git.sesse.net Git - linux-dallas-multipass/blob - multipass.rs

   1 // Copyright 2020 Steinar H. Gunderson <steinar+git@gunderson.no>
   2 // License: GPLv2+.
   3
   4 extern crate pcsc;
   5 #[macro_use]
   6 extern crate simple_error;
   7
   8 use pcsc::*;
   9 use core::task::{Context, Poll};
  10 use futures_util::stream::{Stream, StreamExt};
  11 use hyper::service::{make_service_fn, service_fn};
  12 use hyper::{Body, Method, Request, Response, Server, StatusCode};
  13 use hyper::header::HeaderValue;
  14 use rustls::internal::pemfile;
  15 use std::pin::Pin;
  16 use std::vec::Vec;
  17 use std::{fs, io, sync};
  18 use tokio::net::{TcpListener, TcpStream};
  19 use tokio_rustls::server::TlsStream;
  20 use tokio_rustls::TlsAcceptor;
  21 use serde_json::Value;
  22 use serde_json::Value::Array;
  23 use hex;
  24 use std::sync::Mutex;
  25 use lazy_static::lazy_static;
  26 use std::ffi::CString;
  27 use percent_encoding::percent_decode_str;
  28
  29 fn main() {
  30     if let Err(e) = run_server() {
  31         eprintln!("FAILED: {}", e);
  32         std::process::exit(1);
  33     }
  34 }
  35
  36 fn error(err: String) -> io::Error {
  37     io::Error::new(io::ErrorKind::Other, err)
  38 }
  39
  40 #[tokio::main]
  41 async fn run_server() -> Result<(), Box<dyn std::error::Error + Send + Sync>> {
  42     // First parameter is port number (optional, defaults to 1337)
  43     let port = 31505;
  44     let addr = format!("127.0.0.1:{}", port);
  45
  46     // Build TLS configuration.
  47     let tls_cfg = {
  48         // Load public certificate.
  49         let certs = load_certs("cert.pem")?;
  50         // Load private key.
  51         let key = load_private_key("cert.rsa")?;
  52         // Do not use client certificate authentication.
  53         let mut cfg = rustls::ServerConfig::new(rustls::NoClientAuth::new());
  54         // Select a certificate to use.
  55         cfg.set_single_cert(certs, key)
  56             .map_err(|e| error(format!("{}", e)))?;
  57         // Configure ALPN to accept HTTP/2, HTTP/1.1 in that order.
  58         cfg.set_protocols(&[b"h2".to_vec(), b"http/1.1".to_vec()]);
  59         sync::Arc::new(cfg)
  60     };
  61
  62     // Create a TCP listener via tokio.
  63     let mut tcp = TcpListener::bind(&addr).await?;
  64     let tls_acceptor = &TlsAcceptor::from(tls_cfg);
  65     // Prepare a long-running future stream to accept and serve cients.
  66     let incoming_tls_stream = tcp
  67         .incoming()
  68         .filter_map(move |s| async move {
  69             let client = match s {
  70                 Ok(x) => x,
  71                 Err(e) => {
  72                     println!("Failed to accept a client, should probably back off");
  73                     return Some(Err(e));
  74                 }
  75             };
  76             match tls_acceptor.accept(client).await {
  77                 Ok(x) => Some(Ok(x)),
  78                 Err(e) => {
  79                     println!("[!] Client connection error: {}", e);
  80                     None
  81                 }
  82             }
  83         })
  84         .boxed();
  85
  86     let service = make_service_fn(|_| async { Ok::<_, io::Error>(service_fn(apdu_service)) });
  87     let server = Server::builder(HyperAcceptor {
  88         acceptor: incoming_tls_stream,
  89     })
  90     .serve(service);
  91
  92     // Run the future, keep going until an error occurs.
