remote/server/WebSocketHandshake.sys.mjs

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   2  * License, v. 2.0. If a copy of the MPL was not distributed with this
   3  * file, You can obtain one at http://mozilla.org/MPL/2.0/. */
   4
   5 // This file is an XPCOM service-ified copy of ../devtools/server/socket/websocket-server.js.
   6
   7 const CC = Components.Constructor;
   8
   9 const lazy = {};
  10
  11 ChromeUtils.defineESModuleGetters(lazy, {
  12   executeSoon: "chrome://remote/content/shared/Sync.sys.mjs",
  13   Log: "chrome://remote/content/shared/Log.sys.mjs",
  14   RemoteAgent: "chrome://remote/content/components/RemoteAgent.sys.mjs",
  15 });
  16
  17 ChromeUtils.defineLazyGetter(lazy, "logger", () => lazy.Log.get());
  18
  19 ChromeUtils.defineLazyGetter(lazy, "CryptoHash", () => {
  20   return CC("@mozilla.org/security/hash;1", "nsICryptoHash", "initWithString");
  21 });
  22
  23 ChromeUtils.defineLazyGetter(lazy, "threadManager", () => {
  24   return Cc["@mozilla.org/thread-manager;1"].getService();
  25 });
  26
  27 /**
  28  * Allowed origins are exposed through 2 separate getters because while most
  29  * of the values should be valid URIs, `null` is also a valid origin and cannot
  30  * be converted to a URI. Call sites interested in checking for null should use
  31  * `allowedOrigins`, those interested in URIs should use `allowedOriginURIs`.
  32  */
  33 ChromeUtils.defineLazyGetter(lazy, "allowedOrigins", () =>
  34   lazy.RemoteAgent.allowOrigins !== null ? lazy.RemoteAgent.allowOrigins : []
  35 );
  36
  37 ChromeUtils.defineLazyGetter(lazy, "allowedOriginURIs", () => {
  38   return lazy.allowedOrigins
  39     .map(origin => {
  40       try {
  41         const originURI = Services.io.newURI(origin);
  42         // Make sure to read host/port/scheme as those getters could throw for
  43         // invalid URIs.
  44         return {
  45           host: originURI.host,
  46           port: originURI.port,
  47           scheme: originURI.scheme,
  48         };
  49       } catch (e) {
  50         return null;
  51       }
  52     })
  53     .filter(uri => uri !== null);
  54 });
  55
  56 /**
  57  * Write a string of bytes to async output stream
  58  * and return promise that resolves once all data has been written.
  59  * Doesn't do any UTF-16/UTF-8 conversion.
  60  * The string is treated as an array of bytes.
  61  */
  62 function writeString(output, data) {
  63   return new Promise((resolve, reject) => {
  64     const wait = () => {
  65       if (data.length === 0) {
  66         resolve();
  67         return;
  68       }
  69
  70       output.asyncWait(
  71         () => {
  72           try {
  73             const written = output.write(data, data.length);
  74             data = data.slice(written);
  75             wait();
  76           } catch (ex) {
  77             reject(ex);
  78           }
  79         },
  80         0,
  81         0,
  82         lazy.threadManager.currentThread
  83       );
  84     };
  85
  86     wait();
  87   });
  88 }
  89
  90 /**
  91  * Write HTTP response with headers (array of strings) and body
  92  * to async output stream.
  93  */
  94 function writeHttpResponse(output, headers, body = "") {
  95   headers.push(`Content-Length: ${body.length}`);
  96
  97   const s = headers.join("\r\n") + `\r\n\r\n${body}`;
  98   return writeString(output, s);
  99 }
 100
 101 /**
 102  * Check if the provided URI's host is an IP address.
 103  *
 104  * @param {nsIURI} uri
 105  *     The URI to check.
 106  * @returns {boolean}
 107  */
 108 function isIPAddress(uri) {
 109   try {
 110     // getBaseDomain throws an explicit error if the uri host is an IP address.
 111     Services.eTLD.getBaseDomain(uri);
 112   } catch (e) {
 113     return e.result == Cr.NS_ERROR_HOST_IS_IP_ADDRESS;
 114   }
 115   return false;
 116 }
 117
 118 function isHostValid(hostHeader) {
 119   try {
 120     // Might throw both when calling newURI or when accessing the host/port.
 121     const hostUri = Services.io.newURI(`https://${hostHeader}`);
 122     const { host, port } = hostUri;
 123     const isHostnameValid =
 124       isIPAddress(hostUri) || lazy.RemoteAgent.allowHosts.includes(host);
 125     // For nsIURI a port value of -1 corresponds to the protocol's default port.
 126     const isPortValid = [-1, lazy.RemoteAgent.port].includes(port);
 127     return isHostnameValid && isPortValid;
 128   } catch (e) {
 129     return false;
 130   }
 131 }
 132
 133 function isOriginValid(originHeader) {
 134   if (originHeader === undefined) {
 135     // Always accept no origin header.
 136     return true;
 137   }
 138
 139   // Special case "null" origins, used for privacy sensitive or opaque origins.
 140   if (originHeader === "null") {
 141     return lazy.allowedOrigins.includes("null");
 142   }
 143
 144   try {
 145     // Extract the host, port and scheme from the provided origin header.
 146     const { host, port, scheme } = Services.io.newURI(originHeader);
 147     // Check if any allowed origin matches the provided host, port and scheme.
