tinc-vpn.org Git - tinc/blob - src/encr.c

   1 /*
   2     encr.c -- everything that deals with encryption
   3     Copyright (C) 1998,1999,2000 Ivo Timmermans <zarq@iname.com>
   4
   5     This program is free software; you can redistribute it and/or modify
   6     it under the terms of the GNU General Public License as published by
   7     the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
   8     (at your option) any later version.
   9
  10     This program is distributed in the hope that it will be useful,
  11     but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  12     MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
  13     GNU General Public License for more details.
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  15     You should have received a copy of the GNU General Public License
  16     along with this program; if not, write to the Free Software
  17     Foundation, Inc., 675 Mass Ave, Cambridge, MA 02139, USA.
  18 */
  19
  20 #include "config.h"
  21
  22 #include <sys/types.h>
  23
  24 #include <ctype.h>
  25 #include <stdio.h>
  26 #include <stdlib.h>
  27 #include <string.h>
  28 #include <syslog.h>
  29 #include <sys/socket.h>
  30 #include <sys/time.h>
  31
  32 #ifdef HAVE_GMP_H
  33 # include <gmp.h>
  34 #else
  35 # ifdef HAVE_GMP2_GMP_H
  36 #  include <gmp2/gmp.h>
  37 # endif
  38 #endif
  39
  40 #include <utils.h>
  41 #include <xalloc.h>
  42
  43 #include <cipher.h>
  44
  45 #include "conf.h"
  46 #include "encr.h"
  47 #include "net.h"
  48 #include "protocol.h"
  49
  50 #define ENCR_GENERATOR "0xd"
  51 #define ENCR_PRIME "0x7fffffffffffffffffffffffffffffff" /* Mersenne :) */
  52
  53 char text_key[1000];
  54 char *my_public_key_base36;
  55 int key_inited = 0, encryption_keylen;
  56 mpz_t my_private_key, my_public_key, generator, shared_prime;
  57 int my_key_expiry = (time_t)(-1);
  58
  59 static char* mypassphrase;
  60 static int mypassphraselen;
  61
  62 int char_hex_to_bin(int c)
  63 {
  64   if(isdigit(c))
  65     return c - '0';
  66   else
  67     return tolower(c) - 'a' + 10;
  68 }
  69
  70 int str_hex_to_bin(unsigned char *bin, unsigned char *hex)
  71 {
  72   int i = 0, j = 0, l = strlen(hex);
  73 cp
  74   if(l&1)
  75     {
  76       i = j = 1;
  77       bin[0] = char_hex_to_bin(hex[0]);
  78     }
  79   for(; i < l; i+=2, j++)
  80     bin[j] = (char_hex_to_bin(hex[i]) << 4) + char_hex_to_bin(hex[i+1]);
  81 cp
  82   return j&1?j+1:j;
  83 }
  84
  85 int read_passphrase(char *which, char **out)
  86 {
  87   FILE *f;
  88   config_t const *cfg;
  89   char *filename;
  90   int size;
  91   extern char *confbase;
  92   char *pp;
  93 cp
  94   if((cfg = get_config_val(passphrasesdir)) == NULL)
  95     {
  96       filename = xmalloc(strlen(confbase)+13+strlen(which));
  97       sprintf(filename, "%spassphrases/%s", confbase, which);
  98     }
  99   else
 100     {
 101       filename = xmalloc(strlen(cfg->data.ptr)+2+strlen(which));
 102       sprintf(filename, "%s/%s", (char*)cfg->data.ptr, which);
 103     }
 104
 105   if((f = fopen(filename, "rb")) == NULL)
 106     {
