/*      $OpenBSD: socks.c,v 1.24 2016/06/27 14:43:04 deraadt Exp $      */

/*
* Copyright (c) 1999 Niklas Hallqvist.  All rights reserved.
* Copyright (c) 2004, 2005 Damien Miller.  All rights reserved.
*
* Redistribution and use in source and binary forms, with or without
* modification, are permitted provided that the following conditions
* are met:
* 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
*    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
* 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
*    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
*    documentation and/or other materials provided with the distribution.
*
* THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE AUTHOR ``AS IS'' AND ANY EXPRESS OR
* IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE IMPLIED WARRANTIES
* OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE ARE DISCLAIMED.
* IN NO EVENT SHALL THE AUTHOR BE LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT,
* INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING, BUT
* NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES; LOSS OF USE,
* DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION) HOWEVER CAUSED AND ON ANY
* THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT LIABILITY, OR TORT
* (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY OUT OF THE USE OF
* THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.
*/
#include <sys/cdefs.h>
__RCSID("$NetBSD: socks.c,v 1.3 2017/02/09 20:37:58 joerg Exp $");

#include <sys/types.h>
#include <sys/socket.h>
#include <netinet/in.h>
#include <arpa/inet.h>

#include <err.h>
#include <errno.h>
#include <netdb.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <unistd.h>
#include <resolv.h>
#ifdef __OpenBSD__
#include <readpassphrase.h>
#endif
#include "atomicio.h"

#define SOCKS_PORT      "1080"
#define HTTP_PROXY_PORT "3128"
#define HTTP_MAXHDRS    64
#define SOCKS_V5        5
#define SOCKS_V4        4
#define SOCKS_NOAUTH    0
#define SOCKS_NOMETHOD  0xff
#define SOCKS_CONNECT   1
#define SOCKS_IPV4      1
#define SOCKS_DOMAIN    3
#define SOCKS_IPV6      4

int     remote_connect(const char *, const char *, struct addrinfo);
int     socks_connect(const char *, const char *, struct addrinfo,
           const char *, const char *, struct addrinfo, int,
           const char *);

static int
decode_addrport(const char *h, const char *p, struct sockaddr *addr,
   socklen_t addrlen, int v4only, int numeric)
{
       int r;
       struct addrinfo hints, *res;

       bzero(&hints, sizeof(hints));
       hints.ai_family = v4only ? PF_INET : PF_UNSPEC;
       hints.ai_flags = numeric ? AI_NUMERICHOST : 0;
       hints.ai_socktype = SOCK_STREAM;
       r = getaddrinfo(h, p, &hints, &res);
       /* Don't fatal when attempting to convert a numeric address */
       if (r != 0) {
               if (!numeric) {
                       errx(1, "getaddrinfo(\"%.64s\", \"%.64s\"): %s", h, p,
                           gai_strerror(r));
               }
               return (-1);
       }
       if (addrlen < res->ai_addrlen) {
               freeaddrinfo(res);
               errx(1, "internal error: addrlen < res->ai_addrlen");
       }
       memcpy(addr, res->ai_addr, res->ai_addrlen);
       freeaddrinfo(res);
       return (0);
}

static int
proxy_read_line(int fd, char *buf, size_t bufsz)
{
       size_t off;

       for(off = 0;;) {
               if (off >= bufsz)
                       errx(1, "proxy read too long");
               if (atomicio(read, fd, buf + off, 1) != 1)
                       err(1, "proxy read");
               /* Skip CR */
               if (buf[off] == '\r')
                       continue;
               if (buf[off] == '\n') {
                       buf[off] = '\0';
                       break;
               }
               off++;
       }
       return (off);
}

static const char *
getproxypass(const char *proxyuser, const char *proxyhost)
{
       char prompt[512];
       static char pw[256];

       snprintf(prompt, sizeof(prompt), "Proxy password for %s@%s: ",
          proxyuser, proxyhost);
#ifdef __NetBSD__
       if (getpassfd(prompt, pw, sizeof(pw), NULL, GETPASS_NEED_TTY, 0)
           == NULL)
#else
       if (readpassphrase(prompt, pw, sizeof(pw), RPP_REQUIRE_TTY) == NULL)
#endif
               err(1, "Unable to read proxy passphrase");
       return (pw);
}

/*
* Error strings adapted from the generally accepted SOCKSv4 spec:
*
* http://ftp.icm.edu.pl/packages/socks/socks4/SOCKS4.protocol
*/
static const char *
socks4_strerror(int e)
{
       switch (e) {
       case 90:
               return "Succeeded";
       case 91:
               return "Request rejected or failed";
       case 92:
               return "SOCKS server cannot connect to identd on the client";
       case 93:
               return "Client program and identd report different user-ids";
       default:
               return "Unknown error";
       }
}

