xref: /netbsd-src/external/bsd/libfido2/dist/src/hid_netbsd.c (revision 0b4509d2c94d0dbe3be5de7df91101c4f0e235d6)
1d95e8046Schristos /*
2d95e8046Schristos  * Copyright (c) 2020 Yubico AB. All rights reserved.
3d95e8046Schristos  * Use of this source code is governed by a BSD-style
4d95e8046Schristos  * license that can be found in the LICENSE file.
5*0b4509d2Schristos  * SPDX-License-Identifier: BSD-2-Clause
6d95e8046Schristos  */
7d95e8046Schristos 
8d95e8046Schristos #include <sys/types.h>
9d95e8046Schristos #include <sys/ioctl.h>
10d95e8046Schristos 
11d95e8046Schristos #include <dev/usb/usb.h>
12d95e8046Schristos #include <dev/usb/usbhid.h>
13d95e8046Schristos 
14d95e8046Schristos #include <errno.h>
15d95e8046Schristos #include <poll.h>
16309a1eb0Schristos #include <signal.h>
17d95e8046Schristos #include <stdbool.h>
18d95e8046Schristos #include <stdio.h>
19d95e8046Schristos #include <stdlib.h>
20d95e8046Schristos #include <string.h>
21d95e8046Schristos #include <unistd.h>
22d95e8046Schristos 
23d95e8046Schristos #include "fido.h"
24d95e8046Schristos 
25d95e8046Schristos #define MAX_UHID	64
26d95e8046Schristos 
27d95e8046Schristos struct hid_netbsd {
28d95e8046Schristos 	int             fd;
29d95e8046Schristos 	size_t          report_in_len;
30d95e8046Schristos 	size_t          report_out_len;
3195dbdf32Schristos 	sigset_t        sigmask;
3295dbdf32Schristos 	const sigset_t *sigmaskp;
33d95e8046Schristos };
34d95e8046Schristos 
35d95e8046Schristos /* Hack to make this work with newer kernels even if /usr/include is old.  */
36d95e8046Schristos #if __NetBSD_Version__ < 901000000	/* 9.1 */
37d95e8046Schristos #define	USB_HID_GET_RAW	_IOR('h', 1, int)
38d95e8046Schristos #define	USB_HID_SET_RAW	_IOW('h', 2, int)
39d95e8046Schristos #endif
40d95e8046Schristos 
41d95e8046Schristos static bool
is_fido(int fd)42d95e8046Schristos is_fido(int fd)
43d95e8046Schristos {
44309a1eb0Schristos 	struct usb_ctl_report_desc	ucrd;
45309a1eb0Schristos 	uint32_t			usage_page = 0;
46d95e8046Schristos 	int				raw = 1;
47d95e8046Schristos 
48309a1eb0Schristos 	memset(&ucrd, 0, sizeof(ucrd));
49309a1eb0Schristos 
50309a1eb0Schristos 	if (ioctl(fd, IOCTL_REQ(USB_GET_REPORT_DESC), &ucrd) == -1) {
51309a1eb0Schristos 		fido_log_error(errno, "%s: ioctl", __func__);
52d95e8046Schristos 		return (false);
53d95e8046Schristos 	}
54309a1eb0Schristos 
55309a1eb0Schristos 	if (ucrd.ucrd_size < 0 ||
56309a1eb0Schristos 	    (size_t)ucrd.ucrd_size > sizeof(ucrd.ucrd_data) ||
57309a1eb0Schristos 	    fido_hid_get_usage(ucrd.ucrd_data, (size_t)ucrd.ucrd_size,
58309a1eb0Schristos 		&usage_page) < 0) {
59309a1eb0Schristos 		fido_log_debug("%s: fido_hid_get_usage", __func__);
60d95e8046Schristos 		return (false);
61d95e8046Schristos 	}
62309a1eb0Schristos 
63309a1eb0Schristos 	if (usage_page != 0xf1d0)
64d95e8046Schristos 		return (false);
65d95e8046Schristos 
66d95e8046Schristos 	/*
67d95e8046Schristos 	 * This step is not strictly necessary -- NetBSD puts fido
68d95e8046Schristos 	 * devices into raw mode automatically by default, but in
69d95e8046Schristos 	 * principle that might change, and this serves as a test to
70d95e8046Schristos 	 * verify that we're running on a kernel with support for raw
71d95e8046Schristos 	 * mode at all so we don't get confused issuing writes that try
72d95e8046Schristos 	 * to set the report descriptor rather than transfer data on
73d95e8046Schristos 	 * the output interrupt pipe as we need.
