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,
   4                   2000-2010 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 along
  17     with this program; if not, write to the Free Software Foundation, Inc.,
  18     51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA.
  19 */
  20
  21 #include "system.h"
  22
  23 #include "splay_tree.h"
  24 #include "conf.h"
  25 #include "connection.h"
  26 #include "control.h"
  27 #include "control_common.h"
  28 #include "cipher.h"
  29 #include "crypto.h"
  30 #include "digest.h"
  31 #include "edge.h"
  32 #include "graph.h"
  33 #include "logger.h"
  34 #include "meta.h"
  35 #include "net.h"
  36 #include "netutl.h"
  37 #include "node.h"
  38 #include "prf.h"
  39 #include "protocol.h"
  40 #include "rsa.h"
  41 #include "sptps.h"
  42 #include "utils.h"
  43 #include "xalloc.h"
  44
  45 bool send_id(connection_t *c) {
  46         gettimeofday(&c->start, NULL);
  47
  48         int minor = 0;
  49
  50         if(experimental) {
  51                 if(c->config_tree && !read_ecdsa_public_key(c))
  52                         minor = 1;
  53                 else
  54                         minor = myself->connection->protocol_minor;
  55         }
  56
  57         return send_request(c, "%d %s %d.%d", ID, myself->connection->name, myself->connection->protocol_major, minor);
  58 }
  59
  60 bool id_h(connection_t *c, char *request) {
  61         char name[MAX_STRING_SIZE];
  62
  63         if(sscanf(request, "%*d " MAX_STRING " %d.%d", name, &c->protocol_major, &c->protocol_minor) < 2) {
  64                 logger(LOG_ERR, "Got bad %s from %s (%s)", "ID", c->name,
  65                            c->hostname);
  66                 return false;
  67         }
  68
  69         /* Check if this is a control connection */
  70
  71         if(name[0] == '^' && !strcmp(name + 1, controlcookie)) {
  72                 c->status.control = true;
  73                 c->allow_request = CONTROL;
  74                 c->last_ping_time = time(NULL) + 3600;
  75                 return send_request(c, "%d %d %d", ACK, TINC_CTL_VERSION_CURRENT, getpid());
  76         }
  77
  78         /* Check if identity is a valid name */
  79
  80         if(!check_id(name)) {
  81                 logger(LOG_ERR, "Got bad %s from %s (%s): %s", "ID", c->name,
  82                            c->hostname, "invalid name");
  83                 return false;
  84         }
  85
  86         /* If this is an outgoing connection, make sure we are connected to the right host */
  87
  88         if(c->outgoing) {
  89                 if(strcmp(c->name, name)) {
  90                         logger(LOG_ERR, "Peer %s is %s instead of %s", c->hostname, name,
  91                                    c->name);
  92                         return false;
  93                 }
  94         } else {
  95                 if(c->name)
  96                         free(c->name);
  97                 c->name = xstrdup(name);
  98         }
  99
 100         /* Check if version matches */
 101
 102         if(c->protocol_major != myself->connection->protocol_major) {
 103                 logger(LOG_ERR, "Peer %s (%s) uses incompatible version %d.%d",
 104                            c->name, c->hostname, c->protocol_major, c->protocol_minor);
 105                 return false;
 106         }
 107
 108         if(bypass_security) {
 109                 if(!c->config_tree)
 110                         init_configuration(&c->config_tree);
 111                 c->allow_request = ACK;
 112                 return send_ack(c);
 113         }
 114
 115         if(!experimental)
 116                 c->protocol_minor = 0;
 117
 118         if(!c->config_tree) {
 119                 init_configuration(&c->config_tree);
 120
 121                 if(!read_connection_config(c)) {
 122                         logger(LOG_ERR, "Peer %s had unknown identity (%s)", c->hostname,
 123                                    c->name);
 124                         return false;
 125                 }
 126
 127                 if(experimental && c->protocol_minor >= 2) {
 128                         if(!read_ecdsa_public_key(c))
 129                                 return false;
 130                 }
 131         } else {
