tinc-vpn.org Git - tinc/blob - src/pokey/protocol_auth.c

   1 /*
   2     protocol_auth.c -- handle the meta-protocol, authentication
   3     Copyright (C) 1999-2002 Ivo Timmermans <itimmermans@bigfoot.com>,
   4                   2000-2002 Guus Sliepen <guus@sliepen.warande.net>
   5
   6     This program is free software; you can redistribute it and/or modify
   7     it under the terms of the GNU General Public License as published by
   8     the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
   9     (at your option) any later version.
  10
  11     This program is distributed in the hope that it will be useful,
  12     but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  13     MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
  14     GNU General Public License for more details.
  15
  16     You should have received a copy of the GNU General Public License
  17     along with this program; if not, write to the Free Software
  18     Foundation, Inc., 675 Mass Ave, Cambridge, MA 02139, USA.
  19
  20     $Id: protocol_auth.c,v 1.2 2002/05/02 11:50:07 zarq Exp $
  21 */
  22
  23 #include "config.h"
  24
  25 #include <stdlib.h>
  26 #include <string.h>
  27 #include <stdio.h>
  28 #include <stdarg.h>
  29 #include <errno.h>
  30
  31 #include <utils.h>
  32 #include <xalloc.h>
  33 #include <avl_tree.h>
  34
  35 #include <openssl/sha.h>
  36 #include <openssl/rand.h>
  37 #include <openssl/evp.h>
  38
  39 #ifndef HAVE_RAND_PSEUDO_BYTES
  40 #define RAND_pseudo_bytes RAND_bytes
  41 #endif
  42
  43 #include "conf.h"
  44 #include "interface.h"
  45 #include "net.h"
  46 #include "netutl.h"
  47 #include "protocol.h"
  48 #include "meta.h"
  49 #include "connection.h"
  50 #include "node.h"
  51 #include "edge.h"
  52 #include "graph.h"
  53 #include "logging.h"
  54
  55 #include "system.h"
  56
  57 int send_id(connection_t *c)
  58 {
  59 cp
  60   return send_request(c, "%d %s %d", ID, myself->connection->name, myself->connection->protocol_version);
  61 }
  62
  63 int id_h(connection_t *c)
  64 {
  65   char name[MAX_STRING_SIZE];
  66   int bla;
  67 cp
  68   if(sscanf(c->buffer, "%*d "MAX_STRING" %d", name, &c->protocol_version) != 2)
  69     {
  70       syslog(LOG_ERR, _("Got bad %s from %s (%s)"), "ID", c->name, c->hostname);
  71        return -1;
  72     }
  73
  74   /* Check if identity is a valid name */
  75
  76   if(check_id(name))
  77     {
  78       syslog(LOG_ERR, _("Got bad %s from %s (%s): %s"), "ID", c->name, c->hostname, "invalid name");
  79       return -1;
  80     }
  81
  82   /* If we set c->name in advance, make sure we are connected to the right host */
  83
  84   if(c->name)
  85     {
  86       if(strcmp(c->name, name))
  87         {
  88           syslog(LOG_ERR, _("Peer %s is %s instead of %s"), c->hostname, name, c->name);
  89           return -1;
  90         }
  91     }
  92   else
  93     c->name = xstrdup(name);
  94
  95   /* Check if version matches */
  96
  97   if(c->protocol_version != myself->connection->protocol_version)
  98     {
  99       syslog(LOG_ERR, _("Peer %s (%s) uses incompatible version %d"),
 100              c->name, c->hostname, c->protocol_version);
 101       return -1;
 102     }
 103
 104   if(bypass_security)
 105     {
 106       if(!c->config_tree)
 107         init_configuration(&c->config_tree);
 108       c->allow_request = ACK;
 109       return send_ack(c);
 110     }
 111
 112   if(!c->config_tree)
 113     {
 114       init_configuration(&c->config_tree);
 115
 116       if((bla = read_connection_config(c)))
 117         {
 118           syslog(LOG_ERR, _("Peer %s had unknown identity (%s)"), c->hostname, c->name);
 119           return -1;
 120         }
 121     }
 122
 123   if(read_rsa_public_key(c))
 124     {
 125       return -1;
 126     }
 127
 128   /* Check some options */
 129
 130   if((get_config_bool(lookup_config(c->config_tree, "IndirectData"), &bla) && bla) || myself->options & OPTION_INDIRECT)
 131         c->options |= OPTION_INDIRECT;
 132
 133   if((get_config_bool(lookup_config(c->config_tree, "TCPOnly"), &bla) && bla) || myself->options & OPTION_TCPONLY)
 134         c->options |= OPTION_TCPONLY | OPTION_INDIRECT;
 135
 136   c->allow_request = METAKEY;
 137 cp
 138   return send_metakey(c);
 139 }
 140
 141 int send_metakey(connection_t *c)
 142 {
 143   char buffer[MAX_STRING_SIZE];
 144   int len, x;
 145 cp
 146   len = RSA_size(c->rsa_key);
 147
 148   /* Allocate buffers for the meta key */
 149
 150   if(!c->outkey)
 151     c->outkey = xmalloc(len);
 152
 153   if(!c->outctx)
 154     c->outctx = xmalloc(sizeof(*c->outctx));
 155 cp
 156   /* Copy random data to the buffer */
 157
 158   RAND_bytes(c->outkey, len);
 159
 160   /* The message we send must be smaller than the modulus of the RSA key.
