www.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                   2000-2009 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 <openssl/sha.h>
  24 #include <openssl/rand.h>
  25 #include <openssl/err.h>
  26 #include <openssl/evp.h>
  27
  28 #include "avl_tree.h"
  29 #include "conf.h"
  30 #include "connection.h"
  31 #include "edge.h"
  32 #include "graph.h"
  33 #include "logger.h"
  34 #include "net.h"
  35 #include "netutl.h"
  36 #include "node.h"
  37 #include "protocol.h"
  38 #include "utils.h"
  39 #include "xalloc.h"
  40
  41 bool send_id(connection_t *c) {
  42         cp();
  43
  44         return send_request(c, "%d %s %d", ID, myself->connection->name,
  45                                                 myself->connection->protocol_version);
  46 }
  47
  48 bool id_h(connection_t *c) {
  49         char name[MAX_STRING_SIZE];
  50
  51         cp();
  52
  53         if(sscanf(c->buffer, "%*d " MAX_STRING " %d", name, &c->protocol_version) != 2) {
  54                 logger(LOG_ERR, _("Got bad %s from %s (%s)"), "ID", c->name,
  55                            c->hostname);
  56                 return false;
  57         }
  58
  59         /* Check if identity is a valid name */
  60
  61         if(!check_id(name)) {
  62                 logger(LOG_ERR, _("Got bad %s from %s (%s): %s"), "ID", c->name,
  63                            c->hostname, "invalid name");
  64                 return false;
  65         }
  66
  67         /* If this is an outgoing connection, make sure we are connected to the right host */
  68
  69         if(c->outgoing) {
  70                 if(strcmp(c->name, name)) {
  71                         logger(LOG_ERR, _("Peer %s is %s instead of %s"), c->hostname, name,
  72                                    c->name);
  73                         return false;
  74                 }
  75         } else {
  76                 if(c->name)
  77                         free(c->name);
  78                 c->name = xstrdup(name);
  79         }
  80
  81         /* Check if version matches */
  82
  83         if(c->protocol_version != myself->connection->protocol_version) {
  84                 logger(LOG_ERR, _("Peer %s (%s) uses incompatible version %d"),
  85                            c->name, c->hostname, c->protocol_version);
  86                 return false;
  87         }
  88
  89         if(bypass_security) {
  90                 if(!c->config_tree)
  91                         init_configuration(&c->config_tree);
  92                 c->allow_request = ACK;
  93                 return send_ack(c);
  94         }
  95
  96         if(!c->config_tree) {
  97                 init_configuration(&c->config_tree);
  98
  99                 if(!read_connection_config(c)) {
 100                         logger(LOG_ERR, _("Peer %s had unknown identity (%s)"), c->hostname,
 101                                    c->name);
 102                         return false;
 103                 }
 104         }
 105
 106         if(!read_rsa_public_key(c)) {
 107                 return false;
 108         }
 109
 110         c->allow_request = METAKEY;
 111
 112         return send_metakey(c);
 113 }
 114
 115 bool send_metakey(connection_t *c) {
 116         char *buffer;
 117         int len;
 118         bool x;
 119
 120         cp();
 121
 122         len = RSA_size(c->rsa_key);
 123
 124         /* Allocate buffers for the meta key */
 125
 126         buffer = alloca(2 * len + 1);
 127
 128         c->outkey = xrealloc(c->outkey, len);
 129
 130         if(!c->outctx)
 131                 c->outctx = xmalloc_and_zero(sizeof(*c->outctx));
 132         cp();
 133         /* Copy random data to the buffer */
 134
 135         RAND_pseudo_bytes((unsigned char *)c->outkey, len);
 136
 137         /* The message we send must be smaller than the modulus of the RSA key.