  93     println!("Starting to serve on https://{}.", addr);
  94     server.await?;
  95     Ok(())
  96 }
  97
  98 struct HyperAcceptor<'a> {
  99     acceptor: Pin<Box<dyn Stream<Item = Result<TlsStream<TcpStream>, io::Error>> + 'a>>,
 100 }
 101
 102 impl hyper::server::accept::Accept for HyperAcceptor<'_> {
 103     type Conn = TlsStream<TcpStream>;
 104     type Error = io::Error;
 105
 106     fn poll_accept(
 107         mut self: Pin<&mut Self>,
 108         cx: &mut Context,
 109     ) -> Poll<Option<Result<Self::Conn, Self::Error>>> {
 110         Pin::new(&mut self.acceptor).poll_next(cx)
 111     }
 112 }
 113
 114 fn unwrap_result_into_response(result: Result<hyper::Body, Box<dyn std::error::Error>>, mut response: Response<Body>) -> Result<Response<Body>, hyper::Error> {
 115         match result {
 116            Ok(body) => { *response.body_mut() = body; return Ok(response); }
 117            Err(text) => {
 118                response.headers_mut().insert("Content-Type", HeaderValue::from_static("text/plain"));
 119                *response.status_mut() = StatusCode::INTERNAL_SERVER_ERROR;
 120                *response.body_mut() = Body::from(format!("{}",text));
 121                return Ok(response);
 122            }
 123         };
 124 }
 125
 126 async fn apdu_service(req: Request<Body>) -> Result<Response<Body>, hyper::Error> {
 127     let mut response = Response::new(Body::empty());
 128     println!("request: {} {}", req.method(), req.uri().path());
 129
 130     // Make sure we're talking to the right site.
 131     match req.headers().get("Origin") {
 132         None => {
 133             println!("No origin header, exiting");
 134             *response.status_mut() = StatusCode::FORBIDDEN;
 135             return Ok(response);
 136         }
 137         Some(origin) => {
 138             if origin.as_bytes() != b"https://secure.buypass.no" {
 139                 println!("Wrong origin: {:?}", origin);
 140                 *response.status_mut() = StatusCode::FORBIDDEN;
 141                 return Ok(response);
 142             }
 143         }
 144     }
 145
 146     response.headers_mut().insert("Access-Control-Allow-Origin", HeaderValue::from_static("https://secure.buypass.no"));
 147     response.headers_mut().insert("Content-Type", HeaderValue::from_static("application/json; charset=UTF-8"));
 148
 149     if req.method() == Method::POST && req.uri().path().starts_with("/scard/apdu/") {
 150         let reader_name_uri = &req.uri().path()[12..].to_owned();
 151         let reader_name = percent_decode_str(reader_name_uri).decode_utf8().expect("<invalid reader name>");
 152
 153         let body = hyper::body::to_bytes(req.into_body()).await?;
 154         let body_str = String::from_utf8(body.into_iter().collect()).expect("");
 155
 156         return unwrap_result_into_response(apdureq(&reader_name, body_str), response);
 157     }
 158
 159     match (req.method(), req.uri().path()) {
 160         (&Method::GET, _) => {
 161             *response.status_mut() = StatusCode::BAD_REQUEST;
 162         }
 163         (&Method::POST, "/scard/version/") => {
 164             *response.body_mut() = Body::from("{\"version\":\"1.3.9.46\"}");
 165         }
 166         (&Method::POST, "/scard/list/") => {
 167             return unwrap_result_into_response(get_readers(), response);
 168         }
 169         (&Method::POST, "/scard/disconnect/") => {
 170             *response.body_mut() = Body::from("{\"errorcode\":0,\"errordetail\":0,\"apduresponses\":null}");
 171             println!("Disconnecting from card.");
 172             let mut card = GLOBAL_CARD.lock().unwrap();
 173             *card = None;
 174         }
 175         (&Method::POST, "/scard/getref/") => {
 176             let mut reply = "{\"data\":\"".to_owned();
 177
 178             // This is seemingly so that the PIN isn't sent “in the clear”, over TLS, to localhost.
 179             // We send a key (in the form of 16 bytes) with an ID (the reference),
 180             // the first four bytes are XORed with the next four bytes, and the PIN
 181             // is XOR-ed with that. Because this adds no real extra security as long
 182             // as we don't log it, we just give back 16 zero bytes, and the XOR will
 183             // be a noop. (The reference is a handle to the key, in case we've given
 184             // out multiple ones. We set it to some dummy value.)
