Quellcode-Bibliothek test_lwt_seg6local.c

#include <stddef.h>
#include <inttypes.h>
#include <errno.h>
#include <linux/seg6_local.h>
#include <linux/bpf.h>
#include <bpf/bpf_helpers.h>
#include <bpf/bpf_endian.h>

#include "bpf_compiler.h"

/* Packet parsing state machine helpers. */
#define cursor_advance(_cursor, _len) \
 ({ void *_tmp = _cursor; _cursor += _len; _tmp; })

#define SR6_FLAG_ALERT (1 << 4)

#define BPF_PACKET_HEADER __attribute__((packed))

struct ip6_t {
 unsigned int ver:4;
 unsigned int priority:8;
 unsigned int flow_label:20;
 unsigned short payload_len;
 unsigned char next_header;
 unsigned char hop_limit;
 unsigned long long src_hi;
 unsigned long long src_lo;
 unsigned long long dst_hi;
 unsigned long long dst_lo;
} BPF_PACKET_HEADER;

struct ip6_addr_t {
 unsigned long long hi;
 unsigned long long lo;
} BPF_PACKET_HEADER;

struct ip6_srh_t {
 unsigned char nexthdr;
 unsigned char hdrlen;
 unsigned char type;
 unsigned char segments_left;
 unsigned char first_segment;
 unsigned char flags;
 unsigned short tag;

 struct ip6_addr_t segments[0];
} BPF_PACKET_HEADER;

struct sr6_tlv_t {
 unsigned char type;
 unsigned char len;
 unsigned char value[0];
} BPF_PACKET_HEADER;

static __always_inline struct ip6_srh_t *get_srh(struct __sk_buff *skb)
{
 void *cursor, *data_end;
 struct ip6_srh_t *srh;
 struct ip6_t *ip;
 uint8_t *ipver;

 data_end = (void *)(long)skb->data_end;
 cursor = (void *)(long)skb->data;
 ipver = (uint8_t *)cursor;

 if ((void *)ipver + sizeof(*ipver) > data_end)
  return NULL;

 if ((*ipver >> 4) != 6)
  return NULL;

 ip = cursor_advance(cursor, sizeof(*ip));
 if ((void *)ip + sizeof(*ip) > data_end)
  return NULL;

 if (ip->next_header != 43)
  return NULL;

 srh = cursor_advance(cursor, sizeof(*srh));
 if ((void *)srh + sizeof(*srh) > data_end)
  return NULL;

 if (srh->type != 4)
  return NULL;

 return srh;
}

static __always_inline
int update_tlv_pad(struct __sk_buff *skb, uint32_t new_pad,
     uint32_t old_pad, uint32_t pad_off)
{
 int err;

 if (new_pad != old_pad) {
  err = bpf_lwt_seg6_adjust_srh(skb, pad_off,
       (int) new_pad - (int) old_pad);
  if (err)
   return err;
 }

 if (new_pad > 0) {
  char pad_tlv_buf[16] = {0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0,
     0, 0, 0};
  struct sr6_tlv_t *pad_tlv = (struct sr6_tlv_t *) pad_tlv_buf;

  pad_tlv->type = SR6_TLV_PADDING;
  pad_tlv->len = new_pad - 2;

  err = bpf_lwt_seg6_store_bytes(skb, pad_off,
            (void *)pad_tlv_buf, new_pad);
  if (err)
   return err;
 }

 return 0;
}

static __always_inline
int is_valid_tlv_boundary(struct __sk_buff *skb, struct ip6_srh_t *srh,
     uint32_t *tlv_off, uint32_t *pad_size,
     uint32_t *pad_off)
{
 uint32_t srh_off, cur_off;
 int offset_valid = 0;
 int err;

 srh_off = (char *)srh - (char *)(long)skb->data;
 // cur_off = end of segments, start of possible TLVs
 cur_off = srh_off + sizeof(*srh) +
  sizeof(struct ip6_addr_t) * (srh->first_segment + 1);

 *pad_off = 0;

 // we can only go as far as ~10 TLVs due to the BPF max stack size
 __pragma_loop_unroll_full
 for (int i = 0; i < 10; i++) {
  struct sr6_tlv_t tlv;

  if (cur_off == *tlv_off)
   offset_valid = 1;

  if (cur_off >= srh_off + ((srh->hdrlen + 1) << 3))
   break;

  err = bpf_skb_load_bytes(skb, cur_off, &tlv, sizeof(tlv));
  if (err)
   return err;

  if (tlv.type == SR6_TLV_PADDING) {
   *pad_size = tlv.len + sizeof(tlv);
   *pad_off = cur_off;

   if (*tlv_off == srh_off) {
    *tlv_off = cur_off;
    offset_valid = 1;
   }
   break;