 138            By definition, for a key of k bits, the following formula holds:
 139
 140            2^(k-1) <= modulus < 2^(k)
 141
 142            Where ^ means "to the power of", not "xor".
 143            This means that to be sure, we must choose our message < 2^(k-1).
 144            This can be done by setting the most significant bit to zero.
 145          */
 146
 147         c->outkey[0] &= 0x7F;
 148
 149         ifdebug(SCARY_THINGS) {
 150                 bin2hex(c->outkey, buffer, len);
 151                 buffer[len * 2] = '\0';
 152                 logger(LOG_DEBUG, _("Generated random meta key (unencrypted): %s"),
 153                            buffer);
 154         }
 155
 156         /* Encrypt the random data
 157
 158            We do not use one of the PKCS padding schemes here.
 159            This is allowed, because we encrypt a totally random string
 160            with a length equal to that of the modulus of the RSA key.
 161          */
 162
 163         if(RSA_public_encrypt(len, (unsigned char *)c->outkey, (unsigned char *)buffer, c->rsa_key, RSA_NO_PADDING) != len) {
 164                 logger(LOG_ERR, _("Error during encryption of meta key for %s (%s)"),
 165                            c->name, c->hostname);
 166                 return false;
 167         }
 168
 169         /* Convert the encrypted random data to a hexadecimal formatted string */
 170
 171         bin2hex(buffer, buffer, len);
 172         buffer[len * 2] = '\0';
 173
 174         /* Send the meta key */
 175
 176         x = send_request(c, "%d %d %d %d %d %s", METAKEY,
 177                                          c->outcipher ? c->outcipher->nid : 0,
 178                                          c->outdigest ? c->outdigest->type : 0, c->outmaclength,
 179                                          c->outcompression, buffer);
 180
 181         /* Further outgoing requests are encrypted with the key we just generated */
 182
 183         if(c->outcipher) {
 184                 if(!EVP_EncryptInit(c->outctx, c->outcipher,
 185                                         (unsigned char *)c->outkey + len - c->outcipher->key_len,
 186                                         (unsigned char *)c->outkey + len - c->outcipher->key_len -
 187                                         c->outcipher->iv_len)) {
 188                         logger(LOG_ERR, _("Error during initialisation of cipher for %s (%s): %s"),
 189                                         c->name, c->hostname, ERR_error_string(ERR_get_error(), NULL));
 190                         return false;
 191                 }
 192
 193                 c->status.encryptout = true;
 194         }
 195
 196         return x;
 197 }
 198
 199 bool metakey_h(connection_t *c) {
 200         char buffer[MAX_STRING_SIZE];
 201         int cipher, digest, maclength, compression;
 202         int len;
 203
 204         cp();
 205
 206         if(sscanf(c->buffer, "%*d %d %d %d %d " MAX_STRING, &cipher, &digest, &maclength, &compression, buffer) != 5) {
 207                 logger(LOG_ERR, _("Got bad %s from %s (%s)"), "METAKEY", c->name,
 208                            c->hostname);
 209                 return false;
 210         }
 211
 212         len = RSA_size(myself->connection->rsa_key);
 213
 214         /* Check if the length of the meta key is all right */
 215
 216         if(strlen(buffer) != len * 2) {
 217                 logger(LOG_ERR, _("Possible intruder %s (%s): %s"), c->name, c->hostname, "wrong keylength");
 218                 return false;
 219         }
 220
 221         /* Allocate buffers for the meta key */
 222
 223         c->inkey = xrealloc(c->inkey, len);
 224
 225         if(!c->inctx)
 226                 c->inctx = xmalloc_and_zero(sizeof(*c->inctx));
 227
 228         /* Convert the challenge from hexadecimal back to binary */
 229
 230         hex2bin(buffer, buffer, len);
 231
 232         /* Decrypt the meta key */
 233
 234         if(RSA_private_decrypt(len, (unsigned char *)buffer, (unsigned char *)c->inkey, myself->connection->rsa_key, RSA_NO_PADDING) != len) {  /* See challenge() */