/*
* Error strings taken almost directly from RFC 1928.
*/
static const char *
socks5_strerror(int e)
{
       switch (e) {
       case 0:
               return "Succeeded";
       case 1:
               return "General SOCKS server failure";
       case 2:
               return "Connection not allowed by ruleset";
       case 3:
               return "Network unreachable";
       case 4:
               return "Host unreachable";
       case 5:
               return "Connection refused";
       case 6:
               return "TTL expired";
       case 7:
               return "Command not supported";
       case 8:
               return "Address type not supported";
       default:
               return "Unknown error";
       }
}

int
socks_connect(const char *host, const char *port,
   struct addrinfo hints __unused,
   const char *proxyhost, const char *proxyport, struct addrinfo proxyhints,
   int socksv, const char *proxyuser)
{
       int proxyfd, r, authretry = 0;
       size_t hlen, wlen;
       unsigned char buf[1024];
       char *cbuf = (char *)buf;
       size_t cnt;
       struct sockaddr_storage addr;
       struct sockaddr_in *in4 = (struct sockaddr_in *)&addr;
       struct sockaddr_in6 *in6 = (struct sockaddr_in6 *)&addr;
       in_port_t serverport;
       const char *proxypass = NULL;

       if (proxyport == NULL)
               proxyport = (socksv == -1) ? HTTP_PROXY_PORT : SOCKS_PORT;

       /* Abuse API to lookup port */
       if (decode_addrport("0.0.0.0", port, (struct sockaddr *)&addr,
           sizeof(addr), 1, 1) == -1)
               errx(1, "unknown port \"%.64s\"", port);
       serverport = in4->sin_port;

again:
       if (authretry++ > 3)
               errx(1, "Too many authentication failures");

       proxyfd = remote_connect(proxyhost, proxyport, proxyhints);

       if (proxyfd < 0)
               return (-1);

       if (socksv == 5) {
               if (decode_addrport(host, port, (struct sockaddr *)&addr,
                   sizeof(addr), 0, 1) == -1)
                       addr.ss_family = 0; /* used in switch below */

               /* Version 5, one method: no authentication */
               buf[0] = SOCKS_V5;
               buf[1] = 1;
               buf[2] = SOCKS_NOAUTH;
               cnt = atomicio(vwrite, proxyfd, buf, 3);
               if (cnt != 3)
                       err(1, "write failed (%zu/3)", cnt);

               cnt = atomicio(read, proxyfd, buf, 2);
               if (cnt != 2)
                       err(1, "read failed (%zu/3)", cnt);

               if (buf[1] == SOCKS_NOMETHOD)
                       errx(1, "authentication method negotiation failed");

               switch (addr.ss_family) {
               case 0:
                       /* Version 5, connect: domain name */

                       /* Max domain name length is 255 bytes */
                       hlen = strlen(host);
                       if (hlen > 255)
                               errx(1, "host name too long for SOCKS5");
                       buf[0] = SOCKS_V5;
                       buf[1] = SOCKS_CONNECT;
                       buf[2] = 0;
                       buf[3] = SOCKS_DOMAIN;
                       buf[4] = hlen;
                       memcpy(buf + 5, host, hlen);
                       memcpy(buf + 5 + hlen, &serverport, sizeof serverport);
                       wlen = 7 + hlen;
                       break;
               case AF_INET:
                       /* Version 5, connect: IPv4 address */
                       buf[0] = SOCKS_V5;
                       buf[1] = SOCKS_CONNECT;
                       buf[2] = 0;
                       buf[3] = SOCKS_IPV4;
                       memcpy(buf + 4, &in4->sin_addr, sizeof in4->sin_addr);
                       memcpy(buf + 8, &in4->sin_port, sizeof in4->sin_port);
                       wlen = 10;
                       break;
               case AF_INET6:
                       /* Version 5, connect: IPv6 address */
                       buf[0] = SOCKS_V5;
                       buf[1] = SOCKS_CONNECT;
                       buf[2] = 0;
                       buf[3] = SOCKS_IPV6;
                       memcpy(buf + 4, &in6->sin6_addr, sizeof in6->sin6_addr);
                       memcpy(buf + 20, &in6->sin6_port,
                           sizeof in6->sin6_port);
                       wlen = 22;
                       break;
               default:
                       errx(1, "internal error: silly AF");
               }

               cnt = atomicio(vwrite, proxyfd, buf, wlen);
               if (cnt != wlen)
                       err(1, "write failed (%zu/%zu)", cnt, wlen);