74d95e8046Schristos 	 */
75309a1eb0Schristos 	if (ioctl(fd, IOCTL_REQ(USB_HID_SET_RAW), &raw) == -1) {
76309a1eb0Schristos 		fido_log_error(errno, "%s: unable to set raw", __func__);
77d95e8046Schristos 		return (false);
78d95e8046Schristos 	}
79d95e8046Schristos 
80d95e8046Schristos 	return (true);
81d95e8046Schristos }
82d95e8046Schristos 
83d95e8046Schristos static int
copy_info(fido_dev_info_t * di,const char * path)84d95e8046Schristos copy_info(fido_dev_info_t *di, const char *path)
85d95e8046Schristos {
86d95e8046Schristos 	int			fd = -1;
87d95e8046Schristos 	int			ok = -1;
88d95e8046Schristos 	struct usb_device_info	udi;
89d95e8046Schristos 
90d95e8046Schristos 	memset(di, 0, sizeof(*di));
91d95e8046Schristos 	memset(&udi, 0, sizeof(udi));
92d95e8046Schristos 
93309a1eb0Schristos 	if ((fd = fido_hid_unix_open(path)) == -1 || is_fido(fd) == 0)
9407d9d566Schristos 		goto fail;
9507d9d566Schristos 
96309a1eb0Schristos 	if (ioctl(fd, IOCTL_REQ(USB_GET_DEVICEINFO), &udi) == -1) {
97309a1eb0Schristos 		fido_log_error(errno, "%s: ioctl", __func__);
9807d9d566Schristos 		goto fail;
99309a1eb0Schristos 	}
100d95e8046Schristos 
101d95e8046Schristos 	if ((di->path = strdup(path)) == NULL ||
102d95e8046Schristos 	    (di->manufacturer = strdup(udi.udi_vendor)) == NULL ||
103d95e8046Schristos 	    (di->product = strdup(udi.udi_product)) == NULL)
104d95e8046Schristos 		goto fail;
105d95e8046Schristos 
106d95e8046Schristos 	di->vendor_id = (int16_t)udi.udi_vendorNo;
107d95e8046Schristos 	di->product_id = (int16_t)udi.udi_productNo;
108d95e8046Schristos 
109d95e8046Schristos 	ok = 0;
110d95e8046Schristos fail:
111309a1eb0Schristos 	if (fd != -1 && close(fd) == -1)
112309a1eb0Schristos 		fido_log_error(errno, "%s: close", __func__);
113d95e8046Schristos 
114d95e8046Schristos 	if (ok < 0) {
115d95e8046Schristos 		free(di->path);
116d95e8046Schristos 		free(di->manufacturer);
117d95e8046Schristos 		free(di->product);
118d95e8046Schristos 		explicit_bzero(di, sizeof(*di));
119d95e8046Schristos 	}
120d95e8046Schristos 
121d95e8046Schristos 	return (ok);
122d95e8046Schristos }
123d95e8046Schristos 
124d95e8046Schristos int
fido_hid_manifest(fido_dev_info_t * devlist,size_t ilen,size_t * olen)125d95e8046Schristos fido_hid_manifest(fido_dev_info_t *devlist, size_t ilen, size_t *olen)
126d95e8046Schristos {
127d95e8046Schristos 	char	path[64];
128d95e8046Schristos 	size_t	i;
129d95e8046Schristos 
130d95e8046Schristos 	*olen = 0;
131d95e8046Schristos 
132d95e8046Schristos 	if (ilen == 0)
133d95e8046Schristos 		return (FIDO_OK); /* nothing to do */
134d95e8046Schristos 
135d95e8046Schristos 	if (devlist == NULL || olen == NULL)
136d95e8046Schristos 		return (FIDO_ERR_INVALID_ARGUMENT);
137d95e8046Schristos 
138d95e8046Schristos 	for (i = *olen = 0; i < MAX_UHID && *olen < ilen; i++) {
139d95e8046Schristos 		snprintf(path, sizeof(path), "/dev/uhid%zu", i);
140d95e8046Schristos 		if (copy_info(&devlist[*olen], path) == 0) {
141d95e8046Schristos 			devlist[*olen].io = (fido_dev_io_t) {
142d95e8046Schristos 				fido_hid_open,
143d95e8046Schristos 				fido_hid_close,
144d95e8046Schristos 				fido_hid_read,
145d95e8046Schristos 				fido_hid_write,
146d95e8046Schristos 			};
147d95e8046Schristos 			++(*olen);
148d95e8046Schristos 		}
149d95e8046Schristos 	}
150d95e8046Schristos 
151d95e8046Schristos 	return (FIDO_OK);
152d95e8046Schristos }
153d95e8046Schristos 
154d95e8046Schristos /*
155d95e8046Schristos  * Workaround for NetBSD (as of 201910) bug that loses
156d95e8046Schristos  * sync of DATA0/DATA1 sequence bit across uhid open/close.