 235                 logger(LOG_ERR, _("Error during decryption of meta key for %s (%s)"),
 236                            c->name, c->hostname);
 237                 return false;
 238         }
 239
 240         ifdebug(SCARY_THINGS) {
 241                 bin2hex(c->inkey, buffer, len);
 242                 buffer[len * 2] = '\0';
 243                 logger(LOG_DEBUG, _("Received random meta key (unencrypted): %s"), buffer);
 244         }
 245
 246         /* All incoming requests will now be encrypted. */
 247
 248         /* Check and lookup cipher and digest algorithms */
 249
 250         if(cipher) {
 251                 c->incipher = EVP_get_cipherbynid(cipher);
 252
 253                 if(!c->incipher) {
 254                         logger(LOG_ERR, _("%s (%s) uses unknown cipher!"), c->name, c->hostname);
 255                         return false;
 256                 }
 257
 258                 if(!EVP_DecryptInit(c->inctx, c->incipher,
 259                                         (unsigned char *)c->inkey + len - c->incipher->key_len,
 260                                         (unsigned char *)c->inkey + len - c->incipher->key_len -
 261                                         c->incipher->iv_len)) {
 262                         logger(LOG_ERR, _("Error during initialisation of cipher from %s (%s): %s"),
 263                                         c->name, c->hostname, ERR_error_string(ERR_get_error(), NULL));
 264                         return false;
 265                 }
 266
 267                 c->status.decryptin = true;
 268         } else {
 269                 c->incipher = NULL;
 270         }
 271
 272         c->inmaclength = maclength;
 273
 274         if(digest) {
 275                 c->indigest = EVP_get_digestbynid(digest);
 276
 277                 if(!c->indigest) {
 278                         logger(LOG_ERR, _("Node %s (%s) uses unknown digest!"), c->name, c->hostname);
 279                         return false;
 280                 }
 281
 282                 if(c->inmaclength > c->indigest->md_size || c->inmaclength < 0) {
 283                         logger(LOG_ERR, _("%s (%s) uses bogus MAC length!"), c->name, c->hostname);
 284                         return false;
 285                 }
 286         } else {
 287                 c->indigest = NULL;
 288         }
 289
 290         c->incompression = compression;
 291
 292         c->allow_request = CHALLENGE;
 293
 294         return send_challenge(c);
 295 }
 296
 297 bool send_challenge(connection_t *c) {
 298         char *buffer;
 299         int len;
 300
 301         cp();
 302
 303         /* CHECKME: what is most reasonable value for len? */
 304
 305         len = RSA_size(c->rsa_key);
 306
 307         /* Allocate buffers for the challenge */
 308
 309         buffer = alloca(2 * len + 1);
 310
 311         c->hischallenge = xrealloc(c->hischallenge, len);
 312
 313         /* Copy random data to the buffer */
 314
 315         RAND_pseudo_bytes((unsigned char *)c->hischallenge, len);
 316
 317         /* Convert to hex */
 318
 319         bin2hex(c->hischallenge, buffer, len);
 320         buffer[len * 2] = '\0';
 321
 322         /* Send the challenge */
 323
 324         return send_request(c, "%d %s", CHALLENGE, buffer);
 325 }
 326
 327 bool challenge_h(connection_t *c) {
 328         char buffer[MAX_STRING_SIZE];
 329         int len;
 330
 331         cp();
 332
 333         if(sscanf(c->buffer, "%*d " MAX_STRING, buffer) != 1) {
 334                 logger(LOG_ERR, _("Got bad %s from %s (%s)"), "CHALLENGE", c->name,
 335                            c->hostname);
 336                 return false;
 337         }
 338
 339         len = RSA_size(myself->connection->rsa_key);
 340
 341         /* Check if the length of the challenge is all right */
 342
 343         if(strlen(buffer) != len * 2) {
 344                 logger(LOG_ERR, _("Possible intruder %s (%s): %s"), c->name,
 345                            c->hostname, "wrong challenge length");
 346                 return false;
 347         }
 348
 349         /* Allocate buffers for the challenge */
