ikev2: fix reply during rekey
[vpp.git] / src / plugins / ikev2 / ikev2.c
1 /*
2  * Copyright (c) 2015 Cisco and/or its affiliates.
3  * Licensed under the Apache License, Version 2.0 (the "License");
4  * you may not use this file except in compliance with the License.
5  * You may obtain a copy of the License at:
6  *
7  *     http://www.apache.org/licenses/LICENSE-2.0
8  *
9  * Unless required by applicable law or agreed to in writing, software
10  * distributed under the License is distributed on an "AS IS" BASIS,
11  * WITHOUT WARRANTIES OR CONDITIONS OF ANY KIND, either express or implied.
12  * See the License for the specific language governing permissions and
13  * limitations under the License.
14  */
15
16 #include <vlib/vlib.h>
17 #include <vlib/unix/plugin.h>
18 #include <vlibmemory/api.h>
19 #include <vpp/app/version.h>
20 #include <vnet/vnet.h>
21 #include <vnet/pg/pg.h>
22 #include <vppinfra/error.h>
23 #include <vppinfra/random.h>
24 #include <vnet/udp/udp.h>
25 #include <vnet/ipsec/ipsec.h>
26 #include <vnet/ipsec/ipsec_tun.h>
27 #include <vnet/ipip/ipip.h>
28 #include <plugins/ikev2/ikev2.h>
29 #include <plugins/ikev2/ikev2_priv.h>
30 #include <openssl/sha.h>
31 #include <vnet/ipsec/ipsec_punt.h>
32
33 #define IKEV2_LIVENESS_RETRIES 3
34 #define IKEV2_LIVENESS_PERIOD_CHECK 30
35
36 ikev2_main_t ikev2_main;
37
38 static int ikev2_delete_tunnel_interface (vnet_main_t * vnm,
39                                           ikev2_sa_t * sa,
40                                           ikev2_child_sa_t * child);
41
42 #define ikev2_set_state(sa, v) do { \
43     (sa)->state = v; \
44     ikev2_elog_sa_state("ispi %lx SA state changed to " #v, sa->ispi); \
45   } while(0);
46
47 typedef struct
48 {
49   u32 next_index;
50   u32 sw_if_index;
51 } ikev2_trace_t;
52
53 static u8 *
54 format_ikev2_trace (u8 * s, va_list * args)
55 {
56   CLIB_UNUSED (vlib_main_t * vm) = va_arg (*args, vlib_main_t *);
57   CLIB_UNUSED (vlib_node_t * node) = va_arg (*args, vlib_node_t *);
58   ikev2_trace_t *t = va_arg (*args, ikev2_trace_t *);
59
60   s = format (s, "ikev2: sw_if_index %d, next index %d",
61               t->sw_if_index, t->next_index);
62   return s;
63 }
64
65 #define foreach_ikev2_error \
66 _(PROCESSED, "IKEv2 packets processed") \
67 _(IKE_SA_INIT_RETRANSMIT, "IKE_SA_INIT retransmit ") \
68 _(IKE_SA_INIT_IGNORE, "IKE_SA_INIT ignore (IKE SA already auth)") \
69 _(IKE_REQ_RETRANSMIT, "IKE request retransmit") \
70 _(IKE_REQ_IGNORE, "IKE request ignore (old msgid)") \
71 _(NOT_IKEV2, "Non IKEv2 packets received") \
72 _(BAD_LENGTH, "Bad packet length") \
73 _(MALFORMED_PACKET, "Malformed packet") \
74 _(NO_BUFF_SPACE, "No buffer space")
75
76 typedef enum
77 {
78 #define _(sym,str) IKEV2_ERROR_##sym,
79   foreach_ikev2_error
80 #undef _
81     IKEV2_N_ERROR,
82 } ikev2_error_t;
83
84 static char *ikev2_error_strings[] = {
85 #define _(sym,string) string,
86   foreach_ikev2_error
87 #undef _
88 };
89
90 typedef enum
91 {
92   IKEV2_NEXT_IP4_LOOKUP,
93   IKEV2_NEXT_IP4_ERROR_DROP,
94   IKEV2_IP4_N_NEXT,
95 } ikev2_ip4_next_t;
96
97 typedef enum
98 {
99   IKEV2_NEXT_IP6_LOOKUP,
100   IKEV2_NEXT_IP6_ERROR_DROP,
101   IKEV2_IP6_N_NEXT,
102 } ikev2_ip6_next_t;
103
104 typedef u32 ikev2_non_esp_marker;
105
106 static_always_inline u16
107 ikev2_get_port (ikev2_sa_t * sa)
108 {
109   return sa->natt ? IKEV2_PORT_NATT : IKEV2_PORT;
110 }
111
112 static_always_inline int
113 ikev2_insert_non_esp_marker (ike_header_t * ike, int len)
114 {
115   memmove ((u8 *) ike + sizeof (ikev2_non_esp_marker), ike, len);
116   clib_memset (ike, 0, sizeof (ikev2_non_esp_marker));
117   return len + sizeof (ikev2_non_esp_marker);
118 }
119
120 static ikev2_sa_transform_t *
121 ikev2_find_transform_data (ikev2_sa_transform_t * t)
122 {
123   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
124   ikev2_sa_transform_t *td;
125
126   vec_foreach (td, km->supported_transforms)
127   {
128     if (td->type != t->type)
129       continue;
130
131     if (td->transform_id != t->transform_id)
132       continue;
133
134     if (td->type == IKEV2_TRANSFORM_TYPE_ENCR)
135       {
136         if (vec_len (t->attrs) != 4 || t->attrs[0] != 0x80
137             || t->attrs[1] != 14)
138           continue;
139
140         if (((t->attrs[2] << 8 | t->attrs[3]) / 8) != td->key_len)
141           continue;
142       }
143     return td;
144   }
145   return 0;
146 }
147
148 static ikev2_sa_proposal_t *
149 ikev2_select_proposal (ikev2_sa_proposal_t * proposals,
150                        ikev2_protocol_id_t prot_id)
151 {
152   ikev2_sa_proposal_t *rv = 0;
153   ikev2_sa_proposal_t *proposal;
154   ikev2_sa_transform_t *transform, *new_t;
155   u8 mandatory_bitmap, optional_bitmap;
156
157   if (prot_id == IKEV2_PROTOCOL_IKE)
158     {
159       mandatory_bitmap = (1 << IKEV2_TRANSFORM_TYPE_ENCR) |
160         (1 << IKEV2_TRANSFORM_TYPE_PRF) | (1 << IKEV2_TRANSFORM_TYPE_DH);
161       optional_bitmap = mandatory_bitmap | (1 << IKEV2_TRANSFORM_TYPE_INTEG);
162     }
163   else if (prot_id == IKEV2_PROTOCOL_ESP)
164     {
165       mandatory_bitmap = (1 << IKEV2_TRANSFORM_TYPE_ENCR) |
166         (1 << IKEV2_TRANSFORM_TYPE_ESN);
167       optional_bitmap = mandatory_bitmap |
168         (1 << IKEV2_TRANSFORM_TYPE_INTEG) | (1 << IKEV2_TRANSFORM_TYPE_DH);
169     }
170   else if (prot_id == IKEV2_PROTOCOL_AH)
171     {
172       mandatory_bitmap = (1 << IKEV2_TRANSFORM_TYPE_INTEG) |
173         (1 << IKEV2_TRANSFORM_TYPE_ESN);
174       optional_bitmap = mandatory_bitmap | (1 << IKEV2_TRANSFORM_TYPE_DH);
175     }
176   else
177     return 0;
178
179   vec_add2 (rv, proposal, 1);
180
181   vec_foreach (proposal, proposals)
182   {
183     u8 bitmap = 0;
184     if (proposal->protocol_id != prot_id)
185       continue;
186
187     vec_foreach (transform, proposal->transforms)
188     {
189       if ((1 << transform->type) & bitmap)
190         continue;
191
192       if (ikev2_find_transform_data (transform))
193         {
194           bitmap |= 1 << transform->type;
195           vec_add2 (rv->transforms, new_t, 1);
196           clib_memcpy_fast (new_t, transform, sizeof (*new_t));
197           new_t->attrs = vec_dup (transform->attrs);
198         }
199     }
200
201     if ((bitmap & mandatory_bitmap) == mandatory_bitmap &&
202         (bitmap & ~optional_bitmap) == 0)
203       {
204         rv->proposal_num = proposal->proposal_num;
205         rv->protocol_id = proposal->protocol_id;
206         RAND_bytes ((u8 *) & rv->spi, sizeof (rv->spi));
207         goto done;
208       }
209     else
210       {
211         vec_free (rv->transforms);
212       }
213   }
214
215   vec_free (rv);
216 done:
217   return rv;
218 }
219
220 ikev2_sa_transform_t *
221 ikev2_sa_get_td_for_type (ikev2_sa_proposal_t * p,
222                           ikev2_transform_type_t type)
223 {
224   ikev2_sa_transform_t *t;
225
226   if (!p)
227     return 0;
228
229   vec_foreach (t, p->transforms)
230   {
231     if (t->type == type)
232       return ikev2_find_transform_data (t);
233   }
234   return 0;
235 }
236
237 ikev2_child_sa_t *
238 ikev2_sa_get_child (ikev2_sa_t * sa, u32 spi, ikev2_protocol_id_t prot_id,
239                     int by_initiator)
240 {
241   ikev2_child_sa_t *c;
242   vec_foreach (c, sa->childs)
243   {
244     ikev2_sa_proposal_t *proposal =
245       by_initiator ? &c->i_proposals[0] : &c->r_proposals[0];
246     if (proposal && proposal->spi == spi && proposal->protocol_id == prot_id)
247       return c;
248   }
249
250   return 0;
251 }
252
253 void
254 ikev2_sa_free_proposal_vector (ikev2_sa_proposal_t ** v)
255 {
256   ikev2_sa_proposal_t *p;
257   ikev2_sa_transform_t *t;
258
259   if (!*v)
260     return;
261
262   vec_foreach (p, *v)
263   {
264     vec_foreach (t, p->transforms)
265     {
266       vec_free (t->attrs);
267     }
268     vec_free (p->transforms);
269   }
270   vec_free (*v);
271 }
272
273 static void
274 ikev2_sa_free_child_sa (ikev2_child_sa_t * c)
275 {
276   ikev2_sa_free_proposal_vector (&c->r_proposals);
277   ikev2_sa_free_proposal_vector (&c->i_proposals);
278   vec_free (c->sk_ai);
279   vec_free (c->sk_ar);
280   vec_free (c->sk_ei);
281   vec_free (c->sk_er);
282   vec_free (c->tsi);
283   vec_free (c->tsr);
284 }
285
286 static void
287 ikev2_sa_free_all_child_sa (ikev2_child_sa_t ** childs)
288 {
289   ikev2_child_sa_t *c;
290   vec_foreach (c, *childs) ikev2_sa_free_child_sa (c);
291
292   vec_free (*childs);
293 }
294
295 static void
296 ikev2_sa_del_child_sa (ikev2_sa_t * sa, ikev2_child_sa_t * child)
297 {
298   ikev2_sa_free_child_sa (child);
299   vec_del1 (sa->childs, child - sa->childs);
300 }
301
302 static void
303 ikev2_sa_free_all_vec (ikev2_sa_t * sa)
304 {
305   vec_free (sa->i_nonce);
306   vec_free (sa->r_nonce);
307
308   vec_free (sa->dh_shared_key);
309   vec_free (sa->dh_private_key);
310   vec_free (sa->i_dh_data);
311   vec_free (sa->r_dh_data);
312
313   ikev2_sa_free_proposal_vector (&sa->r_proposals);
314   ikev2_sa_free_proposal_vector (&sa->i_proposals);
315
316   vec_free (sa->sk_d);
317   vec_free (sa->sk_ai);
318   vec_free (sa->sk_ar);
319   vec_free (sa->sk_ei);
320   vec_free (sa->sk_er);
321   vec_free (sa->sk_pi);
322   vec_free (sa->sk_pr);
323
324   vec_free (sa->i_id.data);
325   vec_free (sa->r_id.data);
326
327   vec_free (sa->i_auth.data);
328   if (sa->i_auth.key)
329     EVP_PKEY_free (sa->i_auth.key);
330   vec_free (sa->r_auth.data);
331   if (sa->r_auth.key)
332     EVP_PKEY_free (sa->r_auth.key);
333
334   vec_free (sa->del);
335
336   vec_free (sa->rekey);
337
338   vec_free (sa->last_sa_init_req_packet_data);
339   vec_free (sa->last_sa_init_res_packet_data);
340
341   vec_free (sa->last_res_packet_data);
342
343   ikev2_sa_free_all_child_sa (&sa->childs);
344 }
345
346 static void
347 ikev2_delete_sa (ikev2_main_per_thread_data_t * ptd, ikev2_sa_t * sa)
348 {
349   uword *p;
350
351   ikev2_sa_free_all_vec (sa);
352
353   p = hash_get (ptd->sa_by_rspi, sa->rspi);
354   if (p)
355     {
356       hash_unset (ptd->sa_by_rspi, sa->rspi);
357       pool_put (ptd->sas, sa);
358     }
359 }
360
361 static void
362 ikev2_generate_sa_init_data (ikev2_sa_t * sa)
363 {
364   ikev2_sa_transform_t *t = 0, *t2;
365   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
366
367   if (sa->dh_group == IKEV2_TRANSFORM_DH_TYPE_NONE)
368     {
369       return;
370     }
371
372   /* check if received DH group is on our list of supported groups */
373   vec_foreach (t2, km->supported_transforms)
374   {
375     if (t2->type == IKEV2_TRANSFORM_TYPE_DH && sa->dh_group == t2->dh_type)
376       {
377         t = t2;
378         break;
379       }
380   }
381
382   if (!t)
383     {
384       sa->dh_group = IKEV2_TRANSFORM_DH_TYPE_NONE;
385       return;
386     }
387
388   if (sa->is_initiator)
389     {
390       /* generate rspi */
391       RAND_bytes ((u8 *) & sa->ispi, 8);
392
393       /* generate nonce */
394       sa->i_nonce = vec_new (u8, IKEV2_NONCE_SIZE);
395       RAND_bytes ((u8 *) sa->i_nonce, IKEV2_NONCE_SIZE);
396     }
397   else
398     {
399       /* generate rspi */
400       RAND_bytes ((u8 *) & sa->rspi, 8);
401
402       /* generate nonce */
403       sa->r_nonce = vec_new (u8, IKEV2_NONCE_SIZE);
404       RAND_bytes ((u8 *) sa->r_nonce, IKEV2_NONCE_SIZE);
405     }
406
407   /* generate dh keys */
408   ikev2_generate_dh (sa, t);
409
410 }
411
412 static void
413 ikev2_complete_sa_data (ikev2_sa_t * sa, ikev2_sa_t * sai)
414 {
415   ikev2_sa_transform_t *t = 0, *t2;
416   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
417
418   /*move some data to the new SA */
419 #define _(A) ({void* __tmp__ = (A); (A) = 0; __tmp__;})
420   sa->i_nonce = _(sai->i_nonce);
421   sa->i_dh_data = _(sai->i_dh_data);
422   sa->dh_private_key = _(sai->dh_private_key);
