wifidog 源码初分析（三）

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：

httpdAddCContent(webserver, "/wifidog", "about", 0, NULL, http_callback_about);
httpdAddCContent(webserver, "/wifidog", "status", 0, NULL, http_callback_status);
// 注册了针对 /wifidog/auth 的访问回调 http_callback_auth
httpdAddCContent(webserver, "/wifidog", "auth", 0, NULL, http_callback_auth);

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：

http_callback_auth(httpd *webserver, request *r)
{
t_client    *client;
httpVar * token;
char    *mac;
// 1, 获取条件参数中的 logout 值
httpVar *logout = httpdGetVariableByName(r, "logout");
// 2, 获取条件参数中的 token 值
if ((token = httpdGetVariableByName(r, "token"))) {
/* They supplied variable "token" */
// 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
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, 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
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, 退出处理
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, 已经登录校验通过
debug(LOG_DEBUG, "Client for %s is already in the client list", client->ip);
}
UNLOCK_CLIENT_LIST();
if (!logout) {
// 7, 到 auth server 上进一步校验 token
authenticate_client(r);
}
free(mac);
}
} else {
/* They did not supply variable "token" */
// 8, 未携带 token, 直接拒绝
send_http_page(r, "WiFiDog error", "Invalid token");
}
}

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：

/** Authenticates a single client against the central server and returns when done
* Alters the firewall rules depending on what the auth server says
@param r httpd request struct
*/
void
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();

client = client_list_find_by_ip(r->clientAddr);

if (client == NULL) {
debug(LOG_ERR, "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.
*/
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 */
client = client_list_find(r->clientAddr, mac);

if (client == NULL) {
debug(LOG_ERR, "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();

switch(auth_response.authcode) {

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

case AUTH_DENIED:
/* Central server said invalid token */
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);
safe_asprintf(&urlFragment, "%smessage=%s",
auth_server->authserv_msg_script_path_fragment,
GATEWAY_MESSAGE_DENIED
);
http_send_redirect_to_auth(r, urlFragment, "Redirect to denied message");
free(urlFragment);
break;

case AUTH_VALIDATION:
/* They just got validated for X minutes to check their email */
debug(LOG_INFO, "Got VALIDATION from central server authenticating token %s from %s at %s"
"- adding to firewall and redirecting them to activate message", client->token,
client->ip, client->mac);
client->fw_connection_state = FW_MARK_PROBATION;
fw_allow(client->ip, client->mac, FW_MARK_PROBATION);
safe_asprintf(&urlFragment, "%smessage=%s",
auth_server->authserv_msg_script_path_fragment,
GATEWAY_MESSAGE_ACTIVATE_ACCOUNT
);
http_send_redirect_to_auth(r, urlFragment, "Redirect to activate message");
free(urlFragment);
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;

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

default:
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);
send_http_page(r, "Internal Error", "We can not validate your request at this time");
break;
}

UNLOCK_CLIENT_LIST();
return;
}

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：

/* Set if a specific client has access through the firewall */
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