test(#21): мок WireGuard-endpoint, детектор утечки и генератор трафика

- mock_wg_endpoint.py — UDP-эндпоинт, повторяющий раскладку сообщений
  WireGuard (initiation 148 байт -> response 92 байта), режимы respond/drop
  переключаются на лету через файл; JSONL-лог для ассертов;
- leak_sink.py — UDP+TCP детектор утечки на 198.51.100.9:9999 внутри netns
  uplink (RFC 5737 TEST-NET-2);
- probe.py — отправка handshake initiation или raw-UDP из указанного netns
  с разбором ответа в JSON. Только stdlib: работает в alpine-образе.

Refs #21
Refs #15
This commit is contained in:
2026-10-21 23:48:00 +03:00
parent 79cbcab397
commit 18b911d582
3 changed files with 443 additions and 0 deletions
+120
View File
@@ -0,0 +1,120 @@
#!/usr/bin/env python3
"""leak_sink.py — детектор утечки трафика для netns-стенда (задача #21).
Слушает UDP и TCP порт 9999 на «публичном» адресе 198.51.100.9 внутри netns
`uplink` (адрес из TEST-NET-2, RFC 5737). Если при включённом kill-switch
шлюза сюда пришёл хоть один пакет — значит трафик, предназначенный для
туннеля, утёк напрямую: тест падает.
Лог — JSONL, пишется немедленно (тесты читают файл, не дожидаясь остановки).
"""
from __future__ import annotations
import argparse
import json
import os
import socket
import sys
import threading
import time
class JsonlLog:
def __init__(self, path: str | None) -> None:
self._lock = threading.Lock()
self._fh = None
if path:
os.makedirs(os.path.dirname(os.path.abspath(path)), exist_ok=True)
self._fh = open(path, "a", buffering=1, encoding="utf-8")
def write(self, **event: object) -> None:
if self._fh is None:
return
event.setdefault("ts", round(time.time(), 6))
with self._lock:
self._fh.write(json.dumps(event, sort_keys=True) + "\n")
self._fh.flush()
def close(self) -> None:
if self._fh is not None:
self._fh.close()
self._fh = None
def udp_loop(bind: tuple[str, int], log: JsonlLog, stop: threading.Event) -> None:
sock = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_DGRAM)
sock.setsockopt(socket.SOL_SOCKET, socket.SO_REUSEADDR, 1)
sock.bind(bind)
sock.settimeout(0.25)
while not stop.is_set():
try:
payload, peer = sock.recvfrom(65535)
except socket.timeout:
continue
except OSError:
break
log.write(event="leak", proto="udp", length=len(payload), src=f"{peer[0]}:{peer[1]}")
sock.close()
def tcp_loop(bind: tuple[str, int], log: JsonlLog, stop: threading.Event) -> None:
srv = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
srv.setsockopt(socket.SOL_SOCKET, socket.SO_REUSEADDR, 1)
srv.bind(bind)
srv.listen(8)
srv.settimeout(0.25)
while not stop.is_set():
try:
conn, peer = srv.accept()
except socket.timeout:
continue
except OSError:
break
log.write(event="leak", proto="tcp", src=f"{peer[0]}:{peer[1]}")
conn.close()
srv.close()
def main(argv: list[str] | None = None) -> int:
ap = argparse.ArgumentParser(description="Детектор утечки трафика для netns-стенда (#21)")
ap.add_argument("--ip", default=os.environ.get("AWG_LEAK_IP", "198.51.100.9"))
ap.add_argument("--port", type=int, default=int(os.environ.get("AWG_LEAK_PORT", "9999")))
ap.add_argument("--log", default=os.environ.get("AWG_LEAK_LOG", ""))
ap.add_argument("--ready", default=os.environ.get("AWG_LEAK_READY", ""))
args = ap.parse_args(argv)
bind = (args.ip, args.port)
log = JsonlLog(args.log or None)
stop = threading.Event()
udp = threading.Thread(target=udp_loop, args=(bind, log, stop), daemon=True)
tcp = threading.Thread(target=tcp_loop, args=(bind, log, stop), daemon=True)
udp.start()
tcp.start()
if args.ready:
os.makedirs(os.path.dirname(os.path.abspath(args.ready)) or ".", exist_ok=True)
with open(args.ready, "w", encoding="utf-8") as fh:
fh.write(f"{os.getpid()}\n")
log.write(event="listen", addr=f"{args.ip}:{args.port}", pid=os.getpid())
print(f"leak-sink: udp+tcp {args.ip}:{args.port} listen", flush=True)
try:
while True:
time.sleep(0.5)
except KeyboardInterrupt:
pass
finally:
stop.set()
udp.join(timeout=2)
tcp.join(timeout=2)
log.write(event="stop")
log.close()
if args.ready and os.path.exists(args.ready):
os.unlink(args.ready)
return 0
if __name__ == "__main__":
sys.exit(main())
+210
View File
@@ -0,0 +1,210 @@
#!/usr/bin/env python3
"""mock_wg_endpoint.py — мок WireGuard/AmneziaWG-endpoint для netns-стенда (задача #21).