 161      By definition, for a key of k bits, the following formula holds:
 162
 163        2^(k-1) <= modulus < 2^(k)
 164
 165      Where ^ means "to the power of", not "xor".
 166      This means that to be sure, we must choose our message < 2^(k-1).
 167      This can be done by setting the most significant bit to zero.
 168   */
 169
 170   c->outkey[0] &= 0x7F;
 171
 172   if(debug_lvl >= DEBUG_SCARY_THINGS)
 173     {
 174       bin2hex(c->outkey, buffer, len);
 175       buffer[len*2] = '\0';
 176       syslog(LOG_DEBUG, _("Generated random meta key (unencrypted): %s"), buffer);
 177     }
 178
 179   /* Encrypt the random data
 180
 181      We do not use one of the PKCS padding schemes here.
 182      This is allowed, because we encrypt a totally random string
 183      with a length equal to that of the modulus of the RSA key.
 184   */
 185
 186   if(RSA_public_encrypt(len, c->outkey, buffer, c->rsa_key, RSA_NO_PADDING) != len)
 187     {
 188       syslog(LOG_ERR, _("Error during encryption of meta key for %s (%s)"), c->name, c->hostname);
 189       return -1;
 190     }
 191 cp
 192   /* Convert the encrypted random data to a hexadecimal formatted string */
 193
 194   bin2hex(buffer, buffer, len);
 195   buffer[len*2] = '\0';
 196
 197   /* Send the meta key */
 198
 199   x = send_request(c, "%d %d %d %d %d %s", METAKEY,
 200                    c->outcipher?c->outcipher->nid:0, c->outdigest?c->outdigest->type:0,
 201                    c->outmaclength, c->outcompression, buffer);
 202
 203   /* Further outgoing requests are encrypted with the key we just generated */
 204
 205   if(c->outcipher)
 206     {
 207       EVP_EncryptInit(c->outctx, c->outcipher,
 208                       c->outkey + len - c->outcipher->key_len,
 209                       c->outkey + len - c->outcipher->key_len - c->outcipher->iv_len);
 210
 211       c->status.encryptout = 1;
 212     }
 213 cp
 214   return x;
 215 }
 216
 217 int metakey_h(connection_t *c)
 218 {
 219   char buffer[MAX_STRING_SIZE];
 220   int cipher, digest, maclength, compression;
 221   int len;
 222 cp
 223   if(sscanf(c->buffer, "%*d %d %d %d %d "MAX_STRING, &cipher, &digest, &maclength, &compression, buffer) != 5)
 224     {
 225        syslog(LOG_ERR, _("Got bad %s from %s (%s)"), "METAKEY", c->name, c->hostname);
 226        return -1;
 227     }
 228 cp
 229   len = RSA_size(myself->connection->rsa_key);
 230
 231   /* Check if the length of the meta key is all right */
 232
 233   if(strlen(buffer) != len*2)
 234     {
 235       syslog(LOG_ERR, _("Possible intruder %s (%s): %s"), c->name, c->hostname, "wrong keylength");
 236       return -1;
 237     }
 238
 239   /* Allocate buffers for the meta key */
 240 cp
 241   if(!c->inkey)
 242     c->inkey = xmalloc(len);
 243
 244   if(!c->inctx)
 245     c->inctx = xmalloc(sizeof(*c->inctx));
 246
 247   /* Convert the challenge from hexadecimal back to binary */
 248 cp
 249   hex2bin(buffer,buffer,len);
 250
