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 1.1.4.25 2003/07/22 20:55:20 guus Exp $
  21 */
  22
  23 #include "system.h"
  24
  25 #include <openssl/sha.h>
  26 #include <openssl/rand.h>
  27 #include <openssl/evp.h>
  28
  29 #include "avl_tree.h"
  30 #include "conf.h"
  31 #include "connection.h"
  32 #include "edge.h"
  33 #include "graph.h"
  34 #include "logger.h"
  35 #include "net.h"
  36 #include "netutl.h"
  37 #include "node.h"
  38 #include "protocol.h"
  39 #include "utils.h"
  40 #include "xalloc.h"
  41
  42 bool send_id(connection_t *c)
  43 {
  44         cp();
  45
  46         return send_request(c, "%d %s %d", ID, myself->connection->name,
  47                                                 myself->connection->protocol_version);
  48 }
  49
  50 bool id_h(connection_t *c)
  51 {
  52         char name[MAX_STRING_SIZE];
  53         bool choice;
  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                 c->name = xstrdup(name);
  81
  82         /* Check if version matches */
  83
  84         if(c->protocol_version != myself->connection->protocol_version) {
  85                 logger(LOG_ERR, _("Peer %s (%s) uses incompatible version %d"),
  86                            c->name, c->hostname, c->protocol_version);
  87                 return false;
  88         }
  89
  90         if(bypass_security) {
  91                 if(!c->config_tree)
  92                         init_configuration(&c->config_tree);
  93                 c->allow_request = ACK;
  94                 return send_ack(c);
  95         }
  96
  97         if(!c->config_tree) {
  98                 init_configuration(&c->config_tree);
  99
 100                 if(!read_connection_config(c)) {
 101                         logger(LOG_ERR, _("Peer %s had unknown identity (%s)"), c->hostname,
 102                                    c->name);
 103                         return false;
 104                 }
 105         }
 106
 107         if(!read_rsa_public_key(c)) {
 108                 return false;
 109         }
 110
 111         /* Check some options */
 112
 113         if((get_config_bool(lookup_config(c->config_tree, "IndirectData"), &choice) && choice) || myself->options & OPTION_INDIRECT)
 114                 c->options |= OPTION_INDIRECT;
 115
 116         if((get_config_bool(lookup_config(c->config_tree, "TCPOnly"), &choice) && choice) || myself->options & OPTION_TCPONLY)
 117                 c->options |= OPTION_TCPONLY | OPTION_INDIRECT;
 118
 119         c->allow_request = METAKEY;
 120
 121         return send_metakey(c);
 122 }
 123
 124 bool send_metakey(connection_t *c)
 125 {
 126         char buffer[MAX_STRING_SIZE];
 127         int len;
 128         bool x;
 129
 130         cp();
 131
 132         len = RSA_size(c->rsa_key);
 133
 134         /* Allocate buffers for the meta key */
 135
 136         if(!c->outkey)
 137                 c->outkey = xmalloc(len);
 138
 139         if(!c->outctx)
 140                 c->outctx = xmalloc_and_zero(sizeof(*c->outctx));
 141         cp();
 142         /* Copy random data to the buffer */
 143
 144         RAND_bytes(c->outkey, len);
 145
 146         /* The message we send must be smaller than the modulus of the RSA key.
 147            By definition, for a key of k bits, the following formula holds:
 148
 149            2^(k-1) <= modulus < 2^(k)
 150
 151            Where ^ means "to the power of", not "xor".
 152            This means that to be sure, we must choose our message < 2^(k-1).
 153            This can be done by setting the most significant bit to zero.
 154          */
 155
 156         c->outkey[0] &= 0x7F;
 157
 158         ifdebug(SCARY_THINGS) {
 159                 bin2hex(c->outkey, buffer, len);
 160                 buffer[len * 2] = '\0';
 161                 logger(LOG_DEBUG, _("Generated random meta key (unencrypted): %s"),
 162                            buffer);
 163         }
 164
 165         /* Encrypt the random data
 166
 167            We do not use one of the PKCS padding schemes here.
 168            This is allowed, because we encrypt a totally random string
 169            with a length equal to that of the modulus of the RSA key.
