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                   2000-2010 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 <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         return send_request(c, "%d %s %d", ID, myself->connection->name,
  43                                                 myself->connection->protocol_version);
  44 }
  45
  46 bool id_h(connection_t *c) {
  47         char name[MAX_STRING_SIZE];
  48
  49         if(sscanf(c->buffer, "%*d " MAX_STRING " %d", name, &c->protocol_version) != 2) {
  50                 logger(LOG_ERR, "Got bad %s from %s (%s)", "ID", c->name,
  51                            c->hostname);
  52                 return false;
  53         }
  54
  55         /* Check if identity is a valid name */
  56
  57         if(!check_id(name)) {
  58                 logger(LOG_ERR, "Got bad %s from %s (%s): %s", "ID", c->name,
  59                            c->hostname, "invalid name");
  60                 return false;
  61         }
  62
  63         /* If this is an outgoing connection, make sure we are connected to the right host */
  64
  65         if(c->outgoing) {
  66                 if(strcmp(c->name, name)) {
  67                         logger(LOG_ERR, "Peer %s is %s instead of %s", c->hostname, name,
  68                                    c->name);
  69                         return false;
  70                 }
  71         } else {
  72                 if(c->name)
  73                         free(c->name);
  74                 c->name = xstrdup(name);
  75         }
  76
  77         /* Check if version matches */
  78
  79         if(c->protocol_version != myself->connection->protocol_version) {
  80                 logger(LOG_ERR, "Peer %s (%s) uses incompatible version %d",
  81                            c->name, c->hostname, c->protocol_version);
  82                 return false;
  83         }
  84
  85         if(bypass_security) {
  86                 if(!c->config_tree)
  87                         init_configuration(&c->config_tree);
  88                 c->allow_request = ACK;
  89                 return send_ack(c);
  90         }
  91
  92         if(!c->config_tree) {
  93                 init_configuration(&c->config_tree);
  94
  95                 if(!read_connection_config(c)) {
  96                         logger(LOG_ERR, "Peer %s had unknown identity (%s)", c->hostname,
  97                                    c->name);
  98                         return false;
  99                 }
 100         }
 101
 102         if(!read_rsa_public_key(c)) {
 103                 return false;
 104         }
 105
 106         c->allow_request = METAKEY;
 107
 108         return send_metakey(c);
 109 }
 110
 111 bool send_metakey(connection_t *c) {
 112         char *buffer;
 113         int len;
 114         bool x;
 115
 116         len = RSA_size(c->rsa_key);
 117
 118         /* Allocate buffers for the meta key */
 119
 120         buffer = alloca(2 * len + 1);
 121
 122         c->outkey = xrealloc(c->outkey, len);
 123
 124         if(!c->outctx)
 125                 c->outctx = xmalloc_and_zero(sizeof(*c->outctx));
 126
 127         /* Copy random data to the buffer */
 128
 129         RAND_pseudo_bytes((unsigned char *)c->outkey, len);
 130
 131         /* The message we send must be smaller than the modulus of the RSA key.
 132            By definition, for a key of k bits, the following formula holds:
 133
 134            2^(k-1) <= modulus < 2^(k)
 135
 136            Where ^ means "to the power of", not "xor".
 137            This means that to be sure, we must choose our message < 2^(k-1).
 138            This can be done by setting the most significant bit to zero.
 139          */
 140
 141         c->outkey[0] &= 0x7F;
 142
 143         ifdebug(SCARY_THINGS) {
 144                 bin2hex(c->outkey, buffer, len);
 145                 buffer[len * 2] = '\0';
 146                 logger(LOG_DEBUG, "Generated random meta key (unencrypted): %s",
 147                            buffer);
 148         }
 149
 150         /* Encrypt the random data
 151
 152            We do not use one of the PKCS padding schemes here.
 153            This is allowed, because we encrypt a totally random string
 154            with a length equal to that of the modulus of the RSA key.