 251   /* Decrypt the meta key */
 252 cp
 253   if(RSA_private_decrypt(len, buffer, c->inkey, myself->connection->rsa_key, RSA_NO_PADDING) != len)    /* See challenge() */
 254     {
 255       syslog(LOG_ERR, _("Error during encryption of meta key for %s (%s)"), c->name, c->hostname);
 256       return -1;
 257     }
 258
 259   if(debug_lvl >= DEBUG_SCARY_THINGS)
 260     {
 261       bin2hex(c->inkey, buffer, len);
 262       buffer[len*2] = '\0';
 263       syslog(LOG_DEBUG, _("Received random meta key (unencrypted): %s"), buffer);
 264     }
 265
 266   /* All incoming requests will now be encrypted. */
 267 cp
 268   /* Check and lookup cipher and digest algorithms */
 269
 270   if(cipher)
 271     {
 272       c->incipher = EVP_get_cipherbynid(cipher);
 273       if(!c->incipher)
 274         {
 275           syslog(LOG_ERR, _("%s (%s) uses unknown cipher!"), c->name, c->hostname);
 276           return -1;
 277         }
 278
 279       EVP_DecryptInit(c->inctx, c->incipher,
 280                       c->inkey + len - c->incipher->key_len,
 281                       c->inkey + len - c->incipher->key_len - c->incipher->iv_len);
 282
 283       c->status.decryptin = 1;
 284     }
 285   else
 286     {
 287       c->incipher = NULL;
 288     }
 289
 290   c->inmaclength = maclength;
 291
 292   if(digest)
 293     {
 294       c->indigest = EVP_get_digestbynid(digest);
 295       if(!c->indigest)
 296         {
 297           syslog(LOG_ERR, _("Node %s (%s) uses unknown digest!"), c->name, c->hostname);
 298           return -1;
 299         }
 300
 301       if(c->inmaclength > c->indigest->md_size || c->inmaclength < 0)
 302         {
 303           syslog(LOG_ERR, _("%s (%s) uses bogus MAC length!"), c->name, c->hostname);
 304           return -1;
 305         }
 306     }
 307   else
 308     {
 309       c->indigest = NULL;
 310     }
 311
 312   c->incompression = compression;
 313
 314   c->allow_request = CHALLENGE;
 315 cp
 316   return send_challenge(c);
 317 }
 318
 319 int send_challenge(connection_t *c)
 320 {
 321   char buffer[MAX_STRING_SIZE];
 322   int len, x;
 323 cp
 324   /* CHECKME: what is most reasonable value for len? */
 325
 326   len = RSA_size(c->rsa_key);
 327
 328   /* Allocate buffers for the challenge */
 329
 330   if(!c->hischallenge)
 331     c->hischallenge = xmalloc(len);
 332 cp
 333   /* Copy random data to the buffer */
 334
 335   RAND_bytes(c->hischallenge, len);
 336
 337 cp
 338   /* Convert to hex */
 339
 340   bin2hex(c->hischallenge, buffer, len);
 341   buffer[len*2] = '\0';
 342
 343 cp
 344   /* Send the challenge */
 345
 346   x = send_request(c, "%d %s", CHALLENGE, buffer);
 347 cp
 348   return x;
 349 }
 350
 351 int challenge_h(connection_t *c)
 352 {
 353   char buffer[MAX_STRING_SIZE];
 354   int len;
 355 cp
 356   if(sscanf(c->buffer, "%*d "MAX_STRING, buffer) != 1)
 357     {
 358        syslog(LOG_ERR, _("Got bad %s from %s (%s)"), "CHALLENGE", c->name, c->hostname);
