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

   1 /*
   2     protocol_auth.c -- handle the meta-protocol, authentication
   3     Copyright (C) 1999-2003 Ivo Timmermans <ivo@o2w.nl>,
   4                   2000-2003 Guus Sliepen <guus@sliepen.eu.org>
   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 1.1.4.28 2003/10/11 12:28:48 guus Exp $
  21 */
  22
  23 #include "system.h"
  24
  25 #include <openssl/sha.h>
  26 #include <openssl/rand.h>
  27 #include <openssl/err.h>
  28 #include <openssl/evp.h>
  29
  30 #include "avl_tree.h"
  31 #include "conf.h"
  32 #include "connection.h"
  33 #include "edge.h"
  34 #include "graph.h"
  35 #include "logger.h"
  36 #include "net.h"
  37 #include "netutl.h"
  38 #include "node.h"
  39 #include "protocol.h"
  40 #include "utils.h"
  41 #include "xalloc.h"
  42
  43 bool send_id(connection_t *c)
  44 {
  45         cp();
  46
  47         return send_request(c, "%d %s %d", ID, myself->connection->name,
  48                                                 myself->connection->protocol_version);
  49 }
  50
  51 bool id_h(connection_t *c)
  52 {
  53         char name[MAX_STRING_SIZE];
  54         bool choice;
  55
  56         cp();
  57
  58         if(sscanf(c->buffer, "%*d " MAX_STRING " %d", name, &c->protocol_version) != 2) {
  59                 logger(LOG_ERR, _("Got bad %s from %s (%s)"), "ID", c->name,
  60                            c->hostname);
  61                 return false;
  62         }
  63
  64         /* Check if identity is a valid name */
  65
  66         if(!check_id(name)) {
  67                 logger(LOG_ERR, _("Got bad %s from %s (%s): %s"), "ID", c->name,
  68                            c->hostname, "invalid name");
  69                 return false;
  70         }
  71
  72         /* If we set c->name in advance, make sure we are connected to the right host */
  73
  74         if(c->name) {
  75                 if(strcmp(c->name, name)) {
  76                         logger(LOG_ERR, _("Peer %s is %s instead of %s"), c->hostname, name,
  77                                    c->name);
  78                         return false;
  79                 }
  80         } else
  81                 c->name = xstrdup(name);
  82
  83         /* Check if version matches */
  84
  85         if(c->protocol_version != myself->connection->protocol_version) {
  86                 logger(LOG_ERR, _("Peer %s (%s) uses incompatible version %d"),
  87                            c->name, c->hostname, c->protocol_version);
  88                 return false;
  89         }
  90
  91         if(bypass_security) {
  92                 if(!c->config_tree)
  93                         init_configuration(&c->config_tree);
  94                 c->allow_request = ACK;
  95                 return send_ack(c);
  96         }
  97
  98         if(!c->config_tree) {
  99                 init_configuration(&c->config_tree);
 100
 101                 if(!read_connection_config(c)) {
 102                         logger(LOG_ERR, _("Peer %s had unknown identity (%s)"), c->hostname,
 103                                    c->name);
 104                         return false;
 105                 }
 106         }
 107
 108         if(!read_rsa_public_key(c)) {
 109                 return false;
 110         }
 111
 112         /* Check some options */
 113
 114         if((get_config_bool(lookup_config(c->config_tree, "IndirectData"), &choice) && choice) || myself->options & OPTION_INDIRECT)
 115                 c->options |= OPTION_INDIRECT;
 116
 117         if((get_config_bool(lookup_config(c->config_tree, "TCPOnly"), &choice) && choice) || myself->options & OPTION_TCPONLY)
 118                 c->options |= OPTION_TCPONLY | OPTION_INDIRECT;
 119
 120         c->allow_request = METAKEY;
 121
 122         return send_metakey(c);
 123 }
 124
 125 bool send_metakey(connection_t *c)
 126 {
 127         char buffer[MAX_STRING_SIZE];
 128         int len;
 129         bool x;
 130
 131         cp();
 132
 133         len = RSA_size(c->rsa_key);
 134
 135         /* Allocate buffers for the meta key */
 136
 137         if(!c->outkey)
 138                 c->outkey = xmalloc(len);
 139
 140         if(!c->outctx)
 141                 c->outctx = xmalloc_and_zero(sizeof(*c->outctx));
 142         cp();
 143         /* Copy random data to the buffer */
 144
 145         RAND_pseudo_bytes(c->outkey, len);
 146
 147         /* The message we send must be smaller than the modulus of the RSA key.