 170          */
 171
 172         if(RSA_public_encrypt(len, c->outkey, buffer, c->rsa_key, RSA_NO_PADDING) != len) {
 173                 logger(LOG_ERR, _("Error during encryption of meta key for %s (%s)"),
 174                            c->name, c->hostname);
 175                 return false;
 176         }
 177
 178         /* Convert the encrypted random data to a hexadecimal formatted string */
 179
 180         bin2hex(buffer, buffer, len);
 181         buffer[len * 2] = '\0';
 182
 183         /* Send the meta key */
 184
 185         x = send_request(c, "%d %d %d %d %d %s", METAKEY,
 186                                          c->outcipher ? c->outcipher->nid : 0,
 187                                          c->outdigest ? c->outdigest->type : 0, c->outmaclength,
 188                                          c->outcompression, buffer);
 189
 190         /* Further outgoing requests are encrypted with the key we just generated */
 191
 192         if(c->outcipher) {
 193                 EVP_EncryptInit(c->outctx, c->outcipher,
 194                                                 c->outkey + len - c->outcipher->key_len,
 195                                                 c->outkey + len - c->outcipher->key_len -
 196                                                 c->outcipher->iv_len);
 197
 198                 c->status.encryptout = true;
 199         }
 200
 201         return x;
 202 }
 203
 204 bool metakey_h(connection_t *c)
 205 {
 206         char buffer[MAX_STRING_SIZE];
 207         int cipher, digest, maclength, compression;
 208         int len;
 209
 210         cp();
 211
 212         if(sscanf(c->buffer, "%*d %d %d %d %d " MAX_STRING, &cipher, &digest, &maclength, &compression, buffer) != 5) {
 213                 logger(LOG_ERR, _("Got bad %s from %s (%s)"), "METAKEY", c->name,
 214                            c->hostname);
 215                 return false;
 216         }
 217
 218         len = RSA_size(myself->connection->rsa_key);
 219
 220         /* Check if the length of the meta key is all right */
 221
 222         if(strlen(buffer) != len * 2) {
 223                 logger(LOG_ERR, _("Possible intruder %s (%s): %s"), c->name, c->hostname, "wrong keylength");
 224                 return false;
 225         }
 226
 227         /* Allocate buffers for the meta key */
 228
 229         if(!c->inkey)
 230                 c->inkey = xmalloc(len);
 231
 232         if(!c->inctx)
 233                 c->inctx = xmalloc_and_zero(sizeof(*c->inctx));
 234
 235         /* Convert the challenge from hexadecimal back to binary */
 236
 237         hex2bin(buffer, buffer, len);
 238
 239         /* Decrypt the meta key */
 240
 241         if(RSA_private_decrypt(len, buffer, c->inkey, myself->connection->rsa_key, RSA_NO_PADDING) != len) {    /* See challenge() */
 242                 logger(LOG_ERR, _("Error during encryption of meta key for %s (%s)"),
 243                            c->name, c->hostname);
 244                 return false;
 245         }
 246
 247         ifdebug(SCARY_THINGS) {
 248                 bin2hex(c->inkey, buffer, len);
 249                 buffer[len * 2] = '\0';
 250                 logger(LOG_DEBUG, _("Received random meta key (unencrypted): %s"), buffer);
 251         }
 252
 253         /* All incoming requests will now be encrypted. */
 254
 255         /* Check and lookup cipher and digest algorithms */
 256
 257         if(cipher) {
 258                 c->incipher = EVP_get_cipherbynid(cipher);
 259
 260                 if(!c->incipher) {
 261                         logger(LOG_ERR, _("%s (%s) uses unknown cipher!"), c->name, c->hostname);
 262                         return false;
 263                 }
 264
 265                 EVP_DecryptInit(c->inctx, c->incipher,
 266                                                 c->inkey + len - c->incipher->key_len,
 267                                                 c->inkey + len - c->incipher->key_len -
 268                                                 c->incipher->iv_len);
 269
 270                 c->status.decryptin = true;
 271         } else {
 272                 c->incipher = NULL;
 273         }
 274
 275         c->inmaclength = maclength;
 276
 277         if(digest) {
 278                 c->indigest = EVP_get_digestbynid(digest);
 279
 280                 if(!c->indigest) {
 281                         logger(LOG_ERR, _("Node %s (%s) uses unknown digest!"), c->name, c->hostname);
 282                         return false;
 283                 }
 284
 285                 if(c->inmaclength > c->indigest->md_size || c->inmaclength < 0) {
 286                         logger(LOG_ERR, _("%s (%s) uses bogus MAC length!"), c->name, c->hostname);
 287                         return false;
 288                 }
 289         } else {
 290                 c->indigest = NULL;
