server/fastcgi.c

   1 /**
   2  * @file fastcgi.c
   3  * @brief Runs the FCGI request loop to handle web interface requests.
   4  *
   5  * fcgi_stdio.h must be included before all else so the stdio function
   6  * redirection works ok.
   7  */
   8
   9 #include <fcgi_stdio.h>
  10 #include <openssl/sha.h>
  11 #include <stdarg.h>
  12
  13 #include "common.h"
  14 #include "sensor.h"
  15 #include "actuator.h"
  16 #include "control.h"
  17 #include "options.h"
  18 #include "image.h"
  19 #include "pin_test.h"
  20 #include "login.h"
  21
  22 /**The time period (in seconds) before the control key expires */
  23 #define CONTROL_TIMEOUT 180
  24
  25
  26
  27 /**
  28  * Identifies build information and the current API version to the user.
  29  * Also useful for testing that the API is running and identifying the
  30  * sensors and actuators present.
  31  * @param context The context to work in
  32  * @param params User specified paramters: [actuators, sensors]
  33  */
  34 static void IdentifyHandler(FCGIContext *context, char *params) {
  35         bool ident_sensors = false, ident_actuators = false;
  36
  37         int i;
  38
  39         FCGIValue values[2] = {{"sensors", &ident_sensors, FCGI_BOOL_T},
  40                                          {"actuators", &ident_actuators, FCGI_BOOL_T}};
  41         if (!FCGI_ParseRequest(context, params, values, 2))
  42                 return;
  43
  44         FCGI_BeginJSON(context, STATUS_OK);
  45         FCGI_JSONPair("description", "MCTX3420 Server API (2013)");
  46         FCGI_JSONPair("build_date", __DATE__ " " __TIME__);
  47         FCGI_JSONLong("api_version", API_VERSION);
  48         FCGI_JSONBool("logged_in", FCGI_HasControl(context, getenv("COOKIE_STRING")));
  49         FCGI_JSONPair("friendly_name", "");
  50
  51         //Sensor and actuator information
  52         if (ident_sensors) {
  53                 FCGI_JSONKey("sensors");
  54                 FCGI_JSONValue("{\n\t\t");
  55                 for (i = 0; i < NUMSENSORS; i++) {
  56                         if (i > 0) {
  57                                 FCGI_JSONValue(",\n\t\t");
  58                         }
  59                         FCGI_JSONValue("\"%d\" : \"%s\"", i, g_sensor_names[i]);
  60                 }
  61                 FCGI_JSONValue("\n\t}");
  62         }
  63         if (ident_actuators) {
  64                 FCGI_JSONKey("actuators");
  65                 FCGI_JSONValue("{\n\t\t");
  66                 for (i = 0; i < NUMACTUATORS; i++) {
  67                         if (i > 0) {
  68                                 FCGI_JSONValue(",\n\t\t");
  69                         }
  70                         FCGI_JSONValue("\"%d\" : \"%s\"", i, g_actuator_names[i]);
  71                 }
  72                 FCGI_JSONValue("\n\t}");
  73         }
  74         FCGI_EndJSON();
  75 }
  76
  77 /**
  78  * Gives the user a key that determines who has control over
  79  * the system at any one time. The key can be forcibly generated, revoking
  80  * any previous control keys. To be used in conjunction with HTTP
  81  * basic authentication.
  82  * This function will generate a JSON response that indicates success/failure.
  83  * @param context The context to work in
  84  * @param force Whether to force key generation or not.
  85  */
  86 void FCGI_LockControl(FCGIContext *context, bool force) {
  87         time_t now = time(NULL);
  88         bool expired = now - context->control_timestamp > CONTROL_TIMEOUT;
  89
  90         if (force || !*(context->control_key) || expired)
  91         {
  92                 SHA_CTX sha1ctx;
  93                 unsigned char sha1[20];
  94                 int i = rand();
  95
  96                 SHA1_Init(&sha1ctx);
  97                 SHA1_Update(&sha1ctx, &now, sizeof(now));
  98                 SHA1_Update(&sha1ctx, &i, sizeof(i));
  99                 SHA1_Final(sha1, &sha1ctx);
 100
 101                 context->control_timestamp = now;
 102                 for (i = 0; i < 20; i++)
 103                         sprintf(context->control_key + i * 2, "%02x", sha1[i]);
 104                 snprintf(context->control_ip, 16, "%s", getenv("REMOTE_ADDR"));
 105         }
 106 }
 107
 108 /**
 109  * Given an FCGIContext, determines if the current user (as specified by
 110  * the key) has control or not. If validated, the context control_timestamp is
 111  * updated.
