/* $NetBSD: pfs.c,v 1.2 2015/06/16 23:04:14 christos Exp $ */

/*-
* Copyright (c) 2010 The NetBSD Foundation, Inc.
* 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 NETBSD FOUNDATION, INC. AND CONTRIBUTORS
* ``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 FOUNDATION OR CONTRIBUTORS
* 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>

#ifndef lint
__RCSID("$NetBSD: pfs.c,v 1.2 2015/06/16 23:04:14 christos Exp $");
#endif

#include <sys/types.h>
#include <sys/ioctl.h>
#include <sys/socket.h>
#include <sys/stat.h>

#include <net/if.h>
#include <netinet/in.h>
#define TCPSTATES
#include <netinet/tcp_fsm.h>
#include <net/pfvar.h>
#include <arpa/inet.h>

#include <err.h>
#include <errno.h>
#include <fcntl.h>
#include <limits.h>
#include <netdb.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <stdbool.h>
#include <unistd.h>

#include "parser.h"

__dead static void usage(void);
static int setlock(int, int, int);
static int get_states(int, int, struct pfioc_states*);
static int dump_states_binary(int, int, const char*);
static int restore_states_binary(int, int, const char*);
static int dump_states_ascii(int, int, const char*);
static int restore_states_ascii(int, int, const char*);
static char* print_host(const struct pfsync_state_host *h, sa_family_t, char*, size_t);
static void print_peer(const struct pfsync_state_peer *peer, uint8_t, FILE*);
static int print_states(int, int, FILE*);
static void display_states(const struct pfioc_states*, int, FILE*);
static int test_ascii_dump(int, const char*, const char*);

static char pf_device[] = "/dev/pf";

__dead static void
usage(void)
{
       fprintf(stderr,
                       "usage : %s [-v] [-u | -l | -w <filename> | -r <filename> |\n"
                       "                       [ -W <filename> | -R <filename> ]\n",
                       getprogname());
       exit(EXIT_FAILURE);
}

/*
* The state table must be locked before calling this function
* Return the number of state in case of success, -1 in case of failure
* ps::ps_buf must be freed by user after use (in case of success)
*/
static int
get_states(int fd, int verbose __unused, struct pfioc_states* ps)
{
       memset(ps, 0, sizeof(*ps));
       ps->ps_len = 0;
       char* inbuf;

       // ask the kernel how much memory we need to allocate
       if (ioctl(fd, DIOCGETSTATES, ps) == -1) {
               err(EXIT_FAILURE, "DIOCGETSTATES");
       }

       /* no state */
       if (ps->ps_len == 0)
               return 0;

       inbuf = malloc(ps->ps_len);
       if (inbuf == NULL)
               err(EXIT_FAILURE, NULL);

       ps->ps_buf = inbuf;

       // really retrieve the different states
       if (ioctl(fd, DIOCGETSTATES, ps) == -1) {
               free(ps->ps_buf);
               err(EXIT_FAILURE, "DIOCGETSTATES");
       }

       return (ps->ps_len / sizeof(struct pfsync_state));
}

static int
dump_states_binary(int fd, int verbose, const char* filename)
{
       int wfd;
       struct pfioc_states ps;
       struct pfsync_state *p = NULL;
       int nb_states;
       int i;
       int error = 0;
       int errno_saved = 0;

       wfd = open(filename, O_WRONLY|O_TRUNC|O_CREAT, 0600);
       if (wfd == -1)
               err(EXIT_FAILURE, "Cannot open %s", filename);

       nb_states = get_states(fd, verbose, &ps);
       if (nb_states <= 0) {
               close(wfd);
               return nb_states;
       }