157d95e8046Schristos  * Send pings until we get a response - early pings with incorrect
158d95e8046Schristos  * sequence bits will be ignored as duplicate packets by the device.
159d95e8046Schristos  */
160d95e8046Schristos static int
terrible_ping_kludge(struct hid_netbsd * ctx)161d95e8046Schristos terrible_ping_kludge(struct hid_netbsd *ctx)
162d95e8046Schristos {
163d95e8046Schristos 	u_char data[256];
164d95e8046Schristos 	int i, n;
165d95e8046Schristos 	struct pollfd pfd;
166d95e8046Schristos 
167d95e8046Schristos 	if (sizeof(data) < ctx->report_out_len + 1)
168d95e8046Schristos 		return -1;
169d95e8046Schristos 	for (i = 0; i < 4; i++) {
170d95e8046Schristos 		memset(data, 0, sizeof(data));
171d95e8046Schristos 		/* broadcast channel ID */
172d95e8046Schristos 		data[1] = 0xff;
173d95e8046Schristos 		data[2] = 0xff;
174d95e8046Schristos 		data[3] = 0xff;
175d95e8046Schristos 		data[4] = 0xff;
176d95e8046Schristos 		/* Ping command */
177d95e8046Schristos 		data[5] = 0x81;
178d95e8046Schristos 		/* One byte ping only, Vasili */
179d95e8046Schristos 		data[6] = 0;
180d95e8046Schristos 		data[7] = 1;
181d95e8046Schristos 		fido_log_debug("%s: send ping %d", __func__, i);
182d95e8046Schristos 		if (fido_hid_write(ctx, data, ctx->report_out_len + 1) == -1)
183d95e8046Schristos 			return -1;
184d95e8046Schristos 		fido_log_debug("%s: wait reply", __func__);
185d95e8046Schristos 		memset(&pfd, 0, sizeof(pfd));
186d95e8046Schristos 		pfd.fd = ctx->fd;
187d95e8046Schristos 		pfd.events = POLLIN;
188d95e8046Schristos 		if ((n = poll(&pfd, 1, 100)) == -1) {
189309a1eb0Schristos 			fido_log_error(errno, "%s: poll", __func__);
190d95e8046Schristos 			return -1;
191d95e8046Schristos 		} else if (n == 0) {
192d95e8046Schristos 			fido_log_debug("%s: timed out", __func__);
193d95e8046Schristos 			continue;
194d95e8046Schristos 		}
195d95e8046Schristos 		if (fido_hid_read(ctx, data, ctx->report_out_len, 250) == -1)
196d95e8046Schristos 			return -1;
197d95e8046Schristos 		/*
198d95e8046Schristos 		 * Ping isn't always supported on the broadcast channel,
199d95e8046Schristos 		 * so we might get an error, but we don't care - we're
200d95e8046Schristos 		 * synched now.