 148            By definition, for a key of k bits, the following formula holds:
 149
 150            2^(k-1) <= modulus < 2^(k)
 151
 152            Where ^ means "to the power of", not "xor".
 153            This means that to be sure, we must choose our message < 2^(k-1).
 154            This can be done by setting the most significant bit to zero.
 155          */
 156
 157         c->outkey[0] &= 0x7F;
 158
 159         ifdebug(SCARY_THINGS) {
 160                 bin2hex(c->outkey, buffer, len);
 161                 buffer[len * 2] = '\0';
 162                 logger(LOG_DEBUG, _("Generated random meta key (unencrypted): %s"),
 163                            buffer);
 164         }
 165
 166         /* Encrypt the random data
 167
 168            We do not use one of the PKCS padding schemes here.
 169            This is allowed, because we encrypt a totally random string
 170            with a length equal to that of the modulus of the RSA key.
 171          */
 172
 173         if(RSA_public_encrypt(len, c->outkey, buffer, c->rsa_key, RSA_NO_PADDING) != len) {
 174                 logger(LOG_ERR, _("Error during encryption of meta key for %s (%s)"),
 175                            c->name, c->hostname);
 176                 return false;
 177         }
 178
 179         /* Convert the encrypted random data to a hexadecimal formatted string */
 180
 181         bin2hex(buffer, buffer, len);
 182         buffer[len * 2] = '\0';
 183
 184         /* Send the meta key */
 185
 186         x = send_request(c, "%d %d %d %d %d %s", METAKEY,
 187                                          c->outcipher ? c->outcipher->nid : 0,
 188                                          c->outdigest ? c->outdigest->type : 0, c->outmaclength,
 189                                          c->outcompression, buffer);
 190
 191         /* Further outgoing requests are encrypted with the key we just generated */
 192
 193         if(c->outcipher) {
 194                 if(!EVP_EncryptInit(c->outctx, c->outcipher,
 195                                         c->outkey + len - c->outcipher->key_len,
 196                                         c->outkey + len - c->outcipher->key_len -
 197                                         c->outcipher->iv_len)) {
 198                         logger(LOG_ERR, _("Error during initialisation of cipher for %s (%s): %s"),
 199                                         c->name, c->hostname, ERR_error_string(ERR_get_error(), NULL));
 200                         return false;
 201                 }
 202
 203                 c->status.encryptout = true;
 204         }
 205
 206         return x;
 207 }
 208
 209 bool metakey_h(connection_t *c)
 210 {
 211         char buffer[MAX_STRING_SIZE];
 212         int cipher, digest, maclength, compression;
 213         int len;
 214
 215         cp();
 216
 217         if(sscanf(c->buffer, "%*d %d %d %d %d " MAX_STRING, &cipher, &digest, &maclength, &compression, buffer) != 5) {
 218                 logger(LOG_ERR, _("Got bad %s from %s (%s)"), "METAKEY", c->name,
 219                            c->hostname);
 220                 return false;
 221         }
 222
 223         len = RSA_size(myself->connection->rsa_key);
 224
 225         /* Check if the length of the meta key is all right */
 226
 227         if(strlen(buffer) != len * 2) {
 228                 logger(LOG_ERR, _("Possible intruder %s (%s): %s"), c->name, c->hostname, "wrong keylength");
 229                 return false;
 230         }
 231
 232         /* Allocate buffers for the meta key */
 233
 234         if(!c->inkey)
 235                 c->inkey = xmalloc(len);
 236
 237         if(!c->inctx)
 238                 c->inctx = xmalloc_and_zero(sizeof(*c->inctx));
 239
 240         /* Convert the challenge from hexadecimal back to binary */
 241
 242         hex2bin(buffer, buffer, len);
 243
 244         /* Decrypt the meta key */
