wifidog 源碼初分析（4）

在上一篇《wifidog 源碼處分析(3)》的流程結束後，接入設備的瀏覽器重定向至路由器上 wifidog 的 http 服務（端口 2060） /wifidog/auth 上（且攜帶了認證服務器爲此接入設備分配的 token），本篇就是從 wifidog 接收到 /wifidog/auth 的訪問後的校驗流程。

根據《wifidog 源碼初分析(2)》中描述的，在 wifidog 啓動 http 服務前，註冊了一個針對訪問路徑 /wifidog/auth 的回調，如下：

httpdAddCContent(webserver, "/wifidog", "about", 0, NULL, http_callback_about);
httpdAddCContent(webserver, "/wifidog", "status", 0, NULL, http_callback_status);
    // 註冊了針對 /wifidog/auth 的訪問回調 http_callback_auth
httpdAddCContent(webserver, "/wifidog", "auth", 0, NULL, http_callback_auth);

這樣對於接入設備(or 客戶端) 重定向過來的 /wifidog/auth 就進入了 http_callback_auth 函數中，如下：

http_callback_auth(httpd *webserver, request *r)
{
    t_client    *client;
    httpVar * token;
    char    *mac;
    // 1, 獲取條件參數中的 logout 值
    httpVar *logout = httpdGetVariableByName(r, "logout");
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                           
    // 2, 獲取條件參數中的 token 值
    if ((token = httpdGetVariableByName(r, "token"))) {
        /* They supplied variable "token" */
        // 3, 可以看到, 這裏要求必須能夠通過 ARP 協議獲取到 接入設備 的 MAC 地址
        if (!(mac = arp_get(r->clientAddr))) {
            /* We could not get their MAC address */
            debug(LOG_ERR, "Failed to retrieve MAC address for ip %s", r->clientAddr);
            send_http_page(r, "WiFiDog Error", "Failed to retrieve your MAC address");
        } else {
            /* We have their MAC address */
            LOCK_CLIENT_LIST();
            // 4, 檢查該客戶端(接入設備)是否已經在 wifidog 維護的接入客戶端列表中
            if ((client = client_list_find(r->clientAddr, mac)) == NULL) {
                debug(LOG_DEBUG, "New client for %s", r->clientAddr);
                client_list_append(r->clientAddr, mac, token->value);
            } else if (logout) {
                // 5, 退出處理
                t_authresponse  authresponse;
                s_config *config = config_get_config();
                unsigned long long incoming = client->counters.incoming;
                unsigned long long outgoing = client->counters.outgoing;
                char *ip = safe_strdup(client->ip);
                char *urlFragment = NULL;
                t_auth_serv *auth_server = get_auth_server();
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                               
                fw_deny(client->ip, client->mac, client->fw_connection_state);
                client_list_delete(client);
                debug(LOG_DEBUG, "Got logout from %s", client->ip);
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                       
                /* Advertise the logout if we have an auth server */
                if (config->auth_servers != NULL) {
                    UNLOCK_CLIENT_LIST();
                    auth_server_request(&authresponse, REQUEST_TYPE_LOGOUT, ip, mac, token->value,
                                        incoming, outgoing);
                    LOCK_CLIENT_LIST();
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                           
                    /* Re-direct them to auth server */
                    debug(LOG_INFO, "Got manual logout from client ip %s, mac %s, token %s"
                    "- redirecting them to logout message", client->ip, client->mac, client->token);
                    safe_asprintf(&urlFragment, "%smessage=%s",
                        auth_server->authserv_msg_script_path_fragment,
                        GATEWAY_MESSAGE_ACCOUNT_LOGGED_OUT
                    );
                    http_send_redirect_to_auth(r, urlFragment, "Redirect to logout message");
                    free(urlFragment);
                }
                free(ip);
            }
            else {
                // 6, 已經登錄校驗通過
                debug(LOG_DEBUG, "Client for %s is already in the client list", client->ip);
            }
            UNLOCK_CLIENT_LIST();
            if (!logout) {
                // 7, 到 auth server 上進一步校驗 token
                authenticate_client(r);
            }
            free(mac);
        }
    } else {
        /* They did not supply variable "token" */
        // 8, 未攜帶 token, 直接拒絕
        send_http_page(r, "WiFiDog error", "Invalid token");
    }
}