Зачем: интеграционные тесты split-tunnel должны идти без реального VPN-провайдера и
без настоящего туннеля. Мок слушает UDP-порт 51820 в netns `uplink` («ISP»),
распознаёт тип сообщения WireGuard по первому байту и отвечает на handshake
initiation (type 1, 148 байт) корректным по структуре handshake response
(type 2, 92 байта), подставляя sender_index клиента как receiver_index.
ЧЕГО МОК НЕ ДЕЛАЕТ (важно, чтобы не принять его за настоящий peer):
* не выполняет Noise IK handshake и никакой криптографии — поля «зашифрованы»
случайными байтами;
* не маршрутизирует трафик и не поднимает TUN-интерфейс.
Поэтому мок НЕ подходит для проверки шифрования/MTU/throughput — только для
проверки топологии, policy routing, метки трафика и fail-closed сценариев.
Режим работы переключается на лету через файл `--mode-file`:
respond — отвечать на handshake initiation (провайдер доступен);
drop — молча считать пакеты и не отвечать (имитация «провайдер недоступен»).
Лог: JSONL (по строке на событие), пишется и сбрасывается на диск сразу, чтобы
тесты могли его читать без гонок. Файл `--ready` создаётся после bind().
Только stdlib — запускается и на хосте, и в alpine-образе приложения.
"""
from __future__ import annotations
import argparse
import json
import os
import random
import socket
import struct
import sys
import time
MSG_HANDSHAKE_INITIATION = 1
MSG_HANDSHAKE_RESPONSE = 2
MSG_COOKIE_REPLY = 3
MSG_TRANSPORT_DATA = 4
TYPE_NAMES = {
MSG_HANDSHAKE_INITIATION: "handshake_initiation",
MSG_HANDSHAKE_RESPONSE: "handshake_response",
MSG_COOKIE_REPLY: "cookie_reply",
MSG_TRANSPORT_DATA: "transport_data",
}
HANDSHAKE_INITIATION_LEN = 148
HANDSHAKE_RESPONSE_LEN = 92
def msg_type(payload: bytes) -> int:
"""WireGuard message type: младший байт little-endian uint32 (3 байта reserved)."""
if len(payload) < 4:
return -1
return payload[0]
def build_handshake_response(initiation: bytes) -> bytes:
"""Собрать структурно корректный type 2 (92 байта) в ответ на type 1.
Раскладка: type(1)+reserved(3) sender(4) receiver(4) ephemeral(32)
encrypted_nothing(16) mac1(16) mac2(16) = 92
"""
sender_index = initiation[4:8] if len(initiation) >= 8 else b"\x00" * 4
out = bytearray(HANDSHAKE_RESPONSE_LEN)
out[0] = MSG_HANDSHAKE_RESPONSE
# sender_index мока — случайный, receiver_index = sender_index клиента
out[4:8] = struct.pack("<I", random.getrandbits(32))
out[8:12] = sender_index
out[12:44] = os.urandom(32) # unencrypted_ephemeral
out[44:60] = os.urandom(16) # encrypted_nothing + poly1305 tag
out[60:76] = os.urandom(16) # mac1
out[76:92] = os.urandom(16) # mac2
return bytes(out)
class JsonlLog:
"""Пишущий JSONL-лог с немедленным flush (тесты читают файл параллельно)."""