       /*
        * In the file, write the number of states, then store the different states
        * When we will switch to text format, we probably don't care any more about the len
        */
       if (write(wfd, &nb_states, sizeof(nb_states)) != sizeof(nb_states)) {
               error = EXIT_FAILURE;
               errno_saved = errno;
               goto done;
       }

       p = ps.ps_states;
       for (i = 0; i < nb_states; i++) {
               if (write(wfd, &p[i], sizeof(*p)) != sizeof(*p)) {
                       error = EXIT_FAILURE;
                       errno_saved = errno;
                       goto done;
               }
       }

done:
       free(p);
       close(wfd);
       // close can't modify errno
       if (error) {
               errno = errno_saved;
               err(error, NULL);
       }

       return 0;
}

static int
restore_states_binary(int fd, int verbose __unused, const char* filename)
{
       int rfd;
       struct pfioc_states ps;
       struct pfsync_state *p;
       int nb_states;
       int errno_saved = 0;
       int i;

       rfd = open(filename, O_RDONLY, 0600);
       if (rfd == -1)
               err(EXIT_FAILURE, "Cannot open %s", filename);

       if (read(rfd, &nb_states, sizeof(nb_states)) != sizeof(nb_states)) {
               errno_saved = errno;
               close(rfd);
               errno = errno_saved;
               err(EXIT_FAILURE, NULL);
       }

       ps.ps_len = nb_states * sizeof(struct pfsync_state);
       ps.ps_states = malloc(ps.ps_len);
       if (ps.ps_states == NULL) {
               errno_saved = errno;
               close(rfd);
               errno = errno_saved;
               err(EXIT_FAILURE, NULL);
       }

       p = ps.ps_states;

       for (i = 0; i < nb_states; i++) {
               if (read(rfd, &p[i], sizeof(*p)) != sizeof(*p)) {
                       errno_saved = errno;
                       close(rfd);
                       free(ps.ps_states);
                       errno = errno_saved;
                       err(EXIT_FAILURE, NULL);
               }
       }

       if (ioctl(fd, DIOCADDSTATES, &ps) == -1) {
               errno_saved = errno;
               close(rfd);
               free(ps.ps_states);
               errno = errno_saved;
               err(EXIT_FAILURE, "DIOCADDSTATES");
       }

       free(ps.ps_states);
       close(rfd);
       return 0;
}

static char*
print_host(const struct pfsync_state_host *h, sa_family_t af, char* buf,
               size_t size_buf)
{
       uint16_t port;
       char    buf_addr[48];

       port = ntohs(h->port);
       if (inet_ntop(af, &(h->addr) , buf_addr, sizeof(buf_addr)) == NULL) {
               strcpy(buf_addr, "?");
       }

       snprintf(buf, size_buf, "%s:[%d]", buf_addr, port);
       return buf;
}

static void
print_peer(const struct pfsync_state_peer* peer, uint8_t proto, FILE* f)
{
       if (proto == IPPROTO_TCP) {
               if (peer->state < TCP_NSTATES)
                       fprintf(f, "state %s", tcpstates[peer->state]);

               if (peer->seqdiff != 0)
                       fprintf(f, " seq [%" PRIu32 ":%" PRIu32 ",%" PRIu32"]",
                                       peer->seqlo, peer->seqhi, peer->seqdiff);
               else
                       fprintf(f, " seq [%" PRIu32 ":%" PRIu32 "]",
                                       peer->seqlo, peer->seqhi);

               if (peer->mss != 0)
                       fprintf(f, " max_win %" PRIu16 " mss %" PRIu16 " wscale %" PRIu8,
                                       peer->max_win, peer->mss, peer->wscale);
               else
                       fprintf(f, " max_win %" PRIu16 " wscale %" PRIu8, peer->max_win,
                                       peer->wscale);