               cnt = atomicio(read, proxyfd, buf, 4);
               if (cnt != 4)
                       err(1, "read failed (%zu/4)", cnt);
               if (buf[1] != 0) {
                       errx(1, "connection failed, SOCKSv5 error: %s",
                           socks5_strerror(buf[1]));
               }
               switch (buf[3]) {
               case SOCKS_IPV4:
                       cnt = atomicio(read, proxyfd, buf + 4, 6);
                       if (cnt != 6)
                               err(1, "read failed (%zu/6)", cnt);
                       break;
               case SOCKS_IPV6:
                       cnt = atomicio(read, proxyfd, buf + 4, 18);
                       if (cnt != 18)
                               err(1, "read failed (%zu/18)", cnt);
                       break;
               default:
                       errx(1, "connection failed, unsupported address type");
               }
       } else if (socksv == 4) {
               /* This will exit on lookup failure */
               decode_addrport(host, port, (struct sockaddr *)&addr,
                   sizeof(addr), 1, 0);

               /* Version 4 */
               buf[0] = SOCKS_V4;
               buf[1] = SOCKS_CONNECT; /* connect */
               memcpy(buf + 2, &in4->sin_port, sizeof in4->sin_port);
               memcpy(buf + 4, &in4->sin_addr, sizeof in4->sin_addr);
               buf[8] = 0;     /* empty username */
               wlen = 9;

               cnt = atomicio(vwrite, proxyfd, buf, wlen);
               if (cnt != wlen)
                       err(1, "write failed (%zu/%zu)", cnt, wlen);

               cnt = atomicio(read, proxyfd, buf, 8);
               if (cnt != 8)
                       err(1, "read failed (%zu/8)", cnt);
               if (buf[1] != 90) {
                       errx(1, "connection failed, SOCKSv4 error: %s",
                           socks4_strerror(buf[1]));
               }
       } else if (socksv == -1) {
               /* HTTP proxy CONNECT */

               /* Disallow bad chars in hostname */
               if (strcspn(host, "\r\n\t []:") != strlen(host))
                       errx(1, "Invalid hostname");

               /* Try to be sane about numeric IPv6 addresses */
               if (strchr(host, ':') != NULL) {
                       r = snprintf(cbuf, sizeof(buf),
                           "CONNECT [%s]:%d HTTP/1.0\r\n",
                           host, ntohs(serverport));
               } else {
                       r = snprintf(cbuf, sizeof(buf),
                           "CONNECT %s:%d HTTP/1.0\r\n",
                           host, ntohs(serverport));
               }
               if (r == -1 || (size_t)r >= sizeof(buf))
                       errx(1, "hostname too long");
               r = strlen(cbuf);

               cnt = atomicio(vwrite, proxyfd, buf, r);
               if (cnt != (size_t)r)
                       err(1, "write failed (%zu/%d)", cnt, r);

               if (authretry > 1) {
                       char resp[1024];

                       proxypass = getproxypass(proxyuser, proxyhost);
                       r = snprintf(cbuf, sizeof(buf), "%s:%s",
                           proxyuser, proxypass);
                       if (r == -1 || (size_t)r >= sizeof(buf) ||
                           b64_ntop(buf, strlen(cbuf), resp,
                           sizeof(resp)) == -1)
                               errx(1, "Proxy username/password too long");
                       r = snprintf(cbuf, sizeof(buf), "Proxy-Authorization: "
                           "Basic %s\r\n", resp);
                       if (r == -1 || (size_t)r >= sizeof(buf))
                               errx(1, "Proxy auth response too long");
                       r = strlen(cbuf);
                       if ((ssize_t)(cnt = atomicio(vwrite, proxyfd, buf, r)) != r)
                               err(1, "write failed (%zu/%d)", cnt, r);
               }

               /* Terminate headers */
               if ((cnt = atomicio(vwrite, proxyfd, __UNCONST("\r\n"), 2)) != 2)
                       err(1, "write failed (%zu/2)", cnt);

               /* Read status reply */
               proxy_read_line(proxyfd, cbuf, sizeof(buf));
               if (proxyuser != NULL &&
                   strncmp(cbuf, "HTTP/1.0 407 ", 12) == 0) {
                       if (authretry > 1) {
                               fprintf(stderr, "Proxy authentication "
                                   "failed\n");
                       }
                       close(proxyfd);
                       goto again;
               } else if (strncmp(cbuf, "HTTP/1.0 200 ", 12) != 0 &&
                   strncmp(cbuf, "HTTP/1.1 200 ", 12) != 0)
                       errx(1, "Proxy error: \"%s\"", buf);

               /* Headers continue until we hit an empty line */
               for (r = 0; r < HTTP_MAXHDRS; r++) {
                       proxy_read_line(proxyfd, cbuf, sizeof(buf));
                       if (*buf == '\0')
                               break;
               }
               if (*buf != '\0')
                       errx(1, "Too many proxy headers received");
       } else
               errx(1, "Unknown proxy protocol %d", socksv);

       return (proxyfd);
}