423   ip_address_copy (&sa->iaddr, &sai->iaddr);
424   ip_address_copy (&sa->raddr, &sai->raddr);
425   sa->is_initiator = sai->is_initiator;
426   sa->i_id.type = sai->i_id.type;
427   sa->r_id.type = sai->r_id.type;
428   sa->profile_index = sai->profile_index;
429   sa->tun_itf = sai->tun_itf;
430   sa->is_tun_itf_set = sai->is_tun_itf_set;
431   sa->i_id.data = _(sai->i_id.data);
432   sa->r_id.data = _(sai->r_id.data);
433   sa->i_auth.method = sai->i_auth.method;
434   sa->i_auth.hex = sai->i_auth.hex;
435   sa->i_auth.data = _(sai->i_auth.data);
436   sa->i_auth.key = _(sai->i_auth.key);
437   sa->last_sa_init_req_packet_data = _(sai->last_sa_init_req_packet_data);
438   sa->childs = _(sai->childs);
439   sa->udp_encap = sai->udp_encap;
440   sa->ipsec_over_udp_port = sai->ipsec_over_udp_port;
441   sa->dst_port = sai->dst_port;
442   sa->sw_if_index = sai->sw_if_index;
443 #undef _
444
445
446   if (sa->dh_group == IKEV2_TRANSFORM_DH_TYPE_NONE)
447     {
448       return;
449     }
450
451   /* check if received DH group is on our list of supported groups */
452   vec_foreach (t2, km->supported_transforms)
453   {
454     if (t2->type == IKEV2_TRANSFORM_TYPE_DH && sa->dh_group == t2->dh_type)
455       {
456         t = t2;
457         break;
458       }
459   }
460
461   if (!t)
462     {
463       sa->dh_group = IKEV2_TRANSFORM_DH_TYPE_NONE;
464       return;
465     }
466
467
468   /* generate dh keys */
469   ikev2_complete_dh (sa, t);
470
471 }
472
473 static void
474 ikev2_calc_keys (ikev2_sa_t * sa)
475 {
476   u8 *tmp;
477   /* calculate SKEYSEED = prf(Ni | Nr, g^ir) */
478   u8 *skeyseed = 0;
479   u8 *s = 0;
480   u16 integ_key_len = 0, salt_len = 0;
481   ikev2_sa_transform_t *tr_encr, *tr_prf, *tr_integ;
482   tr_encr =
483     ikev2_sa_get_td_for_type (sa->r_proposals, IKEV2_TRANSFORM_TYPE_ENCR);
484   tr_prf =
485     ikev2_sa_get_td_for_type (sa->r_proposals, IKEV2_TRANSFORM_TYPE_PRF);
486   tr_integ =
487     ikev2_sa_get_td_for_type (sa->r_proposals, IKEV2_TRANSFORM_TYPE_INTEG);
488
489   if (tr_integ)
490     integ_key_len = tr_integ->key_len;
491   else
492     salt_len = sizeof (u32);
493
494   vec_append (s, sa->i_nonce);
495   vec_append (s, sa->r_nonce);
496   skeyseed = ikev2_calc_prf (tr_prf, s, sa->dh_shared_key);
497
498   /* Calculate S = Ni | Nr | SPIi | SPIr */
499   u64 *spi;
500   vec_add2 (s, tmp, 2 * sizeof (*spi));
501   spi = (u64 *) tmp;
502   spi[0] = clib_host_to_net_u64 (sa->ispi);
503   spi[1] = clib_host_to_net_u64 (sa->rspi);
504
505   /* calculate PRFplus */
506   u8 *keymat;
507   int len = tr_prf->key_trunc + /* SK_d */
508     integ_key_len * 2 +         /* SK_ai, SK_ar */
509     tr_encr->key_len * 2 +      /* SK_ei, SK_er */
510     tr_prf->key_len * 2 +       /* SK_pi, SK_pr */
511     salt_len * 2;
512
513   keymat = ikev2_calc_prfplus (tr_prf, skeyseed, s, len);
514   vec_free (skeyseed);
515   vec_free (s);
516
517   int pos = 0;
518
519   /* SK_d */
520   sa->sk_d = vec_new (u8, tr_prf->key_trunc);
521   clib_memcpy_fast (sa->sk_d, keymat + pos, tr_prf->key_trunc);
522   pos += tr_prf->key_trunc;
523
524   if (integ_key_len)
525     {
526       /* SK_ai */
527       sa->sk_ai = vec_new (u8, integ_key_len);
528       clib_memcpy_fast (sa->sk_ai, keymat + pos, integ_key_len);
529       pos += integ_key_len;
530
531       /* SK_ar */
532       sa->sk_ar = vec_new (u8, integ_key_len);
533       clib_memcpy_fast (sa->sk_ar, keymat + pos, integ_key_len);
534       pos += integ_key_len;
535     }
536
537   /* SK_ei */
538   sa->sk_ei = vec_new (u8, tr_encr->key_len + salt_len);
539   clib_memcpy_fast (sa->sk_ei, keymat + pos, tr_encr->key_len + salt_len);
540   pos += tr_encr->key_len + salt_len;
541
542   /* SK_er */
543   sa->sk_er = vec_new (u8, tr_encr->key_len + salt_len);
544   clib_memcpy_fast (sa->sk_er, keymat + pos, tr_encr->key_len + salt_len);
545   pos += tr_encr->key_len + salt_len;
546
547   /* SK_pi */
548   sa->sk_pi = vec_new (u8, tr_prf->key_len);
549   clib_memcpy_fast (sa->sk_pi, keymat + pos, tr_prf->key_len);
550   pos += tr_prf->key_len;
551
552   /* SK_pr */
553   sa->sk_pr = vec_new (u8, tr_prf->key_len);
554   clib_memcpy_fast (sa->sk_pr, keymat + pos, tr_prf->key_len);
555   pos += tr_prf->key_len;
556
557   vec_free (keymat);
558   sa->keys_generated = 1;
559 }
560
561 static void
562 ikev2_calc_child_keys (ikev2_sa_t * sa, ikev2_child_sa_t * child)
563 {
564   u8 *s = 0;
565   u16 integ_key_len = 0;
566   u8 salt_len = 0;
567
568   ikev2_sa_transform_t *tr_prf, *ctr_encr, *ctr_integ;
569   tr_prf =
570     ikev2_sa_get_td_for_type (sa->r_proposals, IKEV2_TRANSFORM_TYPE_PRF);
571   ctr_encr =
572     ikev2_sa_get_td_for_type (child->r_proposals, IKEV2_TRANSFORM_TYPE_ENCR);
573   ctr_integ =
574     ikev2_sa_get_td_for_type (child->r_proposals, IKEV2_TRANSFORM_TYPE_INTEG);
575
576   if (ctr_integ)
577     integ_key_len = ctr_integ->key_len;
578   else
579     salt_len = sizeof (u32);
580
581   vec_append (s, sa->i_nonce);
582   vec_append (s, sa->r_nonce);
583   /* calculate PRFplus */
584   u8 *keymat;
585   int len = ctr_encr->key_len * 2 + integ_key_len * 2 + salt_len * 2;
586
587   keymat = ikev2_calc_prfplus (tr_prf, sa->sk_d, s, len);
588
589   int pos = 0;
590
591   /* SK_ei */
592   child->sk_ei = vec_new (u8, ctr_encr->key_len);
593   clib_memcpy_fast (child->sk_ei, keymat + pos, ctr_encr->key_len);
594   pos += ctr_encr->key_len;
595
596   if (ctr_integ)
597     {
598       /* SK_ai */
599       child->sk_ai = vec_new (u8, ctr_integ->key_len);
600       clib_memcpy_fast (child->sk_ai, keymat + pos, ctr_integ->key_len);
601       pos += ctr_integ->key_len;
602     }
603   else
604     {
605       clib_memcpy (&child->salt_ei, keymat + pos, salt_len);
606       pos += salt_len;
607     }
608
609   /* SK_er */
610   child->sk_er = vec_new (u8, ctr_encr->key_len);
611   clib_memcpy_fast (child->sk_er, keymat + pos, ctr_encr->key_len);
612   pos += ctr_encr->key_len;
613
614   if (ctr_integ)
615     {
616       /* SK_ar */
617       child->sk_ar = vec_new (u8, integ_key_len);
618       clib_memcpy_fast (child->sk_ar, keymat + pos, integ_key_len);
619       pos += integ_key_len;
620     }
621   else
622     {
623       clib_memcpy (&child->salt_er, keymat + pos, salt_len);
624       pos += salt_len;
625     }
626
627   ASSERT (pos == len);
628
629   vec_free (keymat);
630 }
631
632 static_always_inline u8 *
633 ikev2_compute_nat_sha1 (u64 ispi, u64 rspi, ip_address_t * ia, u16 port)
634 {
635   const u32 max_buf_size =
636     sizeof (ispi) + sizeof (rspi) + sizeof (ip6_address_t) + sizeof (u16);
637   u8 buf[max_buf_size];
638   u8 *res = vec_new (u8, 20);
639
640   clib_memcpy_fast (&buf[0], &ispi, sizeof (ispi));
641   clib_memcpy_fast (&buf[8], &rspi, sizeof (rspi));
642   clib_memcpy_fast (&buf[8 + 8], ip_addr_bytes (ia), ip_address_size (ia));
643   clib_memcpy_fast (&buf[8 + 8 + ip_address_size (ia)], &port, sizeof (port));
644   SHA1 (buf, 2 * sizeof (ispi) + sizeof (port) + ip_address_size (ia), res);
645   return res;
646 }
647
648 static int
649 ikev2_parse_ke_payload (const void *p, u32 rlen, ikev2_sa_t * sa,
650                         u8 ** ke_data)
651 {
652   const ike_ke_payload_header_t *ke = p;
653   u16 plen = clib_net_to_host_u16 (ke->length);
654   ASSERT (plen >= sizeof (*ke) && plen <= rlen);
655   if (sizeof (*ke) > rlen)
656     return 0;
657
658   sa->dh_group = clib_net_to_host_u16 (ke->dh_group);
659   vec_reset_length (ke_data[0]);
660   vec_add (ke_data[0], ke->payload, plen - sizeof (*ke));
661   return 1;
662 }
663
664 static int
665 ikev2_parse_nonce_payload (const void *p, u32 rlen, u8 * nonce)
666 {
667   const ike_payload_header_t *ikep = p;
668   u16 plen = clib_net_to_host_u16 (ikep->length);
669   ASSERT (plen >= sizeof (*ikep) && plen <= rlen);
670   clib_memcpy_fast (nonce, ikep->payload, plen - sizeof (*ikep));
671   return 1;
672 }
673
674 static int
675 ikev2_check_payload_length (const ike_payload_header_t * ikep, int rlen,
676                             u16 * plen)
677 {
678   if (sizeof (*ikep) > rlen)
679     return 0;
680   *plen = clib_net_to_host_u16 (ikep->length);
681   if (*plen < sizeof (*ikep) || *plen > rlen)
682     return 0;
683   return 1;
684 }
685
686 static int
687 ikev2_process_sa_init_req (vlib_main_t * vm,
688                            ikev2_sa_t * sa, ike_header_t * ike,
689                            udp_header_t * udp, u32 len)
690 {
691   u8 nonce[IKEV2_NONCE_SIZE];
692   int p = 0;
693   u8 payload = ike->nextpayload;
694   ike_payload_header_t *ikep;
695   u16 plen;
696
697   ikev2_elog_exchange ("ispi %lx rspi %lx IKE_INIT request received "
698                        "from ", clib_net_to_host_u64 (ike->ispi),
699                        clib_net_to_host_u64 (ike->rspi),
700                        ip_addr_v4 (&sa->iaddr).as_u32,
701                        ip_addr_version (&sa->iaddr) == AF_IP4);
702
703   sa->ispi = clib_net_to_host_u64 (ike->ispi);
704
705   /* store whole IKE payload - needed for PSK auth */
706   vec_reset_length (sa->last_sa_init_req_packet_data);
707   vec_add (sa->last_sa_init_req_packet_data, ike, len);
708
709   if (len < sizeof (*ike))
710     return 0;
711
712   len -= sizeof (*ike);
713   while (p < len && payload != IKEV2_PAYLOAD_NONE)
714     {
715       ikep = (ike_payload_header_t *) & ike->payload[p];
716       int current_length = len - p;
717       if (!ikev2_check_payload_length (ikep, current_length, &plen))
718         return 0;
719
720       if (payload == IKEV2_PAYLOAD_SA)
721         {
722           ikev2_sa_free_proposal_vector (&sa->i_proposals);
723           sa->i_proposals = ikev2_parse_sa_payload (ikep, current_length);
724         }
725       else if (payload == IKEV2_PAYLOAD_KE)
726         {
727           if (!ikev2_parse_ke_payload (ikep, current_length, sa,
728                                        &sa->i_dh_data))
729             return 0;
730         }
731       else if (payload == IKEV2_PAYLOAD_NONCE)
732         {
733           vec_reset_length (sa->i_nonce);
734           if (ikev2_parse_nonce_payload (ikep, current_length, nonce))
735             vec_add (sa->i_nonce, nonce, plen - sizeof (*ikep));
736         }
737       else if (payload == IKEV2_PAYLOAD_NOTIFY)
738         {
739           ikev2_notify_t *n =
740             ikev2_parse_notify_payload (ikep, current_length);
741           if (n->msg_type == IKEV2_NOTIFY_MSG_NAT_DETECTION_SOURCE_IP)
742             {
743               u8 *src_sha = ikev2_compute_nat_sha1 (ike->ispi, 0, &sa->iaddr,
744                                                     udp->src_port);
745               if (clib_memcmp (src_sha, n->data, vec_len (src_sha)))
746                 {
747                   sa->natt = 1;
748                   ikev2_elog_uint (IKEV2_LOG_DEBUG, "ispi %lx initiator"
749                                    " behind NAT", sa->ispi);
750                 }
751               vec_free (src_sha);
752             }
753           else if (n->msg_type ==
754                    IKEV2_NOTIFY_MSG_NAT_DETECTION_DESTINATION_IP)
755             {
756               u8 *dst_sha = ikev2_compute_nat_sha1 (ike->ispi, 0, &sa->raddr,
757                                                     udp->dst_port);
758               if (clib_memcmp (dst_sha, n->data, vec_len (dst_sha)))
759                 {
760                   sa->natt = 1;
761                   ikev2_elog_uint (IKEV2_LOG_DEBUG, "ispi %lx responder"
762                                    " (self) behind NAT", sa->ispi);
763                 }
764               vec_free (dst_sha);
765             }
766           vec_free (n);
767         }
768       else if (payload == IKEV2_PAYLOAD_VENDOR)
769         {
770           ikev2_parse_vendor_payload (ikep);
