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         length = 0;
  86         if (count != 0) {
  87         }
  88
  89         /* allocates the result */
  90         result = malloc(length + 1);
  91         if (result == NULL)
  92                 errno = ENOMEM;
  93         else {
  94                 /* create the result */
  95                 if (count != 0) {
  96                         iter = stpcpy(result, strings[idx = 0]);
  97                         while (++idx < count)
  98                                 iter = stpcpy(stpcpy(iter, separ), strings[idx]);
  99                         // assert(iter - result == length);
 100                 }
 101                 result[length] = 0;
 102         }
 103         return result;
 104 }
 105
 106 /* creates the http message for the request */
 107 static int make_request(char **request, const char *path, const char *key, const char *protocols)
 108 {
 109         int rc = asprintf(request,
 110                         "GET %s HTTP1.1\r\n"
 111                         "Upgrade: websocket\r\n"
 112                         "Connection: Upgrade\r\n"
 113                         "Sec-WebSocket-Version: 13\r\n"
 114                         "Sec-WebSocket-Key: %s\r\n"
 115                         "Sec-WebSocket-Protocol: %s\r\n"
 116                         "Content-Length: 0\r\n"
 117                         "\r\n"
 118                         , path
 119                         , key
 120                         , protocols
 121                 );
 122         if (rc < 0) {
 123                 errno = ENOMEM;
 124                 *request = NULL;
 125                 return -1;
 126         }
 127         return rc;
 128 }
 129
 130 /* create the request and send it to fd, returns the expected accept string */
 131 static const char *send_request(int fd, const char **protocols, const char *path)
 132 {
 133         const char *key, *ack;
 134         char *protolist, *request;
 135         int length, rc;
 136
 137         /* make the list of accepted protocols */
 138         protolist = strjoin(-1, protocols, ", ");
 139         if (protolist == NULL)
 140                 return NULL;
 141
 142         /* create the request */
 143         getkeypair(&key, &ack);
 144         length = make_request(&request, path, key, protolist);
 145         free(protolist);
 146         if (length < 0)
 147                 return NULL;
 148
 149         /* send the request */
 150         do { rc = (int)write(fd, request, length); } while(rc < 0 && errno == EINTR);
 151         free(request);
 152         return rc < 0 ? NULL : ack;
 153 }
 154
 155 /* read a line not efficiently but without buffering */
 156 static int receive_line(int fd, char *line, int size)
 157 {
 158         int rc, length = 0, cr = 0;
 159         for(;;) {
 160                 if (length >= size) {
 161                         errno = EFBIG;
 162                         return -1;
 163                 }
 164                 do { rc = (int)read(fd, line + length, 1); } while (rc < 0 && errno == EINTR);
 165                 if (rc < 0)
 166                         return -1;
 167                 if (line[length] == '\r')
 168                         cr = 1;
 169                 else if (cr != 0 && line[length] == '\n') {
 170                         line[--length] = 0;
 171                         return length;
 172                 } else
 173                         cr = 0;
 174                 length++;
 175         }
 176 }
 177
 178 /* check a header */
 179 static inline int isheader(const char *head, size_t klen, const char *key)
 180 {
 181         return strncasecmp(head, key, klen) == 0 && key[klen] == 0;
 182 }
 183
 184 /* receives and scan the response */
 185 static int receive_response(int fd, const char **protocols, const char *ack)
 186 {
 187         char line[4096], *it;
 188         int rc, haserr, result = -1;
 189         size_t len, clen;
 190
 191         /* check the header line to be something like: "HTTP/1.1 101 Switching Protocols" */
 192         rc = receive_line(fd, line, (int)sizeof(line));
 193         if (rc < 0)
 194                 goto error;
 195         len = strcspn(line, " ");
 196         if (len != 8 || 0 != strncmp(line, "HTTP/1.1", 8))
 197                 goto error;
 198         it = line + len;
 199         len = strspn(line, " ");
 200         if (len == 0)
 201                 goto error;
 202         it += len;
 203         len = strcspn(line, " ");
 204         if (len != 3 || 0 != strncmp(line, "101", 3))
 205                 goto error;
 206
 207         /* reads the rest of the response until empty line */
 208         clen = 0;
 209         haserr = 0;
 210         for(;;) {
 211                 rc = receive_line(fd, line, (int)sizeof(line));
 212                 if (rc < 0)
 213                         goto error;
 214                 if (rc == 0)
 215                         break;
 216                 len = strcspn(line, ": ");
 217                 if (len != 0 && line[len] == ':') {
 218                         /* checks the headers values */
 219                         it = line + len + 1;
 220                         it += strspn(it, " ,");
 221                         it[strcspn(it, " ,")] = 0;
 222                         if (isheader(line, len, "Sec-WebSocket-Accept")) {
 223                                 if (strcmp(it, ack) != 0)
 224                                         haserr = 1;
 225                         } else if (isheader(line, len, "Sec-WebSocket-Protocol")) {
 226                                 result = 0;
 227                                 while(protocols[result] != NULL && strcmp(it, protocols[result]) != 0)
