git.bitcoin.ninja Git - dnssec-prover/blob - src/query.rs

   1 //! This module exposes utilities for building DNSSEC proofs by directly querying a recursive
   2 //! resolver.
   3
   4 use std::net::{SocketAddr, TcpStream};
   5 use std::io::{Read, Write, Error, ErrorKind};
   6
   7 #[cfg(feature = "tokio")]
   8 use tokio_crate::net::TcpStream as TokioTcpStream;
   9 #[cfg(feature = "tokio")]
  10 use tokio_crate::io::{AsyncReadExt, AsyncWriteExt};
  11
  12
  13 use crate::validation::write_rr;
  14 use crate::rr::*;
  15 use crate::ser::*;
  16
  17 // We don't care about transaction IDs as we're only going to accept signed data. Thus, we use
  18 // this constant instead of a random value.
  19 const TXID: u16 = 0x4242;
  20
  21 fn emap<V>(v: Result<V, ()>) -> Result<V, Error> {
  22         v.map_err(|_| Error::new(ErrorKind::Other, "Bad Response"))
  23 }
  24
  25 fn build_query(domain: Name, ty: u16) -> Vec<u8> {
  26         // TODO: Move to not allocating for the query
  27         let mut query = Vec::with_capacity(1024);
  28         let query_msg_len: u16 = 2 + 2 + 8 + 2 + 2 + name_len(&domain) + 11;
  29         query.extend_from_slice(&query_msg_len.to_be_bytes());
  30         query.extend_from_slice(&TXID.to_be_bytes());
  31         query.extend_from_slice(&[0x01, 0x20]); // Flags: Recursive, Authenticated Data
  32         query.extend_from_slice(&[0, 1, 0, 0, 0, 0, 0, 1]); // One question, One additional
  33         write_name(&mut query, &domain);
  34         query.extend_from_slice(&ty.to_be_bytes());
  35         query.extend_from_slice(&1u16.to_be_bytes()); // INternet class
  36         query.extend_from_slice(&[0, 0, 0x29]); // . OPT
  37         query.extend_from_slice(&0u16.to_be_bytes()); // 0 UDP payload size
  38         query.extend_from_slice(&[0, 0]); // EDNS version 0
  39         query.extend_from_slice(&0x8000u16.to_be_bytes()); // Accept DNSSEC RRs
  40         query.extend_from_slice(&0u16.to_be_bytes()); // No additional data
  41         query
  42 }
  43
  44 fn send_query(stream: &mut TcpStream, domain: Name, ty: u16) -> Result<(), Error> {
  45         let query = build_query(domain, ty);
  46         stream.write_all(&query)?;
  47         Ok(())
  48 }
  49
  50 #[cfg(feature = "tokio")]
  51 async fn send_query_async(stream: &mut TokioTcpStream, domain: Name, ty: u16) -> Result<(), Error> {
  52         let query = build_query(domain, ty);
  53         stream.write_all(&query).await?;
  54         Ok(())
  55 }
  56
  57 fn handle_response(resp: &[u8], proof: &mut Vec<u8>) -> Result<Option<RRSig>, Error> {
  58         let mut read: &[u8] = resp;
  59         if emap(read_u16(&mut read))? != TXID { return Err(Error::new(ErrorKind::Other, "bad txid")); }
  60         // 2 byte transaction ID
  61         let flags = emap(read_u16(&mut read))?;
  62         if flags & 0b1000_0000_0000_0000 == 0 {
  63                 return Err(Error::new(ErrorKind::Other, "Missing response flag"));
  64         }
  65         if flags & 0b0111_1010_0000_0111 != 0 {
  66                 return Err(Error::new(ErrorKind::Other, "Server indicated error or provided bunk flags"));
  67         }
  68         if flags & 0b10_0000 == 0 {
  69                 return Err(Error::new(ErrorKind::Other, "Server indicated data could not be authenticated"));
  70         }
  71         let questions = emap(read_u16(&mut read))?;
  72         if questions != 1 { return Err(Error::new(ErrorKind::Other, "server responded to multiple Qs")); }
  73         let answers = emap(read_u16(&mut read))?;
  74         let _authorities = emap(read_u16(&mut read))?;
  75         let _additional = emap(read_u16(&mut read))?;
  76
  77         for _ in 0..questions {
  78                 emap(read_wire_packet_name(&mut read, resp))?;
  79                 emap(read_u16(&mut read))?; // type
  80                 emap(read_u16(&mut read))?; // class
  81         }
  82
  83         // Only read the answers (skip authorities and additional) as that's all we care about.
