src/afb-ws-client.c

   1 /*
   2  * Copyright 2016 IoT.bzh
   3  * Author: José Bollo <jose.bollo@iot.bzh>
   4  *
   5  * Licensed under the Apache License, Version 2.0 (the "License");
   6  * you may not use this file except in compliance with the License.
   7  * You may obtain a copy of the License at
   8  *
   9  *   http://www.apache.org/licenses/LICENSE-2.0
  10  *
  11  * Unless required by applicable law or agreed to in writing, software
  12  * distributed under the License is distributed on an "AS IS" BASIS,
  13  * WITHOUT WARRANTIES OR CONDITIONS OF ANY KIND, either express or implied.
  14  * See the License for the specific language governing permissions and
  15  * limitations under the License.
  16  */
  17
  18 #define _GNU_SOURCE
  19
  20 #include <stdlib.h>
  21 #include <stdio.h>
  22 #include <unistd.h>
  23 #include <assert.h>
  24 #include <errno.h>
  25 #include <string.h>
  26 #include <sys/types.h>
  27 #include <sys/socket.h>
  28 #include <netdb.h>
  29
  30 #include "afb-wsj1.h"
  31
  32 /**************** WebSocket handshake ****************************/
  33
  34 static const char *compkeys[32] = {
  35         "lYKr2sn9+ILcLpkqdrE2VQ==", "G5J7ncQnmS/MubIYcqKWM+E6k8I=",
  36         "gjN6eOU/6Yy7dBTJ+EaQSw==", "P5QzN7mRt4DeRWxKdG7s4/NCEwk=",
  37         "ziLin6OQ0/a1+cGaI9Mupg==", "yvpxcFJAGam6huL77vz34CdShyU=",
  38         "KMfd2bHKah0U5mk2Kg/LIg==", "lyYxfDP5YunhkBF+nAWb/w6K4yg=",
  39         "fQ/ISF1mNCPRMyAj3ucqNg==", "91YY1EUelb4eMU24Z8WHhJ9cHmc=",
  40         "RHlfiVVE1lM1AJnErI8dFg==", "UdZQc0JaihQJV5ETCZ84Av88pxQ=",
  41         "NVy3L2ujXN7v3KEJwK92ww==", "+dE7iITxhExjBtf06VYNWChHqx8=",
  42         "cCNAgttlgELfbDDIfhujww==", "W2JiswqbTAXx5u84EtjbtqAW2Bg=",
  43         "K+oQvEDWJP+WXzRS5BJDFw==", "szgW10a9AuD+HtfS4ylaqWfzWAs=",
  44         "nmg43S4DpVaxye+oQv9KTw==", "8XK74jB9xFfTzzl0wTqW04k3tPE=",
  45         "LIqZ23sEppbF4YJR9LQ4/w==", "f8lJBQEbR8QmmvPHZpA0smlIeeA=",
  46         "WY1vvvY2j/3V9DAGW3ZZcA==", "lROlE4vL4cjU1Vnk6rISc9gVKN0=",
  47         "Ia+dgHnA9QaBrbxuqh4wgQ==", "GiGjxFdSaF0EGTl2cjvFsVmJnfM=",
  48         "MfpIVG082jFTV7SxTNNijQ==", "f5I2h53hBsT5ES3EHhnxAJ2nqsw=",
  49         "kFumnAw5d/WctG0yAUHPiQ==", "aQQmOjoABl7mrbliTPS1bOkndOs=",
  50         "MHiEc+Qc8w/SJ3zMHEM8pA==", "FVCxLBmoil3gY0jSX3aNJ6kR/t4="
  51 };
  52
  53 static const char websocket_s[] = "websocket";
  54 static const char sec_websocket_key_s[] = "Sec-WebSocket-Key";
  55 static const char sec_websocket_version_s[] = "Sec-WebSocket-Version";
  56 static const char sec_websocket_accept_s[] = "Sec-WebSocket-Accept";
  57 static const char sec_websocket_protocol_s[] = "Sec-WebSocket-Protocol";
  58
  59 static const char vseparators[] = " \t,";
  60
  61 /* get randomly a pair of key/accept value */
  62 static void getkeypair(const char **key, const char **ack)
  63 {
  64         int r;
  65         r = rand();
  66         while (r > 15)
  67                 r = (r & 15) + (r >> 4);
  68         r = (r & 15) << 1;
  69         *key = compkeys[r];
  70         *ack = compkeys[r+1];
  71 }
  72
  73 /* joins the strings using the separator */
  74 static char *strjoin(int count, const char **strings, const char *separ)
  75 {
  76         char *result, *iter;
  77         size_t length;
  78         int idx;
  79
  80         /* creates the count if needed */
  81         if (count < 0)
  82                 for(count = 0 ; strings[count] != NULL ; count++);
  83
  84         /* compute the length of the result */
  85         if (count == 0)
  86                 length = 0;
  87         else {
  88                 length = (unsigned)(count - 1) * strlen(separ);
  89                 for (idx = 0 ; idx < count ; idx ++)
  90                         length += strlen(strings[idx]);
  91         }
  92
  93         /* allocates the result */
  94         result = malloc(length + 1);
  95         if (result == NULL)