 155          */
 156
 157         if(RSA_public_encrypt(len, (unsigned char *)c->outkey, (unsigned char *)buffer, c->rsa_key, RSA_NO_PADDING) != len) {
 158                 logger(LOG_ERR, "Error during encryption of meta key for %s (%s)",
 159                            c->name, c->hostname);
 160                 return false;
 161         }
 162
 163         /* Convert the encrypted random data to a hexadecimal formatted string */
 164
 165         bin2hex(buffer, buffer, len);
 166         buffer[len * 2] = '\0';
 167
 168         /* Send the meta key */
 169
 170         x = send_request(c, "%d %d %d %d %d %s", METAKEY,
 171                                          c->outcipher ? c->outcipher->nid : 0,
 172                                          c->outdigest ? c->outdigest->type : 0, c->outmaclength,
 173                                          c->outcompression, buffer);
 174
 175         /* Further outgoing requests are encrypted with the key we just generated */
 176
 177         if(c->outcipher) {
 178                 if(!EVP_EncryptInit(c->outctx, c->outcipher,
 179                                         (unsigned char *)c->outkey + len - c->outcipher->key_len,
 180                                         (unsigned char *)c->outkey + len - c->outcipher->key_len -
 181                                         c->outcipher->iv_len)) {
 182                         logger(LOG_ERR, "Error during initialisation of cipher for %s (%s): %s",
 183                                         c->name, c->hostname, ERR_error_string(ERR_get_error(), NULL));
 184                         return false;
 185                 }
 186
 187                 c->status.encryptout = true;
 188         }
 189
 190         return x;
 191 }
 192
 193 bool metakey_h(connection_t *c) {
 194         char buffer[MAX_STRING_SIZE];
 195         int cipher, digest, maclength, compression;
 196         int len;
 197
 198         if(sscanf(c->buffer, "%*d %d %d %d %d " MAX_STRING, &cipher, &digest, &maclength, &compression, buffer) != 5) {
 199                 logger(LOG_ERR, "Got bad %s from %s (%s)", "METAKEY", c->name,
 200                            c->hostname);
 201                 return false;
 202         }
 203
 204         len = RSA_size(myself->connection->rsa_key);
 205
 206         /* Check if the length of the meta key is all right */
 207
 208         if(strlen(buffer) != len * 2) {
 209                 logger(LOG_ERR, "Possible intruder %s (%s): %s", c->name, c->hostname, "wrong keylength");
 210                 return false;
 211         }
 212
 213         /* Allocate buffers for the meta key */
 214
 215         c->inkey = xrealloc(c->inkey, len);
 216
 217         if(!c->inctx)
 218                 c->inctx = xmalloc_and_zero(sizeof(*c->inctx));
 219
 220         /* Convert the challenge from hexadecimal back to binary */
 221
 222         hex2bin(buffer, buffer, len);
 223
 224         /* Decrypt the meta key */
 225
 226         if(RSA_private_decrypt(len, (unsigned char *)buffer, (unsigned char *)c->inkey, myself->connection->rsa_key, RSA_NO_PADDING) != len) {  /* See challenge() */
 227                 logger(LOG_ERR, "Error during decryption of meta key for %s (%s)",
 228                            c->name, c->hostname);
 229                 return false;
 230         }
 231
 232         ifdebug(SCARY_THINGS) {
 233                 bin2hex(c->inkey, buffer, len);
 234                 buffer[len * 2] = '\0';
 235                 logger(LOG_DEBUG, "Received random meta key (unencrypted): %s", buffer);
 236         }
 237
 238         /* All incoming requests will now be encrypted. */
 239
 240         /* Check and lookup cipher and digest algorithms */
 241
 242         if(cipher) {
 243                 c->incipher = EVP_get_cipherbynid(cipher);
 244
 245                 if(!c->incipher) {
 246                         logger(LOG_ERR, "%s (%s) uses unknown cipher!", c->name, c->hostname);
 247                         return false;
 248                 }
 249
 250                 if(!EVP_DecryptInit(c->inctx, c->incipher,
 251                                         (unsigned char *)c->inkey + len - c->incipher->key_len,
