1 /*
2 * Copyright (c) 2016 Laura Garcia <nevola@gmail.com>
3 *
4 * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
5 * it under the terms of the GNU General Public License version 2 as
6 * published by the Free Software Foundation.
7 *
8 */
9
10 #include <linux/kernel.h>
11 #include <linux/init.h>
12 #include <linux/module.h>
13 #include <linux/netlink.h>
14 #include <linux/netfilter.h>
15 #include <linux/netfilter/nf_tables.h>
16 #include <linux/static_key.h>
17 #include <net/netfilter/nf_tables.h>
18 #include <net/netfilter/nf_tables_core.h>
19
20 static DEFINE_PER_CPU(struct rnd_state, nft_numgen_prandom_state);
21
22 struct nft_ng_inc {
23 enum nft_registers dreg:8;
24 u32 modulus;
25 atomic_t counter;
26 u32 offset;
27 struct nft_set *map;
28 };
29
nft_ng_inc_gen(struct nft_ng_inc * priv)30 static u32 nft_ng_inc_gen(struct nft_ng_inc *priv)
31 {
32 u32 nval, oval;
33
34 do {
35 oval = atomic_read(&priv->counter);
36 nval = (oval + 1 < priv->modulus) ? oval + 1 : 0;
37 } while (atomic_cmpxchg(&priv->counter, oval, nval) != oval);
38
39 return nval + priv->offset;
40 }
41
nft_ng_inc_eval(const struct nft_expr * expr,struct nft_regs * regs,const struct nft_pktinfo * pkt)42 static void nft_ng_inc_eval(const struct nft_expr *expr,
43 struct nft_regs *regs,
44 const struct nft_pktinfo *pkt)
45 {
46 struct nft_ng_inc *priv = nft_expr_priv(expr);
47
48 regs->data[priv->dreg] = nft_ng_inc_gen(priv);
49 }
50
nft_ng_inc_map_eval(const struct nft_expr * expr,struct nft_regs * regs,const struct nft_pktinfo * pkt)51 static void nft_ng_inc_map_eval(const struct nft_expr *expr,
52 struct nft_regs *regs,
53 const struct nft_pktinfo *pkt)
54 {
55 struct nft_ng_inc *priv = nft_expr_priv(expr);
56 const struct nft_set *map = priv->map;
57 const struct nft_set_ext *ext;
58 u32 result;
59 bool found;
60
61 result = nft_ng_inc_gen(priv);
62 found = map->ops->lookup(nft_net(pkt), map, &result, &ext);
63
64 if (!found)
65 return;
66
67 nft_data_copy(®s->data[priv->dreg],
68 nft_set_ext_data(ext), map->dlen);
69 }
70
71 static const struct nla_policy nft_ng_policy[NFTA_NG_MAX + 1] = {
72 [NFTA_NG_DREG] = { .type = NLA_U32 },
73 [NFTA_NG_MODULUS] = { .type = NLA_U32 },
74 [NFTA_NG_TYPE] = { .type = NLA_U32 },
75 [NFTA_NG_OFFSET] = { .type = NLA_U32 },
76 [NFTA_NG_SET_NAME] = { .type = NLA_STRING,
77 .len = NFT_SET_MAXNAMELEN - 1 },
78 [NFTA_NG_SET_ID] = { .type = NLA_U32 },
79 };
80
nft_ng_inc_init(const struct nft_ctx * ctx,const struct nft_expr * expr,const struct nlattr * const tb[])81 static int nft_ng_inc_init(const struct nft_ctx *ctx,
82 const struct nft_expr *expr,
83 const struct nlattr * const tb[])
84 {
85 struct nft_ng_inc *priv = nft_expr_priv(expr);
86
87 if (tb[NFTA_NG_OFFSET])
88 priv->offset = ntohl(nla_get_be32(tb[NFTA_NG_OFFSET]));
89
90 priv->modulus = ntohl(nla_get_be32(tb[NFTA_NG_MODULUS]));
91 if (priv->modulus == 0)
92 return -ERANGE;
93
94 if (priv->offset + priv->modulus - 1 < priv->offset)
95 return -EOVERFLOW;
96
97 priv->dreg = nft_parse_register(tb[NFTA_NG_DREG]);
98 atomic_set(&priv->counter, priv->modulus - 1);
99
100 return nft_validate_register_store(ctx, priv->dreg, NULL,
101 NFT_DATA_VALUE, sizeof(u32));
102 }
103
nft_ng_inc_map_init(const struct nft_ctx * ctx,const struct nft_expr * expr,const struct nlattr * const tb[])104 static int nft_ng_inc_map_init(const struct nft_ctx *ctx,
105 const struct nft_expr *expr,
106 const struct nlattr * const tb[])
107 {
108 struct nft_ng_inc *priv = nft_expr_priv(expr);
109 u8 genmask = nft_genmask_next(ctx->net);
110
111 nft_ng_inc_init(ctx, expr, tb);
112
113 priv->map = nft_set_lookup_global(ctx->net, ctx->table,
114 tb[NFTA_NG_SET_NAME],
115 tb[NFTA_NG_SET_ID], genmask);
116
117 return PTR_ERR_OR_ZERO(priv->map);