 132                 if(c->protocol_minor && !ecdsa_active(&c->ecdsa))
 133                         c->protocol_minor = 1;
 134         }
 135
 136         c->allow_request = METAKEY;
 137
 138         if(c->protocol_minor >= 2) {
 139                 c->allow_request = ACK;
 140                 char label[25 + strlen(myself->name) + strlen(c->name)];
 141
 142                 if(c->outgoing)
 143                         snprintf(label, sizeof label, "tinc TCP key expansion %s %s", myself->name, c->name);
 144                 else
 145                         snprintf(label, sizeof label, "tinc TCP key expansion %s %s", c->name, myself->name);
 146
 147                 return start_sptps(&c->sptps, c, c->outgoing, myself->connection->ecdsa, c->ecdsa, label, sizeof label, send_meta_sptps, receive_meta_sptps);
 148         } else {
 149                 return send_metakey(c);
 150         }
 151 }
 152
 153 bool send_metakey(connection_t *c) {
 154         if(!read_rsa_public_key(c))
 155                 return false;
 156
 157         if(!cipher_open_blowfish_ofb(&c->outcipher))
 158                 return false;
 159
 160         if(!digest_open_sha1(&c->outdigest, -1))
 161                 return false;
 162
 163         size_t len = rsa_size(&c->rsa);
 164         char key[len];
 165         char enckey[len];
 166         char hexkey[2 * len + 1];
 167
 168         /* Create a random key */
 169
 170         randomize(key, len);
 171
 172         /* The message we send must be smaller than the modulus of the RSA key.
 173            By definition, for a key of k bits, the following formula holds:
 174
 175            2^(k-1) <= modulus < 2^(k)
 176
 177            Where ^ means "to the power of", not "xor".
 178            This means that to be sure, we must choose our message < 2^(k-1).
 179            This can be done by setting the most significant bit to zero.
 180          */
 181
 182         key[0] &= 0x7F;
 183
 184         cipher_set_key_from_rsa(&c->outcipher, key, len, true);
 185
 186         ifdebug(SCARY_THINGS) {
 187                 bin2hex(key, hexkey, len);
 188                 logger(LOG_DEBUG, "Generated random meta key (unencrypted): %s", hexkey);
 189         }
 190
 191         /* Encrypt the random data
 192
 193            We do not use one of the PKCS padding schemes here.
 194            This is allowed, because we encrypt a totally random string
 195            with a length equal to that of the modulus of the RSA key.
 196          */
 197
 198         if(!rsa_public_encrypt(&c->rsa, key, len, enckey)) {
 199                 logger(LOG_ERR, "Error during encryption of meta key for %s (%s)", c->name, c->hostname);
 200                 return false;
 201         }
 202
 203         /* Convert the encrypted random data to a hexadecimal formatted string */
 204
 205         bin2hex(enckey, hexkey, len);
 206
 207         /* Send the meta key */
 208
 209         bool result = send_request(c, "%d %d %d %d %d %s", METAKEY,
 210                          cipher_get_nid(&c->outcipher),
 211                          digest_get_nid(&c->outdigest), c->outmaclength,
 212                          c->outcompression, hexkey);
 213
 214         c->status.encryptout = true;
 215         return result;
 216 }
 217
 218 bool metakey_h(connection_t *c, char *request) {
 219         char hexkey[MAX_STRING_SIZE];
 220         int cipher, digest, maclength, compression;
 221         size_t len = rsa_size(&myself->connection->rsa);
 222         char enckey[len];
 223         char key[len];
 224
 225         if(sscanf(request, "%*d %d %d %d %d " MAX_STRING, &cipher, &digest, &maclength, &compression, hexkey) != 5) {
 226                 logger(LOG_ERR, "Got bad %s from %s (%s)", "METAKEY", c->name, c->hostname);
 227                 return false;
 228         }
 229
 230         /* Convert the challenge from hexadecimal back to binary */
 231
 232         int inlen = hex2bin(hexkey, enckey, sizeof enckey);
 233
 234         /* Check if the length of the meta key is all right */
 235
 236         if(inlen != len) {
 237                 logger(LOG_ERR, "Possible intruder %s (%s): %s", c->name, c->hostname, "wrong keylength");
 238                 return false;
 239         }
 240
 241         /* Decrypt the meta key */
