src/afb-ws-client.c

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