118 }
119
nft_ng_dump(struct sk_buff * skb,enum nft_registers dreg,u32 modulus,enum nft_ng_types type,u32 offset)120 static int nft_ng_dump(struct sk_buff *skb, enum nft_registers dreg,
121 u32 modulus, enum nft_ng_types type, u32 offset)
122 {
123 if (nft_dump_register(skb, NFTA_NG_DREG, dreg))
124 goto nla_put_failure;
125 if (nla_put_be32(skb, NFTA_NG_MODULUS, htonl(modulus)))
126 goto nla_put_failure;
127 if (nla_put_be32(skb, NFTA_NG_TYPE, htonl(type)))
128 goto nla_put_failure;
129 if (nla_put_be32(skb, NFTA_NG_OFFSET, htonl(offset)))
130 goto nla_put_failure;
131
132 return 0;
133
134 nla_put_failure:
135 return -1;
136 }
137
nft_ng_inc_dump(struct sk_buff * skb,const struct nft_expr * expr)138 static int nft_ng_inc_dump(struct sk_buff *skb, const struct nft_expr *expr)
139 {
140 const struct nft_ng_inc *priv = nft_expr_priv(expr);
141
142 return nft_ng_dump(skb, priv->dreg, priv->modulus, NFT_NG_INCREMENTAL,
143 priv->offset);
144 }
145
nft_ng_inc_map_dump(struct sk_buff * skb,const struct nft_expr * expr)146 static int nft_ng_inc_map_dump(struct sk_buff *skb,
147 const struct nft_expr *expr)
148 {
149 const struct nft_ng_inc *priv = nft_expr_priv(expr);
150
151 if (nft_ng_dump(skb, priv->dreg, priv->modulus,
152 NFT_NG_INCREMENTAL, priv->offset) ||
153 nla_put_string(skb, NFTA_NG_SET_NAME, priv->map->name))
154 goto nla_put_failure;
155
156 return 0;
157
158 nla_put_failure:
159 return -1;
160 }
161
162 struct nft_ng_random {
163 enum nft_registers dreg:8;
164 u32 modulus;
165 u32 offset;
166 struct nft_set *map;
167 };
168
nft_ng_random_gen(struct nft_ng_random * priv)169 static u32 nft_ng_random_gen(struct nft_ng_random *priv)
170 {
171 struct rnd_state *state = this_cpu_ptr(&nft_numgen_prandom_state);
172
173 return reciprocal_scale(prandom_u32_state(state), priv->modulus) +
174 priv->offset;
175 }
176
nft_ng_random_eval(const struct nft_expr * expr,struct nft_regs * regs,const struct nft_pktinfo * pkt)177 static void nft_ng_random_eval(const struct nft_expr *expr,
178 struct nft_regs *regs,
179 const struct nft_pktinfo *pkt)
180 {
181 struct nft_ng_random *priv = nft_expr_priv(expr);
182
183 regs->data[priv->dreg] = nft_ng_random_gen(priv);
184 }
185
nft_ng_random_map_eval(const struct nft_expr * expr,struct nft_regs * regs,const struct nft_pktinfo * pkt)186 static void nft_ng_random_map_eval(const struct nft_expr *expr,
187 struct nft_regs *regs,
188 const struct nft_pktinfo *pkt)
189 {
190 struct nft_ng_random *priv = nft_expr_priv(expr);
191 const struct nft_set *map = priv->map;
192 const struct nft_set_ext *ext;
193 u32 result;
194 bool found;
195
196 result = nft_ng_random_gen(priv);
197 found = map->ops->lookup(nft_net(pkt), map, &result, &ext);
198 if (!found)
199 return;
200
201 nft_data_copy(®s->data[priv->dreg],
202 nft_set_ext_data(ext), map->dlen);
203 }
204
nft_ng_random_init(const struct nft_ctx * ctx,const struct nft_expr * expr,const struct nlattr * const tb[])205 static int nft_ng_random_init(const struct nft_ctx *ctx,
206 const struct nft_expr *expr,
207 const struct nlattr * const tb[])
208 {
209 struct nft_ng_random *priv = nft_expr_priv(expr);
210
211 if (tb[NFTA_NG_OFFSET])
212 priv->offset = ntohl(nla_get_be32(tb[NFTA_NG_OFFSET]));
213
214 priv->modulus = ntohl(nla_get_be32(tb[NFTA_NG_MODULUS]));
215 if (priv->modulus == 0)
216 return -ERANGE;
217
218 if (priv->offset + priv->modulus - 1 < priv->offset)
219 return -EOVERFLOW;
220
221 prandom_init_once(&nft_numgen_prandom_state);
222
223 priv->dreg = nft_parse_register(tb[NFTA_NG_DREG]);
224
225 return nft_validate_register_store(ctx, priv->dreg, NULL,
226 NFT_DATA_VALUE, sizeof(u32));
227 }
228