在該函數中主要處理了客戶端退出，非法校驗，以及客戶端校驗等流程，下面分別描述註釋中的各個步驟：

1，對於客戶端退出，則會攜帶 logout 參數信息，並走到第 5 步（當然，如果連 token 參數都沒有的話，會直接走到第 8 步，也就是拒絕）；

2，按照正常的認證流程，會攜帶由認證服務器分配的 token 參數；

3，正如註釋說明的，這裏要求必須能夠通過 ARP 協議獲取到接入設備的 MAC 地址；（其實通過查看 arg_get 的實現，可以看到是直接解析 /proc/net/arp 文件 -- ARP cache -- 來獲取對應客戶端 IP 地址的 MAC 信息的），類似如下：

[steven@sasd ~]$ more /proc/net/arp

IP address HW type Flags HW address Mask Device

192.168.1.203 0x1 0x2 18:03:73:d5:1b:a2 * eth0

192.168.1.1 0x1 0x2 00:21:27:63:c0:ce * eth0

[steven@sasd ~]$

4，在能夠獲取到該客戶端的 MAC 地址後，根據客戶端的 IP 和 MAC 地址檢查該客戶端是否已經在 wifidog 維護的接入設備（or客戶端）列表中，如果不在，則追加到此列表中（關於此列表的數據結構在後面再詳細描述）；

5，如果該客戶端已經存在，且本次訪問是要求 logout 退出的，則進入此退出處理的流程，該流程主要包括幾個步驟：關閉該客戶端 ip/mac 的出口（outgoing）規則 --> 從客戶端列表中刪除該客戶端記錄 --> 通知認證服務器該客戶端退出（且攜帶該客戶端的token，上下行流量等信息） --> 返回重定向至認證服務器的 #define DEFAULT_AUTHSERVMSGPATHFRAGMENT "gw_message.php?" 訪問路徑（攜帶一個已退出的 message）；

6，如果該客戶端已經登錄校驗過，且本次訪問非 logout 退出，則直接跳轉到第 7 步；

7，這一步就是 token 校驗的過程，具體實現在 authenticate_client 函數中：

authenticate_client(request *r)
{
    t_client    *client;
    t_authresponse  auth_response;
    char    *mac,
        *token;
    char *urlFragment = NULL;
    s_config    *config = NULL;
    t_auth_serv *auth_server = NULL;
    LOCK_CLIENT_LIST();
    // 根據 IP 地址獲取 客戶端的 MAC 地址以及本次會話分配的 token
    // 主要用於 token 校驗過程
    client = client_list_find_by_ip(r->clientAddr);
    if (client == NULL) {
        debug(LOG_ERR, "authenticate_client(): Could not find client for %s", r->clientAddr);
        UNLOCK_CLIENT_LIST();
        return;
    }
                                                                                                                                                                                                                                                         
    mac = safe_strdup(client->mac);
    token = safe_strdup(client->token);
                                                                                                                                                                                                                                                         
    UNLOCK_CLIENT_LIST();
                                                                                                                                                                                                                                                         
    /*
     * At this point we've released the lock while we do an HTTP request since it could
     * take multiple seconds to do and the gateway would effectively be frozen if we
     * kept the lock.
     */
    // 通過 "login" 到 認證服務器 上進行客戶端的 token 校驗
    auth_server_request(&auth_response, REQUEST_TYPE_LOGIN, r->clientAddr, mac, token, 0, 0);
                                                                                                                                                                                                                                                         
    LOCK_CLIENT_LIST();
                                                                                                                                                                                                                                                         