 252                                         (unsigned char *)c->inkey + len - c->incipher->key_len -
 253                                         c->incipher->iv_len)) {
 254                         logger(LOG_ERR, "Error during initialisation of cipher from %s (%s): %s",
 255                                         c->name, c->hostname, ERR_error_string(ERR_get_error(), NULL));
 256                         return false;
 257                 }
 258
 259                 c->status.decryptin = true;
 260         } else {
 261                 c->incipher = NULL;
 262         }
 263
 264         c->inmaclength = maclength;
 265
 266         if(digest) {
 267                 c->indigest = EVP_get_digestbynid(digest);
 268
 269                 if(!c->indigest) {
 270                         logger(LOG_ERR, "Node %s (%s) uses unknown digest!", c->name, c->hostname);
 271                         return false;
 272                 }
 273
 274                 if(c->inmaclength > c->indigest->md_size || c->inmaclength < 0) {
 275                         logger(LOG_ERR, "%s (%s) uses bogus MAC length!", c->name, c->hostname);
 276                         return false;
 277                 }
 278         } else {
 279                 c->indigest = NULL;
 280         }
 281
 282         c->incompression = compression;
 283
 284         c->allow_request = CHALLENGE;
 285
 286         return send_challenge(c);
 287 }
 288
 289 bool send_challenge(connection_t *c) {
 290         char *buffer;
 291         int len;
 292
 293         /* CHECKME: what is most reasonable value for len? */
 294
 295         len = RSA_size(c->rsa_key);
 296
 297         /* Allocate buffers for the challenge */
 298
 299         buffer = alloca(2 * len + 1);
 300
 301         c->hischallenge = xrealloc(c->hischallenge, len);
 302
 303         /* Copy random data to the buffer */
 304
 305         RAND_pseudo_bytes((unsigned char *)c->hischallenge, len);
 306
 307         /* Convert to hex */
 308
 309         bin2hex(c->hischallenge, buffer, len);
 310         buffer[len * 2] = '\0';
 311
 312         /* Send the challenge */
 313
 314         return send_request(c, "%d %s", CHALLENGE, buffer);
 315 }
 316
 317 bool challenge_h(connection_t *c) {
 318         char buffer[MAX_STRING_SIZE];
 319         int len;
 320
 321         if(sscanf(c->buffer, "%*d " MAX_STRING, buffer) != 1) {
 322                 logger(LOG_ERR, "Got bad %s from %s (%s)", "CHALLENGE", c->name,
 323                            c->hostname);
 324                 return false;
 325         }
 326
 327         len = RSA_size(myself->connection->rsa_key);
 328
 329         /* Check if the length of the challenge is all right */
 330
 331         if(strlen(buffer) != len * 2) {
 332                 logger(LOG_ERR, "Possible intruder %s (%s): %s", c->name,
 333                            c->hostname, "wrong challenge length");
 334                 return false;
 335         }
 336
 337         /* Allocate buffers for the challenge */
 338
 339         c->mychallenge = xrealloc(c->mychallenge, len);
 340
 341         /* Convert the challenge from hexadecimal back to binary */
 342
 343         hex2bin(buffer, c->mychallenge, len);
 344
 345         c->allow_request = CHAL_REPLY;
 346
 347         /* Rest is done by send_chal_reply() */
 348
 349         return send_chal_reply(c);
 350 }
 351
 352 bool send_chal_reply(connection_t *c) {
 353         char hash[EVP_MAX_MD_SIZE * 2 + 1];
 354         EVP_MD_CTX ctx;
 355
 356         /* Calculate the hash from the challenge we received */
 357
 358         if(!EVP_DigestInit(&ctx, c->indigest)
 359                         || !EVP_DigestUpdate(&ctx, c->mychallenge, RSA_size(myself->connection->rsa_key))
 360                         || !EVP_DigestFinal(&ctx, (unsigned char *)hash, NULL)) {
 361                 logger(LOG_ERR, "Error during calculation of response for %s (%s): %s",
 362                         c->name, c->hostname, ERR_error_string(ERR_get_error(), NULL));
 363                 return false;
 364         }
 365
 366         /* Convert the hash to a hexadecimal formatted string */
 367
 368         bin2hex(hash, hash, c->indigest->md_size);
 369         hash[c->indigest->md_size * 2] = '\0';
 370
