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                   2000-2012 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 "utils.h"
  40 #include "xalloc.h"
  41
  42 static bool send_proxyrequest(connection_t *c) {
  43         switch(proxytype) {
  44                 case PROXY_HTTP: {
  45                         char *host;
  46                         char *port;
  47
  48                         sockaddr2str(&c->address, &host, &port);
  49                         send_request(c, "CONNECT %s:%s HTTP/1.1\r\n\r", host, port);
  50                         free(host);
  51                         free(port);
  52                         return true;
  53                 }
  54                 case PROXY_SOCKS4: {
  55                         if(c->address.sa.sa_family != AF_INET) {
  56                                 logger(LOG_ERR, "Cannot connect to an IPv6 host through a SOCKS 4 proxy!");
  57                                 return false;
  58                         }
  59                         char s4req[9 + (proxyuser ? strlen(proxyuser) : 0)];
  60                         s4req[0] = 4;
  61                         s4req[1] = 1;
  62                         memcpy(s4req + 2, &c->address.in.sin_port, 2);
  63                         memcpy(s4req + 4, &c->address.in.sin_addr, 4);
  64                         if(proxyuser)
  65                                 strcpy(s4req + 8, proxyuser);
  66                         s4req[sizeof s4req - 1] = 0;
  67                         c->tcplen = 8;
  68                         return send_meta(c, s4req, sizeof s4req);
  69                 }
  70                 case PROXY_SOCKS4A:
  71                 case PROXY_SOCKS5:
  72                         logger(LOG_ERR, "Proxy type not implemented yet");
  73                         return false;
  74                 default:
  75                         logger(LOG_ERR, "Unknown proxy type");
  76                         return false;
  77         }
  78 }
  79
  80 bool send_id(connection_t *c) {
  81         if(proxytype)
  82                 if(!send_proxyrequest(c))
  83                         return false;
  84
  85         return send_request(c, "%d %s %d", ID, myself->connection->name,
  86                                                 myself->connection->protocol_version);
  87 }
  88
  89 bool id_h(connection_t *c) {
  90         char name[MAX_STRING_SIZE];
  91
  92         if(sscanf(c->buffer, "%*d " MAX_STRING " %d", name, &c->protocol_version) != 2) {
  93                 logger(LOG_ERR, "Got bad %s from %s (%s)", "ID", c->name,
  94                            c->hostname);
  95                 return false;
  96         }
  97
  98         /* Check if identity is a valid name */
  99
 100         if(!check_id(name)) {
 101                 logger(LOG_ERR, "Got bad %s from %s (%s): %s", "ID", c->name,
 102                            c->hostname, "invalid name");
 103                 return false;
 104         }
 105
 106         /* If this is an outgoing connection, make sure we are connected to the right host */
 107
 108         if(c->outgoing) {
 109                 if(strcmp(c->name, name)) {
 110                         logger(LOG_ERR, "Peer %s is %s instead of %s", c->hostname, name,
 111                                    c->name);
 112                         return false;
 113                 }
 114         } else {
 115                 if(c->name)
 116                         free(c->name);
 117                 c->name = xstrdup(name);
 118         }
 119
 120         /* Check if version matches */
 121
 122         if(c->protocol_version != myself->connection->protocol_version) {
 123                 logger(LOG_ERR, "Peer %s (%s) uses incompatible version %d",
 124                            c->name, c->hostname, c->protocol_version);
 125                 return false;
 126         }
 127
 128         if(bypass_security) {
 129                 if(!c->config_tree)
 130                         init_configuration(&c->config_tree);
 131                 c->allow_request = ACK;
 132                 return send_ack(c);
 133         }
 134
 135         if(!c->config_tree) {
 136                 init_configuration(&c->config_tree);
 137
 138                 if(!read_connection_config(c)) {
 139                         logger(LOG_ERR, "Peer %s had unknown identity (%s)", c->hostname,
 140                                    c->name);
 141                         return false;
 142                 }
 143         }
 144
 145         if(!read_rsa_public_key(c)) {
 146                 return false;
 147         }
 148
 149         c->allow_request = METAKEY;
 150
 151         return send_metakey(c);
 152 }
 153
 154 bool send_metakey(connection_t *c) {
 155         bool x;
 156
 157         int len = RSA_size(c->rsa_key);
 158
 159         /* Allocate buffers for the meta key */
 160
 161         char buffer[2 * len + 1];
 162
 163         c->outkey = xrealloc(c->outkey, len);
 164
 165         if(!c->outctx)
 166                 c->outctx = xmalloc_and_zero(sizeof(*c->outctx));
 167
 168         /* Copy random data to the buffer */
 169
 170         RAND_pseudo_bytes((unsigned char *)c->outkey, len);
 171
 172         /* The message we send must be smaller than the modulus of the RSA key.