  96                 errno = ENOMEM;
  97         else {
  98                 /* create the result */
  99                 if (count != 0) {
 100                         iter = stpcpy(result, strings[idx = 0]);
 101                         while (++idx < count)
 102                                 iter = stpcpy(stpcpy(iter, separ), strings[idx]);
 103                         // assert(iter - result == length);
 104                 }
 105                 result[length] = 0;
 106         }
 107         return result;
 108 }
 109
 110 /* creates the http message for the request */
 111 static int make_request(char **request, const char *path, const char *host, const char *key, const char *protocols)
 112 {
 113         int rc = asprintf(request,
 114                         "GET %s HTTP/1.1\r\n"
 115                         "Host: %s\r\n"
 116                         "Upgrade: websocket\r\n"
 117                         "Connection: Upgrade\r\n"
 118                         "Sec-WebSocket-Version: 13\r\n"
 119                         "Sec-WebSocket-Key: %s\r\n"
 120                         "Sec-WebSocket-Protocol: %s\r\n"
 121                         "Content-Length: 0\r\n"
 122                         "\r\n"
 123                         , path
 124                         , host
 125                         , key
 126                         , protocols
 127                 );
 128         if (rc < 0) {
 129                 errno = ENOMEM;
 130                 *request = NULL;
 131                 return -1;
 132         }
 133         return rc;
 134 }
 135
 136 /* create the request and send it to fd, returns the expected accept string */
 137 static const char *send_request(int fd, const char **protocols, const char *path, const char *host)
 138 {
 139         const char *key, *ack;
 140         char *protolist, *request;
 141         int length, rc;
 142
 143         /* make the list of accepted protocols */
 144         protolist = strjoin(-1, protocols, ", ");
 145         if (protolist == NULL)
 146                 return NULL;
 147
 148         /* create the request */
 149         getkeypair(&key, &ack);
 150         length = make_request(&request, path, host, key, protolist);
 151         free(protolist);
 152         if (length < 0)
 153                 return NULL;
 154
 155         /* send the request */
 156         do { rc = (int)write(fd, request, length); } while(rc < 0 && errno == EINTR);
 157         free(request);
 158         return rc < 0 ? NULL : ack;
 159 }
 160
 161 /* read a line not efficiently but without buffering */
 162 static int receive_line(int fd, char *line, int size)
 163 {
 164         int rc, length = 0, cr = 0;
 165         for(;;) {
 166                 if (length >= size) {
 167                         errno = EFBIG;
 168                         return -1;
 169                 }
 170                 do { rc = (int)read(fd, line + length, 1); } while (rc < 0 && errno == EINTR);
 171                 if (rc < 0)
 172                         return -1;
 173                 if (line[length] == '\r')
 174                         cr = 1;
 175                 else if (cr != 0 && line[length] == '\n') {
 176                         line[--length] = 0;
 177                         return length;
 178                 } else
 179                         cr = 0;
 180                 length++;
 181         }
 182 }
 183
 184 /* check a header */
 185 static inline int isheader(const char *head, size_t klen, const char *key)
 186 {
 187         return strncasecmp(head, key, klen) == 0 && key[klen] == 0;
 188 }
 189
 190 /* receives and scan the response */
 191 static int receive_response(int fd, const char **protocols, const char *ack)
 192 {
 193         char line[4096], *it;
 194         int rc, haserr, result = -1;
 195         size_t len, clen;
 196
 197         /* check the header line to be something like: "HTTP/1.1 101 Switching Protocols" */
