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

   1 /*
   2     protocol_auth.c -- handle the meta-protocol, authentication
   3     Copyright (C) 1999-2005 Ivo Timmermans <ivo@tinc-vpn.org>,
   4                   2000-2005 Guus Sliepen <guus@tinc-vpn.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     $Id$
  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
  55         cp();
  56
  57         if(sscanf(c->buffer, "%*d " MAX_STRING " %d", name, &c->protocol_version) != 2) {
  58                 logger(LOG_ERR, _("Got bad %s from %s (%s)"), "ID", c->name,
  59                            c->hostname);
  60                 return false;
  61         }
  62
  63         /* Check if identity is a valid name */
  64
  65         if(!check_id(name)) {
  66                 logger(LOG_ERR, _("Got bad %s from %s (%s): %s"), "ID", c->name,
  67                            c->hostname, "invalid name");
  68                 return false;
  69         }
  70
  71         /* If we set c->name in advance, make sure we are connected to the right host */
  72
  73         if(c->name) {
  74                 if(strcmp(c->name, name)) {
  75                         logger(LOG_ERR, _("Peer %s is %s instead of %s"), c->hostname, name,
  76                                    c->name);
  77                         return false;
  78                 }
  79         } else {
  80                 if(c->name)
  81                         free(c->name);
  82                 c->name = xstrdup(name);
  83         }
  84
  85         /* Check if version matches */
  86
  87         if(c->protocol_version != myself->connection->protocol_version) {
  88                 logger(LOG_ERR, _("Peer %s (%s) uses incompatible version %d"),
  89                            c->name, c->hostname, c->protocol_version);
  90                 return false;
  91         }
  92
  93         if(bypass_security) {
  94                 if(!c->config_tree)
  95                         init_configuration(&c->config_tree);
  96                 c->allow_request = ACK;
  97                 return send_ack(c);
  98         }
  99
 100         if(!c->config_tree) {
 101                 init_configuration(&c->config_tree);
 102
 103                 if(!read_connection_config(c)) {
 104                         logger(LOG_ERR, _("Peer %s had unknown identity (%s)"), c->hostname,
 105                                    c->name);
 106                         return false;
 107                 }
 108         }
 109
 110         if(!read_rsa_public_key(c)) {
 111                 return false;
 112         }
 113
 114         c->allow_request = METAKEY;
 115
 116         return send_metakey(c);
 117 }
 118
 119 bool send_metakey(connection_t *c)
 120 {
 121         char *buffer;
 122         int len;
 123         bool x;
 124
 125         cp();
 126
 127         len = RSA_size(c->rsa_key);
 128
 129         /* Allocate buffers for the meta key */
 130
 131         buffer = alloca(2 * len + 1);
 132
 133         if(!c->outkey)
 134                 c->outkey = xmalloc(len);
 135
 136         if(!c->outctx)
 137                 c->outctx = xmalloc_and_zero(sizeof(*c->outctx));
 138         cp();
 139         /* Copy random data to the buffer */
 140
 141         RAND_pseudo_bytes((unsigned char *)c->outkey, len);
 142
 143         /* The message we send must be smaller than the modulus of the RSA key.
 144            By definition, for a key of k bits, the following formula holds:
 145
 146            2^(k-1) <= modulus < 2^(k)
 147
 148            Where ^ means "to the power of", not "xor".
 149            This means that to be sure, we must choose our message < 2^(k-1).
 150            This can be done by setting the most significant bit to zero.
 151          */
 152
 153         c->outkey[0] &= 0x7F;
 154
 155         ifdebug(SCARY_THINGS) {
 156                 bin2hex(c->outkey, buffer, len);
 157                 buffer[len * 2] = '\0';
 158                 logger(LOG_DEBUG, _("Generated random meta key (unencrypted): %s"),
 159                            buffer);
 160         }
 161
 162         /* Encrypt the random data
 163
 164            We do not use one of the PKCS padding schemes here.
 165            This is allowed, because we encrypt a totally random string
 166            with a length equal to that of the modulus of the RSA key.