771         }
772       else
773         {
774           ikev2_elog_uint (IKEV2_LOG_ERROR, "Unknown payload! type=%d",
775                            payload);
776           if (ikep->flags & IKEV2_PAYLOAD_FLAG_CRITICAL)
777             {
778               ikev2_set_state (sa, IKEV2_STATE_NOTIFY_AND_DELETE);
779               sa->unsupported_cp = payload;
780               return 0;
781             }
782         }
783
784       payload = ikep->nextpayload;
785       p += plen;
786     }
787
788   ikev2_set_state (sa, IKEV2_STATE_SA_INIT);
789   return 1;
790 }
791
792 static void
793 ikev2_process_sa_init_resp (vlib_main_t * vm,
794                             ikev2_sa_t * sa, ike_header_t * ike,
795                             udp_header_t * udp, u32 len)
796 {
797   u8 nonce[IKEV2_NONCE_SIZE];
798   int p = 0;
799   u8 payload = ike->nextpayload;
800   ike_payload_header_t *ikep;
801   u16 plen;
802
803   sa->ispi = clib_net_to_host_u64 (ike->ispi);
804   sa->rspi = clib_net_to_host_u64 (ike->rspi);
805
806   ikev2_elog_exchange ("ispi %lx rspi %lx IKE_INIT response received "
807                        "from ", sa->ispi, sa->rspi,
808                        ip_addr_v4 (&sa->raddr).as_u32,
809                        ip_addr_version (&sa->raddr) == AF_IP4);
810
811   /* store whole IKE payload - needed for PSK auth */
812   vec_reset_length (sa->last_sa_init_res_packet_data);
813   vec_add (sa->last_sa_init_res_packet_data, ike, len);
814
815   if (sizeof (*ike) > len)
816     return;
817
818   len -= sizeof (*ike);
819   while (p < len && payload != IKEV2_PAYLOAD_NONE)
820     {
821       int current_length = len - p;
822       ikep = (ike_payload_header_t *) & ike->payload[p];
823       if (!ikev2_check_payload_length (ikep, current_length, &plen))
824         return;
825
826       if (payload == IKEV2_PAYLOAD_SA)
827         {
828           ikev2_sa_free_proposal_vector (&sa->r_proposals);
829           sa->r_proposals = ikev2_parse_sa_payload (ikep, current_length);
830           if (sa->r_proposals)
831             {
832               ikev2_set_state (sa, IKEV2_STATE_SA_INIT);
833               ike->msgid =
834                 clib_host_to_net_u32 (clib_net_to_host_u32 (ike->msgid) + 1);
835             }
836         }
837       else if (payload == IKEV2_PAYLOAD_KE)
838         {
839           if (!ikev2_parse_ke_payload (ikep, current_length, sa,
840                                        &sa->r_dh_data))
841             return;
842         }
843       else if (payload == IKEV2_PAYLOAD_NONCE)
844         {
845           vec_reset_length (sa->r_nonce);
846           if (ikev2_parse_nonce_payload (ikep, current_length, nonce))
847             vec_add (sa->r_nonce, nonce, plen - sizeof (*ikep));
848         }
849       else if (payload == IKEV2_PAYLOAD_NOTIFY)
850         {
851           ikev2_notify_t *n =
852             ikev2_parse_notify_payload (ikep, current_length);
853           if (n->msg_type == IKEV2_NOTIFY_MSG_NAT_DETECTION_SOURCE_IP)
854             {
855               u8 *src_sha = ikev2_compute_nat_sha1 (ike->ispi, ike->rspi,
856                                                     &sa->raddr,
857                                                     udp->src_port);
858               if (clib_memcmp (src_sha, n->data, vec_len (src_sha)))
859                 {
860                   ikev2_elog_uint (IKEV2_LOG_DEBUG, "ispi %lx responder"
861                                    " behind NAT, unsupported", sa->ispi);
862                 }
863               vec_free (src_sha);
864             }
865           else if (n->msg_type ==
866                    IKEV2_NOTIFY_MSG_NAT_DETECTION_DESTINATION_IP)
867             {
868               u8 *dst_sha = ikev2_compute_nat_sha1 (ike->ispi, ike->rspi,
869                                                     &sa->iaddr,
870                                                     udp->dst_port);
871               if (clib_memcmp (dst_sha, n->data, vec_len (dst_sha)))
872                 {
873                   sa->natt = 1;
874                   ikev2_elog_uint (IKEV2_LOG_DEBUG, "ispi %lx initiator"
875                                    " (self) behind NAT", sa->ispi);
876                 }
877               vec_free (dst_sha);
878             }
879           vec_free (n);
880         }
881       else if (payload == IKEV2_PAYLOAD_VENDOR)
882         {
883           ikev2_parse_vendor_payload (ikep);
884         }
885       else
886         {
887           ikev2_elog_uint (IKEV2_LOG_ERROR, "Unknown payload! type=%d",
888                            payload);
889           if (ikep->flags & IKEV2_PAYLOAD_FLAG_CRITICAL)
890             {
891               ikev2_set_state (sa, IKEV2_STATE_NOTIFY_AND_DELETE);
892               sa->unsupported_cp = payload;
893               return;
894             }
895         }
896
897       payload = ikep->nextpayload;
898       p += plen;
899     }
900 }
901
902 static u8 *
903 ikev2_decrypt_sk_payload (ikev2_sa_t * sa, ike_header_t * ike,
904                           u8 * payload, u32 rlen, u32 * out_len)
905 {
906   ikev2_main_per_thread_data_t *ptd = ikev2_get_per_thread_data ();
907   int p = 0;
908   u8 last_payload = 0, *hmac = 0, *plaintext = 0;
909   ike_payload_header_t *ikep = 0;
910   u16 plen = 0;
911   u32 dlen = 0;
912   ikev2_sa_transform_t *tr_integ;
913   ikev2_sa_transform_t *tr_encr;
914   tr_integ =
915     ikev2_sa_get_td_for_type (sa->r_proposals, IKEV2_TRANSFORM_TYPE_INTEG);
916   tr_encr =
917     ikev2_sa_get_td_for_type (sa->r_proposals, IKEV2_TRANSFORM_TYPE_ENCR);
918   int is_aead = tr_encr->encr_type == IKEV2_TRANSFORM_ENCR_TYPE_AES_GCM_16;
919
920   if (((!sa->sk_ar || !sa->sk_ai) && !is_aead) || (!sa->sk_ei || !sa->sk_er))
921     return 0;
922
923   if (rlen <= sizeof (*ike))
924     return 0;
925
926   int len = rlen - sizeof (*ike);
927   while (p < len &&
928          *payload != IKEV2_PAYLOAD_NONE && last_payload != IKEV2_PAYLOAD_SK)
929     {
930       ikep = (ike_payload_header_t *) & ike->payload[p];
931       int current_length = len - p;
932       if (!ikev2_check_payload_length (ikep, current_length, &plen))
933         return 0;
934
935       if (*payload == IKEV2_PAYLOAD_SK)
936         {
937           last_payload = *payload;
938         }
939       else
940         {
941           ikev2_elog_uint (IKEV2_LOG_ERROR, "Unknown payload! type=%d",
942                            *payload);
943           if (ikep->flags & IKEV2_PAYLOAD_FLAG_CRITICAL)
944             {
945               sa->unsupported_cp = *payload;
946               return 0;
947             }
948         }
949
950       *payload = ikep->nextpayload;
951       p += plen;
952     }
953
954   if (last_payload != IKEV2_PAYLOAD_SK)
955     {
956       ikev2_elog_error ("Last payload must be SK");
957       return 0;
958     }
959
960   if (is_aead)
961     {
962       if (plen < sizeof (*ikep) + IKEV2_GCM_ICV_SIZE)
963         return 0;
964
965       plen -= sizeof (*ikep) + IKEV2_GCM_ICV_SIZE;
966       u8 *aad = (u8 *) ike;
967       u32 aad_len = ikep->payload - aad;
968       u8 *tag = ikep->payload + plen;
969
970       int rc = ikev2_decrypt_aead_data (ptd, sa, tr_encr, ikep->payload,
971                                         plen, aad, aad_len, tag, &dlen);
972       if (rc)
973         {
974           *out_len = dlen;
975           plaintext = ikep->payload + IKEV2_GCM_IV_SIZE;
976         }
977     }
978   else
979     {
980       if (rlen < tr_integ->key_trunc)
981         return 0;
982
983       hmac =
984         ikev2_calc_integr (tr_integ, sa->is_initiator ? sa->sk_ar : sa->sk_ai,
985                            (u8 *) ike, rlen - tr_integ->key_trunc);
986
987       if (plen < sizeof (*ikep) + tr_integ->key_trunc)
988         return 0;
989
990       plen = plen - sizeof (*ikep) - tr_integ->key_trunc;
991
992       if (clib_memcmp (hmac, &ikep->payload[plen], tr_integ->key_trunc))
993         {
994           ikev2_elog_error ("message integrity check failed");
995           vec_free (hmac);
996           return 0;
997         }
998       vec_free (hmac);
999
1000       int rc = ikev2_decrypt_data (ptd, sa, tr_encr, ikep->payload, plen,
1001                                    &dlen);
1002       if (rc)
1003         {
1004           *out_len = dlen;
1005           plaintext = ikep->payload + tr_encr->block_size;
1006         }
1007     }
1008
1009   return plaintext;
1010 }
1011
1012 static_always_inline int
1013 ikev2_is_id_equal (ikev2_id_t * i1, ikev2_id_t * i2)
1014 {
1015   if (i1->type != i2->type)
1016     return 0;
1017
1018   if (vec_len (i1->data) != vec_len (i2->data))
1019     return 0;
1020
1021   if (clib_memcmp (i1->data, i2->data, vec_len (i1->data)))
1022     return 0;
1023
1024   return 1;
1025 }
1026
1027 static void
1028 ikev2_initial_contact_cleanup_internal (ikev2_main_per_thread_data_t * ptd,
1029                                         ikev2_sa_t * sa)
1030 {
1031   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
1032   ikev2_sa_t *tmp;
1033   u32 i, *delete = 0;
1034   ikev2_child_sa_t *c;
1035
1036   /* find old IKE SAs with the same authenticated identity */
1037   /* *INDENT-OFF* */
1038   pool_foreach (tmp, ptd->sas, ({
1039     if (!ikev2_is_id_equal (&tmp->i_id, &sa->i_id)
1040         || !ikev2_is_id_equal(&tmp->r_id, &sa->r_id))
1041       continue;
1042
1043     if (sa->rspi != tmp->rspi)
1044       vec_add1(delete, tmp - ptd->sas);
1045   }));
1046   /* *INDENT-ON* */
1047
1048   for (i = 0; i < vec_len (delete); i++)
1049     {
1050       tmp = pool_elt_at_index (ptd->sas, delete[i]);
1051       vec_foreach (c, tmp->childs)
1052       {
1053         ikev2_delete_tunnel_interface (km->vnet_main, tmp, c);
1054       }
1055       ikev2_delete_sa (ptd, tmp);
1056     }
1057
1058   vec_free (delete);
1059   sa->initial_contact = 0;
1060 }
1061
1062 static void
1063 ikev2_initial_contact_cleanup (ikev2_main_per_thread_data_t * ptd,
1064                                ikev2_sa_t * sa)
1065 {
1066   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
1067
1068   if (!sa->initial_contact)
1069     return;
1070
1071   if (ptd)
1072     {
1073       ikev2_initial_contact_cleanup_internal (ptd, sa);
1074     }
1075   else
1076     {
1077       vec_foreach (ptd, km->per_thread_data)
1078         ikev2_initial_contact_cleanup_internal (ptd, sa);
1079     }
1080   sa->initial_contact = 0;
1081 }
1082
1083 static int
1084 ikev2_parse_id_payload (const void *p, u16 rlen, ikev2_id_t * sa_id)
1085 {
1086   const ike_id_payload_header_t *id = p;
1087   u16 plen = clib_net_to_host_u16 (id->length);
1088   if (plen < sizeof (*id) || plen > rlen)
1089     return 0;
1090
1091   sa_id->type = id->id_type;
1092   vec_reset_length (sa_id->data);
1093   vec_add (sa_id->data, id->payload, plen - sizeof (*id));
1094
1095   return 1;
1096 }
1097
1098 static int
1099 ikev2_parse_auth_payload (const void *p, u32 rlen, ikev2_auth_t * a)
1100 {
1101   const ike_auth_payload_header_t *ah = p;
1102   u16 plen = clib_net_to_host_u16 (ah->length);
1103
1104   a->method = ah->auth_method;
1105   vec_reset_length (a->data);
1106   vec_add (a->data, ah->payload, plen - sizeof (*ah));
1107   return 1;
1108 }
1109
1110 static int
1111 ikev2_process_auth_req (vlib_main_t * vm, ikev2_sa_t * sa,
1112                         ike_header_t * ike, u32 len)
1113 {
1114   int p = 0;
1115   ikev2_child_sa_t *first_child_sa;
1116   u8 payload = ike->nextpayload;
1117   u8 *plaintext = 0;
1118   ike_payload_header_t *ikep;
1119   u16 plen;
1120   u32 dlen = 0;
1121
1122   ikev2_elog_exchange ("ispi %lx rspi %lx EXCHANGE_IKE_AUTH received "
1123                        "from ", clib_host_to_net_u64 (ike->ispi),
1124                        clib_host_to_net_u64 (ike->rspi),
1125                        sa->is_initiator ?