 148     return lazy.allowedOriginURIs.some(
 149       uri => uri.host === host && uri.port === port && uri.scheme === scheme
 150     );
 151   } catch (e) {
 152     // Reject invalid origin headers
 153     return false;
 154   }
 155 }
 156
 157 /**
 158  * Process the WebSocket handshake headers and return the key to be sent in
 159  * Sec-WebSocket-Accept response header.
 160  */
 161 function processRequest({ requestLine, headers }) {
 162   if (!isOriginValid(headers.get("origin"))) {
 163     lazy.logger.debug(
 164       `Incorrect Origin header, allowed origins: [${lazy.allowedOrigins}]`
 165     );
 166     throw new Error(
 167       `The handshake request has incorrect Origin header ${headers.get(
 168         "origin"
 169       )}`
 170     );
 171   }
 172
 173   if (!isHostValid(headers.get("host"))) {
 174     lazy.logger.debug(
 175       `Incorrect Host header, allowed hosts: [${lazy.RemoteAgent.allowHosts}]`
 176     );
 177     throw new Error(
 178       `The handshake request has incorrect Host header ${headers.get("host")}`
 179     );
 180   }
 181
 182   const method = requestLine.split(" ")[0];
 183   if (method !== "GET") {
 184     throw new Error("The handshake request must use GET method");
 185   }
 186
 187   const upgrade = headers.get("upgrade");
 188   if (!upgrade || upgrade.toLowerCase() !== "websocket") {
 189     throw new Error(
 190       `The handshake request has incorrect Upgrade header: ${upgrade}`
 191     );
 192   }
 193
 194   const connection = headers.get("connection");
 195   if (
 196     !connection ||
 197     !connection
 198       .split(",")
 199       .map(t => t.trim().toLowerCase())
 200       .includes("upgrade")
 201   ) {
 202     throw new Error("The handshake request has incorrect Connection header");
 203   }
 204
 205   const version = headers.get("sec-websocket-version");
 206   if (!version || version !== "13") {
 207     throw new Error(
 208       "The handshake request must have Sec-WebSocket-Version: 13"
 209     );
 210   }
 211
 212   // Compute the accept key
 213   const key = headers.get("sec-websocket-key");
 214   if (!key) {
 215     throw new Error(
 216       "The handshake request must have a Sec-WebSocket-Key header"
 217     );
 218   }
 219
 220   return { acceptKey: computeKey(key) };
 221 }
 222
 223 function computeKey(key) {
 224   const str = `${key}258EAFA5-E914-47DA-95CA-C5AB0DC85B11`;
 225   const data = Array.from(str, ch => ch.charCodeAt(0));
 226   const hash = new lazy.CryptoHash("sha1");
 227   hash.update(data, data.length);
 228   return hash.finish(true);
 229 }
 230
 231 /**
 232  * Perform the server part of a WebSocket opening handshake
 233  * on an incoming connection.
 234  */
 235 async function serverHandshake(request, output) {
 236   try {
 237     // Check and extract info from the request
 238     const { acceptKey } = processRequest(request);
 239
 240     // Send response headers
 241     await writeHttpResponse(output, [
 242       "HTTP/1.1 101 Switching Protocols",
 243       "Server: httpd.js",
 244       "Upgrade: websocket",
 245       "Connection: Upgrade",
 246       `Sec-WebSocket-Accept: ${acceptKey}`,
 247     ]);
 248   } catch (error) {
 249     // Send error response in case of error
 250     await writeHttpResponse(
 251       output,
 252       [
 253         "HTTP/1.1 400 Bad Request",
 254         "Server: httpd.js",
 255         "Content-Type: text/plain",
 256       ],
 257       error.message
 258     );
 259
 260     throw error;
 261   }
 262 }
 263
 264 async function createWebSocket(transport, input, output) {
 265   const transportProvider = {
 266     setListener(upgradeListener) {
 267       // onTransportAvailable callback shouldn't be called synchronously
 268       lazy.executeSoon(() => {
 269         upgradeListener.onTransportAvailable(transport, input, output);
 270       });
 271     },
 272   };
 273
 274   return new Promise((resolve, reject) => {
 275     const socket = WebSocket.createServerWebSocket(
 276       null,
 277       [],
 278       transportProvider,
 279       ""
 280     );
 281     socket.addEventListener("close", () => {
 282       input.close();
 283       output.close();
 284     });
 285
 286     socket.onopen = () => resolve(socket);
 287     socket.onerror = err => reject(err);
 288   });
 289 }
 290
 291 /** Upgrade an existing HTTP request from httpd.js to WebSocket. */
 292 async function upgrade(request, response) {
 293   // handle response manually, allowing us to send arbitrary data
 294   response._powerSeized = true;
 295
 296   const { transport, input, output } = response._connection;
 297
 298   lazy.logger.info(
 299     `Perform WebSocket upgrade for incoming connection from ${transport.host}:${transport.port}`
 300   );
 301
 302   const headers = new Map();
 303   for (let [key, values] of Object.entries(request._headers._headers)) {
 304     headers.set(key, values.join("\n"));
 305   }
 306   const convertedRequest = {
 307     requestLine: `${request.method} ${request.path}`,
 308     headers,
 309   };
 310   await serverHandshake(convertedRequest, output);
 311
 312   return createWebSocket(transport, input, output);
 313 }
 314
 315 export const WebSocketHandshake = { upgrade };