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wifidog认证功能源码初分析(3)

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上一篇分析了 接入设备 在接入路由器,并发起首次 HTTP/80 请求到路由器上时,wifidog 是如何将此 HTTP 请求重定向至 auth-server 的流程。

之后接入设备的浏览器接收到 wifidog 返回的 302 重定向请求后,会将页面重定向至 auth-server 的 /login 页面,并且在此 URL 中会携带一些路由器/网关 参数,以及接入设备的 MAC 地址和客户端访问的源URL(如示例中的 baidu.com)。

POST /login/?gw_address=192.168.1.1&gw_port=2060&gw_id=default&mac=44:94:fc:ef:28:40&url=http%3A//www.baidu.com/ HTTP/1.1

auth-server 收到请求后处理,并返回重定向到 wifidog 的响应(注:同时携带了为此接入设备的用户分配了 token),接入设备的浏览器重定向至路由器上 wifidog 的 http 服务(端口 2060) /wifidog/auth 上(且携带了认证服务器为此接入设备分配的 token),下面介绍下 wifidog 接收到 /wifidog/auth 的访问后的校验流程。
在 wifidog 启动 http 服务前,注册了一个针对访问路径 /wifidog/auth 的回调,如下:
  1. httpdAddCContent(webserver, "/wifidog", "about", 0, NULL, http_callback_about);  
  2. httpdAddCContent(webserver, "/wifidog", "status", 0, NULL, http_callback_status);  
  3. // 注册了针对 /wifidog/auth 的访问回调 http_callback_auth
  4. httpdAddCContent(webserver, "/wifidog", "auth", 0, NULL, http_callback_auth);
复制代码
这样对于 接入设备(or 客户端) 重定向过来的 /wifidog/auth 就进入了 http_callback_auth 函数中,如下:
  1. http_callback_auth(httpd *webserver, request *r)  
  2. {  
  3.     t_client    *client;  
  4.     httpVar * token;  
  5.     char    *mac;  
  6.     // 1, 获取条件参数中的 logout 值
  7.     httpVar *logout = httpdGetVariableByName(r, "logout");  
  8.     // 2, 获取条件参数中的 token 值
  9.     if ((token = httpdGetVariableByName(r, "token"))) {  
  10.         /* They supplied variable "token" */
  11.         // 3, 可以看到, 这里要求必须能够通过 ARP 协议获取到 接入设备 的 MAC 地址
  12.         if (!(mac = arp_get(r->clientAddr))) {  
  13.         /* We could not get their MAC address */
  14.             debug(LOG_ERR, "Failed to retrieve MAC address for ip %s", r->clientAddr);  
  15.             send_http_page(r, "WiFiDog Error", "Failed to retrieve your MAC address");  
  16.         } else {  
  17.             /* We have their MAC address */
  18.             LOCK_CLIENT_LIST();  
  19.             // 4, 检查该客户端(接入设备)是否已经在 wifidog 维护的接入客户端列表中
  20.             if ((client = client_list_find(r->clientAddr, mac)) == NULL) {  
  21.                 debug(LOG_DEBUG, "New client for %s", r->clientAddr);  
  22.                 client_list_append(r->clientAddr, mac, token->value);  
  23.             } else if (logout) {  
  24.                 // 5, 退出处理
  25.                 t_authresponse  authresponse;  
  26.                 s_config *config = config_get_config();  
  27.                 unsigned long long incoming = client->counters.incoming;  
  28.                 unsigned long long outgoing = client->counters.outgoing;  
  29.                 char *ip = safe_strdup(client->ip);  
  30.                 char *urlFragment = NULL;  
  31.                 t_auth_serv *auth_server = get_auth_server();  
  32.                 fw_deny(client->ip, client->mac, client->fw_connection_state);  
  33.                 client_list_delete(client);  
  34.                 debug(LOG_DEBUG, "Got logout from %s", client->ip);  
  35.                 /* Advertise the logout if we have an auth server */
