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ja4-platform/services/ja4ebpf/bpf/tc_capture.c
toto a1e4c1dad5 feat: add ja4ebpf service — eBPF-based TLS/TCP fingerprinting daemon
- TC ingress hook captures TCP SYN (L3/L4) and TLS ClientHello
- Uprobes on SSL_read/SSL_set_fd capture decrypted TLS data
- Kprobes on accept4 correlate socket FDs to client IP:port
- JA4 fingerprint computed from parsed TLS ClientHello
- HTTP/2 SETTINGS and WINDOW_UPDATE extracted from decrypted streams
- Session manager with sharded map (256 shards) and GC goroutine
- Slowloris detection: sessions with no requests after 10s threshold
- ClickHouse batch writer to ja4_logs.http_logs_raw (raw_json)
- All tests pass: 17 parser + 10 correlation tests

Co-authored-by: Copilot <223556219+Copilot@users.noreply.github.com>
2026-04-11 22:43:26 +02:00

277 lines
9.4 KiB
C

/* ============================================================================
* tc_capture.c — Programme TC ingress : capture des TCP SYN et TLS ClientHello
*
* Attaché sur l'interface réseau en ingress via TC (Traffic Control).
* Émet des événements vers les ring buffers rb_tcp_syn et rb_tls_hello.
* ============================================================================ */
#include "vmlinux.h"
#include <bpf/bpf_helpers.h>
#include <bpf/bpf_endian.h>
#include <bpf/bpf_core_read.h>
#include "bpf_types.h"
/* Constantes Ethernet */
#define ETH_P_IP 0x0800
#define ETH_HLEN 14
/* Constantes IP */
#define IPPROTO_TCP 6
#define IP_DF 0x4000 /* bit Don't Fragment */
/* Constantes TCP */
#define TH_SYN 0x02
#define TH_ACK 0x10
/* Port HTTPS standard */
#define HTTPS_PORT 443
/* Ports HTTP en clair */
#define HTTP_PORT 80
#define HTTP_ALT_PORT 8080
/* Flags TCP */
#define TH_FIN 0x01
#define TH_RST 0x04
/* Type de contenu TLS : Handshake */
#define TLS_CONTENT_HANDSHAKE 0x16
/* Type de message TLS : ClientHello */
#define TLS_MSG_CLIENT_HELLO 0x01
/* Taille maximale du payload TLS à copier */
#define MAX_TLS_PAYLOAD 512
/* Longueur maximale des options TCP */
#define MAX_TCP_OPTIONS 40
/* ---------------------------------------------------------------------------
* Structure interne pour le parsing de l'en-tête Ethernet
* ---------------------------------------------------------------------------*/
struct ethhdr_local {
__u8 h_dest[6];
__u8 h_source[6];
__be16 h_proto;
} __attribute__((packed));
/* ---------------------------------------------------------------------------
* capture_tc_ingress — Point d'entrée TC ingress
*
* Inspecte chaque paquet entrant, détecte les TCP SYN et les ClientHello TLS,
* et soumet les événements correspondants aux ring buffers.