 173            By definition, for a key of k bits, the following formula holds:
 174
 175            2^(k-1) <= modulus < 2^(k)
 176
 177            Where ^ means "to the power of", not "xor".
 178            This means that to be sure, we must choose our message < 2^(k-1).
 179            This can be done by setting the most significant bit to zero.
 180          */
 181
 182         c->outkey[0] &= 0x7F;
 183
 184         ifdebug(SCARY_THINGS) {
 185                 bin2hex(c->outkey, buffer, len);
 186                 buffer[len * 2] = '\0';
 187                 logger(LOG_DEBUG, "Generated random meta key (unencrypted): %s",
 188                            buffer);
 189         }
 190
 191         /* Encrypt the random data
 192
 193            We do not use one of the PKCS padding schemes here.
 194            This is allowed, because we encrypt a totally random string
 195            with a length equal to that of the modulus of the RSA key.
 196          */
 197
 198         if(RSA_public_encrypt(len, (unsigned char *)c->outkey, (unsigned char *)buffer, c->rsa_key, RSA_NO_PADDING) != len) {
 199                 logger(LOG_ERR, "Error during encryption of meta key for %s (%s)",
 200                            c->name, c->hostname);
 201                 return false;
 202         }
 203
 204         /* Convert the encrypted random data to a hexadecimal formatted string */
 205
 206         bin2hex(buffer, buffer, len);
 207         buffer[len * 2] = '\0';
 208
 209         /* Send the meta key */
 210
 211         x = send_request(c, "%d %d %d %d %d %s", METAKEY,
 212                                          c->outcipher ? c->outcipher->nid : 0,
 213                                          c->outdigest ? c->outdigest->type : 0, c->outmaclength,
 214                                          c->outcompression, buffer);
 215
 216         /* Further outgoing requests are encrypted with the key we just generated */
 217
 218         if(c->outcipher) {
 219                 if(!EVP_EncryptInit(c->outctx, c->outcipher,
 220                                         (unsigned char *)c->outkey + len - c->outcipher->key_len,
 221                                         (unsigned char *)c->outkey + len - c->outcipher->key_len -
 222                                         c->outcipher->iv_len)) {
 223                         logger(LOG_ERR, "Error during initialisation of cipher for %s (%s): %s",
 224                                         c->name, c->hostname, ERR_error_string(ERR_get_error(), NULL));
 225                         return false;
 226                 }
 227
 228                 c->status.encryptout = true;
 229         }
 230
 231         return x;
 232 }
 233
 234 bool metakey_h(connection_t *c) {
 235         char buffer[MAX_STRING_SIZE];
 236         int cipher, digest, maclength, compression;
 237         int len;
 238
 239         if(sscanf(c->buffer, "%*d %d %d %d %d " MAX_STRING, &cipher, &digest, &maclength, &compression, buffer) != 5) {
 240                 logger(LOG_ERR, "Got bad %s from %s (%s)", "METAKEY", c->name,
 241                            c->hostname);
 242                 return false;
 243         }
 244
 245         len = RSA_size(myself->connection->rsa_key);
 246
 247         /* Check if the length of the meta key is all right */
 248
 249         if(strlen(buffer) != len * 2) {
 250                 logger(LOG_ERR, "Possible intruder %s (%s): %s", c->name, c->hostname, "wrong keylength");
 251                 return false;
 252         }
 253
 254         /* Allocate buffers for the meta key */
 255
 256         c->inkey = xrealloc(c->inkey, len);
 257
 258         if(!c->inctx)
 259                 c->inctx = xmalloc_and_zero(sizeof(*c->inctx));
 260
 261         /* Convert the challenge from hexadecimal back to binary */
 262
 263         hex2bin(buffer, buffer, len);
 264
 265         /* Decrypt the meta key */
 266
 267         if(RSA_private_decrypt(len, (unsigned char *)buffer, (unsigned char *)c->inkey, myself->connection->rsa_key, RSA_NO_PADDING) != len) {  /* See challenge() */
 268                 logger(LOG_ERR, "Error during decryption of meta key for %s (%s)",
 269                            c->name, c->hostname);
 270                 return false;
 271         }
 272
 273         ifdebug(SCARY_THINGS) {
 274                 bin2hex(c->inkey, buffer, len);
 275                 buffer[len * 2] = '\0';