 112  * @param context The context to work in
 113  * @param key The control key to be validated.
 114  * @return TRUE if authorized, FALSE if not.
 115  */
 116 bool FCGI_HasControl(FCGIContext *context, const char *key) {
 117         time_t now = time(NULL);
 118         int result = (now - context->control_timestamp) <= CONTROL_TIMEOUT &&
 119                                  key != NULL && !strcmp(context->control_key, key);
 120         if (result) {
 121                 context->control_timestamp = now; //Update the control_timestamp
 122         }
 123         return result;
 124 }
 125
 126
 127 /**
 128  * Revokes the current control key, if present.
 129  * @param context The context to work in
 130  */
 131 void FCGI_ReleaseControl(FCGIContext *context) {
 132         *(context->control_key) = 0;
 133         FCGI_BeginJSON(context, STATUS_OK);
 134         FCGI_EndJSON();
 135         return;
 136 }
 137
 138 /**
 139  * Extracts a key/value pair from a request string.
 140  * Note that the input is modified by this function.
 141  * @param in The string from which to extract the pair
 142  * @param key A pointer to a variable to hold the key string
 143  * @param value A pointer to a variable to hold the value string
 144  * @return A pointer to the start of the next search location, or NULL if
 145  *         the EOL is reached.
 146  */
 147 char *FCGI_KeyPair(char *in, const char **key, const char **value)
 148 {
 149         char *ptr;
 150         if (!in || !*in) { //Invalid input or string is EOL
 151                 return NULL;
 152         }
 153
 154         *key = in;
 155         //Find either = or &, whichever comes first
 156         if ((ptr = strpbrk(in, "=&"))) {
 157                 if (*ptr == '&') { //No value specified
 158                         *value = ptr;
 159                         *ptr++ = 0;
 160                 } else {
 161                         //Stopped at an '=' sign
 162                         *ptr++ = 0;
 163                         *value = ptr;
 164                         if ((ptr = strchr(ptr,'&'))) {
 165                                 *ptr++ = 0;
 166                         } else {
 167                                 ptr = "";
 168                         }
 169                 }
 170         } else { //No value specified and no other pair
 171                 ptr = "";
 172                 *value = ptr;
 173         }
 174         return ptr;
 175 }
 176
 177 /**
 178  * Aids in parsing request parameters.
 179  * Input: The expected keys along with their type and whether or not
 180  * they're required.
 181  * @param context The context to work in
 182  * @param params The parameter string to be parsed
 183  * @param values An array of FCGIValue's that specify expected keys
 184  * @param count The number of elements in 'values'.
 185  * @return true If the parameter string was parsed successfully, false otherwise.
 186  *         Modes of failure include: Invalid a parsing error on the value,
 187  *                                   an unknown key is specified,
 188  *                                   a key/value pair is specified more than once, or
 189  *                                   not all required keys were present.
 190  *         If this function returns false, it is guaranteed that FCGI_RejectJSON
 191  *         has already been called with the appropriate description message.
