Enable silent builds by default.
[tinc] / src / protocol_auth.c
1 /*
2     protocol_auth.c -- handle the meta-protocol, authentication
3     Copyright (C) 1999-2005 Ivo Timmermans,
4                   2000-2015 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 "meta.h"
35 #include "net.h"
36 #include "netutl.h"
37 #include "node.h"
38 #include "protocol.h"
39 #include "proxy.h"
40 #include "utils.h"
41 #include "xalloc.h"
42
43 bool send_id(connection_t *c) {
44         if(proxytype && c->outgoing)
45                 if(!send_proxyrequest(c))
46                         return false;
47
48         return send_request(c, "%d %s %d", ID, myself->connection->name,
49                                                 myself->connection->protocol_version);
50 }
51
52 bool id_h(connection_t *c) {
53         char name[MAX_STRING_SIZE];
54
55         if(sscanf(c->buffer, "%*d " MAX_STRING " %d", name, &c->protocol_version) != 2) {
56                 logger(LOG_ERR, "Got bad %s from %s (%s)", "ID", c->name,
57                            c->hostname);
58                 return false;
59         }
60
61         /* Check if identity is a valid name */
62
63         if(!check_id(name)) {
64                 logger(LOG_ERR, "Got bad %s from %s (%s): %s", "ID", c->name,
65                            c->hostname, "invalid name");
66                 return false;
67         }
68
69         /* If this is an outgoing connection, make sure we are connected to the right host */
70
71         if(c->outgoing) {
72                 if(strcmp(c->name, name)) {
73                         logger(LOG_ERR, "Peer %s is %s instead of %s", c->hostname, name,
74                                    c->name);
75                         return false;
76                 }
77         } else {
78                 if(c->name)
79                         free(c->name);
80                 c->name = xstrdup(name);
81         }
82
83         /* Check if version matches */
84
85         if(c->protocol_version != myself->connection->protocol_version) {
86                 logger(LOG_ERR, "Peer %s (%s) uses incompatible version %d",
87                            c->name, c->hostname, c->protocol_version);
88                 return false;
89         }
90
91         if(bypass_security) {
92                 if(!c->config_tree)
93                         init_configuration(&c->config_tree);
94                 c->allow_request = ACK;
95                 return send_ack(c);
96         }
97
98         if(!c->config_tree) {
99                 init_configuration(&c->config_tree);
100
101                 if(!read_connection_config(c)) {
102                         logger(LOG_ERR, "Peer %s had unknown identity (%s)", c->hostname,
103                                    c->name);
104                         return false;
105                 }
106         }
107
108         if(!read_rsa_public_key(c)) {
109                 return false;
110         }
111
112         c->allow_request = METAKEY;
113
114         return send_metakey(c);
115 }
116
117 bool send_metakey(connection_t *c) {
118         bool x;
119
120         int len = RSA_size(c->rsa_key);
121
122         /* Allocate buffers for the meta key */
123
124         char buffer[2 * len + 1];
125         
126         c->outkey = xrealloc(c->outkey, len);
127
128         if(!c->outctx)
129                 c->outctx = xmalloc_and_zero(sizeof(*c->outctx));
130
131         /* Copy random data to the buffer */
132
133         if (1 != RAND_bytes((unsigned char *)c->outkey, len)) {
134                 int err = ERR_get_error();
135                 logger(LOG_ERR, "Failed to generate meta key (%s)", ERR_error_string(err, NULL));
136                 return false;
137         }
138
139
140         /* The message we send must be smaller than the modulus of the RSA key.
141            By definition, for a key of k bits, the following formula holds:
142
143            2^(k-1) <= modulus < 2^(k)
144
145            Where ^ means "to the power of", not "xor".
146            This means that to be sure, we must choose our message < 2^(k-1).
147            This can be done by setting the most significant bit to zero.
148          */
149
150         c->outkey[0] &= 0x7F;
151
152         ifdebug(SCARY_THINGS) {
153                 bin2hex(c->outkey, buffer, len);
154                 buffer[len * 2] = '\0';
155                 logger(LOG_DEBUG, "Generated random meta key (unencrypted): %s",
156                            buffer);
157         }
158
159         /* Encrypt the random data
160
161            We do not use one of the PKCS padding schemes here.
162            This is allowed, because we encrypt a totally random string
163            with a length equal to that of the modulus of the RSA key.
