git.tinc-vpn.org Git - tinc/blob - src/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 2002/04/09 15:26:00 zarq Exp $
  21 */
  22
  23 #include "config.h"
  24
  25 #include <stdlib.h>
  26 #include <string.h>
  27 #include <syslog.h>
  28 #include <stdio.h>
  29 #include <stdarg.h>
  30 #include <errno.h>
  31
  32 #include <utils.h>
  33 #include <xalloc.h>
  34 #include <avl_tree.h>
  35
  36 #include <openssl/sha.h>
  37 #include <openssl/rand.h>
  38 #include <openssl/evp.h>
  39
  40 #ifndef HAVE_RAND_PSEUDO_BYTES
  41 #define RAND_pseudo_bytes RAND_bytes
  42 #endif
  43
  44 #include "conf.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
  54 #include "system.h"
  55
  56 int send_id(connection_t *c)
  57 {
  58 cp
  59   return send_request(c, "%d %s %d", ID, myself->connection->name, myself->connection->protocol_version);
  60 }
  61
  62 int id_h(connection_t *c)
  63 {
  64   char name[MAX_STRING_SIZE];
  65   int bla;
  66 cp
  67   if(sscanf(c->buffer, "%*d "MAX_STRING" %d", name, &c->protocol_version) != 2)
  68     {
  69        syslog(LOG_ERR, _("Got bad %s from %s (%s)"), "ID", c->name, c->hostname);
  70        return -1;
  71     }
  72
  73   /* Check if identity is a valid name */
  74
  75   if(check_id(name))
  76     {
  77       syslog(LOG_ERR, _("Got bad %s from %s (%s): %s"), "ID", c->name, c->hostname, "invalid name");
  78       return -1;
  79     }
  80
  81   /* If we set c->name in advance, make sure we are connected to the right host */
  82
  83   if(c->name)
  84     {
  85       if(strcmp(c->name, name))
  86         {
  87           syslog(LOG_ERR, _("Peer %s is %s instead of %s"), c->hostname, name, c->name);
  88           return -1;
  89         }
  90     }
  91   else
  92     c->name = xstrdup(name);
  93
  94   /* Check if version matches */
  95
  96   if(c->protocol_version != myself->connection->protocol_version)
  97     {
  98       syslog(LOG_ERR, _("Peer %s (%s) uses incompatible version %d"),
  99              c->name, c->hostname, c->protocol_version);
 100       return -1;
 101     }
 102
 103   if(bypass_security)
 104     {
 105       if(!c->config_tree)
 106         init_configuration(&c->config_tree);
 107       c->allow_request = ACK;
 108       return send_ack(c);
 109     }
 110
 111   if(!c->config_tree)
 112     {
 113       init_configuration(&c->config_tree);
 114
 115       if((bla = read_connection_config(c)))
 116         {
 117           syslog(LOG_ERR, _("Peer %s had unknown identity (%s)"), c->hostname, c->name);
 118           return -1;
 119         }
 120     }
 121
 122   if(read_rsa_public_key(c))
 123     {
 124       return -1;
 125     }
 126
 127   /* Check some options */
 128
 129   if((get_config_bool(lookup_config(c->config_tree, "IndirectData"), &bla) && bla) || myself->options & OPTION_INDIRECT)
 130         c->options |= OPTION_INDIRECT;
 131
 132   if((get_config_bool(lookup_config(c->config_tree, "TCPOnly"), &bla) && bla) || myself->options & OPTION_TCPONLY)
 133         c->options |= OPTION_TCPONLY | OPTION_INDIRECT;
 134
 135   c->allow_request = METAKEY;
 136 cp
 137   return send_metakey(c);
 138 }
 139
 140 int send_metakey(connection_t *c)
 141 {
 142   char buffer[MAX_STRING_SIZE];
 143   int len, x;
 144 cp
 145   len = RSA_size(c->rsa_key);
 146
 147   /* Allocate buffers for the meta key */
 148
 149   if(!c->outkey)
 150     c->outkey = xmalloc(len);
 151
 152   if(!c->outctx)
 153     c->outctx = xmalloc(sizeof(*c->outctx));
 154 cp
 155   /* Copy random data to the buffer */
 156
 157   RAND_bytes(c->outkey, len);
 158
 159   /* The message we send must be smaller than the modulus of the RSA key.