  36.                 if (config->auth_servers != NULL) {  
  37.                     UNLOCK_CLIENT_LIST();  
  38.                     auth_server_request(&authresponse, REQUEST_TYPE_LOGOUT, ip, mac, token->value,  
  39.                                         incoming, outgoing);  
  40.                     LOCK_CLIENT_LIST();  
  41.                     /* Re-direct them to auth server */
  42.                     debug(LOG_INFO, "Got manual logout from client ip %s, mac %s, token %s"
  43.                     "- redirecting them to logout message", client->ip, client->mac, client->token);  
  44.                     safe_asprintf(&urlFragment, "%smessage=%s",  
  45.                         auth_server->authserv_msg_script_path_fragment,  
  46.                         GATEWAY_MESSAGE_ACCOUNT_LOGGED_OUT  
  47.                     );  
  48.                     http_send_redirect_to_auth(r, urlFragment, "Redirect to logout message");  
  49.                     free(urlFragment);  
  50.                 }  
  51.                 free(ip);  
  52.             }  
  53.             else {  
  54.                 // 6, 已经登录校验通过
  55.                 debug(LOG_DEBUG, "Client for %s is already in the client list", client->ip);  
  56.             }  
  57.             UNLOCK_CLIENT_LIST();  
  58.             if (!logout) {  
  59.                 // 7, 到 auth server 上进一步校验 token
  60.                 authenticate_client(r);  
  61.             }  
  62.             free(mac);  
  63.         }  
  64.     } else {  
  65.         /* They did not supply variable "token" */
  66.         // 8, 未携带 token, 直接拒绝
  67.         send_http_page(r, "WiFiDog error", "Invalid token");  
  68.     }  
  69. }
复制代码
在该函数中主要处理了 客户端退出,非法校验,以及 客户端校验等流程,下面分别描述注释中的各个步骤:
1,对于客户端退出,则会携带 logout 参数信息,并走到第 5 步(当然,如果连 token 参数都没有的话,会直接走到第 8 步,也就是拒绝);
2,按照正常的认证流程,会携带由认证服务器分配的 token 参数;
3,正如注释说明的,这里要求必须能够通过 ARP 协议获取到 接入设备 的 MAC 地址;(其实通过查看 arg_get 的实现,可以看到是直接解析 /proc/net/arp 文件 -- ARP cache -- 来获取对应客户端 IP 地址的 MAC 信息的),类似如下:
[asd@ubuntu ~]#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
4,在能够获取到该客户端的 MAC 地址后,根据客户端的 IP 和 MAC 地址检查该客户端是否已经在 wifidog 维护的接入设备(or客户端)列表中,如果不在,则追加到此列表中(关于此列表的数据结构在后面再详细描述);
5,如果该客户端已经存在,且本次访问是要求 logout 退出的,则进入此退出处理的流程,该流程主要包括几个步骤:关闭该客户端 ip/mac 的出口(outgoing)规则 --> 从客户端列表中删除该客户端记录 --> 通知认证服务器该客户端退出(且携带该客户端的token, 上下行流量等信息) --> 返回重定向至 认证服务器 的 #define DEFAULT_AUTHSERVMSGPATHFRAGMENT "gw_message.php?" 访问路径(携带一个已退出的 message);
6,如果该客户端已经登录校验过,且本次访问非 logout 退出,则直接跳转到第 7 步;
7,这一步就是 token 校验的过程,具体实现在 authenticate_client 函数中:
  1. /** Authenticates a single client against the central server and returns when done
  2. * Alters the firewall rules depending on what the auth server says
  3. @param r httpd request struct
  4. */
  5. void
  6. authenticate_client(request *r)
  7. {
  8.     t_client    *client;
  9.     t_authresponse  auth_response;
  10.     char    *mac,
  11.             *token;
  12.     char *urlFragment = NULL;
  13.     s_config    *config = NULL;
  14.     t_auth_serv *auth_server = NULL;