 276                 logger(LOG_DEBUG, "Received random meta key (unencrypted): %s", buffer);
 277         }
 278
 279         /* All incoming requests will now be encrypted. */
 280
 281         /* Check and lookup cipher and digest algorithms */
 282
 283         if(cipher) {
 284                 c->incipher = EVP_get_cipherbynid(cipher);
 285
 286                 if(!c->incipher) {
 287                         logger(LOG_ERR, "%s (%s) uses unknown cipher!", c->name, c->hostname);
 288                         return false;
 289                 }
 290
 291                 if(!EVP_DecryptInit(c->inctx, c->incipher,
 292                                         (unsigned char *)c->inkey + len - c->incipher->key_len,
 293                                         (unsigned char *)c->inkey + len - c->incipher->key_len -
 294                                         c->incipher->iv_len)) {
 295                         logger(LOG_ERR, "Error during initialisation of cipher from %s (%s): %s",
 296                                         c->name, c->hostname, ERR_error_string(ERR_get_error(), NULL));
 297                         return false;
 298                 }
 299
 300                 c->status.decryptin = true;
 301         } else {
 302                 c->incipher = NULL;
 303         }
 304
 305         c->inmaclength = maclength;
 306
 307         if(digest) {
 308                 c->indigest = EVP_get_digestbynid(digest);
 309
 310                 if(!c->indigest) {
 311                         logger(LOG_ERR, "Node %s (%s) uses unknown digest!", c->name, c->hostname);
 312                         return false;
 313                 }
 314
 315                 if(c->inmaclength > c->indigest->md_size || c->inmaclength < 0) {
 316                         logger(LOG_ERR, "%s (%s) uses bogus MAC length!", c->name, c->hostname);
 317                         return false;
 318                 }
 319         } else {
 320                 c->indigest = NULL;
 321         }
 322
 323         c->incompression = compression;
 324
 325         c->allow_request = CHALLENGE;
 326
 327         return send_challenge(c);
 328 }
 329
 330 bool send_challenge(connection_t *c) {
 331         /* CHECKME: what is most reasonable value for len? */
 332
 333         int len = RSA_size(c->rsa_key);
 334
 335         /* Allocate buffers for the challenge */
 336
 337         char buffer[2 * len + 1];
 338
 339         c->hischallenge = xrealloc(c->hischallenge, len);
 340
 341         /* Copy random data to the buffer */
 342
 343         RAND_pseudo_bytes((unsigned char *)c->hischallenge, len);
 344
 345         /* Convert to hex */
 346
 347         bin2hex(c->hischallenge, buffer, len);
 348         buffer[len * 2] = '\0';
 349
 350         /* Send the challenge */
 351
 352         return send_request(c, "%d %s", CHALLENGE, buffer);
 353 }
 354
 355 bool challenge_h(connection_t *c) {
 356         char buffer[MAX_STRING_SIZE];
 357         int len;
 358
 359         if(sscanf(c->buffer, "%*d " MAX_STRING, buffer) != 1) {
 360                 logger(LOG_ERR, "Got bad %s from %s (%s)", "CHALLENGE", c->name,
 361                            c->hostname);
 362                 return false;
 363         }
 364
 365         len = RSA_size(myself->connection->rsa_key);
 366
 367         /* Check if the length of the challenge is all right */
 368
 369         if(strlen(buffer) != len * 2) {
 370                 logger(LOG_ERR, "Possible intruder %s (%s): %s", c->name,
 371                            c->hostname, "wrong challenge length");
 372                 return false;
 373         }
 374
 375         /* Allocate buffers for the challenge */
 376
 377         c->mychallenge = xrealloc(c->mychallenge, len);
 378
 379         /* Convert the challenge from hexadecimal back to binary */
 380
 381         hex2bin(buffer, c->mychallenge, len);
 382
 383         c->allow_request = CHAL_REPLY;
 384
 385         /* Rest is done by send_chal_reply() */
 386
 387         return send_chal_reply(c);
 388 }
 389
 390 bool send_chal_reply(connection_t *c) {
 391         char hash[EVP_MAX_MD_SIZE * 2 + 1];
 392         EVP_MD_CTX ctx;
 393
 394         /* Calculate the hash from the challenge we received */
 395
 396         if(!EVP_DigestInit(&ctx, c->indigest)
 397                         || !EVP_DigestUpdate(&ctx, c->mychallenge, RSA_size(myself->connection->rsa_key))
 398                         || !EVP_DigestFinal(&ctx, (unsigned char *)hash, NULL)) {