 167          */
 168
 169         if(RSA_public_encrypt(len, (unsigned char *)c->outkey, (unsigned char *)buffer, c->rsa_key, RSA_NO_PADDING) != len) {
 170                 logger(LOG_ERR, _("Error during encryption of meta key for %s (%s)"),
 171                            c->name, c->hostname);
 172                 return false;
 173         }
 174
 175         /* Convert the encrypted random data to a hexadecimal formatted string */
 176
 177         bin2hex(buffer, buffer, len);
 178         buffer[len * 2] = '\0';
 179
 180         /* Send the meta key */
 181
 182         x = send_request(c, "%d %d %d %d %d %s", METAKEY,
 183                                          c->outcipher ? c->outcipher->nid : 0,
 184                                          c->outdigest ? c->outdigest->type : 0, c->outmaclength,
 185                                          c->outcompression, buffer);
 186
 187         /* Further outgoing requests are encrypted with the key we just generated */
 188
 189         if(c->outcipher) {
 190                 if(!EVP_EncryptInit(c->outctx, c->outcipher,
 191                                         (unsigned char *)c->outkey + len - c->outcipher->key_len,
 192                                         (unsigned char *)c->outkey + len - c->outcipher->key_len -
 193                                         c->outcipher->iv_len)) {
 194                         logger(LOG_ERR, _("Error during initialisation of cipher for %s (%s): %s"),
 195                                         c->name, c->hostname, ERR_error_string(ERR_get_error(), NULL));
 196                         return false;
 197                 }
 198
 199                 c->status.encryptout = true;
 200         }
 201
 202         return x;
 203 }
 204
 205 bool metakey_h(connection_t *c)
 206 {
 207         char buffer[MAX_STRING_SIZE];
 208         int cipher, digest, maclength, compression;
 209         int len;
 210
 211         cp();
 212
 213         if(sscanf(c->buffer, "%*d %d %d %d %d " MAX_STRING, &cipher, &digest, &maclength, &compression, buffer) != 5) {
 214                 logger(LOG_ERR, _("Got bad %s from %s (%s)"), "METAKEY", c->name,
 215                            c->hostname);
 216                 return false;
 217         }
 218
 219         len = RSA_size(myself->connection->rsa_key);
 220
 221         /* Check if the length of the meta key is all right */
 222
 223         if(strlen(buffer) != len * 2) {
 224                 logger(LOG_ERR, _("Possible intruder %s (%s): %s"), c->name, c->hostname, "wrong keylength");
 225                 return false;
 226         }
 227
 228         /* Allocate buffers for the meta key */
 229
 230         if(!c->inkey)
 231                 c->inkey = xmalloc(len);
 232
 233         if(!c->inctx)
 234                 c->inctx = xmalloc_and_zero(sizeof(*c->inctx));
 235
 236         /* Convert the challenge from hexadecimal back to binary */
 237
 238         hex2bin(buffer, buffer, len);
 239
 240         /* Decrypt the meta key */
 241
 242         if(RSA_private_decrypt(len, (unsigned char *)buffer, (unsigned char *)c->inkey, myself->connection->rsa_key, RSA_NO_PADDING) != len) {  /* See challenge() */
 243                 logger(LOG_ERR, _("Error during encryption of meta key for %s (%s)"),
 244                            c->name, c->hostname);
 245                 return false;
 246         }
 247
 248         ifdebug(SCARY_THINGS) {
 249                 bin2hex(c->inkey, buffer, len);
 250                 buffer[len * 2] = '\0';
 251                 logger(LOG_DEBUG, _("Received random meta key (unencrypted): %s"), buffer);
 252         }
 253
 254         /* All incoming requests will now be encrypted. */
 255
 256         /* Check and lookup cipher and digest algorithms */
 257
 258         if(cipher) {
 259                 c->incipher = EVP_get_cipherbynid(cipher);
 260
 261                 if(!c->incipher) {
 262                         logger(LOG_ERR, _("%s (%s) uses unknown cipher!"), c->name, c->hostname);
 263                         return false;
 264                 }