  15.     LOCK_CLIENT_LIST();

  16.     client = client_list_find_by_ip(r->clientAddr);

  17.     if (client == NULL) {
  18.             debug(LOG_ERR, "Could not find client for %s", r->clientAddr);
  19.             UNLOCK_CLIENT_LIST();
  20.             return;
  21.     }

  22.     mac = safe_strdup(client->mac);
  23.     token = safe_strdup(client->token);

  24.     UNLOCK_CLIENT_LIST();

  25.     /*
  26.      * At this point we've released the lock while we do an HTTP request since it could
  27.      * take multiple seconds to do and the gateway would effectively be frozen if we
  28.      * kept the lock.
  29.      */
  30.     auth_server_request(&auth_response, REQUEST_TYPE_LOGIN, r->clientAddr, mac, token, 0, 0);

  31.     LOCK_CLIENT_LIST();

  32.     /* can't trust the client to still exist after n seconds have passed */
  33.     client = client_list_find(r->clientAddr, mac);

  34.     if (client == NULL) {
  35.             debug(LOG_ERR, "Could not find client node for %s (%s)", r->clientAddr, mac);
  36.             UNLOCK_CLIENT_LIST();
  37.             free(token);
  38.             free(mac);
  39.             return;
  40.     }

  41.     free(token);
  42.     free(mac);

  43.     /* Prepare some variables we'll need below */
  44.     config = config_get_config();
  45.     auth_server = get_auth_server();

  46.     switch(auth_response.authcode) {

  47.     case AUTH_ERROR:
  48.             /* Error talking to central server */
  49.             debug(LOG_ERR, "Got %d from central server authenticating token %s from %s at %s", auth_response, client->token, client->ip, client->mac);
  50.             send_http_page(r, "Error!", "Error: We did not get a valid answer from the central server");
  51.             break;

  52.     case AUTH_DENIED:
  53.             /* Central server said invalid token */
  54.             debug(LOG_INFO, "Got DENIED from central server authenticating token %s from %s at %s - redirecting them to denied message", client->token, client->ip, client->mac);
  55.             safe_asprintf(&urlFragment, "%smessage=%s",
  56.                     auth_server->authserv_msg_script_path_fragment,
  57.                     GATEWAY_MESSAGE_DENIED
  58.     );
  59.             http_send_redirect_to_auth(r, urlFragment, "Redirect to denied message");
  60.             free(urlFragment);
  61.             break;

  62.     case AUTH_VALIDATION:
  63.             /* They just got validated for X minutes to check their email */
  64.             debug(LOG_INFO, "Got VALIDATION from central server authenticating token %s from %s at %s"
  65.                         "- adding to firewall and redirecting them to activate message", client->token,
  66.                             client->ip, client->mac);
  67.             client->fw_connection_state = FW_MARK_PROBATION;
  68.             fw_allow(client->ip, client->mac, FW_MARK_PROBATION);
  69.             safe_asprintf(&urlFragment, "%smessage=%s",
  70.                     auth_server->authserv_msg_script_path_fragment,
  71.                     GATEWAY_MESSAGE_ACTIVATE_ACCOUNT
  72.             );
  73.             http_send_redirect_to_auth(r, urlFragment, "Redirect to activate message");
  74.             free(urlFragment);
  75.             break;

  76.     case AUTH_ALLOWED:
  77.             /* Logged in successfully as a regular account */
  78.             debug(LOG_INFO, "Got ALLOWED from central server authenticating token %s from %s at %s - "
  79.                         "adding to firewall and redirecting them to portal", client->token, client->ip, client->mac);
  80.             client->fw_connection_state = FW_MARK_KNOWN;
  81.             fw_allow(client->ip, client->mac, FW_MARK_KNOWN);
  82.             served_this_session++;
  83.             safe_asprintf(&urlFragment, "%sgw_id=%s",
  84.                     auth_server->authserv_portal_script_path_fragment,
  85.                     config->gw_id
  86.             );
  87.             http_send_redirect_to_auth(r, urlFragment, "Redirect to portal");
  88.             free(urlFragment);
  89.             break;