 399                 logger(LOG_ERR, "Error during calculation of response for %s (%s): %s",
 400                         c->name, c->hostname, ERR_error_string(ERR_get_error(), NULL));
 401                 return false;
 402         }
 403
 404         /* Convert the hash to a hexadecimal formatted string */
 405
 406         bin2hex(hash, hash, c->indigest->md_size);
 407         hash[c->indigest->md_size * 2] = '\0';
 408
 409         /* Send the reply */
 410
 411         return send_request(c, "%d %s", CHAL_REPLY, hash);
 412 }
 413
 414 bool chal_reply_h(connection_t *c) {
 415         char hishash[MAX_STRING_SIZE];
 416         char myhash[EVP_MAX_MD_SIZE];
 417         EVP_MD_CTX ctx;
 418
 419         if(sscanf(c->buffer, "%*d " MAX_STRING, hishash) != 1) {
 420                 logger(LOG_ERR, "Got bad %s from %s (%s)", "CHAL_REPLY", c->name,
 421                            c->hostname);
 422                 return false;
 423         }
 424
 425         /* Check if the length of the hash is all right */
 426
 427         if(strlen(hishash) != c->outdigest->md_size * 2) {
 428                 logger(LOG_ERR, "Possible intruder %s (%s): %s", c->name,
 429                            c->hostname, "wrong challenge reply length");
 430                 return false;
 431         }
 432
 433         /* Convert the hash to binary format */
 434
 435         hex2bin(hishash, hishash, c->outdigest->md_size);
 436
 437         /* Calculate the hash from the challenge we sent */
 438
 439         if(!EVP_DigestInit(&ctx, c->outdigest)
 440                         || !EVP_DigestUpdate(&ctx, c->hischallenge, RSA_size(c->rsa_key))
 441                         || !EVP_DigestFinal(&ctx, (unsigned char *)myhash, NULL)) {
 442                 logger(LOG_ERR, "Error during calculation of response from %s (%s): %s",
 443                         c->name, c->hostname, ERR_error_string(ERR_get_error(), NULL));
 444                 return false;
 445         }
 446
 447         /* Verify the incoming hash with the calculated hash */
 448
 449         if(memcmp(hishash, myhash, c->outdigest->md_size)) {
 450                 logger(LOG_ERR, "Possible intruder %s (%s): %s", c->name,
 451                            c->hostname, "wrong challenge reply");
 452
 453                 ifdebug(SCARY_THINGS) {
 454                         bin2hex(myhash, hishash, SHA_DIGEST_LENGTH);
 455                         hishash[SHA_DIGEST_LENGTH * 2] = '\0';
 456                         logger(LOG_DEBUG, "Expected challenge reply: %s", hishash);
 457                 }
 458
 459                 return false;
 460         }
 461
 462         /* Identity has now been positively verified.
 463            Send an acknowledgement with the rest of the information needed.
 464          */
 465
 466         c->allow_request = ACK;
 467
 468         return send_ack(c);
 469 }
 470
 471 bool send_ack(connection_t *c) {
 472         /* ACK message contains rest of the information the other end needs
 473            to create node_t and edge_t structures. */
 474
 475         struct timeval now;
 476         bool choice;
 477
 478         /* Estimate weight */
 479
 480         gettimeofday(&now, NULL);
 481         c->estimated_weight = (now.tv_sec - c->start.tv_sec) * 1000 + (now.tv_usec - c->start.tv_usec) / 1000;
 482
 483         /* Check some options */
 484
 485         if((get_config_bool(lookup_config(c->config_tree, "IndirectData"), &choice) && choice) || myself->options & OPTION_INDIRECT)
 486                 c->options |= OPTION_INDIRECT;
 487
 488         if((get_config_bool(lookup_config(c->config_tree, "TCPOnly"), &choice) && choice) || myself->options & OPTION_TCPONLY)
 489                 c->options |= OPTION_TCPONLY | OPTION_INDIRECT;
 490
 491         if(myself->options & OPTION_PMTU_DISCOVERY)
 492                 c->options |= OPTION_PMTU_DISCOVERY;
 493
 494         choice = myself->options & OPTION_CLAMP_MSS;
 495         get_config_bool(lookup_config(c->config_tree, "ClampMSS"), &choice);
 496         if(choice)
 497                 c->options |= OPTION_CLAMP_MSS;
 498
 499         get_config_int(lookup_config(c->config_tree, "Weight"), &c->estimated_weight);
 500
 501         return send_request(c, "%d %s %d %x", ACK, myport, c->estimated_weight, c->options);
 502 }
 503
 504 static void send_everything(connection_t *c) {
 505         avl_node_t *node, *node2;