164          */
165
166         if(RSA_public_encrypt(len, (unsigned char *)c->outkey, (unsigned char *)buffer, c->rsa_key, RSA_NO_PADDING) != len) {
167                 logger(LOG_ERR, "Error during encryption of meta key for %s (%s): %s",
168                            c->name, c->hostname, ERR_error_string(ERR_get_error(), NULL));
169                 return false;
170         }
171
172         /* Convert the encrypted random data to a hexadecimal formatted string */
173
174         bin2hex(buffer, buffer, len);
175         buffer[len * 2] = '\0';
176
177         /* Send the meta key */
178
179         x = send_request(c, "%d %d %d %d %d %s", METAKEY,
180                                          c->outcipher ? c->outcipher->nid : 0,
181                                          c->outdigest ? c->outdigest->type : 0, c->outmaclength,
182                                          c->outcompression, buffer);
183
184         /* Further outgoing requests are encrypted with the key we just generated */
185
186         if(c->outcipher) {
187                 if(!EVP_EncryptInit(c->outctx, c->outcipher,
188                                         (unsigned char *)c->outkey + len - c->outcipher->key_len,
189                                         (unsigned char *)c->outkey + len - c->outcipher->key_len -
190                                         c->outcipher->iv_len)) {
191                         logger(LOG_ERR, "Error during initialisation of cipher for %s (%s): %s",
192                                         c->name, c->hostname, ERR_error_string(ERR_get_error(), NULL));
193                         return false;
194                 }
195
196                 c->status.encryptout = true;
197         }
198
199         return x;
200 }
201
202 bool metakey_h(connection_t *c) {
203         char buffer[MAX_STRING_SIZE];
204         int cipher, digest, maclength, compression;
205         int len;
206
207         if(sscanf(c->buffer, "%*d %d %d %d %d " MAX_STRING, &cipher, &digest, &maclength, &compression, buffer) != 5) {
208                 logger(LOG_ERR, "Got bad %s from %s (%s)", "METAKEY", c->name,
209                            c->hostname);
210                 return false;
211         }
212
213         len = RSA_size(myself->connection->rsa_key);
214
215         /* Check if the length of the meta key is all right */
216
217         if(strlen(buffer) != len * 2) {
218                 logger(LOG_ERR, "Possible intruder %s (%s): %s", c->name, c->hostname, "wrong keylength");
219                 return false;
220         }
221
222         /* Allocate buffers for the meta key */
223
224         c->inkey = xrealloc(c->inkey, len);
225
226         if(!c->inctx)
227                 c->inctx = xmalloc_and_zero(sizeof(*c->inctx));
228
229         /* Convert the challenge from hexadecimal back to binary */
230
231         if(!hex2bin(buffer, buffer, len)) {
232                 logger(LOG_ERR, "Got bad %s from %s(%s): %s", "METAKEY", c->name, c->hostname, "invalid key");
233                 return false;
234         }
235
236         /* Decrypt the meta key */
237
238         if(RSA_private_decrypt(len, (unsigned char *)buffer, (unsigned char *)c->inkey, myself->connection->rsa_key, RSA_NO_PADDING) != len) {  /* See challenge() */
239                 logger(LOG_ERR, "Error during decryption of meta key for %s (%s): %s",
240                            c->name, c->hostname, ERR_error_string(ERR_get_error(), NULL));
241                 return false;
242         }
243
244         ifdebug(SCARY_THINGS) {
245                 bin2hex(c->inkey, buffer, len);
246                 buffer[len * 2] = '\0';
247                 logger(LOG_DEBUG, "Received random meta key (unencrypted): %s", buffer);
248         }
249
250         /* All incoming requests will now be encrypted. */
251
252         /* Check and lookup cipher and digest algorithms */
253
254         if(cipher) {
255                 c->incipher = EVP_get_cipherbynid(cipher);
256                 
257                 if(!c->incipher) {
258                         logger(LOG_ERR, "%s (%s) uses unknown cipher!", c->name, c->hostname);