 242
 243         if(!rsa_private_decrypt(&myself->connection->rsa, enckey, len, key)) {
 244                 logger(LOG_ERR, "Error during decryption of meta key for %s (%s)", c->name, c->hostname);
 245                 return false;
 246         }
 247
 248         ifdebug(SCARY_THINGS) {
 249                 bin2hex(key, hexkey, len);
 250                 logger(LOG_DEBUG, "Received random meta key (unencrypted): %s", hexkey);
 251         }
 252
 253         /* Check and lookup cipher and digest algorithms */
 254
 255         if(!cipher_open_by_nid(&c->incipher, cipher) || !cipher_set_key_from_rsa(&c->incipher, key, len, false)) {
 256                 logger(LOG_ERR, "Error during initialisation of cipher from %s (%s)", c->name, c->hostname);
 257                 return false;
 258         }
 259
 260         if(!digest_open_by_nid(&c->indigest, digest, -1)) {
 261                 logger(LOG_ERR, "Error during initialisation of digest from %s (%s)", c->name, c->hostname);
 262                 return false;
 263         }
 264
 265         c->status.decryptin = true;
 266
 267         c->allow_request = CHALLENGE;
 268
 269         return send_challenge(c);
 270 }
 271
 272 bool send_challenge(connection_t *c) {
 273         size_t len = rsa_size(&c->rsa);
 274         char buffer[len * 2 + 1];
 275
 276         if(!c->hischallenge)
 277                 c->hischallenge = xrealloc(c->hischallenge, len);
 278
 279         /* Copy random data to the buffer */
 280
 281         randomize(c->hischallenge, len);
 282
 283         /* Convert to hex */
 284
 285         bin2hex(c->hischallenge, buffer, len);
 286
 287         /* Send the challenge */
 288
 289         return send_request(c, "%d %s", CHALLENGE, buffer);
 290 }
 291
 292 bool challenge_h(connection_t *c, char *request) {
 293         char buffer[MAX_STRING_SIZE];
 294         size_t len = rsa_size(&myself->connection->rsa);
 295         size_t digestlen = digest_length(&c->indigest);
 296         char digest[digestlen];
 297
 298         if(sscanf(request, "%*d " MAX_STRING, buffer) != 1) {
 299                 logger(LOG_ERR, "Got bad %s from %s (%s)", "CHALLENGE", c->name, c->hostname);
 300                 return false;
 301         }
 302
 303         /* Convert the challenge from hexadecimal back to binary */
 304
 305         int inlen = hex2bin(buffer, buffer, sizeof buffer);
 306
 307         /* Check if the length of the challenge is all right */
 308
 309         if(inlen != len) {
 310                 logger(LOG_ERR, "Possible intruder %s (%s): %s", c->name, c->hostname, "wrong challenge length");
 311                 return false;
 312         }
 313
 314         c->allow_request = CHAL_REPLY;
 315
 316         /* Calculate the hash from the challenge we received */
 317
 318         digest_create(&c->indigest, buffer, len, digest);
 319
 320         /* Convert the hash to a hexadecimal formatted string */
 321
 322         bin2hex(digest, buffer, digestlen);
 323
 324         /* Send the reply */
 325
 326         return send_request(c, "%d %s", CHAL_REPLY, buffer);
 327 }
 328
 329 bool chal_reply_h(connection_t *c, char *request) {
 330         char hishash[MAX_STRING_SIZE];
 331
 332         if(sscanf(request, "%*d " MAX_STRING, hishash) != 1) {
 333                 logger(LOG_ERR, "Got bad %s from %s (%s)", "CHAL_REPLY", c->name,
 334                            c->hostname);
 335                 return false;
 336         }
 337
 338         /* Convert the hash to binary format */
 339
 340         int inlen = hex2bin(hishash, hishash, sizeof hishash);
 341
 342         /* Check if the length of the hash is all right */
 343
 344         if(inlen != digest_length(&c->outdigest)) {
 345                 logger(LOG_ERR, "Possible intruder %s (%s): %s", c->name, c->hostname, "wrong challenge reply length");
 346                 return false;
 347         }
 348
 349
 350         /* Verify the hash */
 351
 352         if(!digest_verify(&c->outdigest, c->hischallenge, rsa_size(&c->rsa), hishash)) {
 353                 logger(LOG_ERR, "Possible intruder %s (%s): %s", c->name, c->hostname, "wrong challenge reply");
 354                 return false;
 355         }
 356
 357         /* Identity has now been positively verified.