  84         let mut rrsig_opt = None;
  85         for _ in 0..answers {
  86                 let (rr, ttl) = emap(parse_wire_packet_rr(&mut read, &resp))?;
  87                 write_rr(&rr, ttl, proof);
  88                 if let RR::RRSig(rrsig) = rr { rrsig_opt = Some(rrsig); }
  89         }
  90         Ok(rrsig_opt)
  91 }
  92
  93 fn read_response(stream: &mut TcpStream, proof: &mut Vec<u8>) -> Result<Option<RRSig>, Error> {
  94         let mut len = [0; 2];
  95         stream.read_exact(&mut len)?;
  96         let mut resp = vec![0; u16::from_be_bytes(len) as usize];
  97         stream.read_exact(&mut resp)?;
  98         handle_response(&resp, proof)
  99 }
 100
 101 #[cfg(feature = "tokio")]
 102 async fn read_response_async(stream: &mut TokioTcpStream, proof: &mut Vec<u8>) -> Result<Option<RRSig>, Error> {
 103         let mut len = [0; 2];
 104         stream.read_exact(&mut len).await?;
 105         let mut resp = vec![0; u16::from_be_bytes(len) as usize];
 106         stream.read_exact(&mut resp).await?;
 107         handle_response(&resp, proof)
 108 }
 109
 110 fn build_proof(resolver: SocketAddr, domain: Name, ty: u16) -> Result<Vec<u8>, Error> {
 111         let mut stream = TcpStream::connect(resolver)?;
 112         let mut res = Vec::new();
 113         send_query(&mut stream, domain, ty)?;
 114         let mut reached_root = false;
 115         for _ in 0..10 {
 116                 let rrsig_opt = read_response(&mut stream, &mut res)?;
 117                 if let Some(rrsig) = rrsig_opt {
 118                         if rrsig.name.as_str() == "." {
 119                                 reached_root = true;
 120                         } else {
 121                                 if rrsig.name == rrsig.key_name {
 122                                         send_query(&mut stream, rrsig.key_name, DS::TYPE)?;
 123                                 } else {
 124                                         send_query(&mut stream, rrsig.key_name, DnsKey::TYPE)?;
 125                                 }
 126                         }
 127                 }
 128                 if reached_root { break; }
 129         }
 130
 131         if !reached_root { Err(Error::new(ErrorKind::Other, "Too many requests required")) }
 132         else { Ok(res) }
 133 }
 134
 135 #[cfg(feature = "tokio")]
 136 async fn build_proof_async(resolver: SocketAddr, domain: Name, ty: u16) -> Result<Vec<u8>, Error> {
 137         let mut stream = TokioTcpStream::connect(resolver).await?;
 138         let mut res = Vec::new();
 139         send_query_async(&mut stream, domain, ty).await?;
 140         let mut reached_root = false;
 141         for _ in 0..10 {
 142                 let rrsig_opt = read_response_async(&mut stream, &mut res).await?;
 143                 if let Some(rrsig) = rrsig_opt {
 144                         if rrsig.name.as_str() == "." {
 145                                 reached_root = true;
 146                         } else {
 147                                 if rrsig.name == rrsig.key_name {
 148                                         send_query_async(&mut stream, rrsig.key_name, DS::TYPE).await?;
 149                                 } else {
 150                                         send_query_async(&mut stream, rrsig.key_name, DnsKey::TYPE).await?;
 151                                 }
 152                         }
 153                 }
 154                 if reached_root { break; }
 155         }
 156
 157         if !reached_root { Err(Error::new(ErrorKind::Other, "Too many requests required")) }
 158         else { Ok(res) }
 159 }
 160
 161 /// Builds a DNSSEC proof for an A record by querying a recursive resolver
 162 pub fn build_a_proof(resolver: SocketAddr, domain: Name) -> Result<Vec<u8>, Error> {
 163         build_proof(resolver, domain, A::TYPE)
 164 }
 165
 166 /// Builds a DNSSEC proof for an AAAA record by querying a recursive resolver