nft_ng_random_map_init(const struct nft_ctx * ctx,const struct nft_expr * expr,const struct nlattr * const tb[])229 static int nft_ng_random_map_init(const struct nft_ctx *ctx,
230 const struct nft_expr *expr,
231 const struct nlattr * const tb[])
232 {
233 struct nft_ng_random *priv = nft_expr_priv(expr);
234 u8 genmask = nft_genmask_next(ctx->net);
235
236 nft_ng_random_init(ctx, expr, tb);
237 priv->map = nft_set_lookup_global(ctx->net, ctx->table,
238 tb[NFTA_NG_SET_NAME],
239 tb[NFTA_NG_SET_ID], genmask);
240
241 return PTR_ERR_OR_ZERO(priv->map);
242 }
243
nft_ng_random_dump(struct sk_buff * skb,const struct nft_expr * expr)244 static int nft_ng_random_dump(struct sk_buff *skb, const struct nft_expr *expr)
245 {
246 const struct nft_ng_random *priv = nft_expr_priv(expr);
247
248 return nft_ng_dump(skb, priv->dreg, priv->modulus, NFT_NG_RANDOM,
249 priv->offset);
250 }
251
nft_ng_random_map_dump(struct sk_buff * skb,const struct nft_expr * expr)252 static int nft_ng_random_map_dump(struct sk_buff *skb,
253 const struct nft_expr *expr)
254 {
255 const struct nft_ng_random *priv = nft_expr_priv(expr);
256
257 if (nft_ng_dump(skb, priv->dreg, priv->modulus,
258 NFT_NG_RANDOM, priv->offset) ||
259 nla_put_string(skb, NFTA_NG_SET_NAME, priv->map->name))
260 goto nla_put_failure;
261
262 return 0;
263
264 nla_put_failure:
265 return -1;
266 }
267
268 static struct nft_expr_type nft_ng_type;
269 static const struct nft_expr_ops nft_ng_inc_ops = {
270 .type = &nft_ng_type,
271 .size = NFT_EXPR_SIZE(sizeof(struct nft_ng_inc)),
272 .eval = nft_ng_inc_eval,
273 .init = nft_ng_inc_init,
274 .dump = nft_ng_inc_dump,
275 };
276
277 static const struct nft_expr_ops nft_ng_inc_map_ops = {
278 .type = &nft_ng_type,
279 .size = NFT_EXPR_SIZE(sizeof(struct nft_ng_inc)),
280 .eval = nft_ng_inc_map_eval,
281 .init = nft_ng_inc_map_init,
282 .dump = nft_ng_inc_map_dump,
283 };
284
285 static const struct nft_expr_ops nft_ng_random_ops = {
286 .type = &nft_ng_type,
287 .size = NFT_EXPR_SIZE(sizeof(struct nft_ng_random)),
288 .eval = nft_ng_random_eval,
289 .init = nft_ng_random_init,
290 .dump = nft_ng_random_dump,
291 };
292
293 static const struct nft_expr_ops nft_ng_random_map_ops = {
294 .type = &nft_ng_type,
295 .size = NFT_EXPR_SIZE(sizeof(struct nft_ng_random)),
296 .eval = nft_ng_random_map_eval,
297 .init = nft_ng_random_map_init,
298 .dump = nft_ng_random_map_dump,
299 };
300
301 static const struct nft_expr_ops *
nft_ng_select_ops(const struct nft_ctx * ctx,const struct nlattr * const tb[])302 nft_ng_select_ops(const struct nft_ctx *ctx, const struct nlattr * const tb[])
303 {
304 u32 type;
305
306 if (!tb[NFTA_NG_DREG] ||
307 !tb[NFTA_NG_MODULUS] ||
308 !tb[NFTA_NG_TYPE])
309 return ERR_PTR(-EINVAL);
310
311 type = ntohl(nla_get_be32(tb[NFTA_NG_TYPE]));
312
313 switch (type) {
314 case NFT_NG_INCREMENTAL:
315 if (tb[NFTA_NG_SET_NAME])
316 return &nft_ng_inc_map_ops;
317 return &nft_ng_inc_ops;
318 case NFT_NG_RANDOM:
319 if (tb[NFTA_NG_SET_NAME])
320 return &nft_ng_random_map_ops;
321 return &nft_ng_random_ops;
322 }
323
324 return ERR_PTR(-EINVAL);
325 }
326
327 static struct nft_expr_type nft_ng_type __read_mostly = {
328 .name = "numgen",
329 .select_ops = nft_ng_select_ops,
330 .policy = nft_ng_policy,
331 .maxattr = NFTA_NG_MAX,
332 .owner = THIS_MODULE,
333 };
334
nft_ng_module_init(void)335 static int __init nft_ng_module_init(void)
336 {
337 return nft_register_expr(&nft_ng_type);
338 }
339
nft_ng_module_exit(void)340 static void __exit nft_ng_module_exit(void)
341 {
342 nft_unregister_expr(&nft_ng_type);
343 }
344
345 module_init(nft_ng_module_init);
346 module_exit(nft_ng_module_exit);
347
348 MODULE_LICENSE("GPL");
349 MODULE_AUTHOR("Laura Garcia <nevola@gmail.com>");
350 MODULE_ALIAS_NFT_EXPR("numgen");
351