  90.     case AUTH_VALIDATION_FAILED:
  91.             /* Client had X minutes to validate account by email and didn't = too late */
  92.             debug(LOG_INFO, "Got VALIDATION_FAILED from central server authenticating token %s from %s at %s "
  93.                     "- redirecting them to failed_validation message", client->token, client->ip, client->mac);
  94.             safe_asprintf(&urlFragment, "%smessage=%s",
  95.                     auth_server->authserv_msg_script_path_fragment,
  96.                     GATEWAY_MESSAGE_ACCOUNT_VALIDATION_FAILED
  97.             );
  98.             http_send_redirect_to_auth(r, urlFragment, "Redirect to failed validation message");
  99.             free(urlFragment);
  100.             break;

  101.     default:
  102.             debug(LOG_WARNING, "I don't know what the validation code %d means for token %s from %s at %s - sending error message", auth_response.authcode, client->token, client->ip, client->mac);
  103.             send_http_page(r, "Internal Error", "We can not validate your request at this time");
  104.             break;
  105.     }

  106.     UNLOCK_CLIENT_LIST();
  107.     return;
  108. }
复制代码
这里主要是两大步骤:
1,通过调用 auth_server_request(&auth_response, REQUEST_TYPE_LOGIN, r->clientAddr, mac, token, 0, 0); 让 认证服务器 对该客户端的 token 进行校验;

2,根据认证服务器返回的 token 校验结果进行不同的处理(主要是对该客户端的防火墙过滤规则进行不同的设置),这里主要以 AUTH_ALLOWED 校验结果进行分析,这里主要是两个动作:

2.1,通过 fw_allow 函数调用对此客户端"放行";

2.2,返回重定向至认证服务器的 portal 路径访问的响应;

这里就简要分析一下 fw_allow 函数的实现,查看fw_allow的实现可以看到真正设置allow客户端通过防火墙的动作是在iptables_fw_access中实现的,如下:
  1. /* Set if a specific client has access through the firewall */
  2. int iptables_fw_access(fw_access_t type, const char *ip, const char *mac, int tag)
  3. {
  4.   int rc;

  5.   fw_quiet = 0;

  6.   switch(type) {
  7.      case FW_ACCESS_ALLOW:
  8.         iptables_do_command("-t mangle -A " TABLE_WIFIDOG_OUTGOING " -s %s -m mac --mac-source %s -j MARK --set-mark %d", ip, mac, tag);
  9.         rc = iptables_do_command("-t mangle -A " TABLE_WIFIDOG_INCOMING " -d %s -j ACCEPT", ip);
  10.         break;
  11.      case FW_ACCESS_DENY:
  12.         iptables_do_command("-t mangle -D " TABLE_WIFIDOG_OUTGOING " -s %s -m mac --mac-source %s -j MARK --set-mark %d", ip, mac, tag);
  13.         rc = iptables_do_command("-t mangle -D " TABLE_WIFIDOG_INCOMING " -d %s -j ACCEPT", ip);
  14.         break;
  15.      default:
  16.         rc = -1;
  17.         break;
  18.      }

  19.      return rc;
  20. }
复制代码
同样的,我们这里主要分析一下ALLOW时的iptables的防火墙设置规则,对执行的两个iptables命令展开来就是下面两个步骤:

1) 在mangle表中追加WiFiDog_$ID$_Outgoing外出过滤链,该链的规则如下几条:

a) IP 地址为该客户端的IP地址;

b) MAC地址为该客户端的MAC地址;

c) 设置MARK为FW_MARK_KNOWN;

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

2)在mangle表中追加一条[接受所有目的地址为此客户端IP地址的] WifiDog_$ID$_Incoming输入过滤链;

iptables -t mangle -AWiFiDog_$ID$_Incoming -d 客户端IP地址 -j ACCEPT

最后,Auth server重定向客户端浏览器到www.baidu.com

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