 371         /* Send the reply */
 372
 373         return send_request(c, "%d %s", CHAL_REPLY, hash);
 374 }
 375
 376 bool chal_reply_h(connection_t *c) {
 377         char hishash[MAX_STRING_SIZE];
 378         char myhash[EVP_MAX_MD_SIZE];
 379         EVP_MD_CTX ctx;
 380
 381         if(sscanf(c->buffer, "%*d " MAX_STRING, hishash) != 1) {
 382                 logger(LOG_ERR, "Got bad %s from %s (%s)", "CHAL_REPLY", c->name,
 383                            c->hostname);
 384                 return false;
 385         }
 386
 387         /* Check if the length of the hash is all right */
 388
 389         if(strlen(hishash) != c->outdigest->md_size * 2) {
 390                 logger(LOG_ERR, "Possible intruder %s (%s): %s", c->name,
 391                            c->hostname, "wrong challenge reply length");
 392                 return false;
 393         }
 394
 395         /* Convert the hash to binary format */
 396
 397         hex2bin(hishash, hishash, c->outdigest->md_size);
 398
 399         /* Calculate the hash from the challenge we sent */
 400
 401         if(!EVP_DigestInit(&ctx, c->outdigest)
 402                         || !EVP_DigestUpdate(&ctx, c->hischallenge, RSA_size(c->rsa_key))
 403                         || !EVP_DigestFinal(&ctx, (unsigned char *)myhash, NULL)) {
 404                 logger(LOG_ERR, "Error during calculation of response from %s (%s): %s",
 405                         c->name, c->hostname, ERR_error_string(ERR_get_error(), NULL));
 406                 return false;
 407         }
 408
 409         /* Verify the incoming hash with the calculated hash */
 410
 411         if(memcmp(hishash, myhash, c->outdigest->md_size)) {
 412                 logger(LOG_ERR, "Possible intruder %s (%s): %s", c->name,
 413                            c->hostname, "wrong challenge reply");
 414
 415                 ifdebug(SCARY_THINGS) {
 416                         bin2hex(myhash, hishash, SHA_DIGEST_LENGTH);
 417                         hishash[SHA_DIGEST_LENGTH * 2] = '\0';
 418                         logger(LOG_DEBUG, "Expected challenge reply: %s", hishash);
 419                 }
 420
 421                 return false;
 422         }
 423
 424         /* Identity has now been positively verified.
 425            Send an acknowledgement with the rest of the information needed.
 426          */
 427
 428         c->allow_request = ACK;
 429
 430         return send_ack(c);
 431 }
 432
 433 bool send_ack(connection_t *c) {
 434         /* ACK message contains rest of the information the other end needs
 435            to create node_t and edge_t structures. */
 436
 437         struct timeval now;
 438         bool choice;
 439
 440         /* Estimate weight */
 441
 442         gettimeofday(&now, NULL);
 443         c->estimated_weight = (now.tv_sec - c->start.tv_sec) * 1000 + (now.tv_usec - c->start.tv_usec) / 1000;
 444
 445         /* Check some options */
 446
 447         if((get_config_bool(lookup_config(c->config_tree, "IndirectData"), &choice) && choice) || myself->options & OPTION_INDIRECT)
 448                 c->options |= OPTION_INDIRECT;
 449
 450         if((get_config_bool(lookup_config(c->config_tree, "TCPOnly"), &choice) && choice) || myself->options & OPTION_TCPONLY)
 451                 c->options |= OPTION_TCPONLY | OPTION_INDIRECT;
 452
 453         if(myself->options & OPTION_PMTU_DISCOVERY)
 454                 c->options |= OPTION_PMTU_DISCOVERY;
 455
 456         choice = myself->options & OPTION_CLAMP_MSS;
 457         get_config_bool(lookup_config(c->config_tree, "ClampMSS"), &choice);
 458         if(choice)
 459                 c->options |= OPTION_CLAMP_MSS;
 460
 461         get_config_int(lookup_config(c->config_tree, "Weight"), &c->estimated_weight);
 462
 463         return send_request(c, "%d %s %d %x", ACK, myport, c->estimated_weight, c->options);
 464 }
 465
 466 static void send_everything(connection_t *c) {
 467         avl_node_t *node, *node2;
 468         node_t *n;
 469         subnet_t *s;
 470         edge_t *e;
 471
 472         /* Send all known subnets and edges */
 473
 474         if(tunnelserver) {
 475                 for(node = myself->subnet_tree->head; node; node = node->next) {