  } else if (tlv.type == SR6_TLV_HMAC) {
   break;
  }

  cur_off += sizeof(tlv) + tlv.len;
 } // we reached the padding or HMAC TLVs, or the end of the SRH

 if (*pad_off == 0)
  *pad_off = cur_off;

 if (*tlv_off == -1)
  *tlv_off = cur_off;
 else if (!offset_valid)
  return -EINVAL;

 return 0;
}

static __always_inline
int add_tlv(struct __sk_buff *skb, struct ip6_srh_t *srh, uint32_t tlv_off,
     struct sr6_tlv_t *itlv, uint8_t tlv_size)
{
 uint32_t srh_off = (char *)srh - (char *)(long)skb->data;
 uint8_t len_remaining, new_pad;
 uint32_t pad_off = 0;
 uint32_t pad_size = 0;
 uint32_t partial_srh_len;
 int err;

 if (tlv_off != -1)
  tlv_off += srh_off;

 if (itlv->type == SR6_TLV_PADDING || itlv->type == SR6_TLV_HMAC)
  return -EINVAL;

 err = is_valid_tlv_boundary(skb, srh, &tlv_off, &pad_size, &pad_off);
 if (err)
  return err;

 err = bpf_lwt_seg6_adjust_srh(skb, tlv_off, sizeof(*itlv) + itlv->len);
 if (err)
  return err;

 err = bpf_lwt_seg6_store_bytes(skb, tlv_off, (void *)itlv, tlv_size);
 if (err)
  return err;

 // the following can't be moved inside update_tlv_pad because the
 // bpf verifier has some issues with it
 pad_off += sizeof(*itlv) + itlv->len;
 partial_srh_len = pad_off - srh_off;
 len_remaining = partial_srh_len % 8;
 new_pad = 8 - len_remaining;

 if (new_pad == 1) // cannot pad for 1 byte only
  new_pad = 9;
 else if (new_pad == 8)
  new_pad = 0;

 return update_tlv_pad(skb, new_pad, pad_size, pad_off);
}

static __always_inline
int delete_tlv(struct __sk_buff *skb, struct ip6_srh_t *srh,
        uint32_t tlv_off)
{
 uint32_t srh_off = (char *)srh - (char *)(long)skb->data;
 uint8_t len_remaining, new_pad;
 uint32_t partial_srh_len;
 uint32_t pad_off = 0;
 uint32_t pad_size = 0;
 struct sr6_tlv_t tlv;
 int err;

 tlv_off += srh_off;

 err = is_valid_tlv_boundary(skb, srh, &tlv_off, &pad_size, &pad_off);
 if (err)
  return err;

 err = bpf_skb_load_bytes(skb, tlv_off, &tlv, sizeof(tlv));
 if (err)
  return err;

 err = bpf_lwt_seg6_adjust_srh(skb, tlv_off, -(sizeof(tlv) + tlv.len));
 if (err)
  return err;

 pad_off -= sizeof(tlv) + tlv.len;
 partial_srh_len = pad_off - srh_off;
 len_remaining = partial_srh_len % 8;
 new_pad = 8 - len_remaining;
 if (new_pad == 1) // cannot pad for 1 byte only
  new_pad = 9;
 else if (new_pad == 8)
  new_pad = 0;

 return update_tlv_pad(skb, new_pad, pad_size, pad_off);
}

static __always_inline
int has_egr_tlv(struct __sk_buff *skb, struct ip6_srh_t *srh)
{
 int tlv_offset = sizeof(struct ip6_t) + sizeof(struct ip6_srh_t) +
  ((srh->first_segment + 1) << 4);
 struct sr6_tlv_t tlv;

 if (bpf_skb_load_bytes(skb, tlv_offset, &tlv, sizeof(struct sr6_tlv_t)))
  return 0;

 if (tlv.type == SR6_TLV_EGRESS && tlv.len == 18) {
  struct ip6_addr_t egr_addr;

  if (bpf_skb_load_bytes(skb, tlv_offset + 4, &egr_addr, 16))
   return 0;

  // check if egress TLV value is correct
  if (bpf_be64_to_cpu(egr_addr.hi) == 0xfd00000000000000 &&
      bpf_be64_to_cpu(egr_addr.lo) == 0x4)
   return 1;
 }

 return 0;
}

// This function will push a SRH with segments fd00::1, fd00::2, fd00::3,
// fd00::4
SEC("encap_srh")
int __encap_srh(struct __sk_buff *skb)
{
 unsigned long long hi = 0xfd00000000000000;
 struct ip6_addr_t *seg;
 struct ip6_srh_t *srh;
 char srh_buf[72]; // room for 4 segments
 int err;

 srh = (struct ip6_srh_t *)srh_buf;
 srh->nexthdr = 0;
 srh->hdrlen = 8;
 srh->type = 4;
 srh->segments_left = 3;
 srh->first_segment = 3;
 srh->flags = 0;
 srh->tag = 0;

 seg = (struct ip6_addr_t *)((char *)srh + sizeof(*srh));