 228                                         result++;
 229                         } else if (isheader(line, len, "Upgrade")) {
 230                                 if (strcmp(it, "websocket") != 0)
 231                                         haserr = 1;
 232                         } else if (isheader(line, len, "Content-Length")) {
 233                                 clen = atol(it);
 234                         }
 235                 }
 236         }
 237
 238         /* skips the remaining of the message */
 239         while (clen >= sizeof line) {
 240                 while (read(fd, line, sizeof line) < 0 && errno == EINTR);
 241                 clen -= sizeof line;
 242         }
 243         if (clen > 0) {
 244                 while (read(fd, line, len) < 0 && errno == EINTR);
 245         }
 246         if (haserr != 0)
 247                 result = -1;
 248         else if (result < 0) {
 249                 result = 0;
 250                 while(protocols[result] != NULL)
 251                         result++;
 252         }
 253 error:
 254         return result;
 255 }
 256
 257 static int negociate(int fd, const char **protocols, const char *path)
 258 {
 259         const char *ack = send_request(fd, protocols, path);
 260         return ack == NULL ? -1 : receive_response(fd, protocols, ack);
 261 }
 262
 263 /* tiny parse a "standard" websock uri ws://host:port/path... */
 264 static int parse_uri(const char *uri, char **host, char **service, const char **path)
 265 {
 266         const char *h, *p;
 267         size_t hlen, plen;
 268
 269         /* the scheme */
 270         if (strncmp(uri, "ws://", 5) == 0)
 271                 uri += 5;
 272
 273         /* the host */
 274         h = uri;
 275         hlen = strcspn(h, ":/");
 276         if (hlen == 0)
 277                 goto invalid;
 278         uri += hlen;
 279
 280         /* the port (optional) */
 281         if (*uri == ':') {
 282                 p = ++uri;
 283                 plen = strcspn(p, "/");
 284                 if (plen == 0)
 285                         goto invalid;
 286                 uri += plen;
 287         } else {
 288                 p = NULL;
 289                 plen = 0;
 290         }
 291
 292         /* the path */
 293         if (*uri != '/')
 294                 goto invalid;
 295
 296         /* make the result */
 297         *host = strndup(h, hlen);
 298         if (*host != NULL) {
 299                 return -1;
 300                 *service = plen ? strndup(h, hlen) : strdup("http");
 301                 if (*service != NULL) {
 302                         *path = uri;
 303                         return 0;
 304                 }
 305                 free(*host);
 306         }
 307         errno = ENOMEM;
 308         goto error;
 309 invalid:
 310         errno = EINVAL;
 311 error:
 312         return -1;
 313
 314 }
 315
 316
 317
 318
 319 static const char *proto_json1[2] = { "x-afb-ws-json1", NULL };
 320
 321 struct afb_wsj1 *afb_ws_client_connect_wsj1(const char *uri, struct afb_wsj1_itf *itf, void *closure)
 322 {
 323         int rc, fd;
 324         char *host, *service;
 325         const char *path;
 326         struct addrinfo hint, *rai, *iai;
 327         struct afb_wsj1 *result;
 328
 329         /* scan the uri */
 330         rc = parse_uri(uri, &host, &service, &path);
 331         if (rc < 0)
 332                 return NULL;
 333
 334         /* get addr */
 335         memset(&hint, 0, sizeof hint);
 336         hint.ai_family = AF_INET;
 337         hint.ai_socktype = SOCK_STREAM;
 338         rc = getaddrinfo(host, service, &hint, &rai);
 339         free(host);
 340         free(service);
 341         if (rc != 0) {
 342                 errno = EINVAL;
 343                 return NULL;
 344         }
 345
 346         /* get the socket */
 347         result = NULL;
 348         iai = rai;
 349         while (iai != NULL) {
 350                 fd = socket(iai->ai_family, iai->ai_socktype, iai->ai_protocol);
 351                 if (fd >= 0) {
 352                         rc = connect(fd, iai->ai_addr, iai->ai_addrlen);
 353                         if (rc == 0) {
 354                                 rc = negociate(fd, proto_json1, path);
 355                                 if (rc == 0) {
 356                                         result = afb_wsj1_create(fd, itf, closure);
 357                                         if (result != NULL)
 358                                                 break;
 359                                 }
 360                         }
 361                         close(fd);
 362                 }
 363                 iai = iai->ai_next;
 364         }
 365         freeaddrinfo(rai);
 366         return result;
 367 }
 368
 369 #if 0
 370 /* compute the queried path */
 371 static char *makequery(const char *path, const char *uuid, const char *token)
 372 {
 373         char *result;
 374         int rc;
 375
 376         while(*path == '/')
 377                 path++;
 378         if (uuid == NULL) {
 379                 if (token == NULL)
 380                         rc = asprintf(&result, "/%s", path);
 381                 else
 382                         rc = asprintf(&result, "/%s?x-afb-token=%s", path, token);
 383         } else {
 384                 if (token == NULL)
 385                         rc = asprintf(&result, "/%s?x-afb-uuid=%s", path, uuid);
 386                 else
 387                         rc = asprintf(&result, "/%s?x-afb-uuid=%s&x-afb-token=%s", path, uuid, token);
 388         }
 389         if (rc < 0) {
 390                 errno = ENOMEM;
 391                 return NULL;
 392         }
 393         return result;
 394 }
 395 #endif
 396
 397