 265
 266                 if(!EVP_DecryptInit(c->inctx, c->incipher,
 267                                         (unsigned char *)c->inkey + len - c->incipher->key_len,
 268                                         (unsigned char *)c->inkey + len - c->incipher->key_len -
 269                                         c->incipher->iv_len)) {
 270                         logger(LOG_ERR, _("Error during initialisation of cipher from %s (%s): %s"),
 271                                         c->name, c->hostname, ERR_error_string(ERR_get_error(), NULL));
 272                         return false;
 273                 }
 274
 275                 c->status.decryptin = true;
 276         } else {
 277                 c->incipher = NULL;
 278         }
 279
 280         c->inmaclength = maclength;
 281
 282         if(digest) {
 283                 c->indigest = EVP_get_digestbynid(digest);
 284
 285                 if(!c->indigest) {
 286                         logger(LOG_ERR, _("Node %s (%s) uses unknown digest!"), c->name, c->hostname);
 287                         return false;
 288                 }
 289
 290                 if(c->inmaclength > c->indigest->md_size || c->inmaclength < 0) {
 291                         logger(LOG_ERR, _("%s (%s) uses bogus MAC length!"), c->name, c->hostname);
 292                         return false;
 293                 }
 294         } else {
 295                 c->indigest = NULL;
 296         }
 297
 298         c->incompression = compression;
 299
 300         c->allow_request = CHALLENGE;
 301
 302         return send_challenge(c);
 303 }
 304
 305 bool send_challenge(connection_t *c)
 306 {
 307         char *buffer;
 308         int len;
 309
 310         cp();
 311
 312         /* CHECKME: what is most reasonable value for len? */
 313
 314         len = RSA_size(c->rsa_key);
 315
 316         /* Allocate buffers for the challenge */
 317
 318         buffer = alloca(2 * len + 1);
 319
 320         if(!c->hischallenge)
 321                 c->hischallenge = xmalloc(len);
 322
 323         /* Copy random data to the buffer */
 324
 325         RAND_pseudo_bytes((unsigned char *)c->hischallenge, len);
 326
 327         /* Convert to hex */
 328
 329         bin2hex(c->hischallenge, buffer, len);
 330         buffer[len * 2] = '\0';
 331
 332         /* Send the challenge */
 333
 334         return send_request(c, "%d %s", CHALLENGE, buffer);
 335 }
 336
 337 bool challenge_h(connection_t *c)
 338 {
 339         char buffer[MAX_STRING_SIZE];
 340         int len;
 341
 342         cp();
 343
 344         if(sscanf(c->buffer, "%*d " MAX_STRING, buffer) != 1) {
 345                 logger(LOG_ERR, _("Got bad %s from %s (%s)"), "CHALLENGE", c->name,
 346                            c->hostname);
 347                 return false;
 348         }
 349
 350         len = RSA_size(myself->connection->rsa_key);
 351
 352         /* Check if the length of the challenge is all right */
 353
 354         if(strlen(buffer) != len * 2) {
 355                 logger(LOG_ERR, _("Possible intruder %s (%s): %s"), c->name,
 356                            c->hostname, "wrong challenge length");
 357                 return false;
 358         }
 359
 360         /* Allocate buffers for the challenge */
 361
 362         if(!c->mychallenge)
 363                 c->mychallenge = xmalloc(len);
 364
 365         /* Convert the challenge from hexadecimal back to binary */
 366
 367         hex2bin(buffer, c->mychallenge, len);
 368
 369         c->allow_request = CHAL_REPLY;
 370
 371         /* Rest is done by send_chal_reply() */
 372
 373         return send_chal_reply(c);
 374 }
 375
 376 bool send_chal_reply(connection_t *c)
 377 {
 378         char hash[EVP_MAX_MD_SIZE * 2 + 1];
 379         EVP_MD_CTX ctx;
 380
 381         cp();
 382
 383         /* Calculate the hash from the challenge we received */
 384
 385         if(!EVP_DigestInit(&ctx, c->indigest)
 386                         || !EVP_DigestUpdate(&ctx, c->mychallenge, RSA_size(myself->connection->rsa_key))