1126                        ip_addr_v4 (&sa->raddr).as_u32 :
1127                        ip_addr_v4 (&sa->iaddr).as_u32,
1128                        ip_addr_version (&sa->raddr) == AF_IP4);
1129
1130   ikev2_calc_keys (sa);
1131
1132   plaintext = ikev2_decrypt_sk_payload (sa, ike, &payload, len, &dlen);
1133
1134   if (!plaintext)
1135     {
1136       if (sa->unsupported_cp)
1137         {
1138           ikev2_set_state (sa, IKEV2_STATE_NOTIFY_AND_DELETE);
1139           return 0;
1140         }
1141       goto malformed;
1142     }
1143
1144   /* select or create 1st child SA */
1145   if (sa->is_initiator)
1146     {
1147       first_child_sa = &sa->childs[0];
1148     }
1149   else
1150     {
1151       ikev2_sa_free_all_child_sa (&sa->childs);
1152       vec_add2 (sa->childs, first_child_sa, 1);
1153     }
1154
1155
1156   /* process encrypted payload */
1157   while (p < dlen && payload != IKEV2_PAYLOAD_NONE)
1158     {
1159       ikep = (ike_payload_header_t *) & plaintext[p];
1160       int current_length = dlen - p;
1161       if (!ikev2_check_payload_length (ikep, current_length, &plen))
1162         goto malformed;
1163
1164       if (payload == IKEV2_PAYLOAD_SA)  /* 33 */
1165         {
1166           if (sa->is_initiator)
1167             {
1168               ikev2_sa_free_proposal_vector (&first_child_sa->r_proposals);
1169               first_child_sa->r_proposals = ikev2_parse_sa_payload (ikep,
1170                                                                     current_length);
1171             }
1172           else
1173             {
1174               ikev2_sa_free_proposal_vector (&first_child_sa->i_proposals);
1175               first_child_sa->i_proposals = ikev2_parse_sa_payload (ikep,
1176                                                                     current_length);
1177             }
1178         }
1179       else if (payload == IKEV2_PAYLOAD_IDI)    /* 35 */
1180         {
1181           if (!ikev2_parse_id_payload (ikep, current_length, &sa->i_id))
1182             goto malformed;
1183         }
1184       else if (payload == IKEV2_PAYLOAD_IDR)    /* 36 */
1185         {
1186           if (!ikev2_parse_id_payload (ikep, current_length, &sa->r_id))
1187             goto malformed;
1188         }
1189       else if (payload == IKEV2_PAYLOAD_AUTH)   /* 39 */
1190         {
1191           if (sa->is_initiator)
1192             {
1193               if (!ikev2_parse_auth_payload (ikep, current_length,
1194                                              &sa->r_auth))
1195                 goto malformed;
1196             }
1197           else
1198             {
1199               if (!ikev2_parse_auth_payload (ikep, current_length,
1200                                              &sa->i_auth))
1201                 goto malformed;
1202             }
1203         }
1204       else if (payload == IKEV2_PAYLOAD_NOTIFY) /* 41 */
1205         {
1206           ikev2_notify_t *n =
1207             ikev2_parse_notify_payload (ikep, current_length);
1208           if (n->msg_type == IKEV2_NOTIFY_MSG_INITIAL_CONTACT)
1209             {
1210               sa->initial_contact = 1;
1211             }
1212           vec_free (n);
1213         }
1214       else if (payload == IKEV2_PAYLOAD_VENDOR) /* 43 */
1215         {
1216           ikev2_parse_vendor_payload (ikep);
1217         }
1218       else if (payload == IKEV2_PAYLOAD_TSI)    /* 44 */
1219         {
1220           vec_free (first_child_sa->tsi);
1221           first_child_sa->tsi = ikev2_parse_ts_payload (ikep, current_length);
1222         }
1223       else if (payload == IKEV2_PAYLOAD_TSR)    /* 45 */
1224         {
1225           vec_free (first_child_sa->tsr);
1226           first_child_sa->tsr = ikev2_parse_ts_payload (ikep, current_length);
1227         }
1228       else
1229         {
1230           ikev2_elog_uint (IKEV2_LOG_ERROR, "Unknown payload! type=%d",
1231                            payload);
1232
1233           if (ikep->flags & IKEV2_PAYLOAD_FLAG_CRITICAL)
1234             {
1235               ikev2_set_state (sa, IKEV2_STATE_NOTIFY_AND_DELETE);
1236               sa->unsupported_cp = payload;
1237               return 0;
1238             }
1239         }
1240
1241       payload = ikep->nextpayload;
1242       p += plen;
1243     }
1244
1245   return 1;
1246
1247 malformed:
1248   ikev2_set_state (sa, IKEV2_STATE_DELETED);
1249   return 0;
1250 }
1251
1252 static int
1253 ikev2_process_informational_req (vlib_main_t * vm,
1254                                  ikev2_sa_t * sa, ike_header_t * ike, u32 len)
1255 {
1256   int p = 0;
1257   u8 payload = ike->nextpayload;
1258   u8 *plaintext = 0;
1259   ike_payload_header_t *ikep;
1260   u32 dlen = 0;
1261   ikev2_notify_t *n = 0;
1262
1263   sa->liveness_retries = 0;
1264   ikev2_elog_exchange ("ispi %lx rspi %lx INFORMATIONAL received "
1265                        "from ", clib_host_to_net_u64 (ike->ispi),
1266                        clib_host_to_net_u64 (ike->rspi),
1267                        ip_addr_v4 (&sa->iaddr).as_u32,
1268                        ip_addr_version (&sa->iaddr) == AF_IP4);
1269
1270   plaintext = ikev2_decrypt_sk_payload (sa, ike, &payload, len, &dlen);
1271
1272   if (!plaintext)
1273     return 0;
1274
1275   /* process encrypted payload */
1276   p = 0;
1277   while (p < dlen && payload != IKEV2_PAYLOAD_NONE)
1278     {
1279       u32 current_length = dlen - p;
1280       if (p + sizeof (*ikep) > dlen)
1281         return 0;
1282
1283       ikep = (ike_payload_header_t *) & plaintext[p];
1284       u16 plen = clib_net_to_host_u16 (ikep->length);
1285
1286       if (plen < sizeof (*ikep) || plen > current_length)
1287         return 0;
1288
1289       if (payload == IKEV2_PAYLOAD_NOTIFY)      /* 41 */
1290         {
1291           n = ikev2_parse_notify_payload (ikep, current_length);
1292           if (!n)
1293             return 0;
1294           if (n->msg_type == IKEV2_NOTIFY_MSG_AUTHENTICATION_FAILED)
1295             ikev2_set_state (sa, IKEV2_STATE_AUTH_FAILED);
1296           vec_free (n);
1297         }
1298       else if (payload == IKEV2_PAYLOAD_DELETE) /* 42 */
1299         {
1300           sa->del = ikev2_parse_delete_payload (ikep, current_length);
1301         }
1302       else if (payload == IKEV2_PAYLOAD_VENDOR) /* 43 */
1303         {
1304           ikev2_parse_vendor_payload (ikep);
1305         }
1306       else
1307         {
1308           ikev2_elog_uint (IKEV2_LOG_ERROR, "Unknown payload! type=%d",
1309                            payload);
1310           if (ikep->flags & IKEV2_PAYLOAD_FLAG_CRITICAL)
1311             {
1312               sa->unsupported_cp = payload;
1313               return 0;
1314             }
1315         }
1316       payload = ikep->nextpayload;
1317       p += plen;
1318     }
1319   return 1;
1320 }
1321
1322 static int
1323 ikev2_process_create_child_sa_req (vlib_main_t * vm,
1324                                    ikev2_sa_t * sa, ike_header_t * ike,
1325                                    u32 len)
1326 {
1327   int p = 0;
1328   u8 payload = ike->nextpayload;
1329   u8 *plaintext = 0;
1330   u8 rekeying = 0;
1331   u8 nonce[IKEV2_NONCE_SIZE];
1332
1333   ike_payload_header_t *ikep;
1334   ikev2_notify_t *n = 0;
1335   ikev2_ts_t *tsi = 0;
1336   ikev2_ts_t *tsr = 0;
1337   ikev2_sa_proposal_t *proposal = 0;
1338   ikev2_child_sa_t *child_sa;
1339   u32 dlen = 0;
1340   u16 plen;
1341
1342   ikev2_elog_exchange ("ispi %lx rspi %lx CREATE_CHILD_SA received "
1343                        "from ", clib_host_to_net_u64 (ike->ispi),
1344                        clib_host_to_net_u64 (ike->rspi),
1345                        ip_addr_v4 (&sa->raddr).as_u32,
1346                        ip_addr_version (&sa->raddr) == AF_IP4);
1347
1348   plaintext = ikev2_decrypt_sk_payload (sa, ike, &payload, len, &dlen);
1349
1350   if (!plaintext)
1351     goto cleanup_and_exit;
1352
1353   /* process encrypted payload */
1354   p = 0;
1355   while (payload != IKEV2_PAYLOAD_NONE)
1356     {
1357       ikep = (ike_payload_header_t *) & plaintext[p];
1358       int current_length = dlen - p;
1359       if (!ikev2_check_payload_length (ikep, current_length, &plen))
1360         goto cleanup_and_exit;
1361
1362       if (payload == IKEV2_PAYLOAD_SA)
1363         {
1364           proposal = ikev2_parse_sa_payload (ikep, current_length);
1365         }
1366       else if (payload == IKEV2_PAYLOAD_NOTIFY)
1367         {
1368           n = ikev2_parse_notify_payload (ikep, current_length);
1369           if (n->msg_type == IKEV2_NOTIFY_MSG_REKEY_SA)
1370             {
1371               rekeying = 1;
1372             }
1373         }
1374       else if (payload == IKEV2_PAYLOAD_DELETE)
1375         {
1376           sa->del = ikev2_parse_delete_payload (ikep, current_length);
1377         }
1378       else if (payload == IKEV2_PAYLOAD_VENDOR)
1379         {
1380           ikev2_parse_vendor_payload (ikep);
1381         }
1382       else if (payload == IKEV2_PAYLOAD_NONCE)
1383         {
1384           ikev2_parse_nonce_payload (ikep, current_length, nonce);
1385         }
1386       else if (payload == IKEV2_PAYLOAD_TSI)
1387         {
1388           tsi = ikev2_parse_ts_payload (ikep, current_length);
1389         }
1390       else if (payload == IKEV2_PAYLOAD_TSR)
1391         {
1392           tsr = ikev2_parse_ts_payload (ikep, current_length);
1393         }
1394       else
1395         {
1396           ikev2_elog_uint (IKEV2_LOG_ERROR, "Unknown payload! type=%d",
1397                            payload);
1398           if (ikep->flags & IKEV2_PAYLOAD_FLAG_CRITICAL)
1399             {
1400               sa->unsupported_cp = payload;
1401               goto cleanup_and_exit;
1402             }
1403         }
1404       payload = ikep->nextpayload;
1405       p += plen;
1406     }
1407
1408   if (sa->is_initiator && proposal->protocol_id == IKEV2_PROTOCOL_ESP)
1409     {
1410       ikev2_rekey_t *rekey = &sa->rekey[0];
1411       rekey->protocol_id = proposal->protocol_id;
1412       rekey->i_proposal =
1413         ikev2_select_proposal (proposal, IKEV2_PROTOCOL_ESP);
1414       rekey->i_proposal->spi = rekey->spi;
1415       rekey->r_proposal = proposal;
1416       rekey->tsi = tsi;
1417       rekey->tsr = tsr;
1418       /* update Nr */
1419       vec_reset_length (sa->r_nonce);
1420       vec_add (sa->r_nonce, nonce, IKEV2_NONCE_SIZE);
1421       child_sa = ikev2_sa_get_child (sa, rekey->ispi, IKEV2_PROTOCOL_ESP, 1);
1422       if (child_sa)
1423         {
1424           child_sa->rekey_retries = 0;
1425         }
1426     }