 358            Send an acknowledgement with the rest of the information needed.
 359          */
 360
 361         free(c->hischallenge);
 362         c->hischallenge = NULL;
 363         c->allow_request = ACK;
 364
 365         return send_ack(c);
 366 }
 367
 368 static bool send_upgrade(connection_t *c) {
 369         /* Special case when protocol_minor is 1: the other end is ECDSA capable,
 370          * but doesn't know our key yet. So send it now. */
 371
 372         char *pubkey = ecdsa_get_base64_public_key(&myself->connection->ecdsa);
 373
 374         if(!pubkey)
 375                 return false;
 376
 377         bool result = send_request(c, "%d %s", ACK, pubkey);
 378         free(pubkey);
 379         return result;
 380 }
 381
 382 bool send_ack(connection_t *c) {
 383         if(c->protocol_minor == 1)
 384                 return send_upgrade(c);
 385
 386         /* ACK message contains rest of the information the other end needs
 387            to create node_t and edge_t structures. */
 388
 389         struct timeval now;
 390         bool choice;
 391
 392         /* Estimate weight */
 393
 394         gettimeofday(&now, NULL);
 395         c->estimated_weight = (now.tv_sec - c->start.tv_sec) * 1000 + (now.tv_usec - c->start.tv_usec) / 1000;
 396
 397         /* Check some options */
 398
 399         if((get_config_bool(lookup_config(c->config_tree, "IndirectData"), &choice) && choice) || myself->options & OPTION_INDIRECT)
 400                 c->options |= OPTION_INDIRECT;
 401
 402         if((get_config_bool(lookup_config(c->config_tree, "TCPOnly"), &choice) && choice) || myself->options & OPTION_TCPONLY)
 403                 c->options |= OPTION_TCPONLY | OPTION_INDIRECT;
 404
 405         if(myself->options & OPTION_PMTU_DISCOVERY)
 406                 c->options |= OPTION_PMTU_DISCOVERY;
 407
 408         choice = myself->options & OPTION_CLAMP_MSS;
 409         get_config_bool(lookup_config(c->config_tree, "ClampMSS"), &choice);
 410         if(choice)
 411                 c->options |= OPTION_CLAMP_MSS;
 412
 413         get_config_int(lookup_config(c->config_tree, "Weight"), &c->estimated_weight);
 414
 415         return send_request(c, "%d %s %d %x", ACK, myport, c->estimated_weight, c->options);
 416 }
 417
 418 static void send_everything(connection_t *c) {
 419         splay_node_t *node, *node2;
 420         node_t *n;
 421         subnet_t *s;
 422         edge_t *e;
 423
 424         /* Send all known subnets and edges */
 425
 426         if(tunnelserver) {
 427                 for(node = myself->subnet_tree->head; node; node = node->next) {
 428                         s = node->data;
 429                         send_add_subnet(c, s);
 430                 }
 431
 432                 return;
 433         }
 434
 435         for(node = node_tree->head; node; node = node->next) {
 436                 n = node->data;
 437
 438                 for(node2 = n->subnet_tree->head; node2; node2 = node2->next) {
 439                         s = node2->data;
 440                         send_add_subnet(c, s);
 441                 }
 442
 443                 for(node2 = n->edge_tree->head; node2; node2 = node2->next) {
 444                         e = node2->data;
 445                         send_add_edge(c, e);
 446                 }
 447         }
 448 }
 449
 450 static bool upgrade_h(connection_t *c, char *request) {
 451         char pubkey[MAX_STRING_SIZE];
 452
 453         if(sscanf(request, "%*d " MAX_STRING, pubkey) != 1) {
 454                 logger(LOG_ERR, "Got bad %s from %s (%s)", "ACK", c->name, c->hostname);
 455                 return false;
 456         }
 457
 458         if(ecdsa_active(&c->ecdsa) || read_ecdsa_public_key(c)) {
 459                 logger(LOG_INFO, "Already have ECDSA public key from %s (%s), not upgrading.", c->name, c->hostname);
 460                 return false;
 461         }
 462
 463         logger(LOG_INFO, "Got ECDSA public key from %s (%s), upgrading!", c->name, c->hostname);
 464         append_config_file(c->name, "ECDSAPublicKey", pubkey);
 465         c->allow_request = TERMREQ;