 185             let random_bytes = b"\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00";
 186             reply += &hex::encode(random_bytes).to_ascii_uppercase();
 187             reply += "\",\"ref\":195948557}";
 188             println!("Reply: {}", reply);
 189             *response.body_mut() = Body::from(reply);
 190         }
 191         // Catch-all 404.
 192         _ => {
 193             *response.status_mut() = StatusCode::NOT_FOUND;
 194         }
 195     };
 196     Ok(response)
 197 }
 198
 199 // Load public certificate from file.
 200 fn load_certs(filename: &str) -> io::Result<Vec<rustls::Certificate>> {
 201     // Open certificate file.
 202     let certfile = fs::File::open(filename)
 203         .map_err(|e| error(format!("failed to open {}: {}", filename, e)))?;
 204     let mut reader = io::BufReader::new(certfile);
 205
 206     // Load and return certificate.
 207     pemfile::certs(&mut reader).map_err(|_| error("failed to load certificate".into()))
 208 }
 209
 210 // Load private key from file.
 211 fn load_private_key(filename: &str) -> io::Result<rustls::PrivateKey> {
 212     // Open keyfile.
 213     let keyfile = fs::File::open(filename)
 214         .map_err(|e| error(format!("failed to open {}: {}", filename, e)))?;
 215     let mut reader = io::BufReader::new(keyfile);
 216
 217     // Load and return a single private key.
 218     let keys = pemfile::rsa_private_keys(&mut reader)
 219         .map_err(|_| error("failed to load private key".into()))?;
 220     if keys.len() != 1 {
 221         return Err(error(format!("expected a single private key, got {}", keys.len()).into()));
 222     }
 223     Ok(keys[0].clone())
 224 }
 225
 226 fn get_readers() -> Result<hyper::Body, Box<dyn std::error::Error>>
 227 {
 228         // Establish a PC/SC context.
 229         let ctx = pcsc::Context::establish(Scope::User)?;
 230
 231         let mut reply : String = "{\"errorcode\":0,\"errordetail\":0,\"readers\":[".to_owned();
 232
 233         // List available readers.
 234         let mut readers_buf = [0; 2048];
 235         let mut reader_json : Vec<String> = Vec::new();
 236         for r in ctx.list_readers(&mut readers_buf)? {
 237                 // Check the card status by connecting to it.
 238                 let status = match ctx.connect(r, ShareMode::Shared, Protocols::ANY) {
 239                         Ok(_) => "302",
 240                         Err(_) => "303"
 241                 };
 242
 243                 let mut json = "{\"cardstatus\":".to_owned();
 244                 json += status;
 245                 json += ",\"name\":\"";
 246                 json += r.to_str()?;
 247                 json += "\"}";
 248                 reader_json.push(json);
 249         }
 250
 251         reply += &reader_json.join(",");
 252         reply += "]}";
 253         println!("Reply: {}", reply);
 254         return Ok(Body::from(reply));
 255 }
 256
 257 fn transmit_apdu(card: &Card, mut apdu: &[u8]) -> Result<String, Box<dyn std::error::Error>> {
 258         if apdu.len() >= 11 && apdu[0] == 0xff && apdu[1] == 0xff && apdu[2] == 0x01 && apdu[3] == 0x04 {
 259             // APDUs with PIN codes are obfuscated (see /getref/ above)
 260             // with a special extension header used only in scproxy. The format seems to be:
 261             //
 262             // 0xff 0xff 0x01 0x04 <ref, 4 bytes> <pin offset> <pin length> | <actual APDU>
 263             //
 264             // where 0x04 might be the length of the ref. 0x01 probably is the number of
 265             // PIN codes, but I've never seen multiple ones. The ref is a reference to a key
 266             // we gave out earlier in /getref/, and XORs the PIN. But since we gave out an
 267             // all-zero key, we don't need to do anything except strip out the header,
 268             // and everything will be fine.