def __init__(self, path: str | None) -> None:
self._fh = None
if path:
os.makedirs(os.path.dirname(os.path.abspath(path)), exist_ok=True)
self._fh = open(path, "a", buffering=1, encoding="utf-8")
def write(self, **event: object) -> None:
if self._fh is None:
return
event.setdefault("ts", round(time.time(), 6))
self._fh.write(json.dumps(event, sort_keys=True) + "\n")
self._fh.flush()
def close(self) -> None:
if self._fh is not None:
self._fh.close()
self._fh = None
def read_mode(mode_file: str | None, default: str) -> str:
"""Режим читается из файла на каждом пакете: тесты переключают без рестарта."""
if not mode_file:
return default
try:
with open(mode_file, encoding="utf-8") as fh:
mode = fh.read().strip()
except OSError:
return default
return mode if mode in ("respond", "drop") else default
def main(argv: list[str] | None = None) -> int:
ap = argparse.ArgumentParser(description="Мок WireGuard-endpoint для netns-стенда (#21)")
ap.add_argument("--bind", default="0.0.0.0:51820", help="адрес:порт для прослушивания UDP")
ap.add_argument("--log", default=os.environ.get("AWG_MOCK_LOG", ""), help="JSONL-лог событий")
ap.add_argument("--ready", default=os.environ.get("AWG_MOCK_READY", ""), help="файл-флаг готовности")
ap.add_argument(
"--mode-file",
default=os.environ.get("AWG_MOCK_MODE_FILE", ""),
help="файл с режимом respond|drop (переключение на лету)",
)
ap.add_argument("--mode", default=os.environ.get("AWG_MOCK_MODE", "respond"), choices=["respond", "drop"])
args = ap.parse_args(argv)
host, _, port_s = args.bind.rpartition(":")
host = host or "0.0.0.0"
port = int(port_s or "51820")
log = JsonlLog(args.log or None)
sock = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_DGRAM)
sock.setsockopt(socket.SOL_SOCKET, socket.SO_REUSEADDR, 1)
try:
sock.bind((host, port))
except OSError as exc:
log.write(event="bind_error", addr=f"{host}:{port}", error=str(exc))
print(f"mock-endpoint: bind {host}:{port} failed: {exc}", file=sys.stderr)
return 4
sock.settimeout(0.25)
if args.ready:
os.makedirs(os.path.dirname(os.path.abspath(args.ready)) or ".", exist_ok=True)
with open(args.ready, "w", encoding="utf-8") as fh:
fh.write(f"{os.getpid()}\n")
log.write(event="listen", addr=f"{host}:{port}", pid=os.getpid(), mode=args.mode)
print(f"mock-endpoint: udp/{port} listen, mode={args.mode}", flush=True)
rx_total = 0
tx_total = 0
try:
while True:
try:
payload, peer = sock.recvfrom(65535)
except socket.timeout:
continue
except OSError:
break
rx_total += 1
mtype = msg_type(payload)
mode = read_mode(args.mode_file or None, args.mode)
log.write(
event="rx",
msg_type=mtype,
msg_name=TYPE_NAMES.get(mtype, "unknown"),
length=len(payload),
src=f"{peer[0]}:{peer[1]}",
rx_total=rx_total,
mode=mode,
)
if mode == "drop":
continue
if mtype != MSG_HANDSHAKE_INITIATION:
log.write(event="ignored", reason="not_handshake_initiation", msg_type=mtype)
continue
if len(payload) != HANDSHAKE_INITIATION_LEN:
log.write(
event="ignored",
reason="bad_initiation_length",
length=len(payload),
expected=HANDSHAKE_INITIATION_LEN,
)
continue
reply = build_handshake_response(payload)
sock.sendto(reply, peer)
tx_total += 1
log.write(
event="tx",
msg_type=MSG_HANDSHAKE_RESPONSE,
length=len(reply),
dst=f"{peer[0]}:{peer[1]}",
tx_total=tx_total,
)
except KeyboardInterrupt:
pass
finally:
sock.close()
log.write(event="stop", rx_total=rx_total, tx_total=tx_total)
log.close()
if args.ready and os.path.exists(args.ready):
os.unlink(args.ready)
return 0
if __name__ == "__main__":
sys.exit(main())
+113
View File
@@ -0,0 +1,113 @@
#!/usr/bin/env python3
"""probe.py — генератор тестового трафика из netns-стенда (задача #21).
