zone.py

   1 # Copyright (c) 2014, Ralf Jung <post@ralfj.de>
   2 # All rights reserved.
   3 #
   4 # Redistribution and use in source and binary forms, with or without
   5 # modification, are permitted provided that the following conditions are met:
   6 #
   7 # 1. Redistributions of source code must retain the above copyright notice, this
   8 #    list of conditions and the following disclaimer.
   9 # 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright notice,
  10 #    this list of conditions and the following disclaimer in the documentation
  11 #    and/or other materials provided with the distribution.
  12 #
  13 # THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE COPYRIGHT HOLDERS AND CONTRIBUTORS "AS IS" AND
  14 # ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE IMPLIED
  15 # WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE ARE
  16 # DISCLAIMED. IN NO EVENT SHALL THE COPYRIGHT OWNER OR CONTRIBUTORS BE LIABLE FOR
  17 # ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL DAMAGES
  18 # (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES;
  19 # LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION) HOWEVER CAUSED AND
  20 # ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT LIABILITY, OR TORT
  21 # (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY OUT OF THE USE OF THIS
  22 # SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.
  23
  24 import re, datetime
  25 #from typing import *
  26
  27
  28 second = 1
  29 minute = 60*second
  30 hour = 60*minute
  31 day = 24*hour
  32 week = 7*day
  33
  34 REGEX_label = r'[a-zA-Z90-9]([a-zA-Z90-9-]{0,61}[a-zA-Z90-9])?' # max. 63 characters; must not start or end with hyphen
  35 REGEX_ipv4  = r'^\d{1,3}(\.\d{1,3}){3}$'
  36 REGEX_ipv6  = r'^[a-fA-F0-9]{1,4}(:[a-fA-F0-9]{1,4}){7}$'
  37
  38 def check_label(label: str) -> str:
  39     label = str(label)
  40     pattern = r'^{0}$'.format(REGEX_label)
  41     if re.match(pattern, label):
  42         return label
  43     raise Exception(label+" is not a valid label")
  44
  45 def check_hostname(name: str) -> str:
  46     name = str(name)
  47     # check hostname for validity
  48     pattern = r'^{0}(\.{0})*\.?$'.format(REGEX_label)
  49     if re.match(pattern, name):
  50         return name
  51     raise Exception(name+" is not a valid hostname")
  52
  53 def check_hex(data: str) -> str:
  54     data = str(data)
  55     if re.match('^[a-fA-F0-9]+$', data):
  56         return data
  57     raise Exception(data+" is not valid hex data")
  58
  59 def check_base64(data: str) -> str:
  60     data = str(data)
  61     if re.match('^[a-zA-Z0-9+/=]+$', data):
  62         return data
  63     raise Exception(data+" is not valid hex data")
  64
  65
  66 def check_ipv4(address: str) -> str:
  67     address = str(address)
  68     if re.match(REGEX_ipv4, address):
  69         return address
  70     raise Exception(address+" is not a valid IPv4 address")
  71
  72 def check_ipv6(address: str) -> str:
  73     address = str(address)
  74     if re.match(REGEX_ipv6, address):
  75         return address
  76     raise Exception(address+" is not a valid IPv6 address")
  77
  78 def time(time: int) -> str:
  79     if time == 0:
  80         return "0"
  81     elif time % week == 0:
  82         return str(time//week)+"w"
  83     elif time % day == 0:
  84         return str(time//day)+"d"
  85     elif time % hour == 0:
  86         return str(time//hour)+"h"
  87     elif time % minute == 0:
  88         return str(time//minute)+"m"
  89     else:
  90         return str(time)
  91
  92 def column_widths(datas: 'Sequence', widths: 'Sequence[int]'):
  93     assert len(datas) == len(widths)+1, "There must be as one more data points as widths"
  94     result = ""
  95     width_sum = 0
  96     for data, width in zip(datas, widths): # will *not* cover the last point
  97         result += str(data)+" " # add data point, and a minimal space
  98         width_sum += width
  99         if len(result) < width_sum: # add padding
 100             result += (width_sum - len(result))*" "
 101     # last data point
 102     return result+str(datas[-1])
 103
 104
 105 ## Enums
 106 class Protocol:
 107     TCP = 'tcp'
 108     UDP = 'udp'
 109
 110 class Algorithm:
 111     RSA_SHA256 = 8
 112
 113 class Digest:
 114     SHA1 = 1
 115     SHA256 = 2
 116
 117
 118 ## Record types
 119 class A:
 120     def __init__(self, address: str) -> None:
 121         self._address = check_ipv4(address)
 122
 123     def generate_rr(self, owner: str, zone: 'Zone') -> 'Any':
 124         return zone.RR(owner, 'A', self._address)
 125
 126
 127 class AAAA:
 128     def __init__(self, address: str) -> None:
 129         self._address = check_ipv6(address)
 130
 131     def generate_rr(self, owner: str, zone: 'Zone') -> 'Any':
 132         return zone.RR(owner, 'AAAA', self._address)
 133
 134
 135 class MX:
 136     def __init__(self, name: str, prio: int = 10) -> None:
 137         self._priority = int(prio)
 138         self._name = check_hostname(name)
 139
 140     def generate_rr(self, owner: str, zone: 'Zone') -> 'Any':
 141         return zone.RR(owner, 'MX', '{0} {1}'.format(self._priority, zone.abs_hostname(self._name)))
 142
 143
 144 class TXT:
 145     def __init__(self, text: str) -> None:
 146         # test for bad characters
 147         for c in ('\n', '\r', '\t'):
 148             if c in text:
 149                 raise Exception("TXT record {0} contains invalid character")
 150         # escape text
 151         for c in ('\\', '\"'):
 152             text = text.replace(c, '\\'+c)
 153         self._text = text
 154
 155     def generate_rr(self, owner:str, zone: 'Zone') -> 'Any':
 156         return zone.RR(owner, 'TXT', '"{0}"'.format(self._text))
 157
 158
 159 class DKIM(TXT): # helper class to treat DKIM more antively
 160     class Version:
 161         DKIM1 = "DKIM1"
 162
 163     class Algorithm:
 164         RSA = "rsa"
 165
 166     def __init__(self, selector, version, alg, key):
 167         self._selector = check_label(selector)
 168         version = check_label(version)
 169         alg = check_label(alg)
 170         key = check_base64(key)
 171         super().__init__("v={0}; k={1}; p={2}".format(version, alg, key))
 172
 173     def generate_rr(self, owner, zone):
 174         return super().generate_rr('{0}._domainkey.{1}'.format(self._selector, owner), zone)
 175
 176
 177 class SRV:
 178     def __init__(self, protocol: str, service: str, name: str, port: int, prio: int, weight: int) -> None:
 179         self._service = check_label(service)
 180         self._protocol = check_label(protocol)
 181         self._priority = int(prio)
 182         self._weight = int(weight)
 183         self._port = int(port)
 184         self._name = check_hostname(name)
 185
 186     def generate_rr(self, owner: str, zone: 'Zone') -> 'Any':
 187         return zone.RR('_{0}._{1}.{2}'.format(self._service, self._protocol, owner), 'SRV',
 188                        '{0} {1} {2} {3}'.format(self._priority, self._weight, self._port, zone.abs_hostname(self._name)))
 189
 190
 191 class TLSA:
 192     class Usage:
 193         CA = 0 # certificate must pass the usual CA check, with the CA specified by the TLSA record
 194         EndEntity_PlusCAs = 1 # the certificate must match the TLSA record *and* pass the usual CA check
 195         TrustAnchor = 2 # the certificate must pass a check with the TLSA record giving the (only) trust anchor
 196         EndEntity = 3 # the certificate must match the TLSA record
 197
 198     class Selector:
 199         Full = 0
 200         SubjectPublicKeyInfo = 1
 201
 202     class MatchingType:
 203         Exact = 0
 204         SHA256 = 1
 205         SHA512 = 2
 206
 207     def __init__(self, protocol: str, port: int, usage: int, selector: int, matching_type: int, data: str) -> None:
 208         self._port = int(port)
 209         self._protocol = str(protocol)
 210         self._usage = int(usage)
 211         self._selector = int(selector)
 212         self._matching_type = int(matching_type)
 213         self._data = check_hex(data)
 214
 215     def generate_rr(self, owner: str, zone: 'Zone') -> 'Any':
 216         return zone.RR('_{0}._{1}.{2}'.format(self._port, self._protocol, owner), 'TLSA', '{0} {1} {2} {3}'.format(self._usage, self._selector, self._matching_type, self._data))
 217
 218
 219 class CNAME:
 220     def __init__(self, name: str) -> None:
 221         self._name = check_hostname(name)
 222
 223     def generate_rr(self, owner: str, zone: 'Zone') -> 'Any':
 224         return zone.RR(owner, 'CNAME', zone.abs_hostname(self._name))
 225
 226
 227 class NS:
 228     def __init__(self, name: str) -> None:
 229         self._name = check_hostname(name)
 230
 231     def generate_rr(self, owner: str, zone: 'Zone') -> 'Any':
 232         return zone.RR(owner, 'NS', zone.abs_hostname(self._name))
 233
 234
 235 class DS:
 236     def __init__(self, tag: int, alg: int, digest: int, key: str) -> None:
 237         self._tag = int(tag)
 238         self._key = check_hex(key)
 239         self._alg = int(alg)
 240         self._digest = int(digest)
 241
 242     def generate_rr(self, owner: str, zone: 'Zone') -> 'Any':