 350
 351         c->mychallenge = xrealloc(c->mychallenge, len);
 352
 353         /* Convert the challenge from hexadecimal back to binary */
 354
 355         hex2bin(buffer, c->mychallenge, len);
 356
 357         c->allow_request = CHAL_REPLY;
 358
 359         /* Rest is done by send_chal_reply() */
 360
 361         return send_chal_reply(c);
 362 }
 363
 364 bool send_chal_reply(connection_t *c) {
 365         char hash[EVP_MAX_MD_SIZE * 2 + 1];
 366         EVP_MD_CTX ctx;
 367
 368         cp();
 369
 370         /* Calculate the hash from the challenge we received */
 371
 372         if(!EVP_DigestInit(&ctx, c->indigest)
 373                         || !EVP_DigestUpdate(&ctx, c->mychallenge, RSA_size(myself->connection->rsa_key))
 374                         || !EVP_DigestFinal(&ctx, (unsigned char *)hash, NULL)) {
 375                 logger(LOG_ERR, _("Error during calculation of response for %s (%s): %s"),
 376                         c->name, c->hostname, ERR_error_string(ERR_get_error(), NULL));
 377                 return false;
 378         }
 379
 380         /* Convert the hash to a hexadecimal formatted string */
 381
 382         bin2hex(hash, hash, c->indigest->md_size);
 383         hash[c->indigest->md_size * 2] = '\0';
 384
 385         /* Send the reply */
 386
 387         return send_request(c, "%d %s", CHAL_REPLY, hash);
 388 }
 389
 390 bool chal_reply_h(connection_t *c) {
 391         char hishash[MAX_STRING_SIZE];
 392         char myhash[EVP_MAX_MD_SIZE];
 393         EVP_MD_CTX ctx;
 394
 395         cp();
 396
 397         if(sscanf(c->buffer, "%*d " MAX_STRING, hishash) != 1) {
 398                 logger(LOG_ERR, _("Got bad %s from %s (%s)"), "CHAL_REPLY", c->name,
 399                            c->hostname);
 400                 return false;
 401         }
 402
 403         /* Check if the length of the hash is all right */
 404
 405         if(strlen(hishash) != c->outdigest->md_size * 2) {
 406                 logger(LOG_ERR, _("Possible intruder %s (%s): %s"), c->name,
 407                            c->hostname, _("wrong challenge reply length"));
 408                 return false;
 409         }
 410
 411         /* Convert the hash to binary format */
 412
 413         hex2bin(hishash, hishash, c->outdigest->md_size);
 414
 415         /* Calculate the hash from the challenge we sent */
 416
 417         if(!EVP_DigestInit(&ctx, c->outdigest)
 418                         || !EVP_DigestUpdate(&ctx, c->hischallenge, RSA_size(c->rsa_key))
 419                         || !EVP_DigestFinal(&ctx, (unsigned char *)myhash, NULL)) {
 420                 logger(LOG_ERR, _("Error during calculation of response from %s (%s): %s"),
 421                         c->name, c->hostname, ERR_error_string(ERR_get_error(), NULL));
 422                 return false;
 423         }
 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         /* ACK message contains rest of the information the other end needs
 451            to create node_t and edge_t structures. */
 452
 453         struct timeval now;
 454         bool choice;
 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         /* Check some options */
 464
 465         if((get_config_bool(lookup_config(c->config_tree, "IndirectData"), &choice) && choice) || myself->options & OPTION_INDIRECT)
 466                 c->options |= OPTION_INDIRECT;
 467
 468         if((get_config_bool(lookup_config(c->config_tree, "TCPOnly"), &choice) && choice) || myself->options & OPTION_TCPONLY)
 469                 c->options |= OPTION_TCPONLY | OPTION_INDIRECT;
 470
 471         if(myself->options & OPTION_PMTU_DISCOVERY)
 472                 c->options |= OPTION_PMTU_DISCOVERY;
 473
 474         get_config_int(lookup_config(c->config_tree, "Weight"), &c->estimated_weight);
 475
 476         return send_request(c, "%d %s %d %lx", ACK, myport, c->estimated_weight, c->options);
 477 }
 478
 479 static void send_everything(connection_t *c) {
 480         avl_node_t *node, *node2;
 481         node_t *n;
 482         subnet_t *s;
 483         edge_t *e;
 484