 245
 246         if(RSA_private_decrypt(len, buffer, c->inkey, myself->connection->rsa_key, RSA_NO_PADDING) != len) {    /* See challenge() */
 247                 logger(LOG_ERR, _("Error during encryption of meta key for %s (%s)"),
 248                            c->name, c->hostname);
 249                 return false;
 250         }
 251
 252         ifdebug(SCARY_THINGS) {
 253                 bin2hex(c->inkey, buffer, len);
 254                 buffer[len * 2] = '\0';
 255                 logger(LOG_DEBUG, _("Received random meta key (unencrypted): %s"), buffer);
 256         }
 257
 258         /* All incoming requests will now be encrypted. */
 259
 260         /* Check and lookup cipher and digest algorithms */
 261
 262         if(cipher) {
 263                 c->incipher = EVP_get_cipherbynid(cipher);
 264
 265                 if(!c->incipher) {
 266                         logger(LOG_ERR, _("%s (%s) uses unknown cipher!"), c->name, c->hostname);
 267                         return false;
 268                 }
 269
 270                 if(!EVP_DecryptInit(c->inctx, c->incipher,
 271                                         c->inkey + len - c->incipher->key_len,
 272                                         c->inkey + len - c->incipher->key_len -
 273                                         c->incipher->iv_len)) {
 274                         logger(LOG_ERR, _("Error during initialisation of cipher from %s (%s): %s"),
 275                                         c->name, c->hostname, ERR_error_string(ERR_get_error(), NULL));
 276                         return false;
 277                 }
 278
 279                 c->status.decryptin = true;
 280         } else {
 281                 c->incipher = NULL;
 282         }
 283
 284         c->inmaclength = maclength;
 285
 286         if(digest) {
 287                 c->indigest = EVP_get_digestbynid(digest);
 288
 289                 if(!c->indigest) {
 290                         logger(LOG_ERR, _("Node %s (%s) uses unknown digest!"), c->name, c->hostname);
 291                         return false;
 292                 }
 293
 294                 if(c->inmaclength > c->indigest->md_size || c->inmaclength < 0) {
 295                         logger(LOG_ERR, _("%s (%s) uses bogus MAC length!"), c->name, c->hostname);
 296                         return false;
 297                 }
 298         } else {
 299                 c->indigest = NULL;
 300         }
 301
 302         c->incompression = compression;
 303
 304         c->allow_request = CHALLENGE;
 305
 306         return send_challenge(c);
 307 }
 308
 309 bool send_challenge(connection_t *c)
 310 {
 311         char buffer[MAX_STRING_SIZE];
 312         int len;
 313
 314         cp();
 315
 316         /* CHECKME: what is most reasonable value for len? */
 317
 318         len = RSA_size(c->rsa_key);
 319
 320         /* Allocate buffers for the challenge */
 321
 322         if(!c->hischallenge)
 323                 c->hischallenge = xmalloc(len);
 324
 325         /* Copy random data to the buffer */
 326
 327         RAND_pseudo_bytes(c->hischallenge, len);
 328
 329         /* Convert to hex */
 330
 331         bin2hex(c->hischallenge, buffer, len);
 332         buffer[len * 2] = '\0';
 333
 334         /* Send the challenge */
 335
 336         return send_request(c, "%d %s", CHALLENGE, buffer);
 337 }
 338
 339 bool challenge_h(connection_t *c)
 340 {
 341         char buffer[MAX_STRING_SIZE];
 342         int len;
 343
 344         cp();
 345
 346         if(sscanf(c->buffer, "%*d " MAX_STRING, buffer) != 1) {
 347                 logger(LOG_ERR, _("Got bad %s from %s (%s)"), "CHALLENGE", c->name,
 348                            c->hostname);
 349                 return false;
 350         }
 351
 352         len = RSA_size(myself->connection->rsa_key);
 353
 354         /* Check if the length of the challenge is all right */
