);
 else
  return XDP_ABORTED;
 if (err)
  return XDP_DROP;

 return XDP_PASS;
}

static __always_inline int syncookie_part1(void *ctx, void *data, void *data_end,
        struct header_pointers *hdr, bool xdp)
{
 int ret;

 ret = tcp_dissect(data, data_end, hdr);
 if (ret != XDP_TX)
  return ret;

 ret = tcp_lookup(ctx, hdr, xdp);
 if (ret != XDP_TX)
  return ret;

 /* Packet is TCP and doesn't belong to an established connection. */

 if ((hdr->tcp->syn ^ hdr->tcp->ack) != 1)
  return XDP_DROP;

 /* Grow the TCP header to TCP_MAXLEN to be able to pass any hdr->tcp_len
  * to bpf_tcp_raw_gen_syncookie_ipv{4,6} and pass the verifier.
 */
 if (xdp) {
  if (bpf_xdp_adjust_tail(ctx, TCP_MAXLEN - hdr->tcp_len))
   return XDP_ABORTED;
 } else {
  /* Without volatile the verifier throws this error:
   * R9 32-bit pointer arithmetic prohibited
 */
  volatile u64 old_len = data_end - data;

  if (bpf_skb_change_tail(ctx, old_len + TCP_MAXLEN - hdr->tcp_len, 0))
   return XDP_ABORTED;
 }

 return XDP_TX;
}

static __always_inline int syncookie_part2(void *ctx, void *data, void *data_end,
        struct header_pointers *hdr, bool xdp)
{
 if (hdr->ipv4) {
  hdr->eth = data;
  hdr->ipv4 = (void *)hdr->eth + sizeof(*hdr->eth);
  /* IPV4_MAXLEN is needed when calculating checksum.
   * At least sizeof(struct iphdr) is needed here to access ihl.
 */
  if ((void *)hdr->ipv4 + IPV4_MAXLEN > data_end)
   return XDP_ABORTED;
  hdr->tcp = (void *)hdr->ipv4 + hdr->ipv4->ihl * 4;
 } else if (hdr->ipv6) {
  hdr->eth = data;
  hdr->ipv6 = (void *)hdr->eth + sizeof(*hdr->eth);
  hdr->tcp = (void *)hdr->ipv6 + sizeof(*hdr->ipv6);
 } else {
  return XDP_ABORTED;
 }

 if ((void *)hdr->tcp + TCP_MAXLEN > data_end)
  return XDP_ABORTED;

 /* We run out of registers, tcp_len gets spilled to the stack, and the
  * verifier forgets its min and max values checked above in tcp_dissect.
 */
 hdr->tcp_len = hdr->tcp->doff * 4;
 if (hdr->tcp_len < sizeof(*hdr->tcp))
  return XDP_ABORTED;

 return hdr->tcp->syn ? syncookie_handle_syn(hdr, ctx, data, data_end, xdp) :
          syncookie_handle_ack(hdr);
}

SEC("xdp")
int syncookie_xdp(struct xdp_md *ctx)
{
 void *data_end = (void *)(long)ctx->data_end;
 void *data = (void *)(long)ctx->data;
 struct header_pointers hdr;
 int ret;

 ret = syncookie_part1(ctx, data, data_end, &hdr, true);
 if (ret != XDP_TX)
  return ret;

 data_end = (void *)(long)ctx->data_end;
 data = (void *)(long)ctx->data;

 return syncookie_part2(ctx, data, data_end, &hdr, true);
}

SEC("tc")
int syncookie_tc(struct __sk_buff *skb)
{
 void *data_end = (void *)(long)skb->data_end;
 void *data = (void *)(long)skb->data;
 struct header_pointers hdr;
 int ret;

 ret = syncookie_part1(skb, data, data_end, &hdr, false);
 if (ret != XDP_TX)
  return ret == XDP_PASS ? TC_ACT_OK : TC_ACT_SHOT;

 data_end = (void *)(long)skb->data_end;
 data = (void *)(long)skb->data;

 ret = syncookie_part2(skb, data, data_end, &hdr, false);
 switch (ret) {
 case XDP_PASS:
  return TC_ACT_OK;
 case XDP_TX:
  return bpf_redirect(skb->ifindex, 0);
 default:
  return TC_ACT_SHOT;
 }
}

char _license[] SEC("license") = "GPL";