 160      By definition, for a key of k bits, the following formula holds:
 161
 162        2^(k-1) <= modulus < 2^(k)
 163
 164      Where ^ means "to the power of", not "xor".
 165      This means that to be sure, we must choose our message < 2^(k-1).
 166      This can be done by setting the most significant bit to zero.
 167   */
 168
 169   c->outkey[0] &= 0x7F;
 170
 171   if(debug_lvl >= DEBUG_SCARY_THINGS)
 172     {
 173       bin2hex(c->outkey, buffer, len);
 174       buffer[len*2] = '\0';
 175       syslog(LOG_DEBUG, _("Generated random meta key (unencrypted): %s"), buffer);
 176     }
 177
 178   /* Encrypt the random data
 179
 180      We do not use one of the PKCS padding schemes here.
 181      This is allowed, because we encrypt a totally random string
 182      with a length equal to that of the modulus of the RSA key.
 183   */
 184
 185   if(RSA_public_encrypt(len, c->outkey, buffer, c->rsa_key, RSA_NO_PADDING) != len)
 186     {
 187       syslog(LOG_ERR, _("Error during encryption of meta key for %s (%s)"), c->name, c->hostname);
 188       return -1;
 189     }
 190 cp
 191   /* Convert the encrypted random data to a hexadecimal formatted string */
 192
 193   bin2hex(buffer, buffer, len);
 194   buffer[len*2] = '\0';
 195
 196   /* Send the meta key */
 197
 198   x = send_request(c, "%d %d %d %d %d %s", METAKEY,
 199                    c->outcipher?c->outcipher->nid:0, c->outdigest?c->outdigest->type:0,
 200                    c->outmaclength, c->outcompression, buffer);
 201
 202   /* Further outgoing requests are encrypted with the key we just generated */
 203
 204   if(c->outcipher)
 205     {
 206       EVP_EncryptInit(c->outctx, c->outcipher,
 207                       c->outkey + len - c->outcipher->key_len,
 208                       c->outkey + len - c->outcipher->key_len - c->outcipher->iv_len);
 209
 210       c->status.encryptout = 1;
 211     }
 212 cp
 213   return x;
 214 }
 215
 216 int metakey_h(connection_t *c)
 217 {
 218   char buffer[MAX_STRING_SIZE];
 219   int cipher, digest, maclength, compression;
 220   int len;
 221 cp
 222   if(sscanf(c->buffer, "%*d %d %d %d %d "MAX_STRING, &cipher, &digest, &maclength, &compression, buffer) != 5)
 223     {
 224        syslog(LOG_ERR, _("Got bad %s from %s (%s)"), "METAKEY", c->name, c->hostname);
 225        return -1;
 226     }
 227 cp
 228   len = RSA_size(myself->connection->rsa_key);
 229
 230   /* Check if the length of the meta key is all right */
 231
 232   if(strlen(buffer) != len*2)
 233     {
 234       syslog(LOG_ERR, _("Possible intruder %s (%s): %s"), c->name, c->hostname, "wrong keylength");
 235       return -1;
 236     }
 237
 238   /* Allocate buffers for the meta key */
 239 cp
 240   if(!c->inkey)
 241     c->inkey = xmalloc(len);
 242
 243   if(!c->inctx)
 244     c->inctx = xmalloc(sizeof(*c->inctx));
 245
 246   /* Convert the challenge from hexadecimal back to binary */
 247 cp
 248   hex2bin(buffer,buffer,len);
 249