 387                         || !EVP_DigestFinal(&ctx, (unsigned char *)hash, NULL)) {
 388                 logger(LOG_ERR, _("Error during calculation of response for %s (%s): %s"),
 389                         c->name, c->hostname, ERR_error_string(ERR_get_error(), NULL));
 390                 return false;
 391         }
 392
 393         /* Convert the hash to a hexadecimal formatted string */
 394
 395         bin2hex(hash, hash, c->indigest->md_size);
 396         hash[c->indigest->md_size * 2] = '\0';
 397
 398         /* Send the reply */
 399
 400         return send_request(c, "%d %s", CHAL_REPLY, hash);
 401 }
 402
 403 bool chal_reply_h(connection_t *c)
 404 {
 405         char hishash[MAX_STRING_SIZE];
 406         char myhash[EVP_MAX_MD_SIZE];
 407         EVP_MD_CTX ctx;
 408
 409         cp();
 410
 411         if(sscanf(c->buffer, "%*d " MAX_STRING, hishash) != 1) {
 412                 logger(LOG_ERR, _("Got bad %s from %s (%s)"), "CHAL_REPLY", c->name,
 413                            c->hostname);
 414                 return false;
 415         }
 416
 417         /* Check if the length of the hash is all right */
 418
 419         if(strlen(hishash) != c->outdigest->md_size * 2) {
 420                 logger(LOG_ERR, _("Possible intruder %s (%s): %s"), c->name,
 421                            c->hostname, _("wrong challenge reply length"));
 422                 return false;
 423         }
 424
 425         /* Convert the hash to binary format */
 426
 427         hex2bin(hishash, hishash, c->outdigest->md_size);
 428
 429         /* Calculate the hash from the challenge we sent */
 430
 431         if(!EVP_DigestInit(&ctx, c->outdigest)
 432                         || !EVP_DigestUpdate(&ctx, c->hischallenge, RSA_size(c->rsa_key))
 433                         || !EVP_DigestFinal(&ctx, (unsigned char *)myhash, NULL)) {
 434                 logger(LOG_ERR, _("Error during calculation of response from %s (%s): %s"),
 435                         c->name, c->hostname, ERR_error_string(ERR_get_error(), NULL));
 436                 return false;
 437         }
 438
 439         /* Verify the incoming hash with the calculated hash */
 440
 441         if(memcmp(hishash, myhash, c->outdigest->md_size)) {
 442                 logger(LOG_ERR, _("Possible intruder %s (%s): %s"), c->name,
 443                            c->hostname, _("wrong challenge reply"));
 444
 445                 ifdebug(SCARY_THINGS) {
 446                         bin2hex(myhash, hishash, SHA_DIGEST_LENGTH);
 447                         hishash[SHA_DIGEST_LENGTH * 2] = '\0';
 448                         logger(LOG_DEBUG, _("Expected challenge reply: %s"), hishash);
 449                 }
 450
 451                 return false;
 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
 460         return send_ack(c);
 461 }
 462
 463 bool 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         struct timeval now;
 469         bool choice;
 470
 471         cp();
 472
 473         /* Estimate weight */
 474
 475         gettimeofday(&now, NULL);
 476         c->estimated_weight = (now.tv_sec - c->start.tv_sec) * 1000 + (now.tv_usec - c->start.tv_usec) / 1000;
 477
 478         /* Check some options */
 479
 480         if((get_config_bool(lookup_config(c->config_tree, "IndirectData"), &choice) && choice) || myself->options & OPTION_INDIRECT)
 481                 c->options |= OPTION_INDIRECT;
 482
 483         if((get_config_bool(lookup_config(c->config_tree, "TCPOnly"), &choice) && choice) || myself->options & OPTION_TCPONLY)
 484                 c->options |= OPTION_TCPONLY | OPTION_INDIRECT;
 485
 486         if((get_config_bool(lookup_config(c->config_tree, "PMTUDiscovery"), &choice) && choice) || myself->options & OPTION_PMTU_DISCOVERY)
 487                 c->options |= OPTION_PMTU_DISCOVERY;
 488
 489         get_config_int(lookup_config(c->config_tree, "Weight"), &c->estimated_weight);
 490
 491         return send_request(c, "%d %s %d %lx", ACK, myport, c->estimated_weight, c->options);
 492 }
 493
 494 static void send_everything(connection_t *c)