201d95e8046Schristos 		 */
20295dbdf32Schristos 		fido_log_xxd(data, ctx->report_out_len, "%s: got reply",
20395dbdf32Schristos 		    __func__);
204d95e8046Schristos 		return 0;
205d95e8046Schristos 	}
206d95e8046Schristos 	fido_log_debug("%s: no response", __func__);
207d95e8046Schristos 	return -1;
208d95e8046Schristos }
209d95e8046Schristos 
210d95e8046Schristos void *
fido_hid_open(const char * path)211d95e8046Schristos fido_hid_open(const char *path)
212d95e8046Schristos {
213d95e8046Schristos 	struct hid_netbsd		*ctx;
214309a1eb0Schristos 	struct usb_ctl_report_desc	 ucrd;
215309a1eb0Schristos 	int				 r;
216d95e8046Schristos 
217309a1eb0Schristos 	memset(&ucrd, 0, sizeof(ucrd));
218309a1eb0Schristos 
219309a1eb0Schristos 	if ((ctx = calloc(1, sizeof(*ctx))) == NULL ||
220309a1eb0Schristos 	    (ctx->fd = fido_hid_unix_open(path)) == -1) {
221309a1eb0Schristos 		free(ctx);
222309a1eb0Schristos 		return (NULL);
223d95e8046Schristos 	}
224309a1eb0Schristos 
225309a1eb0Schristos 	if ((r = ioctl(ctx->fd, IOCTL_REQ(USB_GET_REPORT_DESC), &ucrd)) == -1 ||
226309a1eb0Schristos 	    ucrd.ucrd_size < 0 ||
227309a1eb0Schristos 	    (size_t)ucrd.ucrd_size > sizeof(ucrd.ucrd_data) ||
228309a1eb0Schristos 	    fido_hid_get_report_len(ucrd.ucrd_data, (size_t)ucrd.ucrd_size,
229309a1eb0Schristos 		&ctx->report_in_len, &ctx->report_out_len) < 0) {
230309a1eb0Schristos 		if (r == -1)
231309a1eb0Schristos 			fido_log_error(errno, "%s: ioctl", __func__);
232309a1eb0Schristos 		fido_log_debug("%s: using default report sizes", __func__);
233309a1eb0Schristos 		ctx->report_in_len = CTAP_MAX_REPORT_LEN;
234309a1eb0Schristos 		ctx->report_out_len = CTAP_MAX_REPORT_LEN;
235d95e8046Schristos 	}
236d95e8046Schristos 
237d95e8046Schristos 	/*
238d95e8046Schristos 	 * NetBSD has a bug that causes it to lose
239d95e8046Schristos 	 * track of the DATA0/DATA1 sequence toggle across uhid device
240d95e8046Schristos 	 * open and close. This is a terrible hack to work around it.
241d95e8046Schristos 	 */
242309a1eb0Schristos 	if (!is_fido(ctx->fd) || terrible_ping_kludge(ctx) != 0) {
243309a1eb0Schristos 		fido_hid_close(ctx);
244309a1eb0Schristos 		return NULL;
245309a1eb0Schristos 	}
246d95e8046Schristos 
247d95e8046Schristos 	return (ctx);
248d95e8046Schristos }
249d95e8046Schristos 
250d95e8046Schristos void
fido_hid_close(void * handle)251d95e8046Schristos fido_hid_close(void *handle)
252d95e8046Schristos {
253d95e8046Schristos 	struct hid_netbsd *ctx = handle;
254d95e8046Schristos 
255309a1eb0Schristos 	if (close(ctx->fd) == -1)
256309a1eb0Schristos 		fido_log_error(errno, "%s: close", __func__);
257309a1eb0Schristos 
258d95e8046Schristos 	free(ctx);
259d95e8046Schristos }
260d95e8046Schristos 
26195dbdf32Schristos int
fido_hid_set_sigmask(void * handle,const fido_sigset_t * sigmask)26295dbdf32Schristos fido_hid_set_sigmask(void *handle, const fido_sigset_t *sigmask)
263d95e8046Schristos {
26495dbdf32Schristos 	struct hid_netbsd *ctx = handle;
265d95e8046Schristos 
26695dbdf32Schristos 	ctx->sigmask = *sigmask;
26795dbdf32Schristos 	ctx->sigmaskp = &ctx->sigmask;