* ---------------------------------------------------------------------------*/
SEC("tc/ingress")
int capture_tc_ingress(struct __sk_buff *skb)
{
/* Pointeurs de début et fin du buffer paquet */
void *data = (void *)(long)skb->data;
void *data_end = (void *)(long)skb->data_end;
/* --- Parsing Ethernet --- */
struct ethhdr_local *eth = data;
if ((void *)(eth + 1) > data_end)
return TC_ACT_OK;
/* Vérifier que c'est un paquet IPv4 */
if (bpf_ntohs(eth->h_proto) != ETH_P_IP)
return TC_ACT_OK;
/* --- Parsing IPv4 --- */
struct iphdr *ip = (struct iphdr *)((void *)eth + ETH_HLEN);
if ((void *)(ip + 1) > data_end)
return TC_ACT_OK;
/* Vérifier que c'est du TCP */
if (ip->protocol != IPPROTO_TCP)
return TC_ACT_OK;
__u8 ihl = ip->ihl & 0x0F; /* longueur en-tête IP en mots de 32 bits */
__u32 src_ip = ip->saddr;
__u32 dst_ip = ip->daddr;
__u8 ttl = ip->ttl;
__u16 ip_id = bpf_ntohs(ip->id);
__u16 frag_off = bpf_ntohs(ip->frag_off);
__u8 df_bit = (frag_off & IP_DF) ? 1 : 0;
/* --- Parsing TCP --- */
struct tcphdr *tcp = (struct tcphdr *)((void *)ip + (ihl * 4));
if ((void *)(tcp + 1) > data_end)
return TC_ACT_OK;
__u16 src_port = bpf_ntohs(tcp->source);
__u16 dst_port = bpf_ntohs(tcp->dest);
__u16 window = bpf_ntohs(tcp->window);
__u8 tcp_flags = ((__u8 *)tcp)[13]; /* octet des flags TCP */
__u8 data_off = tcp->doff; /* longueur en-tête TCP en mots de 32 bits */
/* --- Détection TCP SYN (SYN set, ACK clear) --- */
if ((tcp_flags & TH_SYN) && !(tcp_flags & TH_ACK)) {
/* Allouer un slot dans le ring buffer */
struct tcp_syn_event *evt = bpf_ringbuf_reserve(&rb_tcp_syn, sizeof(*evt), 0);
if (!evt)
return TC_ACT_OK;
evt->src_ip = bpf_ntohl(src_ip);
evt->dst_ip = bpf_ntohl(dst_ip);
evt->src_port = src_port;
evt->dst_port = dst_port;
evt->ttl = ttl;
evt->df_bit = df_bit;
evt->ip_id = ip_id;
evt->window_size = window;
evt->window_scale = 0xFF; /* absent par défaut */
evt->mss = 0; /* absent par défaut */
evt->timestamp_ns = bpf_ktime_get_ns();
/* --- Parsing des options TCP --- */
__u8 *opts_start = (__u8 *)tcp + 20; /* options commencent après les 20 octets fixes */
__u8 opts_len = (data_off * 4) - 20;
if (opts_len > MAX_TCP_OPTIONS)
opts_len = MAX_TCP_OPTIONS;
evt->tcp_options_len = 0;
/* Copier les options brutes avec vérification de bornes */
__u8 *opts_ptr = opts_start;
/* Boucle bornée sur les options TCP (max 40 octets) */
#pragma unroll
for (int i = 0; i < MAX_TCP_OPTIONS; i++) {
if (i >= opts_len)
break;
if ((void *)(opts_ptr + i + 1) > data_end)
break;
__u8 opt_kind;
bpf_probe_read_kernel(&opt_kind, 1, opts_ptr + i);
evt->tcp_options_raw[i] = opt_kind;
evt->tcp_options_len = i + 1;
/* NOP : 1 octet */
if (opt_kind == 1)
continue;
/* EOL : fin des options */
if (opt_kind == 0)
break;
/* Option avec longueur */
if ((void *)(opts_ptr + i + 2) > data_end)
break;
__u8 opt_len;
bpf_probe_read_kernel(&opt_len, 1, opts_ptr + i + 1);
if (opt_len < 2)
break;
/* MSS (option 2) : 4 octets au total */
if (opt_kind == 2 && opt_len == 4) {