1427   else if (rekeying)
1428     {
1429       ikev2_rekey_t *rekey;
1430       child_sa = ikev2_sa_get_child (sa, n->spi, n->protocol_id, 1);
1431       if (!child_sa)
1432         {
1433           ikev2_elog_uint (IKEV2_LOG_ERROR, "child SA spi %lx not found",
1434                            n->spi);
1435           goto cleanup_and_exit;
1436         }
1437       vec_add2 (sa->rekey, rekey, 1);
1438       rekey->protocol_id = n->protocol_id;
1439       rekey->spi = n->spi;
1440       rekey->i_proposal = proposal;
1441       rekey->r_proposal =
1442         ikev2_select_proposal (proposal, IKEV2_PROTOCOL_ESP);
1443       rekey->tsi = tsi;
1444       rekey->tsr = tsr;
1445       /* update Ni */
1446       vec_reset_length (sa->i_nonce);
1447       vec_add (sa->i_nonce, nonce, IKEV2_NONCE_SIZE);
1448       /* generate new Nr */
1449       vec_validate (sa->r_nonce, IKEV2_NONCE_SIZE - 1);
1450       RAND_bytes ((u8 *) sa->r_nonce, IKEV2_NONCE_SIZE);
1451     }
1452   else
1453     goto cleanup_and_exit;
1454   vec_free (n);
1455   return 1;
1456
1457 cleanup_and_exit:
1458   vec_free (n);
1459   vec_free (proposal);
1460   vec_free (tsr);
1461   vec_free (tsi);
1462   return 0;
1463 }
1464
1465 static u8 *
1466 ikev2_sa_generate_authmsg (ikev2_sa_t * sa, int is_responder)
1467 {
1468   u8 *authmsg = 0;
1469   u8 *data;
1470   u8 *nonce;
1471   ikev2_id_t *id;
1472   u8 *key;
1473   u8 *packet_data;
1474   ikev2_sa_transform_t *tr_prf;
1475
1476   tr_prf =
1477     ikev2_sa_get_td_for_type (sa->r_proposals, IKEV2_TRANSFORM_TYPE_PRF);
1478
1479   if (is_responder)
1480     {
1481       id = &sa->r_id;
1482       key = sa->sk_pr;
1483       nonce = sa->i_nonce;
1484       packet_data = sa->last_sa_init_res_packet_data;
1485     }
1486   else
1487     {
1488       id = &sa->i_id;
1489       key = sa->sk_pi;
1490       nonce = sa->r_nonce;
1491       packet_data = sa->last_sa_init_req_packet_data;
1492     }
1493
1494   data = vec_new (u8, 4);
1495   data[0] = id->type;
1496   vec_append (data, id->data);
1497
1498   u8 *id_hash = ikev2_calc_prf (tr_prf, key, data);
1499   vec_append (authmsg, packet_data);
1500   vec_append (authmsg, nonce);
1501   vec_append (authmsg, id_hash);
1502   vec_free (id_hash);
1503   vec_free (data);
1504
1505   return authmsg;
1506 }
1507
1508 static int
1509 ikev2_ts_cmp (ikev2_ts_t * ts1, ikev2_ts_t * ts2)
1510 {
1511   if (ts1->ts_type == ts2->ts_type && ts1->protocol_id == ts2->protocol_id &&
1512       ts1->start_port == ts2->start_port && ts1->end_port == ts2->end_port &&
1513       !ip_address_cmp (&ts1->start_addr, &ts2->start_addr) &&
1514       !ip_address_cmp (&ts1->end_addr, &ts2->end_addr))
1515     return 1;
1516
1517   return 0;
1518 }
1519
1520 static void
1521 ikev2_sa_match_ts (ikev2_sa_t * sa)
1522 {
1523   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
1524   ikev2_profile_t *p;
1525   ikev2_ts_t *ts, *p_tsi, *p_tsr, *tsi = 0, *tsr = 0;
1526   ikev2_id_t *id_rem, *id_loc;
1527
1528   /* *INDENT-OFF* */
1529   pool_foreach (p, km->profiles, ({
1530
1531     if (sa->is_initiator)
1532       {
1533         p_tsi = &p->loc_ts;
1534         p_tsr = &p->rem_ts;
1535         id_rem = &sa->r_id;
1536         id_loc = &sa->i_id;
1537       }
1538     else
1539       {
1540         p_tsi = &p->rem_ts;
1541         p_tsr = &p->loc_ts;
1542         id_rem = &sa->i_id;
1543         id_loc = &sa->r_id;
1544       }
1545
1546     /* check id */
1547     if (!ikev2_is_id_equal (&p->rem_id, id_rem)
1548           || !ikev2_is_id_equal (&p->loc_id, id_loc))
1549       continue;
1550
1551     sa->profile_index = p - km->profiles;
1552
1553     vec_foreach(ts, sa->childs[0].tsi)
1554       {
1555         if (ikev2_ts_cmp(p_tsi, ts))
1556           {
1557             vec_add1 (tsi, ts[0]);
1558             break;
1559           }
1560       }
1561
1562     vec_foreach(ts, sa->childs[0].tsr)
1563       {
1564         if (ikev2_ts_cmp(p_tsr, ts))
1565           {
1566             vec_add1 (tsr, ts[0]);
1567             break;
1568           }
1569       }
1570
1571     break;
1572   }));
1573   /* *INDENT-ON* */
1574
1575   if (tsi && tsr)
1576     {
1577       vec_free (sa->childs[0].tsi);
1578       vec_free (sa->childs[0].tsr);
1579       sa->childs[0].tsi = tsi;
1580       sa->childs[0].tsr = tsr;
1581     }
1582   else
1583     {
1584       vec_free (tsi);
1585       vec_free (tsr);
1586       ikev2_set_state (sa, IKEV2_STATE_TS_UNACCEPTABLE);
1587     }
1588 }
1589
1590 static void
1591 ikev2_sa_auth (ikev2_sa_t * sa)
1592 {
1593   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
1594   ikev2_profile_t *p, *sel_p = 0;
1595   u8 *authmsg, *key_pad, *psk = 0, *auth = 0;
1596   ikev2_sa_transform_t *tr_prf;
1597
1598   tr_prf =
1599     ikev2_sa_get_td_for_type (sa->r_proposals, IKEV2_TRANSFORM_TYPE_PRF);
1600
1601   /* only shared key and rsa signature */
1602   if (!(sa->i_auth.method == IKEV2_AUTH_METHOD_SHARED_KEY_MIC ||
1603         sa->i_auth.method == IKEV2_AUTH_METHOD_RSA_SIG))
1604     {
1605       ikev2_elog_uint (IKEV2_LOG_ERROR,
1606                        "unsupported authentication method %u",
1607                        sa->i_auth.method);
1608       ikev2_set_state (sa, IKEV2_STATE_AUTH_FAILED);
1609       return;
1610     }
1611
1612   key_pad = format (0, "%s", IKEV2_KEY_PAD);
1613   authmsg = ikev2_sa_generate_authmsg (sa, sa->is_initiator);
1614
1615   ikev2_id_t *id_rem, *id_loc;
1616   ikev2_auth_t *sa_auth;
1617
1618   if (sa->is_initiator)
1619     {
1620       id_rem = &sa->r_id;
1621       id_loc = &sa->i_id;
1622       sa_auth = &sa->r_auth;
1623     }
1624   else
1625     {
1626       id_rem = &sa->i_id;
1627       id_loc = &sa->r_id;
1628       sa_auth = &sa->i_auth;
1629     }
1630
1631   /* *INDENT-OFF* */
1632   pool_foreach (p, km->profiles, ({
1633
1634     /* check id */
1635     if (!ikev2_is_id_equal (&p->rem_id, id_rem)
1636           || !ikev2_is_id_equal (&p->loc_id, id_loc))
1637       continue;
1638
1639     if (sa_auth->method == IKEV2_AUTH_METHOD_SHARED_KEY_MIC)
1640       {
1641         if (!p->auth.data ||
1642              p->auth.method != IKEV2_AUTH_METHOD_SHARED_KEY_MIC)
1643           continue;
1644
1645         psk = ikev2_calc_prf(tr_prf, p->auth.data, key_pad);
1646         auth = ikev2_calc_prf(tr_prf, psk, authmsg);
1647
1648         if (!clib_memcmp(auth, sa_auth->data, vec_len(sa_auth->data)))
1649           {
1650             ikev2_set_state(sa, IKEV2_STATE_AUTHENTICATED);
1651             vec_free(auth);
1652             sel_p = p;
1653             break;
1654           }
1655
1656       }
1657     else if (sa_auth->method == IKEV2_AUTH_METHOD_RSA_SIG)
1658       {
1659         if (p->auth.method != IKEV2_AUTH_METHOD_RSA_SIG)
1660           continue;
1661
1662         if (ikev2_verify_sign(p->auth.key, sa_auth->data, authmsg) == 1)
1663           {
1664             ikev2_set_state(sa, IKEV2_STATE_AUTHENTICATED);
1665             sel_p = p;
1666             break;
1667           }
1668       }
1669
1670     vec_free(auth);
1671     vec_free(psk);
1672   }));
1673   /* *INDENT-ON* */
1674
1675   if (sel_p)
1676     {
1677       sa->udp_encap = sel_p->udp_encap;
1678       sa->ipsec_over_udp_port = sel_p->ipsec_over_udp_port;
1679     }
1680   vec_free (authmsg);
1681
1682   if (sa->state == IKEV2_STATE_AUTHENTICATED)
1683     {
1684       if (!sa->is_initiator)
1685         {
1686           vec_free (sa->r_id.data);
1687           sa->r_id.data = vec_dup (sel_p->loc_id.data);
1688           sa->r_id.type = sel_p->loc_id.type;
1689           sa->i_id.data = vec_dup (sel_p->rem_id.data);
1690           sa->i_id.type = sel_p->rem_id.type;
1691
1692           /* generate our auth data */
1693           authmsg = ikev2_sa_generate_authmsg (sa, 1);
1694           if (sel_p->auth.method == IKEV2_AUTH_METHOD_SHARED_KEY_MIC)
1695             {
1696               vec_free (sa->r_auth.data);
1697               sa->r_auth.data = ikev2_calc_prf (tr_prf, psk, authmsg);
1698               sa->r_auth.method = IKEV2_AUTH_METHOD_SHARED_KEY_MIC;
1699             }
1700           else if (sel_p->auth.method == IKEV2_AUTH_METHOD_RSA_SIG)
1701             {
1702               vec_free (sa->r_auth.data);
1703               sa->r_auth.data = ikev2_calc_sign (km->pkey, authmsg);
1704               sa->r_auth.method = IKEV2_AUTH_METHOD_RSA_SIG;
1705             }
1706           vec_free (authmsg);
1707
1708           /* select transforms for 1st child sa */
1709           ikev2_sa_free_proposal_vector (&sa->childs[0].r_proposals);
1710           sa->childs[0].r_proposals =
1711             ikev2_select_proposal (sa->childs[0].i_proposals,
1712                                    IKEV2_PROTOCOL_ESP);
1713
1714           if (~0 != sel_p->tun_itf)
1715             {
1716               sa->is_tun_itf_set = 1;
1717               sa->tun_itf = sel_p->tun_itf;
1718             }
1719         }
1720     }
1721   else
1722     {
1723       ikev2_elog_uint (IKEV2_LOG_ERROR, "authentication failed, no matching "
1724                        "profile found! ispi %lx", sa->ispi);
1725       ikev2_set_state (sa, IKEV2_STATE_AUTH_FAILED);
1726     }
1727   vec_free (psk);
1728   vec_free (key_pad);
1729 }
1730
1731
1732 static void
1733 ikev2_sa_auth_init (ikev2_sa_t * sa)
1734 {
1735   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
1736   u8 *authmsg, *key_pad, *psk = 0;
1737   ikev2_sa_transform_t *tr_prf;
1738
1739   tr_prf =
1740     ikev2_sa_get_td_for_type (sa->r_proposals, IKEV2_TRANSFORM_TYPE_PRF);
1741
1742   /* only shared key and rsa signature */
1743   if (!(sa->i_auth.method == IKEV2_AUTH_METHOD_SHARED_KEY_MIC ||
1744         sa->i_auth.method == IKEV2_AUTH_METHOD_RSA_SIG))
1745     {
1746       ikev2_elog_uint (IKEV2_LOG_ERROR,
1747                        "unsupported authentication method %u",
1748                        sa->i_auth.method);
1749       ikev2_set_state (sa, IKEV2_STATE_AUTH_FAILED);
1750       return;
1751     }
1752
1753   key_pad = format (0, "%s", IKEV2_KEY_PAD);
1754   authmsg = ikev2_sa_generate_authmsg (sa, 0);
1755   psk = ikev2_calc_prf (tr_prf, sa->i_auth.data, key_pad);
1756
1757   if (sa->i_auth.method == IKEV2_AUTH_METHOD_SHARED_KEY_MIC)
1758     {
1759       vec_free (sa->i_auth.data);
1760       sa->i_auth.data = ikev2_calc_prf (tr_prf, psk, authmsg);
1761       sa->i_auth.method = IKEV2_AUTH_METHOD_SHARED_KEY_MIC;
1762     }
1763   else if (sa->i_auth.method == IKEV2_AUTH_METHOD_RSA_SIG)
1764     {
1765       vec_free (sa->i_auth.data);
1766       sa->i_auth.data = ikev2_calc_sign (km->pkey, authmsg);