268d95e8046Schristos 
26995dbdf32Schristos 	return (FIDO_OK);
270d95e8046Schristos }
271d95e8046Schristos 
272d95e8046Schristos int
fido_hid_read(void * handle,unsigned char * buf,size_t len,int ms)273d95e8046Schristos fido_hid_read(void *handle, unsigned char *buf, size_t len, int ms)
274d95e8046Schristos {
275d95e8046Schristos 	struct hid_netbsd	*ctx = handle;
276d95e8046Schristos 	ssize_t			 r;
277d95e8046Schristos 
278d95e8046Schristos 	if (len != ctx->report_in_len) {
279d95e8046Schristos 		fido_log_debug("%s: len %zu", __func__, len);
280d95e8046Schristos 		return (-1);
281d95e8046Schristos 	}
282d95e8046Schristos 
28395dbdf32Schristos 	if (fido_hid_unix_wait(ctx->fd, ms, ctx->sigmaskp) < 0) {
284d95e8046Schristos 		fido_log_debug("%s: fd not ready", __func__);
285d95e8046Schristos 		return (-1);
286d95e8046Schristos 	}
287d95e8046Schristos 
288309a1eb0Schristos 	if ((r = read(ctx->fd, buf, len)) == -1) {
289309a1eb0Schristos 		fido_log_error(errno, "%s: read", __func__);
290309a1eb0Schristos 		return (-1);
291309a1eb0Schristos 	}
292309a1eb0Schristos 
293309a1eb0Schristos 	if (r < 0 || (size_t)r != len) {
294309a1eb0Schristos 		fido_log_error(errno, "%s: %zd != %zu", __func__, r, len);
295d95e8046Schristos 		return (-1);
296d95e8046Schristos 	}
297d95e8046Schristos 
298d95e8046Schristos 	return ((int)r);
299d95e8046Schristos }
300d95e8046Schristos 
301d95e8046Schristos int
fido_hid_write(void * handle,const unsigned char * buf,size_t len)302d95e8046Schristos fido_hid_write(void *handle, const unsigned char *buf, size_t len)
303d95e8046Schristos {
304d95e8046Schristos 	struct hid_netbsd	*ctx = handle;
305d95e8046Schristos 	ssize_t			 r;
306d95e8046Schristos 
307d95e8046Schristos 	if (len != ctx->report_out_len + 1) {
308d95e8046Schristos 		fido_log_debug("%s: len %zu", __func__, len);
309d95e8046Schristos 		return (-1);
310d95e8046Schristos 	}
311d95e8046Schristos 
312309a1eb0Schristos 	if ((r = write(ctx->fd, buf + 1, len - 1)) == -1) {
313309a1eb0Schristos 		fido_log_error(errno, "%s: write", __func__);
314309a1eb0Schristos 		return (-1);
315309a1eb0Schristos 	}
316309a1eb0Schristos 
317309a1eb0Schristos 	if (r < 0 || (size_t)r != len - 1) {
318309a1eb0Schristos 		fido_log_error(errno, "%s: %zd != %zu", __func__, r, len - 1);
319d95e8046Schristos 		return (-1);
320d95e8046Schristos 	}
321d95e8046Schristos 
322d95e8046Schristos 	return ((int)len);
323d95e8046Schristos }
324d95e8046Schristos 
325d95e8046Schristos size_t
fido_hid_report_in_len(void * handle)326d95e8046Schristos fido_hid_report_in_len(void *handle)
327d95e8046Schristos {
328d95e8046Schristos 	struct hid_netbsd *ctx = handle;
329d95e8046Schristos 
330d95e8046Schristos 	return (ctx->report_in_len);
331d95e8046Schristos }
332d95e8046Schristos 
333d95e8046Schristos size_t
fido_hid_report_out_len(void * handle)334d95e8046Schristos fido_hid_report_out_len(void *handle)
335d95e8046Schristos {
336d95e8046Schristos 	struct hid_netbsd *ctx = handle;
337d95e8046Schristos 
338d95e8046Schristos 	return (ctx->report_out_len);
339d95e8046Schristos }
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