 291         }
 292
 293         c->incompression = compression;
 294
 295         c->allow_request = CHALLENGE;
 296
 297         return send_challenge(c);
 298 }
 299
 300 bool send_challenge(connection_t *c)
 301 {
 302         char buffer[MAX_STRING_SIZE];
 303         int len;
 304
 305         cp();
 306
 307         /* CHECKME: what is most reasonable value for len? */
 308
 309         len = RSA_size(c->rsa_key);
 310
 311         /* Allocate buffers for the challenge */
 312
 313         if(!c->hischallenge)
 314                 c->hischallenge = xmalloc(len);
 315
 316         /* Copy random data to the buffer */
 317
 318         RAND_bytes(c->hischallenge, len);
 319
 320         /* Convert to hex */
 321
 322         bin2hex(c->hischallenge, buffer, len);
 323         buffer[len * 2] = '\0';
 324
 325         /* Send the challenge */
 326
 327         return send_request(c, "%d %s", CHALLENGE, buffer);
 328 }
 329
 330 bool challenge_h(connection_t *c)
 331 {
 332         char buffer[MAX_STRING_SIZE];
 333         int len;
 334
 335         cp();
 336
 337         if(sscanf(c->buffer, "%*d " MAX_STRING, buffer) != 1) {
 338                 logger(LOG_ERR, _("Got bad %s from %s (%s)"), "CHALLENGE", c->name,
 339                            c->hostname);
 340                 return false;
 341         }
 342
 343         len = RSA_size(myself->connection->rsa_key);
 344
 345         /* Check if the length of the challenge is all right */
 346
 347         if(strlen(buffer) != len * 2) {
 348                 logger(LOG_ERR, _("Possible intruder %s (%s): %s"), c->name,
 349                            c->hostname, "wrong challenge length");
 350                 return false;
 351         }
 352
 353         /* Allocate buffers for the challenge */
 354
 355         if(!c->mychallenge)
 356                 c->mychallenge = xmalloc(len);
 357
 358         /* Convert the challenge from hexadecimal back to binary */
 359
 360         hex2bin(buffer, c->mychallenge, len);
 361
 362         c->allow_request = CHAL_REPLY;
 363
 364         /* Rest is done by send_chal_reply() */
 365
 366         return send_chal_reply(c);
 367 }
 368
 369 bool send_chal_reply(connection_t *c)
 370 {
 371         char hash[EVP_MAX_MD_SIZE * 2 + 1];
 372         EVP_MD_CTX ctx;
 373
 374         cp();
 375
 376         /* Calculate the hash from the challenge we received */
 377
 378         EVP_DigestInit(&ctx, c->indigest);
 379         EVP_DigestUpdate(&ctx, c->mychallenge,
 380                                          RSA_size(myself->connection->rsa_key));
 381         EVP_DigestFinal(&ctx, hash, NULL);
 382
 383         /* Convert the hash to a hexadecimal formatted string */
 384
 385         bin2hex(hash, hash, c->indigest->md_size);
 386         hash[c->indigest->md_size * 2] = '\0';
 387
 388         /* Send the reply */
 389
 390         return send_request(c, "%d %s", CHAL_REPLY, hash);
 391 }
 392
 393 bool chal_reply_h(connection_t *c)
 394 {
 395         char hishash[MAX_STRING_SIZE];
 396         char myhash[EVP_MAX_MD_SIZE];
 397         EVP_MD_CTX ctx;
 398
 399         cp();
 400
 401         if(sscanf(c->buffer, "%*d " MAX_STRING, hishash) != 1) {
 402                 logger(LOG_ERR, _("Got bad %s from %s (%s)"), "CHAL_REPLY", c->name,
 403                            c->hostname);
 404                 return false;
 405         }
 406
 407         /* Check if the length of the hash is all right */
 408
 409         if(strlen(hishash) != c->outdigest->md_size * 2) {
 410                 logger(LOG_ERR, _("Possible intruder %s (%s): %s"), c->name,
 411                            c->hostname, _("wrong challenge reply length"));
 412                 return false;
 413         }
 414
 415         /* Convert the hash to binary format */
 416
 417         hex2bin(hishash, hishash, c->outdigest->md_size);
 418
 419         /* Calculate the hash from the challenge we sent */
 420
 421         EVP_DigestInit(&ctx, c->outdigest);
 422         EVP_DigestUpdate(&ctx, c->hischallenge, RSA_size(c->rsa_key));
 423         EVP_DigestFinal(&ctx, myhash, NULL);
 424
 425         /* Verify the incoming hash with the calculated hash */
 426
 427         if(memcmp(hishash, myhash, c->outdigest->md_size)) {
 428                 logger(LOG_ERR, _("Possible intruder %s (%s): %s"), c->name,
 429                            c->hostname, _("wrong challenge reply"));
 430
 431                 ifdebug(SCARY_THINGS) {
 432                         bin2hex(myhash, hishash, SHA_DIGEST_LENGTH);
 433                         hishash[SHA_DIGEST_LENGTH * 2] = '\0';
 434                         logger(LOG_DEBUG, _("Expected challenge reply: %s"), hishash);
 435                 }
 436
 437                 return false;
 438         }
 439
 440         /* Identity has now been positively verified.