 107       syslog(LOG_ERR, "Could not open %s: %m", filename);
 108       return -1;
 109     }
 110
 111   fscanf(f, "%d ", &size);
 112   if(size < 1 || size > (1<<15))
 113     {
 114       syslog(LOG_ERR, "Illegal passphrase in %s; size would be %d", filename, size);
 115       return -1;
 116     }
 117   size >>= 2; /* bits->nibbles */
 118   pp = xmalloc(size+2);
 119   fgets(pp, size+1, f);
 120   fclose(f);
 121
 122   *out = xmalloc(size);
 123 cp
 124   return str_hex_to_bin(*out, pp);
 125 }
 126
 127 int read_my_passphrase(void)
 128 {
 129 cp
 130   if((mypassphraselen = read_passphrase("local", &mypassphrase)) < 0)
 131     return -1;
 132 cp
 133   return 0;
 134 }
 135
 136 int generate_private_key(void)
 137 {
 138   FILE *f;
 139   int i;
 140   char *s;
 141   config_t const *cfg;
 142 cp
 143   if((cfg = get_config_val(keyexpire)) == NULL)
 144     my_key_expiry = (time_t)(time(NULL) + 3600);
 145   else
 146     my_key_expiry = (time_t)(time(NULL) + cfg->data.val);
 147
 148   syslog(LOG_NOTICE, "Generating %d bits keys.", PRIVATE_KEY_BITS);
 149
 150   if((f = fopen("/dev/urandom", "r")) == NULL)
 151     {
 152       syslog(LOG_ERR, "Opening /dev/urandom failed: %m");
 153       return -1;
 154     }
 155
 156   s = xmalloc((2 * PRIVATE_KEY_LENGTH) + 1);
 157
 158   for(i = 0; i < PRIVATE_KEY_LENGTH; i++)
 159     sprintf(&s[i << 1], "%02x", fgetc(f));
 160
 161   s[2 * PRIVATE_KEY_LENGTH] = '\0';
 162
 163   mpz_set_str(my_private_key, s, 16);
 164 cp
 165   return 0;
 166 }
 167
 168 void calculate_public_key(void)
 169 {
 170 cp
 171   mpz_powm(my_public_key, generator, my_private_key, shared_prime);
 172   my_public_key_base36 = mpz_get_str(NULL, 36, my_public_key);
 173 cp
 174 }
 175
 176 unsigned char static_key[] = { 0x9c, 0xbf, 0x36, 0xa9, 0xce, 0x20, 0x1b, 0x8b, 0x67, 0x56, 0x21, 0x5d, 0x27, 0x1b, 0xd8, 0x7a };
 177
 178 int security_init(void)
 179 {
 180 cp
 181   mpz_init(my_private_key);
 182   mpz_init(my_public_key);
 183   mpz_init_set_str(shared_prime, ENCR_PRIME, 0);
 184   mpz_init_set_str(generator, ENCR_GENERATOR, 0);
 185
 186   if(read_my_passphrase() < 0)
 187     return -1;
 188   if(generate_private_key() < 0)
 189     return -1;
 190
 191   if(cipher_init(CIPHER_BLOWFISH) < 0)
 192     return -1;
 193
 194   calculate_public_key();
 195 cp
 196   return 0;
 197 }
 198
 199 void set_shared_key(char *almost_key)
 200 {
 201   char *tmp;
 202   int len;
 203   mpz_t ak, our_shared_key;
 204 cp
 205   mpz_init_set_str(ak, almost_key, 36);
 206   mpz_init(our_shared_key);
 207   mpz_powm(our_shared_key, ak, my_private_key, shared_prime);
 208
 209   tmp = mpz_get_str(NULL, 16, our_shared_key);
 210   len = str_hex_to_bin(text_key, tmp);
 211
 212   cipher_set_key(&encryption_key, len, text_key);
 213   key_inited = 1;
 214   encryption_keylen = len;
 215
 216   if(debug_lvl > 2)
 217     syslog(LOG_INFO, "Encryption key set to %s", tmp);
 218
 219   free(tmp);
 220   mpz_clear(ak);
 221   mpz_clear(our_shared_key);
 222 cp
 223 }
 224
 225
 226 void encrypt_passphrase(passphrase_t *pp)
 227 {
 228   char key[1000];
 229   char tmp[1000];
