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 one more data points as there are 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 def concatenate(root, path):
 105     if path == '' or root == '':
 106         raise Exception("Empty domain name is not valid")
 107     if path == '@':
 108         return root
 109     if root == '@' or path.endswith('.'):
 110         return path
 111     return path+"."+root
 112
 113
 114 ## Enums
 115 class Protocol:
 116     TCP = 'tcp'
 117     UDP = 'udp'
 118
 119 class Algorithm:
 120     RSA_SHA256 = 8
 121
 122 class Digest:
 123     SHA1 = 1
 124     SHA256 = 2
 125
 126
 127 ## Resource records
 128 class RR:
 129     def __init__(self, path, recordType, data):
 130         '''<path> can be relative or absolute.'''
 131         assert re.match(r'^[A-Z]+$', recordType), "got invalid record type"
 132         self.path = path
 133         self.recordType = recordType
 134         self.data = data
 135         self.TTL = None
 136
 137     def mapPath(self, f):
 138         '''Run the path through f. Returns self, for nicer chaining.'''
 139         self.path = f(self.path)
 140         return self
 141
 142     def relativize(self, root):
 143         return self.mapPath(lambda path: concatenate(root, path))
 144
 145     def mapTTL(self, f):
 146         '''Run the current TTL and the recordType through f.'''
 147         self.TTL = f(self.TTL, self.recordType)
 148         return self
 149
 150     def __str__(self):
 151         return column_widths((self.path, time(self.TTL), self.recordType, self.data), (8*3, 8, 8))
 152
 153 ## Record types
 154 class A:
 155     def __init__(self, address: str) -> None:
 156         self._address = check_ipv4(address)
 157
 158     def generate_rr(self):
 159         return RR('@', 'A', self._address)
 160
 161
 162 class AAAA:
 163     def __init__(self, address: str) -> None:
 164         self._address = check_ipv6(address)
 165
 166     def generate_rr(self):
 167         return RR('@', 'AAAA', self._address)
 168
 169
 170 class MX:
 171     def __init__(self, name: str, prio: int = 10) -> None:
 172         self._priority = int(prio)
 173         self._name = check_hostname(name)
 174
 175     def generate_rr(self):
 176         return RR('@', 'MX', '{0} {1}'.format(self._priority, self._name))
 177
 178
 179 class TXT:
 180     def __init__(self, text: str) -> None:
 181         # test for bad characters
 182         for c in ('\n', '\r', '\t'):
 183             if c in text:
 184                 raise Exception("TXT record {0} contains invalid character")
 185         # escape text
 186         for c in ('\\', '\"'):
 187             text = text.replace(c, '\\'+c)
 188         self._text = text
 189
 190     def generate_rr(self):
 191         return RR('@', 'TXT', '"{0}"'.format(self._text))
 192
 193
 194 class DKIM(TXT): # helper class to treat DKIM more antively
 195     class Version:
 196         DKIM1 = "DKIM1"
 197
 198     class Algorithm:
 199         RSA = "rsa"
 200
 201     def __init__(self, selector, version, alg, key):
 202         self._selector = check_label(selector)
 203         version = check_label(version)
 204         alg = check_label(alg)
 205         key = check_base64(key)
 206         super().__init__("v={0}; k={1}; p={2}".format(version, alg, key))
 207
 208     def generate_rr(self):
 209         return super().generate_rr().relativize('{}._domainkey'.format(self._selector))
 210
 211
 212 class SRV:
 213     def __init__(self, protocol: str, service: str, name: str, port: int, prio: int, weight: int) -> None:
 214         self._service = check_label(service)
 215         self._protocol = check_label(protocol)
 216         self._priority = int(prio)
 217         self._weight = int(weight)
 218         self._port = int(port)
 219         self._name = check_hostname(name)
 220
 221     def generate_rr(self):
 222         return RR('_{}._{}'.format(self._service, self._protocol), 'SRV',
 223                        '{} {} {} {}'.format(self._priority, self._weight, self._port, self._name))
 224
 225
 226 class TLSA:
 227     class Usage:
 228         CA = 0 # certificate must pass the usual CA check, with the CA specified by the TLSA record
 229         EndEntity_PlusCAs = 1 # the certificate must match the TLSA record *and* pass the usual CA check
 230         TrustAnchor = 2 # the certificate must pass a check with the TLSA record giving the (only) trust anchor
 231         EndEntity = 3 # the certificate must match the TLSA record
 232
 233     class Selector:
 234         Full = 0
 235         SubjectPublicKeyInfo = 1
 236
 237     class MatchingType:
 238         Exact = 0
 239         SHA256 = 1
 240         SHA512 = 2
 241
 242     def __init__(self, protocol: str, port: int, usage: int, selector: int, matching_type: int, data: str) -> None:
 243         self._port = int(port)
 244         self._protocol = str(protocol)
 245         self._usage = int(usage)
 246         self._selector = int(selector)
 247         self._matching_type = int(matching_type)
 248         self._data = check_hex(data)
 249
 250     def generate_rr(self):
 251         return RR('_{}._{}'.format(self._port, self._protocol), 'TLSA', '{} {} {} {}'.format(self._usage, self._selector, self._matching_type, self._data))
 252
 253
 254 class CNAME:
 255     def __init__(self, name: str) -> None:
 256         self._name = check_hostname(name)
 257
 258     def generate_rr(self):
 259         return RR('@', 'CNAME', self._name)
 260
 261
 262 class NS:
 263     def __init__(self, name: str) -> None:
 264         self._name = check_hostname(name)
 265
 266     def generate_rr(self):
 267         return RR('@', 'NS', self._name)
 268
 269
 270 class DS:
 271     def __init__(self, tag: int, alg: int, digest: int, key: str) -> None:
 272         self._tag = int(tag)
 273         self._key = check_hex(key)
 274         self._alg = int(alg)
 275         self._digest = int(digest)
 276
 277     def generate_rr(self):
 278         return RR('@', 'DS', '{} {} {} {}'.format(self._tag, self._alg, self._digest, self._key))
 279
 280 ## Higher-level classes
 281 class Name:
 282     def __init__(self, *records: 'List[Any]') -> None:
 283         self._records = records
 284
 285     def generate_rrs(self):
 286         for record in self._records:
 287             # this could still be a list
 288             if isinstance(record, list):
 289                 for subrecord in record:
 290                     yield subrecord.generate_rr()
 291             else:
 292                 yield record.generate_rr()
 293
 294
 295 def CName(name: str) -> Name:
 296     return Name(CNAME(name))
 297
 298
 299 def Delegation(name: str) -> Name:
 300     return Name(NS(name))
 301
 302
 303 def SecureDelegation(name: str, tag: int, alg: int, digest: int, key: str) -> Name:
 304     return Name(NS(name), DS(tag, alg, digest, key))
 305
 306
 307 class Zone:
 308     def __init__(self, name: str, serialfile: str, mail: str, NS: 'List[str]', TTLs: 'Dict[str, int]',
 309                  secondary_refresh: int, secondary_retry: int, secondary_expire: int,
 310                  domains: 'Dict[str, Any]') -> None:
 311         if not name.endswith('.'): raise Exception("Expected an absolute hostname")
 312         self._name = check_hostname(name)
 313         self._serialfile = serialfile
 314
 315         if not mail.endswith('.'): raise Exception("Mail must be absolute, end with a dot")
 316         atpos = mail.find('@')
 317         if atpos < 0 or atpos > mail.find('.'): raise Exception("Mail must contain an @ before the first dot")
 318         self._mail = check_hostname(mail.replace('@', '.', 1))
 319         self._NS = list(map(check_hostname, NS))
 320         if '' not in TTLs: raise Exception("Must give a default TTL with empty key")
 321         self._TTLs = TTLs
 322
 323         self._refresh = secondary_refresh
 324         self._retry = secondary_retry
 325         self._expire = secondary_expire
 326
 327         self._domains = domains
 328
 329     def getTTL(self, TTL: int, recordType: str) -> int:
 330         if TTL is not None: return TTL
 331         # TTL is None, so get a global default
 332         return int(self._TTLs.get(recordType, self._TTLs['']))
 333
 334     def inc_serial(self) -> int:
 335         # get serial
 336         cur_serial = 0
 337         try:
 338             with open(self._serialfile) as f:
 339                 cur_serial = int(f.read())
 340         except (OSError, IOError): # FileNotFoundError has been added in Python 3.3
 341             pass
 342         # increment serial
 343         cur_serial += 1
 344         # save serial
 345         with open(self._serialfile, 'w') as f:
 346             f.write(str(cur_serial))
 347         # be done
 348         return cur_serial
 349
 350     @staticmethod
 351     def generate_rrs_from_dict(root, domains):
 352         for name in sorted(domains.keys(), key=lambda s: s.split('.')):
 353             if name.endswith('.'):
 354                 raise Exception("You are trying to add a record outside of your zone. This is not supported. Use '@' for the zone root.")
 355             domain = domains[name]
 356             name = concatenate(root, name)
 357             if isinstance(domain, dict):
 358                 for rr in Zone.generate_rrs_from_dict(name, domain):
 359                     yield rr
 360             else:
 361                 for rr in domain.generate_rrs():
 362                     yield rr.relativize(name)
 363
 364     def generate_rrs(self) -> 'Iterator':
 365         # SOA record
 366         serial = self.inc_serial()
 367         yield RR('@', 'SOA',
 368                       ('{NS} {mail} {serial} {refresh} {retry} {expire} {NX_TTL}'+
 369                       ' ; primns mail serial refresh retry expire NX_TTL').format(
 370                           NS=self._NS[0], mail=self._mail, serial=serial,
 371                           refresh=time(self._refresh), retry=time(self._retry), expire=time(self._expire),
 372                           NX_TTL=time(self.getTTL(None, 'NX')))
 373                       )
 374         # NS records
 375         for name in self._NS:
 376             yield NS(name).generate_rr()
 377         # all the rest
 378         for rr in Zone.generate_rrs_from_dict('@', self._domains):
 379             yield rr
 380
 381     def write(self) -> None:
 382         print(";; {} zone file, generated by zonemaker <https://www.ralfj.de/projects/zonemaker> on {}".format(self._name, datetime.datetime.now()))
 383         print("$ORIGIN {}".format(self._name))
 384         for rr in map(lambda rr: rr.mapTTL(self.getTTL), self.generate_rrs()):
 385             print(rr)