259                         return false;
260                 }
261
262                 if(!EVP_DecryptInit(c->inctx, c->incipher,
263                                         (unsigned char *)c->inkey + len - c->incipher->key_len,
264                                         (unsigned char *)c->inkey + len - c->incipher->key_len -
265                                         c->incipher->iv_len)) {
266                         logger(LOG_ERR, "Error during initialisation of cipher from %s (%s): %s",
267                                         c->name, c->hostname, ERR_error_string(ERR_get_error(), NULL));
268                         return false;
269                 }
270
271                 c->status.decryptin = true;
272         } else {
273                 c->incipher = NULL;
274         }
275
276         c->inmaclength = maclength;
277
278         if(digest) {
279                 c->indigest = EVP_get_digestbynid(digest);
280
281                 if(!c->indigest) {
282                         logger(LOG_ERR, "Node %s (%s) uses unknown digest!", c->name, c->hostname);
283                         return false;
284                 }
285
286                 if(c->inmaclength > c->indigest->md_size || c->inmaclength < 0) {
287                         logger(LOG_ERR, "%s (%s) uses bogus MAC length!", c->name, c->hostname);
288                         return false;
289                 }
290         } else {
291                 c->indigest = NULL;
292         }
293
294         c->incompression = compression;
295
296         c->allow_request = CHALLENGE;
297
298         return send_challenge(c);
299 }
300
301 bool send_challenge(connection_t *c) {
302         /* CHECKME: what is most reasonable value for len? */
303
304         int len = RSA_size(c->rsa_key);
305
306         /* Allocate buffers for the challenge */
307
308         char buffer[2 * len + 1];
309
310         c->hischallenge = xrealloc(c->hischallenge, len);
311
312         /* Copy random data to the buffer */
313
314         if (1 != RAND_bytes((unsigned char *)c->hischallenge, len)) {
315                 int err = ERR_get_error();
316                 logger(LOG_ERR, "Failed to generate challenge (%s)", ERR_error_string(err, NULL));
317                 return false; // Do not send predictable challenges, let connection attempt fail.
318         }
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         char buffer[MAX_STRING_SIZE];
332         int len;
333
334         if(sscanf(c->buffer, "%*d " MAX_STRING, buffer) != 1) {
335                 logger(LOG_ERR, "Got bad %s from %s (%s)", "CHALLENGE", c->name,
336                            c->hostname);
337                 return false;
338         }
339
340         len = RSA_size(myself->connection->rsa_key);
341
342         /* Check if the length of the challenge is all right */
343
344         if(strlen(buffer) != len * 2) {
345                 logger(LOG_ERR, "Possible intruder %s (%s): %s", c->name,
346                            c->hostname, "wrong challenge length");
347                 return false;
348         }
349
350         /* Allocate buffers for the challenge */
351
352         c->mychallenge = xrealloc(c->mychallenge, len);
353
354         /* Convert the challenge from hexadecimal back to binary */
355
356         if(!hex2bin(buffer, c->mychallenge, len)) {
357                 logger(LOG_ERR, "Got bad %s from %s(%s): %s", "CHALLENGE", c->name, c->hostname, "invalid challenge");
358                 return false;
359         }
360
361         c->allow_request = CHAL_REPLY;
362
363         /* Rest is done by send_chal_reply() */
364
365         return send_chal_reply(c);
366 }
367
368 bool send_chal_reply(connection_t *c) {
369         char hash[EVP_MAX_MD_SIZE * 2 + 1];
370         EVP_MD_CTX ctx;
371
372         /* Calculate the hash from the challenge we received */
373
374         if(!EVP_DigestInit(&ctx, c->indigest)
375                         || !EVP_DigestUpdate(&ctx, c->mychallenge, RSA_size(myself->connection->rsa_key))
376                         || !EVP_DigestFinal(&ctx, (unsigned char *)hash, NULL)) {