 230   unsigned char phrase[1000];
 231   int keylen;
 232   int i;
 233   BF_KEY bf_key;
 234
 235 cp
 236   mpz_get_str(tmp, 16, my_public_key);
 237   keylen = str_hex_to_bin(key, tmp);
 238
 239   cipher_set_key(&bf_key, keylen, key);
 240
 241   low_crypt_key(mypassphrase, phrase, &bf_key, mypassphraselen, BF_ENCRYPT);
 242   pp->len = ((mypassphraselen - 1) | 7) + 1;
 243   pp->phrase = xmalloc((pp->len << 1) + 1);
 244
 245   for(i = 0; i < pp->len; i++)
 246     snprintf(&(pp->phrase)[i << 1], 3, "%02x", (int)phrase[i]);
 247
 248   pp->phrase[(pp->len << 1) + 1] = '\0';
 249
 250   if(key_inited)
 251     cipher_set_key(&encryption_key, encryption_keylen, text_key);
 252 cp
 253 }
 254
 255 int verify_passphrase(conn_list_t *cl, unsigned char *his_pubkey)
 256 {
 257   char key[1000];
 258   char *tmp;
 259   unsigned char phrase[1000];
 260   int keylen, pplen;
 261   mpz_t pk;
 262   unsigned char *out;
 263   BF_KEY bf_key;
 264   char which[sizeof("123.123.123.123")+1];
 265   char *meuk;
 266 cp
 267   mpz_init_set_str(pk, his_pubkey, 36);
 268   tmp = mpz_get_str(NULL, 16, pk);
 269   keylen = str_hex_to_bin(key, tmp);
 270   out = xmalloc((cl->pp->len >> 1) + 3);
 271   pplen = str_hex_to_bin(phrase, cl->pp->phrase);
 272
 273   cipher_set_key(&bf_key, keylen, key);
 274   low_crypt_key(phrase, out, &bf_key, pplen, BF_DECRYPT);
 275   if(key_inited)
 276     cipher_set_key(&encryption_key, encryption_keylen, text_key);
 277
 278   sprintf(which, IP_ADDR_S, IP_ADDR_V(cl->vpn_ip));
 279   if((pplen = read_passphrase(which, &meuk)) < 0)
 280     return -1;
 281
 282   if(memcmp(meuk, out, pplen))
 283     return -1;
 284 cp
 285   return 0;
 286 }
 287
 288 char *make_shared_key(char *pk)
 289 {
 290   mpz_t tmp, res;
 291   char *r;
 292 cp
 293   mpz_init_set_str(tmp, pk, 36);
 294   mpz_init(res);
 295   mpz_powm(res, tmp, my_private_key, shared_prime);
 296
 297   r = mpz_get_str(NULL, 36, res);
 298
 299   mpz_clear(res);
 300   mpz_clear(tmp);
 301 cp
 302   return r;
 303 }
 304
 305 /*
 306   free a key after overwriting it
 307 */
 308 void free_key(enc_key_t *k)
 309 {
 310 cp
 311   if(!k)
 312     return;
 313   if(k->key)
 314     {
 315       memset(k->key, (char)(-1), k->length);
 316       free(k->key);
 317     }
 318   free(k);
 319 cp
 320 }
 321
 322 void recalculate_encryption_keys(void)
 323 {
 324   conn_list_t *p;
 325   char *ek;
 326 cp
 327   for(p = conn_list; p != NULL; p = p->next)
 328     {
 329       if(!p->public_key || !p->public_key->key)
 330         /* We haven't received a key from this host (yet). */
 331         continue;
 332       ek = make_shared_key(p->public_key->key);
 333       free_key(p->key);
 334       p->key = xmalloc(sizeof(*p->key));
 335       p->key->length = strlen(ek);
 336       p->key->expiry = p->public_key->expiry;
 337       p->key->key = xmalloc(strlen(ek) + 1);
 338       strcpy(p->key->key, ek);
 339     }
 340 cp
 341 }
 342
 343 void regenerate_keys(void)
 344 {
 345 cp
 346   generate_private_key();
 347   calculate_public_key();
 348   send_key_changed_all();
 349   recalculate_encryption_keys();
 350 cp
 351 }