 167 pub fn build_aaaa_proof(resolver: SocketAddr, domain: Name) -> Result<Vec<u8>, Error> {
 168         build_proof(resolver, domain, AAAA::TYPE)
 169 }
 170
 171 /// Builds a DNSSEC proof for a TXT record by querying a recursive resolver
 172 pub fn build_txt_proof(resolver: SocketAddr, domain: Name) -> Result<Vec<u8>, Error> {
 173         build_proof(resolver, domain, Txt::TYPE)
 174 }
 175
 176 /// Builds a DNSSEC proof for a TLSA record by querying a recursive resolver
 177 pub fn build_tlsa_proof(resolver: SocketAddr, domain: Name) -> Result<Vec<u8>, Error> {
 178         build_proof(resolver, domain, TLSA::TYPE)
 179 }
 180
 181
 182 /// Builds a DNSSEC proof for an A record by querying a recursive resolver
 183 #[cfg(feature = "tokio")]
 184 pub async fn build_a_proof_async(resolver: SocketAddr, domain: Name) -> Result<Vec<u8>, Error> {
 185         build_proof_async(resolver, domain, A::TYPE).await
 186 }
 187
 188 /// Builds a DNSSEC proof for an AAAA record by querying a recursive resolver
 189 #[cfg(feature = "tokio")]
 190 pub async fn build_aaaa_proof_async(resolver: SocketAddr, domain: Name) -> Result<Vec<u8>, Error> {
 191         build_proof_async(resolver, domain, AAAA::TYPE).await
 192 }
 193
 194 /// Builds a DNSSEC proof for a TXT record by querying a recursive resolver
 195 #[cfg(feature = "tokio")]
 196 pub async fn build_txt_proof_async(resolver: SocketAddr, domain: Name) -> Result<Vec<u8>, Error> {
 197         build_proof_async(resolver, domain, Txt::TYPE).await
 198 }
 199
 200 /// Builds a DNSSEC proof for a TLSA record by querying a recursive resolver
 201 #[cfg(feature = "tokio")]
 202 pub async fn build_tlsa_proof_async(resolver: SocketAddr, domain: Name) -> Result<Vec<u8>, Error> {
 203         build_proof_async(resolver, domain, TLSA::TYPE).await
 204 }
 205
 206 #[cfg(test)]
 207 mod tests {
 208         use super::*;
 209         use crate::validation::*;
 210
 211         use rand::seq::SliceRandom;
 212
 213         use std::net::ToSocketAddrs;
 214         use std::time::SystemTime;
 215
 216         #[test]
 217         fn test_txt_query() {
 218                 let sockaddr = "8.8.8.8:53".to_socket_addrs().unwrap().next().unwrap();
 219                 let query_name = "matt.user._bitcoin-payment.mattcorallo.com.".try_into().unwrap();
 220                 let proof = build_txt_proof(sockaddr, query_name).unwrap();
 221
 222                 let mut rrs = parse_rr_stream(&proof).unwrap();
 223                 rrs.shuffle(&mut rand::rngs::OsRng);
 224                 let verified_rrs = verify_rr_stream(&rrs).unwrap();
 225                 assert_eq!(verified_rrs.verified_rrs.len(), 1);
 226
 227                 let now = SystemTime::now().duration_since(SystemTime::UNIX_EPOCH).unwrap().as_secs();
 228                 assert!(verified_rrs.valid_from < now);
 229                 assert!(verified_rrs.expires > now);
 230         }
 231
 232         #[cfg(feature = "tokio")]
 233         use tokio_crate as tokio;
 234
 235         #[cfg(feature = "tokio")]
 236         #[tokio::test]
 237         async fn test_txt_query_async() {
 238                 let sockaddr = "8.8.8.8:53".to_socket_addrs().unwrap().next().unwrap();
 239                 let query_name = "matt.user._bitcoin-payment.mattcorallo.com.".try_into().unwrap();
 240                 let proof = build_txt_proof_async(sockaddr, query_name).await.unwrap();
 241
 242                 let mut rrs = parse_rr_stream(&proof).unwrap();
 243                 rrs.shuffle(&mut rand::rngs::OsRng);
 244                 let verified_rrs = verify_rr_stream(&rrs).unwrap();
 245                 assert_eq!(verified_rrs.verified_rrs.len(), 1);
 246
 247                 let now = SystemTime::now().duration_since(SystemTime::UNIX_EPOCH).unwrap().as_secs();
 248                 assert!(verified_rrs.valid_from < now);
 249                 assert!(verified_rrs.expires > now);
 250         }
 251 }