 192  */
 193 bool FCGI_ParseRequest(FCGIContext *context, char *params, FCGIValue values[], size_t count)
 194 {
 195         const char *key, *value;
 196         char buf[BUFSIZ], *ptr;
 197         size_t i;
 198
 199         while ((params = FCGI_KeyPair(params, &key, &value))) {
 200                 for (i = 0; i < count; i++) {
 201                         if (!strcmp(key, values[i].key)) {
 202                                 FCGIValue *val = &values[i];
 203
 204                                 if (FCGI_RECEIVED(val->flags)) {
 205                                         snprintf(buf, BUFSIZ, "Value already specified for '%s'.", key);
 206                                         FCGI_RejectJSON(context, buf);
 207                                         return false;
 208                                 }
 209                                 val->flags |= FCGI_PARAM_RECEIVED;
 210
 211                                 switch(FCGI_TYPE(val->flags)) {
 212                                         case FCGI_BOOL_T:
 213                                                 if (!*value) //No value: Default true
 214                                                         *((bool*) val->value) = true;
 215                                                 else {
 216                                                         *((bool*) val->value) = !!(strtol(value, &ptr, 10));
 217                                                         if (*ptr) {
 218                                                                 snprintf(buf, BUFSIZ, "Expected bool for '%s' but got '%s'", key, value);
 219                                                                 FCGI_RejectJSON(context, buf);
 220                                                                 return false;
 221                                                         }
 222                                                 }
 223                                                 break;
 224                                         case FCGI_INT_T: case FCGI_LONG_T: {
 225                                                 long parsed = strtol(value, &ptr, 10);
 226                                                 if (!*value || *ptr) {
 227                                                         snprintf(buf, BUFSIZ, "Expected int for '%s' but got '%s'", key, value);
 228                                                         FCGI_RejectJSON(context, buf);
 229                                                         return false;
 230                                                 }
 231
 232                                                 if (FCGI_TYPE(val->flags) == FCGI_INT_T)
 233                                                         *((int*) val->value) = (int) parsed;
 234                                                 else
 235                                                         *((long*) val->value) = parsed;
 236                                         }       break;
 237                                         case FCGI_DOUBLE_T:
 238                                                 *((double*) val->value) = strtod(value, &ptr);
 239                                                 if (!*value || *ptr) {
 240                                                         snprintf(buf, BUFSIZ, "Expected float for '%s' but got '%s'", key, value);
 241                                                         FCGI_RejectJSON(context, buf);
 242                                                         return false;
 243                                                 }
 244                                                 break;
 245                                         case FCGI_STRING_T:
 246                                                 *((const char**) val->value) = value;
 247                                                 break;
 248                                         default:
 249                                                 Fatal("Invalid type %d given", FCGI_TYPE(val->flags));
 250                                 }
 251                                 break; //No need to search any more
 252                         }
 253                 } //End for loop
 254                 if (i == count) {
 255                         snprintf(buf, BUFSIZ, "Unknown key '%s' specified", key);
 256                         FCGI_RejectJSON(context, buf);
 257                         return false;
 258                 }
 259         }
 260
 261         //Check that required parameters are received
 262         for (i = 0; i < count; i++) {
 263                 if (FCGI_IS_REQUIRED(values[i].flags) && !FCGI_RECEIVED(values[i].flags)) {
 264                         snprintf(buf, BUFSIZ, "Key '%s' required, but was not given.", values[i].key);
 265                         FCGI_RejectJSON(context, buf);
 266                         return false;
 267                 }
 268         }
 269         return true;
 270 }
 271
 272 /**
 273  * Begins a response to the client in JSON format.
 274  * @param context The context to work in.
 275  * @param status_code The status code to be returned.
 276  */
 277 void FCGI_BeginJSON(FCGIContext *context, StatusCodes status_code)
 278 {
 279         printf("Content-type: application/json; charset=utf-8\r\n\r\n");
 280         printf("{\r\n");
 281         printf("\t\"module\" : \"%s\"", context->current_module);
 282         FCGI_JSONLong("status", status_code);
 283         //Time and running statistics
 284         struct timeval now;
 285         gettimeofday(&now, NULL);
 286         FCGI_JSONDouble("start_time", TIMEVAL_TO_DOUBLE(g_options.start_time));
 287         FCGI_JSONDouble("current_time", TIMEVAL_TO_DOUBLE(now));
 288         FCGI_JSONDouble("running_time", TIMEVAL_DIFF(now, g_options.start_time));
 289         FCGI_JSONPair("control_state", Control_GetModeName());
 290 }
 291
 292 /**
 293  * Generic accept response in JSON format.
 294  * @param context The context to work in
 295  * @param description A short description.
 296  * @param cookie Optional. If given, the cookie field is set to that value.
 297  */
 298 void FCGI_AcceptJSON(FCGIContext *context, const char *description, const char *cookie)
 299 {
 300         printf("Content-type: application/json; charset=utf-8\r\n");
 301         if (cookie) {
 302                 printf("Set-Cookie: %s\r\n", cookie);
 303         }
 304         printf("\r\n{\r\n");
 305         printf("\t\"module\" : \"%s\"", context->current_module);
 306         FCGI_JSONLong("status", STATUS_OK);
 307         FCGI_JSONPair("description", description);
 308         FCGI_EndJSON();
 309 }
 310
 311 /**
 312  * Adds a key/value pair to a JSON response. The response must have already
 313  * been initiated by FCGI_BeginJSON. Special characters are not escaped.