 243         return zone.RR(owner, 'DS', '{0} {1} {2} {3}'.format(self._tag, self._alg, self._digest, self._key))
 244
 245 ## Higher-level classes
 246 class Name:
 247     def __init__(self, *records: 'List[Any]') -> None:
 248         self._records = records
 249
 250     def generate_rrs(self, owner: str, zone: 'Zone') -> 'Iterator':
 251         for record in self._records:
 252             # this could still be a list
 253             if isinstance(record, list):
 254                 for subrecord in record:
 255                     yield subrecord.generate_rr(owner, zone)
 256             else:
 257                 yield record.generate_rr(owner, zone)
 258
 259
 260 def CName(name: str) -> Name:
 261     return Name(CNAME(name))
 262
 263
 264 def Delegation(name: str) -> Name:
 265     return Name(NS(name))
 266
 267
 268 def SecureDelegation(name: str, tag: int, alg: int, digest: int, key: str) -> Name:
 269     return Name(NS(name), DS(tag, alg, digest, key))
 270
 271
 272 class Zone:
 273     def __init__(self, name: str, serialfile: str, mail: str, NS: 'List[str]', TTLs: 'Dict[str, int]',
 274                  secondary_refresh: int, secondary_retry: int, secondary_expire: int,
 275                  domains: 'Dict[str, Any]') -> None:
 276         if not name.endswith('.'): raise Exception("Expected an absolute hostname")
 277         self._name = check_hostname(name)
 278         self._serialfile = serialfile
 279
 280         if not mail.endswith('.'): raise Exception("Mail must be absolute, end with a dot")
 281         atpos = mail.find('@')
 282         if atpos < 0 or atpos > mail.find('.'): raise Exception("Mail must contain an @ before the first dot")
 283         self._mail = check_hostname(mail.replace('@', '.', 1))
 284         self._NS = list(map(check_hostname, NS))
 285         if '' not in TTLs: raise Exception("Must give a default TTL with empty key")
 286         self._TTLs = TTLs
 287
 288         self._refresh = secondary_refresh
 289         self._retry = secondary_retry
 290         self._expire = secondary_expire
 291
 292         self._domains = domains
 293
 294     def getTTL(self, recordType: str) -> str:
 295         return self._TTLs.get(recordType, self._TTLs[''])
 296
 297     def RR(self, owner: str, recordType: str, data: str) -> str:
 298         '''generate given RR, in textual representation'''
 299         assert re.match(r'^[A-Z]+$', recordType), "got invalid record type"
 300         return column_widths((self.abs_hostname(owner), time(self.getTTL(recordType)), recordType, data), (32, 8, 8))
 301
 302     def abs_hostname(self, name):
 303         if name == '':
 304             raise Exception("Empty domain name is not valid")
 305         if name == '.' or name == '@':
 306             return self._name
 307         if name.endswith('.'):
 308             return name
 309         return name+"."+self._name
 310
 311     def inc_serial(self) -> int:
 312         # get serial
 313         cur_serial = 0
 314         try:
 315             with open(self._serialfile) as f:
 316                 cur_serial = int(f.read())
 317         except (OSError, IOError): # FileNotFoundError has been added in Python 3.3
 318             pass
 319         # increment serial
 320         cur_serial += 1
 321         # save serial
 322         with open(self._serialfile, 'w') as f:
 323             f.write(str(cur_serial))
 324         # be done
 325         return cur_serial
 326
 327     def generate_rrs(self) -> 'Iterator':
 328         # SOA record
 329         serial = self.inc_serial()
 330         yield self.RR(self._name, 'SOA',
 331                       ('{NS} {mail} {serial} {refresh} {retry} {expire} {NX_TTL}'+
 332                       ' ; primns mail serial refresh retry expire NX_TTL').format(
 333                           NS=self.abs_hostname(self._NS[0]), mail=self._mail, serial=serial,
 334                           refresh=time(self._refresh), retry=time(self._retry), expire=time(self._expire),
 335                           NX_TTL=time(self.getTTL('NX')))
 336                       )
 337         # NS records
 338         for name in self._NS:
 339             yield NS(name).generate_rr(self._name, self)
 340         # all the rest
 341         for name in sorted(self._domains.keys(), key=lambda s: list(reversed(s.split('.')))):
 342             for rr in self._domains[name].generate_rrs(name, self):
 343                 yield rr
 344
 345     def write(self) -> None:
 346         print(";; {0} zone file, generated by zonemaker <https://www.ralfj.de/projects/zonemaker> on {1}".format(self._name, datetime.datetime.now()))
 347         for rr in self.generate_rrs():
 348             print(rr)