 250   /* Decrypt the meta key */
 251 cp
 252   if(RSA_private_decrypt(len, buffer, c->inkey, myself->connection->rsa_key, RSA_NO_PADDING) != len)    /* See challenge() */
 253     {
 254       syslog(LOG_ERR, _("Error during encryption of meta key for %s (%s)"), c->name, c->hostname);
 255       return -1;
 256     }
 257
 258   if(debug_lvl >= DEBUG_SCARY_THINGS)
 259     {
 260       bin2hex(c->inkey, buffer, len);
 261       buffer[len*2] = '\0';
 262       syslog(LOG_DEBUG, _("Received random meta key (unencrypted): %s"), buffer);
 263     }
 264
 265   /* All incoming requests will now be encrypted. */
 266 cp
 267   /* Check and lookup cipher and digest algorithms */
 268
 269   if(cipher)
 270     {
 271       c->incipher = EVP_get_cipherbynid(cipher);
 272       if(!c->incipher)
 273         {
 274           syslog(LOG_ERR, _("%s (%s) uses unknown cipher!"), c->name, c->hostname);
 275           return -1;
 276         }
 277
 278       EVP_DecryptInit(c->inctx, c->incipher,
 279                       c->inkey + len - c->incipher->key_len,
 280                       c->inkey + len - c->incipher->key_len - c->incipher->iv_len);
 281
 282       c->status.decryptin = 1;
 283     }
 284   else
 285     {
 286       c->incipher = NULL;
 287     }
 288
 289   c->inmaclength = maclength;
 290
 291   if(digest)
 292     {
 293       c->indigest = EVP_get_digestbynid(digest);
 294       if(!c->indigest)
 295         {
 296           syslog(LOG_ERR, _("Node %s (%s) uses unknown digest!"), c->name, c->hostname);
 297           return -1;
 298         }
 299
 300       if(c->inmaclength > c->indigest->md_size || c->inmaclength < 0)
 301         {
 302           syslog(LOG_ERR, _("%s (%s) uses bogus MAC length!"), c->name, c->hostname);
 303           return -1;
 304         }
 305     }
 306   else
 307     {
 308       c->indigest = NULL;
 309     }
 310
 311   c->incompression = compression;
 312
 313   c->allow_request = CHALLENGE;
 314 cp
 315   return send_challenge(c);
 316 }
 317
 318 int send_challenge(connection_t *c)
 319 {
 320   char buffer[MAX_STRING_SIZE];
 321   int len, x;
 322 cp
 323   /* CHECKME: what is most reasonable value for len? */
 324
 325   len = RSA_size(c->rsa_key);
 326
 327   /* Allocate buffers for the challenge */
 328
 329   if(!c->hischallenge)
 330     c->hischallenge = xmalloc(len);
 331 cp
 332   /* Copy random data to the buffer */
 333
 334   RAND_bytes(c->hischallenge, len);
 335
 336 cp
 337   /* Convert to hex */
 338
 339   bin2hex(c->hischallenge, buffer, len);
 340   buffer[len*2] = '\0';
 341
 342 cp
 343   /* Send the challenge */
 344
 345   x = send_request(c, "%d %s", CHALLENGE, buffer);
 346 cp
 347   return x;
 348 }
 349
 350 int challenge_h(connection_t *c)
 351 {
 352   char buffer[MAX_STRING_SIZE];
 353   int len;
 354 cp
 355   if(sscanf(c->buffer, "%*d "MAX_STRING, buffer) != 1)
 356     {
 357        syslog(LOG_ERR, _("Got bad %s from %s (%s)"), "CHALLENGE", c->name, c->hostname);