 359        return -1;
 360     }
 361
 362   len = RSA_size(myself->connection->rsa_key);
 363
 364   /* Check if the length of the challenge is all right */
 365
 366   if(strlen(buffer) != len*2)
 367     {
 368       syslog(LOG_ERR, _("Possible intruder %s (%s): %s"), c->name, c->hostname, "wrong challenge length");
 369       return -1;
 370     }
 371
 372   /* Allocate buffers for the challenge */
 373
 374   if(!c->mychallenge)
 375     c->mychallenge = xmalloc(len);
 376
 377   /* Convert the challenge from hexadecimal back to binary */
 378
 379   hex2bin(buffer,c->mychallenge,len);
 380
 381   c->allow_request = CHAL_REPLY;
 382
 383   /* Rest is done by send_chal_reply() */
 384 cp
 385   return send_chal_reply(c);
 386 }
 387
 388 int send_chal_reply(connection_t *c)
 389 {
 390   char hash[EVP_MAX_MD_SIZE*2+1];
 391   EVP_MD_CTX ctx;
 392 cp
 393   /* Calculate the hash from the challenge we received */
 394
 395   EVP_DigestInit(&ctx, c->indigest);
 396   EVP_DigestUpdate(&ctx, c->mychallenge, RSA_size(myself->connection->rsa_key));
 397   EVP_DigestFinal(&ctx, hash, NULL);
 398
 399   /* Convert the hash to a hexadecimal formatted string */
 400
 401   bin2hex(hash,hash,c->indigest->md_size);
 402   hash[c->indigest->md_size*2] = '\0';
 403
 404   /* Send the reply */
 405
 406 cp
 407   return send_request(c, "%d %s", CHAL_REPLY, hash);
 408 }
 409
 410 int chal_reply_h(connection_t *c)
 411 {
 412   char hishash[MAX_STRING_SIZE];
 413   char myhash[EVP_MAX_MD_SIZE];
 414   EVP_MD_CTX ctx;
 415 cp
 416   if(sscanf(c->buffer, "%*d "MAX_STRING, hishash) != 1)
 417     {
 418        syslog(LOG_ERR, _("Got bad %s from %s (%s)"), "CHAL_REPLY", c->name, c->hostname);
 419        return -1;
 420     }
 421
 422   /* Check if the length of the hash is all right */
 423
 424   if(strlen(hishash) != c->outdigest->md_size*2)
 425     {
 426       syslog(LOG_ERR, _("Possible intruder %s (%s): %s"), c->name, c->hostname, _("wrong challenge reply length"));
 427       return -1;
 428     }
 429
 430   /* Convert the hash to binary format */
 431
 432   hex2bin(hishash, hishash, c->outdigest->md_size);
 433
 434   /* Calculate the hash from the challenge we sent */
 435
 436   EVP_DigestInit(&ctx, c->outdigest);
 437   EVP_DigestUpdate(&ctx, c->hischallenge, RSA_size(c->rsa_key));
 438   EVP_DigestFinal(&ctx, myhash, NULL);
 439
 440   /* Verify the incoming hash with the calculated hash */
 441
 442   if(memcmp(hishash, myhash, c->outdigest->md_size))
 443     {
 444       syslog(LOG_ERR, _("Possible intruder %s (%s): %s"), c->name, c->hostname, _("wrong challenge reply"));
 445       if(debug_lvl >= DEBUG_SCARY_THINGS)
 446         {
 447           bin2hex(myhash, hishash, SHA_DIGEST_LENGTH);
 448           hishash[SHA_DIGEST_LENGTH*2] = '\0';
 449           syslog(LOG_DEBUG, _("Expected challenge reply: %s"), hishash);
 450         }
 451       return -1;
 452     }
 453
 454   /* Identity has now been positively verified.