 __pragma_loop_unroll_full
 for (unsigned long long lo = 0; lo < 4; lo++) {
  seg->lo = bpf_cpu_to_be64(4 - lo);
  seg->hi = bpf_cpu_to_be64(hi);
  seg = (struct ip6_addr_t *)((char *)seg + sizeof(*seg));
 }

 err = bpf_lwt_push_encap(skb, 0, (void *)srh, sizeof(srh_buf));
 if (err)
  return BPF_DROP;

 return BPF_REDIRECT;
}

// Add an Egress TLV fc00::4, add the flag A,
// and apply End.X action to fc42::1
SEC("add_egr_x")
int __add_egr_x(struct __sk_buff *skb)
{
 unsigned long long hi = 0xfc42000000000000;
 unsigned long long lo = 0x1;
 struct ip6_srh_t *srh = get_srh(skb);
 uint8_t new_flags = SR6_FLAG_ALERT;
 struct ip6_addr_t addr;
 int err, offset;

 if (srh == NULL)
  return BPF_DROP;

 uint8_t tlv[20] = {2, 18, 0, 0, 0xfd, 0x0, 0x0, 0x0, 0x0, 0x0, 0x0, 0x0,
      0x0, 0x0, 0x0, 0x0, 0x0, 0x0, 0x0, 0x4};

 err = add_tlv(skb, srh, (srh->hdrlen+1) << 3,
        (struct sr6_tlv_t *)&tlv, 20);
 if (err)
  return BPF_DROP;

 offset = sizeof(struct ip6_t) + offsetof(struct ip6_srh_t, flags);
 err = bpf_lwt_seg6_store_bytes(skb, offset,
           (void *)&new_flags, sizeof(new_flags));
 if (err)
  return BPF_DROP;

 addr.lo = bpf_cpu_to_be64(lo);
 addr.hi = bpf_cpu_to_be64(hi);
 err = bpf_lwt_seg6_action(skb, SEG6_LOCAL_ACTION_END_X,
      (void *)&addr, sizeof(addr));
 if (err)
  return BPF_DROP;
 return BPF_REDIRECT;
}

// Pop the Egress TLV, reset the flags, change the tag 2442 and finally do a
// simple End action
SEC("pop_egr")
int __pop_egr(struct __sk_buff *skb)
{
 struct ip6_srh_t *srh = get_srh(skb);
 uint16_t new_tag = bpf_htons(2442);
 uint8_t new_flags = 0;
 int err, offset;

 if (srh == NULL)
  return BPF_DROP;

 if (srh->flags != SR6_FLAG_ALERT)
  return BPF_DROP;

 if (srh->hdrlen != 11) // 4 segments + Egress TLV + Padding TLV
  return BPF_DROP;

 if (!has_egr_tlv(skb, srh))
  return BPF_DROP;

 err = delete_tlv(skb, srh, 8 + (srh->first_segment + 1) * 16);
 if (err)
  return BPF_DROP;

 offset = sizeof(struct ip6_t) + offsetof(struct ip6_srh_t, flags);
 if (bpf_lwt_seg6_store_bytes(skb, offset, (void *)&new_flags,
         sizeof(new_flags)))
  return BPF_DROP;

 offset = sizeof(struct ip6_t) + offsetof(struct ip6_srh_t, tag);
 if (bpf_lwt_seg6_store_bytes(skb, offset, (void *)&new_tag,
         sizeof(new_tag)))
  return BPF_DROP;

 return BPF_OK;
}

// Inspect if the Egress TLV and flag have been removed, if the tag is correct,
// then apply a End.T action to reach the last segment
SEC("inspect_t")
int __inspect_t(struct __sk_buff *skb)
{
 struct ip6_srh_t *srh = get_srh(skb);
 int table = 117;
 int err;

 if (srh == NULL)
  return BPF_DROP;

 if (srh->flags != 0)
  return BPF_DROP;

 if (srh->tag != bpf_htons(2442))
  return BPF_DROP;

 if (srh->hdrlen != 8) // 4 segments
  return BPF_DROP;

 err = bpf_lwt_seg6_action(skb, SEG6_LOCAL_ACTION_END_T,
      (void *)&table, sizeof(table));

 if (err)
  return BPF_DROP;

 return BPF_REDIRECT;
}

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