    /* can't trust the client to still exist after n seconds have passed */
    // 這裏主要防止在到 認證服務器 上進行 token 校驗的過程中
    // 該客戶端已經退出的情形, 此時就不需要再進行處理
    client = client_list_find(r->clientAddr, mac);
    if (client == NULL) {
        debug(LOG_ERR, "authenticate_client(): Could not find client node for %s (%s)", r->clientAddr, mac);
        UNLOCK_CLIENT_LIST();
        free(token);
        free(mac);
        return;
    }
                                                                                                                                                                                                                                                         
    free(token);
    free(mac);
    /* Prepare some variables we'll need below */
    config = config_get_config();
    auth_server = get_auth_server();
    // 根據返回的校驗結果做不同的處理
    switch(auth_response.authcode) {
    case AUTH_ERROR:
    case AUTH_DENIED:
    case AUTH_VALIDATION:
    case AUTH_VALIDATION_FAILED:
        ... ...
        break;
    case AUTH_ALLOWED:
        /* Logged in successfully as a regular account */
        debug(LOG_INFO, "Got ALLOWED from central server authenticating token %s from %s at %s - "
                "adding to firewall and redirecting them to portal", client->token, client->ip, client->mac);
        client->fw_connection_state = FW_MARK_KNOWN;
        fw_allow(client->ip, client->mac, FW_MARK_KNOWN);
        served_this_session++;
        safe_asprintf(&urlFragment, "%sgw_id=%s",
            auth_server->authserv_portal_script_path_fragment,
            config->gw_id
        );
        http_send_redirect_to_auth(r, urlFragment, "Redirect to portal");
        free(urlFragment);
        break;
    }
    UNLOCK_CLIENT_LIST();
    return;
}

這裏主要是兩大步驟：

1，通過調用 auth_server_request(&auth_response, REQUEST_TYPE_LOGIN, r->clientAddr, mac, token, 0, 0); 讓認證服務器對該客戶端的 token 進行校驗；

2，根據認證服務器返回的 token 校驗結果進行不同的處理（主要是對該客戶端的防火牆過濾規則進行不同的設置），這裏主要以 AUTH_ALLOWED 校驗結果進行分析，這裏主要是兩個動作：

2.1，通過 fw_allow 函數調用對此客戶端"放行"；

2.2，返回重定向至認證服務器的 portal 路徑訪問的響應；

這裏就簡要分析一下 fw_allow 函數的實現，查看fw_allow的實現可以看到真正設置allow客戶端通過防火牆的動作是在iptables_fw_access中實現的，如下：

/** Set if a specific client has access through the firewall */
// 針對上面的流程，這裏的輸入參數
// type 爲 FW_ACCESS_ALLOW，tag 爲 FW_MARK_KNOWN
int iptables_fw_access(fw_access_t type, const char *ip, const char *mac, int tag)
{
    int rc;
    fw_quiet = 0;
    switch(type) {
        case FW_ACCESS_ALLOW:
            iptables_do_command("-t mangle -A " TABLE_WIFIDOG_OUTGOING " -s %s -m mac --mac-source %s -j MARK --set-mark %d", ip, mac, tag);
            rc = iptables_do_command("-t mangle -A " TABLE_WIFIDOG_INCOMING " -d %s -j ACCEPT", ip);
            break;
        case FW_ACCESS_DENY:
            iptables_do_command("-t mangle -D " TABLE_WIFIDOG_OUTGOING " -s %s -m mac --mac-source %s -j MARK --set-mark %d", ip, mac, tag);
            rc = iptables_do_command("-t mangle -D " TABLE_WIFIDOG_INCOMING " -d %s -j ACCEPT", ip);
            break;
        default:
            rc = -1;
            break;
    }
    return rc;
}

同樣的，我們這裏主要分析一下ALLOW時的iptables的防火牆設置規則，對執行的兩個iptables命令展開來就是下面兩個步驟：

1) 在mangle表中追加WiFiDog_$ID$_Outgoing外出過濾鏈，該鏈的規則如下幾條：

a) IP 地址爲該客戶端的IP地址；

b) MAC地址爲該客戶端的MAC地址；

c) 設置MARK爲FW_MARK_KNOWN；

iptables –t mangle –AWiFiDog_$ID$_Outgoing -s 客戶端IP地址 -m mac --mac-source 客戶端MAC地址 -j MARK --set-markFW_MARK_KNOWN

2）在mangle表中追加一條[接受所有目的地址爲此客戶端IP地址的] WifiDog_$ID$_Incoming輸入過濾鏈；

iptables -t mangle -AWiFiDog_$ID$_Incoming -d 客戶端IP地址 -j ACCEPT

最後，看一下 wifidog 返回的重定向請求到認證服務器的請求報文以及認證服務器返回給客戶端的（重定向到原始訪問 baidu.com 的）響應報文：

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