377                 logger(LOG_ERR, "Error during calculation of response for %s (%s): %s",
378                         c->name, c->hostname, ERR_error_string(ERR_get_error(), NULL));
379                 return false;
380         }
381
382         /* Convert the hash to a hexadecimal formatted string */
383
384         bin2hex(hash, hash, c->indigest->md_size);
385         hash[c->indigest->md_size * 2] = '\0';
386
387         /* Send the reply */
388
389         return send_request(c, "%d %s", CHAL_REPLY, hash);
390 }
391
392 bool chal_reply_h(connection_t *c) {
393         char hishash[MAX_STRING_SIZE];
394         char myhash[EVP_MAX_MD_SIZE];
395         EVP_MD_CTX ctx;
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         if(!hex2bin(hishash, hishash, c->outdigest->md_size)) {
414                 logger(LOG_ERR, "Got bad %s from %s(%s): %s", "CHAL_REPLY", c->name, c->hostname, "invalid hash");
415                 return false;
416         }
417
418         /* Calculate the hash from the challenge we sent */
419
420         if(!EVP_DigestInit(&ctx, c->outdigest)
421                         || !EVP_DigestUpdate(&ctx, c->hischallenge, RSA_size(c->rsa_key))
422                         || !EVP_DigestFinal(&ctx, (unsigned char *)myhash, NULL)) {
423                 logger(LOG_ERR, "Error during calculation of response from %s (%s): %s",
424                         c->name, c->hostname, ERR_error_string(ERR_get_error(), NULL));
425                 return false;
426         }
427
428         /* Verify the incoming hash with the calculated hash */
429
430         if(memcmp(hishash, myhash, c->outdigest->md_size)) {
431                 logger(LOG_ERR, "Possible intruder %s (%s): %s", c->name,
432                            c->hostname, "wrong challenge reply");
433
434                 ifdebug(SCARY_THINGS) {
435                         bin2hex(myhash, hishash, SHA_DIGEST_LENGTH);
436                         hishash[SHA_DIGEST_LENGTH * 2] = '\0';
437                         logger(LOG_DEBUG, "Expected challenge reply: %s", hishash);
438                 }
439
440                 return false;
441         }
442
443         /* Identity has now been positively verified.
444            Send an acknowledgement with the rest of the information needed.
445          */
446
447         c->allow_request = ACK;
448
449         return send_ack(c);
450 }
451
452 bool send_ack(connection_t *c) {
453         /* ACK message contains rest of the information the other end needs
454            to create node_t and edge_t structures. */
455
456         struct timeval now;
457         bool choice;
458
459         /* Estimate weight */
460
461         gettimeofday(&now, NULL);
462         c->estimated_weight = (now.tv_sec - c->start.tv_sec) * 1000 + (now.tv_usec - c->start.tv_usec) / 1000;
463
464         /* Check some options */
465
466         if((get_config_bool(lookup_config(c->config_tree, "IndirectData"), &choice) && choice) || myself->options & OPTION_INDIRECT)
467                 c->options |= OPTION_INDIRECT;
468
469         if((get_config_bool(lookup_config(c->config_tree, "TCPOnly"), &choice) && choice) || myself->options & OPTION_TCPONLY)
470                 c->options |= OPTION_TCPONLY | OPTION_INDIRECT;
471
472         if(myself->options & OPTION_PMTU_DISCOVERY)
473                 c->options |= OPTION_PMTU_DISCOVERY;
474
475         choice = myself->options & OPTION_CLAMP_MSS;
476         get_config_bool(lookup_config(c->config_tree, "ClampMSS"), &choice);
477         if(choice)
478                 c->options |= OPTION_CLAMP_MSS;
479
480         get_config_int(lookup_config(c->config_tree, "Weight"), &c->estimated_weight);
481
482         return send_request(c, "%d %s %d %x", ACK, myport, c->estimated_weight, c->options);
483 }
484
485 static void send_everything(connection_t *c) {
486         avl_node_t *node, *node2;
487         node_t *n;
488         subnet_t *s;
489         edge_t *e;
490
491         /* Send all known subnets and edges */
492
493         if(tunnelserver) {
494                 for(node = myself->subnet_tree->head; node; node = node->next) {