 314  * @param key The key of the JSON entry
 315  * @param value The value associated with the key.
 316  */
 317 void FCGI_JSONPair(const char *key, const char *value)
 318 {
 319         printf(",\r\n\t\"%s\" : \"%s\"", key, value);
 320 }
 321
 322 /**
 323  * Similar to FCGI_JSONPair except for signed integer values.
 324  * @param key The key of the JSON entry
 325  * @param value The value associated with the key
 326  */
 327 void FCGI_JSONLong(const char *key, long value)
 328 {
 329         printf(",\r\n\t\"%s\" : %ld", key, value);
 330 }
 331
 332 /**
 333  * Similar to FCGI_JsonPair except for floating point values.
 334  * @param key The key of the JSON entry
 335  * @param value The value associated with the key
 336  */
 337 void FCGI_JSONDouble(const char *key, double value)
 338 {
 339         printf(",\r\n\t\"%s\" : %f", key, value);
 340 }
 341
 342 /**
 343  * Similar to FCGI_JsonPair except for boolean values.
 344  * @param key The key of the JSON entry
 345  * @param value The value associated with the key
 346  */
 347 void FCGI_JSONBool(const char *key, bool value)
 348 {
 349         printf(",\r\n\t\"%s\" : %s", key, value ? "true" : "false");
 350 }
 351
 352 /**
 353  * Begins a JSON entry by writing the key. To be used in conjunction
 354  * with FCGI_JsonValue.
 355  * @param key The key of the JSON entry
 356  */
 357 void FCGI_JSONKey(const char *key)
 358 {
 359         printf(",\r\n\t\"%s\" : ", key);
 360 }
 361
 362 /**
 363  * Ends a JSON response that was initiated by FCGI_BeginJSON.
 364  */
 365 void FCGI_EndJSON()
 366 {
 367         printf("\r\n}\r\n");
 368 }
 369
 370 /**
 371  * To be used when the input parameters are rejected. The return data
 372  * will also have debugging information provided.
 373  * @param context The context to work in
 374  * @param status The status the return data should have.
 375  * @param description A short description of why the input was rejected.
 376  */
 377 void FCGI_RejectJSONEx(FCGIContext *context, StatusCodes status, const char *description)
 378 {
 379         if (description == NULL)
 380                 description = "Unknown";
 381
 382         Log(LOGINFO, "%s: Rejected query with: %d: %s", context->current_module, status, description);
 383         FCGI_BeginJSON(context, status);
 384         FCGI_JSONPair("description", description);
 385         FCGI_JSONLong("responsenumber", context->response_number);
 386         //FCGI_JSONPair("params", getenv("QUERY_STRING"));
 387         FCGI_JSONPair("host", getenv("SERVER_HOSTNAME"));
 388         FCGI_JSONPair("user", getenv("REMOTE_USER"));
 389         FCGI_JSONPair("ip", getenv("REMOTE_ADDR"));
 390         FCGI_EndJSON();
 391 }
 392
 393 /**
 394  * Generates a response to the client as described by the format parameter and
 395  * extra arguments (exactly like printf). To be used when none of the other
 396  * predefined functions will work exactly as needed. Extra care should be taken
 397  * to ensure the correctness of the output.
 398  * @param format The format string
 399  * @param ... Any extra arguments as required by the format string.
 400  */
 401 void FCGI_PrintRaw(const char *format, ...)
 402 {
 403         va_list list;
 404         va_start(list, format);
 405         vprintf(format, list);
 406         va_end(list);
 407 }
 408
 409
 410 /**
 411  * Write binary data
 412  * See fwrite
 413  */
 414 void FCGI_WriteBinary(void * data, size_t size, size_t num_elem)
 415 {
 416         Log(LOGDEBUG,"Writing!");
 417         fwrite(data, size, num_elem, stdout);
 418 }
 419
 420 /**
 421  * Escapes a string so it can be used safely.
 422  * Currently escapes to ensure the validity for use as a JSON string
 423  * Does not support unicode specifiers in the form of \uXXXX.