1767       sa->i_auth.method = IKEV2_AUTH_METHOD_RSA_SIG;
1768     }
1769
1770   vec_free (psk);
1771   vec_free (key_pad);
1772   vec_free (authmsg);
1773 }
1774
1775 static u32
1776 ikev2_mk_local_sa_id (u32 sai, u32 ci, u32 ti)
1777 {
1778   return (0x80000000 | (ti << 24) | (sai << 12) | ci);
1779 }
1780
1781 static u32
1782 ikev2_mk_remote_sa_id (u32 sai, u32 ci, u32 ti)
1783 {
1784   return (0xc0000000 | (ti << 24) | (sai << 12) | ci);
1785 }
1786
1787 typedef struct
1788 {
1789   u32 sw_if_index;
1790   u32 salt_local;
1791   u32 salt_remote;
1792   u32 local_sa_id;
1793   u32 remote_sa_id;
1794   ipsec_sa_flags_t flags;
1795   u32 local_spi;
1796   u32 remote_spi;
1797   ipsec_crypto_alg_t encr_type;
1798   ipsec_integ_alg_t integ_type;
1799   ip46_address_t local_ip;
1800   ip46_address_t remote_ip;
1801   ipsec_key_t loc_ckey, rem_ckey, loc_ikey, rem_ikey;
1802   u8 is_rekey;
1803   u32 old_remote_sa_id;
1804   u16 ipsec_over_udp_port;
1805   u16 src_port;
1806   u16 dst_port;
1807 } ikev2_add_ipsec_tunnel_args_t;
1808
1809 static void
1810 ikev2_add_tunnel_from_main (ikev2_add_ipsec_tunnel_args_t * a)
1811 {
1812   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
1813   u32 sw_if_index;
1814   int rv = 0;
1815   ip46_address_t zero_addr = ip46_address_initializer;
1816
1817   if (~0 == a->sw_if_index)
1818     {
1819       /* no tunnel associated with the SA/profile - create a new one */
1820       rv = ipip_add_tunnel (IPIP_TRANSPORT_IP4, ~0,
1821                             &a->local_ip, &a->remote_ip, 0,
1822                             TUNNEL_ENCAP_DECAP_FLAG_NONE, IP_DSCP_CS0,
1823                             TUNNEL_MODE_P2P, &sw_if_index);
1824
1825       if (rv == VNET_API_ERROR_IF_ALREADY_EXISTS)
1826         {
1827           if (hash_get (km->sw_if_indices, sw_if_index))
1828             /* interface is managed by IKE; proceed with updating SAs */
1829             rv = 0;
1830         }
1831       hash_set1 (km->sw_if_indices, sw_if_index);
1832     }
1833   else
1834     {
1835       sw_if_index = a->sw_if_index;
1836       vnet_sw_interface_admin_up (vnet_get_main (), sw_if_index);
1837     }
1838
1839   if (rv)
1840     {
1841       ikev2_elog_uint (IKEV2_LOG_ERROR,
1842                        "installing ipip tunnel failed! local spi: %x",
1843                        a->local_spi);
1844       return;
1845     }
1846
1847   u32 *sas_in = NULL;
1848   vec_add1 (sas_in, a->remote_sa_id);
1849   if (a->is_rekey)
1850     {
1851       ipsec_tun_protect_del (sw_if_index, NULL);
1852
1853       /* replace local SA immediately */
1854       ipsec_sa_unlock_id (a->local_sa_id);
1855
1856       /* keep the old sa */
1857       vec_add1 (sas_in, a->old_remote_sa_id);
1858     }
1859
1860   rv |= ipsec_sa_add_and_lock (a->local_sa_id,
1861                                a->local_spi,
1862                                IPSEC_PROTOCOL_ESP, a->encr_type,
1863                                &a->loc_ckey, a->integ_type, &a->loc_ikey,
1864                                a->flags, 0, a->salt_local, &zero_addr,
1865                                &zero_addr, NULL, a->src_port, a->dst_port);
1866   rv |= ipsec_sa_add_and_lock (a->remote_sa_id, a->remote_spi,
1867                                IPSEC_PROTOCOL_ESP, a->encr_type, &a->rem_ckey,
1868                                a->integ_type, &a->rem_ikey,
1869                                (a->flags | IPSEC_SA_FLAG_IS_INBOUND), 0,
1870                                a->salt_remote, &zero_addr,
1871                                &zero_addr, NULL, a->ipsec_over_udp_port,
1872                                a->ipsec_over_udp_port);
1873
1874   rv |= ipsec_tun_protect_update (sw_if_index, NULL, a->local_sa_id, sas_in);
1875 }
1876
1877 static int
1878 ikev2_create_tunnel_interface (vlib_main_t * vm,
1879                                ikev2_sa_t * sa,
1880                                ikev2_child_sa_t * child, u32 sa_index,
1881                                u32 child_index, u8 is_rekey)
1882 {
1883   u32 thread_index = vlib_get_thread_index ();
1884   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
1885   ipsec_crypto_alg_t encr_type;
1886   ipsec_integ_alg_t integ_type;
1887   ikev2_profile_t *p = 0;
1888   ikev2_sa_transform_t *tr;
1889   ikev2_sa_proposal_t *proposals;
1890   u8 is_aead = 0;
1891   ikev2_add_ipsec_tunnel_args_t a;
1892
1893   clib_memset (&a, 0, sizeof (a));
1894
1895   if (!child->r_proposals)
1896     {
1897       ikev2_set_state (sa, IKEV2_STATE_NO_PROPOSAL_CHOSEN);
1898       return 1;
1899     }
1900
1901   if (sa->is_initiator)
1902     {
1903       ip_address_to_46 (&sa->iaddr, &a.local_ip);
1904       ip_address_to_46 (&sa->raddr, &a.remote_ip);
1905       proposals = child->r_proposals;
1906       a.local_spi = child->r_proposals[0].spi;
1907       a.remote_spi = child->i_proposals[0].spi;
1908     }
1909   else
1910     {
1911       ip_address_to_46 (&sa->raddr, &a.local_ip);
1912       ip_address_to_46 (&sa->iaddr, &a.remote_ip);
1913       proposals = child->i_proposals;
1914       a.local_spi = child->i_proposals[0].spi;
1915       a.remote_spi = child->r_proposals[0].spi;
1916     }
1917
1918   a.flags = IPSEC_SA_FLAG_USE_ANTI_REPLAY;
1919   if (sa->udp_encap)
1920     {
1921       a.flags |= IPSEC_SA_FLAG_IS_TUNNEL;
1922       a.flags |= IPSEC_SA_FLAG_UDP_ENCAP;
1923     }
1924   if (sa->natt)
1925     a.flags |= IPSEC_SA_FLAG_UDP_ENCAP;
1926   a.is_rekey = is_rekey;
1927
1928   tr = ikev2_sa_get_td_for_type (proposals, IKEV2_TRANSFORM_TYPE_ESN);
1929   if (tr && tr->esn_type)
1930     a.flags |= IPSEC_SA_FLAG_USE_ESN;
1931
1932   tr = ikev2_sa_get_td_for_type (proposals, IKEV2_TRANSFORM_TYPE_ENCR);
1933   if (tr)
1934     {
1935       if (tr->encr_type == IKEV2_TRANSFORM_ENCR_TYPE_AES_CBC && tr->key_len)
1936         {
1937           switch (tr->key_len)
1938             {
1939             case 16:
1940               encr_type = IPSEC_CRYPTO_ALG_AES_CBC_128;
1941               break;
1942             case 24:
1943               encr_type = IPSEC_CRYPTO_ALG_AES_CBC_192;
1944               break;
1945             case 32:
1946               encr_type = IPSEC_CRYPTO_ALG_AES_CBC_256;
1947               break;
1948             default:
1949               ikev2_set_state (sa, IKEV2_STATE_NO_PROPOSAL_CHOSEN);
1950               return 1;
1951               break;
1952             }
1953         }
1954       else if (tr->encr_type == IKEV2_TRANSFORM_ENCR_TYPE_AES_GCM_16
1955                && tr->key_len)
1956         {
1957           switch (tr->key_len)
1958             {
1959             case 16:
1960               encr_type = IPSEC_CRYPTO_ALG_AES_GCM_128;
1961               break;
1962             case 24:
1963               encr_type = IPSEC_CRYPTO_ALG_AES_GCM_192;
1964               break;
1965             case 32:
1966               encr_type = IPSEC_CRYPTO_ALG_AES_GCM_256;
1967               break;
1968             default:
1969               ikev2_set_state (sa, IKEV2_STATE_NO_PROPOSAL_CHOSEN);
1970               return 1;
1971               break;
1972             }
1973           is_aead = 1;
1974         }
1975       else
1976         {
1977           ikev2_set_state (sa, IKEV2_STATE_NO_PROPOSAL_CHOSEN);
1978           return 1;
1979         }
1980     }
1981   else
1982     {
1983       ikev2_set_state (sa, IKEV2_STATE_NO_PROPOSAL_CHOSEN);
1984       return 1;
1985     }
1986   a.encr_type = encr_type;
1987
1988   if (!is_aead)
1989     {
1990       tr = ikev2_sa_get_td_for_type (proposals, IKEV2_TRANSFORM_TYPE_INTEG);
1991       if (tr)
1992         {
1993           switch (tr->integ_type)
1994             {
1995             case IKEV2_TRANSFORM_INTEG_TYPE_AUTH_HMAC_SHA2_256_128:
1996               integ_type = IPSEC_INTEG_ALG_SHA_256_128;
1997               break;
1998             case IKEV2_TRANSFORM_INTEG_TYPE_AUTH_HMAC_SHA2_384_192:
1999               integ_type = IPSEC_INTEG_ALG_SHA_384_192;
2000               break;
2001             case IKEV2_TRANSFORM_INTEG_TYPE_AUTH_HMAC_SHA2_512_256:
2002               integ_type = IPSEC_INTEG_ALG_SHA_512_256;
2003               break;
2004             case IKEV2_TRANSFORM_INTEG_TYPE_AUTH_HMAC_SHA1_96:
2005               integ_type = IPSEC_INTEG_ALG_SHA1_96;
2006               break;
2007             default:
2008               ikev2_set_state (sa, IKEV2_STATE_NO_PROPOSAL_CHOSEN);
2009               return 1;
2010             }
2011         }
2012       else
2013         {
2014           ikev2_set_state (sa, IKEV2_STATE_NO_PROPOSAL_CHOSEN);
2015           return 1;
2016         }
2017     }
2018   else
2019     {
2020       integ_type = IPSEC_INTEG_ALG_NONE;
2021     }
2022
2023   a.integ_type = integ_type;
2024   ikev2_calc_child_keys (sa, child);
2025
2026   if (sa->is_initiator)
2027     {
2028       ipsec_mk_key (&a.loc_ikey, child->sk_ai, vec_len (child->sk_ai));
2029       ipsec_mk_key (&a.rem_ikey, child->sk_ar, vec_len (child->sk_ar));
2030       ipsec_mk_key (&a.loc_ckey, child->sk_ei, vec_len (child->sk_ei));
2031       ipsec_mk_key (&a.rem_ckey, child->sk_er, vec_len (child->sk_er));
2032       if (is_aead)
2033         {
2034           a.salt_remote = child->salt_er;
2035           a.salt_local = child->salt_ei;
2036         }
2037       a.dst_port = a.src_port = sa->ipsec_over_udp_port;
2038     }
2039   else
2040     {
2041       ipsec_mk_key (&a.loc_ikey, child->sk_ar, vec_len (child->sk_ar));
2042       ipsec_mk_key (&a.rem_ikey, child->sk_ai, vec_len (child->sk_ai));
2043       ipsec_mk_key (&a.loc_ckey, child->sk_er, vec_len (child->sk_er));
2044       ipsec_mk_key (&a.rem_ckey, child->sk_ei, vec_len (child->sk_ei));
2045       if (is_aead)
2046         {
2047           a.salt_remote = child->salt_ei;
2048           a.salt_local = child->salt_er;
2049         }
2050       a.dst_port = sa->natt ? sa->dst_port : sa->ipsec_over_udp_port;
2051       a.src_port = sa->ipsec_over_udp_port;
2052     }
2053
2054   if (sa->is_initiator && sa->profile_index != ~0)
2055     p = pool_elt_at_index (km->profiles, sa->profile_index);
2056
2057   if (p && p->lifetime)
2058     {
2059       child->time_to_expiration = vlib_time_now (vm) + p->lifetime;
2060       if (p->lifetime_jitter)
2061         {
2062           // This is not much better than rand(3), which Coverity warns
2063           // is unsuitable for security applications; random_u32 is
2064           // however fast. If this perturbance to the expiration time
2065           // needs to use a better RNG then we may need to use something
2066           // like /dev/urandom which has significant overhead.