495                         s = node->data;
496                         send_add_subnet(c, s);
497                 }
498
499                 return;
500         }
501
502         for(node = node_tree->head; node; node = node->next) {
503                 n = node->data;
504
505                 for(node2 = n->subnet_tree->head; node2; node2 = node2->next) {
506                         s = node2->data;
507                         send_add_subnet(c, s);
508                 }
509
510                 for(node2 = n->edge_tree->head; node2; node2 = node2->next) {
511                         e = node2->data;
512                         send_add_edge(c, e);
513                 }
514         }
515 }
516
517 bool ack_h(connection_t *c) {
518         char hisport[MAX_STRING_SIZE];
519         char *hisaddress;
520         int weight, mtu;
521         uint32_t options;
522         node_t *n;
523         bool choice;
524
525         if(sscanf(c->buffer, "%*d " MAX_STRING " %d %x", hisport, &weight, &options) != 3) {
526                 logger(LOG_ERR, "Got bad %s from %s (%s)", "ACK", c->name,
527                            c->hostname);
528                 return false;
529         }
530
531         /* Check if we already have a node_t for him */
532
533         n = lookup_node(c->name);
534
535         if(!n) {
536                 n = new_node();
537                 n->name = xstrdup(c->name);
538                 node_add(n);
539         } else {
540                 if(n->connection) {
541                         /* Oh dear, we already have a connection to this node. */
542                         ifdebug(CONNECTIONS) logger(LOG_DEBUG, "Established a second connection with %s (%s), closing old connection",
543                                            n->name, n->hostname);
544                         terminate_connection(n->connection, false);
545                         /* Run graph algorithm to purge key and make sure up/down scripts are rerun with new IP addresses and stuff */
546                         graph();
547                 }
548         }
549
550         n->connection = c;
551         c->node = n;
552         if(!(c->options & options & OPTION_PMTU_DISCOVERY)) {
553                 c->options &= ~OPTION_PMTU_DISCOVERY;
554                 options &= ~OPTION_PMTU_DISCOVERY;
555         }
556         c->options |= options;
557
558         if(get_config_int(lookup_config(c->config_tree, "PMTU"), &mtu) && mtu < n->mtu)
559                 n->mtu = mtu;
560
561         if(get_config_int(lookup_config(config_tree, "PMTU"), &mtu) && mtu < n->mtu)
562                 n->mtu = mtu;
563
564         if(get_config_bool(lookup_config(c->config_tree, "ClampMSS"), &choice)) {
565                 if(choice)
566                         c->options |= OPTION_CLAMP_MSS;
567                 else
568                         c->options &= ~OPTION_CLAMP_MSS;
569         }
570
571         /* Activate this connection */
572
573         c->allow_request = ALL;
574         c->status.active = true;
575
576         ifdebug(CONNECTIONS) logger(LOG_NOTICE, "Connection with %s (%s) activated", c->name,
577                            c->hostname);
578
579         /* Send him everything we know */
580
581         send_everything(c);
582
583         /* Create an edge_t for this connection */
584
585         c->edge = new_edge();
586         c->edge->from = myself;
587         c->edge->to = n;
588         sockaddr2str(&c->address, &hisaddress, NULL);
589         c->edge->address = str2sockaddr(hisaddress, hisport);
590         free(hisaddress);
591         c->edge->weight = (weight + c->estimated_weight) / 2;
592         c->edge->connection = c;
593         c->edge->options = c->options;
594
595         edge_add(c->edge);
596
597         /* Notify everyone of the new edge */
598
599         if(tunnelserver)
600                 send_add_edge(c, c->edge);
601         else
602                 send_add_edge(everyone, c->edge);
603
604         /* Run MST and SSSP algorithms */
605
606         graph();
607
608         return true;
609 }