 455      Send an acknowledgement with the rest of the information needed.
 456    */
 457
 458   c->allow_request = ACK;
 459 cp
 460   return send_ack(c);
 461 }
 462
 463 int send_ack(connection_t *c)
 464 {
 465   /* ACK message contains rest of the information the other end needs
 466      to create node_t and edge_t structures. */
 467
 468   int x;
 469   char *address, *port;
 470   struct timeval now;
 471 cp
 472   /* Estimate weight */
 473
 474   gettimeofday(&now, NULL);
 475   c->estimated_weight = (now.tv_sec - c->start.tv_sec) * 1000 + (now.tv_usec - c->start.tv_usec) / 1000;
 476   sockaddr2str(&c->address, &address, &port);
 477   x = send_request(c, "%d %s %s %d %lx", ACK, myport, address, c->estimated_weight, c->options);
 478   free(address);
 479   free(port);
 480 cp
 481   return x;
 482 }
 483
 484 void send_everything(connection_t *c)
 485 {
 486   avl_node_t *node, *node2;
 487   node_t *n;
 488   subnet_t *s;
 489   edge_t *e;
 490
 491   /* Send all known subnets */
 492
 493   for(node = node_tree->head; node; node = node->next)
 494     {
 495       n = (node_t *)node->data;
 496
 497       for(node2 = n->subnet_tree->head; node2; node2 = node2->next)
 498         {
 499           s = (subnet_t *)node2->data;
 500           send_add_subnet(c, s);
 501         }
 502     }
 503
 504   /* Send all known edges */
 505
 506   for(node = edge_tree->head; node; node = node->next)
 507     {
 508       e = (edge_t *)node->data;
 509
 510       if(e == c->edge)
 511         continue;
 512
 513       send_add_edge(c, e);
 514     }
 515 }
 516
 517 int ack_h(connection_t *c)
 518 {
 519   char myaddress[MAX_STRING_SIZE];
 520   char hisport[MAX_STRING_SIZE];
 521   char *hisaddress, *dummy;
 522   int weight;
 523   long int options;
 524   node_t *n;
 525   connection_t *other;
 526   avl_node_t *node;
 527 cp
 528   if(sscanf(c->buffer, "%*d "MAX_STRING" "MAX_STRING" %d %lx", hisport, myaddress, &weight, &options) != 4)
 529     {
 530        syslog(LOG_ERR, _("Got bad %s from %s (%s)"), "ACK", c->name, c->hostname);
 531        return -1;
 532     }
 533
 534   /* Check if we already have a node_t for him */
 535
 536   n = lookup_node(c->name);
 537
 538   if(!n)
 539     {
 540       n = new_node();
 541       n->name = xstrdup(c->name);
 542       node_add(n);
 543     }
 544   else
 545     {
 546       if(n->connection)
 547         {
 548           /* Oh dear, we already have a connection to this node. */
 549           log(DEBUG_CONNECTIONS, TLOG_DEBUG,
 550               _("Established a second connection with %s (%s), closing old connection"),
 551               n->name, n->hostname);
 552           terminate_connection(n->connection, 0);
 553         }
 554
 555       /* FIXME: check if information in existing node matches that of the other end of this connection */
 556     }
 557
 558   n->connection = c;
 559   c->node = n;
 560   c->options |= options;
 561
 562   /* Create an edge_t for this connection */
 563
 564   c->edge = new_edge();
 565 cp
 566   c->edge->from.node = myself;
 567   /*  c->edge->from.tcpaddress = str2sockaddr(address, port);*/
 568   c->edge->from.udpaddress = str2sockaddr(myaddress, myport);
 569   c->edge->to.node = n;
 570   /*  c->edge->to.tcpaddress = c->address; */
 571   sockaddr2str(&c->address, &hisaddress, &dummy);
 572   c->edge->to.udpaddress = str2sockaddr(hisaddress, hisport);
 573   free(hisaddress);
 574   free(dummy);
 575   c->edge->weight = (weight + c->estimated_weight) / 2;
 576   c->edge->connection = c;
 577   c->edge->options = c->options;
 578 cp
 579   edge_add(c->edge);
 580
 581   /* Activate this connection */
 582
 583   c->allow_request = ALL;
 584   c->status.active = 1;
 585
 586   if(debug_lvl >= DEBUG_CONNECTIONS)
 587     syslog(LOG_NOTICE, _("Connection with %s (%s) activated"), c->name, c->hostname);
 588
 589 cp
 590   /* Send him everything we know */
 591
 592   send_everything(c);
 593
 594   /* Notify others of this connection */
 595
 596   for(node = connection_tree->head; node; node = node->next)
 597     {
 598       other = (connection_t *)node->data;
 599
 600       if(other->status.active && other != c)
 601         send_add_edge(other, c->edge);
 602     }
 603
 604   /* Run MST and SSSP algorithms */
 605
 606   graph();
 607 cp
 608   return 0;
 609 }