 269             apdu = &apdu[10..];
 270         }
 271
 272         let mut rapdu_buf = [0; MAX_BUFFER_SIZE];
 273         let rapdu = card.transmit(&apdu, &mut rapdu_buf)?;
 274                 if rapdu.len() == 2 && rapdu[0] == 0x61 {
 275                     println!("Received APDU {:?}, sending GET RESPONSE for {} bytes", rapdu, rapdu[1]);
 276                     let new_apdu = [0, 0xc0, 0, 0, rapdu[1]];
 277                     return transmit_apdu(&card, &new_apdu);
 278                 } else {
 279                     return Ok(hex::encode(rapdu).to_ascii_uppercase());
 280                 }
 281 }
 282
 283 lazy_static!{
 284     static ref GLOBAL_CARD: Mutex<Option<pcsc::Card>> = Mutex::new(None);
 285 }
 286
 287 fn get_apducommands(req: String) -> Result<Vec<Vec<u8>>, Box<dyn std::error::Error>> {
 288
 289         let v: Value = serde_json::from_str(&req)?;
 290         let mut apdus : Vec<Vec<u8>> = [].to_vec();
 291         match &v["apducommands"] {
 292                 Array(ac) => {
 293                         for apdu in ac {
 294                                 match &apdu["apdu"] {
 295                                         serde_json::Value::String(s) => {
 296                                                 apdus.push(hex::decode(s)?);
 297                                         }
 298                                         _ => { bail!("not a string"); }
 299                                 }
 300                         }
 301                 },
 302                 _ => { bail!("no array"); }
 303         };
 304         return Ok(apdus);
 305 }
 306
 307 fn apdureq(reader_name: &str, req: String) -> Result<hyper::Body, Box<dyn std::error::Error>>
 308 {
 309         let apdus = get_apducommands(req.clone())?;
 310         let mut any_sensitive = false;
 311         for apdu in &apdus {
 312                 if apdu.len() >= 2 && apdu[0] == 0xff && apdu[1] == 0xff {
 313                         any_sensitive = true;
 314                 }
 315         }
 316         if any_sensitive {
 317                 println!("<not printing request, may contain PIN codes>")
 318         } else {
 319                 println!("{}", req);
 320         }
 321         return run_apdu(reader_name, apdus);
 322 }
 323
 324 fn run_apdu(reader_name: &str, apdus: Vec<Vec<u8>>) -> Result<hyper::Body, Box<dyn std::error::Error>>
 325 {
 326         let mut card = GLOBAL_CARD.lock()?;
 327
 328         // FIXME: check that we're using the same reader, and the same context.
 329         // (Ideally, allow multiple readers in use at the same time.) Also, do timeout.
 330         if (*card).is_none() {
 331                 println!("Connecting to card");
 332
 333                 // Establish a PC/SC context.
 334                 let ctx = pcsc::Context::establish(Scope::User)?;
 335
 336                 // Connect to the card.
 337                 *card = match ctx.connect(&CString::new(reader_name)?, ShareMode::Shared, Protocols::ANY) {
 338                         Ok(card) => Some(card),
 339                         Err(Error::UnknownReader) => {
 340                                 bail!(format!("Could not find reader {}", reader_name));
 341                         }
 342                         Err(Error::NoSmartcard) => {
 343                                 bail!("A smartcard is not present in the reader.");
 344                         }
 345                         Err(err) => {
 346                                 return Err(err.into());
 347                         }
 348                 };
 349         }
 350
 351         let mut reply : String = "{\"errorcode\":0,\"errordetail\":0,\"apduresponses\":[".to_owned();
 352
 353         let mut response_json : Vec<String> = Vec::new();
 354         for apdu in apdus {
 355                 let mut reply : String = "{\"apdu\":\"".to_owned();
 356                 reply += &transmit_apdu(card.as_mut().unwrap(), &apdu)?;
 357                 reply += "\"}";
 358                 response_json.push(reply);
 359         }
 360
 361         reply += &response_json.join(",");
 362         reply += "]}";
 363         println!("Reply: {}", reply);
 364         return Ok(Body::from(reply));
 365 }