 355
 356         if(strlen(buffer) != len * 2) {
 357                 logger(LOG_ERR, _("Possible intruder %s (%s): %s"), c->name,
 358                            c->hostname, "wrong challenge length");
 359                 return false;
 360         }
 361
 362         /* Allocate buffers for the challenge */
 363
 364         if(!c->mychallenge)
 365                 c->mychallenge = xmalloc(len);
 366
 367         /* Convert the challenge from hexadecimal back to binary */
 368
 369         hex2bin(buffer, c->mychallenge, len);
 370
 371         c->allow_request = CHAL_REPLY;
 372
 373         /* Rest is done by send_chal_reply() */
 374
 375         return send_chal_reply(c);
 376 }
 377
 378 bool send_chal_reply(connection_t *c)
 379 {
 380         char hash[EVP_MAX_MD_SIZE * 2 + 1];
 381         EVP_MD_CTX ctx;
 382
 383         cp();
 384
 385         /* Calculate the hash from the challenge we received */
 386
 387         if(!EVP_DigestInit(&ctx, c->indigest)
 388                         || !EVP_DigestUpdate(&ctx, c->mychallenge, RSA_size(myself->connection->rsa_key))
 389                         || !EVP_DigestFinal(&ctx, hash, NULL)) {
 390                 logger(LOG_ERR, _("Error during calculation of response for %s (%s): %s"),
 391                         c->name, c->hostname, ERR_error_string(ERR_get_error(), NULL));
 392                 return false;
 393         }
 394
 395         /* Convert the hash to a hexadecimal formatted string */
 396
 397         bin2hex(hash, hash, c->indigest->md_size);
 398         hash[c->indigest->md_size * 2] = '\0';
 399
 400         /* Send the reply */
 401
 402         return send_request(c, "%d %s", CHAL_REPLY, hash);
 403 }
 404
 405 bool chal_reply_h(connection_t *c)
 406 {
 407         char hishash[MAX_STRING_SIZE];
 408         char myhash[EVP_MAX_MD_SIZE];
 409         EVP_MD_CTX ctx;
 410
 411         cp();
 412
 413         if(sscanf(c->buffer, "%*d " MAX_STRING, hishash) != 1) {
 414                 logger(LOG_ERR, _("Got bad %s from %s (%s)"), "CHAL_REPLY", c->name,
 415                            c->hostname);
 416                 return false;
 417         }
 418
 419         /* Check if the length of the hash is all right */
 420
 421         if(strlen(hishash) != c->outdigest->md_size * 2) {
 422                 logger(LOG_ERR, _("Possible intruder %s (%s): %s"), c->name,
 423                            c->hostname, _("wrong challenge reply length"));
 424                 return false;
 425         }
 426
 427         /* Convert the hash to binary format */
 428
 429         hex2bin(hishash, hishash, c->outdigest->md_size);
 430
 431         /* Calculate the hash from the challenge we sent */
 432
 433         if(!EVP_DigestInit(&ctx, c->outdigest)
 434                         || !EVP_DigestUpdate(&ctx, c->hischallenge, RSA_size(c->rsa_key))
 435                         || !EVP_DigestFinal(&ctx, myhash, NULL)) {
 436                 logger(LOG_ERR, _("Error during calculation of response from %s (%s): %s"),
 437                         c->name, c->hostname, ERR_error_string(ERR_get_error(), NULL));
 438                 return false;
 439         }
 440
 441         /* Verify the incoming hash with the calculated hash */
 442
 443         if(memcmp(hishash, myhash, c->outdigest->md_size)) {
 444                 logger(LOG_ERR, _("Possible intruder %s (%s): %s"), c->name,
 445                            c->hostname, _("wrong challenge reply"));
 446
 447                 ifdebug(SCARY_THINGS) {
 448                         bin2hex(myhash, hishash, SHA_DIGEST_LENGTH);
 449                         hishash[SHA_DIGEST_LENGTH * 2] = '\0';
 450                         logger(LOG_DEBUG, _("Expected challenge reply: %s"), hishash);
 451                 }
 452
 453                 return false;
 454         }
 455
 456         /* Identity has now been positively verified.