 358        return -1;
 359     }
 360
 361   len = RSA_size(myself->connection->rsa_key);
 362
 363   /* Check if the length of the challenge is all right */
 364
 365   if(strlen(buffer) != len*2)
 366     {
 367       syslog(LOG_ERR, _("Possible intruder %s (%s): %s"), c->name, c->hostname, "wrong challenge length");
 368       return -1;
 369     }
 370
 371   /* Allocate buffers for the challenge */
 372
 373   if(!c->mychallenge)
 374     c->mychallenge = xmalloc(len);
 375
 376   /* Convert the challenge from hexadecimal back to binary */
 377
 378   hex2bin(buffer,c->mychallenge,len);
 379
 380   c->allow_request = CHAL_REPLY;
 381
 382   /* Rest is done by send_chal_reply() */
 383 cp
 384   return send_chal_reply(c);
 385 }
 386
 387 int send_chal_reply(connection_t *c)
 388 {
 389   char hash[EVP_MAX_MD_SIZE*2+1];
 390   EVP_MD_CTX ctx;
 391 cp
 392   /* Calculate the hash from the challenge we received */
 393
 394   EVP_DigestInit(&ctx, c->indigest);
 395   EVP_DigestUpdate(&ctx, c->mychallenge, RSA_size(myself->connection->rsa_key));
 396   EVP_DigestFinal(&ctx, hash, NULL);
 397
 398   /* Convert the hash to a hexadecimal formatted string */
 399
 400   bin2hex(hash,hash,c->indigest->md_size);
 401   hash[c->indigest->md_size*2] = '\0';
 402
 403   /* Send the reply */
 404
 405 cp
 406   return send_request(c, "%d %s", CHAL_REPLY, hash);
 407 }
 408
 409 int chal_reply_h(connection_t *c)
 410 {
 411   char hishash[MAX_STRING_SIZE];
 412   char myhash[EVP_MAX_MD_SIZE];
 413   EVP_MD_CTX ctx;
 414 cp
 415   if(sscanf(c->buffer, "%*d "MAX_STRING, hishash) != 1)
 416     {
 417        syslog(LOG_ERR, _("Got bad %s from %s (%s)"), "CHAL_REPLY", c->name, c->hostname);
 418        return -1;
 419     }
 420
 421   /* Check if the length of the hash is all right */
 422
 423   if(strlen(hishash) != c->outdigest->md_size*2)
 424     {
 425       syslog(LOG_ERR, _("Possible intruder %s (%s): %s"), c->name, c->hostname, _("wrong challenge reply length"));
 426       return -1;
 427     }
 428
 429   /* Convert the hash to binary format */
 430
 431   hex2bin(hishash, hishash, c->outdigest->md_size);
 432
 433   /* Calculate the hash from the challenge we sent */
 434
 435   EVP_DigestInit(&ctx, c->outdigest);
 436   EVP_DigestUpdate(&ctx, c->hischallenge, RSA_size(c->rsa_key));
 437   EVP_DigestFinal(&ctx, myhash, NULL);
 438
 439   /* Verify the incoming hash with the calculated hash */
 440
 441   if(memcmp(hishash, myhash, c->outdigest->md_size))
 442     {
 443       syslog(LOG_ERR, _("Possible intruder %s (%s): %s"), c->name, c->hostname, _("wrong challenge reply"));
 444       if(debug_lvl >= DEBUG_SCARY_THINGS)
 445         {
 446           bin2hex(myhash, hishash, SHA_DIGEST_LENGTH);
 447           hishash[SHA_DIGEST_LENGTH*2] = '\0';
 448           syslog(LOG_DEBUG, _("Expected challenge reply: %s"), hishash);
 449         }
 450       return -1;
 451     }
 452
 453   /* Identity has now been positively verified.