 198         rc = receive_line(fd, line, (int)sizeof(line));
 199         if (rc < 0)
 200                 goto error;
 201         len = strcspn(line, " ");
 202         if (len != 8 || 0 != strncmp(line, "HTTP/1.1", 8))
 203                 goto error;
 204         it = line + len;
 205         len = strspn(it, " ");
 206         if (len == 0)
 207                 goto error;
 208         it += len;
 209         len = strcspn(it, " ");
 210         if (len != 3 || 0 != strncmp(it, "101", 3))
 211                 goto error;
 212
 213         /* reads the rest of the response until empty line */
 214         clen = 0;
 215         haserr = 0;
 216         for(;;) {
 217                 rc = receive_line(fd, line, (int)sizeof(line));
 218                 if (rc < 0)
 219                         goto error;
 220                 if (rc == 0)
 221                         break;
 222                 len = strcspn(line, ": ");
 223                 if (len != 0 && line[len] == ':') {
 224                         /* checks the headers values */
 225                         it = line + len + 1;
 226                         it += strspn(it, " ,");
 227                         it[strcspn(it, " ,")] = 0;
 228                         if (isheader(line, len, "Sec-WebSocket-Accept")) {
 229                                 if (strcmp(it, ack) != 0)
 230                                         haserr = 1;
 231                         } else if (isheader(line, len, "Sec-WebSocket-Protocol")) {
 232                                 result = 0;
 233                                 while(protocols[result] != NULL && strcmp(it, protocols[result]) != 0)
 234                                         result++;
 235                         } else if (isheader(line, len, "Upgrade")) {
 236                                 if (strcmp(it, "websocket") != 0)
 237                                         haserr = 1;
 238                         } else if (isheader(line, len, "Content-Length")) {
 239                                 clen = atol(it);
 240                         }
 241                 }
 242         }
 243
 244         /* skips the remaining of the message */
 245         while (clen >= sizeof line) {
 246                 while (read(fd, line, sizeof line) < 0 && errno == EINTR);
 247                 clen -= sizeof line;
 248         }
 249         if (clen > 0) {
 250                 while (read(fd, line, len) < 0 && errno == EINTR);
 251         }
 252         if (haserr != 0)
 253                 result = -1;
 254         else if (result < 0) {
 255                 result = 0;
 256                 while(protocols[result] != NULL)
 257                         result++;
 258         }
 259 error:
 260         return result;
 261 }
 262
 263 static int negociate(int fd, const char **protocols, const char *path, const char *host)
 264 {
 265         const char *ack = send_request(fd, protocols, path, host);
 266         return ack == NULL ? -1 : receive_response(fd, protocols, ack);
 267 }
 268
 269 /* tiny parse a "standard" websock uri ws://host:port/path... */
 270 static int parse_uri(const char *uri, char **host, char **service, const char **path)
 271 {
 272         const char *h, *p;
 273         size_t hlen, plen;
 274
 275         /* the scheme */
 276         if (strncmp(uri, "ws://", 5) == 0)
 277                 uri += 5;
 278
 279         /* the host */
 280         h = uri;
 281         hlen = strcspn(h, ":/");
 282         if (hlen == 0)
 283                 goto invalid;
 284         uri += hlen;
 285
 286         /* the port (optional) */
 287         if (*uri == ':') {
 288                 p = ++uri;
 289                 plen = strcspn(p, "/");
 290                 if (plen == 0)
 291                         goto invalid;
 292                 uri += plen;
 293         } else {
 294                 p = NULL;
 295                 plen = 0;
 296         }
 297
 298         /* the path */