if ((void *)(opts_ptr + i + 4) > data_end)
break;
__u16 mss_val;
bpf_probe_read_kernel(&mss_val, 2, opts_ptr + i + 2);
evt->mss = bpf_ntohs(mss_val);
}
/* Window Scale (option 3) : 3 octets au total */
if (opt_kind == 3 && opt_len == 3) {
if ((void *)(opts_ptr + i + 3) > data_end)
break;
__u8 wscale;
bpf_probe_read_kernel(&wscale, 1, opts_ptr + i + 2);
evt->window_scale = wscale;
}
/* Avancer au-delà de cette option */
i += opt_len - 1;
}
bpf_ringbuf_submit(evt, 0);
}
/* --- Détection TLS ClientHello (port 443) --- */
if (dst_port == HTTPS_PORT) {
__u8 *tcp_payload = (__u8 *)tcp + (data_off * 4);
/* Vérifier qu'il y a au moins 6 octets pour l'en-tête TLS record + type hello */
if ((void *)(tcp_payload + 6) > data_end)
return TC_ACT_OK;
__u8 content_type, msg_type;
bpf_probe_read_kernel(&content_type, 1, tcp_payload);
bpf_probe_read_kernel(&msg_type, 1, tcp_payload + 5);
/* Vérifier : Handshake (0x16) + ClientHello (0x01) */
if (content_type == TLS_CONTENT_HANDSHAKE && msg_type == TLS_MSG_CLIENT_HELLO) {
struct tls_hello_event *tls_evt = bpf_ringbuf_reserve(&rb_tls_hello, sizeof(*tls_evt), 0);
if (!tls_evt)
return TC_ACT_OK;
tls_evt->src_ip = bpf_ntohl(src_ip);
tls_evt->src_port = src_port;
tls_evt->timestamp_ns = bpf_ktime_get_ns();
/* Calculer la longueur de payload disponible */
__u32 avail = (__u32)(data_end - (void *)tcp_payload);
if (avail > MAX_TLS_PAYLOAD)
avail = MAX_TLS_PAYLOAD;
tls_evt->payload_len = (__u16)avail;
/* Copier le payload TLS (borné à MAX_TLS_PAYLOAD) */
bpf_probe_read_kernel(tls_evt->payload, avail & (MAX_TLS_PAYLOAD - 1), tcp_payload);
bpf_ringbuf_submit(tls_evt, 0);
}
}
/* --- Détection payload HTTP en clair (port 80 / 8080) --- */
if (dst_port == HTTP_PORT || dst_port == HTTP_ALT_PORT) {
/* Ignorer SYN, FIN, RST : on ne veut que les segments de données */
if (tcp_flags & (TH_SYN | TH_FIN | TH_RST))
return TC_ACT_OK;
/* Calculer l'offset du payload TCP dans le paquet */
__u32 payload_off = ETH_HLEN + (ihl * 4) + (data_off * 4);
/* Vérifier qu'il y a un payload non vide */
if (skb->len <= payload_off)
return TC_ACT_OK;
__u32 avail = skb->len - payload_off;
if (avail > 4096)
avail = 4096;
/* Réserver une entrée dans le ring buffer HTTP en clair */
struct http_plain_event *h_evt =
bpf_ringbuf_reserve(&rb_http_plain, sizeof(*h_evt), 0);
if (!h_evt)
return TC_ACT_OK;
h_evt->src_ip = bpf_ntohl(src_ip);
h_evt->dst_ip = bpf_ntohl(dst_ip);
h_evt->src_port = src_port;
h_evt->dst_port = dst_port;
h_evt->timestamp_ns = bpf_ktime_get_ns();
/* Copier le payload depuis le skb linéaire via bpf_skb_load_bytes.
* La longueur est masquée pour satisfaire le vérificateur eBPF. */
__u32 copy_len = avail & (4096 - 1);
if (copy_len == 0) copy_len = 1; /* cas avail == 4096 exactement */
h_evt->payload_len = (__u16)avail;
if (bpf_skb_load_bytes(skb, payload_off, h_evt->payload, copy_len) < 0) {
bpf_ringbuf_discard(h_evt, 0);
return TC_ACT_OK;
}
bpf_ringbuf_submit(h_evt, 0);
}
return TC_ACT_OK;
}
char LICENSE[] SEC("license") = "GPL";