 495 {
 496         avl_node_t *node, *node2;
 497         node_t *n;
 498         subnet_t *s;
 499         edge_t *e;
 500
 501         /* Send all known subnets and edges */
 502
 503         if(tunnelserver) {
 504                 for(node = myself->subnet_tree->head; node; node = node->next) {
 505                         s = node->data;
 506                         send_add_subnet(c, s);
 507                 }
 508
 509                 return;
 510         }
 511
 512         for(node = node_tree->head; node; node = node->next) {
 513                 n = node->data;
 514
 515                 for(node2 = n->subnet_tree->head; node2; node2 = node2->next) {
 516                         s = node2->data;
 517                         send_add_subnet(c, s);
 518                 }
 519
 520                 for(node2 = n->edge_tree->head; node2; node2 = node2->next) {
 521                         e = node2->data;
 522                         send_add_edge(c, e);
 523                 }
 524         }
 525 }
 526
 527 bool ack_h(connection_t *c)
 528 {
 529         char hisport[MAX_STRING_SIZE];
 530         char *hisaddress, *dummy;
 531         int weight, mtu;
 532         long int options;
 533         node_t *n;
 534
 535         cp();
 536
 537         if(sscanf(c->buffer, "%*d " MAX_STRING " %d %lx", hisport, &weight, &options) != 3) {
 538                 logger(LOG_ERR, _("Got bad %s from %s (%s)"), "ACK", c->name,
 539                            c->hostname);
 540                 return false;
 541         }
 542
 543         /* Check if we already have a node_t for him */
 544
 545         n = lookup_node(c->name);
 546
 547         if(!n) {
 548                 n = new_node();
 549                 n->name = xstrdup(c->name);
 550                 node_add(n);
 551         } else {
 552                 if(n->connection) {
 553                         /* Oh dear, we already have a connection to this node. */
 554                         ifdebug(CONNECTIONS) logger(LOG_DEBUG, _("Established a second connection with %s (%s), closing old connection"),
 555                                            n->name, n->hostname);
 556                         terminate_connection(n->connection, false);
 557                         /* Run graph algorithm to purge key and make sure up/down scripts are rerun with new IP addresses and stuff */
 558                         graph();
 559                 }
 560         }
 561
 562         n->connection = c;
 563         c->node = n;
 564         c->options |= options;
 565
 566         if(get_config_int(lookup_config(c->config_tree, "PMTU"), &mtu) && mtu < n->mtu)
 567                 n->mtu = mtu;
 568
 569         if(get_config_int(lookup_config(myself->connection->config_tree, "PMTU"), &mtu) && mtu < n->mtu)
 570                 n->mtu = mtu;
 571
 572         /* Activate this connection */
 573
 574         c->allow_request = ALL;
 575         c->status.active = true;
 576
 577         ifdebug(CONNECTIONS) logger(LOG_NOTICE, _("Connection with %s (%s) activated"), c->name,
 578                            c->hostname);
 579
 580         /* Send him everything we know */
 581
 582         send_everything(c);
 583
 584         /* Create an edge_t for this connection */
 585
 586         c->edge = new_edge();
 587         cp();
 588         c->edge->from = myself;
 589         c->edge->to = n;
 590         sockaddr2str(&c->address, &hisaddress, &dummy);
 591         c->edge->address = str2sockaddr(hisaddress, hisport);
 592         free(hisaddress);
 593         free(dummy);
 594         c->edge->weight = (weight + c->estimated_weight) / 2;
 595         c->edge->connection = c;
 596         c->edge->options = c->options;
 597
 598         edge_add(c->edge);
 599
 600         /* Notify everyone of the new edge */
 601
 602         if(tunnelserver)
 603                 send_add_edge(c, c->edge);
 604         else
 605                 send_add_edge(broadcast, c->edge);
 606
 607         /* Run MST and SSSP algorithms */
 608
 609         graph();
 610
 611         return true;
 612 }