 424  * @param buf The string to be escaped
 425  * @return The escaped string (return value == buf)
 426  */
 427 char *FCGI_EscapeText(char *buf)
 428 {
 429         int length, i;
 430         length = strlen(buf);
 431
 432         //Escape special characters. Must count down to escape properly
 433         for (i = length - 1; i >= 0; i--) {
 434                 if (buf[i] < 0x20) { //Control characters
 435                         buf[i] = ' ';
 436                 } else if (buf[i] == '"') {
 437                         if (i-1 >= 0 && buf[i-1] == '\\')
 438                                 i--;
 439                         else
 440                                 buf[i] = '\'';
 441                 } else if (buf[i] == '\\') {
 442                         if (i-1 >= 0 && buf[i-1] == '\'')
 443                                 i--;
 444                         else
 445                                 buf[i] = ' ';
 446                 }
 447         }
 448         return buf;
 449 }
 450
 451 /**
 452  * Main FCGI request loop that receives/responds to client requests.
 453  * @param data Reserved.
 454  * @returns NULL (void* required for consistency with pthreads, although at the moment this runs in the main thread anyway)
 455  * TODO: Get this to exit with the rest of the program!
 456  */
 457 void * FCGI_RequestLoop (void *data)
 458 {
 459         FCGIContext context = {0};
 460
 461         Log(LOGDEBUG, "Start loop");
 462         while (FCGI_Accept() >= 0) {
 463
 464                 ModuleHandler module_handler = NULL;
 465                 char module[BUFSIZ], params[BUFSIZ];
 466                 //Don't need to copy if we're not modifying string contents
 467                 const char *cookie = getenv("COOKIE_STRING");
 468
 469                 //strncpy doesn't zero-truncate properly
 470                 snprintf(module, BUFSIZ, "%s", getenv("DOCUMENT_URI_LOCAL"));
 471                 snprintf(params, BUFSIZ, "%s", getenv("QUERY_STRING"));
 472
 473                 Log(LOGDEBUG, "Got request #%d - Module %s, params %s", context.response_number, module, params);
 474                 Log(LOGDEBUG, "Cookie: %s", cookie);
 475
 476
 477                 //Remove trailing slashes (if present) from module query
 478                 size_t lastchar = strlen(module) - 1;
 479                 if (lastchar > 0 && module[lastchar] == '/')
 480                         module[lastchar] = 0;
 481
 482                 //Escape all special characters
 483                 FCGI_EscapeText(params);
 484
 485                 //Default to the 'identify' module if none specified
 486                 if (!*module)
 487                         strcpy(module, "identify");
 488
 489                 if (!strcmp("identify", module)) {
 490                         module_handler = IdentifyHandler;
 491                 } else if (!strcmp("control", module)) {
 492                         module_handler = Control_Handler;
 493                 } else if (!strcmp("sensors", module)) {
 494                         module_handler = Sensor_Handler;
 495                 } else if (!strcmp("actuators", module)) {
 496                         module_handler = Actuator_Handler;
 497                 } else if (!strcmp("image", module)) {
 498                         module_handler = Image_Handler;
 499                 } else if (!strcmp("pin", module)) {
 500                         module_handler = Pin_Handler; // *Debug only* pin test module
 501                 } else if (!strcmp("bind", module)) {
 502                         module_handler = Login_Handler;
 503                 } else if (!strcmp("unbind", module)) {
 504                         module_handler = Logout_Handler;
 505                 }
 506
 507                 context.current_module = module;
 508                 context.response_number++;
 509
 510                 if (module_handler)
 511                 {
 512                         if (module_handler != Login_Handler && module_handler != IdentifyHandler)
 513                         {
 514                                 if (cookie[0] == '\0')
 515                                 {
 516                                         FCGI_RejectJSON(&context, "Please login.");
 517                                         continue;
 518                                 }
 519                                 if (!FCGI_HasControl(&context, cookie))
 520                                 {
 521                                         FCGI_RejectJSON(&context, "Invalid control key.");
 522                                         continue;
 523                                 }
 524                         }
 525
 526                         module_handler(&context, params);
 527                 }
 528                 else
 529                 {
 530                         FCGI_RejectJSON(&context, "Unhandled module");
 531                 }
 532
 533
 534
 535         }
 536
 537         Log(LOGDEBUG, "Thread exiting.");
 538         // NOTE: Don't call pthread_exit, because this runs in the main thread. Just return.
 539         return NULL;
 540 }