 299         if (*uri != '/')
 300                 goto invalid;
 301
 302         /* make the result */
 303         *host = strndup(h, hlen);
 304         if (*host != NULL) {
 305                 *service = plen ? strndup(p, plen) : strdup("http");
 306                 if (*service != NULL) {
 307                         *path = uri;
 308                         return 0;
 309                 }
 310                 free(*host);
 311         }
 312         errno = ENOMEM;
 313         goto error;
 314 invalid:
 315         errno = EINVAL;
 316 error:
 317         return -1;
 318
 319 }
 320
 321
 322
 323
 324 static const char *proto_json1[2] = { "x-afb-ws-json1", NULL };
 325
 326 struct afb_wsj1 *afb_ws_client_connect_wsj1(const char *uri, struct afb_wsj1_itf *itf, void *closure)
 327 {
 328         int rc, fd;
 329         char *host, *service, xhost[32];
 330         const char *path;
 331         struct addrinfo hint, *rai, *iai;
 332         struct afb_wsj1 *result;
 333
 334         /* scan the uri */
 335         rc = parse_uri(uri, &host, &service, &path);
 336         if (rc < 0)
 337                 return NULL;
 338
 339         /* get addr */
 340         memset(&hint, 0, sizeof hint);
 341         hint.ai_family = AF_INET;
 342         hint.ai_socktype = SOCK_STREAM;
 343         rc = getaddrinfo(host, service, &hint, &rai);
 344         free(host);
 345         free(service);
 346         if (rc != 0) {
 347                 errno = EINVAL;
 348                 return NULL;
 349         }
 350
 351         /* get the socket */
 352         result = NULL;
 353         iai = rai;
 354         while (iai != NULL) {
 355                 struct sockaddr_in *a = (struct sockaddr_in*)(iai->ai_addr);
 356                 unsigned char *ipv4 = (unsigned char*)&(a->sin_addr.s_addr);
 357                 unsigned char *port = (unsigned char*)&(a->sin_port);
 358                 sprintf(xhost, "%d.%d.%d.%d:%d",
 359                         (int)ipv4[0], (int)ipv4[1], (int)ipv4[2], (int)ipv4[3],
 360                         (((int)port[0]) << 8)|(int)port[1]);
 361                 fd = socket(iai->ai_family, iai->ai_socktype, iai->ai_protocol);
 362                 if (fd >= 0) {
 363                         rc = connect(fd, iai->ai_addr, iai->ai_addrlen);
 364                         if (rc == 0) {
 365                                 rc = negociate(fd, proto_json1, path, xhost);
 366                                 if (rc == 0) {
 367                                         result = afb_wsj1_create(fd, itf, closure);
 368                                         if (result != NULL)
 369                                                 break;
 370                                 }
 371                         }
 372                         close(fd);
 373                 }
 374                 iai = iai->ai_next;
 375         }
 376         freeaddrinfo(rai);
 377         return result;
 378 }
 379
 380 #if 0
 381 /* compute the queried path */
 382 static char *makequery(const char *path, const char *uuid, const char *token)
 383 {
 384         char *result;
 385         int rc;
 386
 387         while(*path == '/')
 388                 path++;
 389         if (uuid == NULL) {
 390                 if (token == NULL)
 391                         rc = asprintf(&result, "/%s", path);
 392                 else
 393                         rc = asprintf(&result, "/%s?x-afb-token=%s", path, token);
 394         } else {
 395                 if (token == NULL)
 396                         rc = asprintf(&result, "/%s?x-afb-uuid=%s", path, uuid);
 397                 else
 398                         rc = asprintf(&result, "/%s?x-afb-uuid=%s&x-afb-token=%s", path, uuid, token);
 399         }
 400         if (rc < 0) {
 401                 errno = ENOMEM;
 402                 return NULL;
 403         }
 404         return result;
 405 }
 406 #endif
 407
 408