       } else {
               if (proto == IPPROTO_UDP) {
                       const char *mystates[] = PFUDPS_NAMES;
                       if (peer->state < PFUDPS_NSTATES)
                               fprintf(f, "state %s", mystates[peer->state]);
               } else if (proto == IPPROTO_ICMP || proto == IPPROTO_ICMPV6) {
                       fprintf(f, " state %" PRIu8, peer->state);
               } else {
                       const char *mystates[] = PFOTHERS_NAMES;
                       if (peer->state < PFOTHERS_NSTATES)
                               fprintf(f, " state %s", mystates[peer->state]);
               }
       }

       if (peer->scrub.scrub_flag == PFSYNC_SCRUB_FLAG_VALID) {
               fprintf(f, " scrub flags %" PRIu16 "ttl %" PRIu8 "mod %"PRIu32,
                               peer->scrub.pfss_flags, peer->scrub.pfss_ttl, peer->scrub.pfss_ts_mod);
       } else {
               fprintf(f, " no-scrub");
       }
}

static void
display_states(const struct pfioc_states *ps, int verbose __unused, FILE* f)
{
       struct pfsync_state *p = NULL;
       struct pfsync_state_peer *src, *dst;
       struct protoent *proto;
       int nb_states;
       int i;
       uint64_t id;

       p = ps->ps_states;
       nb_states = ps->ps_len / sizeof(struct pfsync_state);

       for (i = 0; i < nb_states; i++, p++) {
               fprintf(f, "state %s ", p->direction == PF_OUT ? "out" : "in");
               fprintf(f, "on %s ", p->ifname);

               if ((proto = getprotobynumber(p->proto)) != NULL)
                       fprintf(f, "proto %s ", proto->p_name);
               else
                       fprintf(f, "proto %u ", p->proto);


               if (PF_ANEQ(&p->lan.addr, &p->gwy.addr, p->af) ||
                               (p->lan.port != p->gwy.port)) {

                       char buf1[64], buf2[64], buf3[64];
                       fprintf(f, "from %s to %s using %s",
                                       print_host(&p->lan, p->af, buf1, sizeof(buf1)),
                                       print_host(&p->ext, p->af, buf2, sizeof(buf2)),
                                       print_host(&p->gwy, p->af, buf3, sizeof(buf3)));
               } else {
                       char buf1[64], buf2[64];
                       fprintf(f, "from %s to %s",
                                       print_host(&p->lan, p->af, buf1, sizeof(buf1)),
                                       print_host(&p->ext, p->af, buf2, sizeof(buf2)));
               }

               memcpy(&id, p->id, sizeof(p->id));
               fprintf(f, " id %" PRIu64 " cid %" PRIu32 " expire %" PRIu32 " timeout %" PRIu8,
                               id , p->creatorid, p->expire, p->timeout);

               if (p->direction == PF_OUT) {
                       src = &p->src;
                       dst = &p->dst;
               } else {
                       src = &p->dst;
                       dst = &p->src;
               }

               fprintf(f, " src ");
               print_peer(src, p->proto, f);
               fprintf(f, " dst ");
               print_peer(dst, p->proto, f);

               fprintf(f, "\n");
       }
}

static int
print_states(int fd, int verbose, FILE* f)
{
       struct pfioc_states ps;
       int nb_states;

       nb_states = get_states(fd, verbose, &ps);
       if (nb_states <= 0) {
               return nb_states;
       }

       display_states(&ps, verbose, f);

       free(ps.ps_states);
       return 0;
}

static int
dump_states_ascii(int fd, int verbose, const char* filename)
{
       FILE *f;

       if (strcmp(filename, "-") == 0) {
               f = stdout;
       } else {
               f = fopen(filename, "w");
               if (f == NULL)
                       err(EXIT_FAILURE, "Can't open %s", filename);
       }

       print_states(fd, verbose, f);

       if (f != stdout)
               fclose(f);

       return 0;
}

static int
restore_states_ascii(int fd, int verbose __unused, const char* filename)
{
       FILE *f;
       struct pfioc_states ps;
       int errno_saved;

       f = fopen(filename, "r");
       if (f == NULL)
               err(EXIT_FAILURE, "Can't open %s", filename);

       parse(f, &ps);