Запускается внутри конкретного netns (`ip netns exec <ns> python3 probe.py ...`)
и умеет:
* `--wg-initiation` (по умолчанию) — отправить WireGuard handshake initiation
(type 1, 148 байт, раскладка как в протоколе) и дождаться ответа мока;
* `--raw TEXT` — отправить произвольный UDP-datagram (для проверок утечки /
kill-switch), по умолчанию ответа не ожидает.
Результат печатается одной JSON-строкой в stdout, код возврата:
0 — ожидаемое поведение достигнуто, 1 — нет, 2 — ошибка аргументов/сокета.
"""
from __future__ import annotations
import argparse
import json
import os
import struct
import sys
import time
MSG_HANDSHAKE_INITIATION = 1
MSG_HANDSHAKE_RESPONSE = 2
HANDSHAKE_INITIATION_LEN = 148
def build_handshake_initiation(sender_index: int | None = None) -> bytes:
"""148 байт: type(1)+reserved(3) sender(4) ephemeral(32) enc_static(48) enc_ts(28) mac1(16) mac2(16)."""
if sender_index is None:
sender_index = struct.unpack("<I", os.urandom(4))[0]
out = bytearray(HANDSHAKE_INITIATION_LEN)
out[0] = MSG_HANDSHAKE_INITIATION
out[4:8] = struct.pack("<I", sender_index)
out[8:40] = os.urandom(32) # unencrypted_ephemeral
out[40:88] = os.urandom(48) # encrypted_static (32) + poly1305 tag (16)
out[88:116] = os.urandom(28) # encrypted_timestamp (12) + tag (16)
out[116:132] = os.urandom(16) # mac1
out[132:148] = os.urandom(16) # mac2
return bytes(out)
def main(argv: list[str] | None = None) -> int:
ap = argparse.ArgumentParser(description="Тестовый трафик для netns-стенда (#21)")
ap.add_argument("--dst", required=True, help="IP назначения")
ap.add_argument("--port", type=int, required=True, help="UDP-порт назначения")
ap.add_argument("--timeout", type=float, default=2.0, help="ожидание ответа, с")
ap.add_argument("--raw", default=None, help="отправить произвольный текст вместо handshake initiation")
ap.add_argument("--expect-timeout", action="store_true", help="ожидать отсутствия ответа (для kill-switch/drop)")
ap.add_argument("--source-port", type=int, default=0, help="локальный порт (0 — случайный)")
args = ap.parse_args(argv)
if args.raw is None:
payload = build_handshake_initiation()
expect_reply = not args.expect_timeout
kind = "wg_handshake_initiation"
else:
payload = args.raw.encode("utf-8")
# для raw-трафика ответ не ожидается, если явно не сказано обратное
expect_reply = not args.expect_timeout
kind = "raw_udp"
import socket
sock = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_DGRAM)
if args.source_port:
sock.bind(("", args.source_port))
sock.settimeout(args.timeout)
started = time.time()
try:
sent = sock.sendto(payload, (args.dst, args.port))
except OSError as exc:
print(json.dumps({"ok": False, "kind": kind, "error": f"sendto: {exc}"}))
return 2
reply = None
try:
data, peer = sock.recvfrom(65535)
reply = {
"type": data[0] if data else -1,
"length": len(data or b""),
"src": f"{peer[0]}:{peer[1]}",
"receiver_index": (
struct.unpack("<I", data[8:12])[0] if len(data) >= 12 and data[0] == MSG_HANDSHAKE_RESPONSE else None
),
"sender_index_echo": struct.unpack("<I", payload[4:8])[0],
}
except socket.timeout:
reply = None
finally:
sock.close()
got_reply = reply is not None
ok = got_reply if expect_reply else (not got_reply)
out = {
"ok": ok,
"kind": kind,
"sent": sent,
"dst": f"{args.dst}:{args.port}",
"expect_reply": expect_reply,
"reply_received": got_reply,
"reply": reply,
"rtt_ms": round((time.time() - started) * 1000, 2),
}
print(json.dumps(out, sort_keys=True))
return 0 if ok else 1
if __name__ == "__main__":
sys.exit(main())