 454      Send an acknowledgement with the rest of the information needed.
 455    */
 456
 457   c->allow_request = ACK;
 458 cp
 459   return send_ack(c);
 460 }
 461
 462 int send_ack(connection_t *c)
 463 {
 464   /* ACK message contains rest of the information the other end needs
 465      to create node_t and edge_t structures. */
 466
 467   int x;
 468   char *address, *port;
 469   struct timeval now;
 470 cp
 471   /* Estimate weight */
 472
 473   gettimeofday(&now, NULL);
 474   c->estimated_weight = (now.tv_sec - c->start.tv_sec) * 1000 + (now.tv_usec - c->start.tv_usec) / 1000;
 475   sockaddr2str(&c->address, &address, &port);
 476   x = send_request(c, "%d %s %s %d %lx", ACK, myport, address, c->estimated_weight, c->options);
 477   free(address);
 478   free(port);
 479 cp
 480   return x;
 481 }
 482
 483 void send_everything(connection_t *c)
 484 {
 485   avl_node_t *node, *node2;
 486   node_t *n;
 487   subnet_t *s;
 488   edge_t *e;
 489
 490   /* Send all known subnets */
 491
 492   for(node = node_tree->head; node; node = node->next)
 493     {
 494       n = (node_t *)node->data;
 495
 496       for(node2 = n->subnet_tree->head; node2; node2 = node2->next)
 497         {
 498           s = (subnet_t *)node2->data;
 499           send_add_subnet(c, s);
 500         }
 501     }
 502
 503   /* Send all known edges */
 504
 505   for(node = edge_tree->head; node; node = node->next)
 506     {
 507       e = (edge_t *)node->data;
 508
 509       if(e == c->edge)
 510         continue;
 511
 512       send_add_edge(c, e);
 513     }
 514 }
 515
 516 int ack_h(connection_t *c)
 517 {
 518   char myaddress[MAX_STRING_SIZE];
 519   char hisport[MAX_STRING_SIZE];
 520   char *hisaddress, *dummy;
 521   int weight;
 522   long int options;
 523   node_t *n;
 524   connection_t *other;
 525   avl_node_t *node;
 526 cp
 527   if(sscanf(c->buffer, "%*d "MAX_STRING" "MAX_STRING" %d %lx", hisport, myaddress, &weight, &options) != 4)
 528     {
 529        syslog(LOG_ERR, _("Got bad %s from %s (%s)"), "ACK", c->name, c->hostname);
 530        return -1;
 531     }
 532
 533   /* Check if we already have a node_t for him */
 534
 535   n = lookup_node(c->name);
 536
 537   if(!n)
 538     {
 539       n = new_node();
 540       n->name = xstrdup(c->name);
 541       node_add(n);
 542     }
 543   else
 544     {
 545       if(n->connection)
 546         {
 547           /* Oh dear, we already have a connection to this node. */
 548           if(debug_lvl >= DEBUG_CONNECTIONS)
 549             syslog(LOG_DEBUG, _("Established a second connection with %s (%s), closing old connection"), n->name, n->hostname);
 550           terminate_connection(n->connection, 0);
 551         }
 552
 553       /* FIXME: check if information in existing node matches that of the other end of this connection */
 554     }
 555
 556   n->connection = c;
 557   c->node = n;
 558   c->options |= options;
 559
 560   /* Create an edge_t for this connection */
 561
 562   c->edge = new_edge();
 563 cp
 564   c->edge->from.node = myself;
 565   c->edge->from.udpaddress = str2sockaddr(myaddress, myport);
 566   c->edge->to.node = n;
 567   sockaddr2str(&c->address, &hisaddress, &dummy);
 568   c->edge->to.udpaddress = str2sockaddr(hisaddress, hisport);
 569   free(hisaddress);
 570   free(dummy);
 571   c->edge->weight = (weight + c->estimated_weight) / 2;
 572   c->edge->connection = c;
 573   c->edge->options = c->options;
 574 cp
 575   edge_add(c->edge);
 576
 577   /* Activate this connection */
 578
 579   c->allow_request = ALL;
 580   c->status.active = 1;
 581
 582   if(debug_lvl >= DEBUG_CONNECTIONS)
 583     syslog(LOG_NOTICE, _("Connection with %s (%s) activated"), c->name, c->hostname);
 584
 585 cp
 586   /* Send him everything we know */
 587
 588   send_everything(c);
 589
 590   /* Notify others of this connection */
 591
 592   for(node = connection_tree->head; node; node = node->next)
 593     {
 594       other = (connection_t *)node->data;
 595
 596       if(other->status.active && other != c)
 597         send_add_edge(other, c->edge);
 598     }
 599
 600   /* Run MST and SSSP algorithms */
 601
 602   graph();
 603 cp
 604   return 0;
 605 }