 476                         s = node->data;
 477                         send_add_subnet(c, s);
 478                 }
 479
 480                 return;
 481         }
 482
 483         for(node = node_tree->head; node; node = node->next) {
 484                 n = node->data;
 485
 486                 for(node2 = n->subnet_tree->head; node2; node2 = node2->next) {
 487                         s = node2->data;
 488                         send_add_subnet(c, s);
 489                 }
 490
 491                 for(node2 = n->edge_tree->head; node2; node2 = node2->next) {
 492                         e = node2->data;
 493                         send_add_edge(c, e);
 494                 }
 495         }
 496 }
 497
 498 bool ack_h(connection_t *c) {
 499         char hisport[MAX_STRING_SIZE];
 500         char *hisaddress;
 501         int weight, mtu;
 502         uint32_t options;
 503         node_t *n;
 504         bool choice;
 505
 506         if(sscanf(c->buffer, "%*d " MAX_STRING " %d %x", hisport, &weight, &options) != 3) {
 507                 logger(LOG_ERR, "Got bad %s from %s (%s)", "ACK", c->name,
 508                            c->hostname);
 509                 return false;
 510         }
 511
 512         /* Check if we already have a node_t for him */
 513
 514         n = lookup_node(c->name);
 515
 516         if(!n) {
 517                 n = new_node();
 518                 n->name = xstrdup(c->name);
 519                 node_add(n);
 520         } else {
 521                 if(n->connection) {
 522                         /* Oh dear, we already have a connection to this node. */
 523                         ifdebug(CONNECTIONS) logger(LOG_DEBUG, "Established a second connection with %s (%s), closing old connection",
 524                                            n->name, n->hostname);
 525                         terminate_connection(n->connection, false);
 526                         /* Run graph algorithm to purge key and make sure up/down scripts are rerun with new IP addresses and stuff */
 527                         graph();
 528                 }
 529         }
 530
 531         n->connection = c;
 532         c->node = n;
 533         if(!(c->options & options & OPTION_PMTU_DISCOVERY)) {
 534                 c->options &= ~OPTION_PMTU_DISCOVERY;
 535                 options &= ~OPTION_PMTU_DISCOVERY;
 536         }
 537         c->options |= options;
 538
 539         if(get_config_int(lookup_config(c->config_tree, "PMTU"), &mtu) && mtu < n->mtu)
 540                 n->mtu = mtu;
 541
 542         if(get_config_int(lookup_config(myself->connection->config_tree, "PMTU"), &mtu) && mtu < n->mtu)
 543                 n->mtu = mtu;
 544
 545         if(get_config_bool(lookup_config(c->config_tree, "ClampMSS"), &choice)) {
 546                 if(choice)
 547                         c->options |= OPTION_CLAMP_MSS;
 548                 else
 549                         c->options &= ~OPTION_CLAMP_MSS;
 550         }
 551
 552         /* Activate this connection */
 553
 554         c->allow_request = ALL;
 555         c->status.active = true;
 556
 557         ifdebug(CONNECTIONS) logger(LOG_NOTICE, "Connection with %s (%s) activated", c->name,
 558                            c->hostname);
 559
 560         /* Send him everything we know */
 561
 562         send_everything(c);
 563
 564         /* Create an edge_t for this connection */
 565
 566         c->edge = new_edge();
 567         c->edge->from = myself;
 568         c->edge->to = n;
 569         sockaddr2str(&c->address, &hisaddress, NULL);
 570         c->edge->address = str2sockaddr(hisaddress, hisport);
 571         free(hisaddress);
 572         c->edge->weight = (weight + c->estimated_weight) / 2;
 573         c->edge->connection = c;
 574         c->edge->options = c->options;
 575
 576         edge_add(c->edge);
 577
 578         /* Notify everyone of the new edge */
 579
 580         if(tunnelserver)
 581                 send_add_edge(c, c->edge);
 582         else
 583                 send_add_edge(broadcast, c->edge);
 584
 585         /* Run MST and SSSP algorithms */
 586
 587         graph();
 588
 589         return true;
 590 }