 506         node_t *n;
 507         subnet_t *s;
 508         edge_t *e;
 509
 510         /* Send all known subnets and edges */
 511
 512         if(tunnelserver) {
 513                 for(node = myself->subnet_tree->head; node; node = node->next) {
 514                         s = node->data;
 515                         send_add_subnet(c, s);
 516                 }
 517
 518                 return;
 519         }
 520
 521         for(node = node_tree->head; node; node = node->next) {
 522                 n = node->data;
 523
 524                 for(node2 = n->subnet_tree->head; node2; node2 = node2->next) {
 525                         s = node2->data;
 526                         send_add_subnet(c, s);
 527                 }
 528
 529                 for(node2 = n->edge_tree->head; node2; node2 = node2->next) {
 530                         e = node2->data;
 531                         send_add_edge(c, e);
 532                 }
 533         }
 534 }
 535
 536 bool ack_h(connection_t *c) {
 537         char hisport[MAX_STRING_SIZE];
 538         char *hisaddress;
 539         int weight, mtu;
 540         uint32_t options;
 541         node_t *n;
 542         bool choice;
 543
 544         if(sscanf(c->buffer, "%*d " MAX_STRING " %d %x", hisport, &weight, &options) != 3) {
 545                 logger(LOG_ERR, "Got bad %s from %s (%s)", "ACK", c->name,
 546                            c->hostname);
 547                 return false;
 548         }
 549
 550         /* Check if we already have a node_t for him */
 551
 552         n = lookup_node(c->name);
 553
 554         if(!n) {
 555                 n = new_node();
 556                 n->name = xstrdup(c->name);
 557                 node_add(n);
 558         } else {
 559                 if(n->connection) {
 560                         /* Oh dear, we already have a connection to this node. */
 561                         ifdebug(CONNECTIONS) logger(LOG_DEBUG, "Established a second connection with %s (%s), closing old connection",
 562                                            n->name, n->hostname);
 563                         terminate_connection(n->connection, false);
 564                         /* Run graph algorithm to purge key and make sure up/down scripts are rerun with new IP addresses and stuff */
 565                         graph();
 566                 }
 567         }
 568
 569         n->connection = c;
 570         c->node = n;
 571         if(!(c->options & options & OPTION_PMTU_DISCOVERY)) {
 572                 c->options &= ~OPTION_PMTU_DISCOVERY;
 573                 options &= ~OPTION_PMTU_DISCOVERY;
 574         }
 575         c->options |= options;
 576
 577         if(get_config_int(lookup_config(c->config_tree, "PMTU"), &mtu) && mtu < n->mtu)
 578                 n->mtu = mtu;
 579
 580         if(get_config_int(lookup_config(config_tree, "PMTU"), &mtu) && mtu < n->mtu)
 581                 n->mtu = mtu;
 582
 583         if(get_config_bool(lookup_config(c->config_tree, "ClampMSS"), &choice)) {
 584                 if(choice)
 585                         c->options |= OPTION_CLAMP_MSS;
 586                 else
 587                         c->options &= ~OPTION_CLAMP_MSS;
 588         }
 589
 590         /* Activate this connection */
 591
 592         c->allow_request = ALL;
 593         c->status.active = true;
 594
 595         ifdebug(CONNECTIONS) logger(LOG_NOTICE, "Connection with %s (%s) activated", c->name,
 596                            c->hostname);
 597
 598         /* Send him everything we know */
 599
 600         send_everything(c);
 601
 602         /* Create an edge_t for this connection */
 603
 604         c->edge = new_edge();
 605         c->edge->from = myself;
 606         c->edge->to = n;
 607         sockaddr2str(&c->address, &hisaddress, NULL);
 608         c->edge->address = str2sockaddr(hisaddress, hisport);
 609         free(hisaddress);
 610         c->edge->weight = (weight + c->estimated_weight) / 2;
 611         c->edge->connection = c;
 612         c->edge->options = c->options;
 613
 614         edge_add(c->edge);
 615
 616         /* Notify everyone of the new edge */
 617
 618         if(tunnelserver)
 619                 send_add_edge(c, c->edge);
 620         else
 621                 send_add_edge(everyone, c->edge);
 622
 623         /* Run MST and SSSP algorithms */
 624
 625         graph();
 626
 627         return true;
 628 }