2067           u32 rnd = (u32) (vlib_time_now (vm) * 1e6);
2068           rnd = random_u32 (&rnd);
2069
2070           child->time_to_expiration += 1 + (rnd % p->lifetime_jitter);
2071         }
2072     }
2073
2074   if (thread_index & 0xffffffc0)
2075     ikev2_elog_error ("error: thread index exceeds max range 0x3f!");
2076
2077   if (child_index & 0xfffff000 || sa_index & 0xfffff000)
2078     ikev2_elog_error ("error: sa/child index exceeds max range 0xfff!");
2079
2080   child->local_sa_id =
2081     a.local_sa_id =
2082     ikev2_mk_local_sa_id (sa_index, child_index, thread_index);
2083
2084   u32 remote_sa_id = ikev2_mk_remote_sa_id (sa_index, child_index,
2085                                             thread_index);
2086
2087   if (is_rekey)
2088     {
2089       /* create a new remote SA ID to keep the old SA for a bit longer
2090        * so the peer has some time to swap their SAs */
2091
2092       /* use most significat bit of child index part in id */
2093       u32 mask = 0x800;
2094       if (sa->current_remote_id_mask)
2095         {
2096           sa->old_remote_id = a.old_remote_sa_id = remote_sa_id | mask;
2097           sa->current_remote_id_mask = 0;
2098         }
2099       else
2100         {
2101           sa->old_remote_id = a.old_remote_sa_id = remote_sa_id;
2102           sa->current_remote_id_mask = mask;
2103           remote_sa_id |= mask;
2104         }
2105       sa->old_id_expiration = 3.0;
2106       sa->old_remote_id_present = 1;
2107     }
2108
2109   child->remote_sa_id = a.remote_sa_id = remote_sa_id;
2110
2111   a.sw_if_index = (sa->is_tun_itf_set ? sa->tun_itf : ~0);
2112   a.ipsec_over_udp_port = sa->ipsec_over_udp_port;
2113
2114   vl_api_rpc_call_main_thread (ikev2_add_tunnel_from_main,
2115                                (u8 *) & a, sizeof (a));
2116   return 0;
2117 }
2118
2119 typedef struct
2120 {
2121   ip46_address_t local_ip;
2122   ip46_address_t remote_ip;
2123   u32 remote_sa_id;
2124   u32 local_sa_id;
2125   u32 sw_if_index;
2126 } ikev2_del_ipsec_tunnel_args_t;
2127
2128 static_always_inline u32
2129 ikev2_flip_alternate_sa_bit (u32 id)
2130 {
2131   u32 mask = 0x800;
2132   if (mask & id)
2133     return id & ~mask;
2134   return id | mask;
2135 }
2136
2137 static void
2138 ikev2_del_tunnel_from_main (ikev2_del_ipsec_tunnel_args_t * a)
2139 {
2140   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
2141   ipip_tunnel_t *ipip = NULL;
2142   u32 sw_if_index;
2143
2144   if (~0 == a->sw_if_index)
2145     {
2146     /* *INDENT-OFF* */
2147     ipip_tunnel_key_t key = {
2148       .src = a->local_ip,
2149       .dst = a->remote_ip,
2150       .transport = IPIP_TRANSPORT_IP4,
2151       .fib_index = 0,
2152     };
2153     /* *INDENT-ON* */
2154
2155       ipip = ipip_tunnel_db_find (&key);
2156
2157       if (ipip)
2158         {
2159           sw_if_index = ipip->sw_if_index;
2160           hash_unset (km->sw_if_indices, ipip->sw_if_index);
2161         }
2162       else
2163         sw_if_index = ~0;
2164     }
2165   else
2166     {
2167       sw_if_index = a->sw_if_index;
2168       vnet_sw_interface_admin_down (vnet_get_main (), sw_if_index);
2169     }
2170
2171   if (~0 != sw_if_index)
2172     ipsec_tun_protect_del (sw_if_index, NULL);
2173
2174   ipsec_sa_unlock_id (a->remote_sa_id);
2175   ipsec_sa_unlock_id (a->local_sa_id);
2176   ipsec_sa_unlock_id (ikev2_flip_alternate_sa_bit (a->remote_sa_id));
2177
2178   if (ipip)
2179     ipip_del_tunnel (ipip->sw_if_index);
2180 }
2181
2182 static int
2183 ikev2_delete_tunnel_interface (vnet_main_t * vnm, ikev2_sa_t * sa,
2184                                ikev2_child_sa_t * child)
2185 {
2186   ikev2_del_ipsec_tunnel_args_t a;
2187
2188   clib_memset (&a, 0, sizeof (a));
2189
2190   if (sa->is_initiator)
2191     {
2192       ip_address_to_46 (&sa->iaddr, &a.local_ip);
2193       ip_address_to_46 (&sa->raddr, &a.remote_ip);
2194     }
2195   else
2196     {
2197       ip_address_to_46 (&sa->raddr, &a.local_ip);
2198       ip_address_to_46 (&sa->iaddr, &a.remote_ip);
2199     }
2200
2201   a.remote_sa_id = child->remote_sa_id;
2202   a.local_sa_id = child->local_sa_id;
2203   a.sw_if_index = (sa->is_tun_itf_set ? sa->tun_itf : ~0);
2204
2205   vl_api_rpc_call_main_thread (ikev2_del_tunnel_from_main, (u8 *) & a,
2206                                sizeof (a));
2207   return 0;
2208 }
2209
2210 static u32
2211 ikev2_generate_message (vlib_buffer_t * b, ikev2_sa_t * sa,
2212                         ike_header_t * ike, void *user, udp_header_t * udp)
2213 {
2214   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
2215   u16 buffer_data_size = vlib_buffer_get_default_data_size (km->vlib_main);
2216   v8 *integ = 0;
2217   ike_payload_header_t *ph;
2218   u16 plen;
2219   u32 tlen = 0;
2220
2221   ikev2_sa_transform_t *tr_encr, *tr_integ;
2222   tr_encr =
2223     ikev2_sa_get_td_for_type (sa->r_proposals, IKEV2_TRANSFORM_TYPE_ENCR);
2224   tr_integ =
2225     ikev2_sa_get_td_for_type (sa->r_proposals, IKEV2_TRANSFORM_TYPE_INTEG);
2226
2227   ikev2_payload_chain_t *chain = 0;
2228   ikev2_payload_new_chain (chain);
2229
2230   if (ike->exchange == IKEV2_EXCHANGE_SA_INIT)
2231     {
2232       if (sa->r_proposals == 0)
2233         {
2234           ikev2_payload_add_notify (chain,
2235                                     IKEV2_NOTIFY_MSG_NO_PROPOSAL_CHOSEN, 0);
2236           ikev2_set_state (sa, IKEV2_STATE_NOTIFY_AND_DELETE);
2237         }
2238       else if (sa->dh_group == IKEV2_TRANSFORM_DH_TYPE_NONE)
2239         {
2240           u8 *data = vec_new (u8, 2);
2241           ikev2_sa_transform_t *tr_dh;
2242           tr_dh =
2243             ikev2_sa_get_td_for_type (sa->r_proposals,
2244                                       IKEV2_TRANSFORM_TYPE_DH);
2245           ASSERT (tr_dh && tr_dh->dh_type);
2246
2247           data[0] = (tr_dh->dh_type >> 8) & 0xff;
2248           data[1] = (tr_dh->dh_type) & 0xff;
2249
2250           ikev2_payload_add_notify (chain,
2251                                     IKEV2_NOTIFY_MSG_INVALID_KE_PAYLOAD,
2252                                     data);
2253           vec_free (data);
2254           ikev2_set_state (sa, IKEV2_STATE_NOTIFY_AND_DELETE);
2255         }
2256       else if (sa->state == IKEV2_STATE_NOTIFY_AND_DELETE)
2257         {
2258           u8 *data = vec_new (u8, 1);
2259
2260           data[0] = sa->unsupported_cp;
2261           ikev2_payload_add_notify (chain,
2262                                     IKEV2_NOTIFY_MSG_UNSUPPORTED_CRITICAL_PAYLOAD,
2263                                     data);
2264           vec_free (data);
2265         }
2266       else
2267         {
2268           ASSERT (udp);
2269
2270           ike->rspi = clib_host_to_net_u64 (sa->rspi);
2271           ikev2_payload_add_sa (chain, sa->r_proposals);
2272           ikev2_payload_add_ke (chain, sa->dh_group, sa->r_dh_data);
2273           ikev2_payload_add_nonce (chain, sa->r_nonce);
2274
2275           u8 *nat_detection_sha1 =
2276             ikev2_compute_nat_sha1 (clib_host_to_net_u64 (sa->ispi),
2277                                     clib_host_to_net_u64 (sa->rspi),
2278                                     &sa->raddr, udp->dst_port);
2279           ikev2_payload_add_notify (chain,
2280                                     IKEV2_NOTIFY_MSG_NAT_DETECTION_SOURCE_IP,
2281                                     nat_detection_sha1);
2282           vec_free (nat_detection_sha1);
2283           nat_detection_sha1 =
2284             ikev2_compute_nat_sha1 (clib_host_to_net_u64 (sa->ispi),
2285                                     clib_host_to_net_u64 (sa->rspi),
2286                                     &sa->iaddr, udp->src_port);
2287           ikev2_payload_add_notify (chain,
2288                                     IKEV2_NOTIFY_MSG_NAT_DETECTION_DESTINATION_IP,
2289                                     nat_detection_sha1);
2290           vec_free (nat_detection_sha1);
2291         }
2292     }
2293   else if (ike->exchange == IKEV2_EXCHANGE_IKE_AUTH)
2294     {
2295       if (sa->state == IKEV2_STATE_AUTHENTICATED)
2296         {
2297           ikev2_payload_add_id (chain, &sa->r_id, IKEV2_PAYLOAD_IDR);
2298           ikev2_payload_add_id (chain, &sa->i_id, IKEV2_PAYLOAD_IDI);
2299           ikev2_payload_add_auth (chain, &sa->r_auth);
2300           ikev2_payload_add_sa (chain, sa->childs[0].r_proposals);
2301           ikev2_payload_add_ts (chain, sa->childs[0].tsi, IKEV2_PAYLOAD_TSI);
2302           ikev2_payload_add_ts (chain, sa->childs[0].tsr, IKEV2_PAYLOAD_TSR);
2303         }
2304       else if (sa->state == IKEV2_STATE_AUTH_FAILED)
2305         {
2306           ikev2_payload_add_notify (chain,
2307                                     IKEV2_NOTIFY_MSG_AUTHENTICATION_FAILED,
2308                                     0);
2309           ikev2_set_state (sa, IKEV2_STATE_NOTIFY_AND_DELETE);
2310         }
2311       else if (sa->state == IKEV2_STATE_TS_UNACCEPTABLE)
2312         {
2313           ikev2_payload_add_notify (chain, IKEV2_NOTIFY_MSG_TS_UNACCEPTABLE,
2314                                     0);
2315           ikev2_payload_add_id (chain, &sa->r_id, IKEV2_PAYLOAD_IDR);
2316           ikev2_payload_add_auth (chain, &sa->r_auth);
2317         }
2318       else if (sa->state == IKEV2_STATE_NO_PROPOSAL_CHOSEN)
2319         {
2320           ikev2_payload_add_notify (chain,
2321                                     IKEV2_NOTIFY_MSG_NO_PROPOSAL_CHOSEN, 0);
2322           ikev2_payload_add_id (chain, &sa->r_id, IKEV2_PAYLOAD_IDR);
2323           ikev2_payload_add_auth (chain, &sa->r_auth);
2324           ikev2_payload_add_ts (chain, sa->childs[0].tsi, IKEV2_PAYLOAD_TSI);
2325           ikev2_payload_add_ts (chain, sa->childs[0].tsr, IKEV2_PAYLOAD_TSR);
2326         }
2327       else if (sa->state == IKEV2_STATE_NOTIFY_AND_DELETE)
2328         {
2329           u8 *data = vec_new (u8, 1);
2330
2331           data[0] = sa->unsupported_cp;
2332           ikev2_payload_add_notify (chain,
2333                                     IKEV2_NOTIFY_MSG_UNSUPPORTED_CRITICAL_PAYLOAD,
2334                                     data);
2335           vec_free (data);
2336         }
2337       else if (sa->state == IKEV2_STATE_SA_INIT)
2338         {
2339           ikev2_payload_add_id (chain, &sa->i_id, IKEV2_PAYLOAD_IDI);
2340           ikev2_payload_add_id (chain, &sa->r_id, IKEV2_PAYLOAD_IDR);
2341           ikev2_payload_add_auth (chain, &sa->i_auth);
2342           ikev2_payload_add_sa (chain, sa->childs[0].i_proposals);
2343           ikev2_payload_add_ts (chain, sa->childs[0].tsi, IKEV2_PAYLOAD_TSI);