       if (ioctl(fd, DIOCADDSTATES, &ps) == -1) {
               errno_saved = errno;
               fclose(f);
               free(ps.ps_states);
               errno = errno_saved;
               err(EXIT_FAILURE, "DIOCADDSTATES");
       }

       free(ps.ps_states);
       fclose(f);
       return 0;
}

static int
setlock(int fd, int verbose, int lock)
{
       if (verbose)
               printf("Turning lock %s\n", lock ? "on" : "off");

       if (ioctl(fd, DIOCSETLCK, &lock) == -1)
               err(EXIT_FAILURE, "DIOCSETLCK");

       return 0;
}

static int
test_ascii_dump(int verbose, const char* file1, const char *file2)
{
       FILE *f1, *f2;
       struct pfioc_states ps;
       int errno_saved;

       f1 = fopen(file1, "r");
       if (f1 == NULL)
               err(EXIT_FAILURE, "Can't open %s", file1);


       f2 = fopen(file2, "w");
       if (f2 == NULL) {
               errno_saved = errno;
               fclose(f2);
               errno = errno_saved;
               err(EXIT_FAILURE, "Can't open %s", file2);
       }

       parse(f1, &ps);
       display_states(&ps, verbose, f2);

       free(ps.ps_states);
       fclose(f1);
       fclose(f2);

       return 0;
}

int main(int argc, char *argv[])
{
       setprogname(argv[0]);

       int lock = 0;
       int set = 0;
       int dump = 0;
       int restore = 0;
       int verbose = 0;
       int test = 0;
       bool binary = false;
       char* filename = NULL;
       char* filename2 = NULL;
       int error = 0;
       int fd;
       int c;

       while ((c = getopt(argc, argv, "ulvw:r:R:W:bt:o:")) != -1)
               switch (c) {
               case 'u' :
                       lock = 0;
                       set = 1;
                       break;

               case 'l' :
                       lock = 1;
                       set = 1;
                       break;

               case 'b':
                       binary = true;
                       break;

               case 'r':
                       restore = 1;
                       filename = optarg;
                       break;

               case 'v':
                       verbose=1;
                       break;

               case 'w':
                       dump=1;
                       filename=optarg;
                       break;

               case 'R':
                       restore = 1;
                       set = 1;
                       filename = optarg;
                       break;

               case 'W':
                       dump = 1;
                       set = 1;
                       filename = optarg;
                       break;

               case 't':
                       test=1;
                       filename = optarg;
                       break;

               case 'o':
                       filename2 = optarg;
                       break;

               case '?' :
               default:
                       usage();
               }

       if (set == 0 && dump == 0 && restore == 0 && test == 0)
               usage();

       if (dump == 1 && restore == 1)
               usage();

       if (test == 1) {
               if (filename2 == NULL) {
                       fprintf(stderr, "-o <file> is required when using -t\n");
                       err(EXIT_FAILURE, NULL);
               }
               error = test_ascii_dump(verbose, filename, filename2);
       } else {
               fd = open(pf_device, O_RDWR);
               if (fd == -1)
                       err(EXIT_FAILURE, "Cannot open %s", pf_device);

               if (set != 0 && dump == 0 && restore == 0)
                       error = setlock(fd, verbose, lock);

               if (dump) {
                       if (set)
                               error = setlock(fd, verbose, 1);

                       if (binary)
                               error = dump_states_binary(fd, verbose, filename);
                       else
                               error = dump_states_ascii(fd, verbose, filename);

                       if (set)
                               error = setlock(fd, verbose, 0);
               }

               if (restore) {
                       if (set)
                               error = setlock(fd, verbose, 1);

                       if (binary)
                               error = restore_states_binary(fd, verbose, filename);
                       else
                               error = restore_states_ascii(fd, verbose, filename);

                       if (set)
                               error = setlock(fd, verbose, 0);
               }

               close(fd);
       }

       return error;
}