 466         return send_termreq(c);
 467 }
 468
 469 bool ack_h(connection_t *c, char *request) {
 470         if(c->protocol_minor == 1)
 471                 return upgrade_h(c, request);
 472
 473         char hisport[MAX_STRING_SIZE];
 474         char *hisaddress;
 475         int weight, mtu;
 476         uint32_t options;
 477         node_t *n;
 478         bool choice;
 479
 480         if(sscanf(request, "%*d " MAX_STRING " %d %x", hisport, &weight, &options) != 3) {
 481                 logger(LOG_ERR, "Got bad %s from %s (%s)", "ACK", c->name,
 482                            c->hostname);
 483                 return false;
 484         }
 485
 486         /* Check if we already have a node_t for him */
 487
 488         n = lookup_node(c->name);
 489
 490         if(!n) {
 491                 n = new_node();
 492                 n->name = xstrdup(c->name);
 493                 node_add(n);
 494         } else {
 495                 if(n->connection) {
 496                         /* Oh dear, we already have a connection to this node. */
 497                         ifdebug(CONNECTIONS) logger(LOG_DEBUG, "Established a second connection with %s (%s), closing old connection", n->connection->name, n->connection->hostname);
 498
 499                         if(n->connection->outgoing) {
 500                                 if(c->outgoing)
 501                                         logger(LOG_WARNING, "Two outgoing connections to the same node!");
 502                                 else
 503                                         c->outgoing = n->connection->outgoing;
 504
 505                                 n->connection->outgoing = NULL;
 506                         }
 507
 508                         terminate_connection(n->connection, false);
 509                         /* Run graph algorithm to purge key and make sure up/down scripts are rerun with new IP addresses and stuff */
 510                         graph();
 511                 }
 512         }
 513
 514         n->connection = c;
 515         c->node = n;
 516         if(!(c->options & options & OPTION_PMTU_DISCOVERY)) {
 517                 c->options &= ~OPTION_PMTU_DISCOVERY;
 518                 options &= ~OPTION_PMTU_DISCOVERY;
 519         }
 520         c->options |= options;
 521
 522         if(get_config_int(lookup_config(c->config_tree, "PMTU"), &mtu) && mtu < n->mtu)
 523                 n->mtu = mtu;
 524
 525         if(get_config_int(lookup_config(config_tree, "PMTU"), &mtu) && mtu < n->mtu)
 526                 n->mtu = mtu;
 527
 528         if(get_config_bool(lookup_config(c->config_tree, "ClampMSS"), &choice)) {
 529                 if(choice)
 530                         c->options |= OPTION_CLAMP_MSS;
 531                 else
 532                         c->options &= ~OPTION_CLAMP_MSS;
 533         }
 534
 535         if(c->protocol_minor > 0)
 536                 c->node->status.ecdh = true;
 537
 538         /* Activate this connection */
 539
 540         c->allow_request = ALL;
 541         c->status.active = true;
 542
 543         ifdebug(CONNECTIONS) logger(LOG_NOTICE, "Connection with %s (%s) activated", c->name,
 544                            c->hostname);
 545
 546         /* Send him everything we know */
 547
 548         send_everything(c);
 549
 550         /* Create an edge_t for this connection */
 551
 552         c->edge = new_edge();
 553         c->edge->from = myself;
 554         c->edge->to = n;
 555         sockaddr2str(&c->address, &hisaddress, NULL);
 556         c->edge->address = str2sockaddr(hisaddress, hisport);
 557         free(hisaddress);
 558         c->edge->weight = (weight + c->estimated_weight) / 2;
 559         c->edge->connection = c;
 560         c->edge->options = c->options;
 561
 562         edge_add(c->edge);
 563
 564         /* Notify everyone of the new edge */
 565
 566         if(tunnelserver)
 567                 send_add_edge(c, c->edge);
 568         else
 569                 send_add_edge(everyone, c->edge);
 570
 571         /* Run MST and SSSP algorithms */
 572
 573         graph();
 574
 575         return true;
 576 }