 441            Send an acknowledgement with the rest of the information needed.
 442          */
 443
 444         c->allow_request = ACK;
 445
 446         return send_ack(c);
 447 }
 448
 449 bool send_ack(connection_t *c)
 450 {
 451         /* ACK message contains rest of the information the other end needs
 452            to create node_t and edge_t structures. */
 453
 454         struct timeval now;
 455
 456         cp();
 457
 458         /* Estimate weight */
 459
 460         gettimeofday(&now, NULL);
 461         c->estimated_weight = (now.tv_sec - c->start.tv_sec) * 1000 + (now.tv_usec - c->start.tv_usec) / 1000;
 462
 463         return send_request(c, "%d %s %d %lx", ACK, myport, c->estimated_weight, c->options);
 464 }
 465
 466 static void send_everything(connection_t *c)
 467 {
 468         avl_node_t *node, *node2;
 469         node_t *n;
 470         subnet_t *s;
 471         edge_t *e;
 472
 473         /* Send all known subnets and edges */
 474
 475         for(node = node_tree->head; node; node = node->next) {
 476                 n = (node_t *) node->data;
 477
 478                 for(node2 = n->subnet_tree->head; node2; node2 = node2->next) {
 479                         s = (subnet_t *) node2->data;
 480                         send_add_subnet(c, s);
 481                 }
 482
 483                 for(node2 = n->edge_tree->head; node2; node2 = node2->next) {
 484                         e = (edge_t *) node2->data;
 485                         send_add_edge(c, e);
 486                 }
 487         }
 488 }
 489
 490 bool ack_h(connection_t *c)
 491 {
 492         char hisport[MAX_STRING_SIZE];
 493         char *hisaddress, *dummy;
 494         int weight;
 495         long int options;
 496         node_t *n;
 497
 498         cp();
 499
 500         if(sscanf(c->buffer, "%*d " MAX_STRING " %d %lx", hisport, &weight, &options) != 3) {
 501                 logger(LOG_ERR, _("Got bad %s from %s (%s)"), "ACK", c->name,
 502                            c->hostname);
 503                 return false;
 504         }
 505
 506         /* Check if we already have a node_t for him */
 507
 508         n = lookup_node(c->name);
 509
 510         if(!n) {
 511                 n = new_node();
 512                 n->name = xstrdup(c->name);
 513                 node_add(n);
 514         } else {
 515                 if(n->connection) {
 516                         /* Oh dear, we already have a connection to this node. */
 517                         ifdebug(CONNECTIONS) logger(LOG_DEBUG, _("Established a second connection with %s (%s), closing old connection"),
 518                                            n->name, n->hostname);
 519                         terminate_connection(n->connection, false);
 520                         /* Run graph algorithm to purge key and make sure up/down scripts are rerun with new IP addresses and stuff */
 521                         graph();
 522                 }
 523         }
 524
 525         n->connection = c;
 526         c->node = n;
 527         c->options |= options;
 528
 529         /* Activate this connection */
 530
 531         c->allow_request = ALL;
 532         c->status.active = true;
 533
 534         ifdebug(CONNECTIONS) logger(LOG_NOTICE, _("Connection with %s (%s) activated"), c->name,
 535                            c->hostname);
 536
 537         /* Send him everything we know */
 538
 539         send_everything(c);
 540
 541         /* Create an edge_t for this connection */
 542
 543         c->edge = new_edge();
 544         cp();
 545         c->edge->from = myself;
 546         c->edge->to = n;
 547         sockaddr2str(&c->address, &hisaddress, &dummy);
 548         c->edge->address = str2sockaddr(hisaddress, hisport);
 549         free(hisaddress);
 550         free(dummy);
 551         c->edge->weight = (weight + c->estimated_weight) / 2;
 552         c->edge->connection = c;
 553         c->edge->options = c->options;
 554
 555         edge_add(c->edge);
 556
 557         /* Notify everyone of the new edge */
 558
 559         send_add_edge(broadcast, c->edge);
 560
 561         /* Run MST and SSSP algorithms */
 562
 563         graph();
 564
 565         return true;
 566 }