 485         /* Send all known subnets and edges */
 486
 487         if(tunnelserver) {
 488                 for(node = myself->subnet_tree->head; node; node = node->next) {
 489                         s = node->data;
 490                         send_add_subnet(c, s);
 491                 }
 492
 493                 return;
 494         }
 495
 496         for(node = node_tree->head; node; node = node->next) {
 497                 n = node->data;
 498
 499                 for(node2 = n->subnet_tree->head; node2; node2 = node2->next) {
 500                         s = node2->data;
 501                         send_add_subnet(c, s);
 502                 }
 503
 504                 for(node2 = n->edge_tree->head; node2; node2 = node2->next) {
 505                         e = node2->data;
 506                         send_add_edge(c, e);
 507                 }
 508         }
 509 }
 510
 511 bool ack_h(connection_t *c) {
 512         char hisport[MAX_STRING_SIZE];
 513         char *hisaddress, *dummy;
 514         int weight, mtu;
 515         long int options;
 516         node_t *n;
 517
 518         cp();
 519
 520         if(sscanf(c->buffer, "%*d " MAX_STRING " %d %lx", hisport, &weight, &options) != 3) {
 521                 logger(LOG_ERR, _("Got bad %s from %s (%s)"), "ACK", c->name,
 522                            c->hostname);
 523                 return false;
 524         }
 525
 526         /* Check if we already have a node_t for him */
 527
 528         n = lookup_node(c->name);
 529
 530         if(!n) {
 531                 n = new_node();
 532                 n->name = xstrdup(c->name);
 533                 node_add(n);
 534         } else {
 535                 if(n->connection) {
 536                         /* Oh dear, we already have a connection to this node. */
 537                         ifdebug(CONNECTIONS) logger(LOG_DEBUG, _("Established a second connection with %s (%s), closing old connection"),
 538                                            n->name, n->hostname);
 539                         terminate_connection(n->connection, false);
 540                         /* Run graph algorithm to purge key and make sure up/down scripts are rerun with new IP addresses and stuff */
 541                         graph();
 542                 }
 543         }
 544
 545         n->connection = c;
 546         c->node = n;
 547         if(!(c->options & options & OPTION_PMTU_DISCOVERY)) {
 548                 c->options &= ~OPTION_PMTU_DISCOVERY;
 549                 options &= ~OPTION_PMTU_DISCOVERY;
 550         }
 551         c->options |= options;
 552
 553         if(get_config_int(lookup_config(c->config_tree, "PMTU"), &mtu) && mtu < n->mtu)
 554                 n->mtu = mtu;
 555
 556         if(get_config_int(lookup_config(myself->connection->config_tree, "PMTU"), &mtu) && mtu < n->mtu)
 557                 n->mtu = mtu;
 558
 559         /* Activate this connection */
 560
 561         c->allow_request = ALL;
 562         c->status.active = true;
 563
 564         ifdebug(CONNECTIONS) logger(LOG_NOTICE, _("Connection with %s (%s) activated"), c->name,
 565                            c->hostname);
 566
 567         /* Send him everything we know */
 568
 569         send_everything(c);
 570
 571         /* Create an edge_t for this connection */
 572
 573         c->edge = new_edge();
 574         cp();
 575         c->edge->from = myself;
 576         c->edge->to = n;
 577         sockaddr2str(&c->address, &hisaddress, &dummy);
 578         c->edge->address = str2sockaddr(hisaddress, hisport);
 579         free(hisaddress);
 580         free(dummy);
 581         c->edge->weight = (weight + c->estimated_weight) / 2;
 582         c->edge->connection = c;
 583         c->edge->options = c->options;
 584
 585         edge_add(c->edge);
 586
 587         /* Notify everyone of the new edge */
 588
 589         if(tunnelserver)
 590                 send_add_edge(c, c->edge);
 591         else
 592                 send_add_edge(broadcast, c->edge);
 593
 594         /* Run MST and SSSP algorithms */
 595
 596         graph();
 597
 598         return true;
 599 }