 457            Send an acknowledgement with the rest of the information needed.
 458          */
 459
 460         c->allow_request = ACK;
 461
 462         return send_ack(c);
 463 }
 464
 465 bool send_ack(connection_t *c)
 466 {
 467         /* ACK message contains rest of the information the other end needs
 468            to create node_t and edge_t structures. */
 469
 470         struct timeval now;
 471
 472         cp();
 473
 474         /* Estimate weight */
 475
 476         gettimeofday(&now, NULL);
 477         c->estimated_weight = (now.tv_sec - c->start.tv_sec) * 1000 + (now.tv_usec - c->start.tv_usec) / 1000;
 478
 479         return send_request(c, "%d %s %d %lx", ACK, myport, c->estimated_weight, c->options);
 480 }
 481
 482 static void send_everything(connection_t *c)
 483 {
 484         avl_node_t *node, *node2;
 485         node_t *n;
 486         subnet_t *s;
 487         edge_t *e;
 488
 489         /* Send all known subnets and edges */
 490
 491         for(node = node_tree->head; node; node = node->next) {
 492                 n = node->data;
 493
 494                 for(node2 = n->subnet_tree->head; node2; node2 = node2->next) {
 495                         s = node2->data;
 496                         send_add_subnet(c, s);
 497                 }
 498
 499                 for(node2 = n->edge_tree->head; node2; node2 = node2->next) {
 500                         e = node2->data;
 501                         send_add_edge(c, e);
 502                 }
 503         }
 504 }
 505
 506 bool ack_h(connection_t *c)
 507 {
 508         char hisport[MAX_STRING_SIZE];
 509         char *hisaddress, *dummy;
 510         int weight;
 511         long int options;
 512         node_t *n;
 513
 514         cp();
 515
 516         if(sscanf(c->buffer, "%*d " MAX_STRING " %d %lx", hisport, &weight, &options) != 3) {
 517                 logger(LOG_ERR, _("Got bad %s from %s (%s)"), "ACK", c->name,
 518                            c->hostname);
 519                 return false;
 520         }
 521
 522         /* Check if we already have a node_t for him */
 523
 524         n = lookup_node(c->name);
 525
 526         if(!n) {
 527                 n = new_node();
 528                 n->name = xstrdup(c->name);
 529                 node_add(n);
 530         } else {
 531                 if(n->connection) {
 532                         /* Oh dear, we already have a connection to this node. */
 533                         ifdebug(CONNECTIONS) logger(LOG_DEBUG, _("Established a second connection with %s (%s), closing old connection"),
 534                                            n->name, n->hostname);
 535                         terminate_connection(n->connection, false);
 536                         /* Run graph algorithm to purge key and make sure up/down scripts are rerun with new IP addresses and stuff */
 537                         graph();
 538                 }
 539         }
 540
 541         n->connection = c;
 542         c->node = n;
 543         c->options |= options;
 544
 545         /* Activate this connection */
 546
 547         c->allow_request = ALL;
 548         c->status.active = true;
 549
 550         ifdebug(CONNECTIONS) logger(LOG_NOTICE, _("Connection with %s (%s) activated"), c->name,
 551                            c->hostname);
 552
 553         /* Send him everything we know */
 554
 555         send_everything(c);
 556
 557         /* Create an edge_t for this connection */
 558
 559         c->edge = new_edge();
 560         cp();
 561         c->edge->from = myself;
 562         c->edge->to = n;
 563         sockaddr2str(&c->address, &hisaddress, &dummy);
 564         c->edge->address = str2sockaddr(hisaddress, hisport);
 565         free(hisaddress);
 566         free(dummy);
 567         c->edge->weight = (weight + c->estimated_weight) / 2;
 568         c->edge->connection = c;
 569         c->edge->options = c->options;
 570
 571         edge_add(c->edge);
 572
 573         /* Notify everyone of the new edge */
 574
 575         send_add_edge(broadcast, c->edge);
 576
 577         /* Run MST and SSSP algorithms */
 578
 579         graph();
 580
 581         return true;
 582 }