2344           ikev2_payload_add_ts (chain, sa->childs[0].tsr, IKEV2_PAYLOAD_TSR);
2345           ikev2_payload_add_notify (chain, IKEV2_NOTIFY_MSG_INITIAL_CONTACT,
2346                                     0);
2347         }
2348       else
2349         {
2350           ikev2_set_state (sa, IKEV2_STATE_DELETED);
2351           goto done;
2352         }
2353     }
2354   else if (ike->exchange == IKEV2_EXCHANGE_INFORMATIONAL)
2355     {
2356       /* if pending delete */
2357       if (sa->del)
2358         {
2359           if (sa->del[0].protocol_id == IKEV2_PROTOCOL_IKE)
2360             {
2361               if (ike_hdr_is_request (ike))
2362                 ikev2_payload_add_delete (chain, sa->del);
2363
2364               /* The response to a request that deletes the IKE SA is an empty
2365                  INFORMATIONAL response. */
2366               ikev2_set_state (sa, IKEV2_STATE_NOTIFY_AND_DELETE);
2367             }
2368           /* The response to a request that deletes ESP or AH SAs will contain
2369              delete payloads for the paired SAs going in the other direction. */
2370           else
2371             {
2372               ikev2_payload_add_delete (chain, sa->del);
2373             }
2374           vec_free (sa->del);
2375           sa->del = 0;
2376         }
2377       /* received N(AUTHENTICATION_FAILED) */
2378       else if (sa->state == IKEV2_STATE_AUTH_FAILED)
2379         {
2380           ikev2_set_state (sa, IKEV2_STATE_DELETED);
2381           goto done;
2382         }
2383       /* received unsupported critical payload */
2384       else if (sa->unsupported_cp)
2385         {
2386           u8 *data = vec_new (u8, 1);
2387
2388           data[0] = sa->unsupported_cp;
2389           ikev2_payload_add_notify (chain,
2390                                     IKEV2_NOTIFY_MSG_UNSUPPORTED_CRITICAL_PAYLOAD,
2391                                     data);
2392           vec_free (data);
2393           sa->unsupported_cp = 0;
2394         }
2395       /* else send empty response */
2396     }
2397   else if (ike->exchange == IKEV2_EXCHANGE_CREATE_CHILD_SA)
2398     {
2399       if (sa->is_initiator)
2400         {
2401
2402           ikev2_sa_proposal_t *proposals = (ikev2_sa_proposal_t *) user;
2403           ikev2_notify_t notify;
2404           u8 *data = vec_new (u8, 4);
2405           clib_memset (&notify, 0, sizeof (notify));
2406           notify.protocol_id = IKEV2_PROTOCOL_ESP;
2407           notify.spi = sa->childs[0].i_proposals->spi;
2408           *(u32 *) data = clib_host_to_net_u32 (notify.spi);
2409
2410           ikev2_payload_add_sa (chain, proposals);
2411           ikev2_payload_add_nonce (chain, sa->i_nonce);
2412           ikev2_payload_add_ts (chain, sa->childs[0].tsi, IKEV2_PAYLOAD_TSI);
2413           ikev2_payload_add_ts (chain, sa->childs[0].tsr, IKEV2_PAYLOAD_TSR);
2414           ikev2_payload_add_notify_2 (chain, IKEV2_NOTIFY_MSG_REKEY_SA, data,
2415                                       &notify);
2416
2417           vec_free (data);
2418         }
2419       else
2420         {
2421           if (vec_len (sa->rekey) > 0)
2422             {
2423               ikev2_payload_add_sa (chain, sa->rekey[0].r_proposal);
2424               ikev2_payload_add_nonce (chain, sa->r_nonce);
2425               ikev2_payload_add_ts (chain, sa->rekey[0].tsi,
2426                                     IKEV2_PAYLOAD_TSI);
2427               ikev2_payload_add_ts (chain, sa->rekey[0].tsr,
2428                                     IKEV2_PAYLOAD_TSR);
2429               vec_del1 (sa->rekey, 0);
2430             }
2431           else if (sa->unsupported_cp)
2432             {
2433               u8 *data = vec_new (u8, 1);
2434
2435               data[0] = sa->unsupported_cp;
2436               ikev2_payload_add_notify (chain,
2437                                         IKEV2_NOTIFY_MSG_UNSUPPORTED_CRITICAL_PAYLOAD,
2438                                         data);
2439               vec_free (data);
2440               sa->unsupported_cp = 0;
2441             }
2442           else
2443             {
2444               ikev2_payload_add_notify (chain,
2445                                         IKEV2_NOTIFY_MSG_NO_ADDITIONAL_SAS,
2446                                         0);
2447             }
2448         }
2449     }
2450
2451   /* IKEv2 header */
2452   ike->version = IKE_VERSION_2;
2453   ike->nextpayload = IKEV2_PAYLOAD_SK;
2454   tlen = sizeof (*ike);
2455
2456   if (sa->is_initiator)
2457     ike->flags |= IKEV2_HDR_FLAG_INITIATOR;
2458
2459   if (ike_hdr_is_request (ike))
2460     {
2461       sa->last_init_msg_id = clib_net_to_host_u32 (ike->msgid);
2462     }
2463
2464   if (ike->exchange == IKEV2_EXCHANGE_SA_INIT)
2465     {
2466       tlen += vec_len (chain->data);
2467       ike->nextpayload = chain->first_payload_type;
2468       ike->length = clib_host_to_net_u32 (tlen);
2469
2470       if (tlen + b->current_length + b->current_data > buffer_data_size)
2471         {
2472           tlen = ~0;
2473           goto done;
2474         }
2475
2476       clib_memcpy_fast (ike->payload, chain->data, vec_len (chain->data));
2477
2478       /* store whole IKE payload - needed for PSK auth */
2479       vec_reset_length (sa->last_sa_init_res_packet_data);
2480       vec_add (sa->last_sa_init_res_packet_data, ike, tlen);
2481     }
2482   else
2483     {
2484       ikev2_main_per_thread_data_t *ptd = ikev2_get_per_thread_data ();
2485       ikev2_payload_chain_add_padding (chain, tr_encr->block_size);
2486
2487       /* SK payload */
2488       plen = sizeof (*ph);
2489       ph = (ike_payload_header_t *) & ike->payload[0];
2490       ph->nextpayload = chain->first_payload_type;
2491       ph->flags = 0;
2492       int is_aead =
2493         tr_encr->encr_type == IKEV2_TRANSFORM_ENCR_TYPE_AES_GCM_16;
2494       int iv_len = is_aead ? IKEV2_GCM_IV_SIZE : tr_encr->block_size;
2495       plen += vec_len (chain->data) + iv_len;
2496
2497       /* add space for hmac/tag */
2498       if (tr_integ)
2499         plen += tr_integ->key_trunc;
2500       else
2501         plen += IKEV2_GCM_ICV_SIZE;
2502       tlen += plen;
2503
2504       if (tlen + b->current_length + b->current_data > buffer_data_size)
2505         {
2506           tlen = ~0;
2507           goto done;
2508         }
2509
2510       /* payload and total length */
2511       ph->length = clib_host_to_net_u16 (plen);
2512       ike->length = clib_host_to_net_u32 (tlen);
2513
2514       if (is_aead)
2515         {
2516           if (!ikev2_encrypt_aead_data (ptd, sa, tr_encr, chain->data,
2517                                         ph->payload, (u8 *) ike,
2518                                         sizeof (*ike) + sizeof (*ph),
2519                                         ph->payload + plen - sizeof (*ph) -
2520                                         IKEV2_GCM_ICV_SIZE))
2521             {
2522               tlen = ~0;
2523               goto done;
2524             }
2525         }
2526       else
2527         {
2528           if (!ikev2_encrypt_data
2529               (ptd, sa, tr_encr, chain->data, ph->payload))
2530             {
2531               tlen = ~0;
2532               goto done;
2533             }
2534           integ =
2535             ikev2_calc_integr (tr_integ,
2536                                sa->is_initiator ? sa->sk_ai : sa->sk_ar,
2537                                (u8 *) ike, tlen - tr_integ->key_trunc);
2538           clib_memcpy_fast (ike->payload + tlen - tr_integ->key_trunc -
2539                             sizeof (*ike), integ, tr_integ->key_trunc);
2540         }
2541
2542       /* store whole IKE payload - needed for retransmit */
2543       vec_reset_length (sa->last_res_packet_data);
2544       vec_add (sa->last_res_packet_data, ike, tlen);
2545     }
2546
2547 done:
2548   ikev2_payload_destroy_chain (chain);
2549   vec_free (integ);
2550   return tlen;
2551 }
2552
2553 static u32
2554 ikev2_retransmit_sa_init_one (ikev2_sa_t * sa, ike_header_t * ike,
2555                               ip_address_t iaddr, ip_address_t raddr,
2556                               u32 rlen)
2557 {
2558   int p = 0;
2559   ike_header_t *tmp;
2560   u8 payload = ike->nextpayload;
2561
2562   if (sa->ispi != clib_net_to_host_u64 (ike->ispi) ||
2563       ip_address_cmp (&sa->iaddr, &iaddr) ||
2564       ip_address_cmp (&sa->raddr, &raddr))
2565     {
2566       return 0;
2567     }
2568
2569   while (p < rlen && payload != IKEV2_PAYLOAD_NONE)
2570     {
2571       ike_payload_header_t *ikep = (ike_payload_header_t *) & ike->payload[p];
2572       u32 plen = clib_net_to_host_u16 (ikep->length);
2573
2574       if (plen < sizeof (ike_payload_header_t))
2575         return ~0;
2576
2577       if (payload == IKEV2_PAYLOAD_NONCE &&
2578           !clib_memcmp (sa->i_nonce, ikep->payload, plen - sizeof (*ikep)))
2579         {
2580           /* req is retransmit */
2581           if (sa->state == IKEV2_STATE_SA_INIT)
2582             {
2583               tmp = (ike_header_t *) sa->last_sa_init_res_packet_data;
2584               u32 slen = clib_net_to_host_u32 (tmp->length);
2585               ike->ispi = tmp->ispi;
2586               ike->rspi = tmp->rspi;
2587               ike->nextpayload = tmp->nextpayload;
2588               ike->version = tmp->version;
2589               ike->exchange = tmp->exchange;
2590               ike->flags = tmp->flags;
2591               ike->msgid = tmp->msgid;
2592               ike->length = tmp->length;
2593               clib_memcpy_fast (ike->payload, tmp->payload,
2594                                 slen - sizeof (*ike));
2595               ikev2_elog_uint_peers (IKEV2_LOG_DEBUG,
2596                                      "ispi %lx IKE_SA_INIT retransmit "
2597                                      "from %d.%d.%d.%d to %d.%d.%d.%d",
2598                                      ike->ispi,
2599                                      ip_addr_v4 (&raddr).as_u32,
2600                                      ip_addr_v4 (&iaddr).as_u32);
2601               return slen;
2602             }
2603           /* else ignore req */
2604           else
2605             {
2606               ikev2_elog_uint_peers (IKEV2_LOG_DEBUG,
2607                                      "ispi %lx IKE_SA_INIT ignore "
2608                                      "from %d.%d.%d.%d to %d.%d.%d.%d",
2609                                      ike->ispi,
2610                                      ip_addr_v4 (&raddr).as_u32,
2611                                      ip_addr_v4 (&iaddr).as_u32);
2612               return ~0;
2613             }
2614         }
2615       payload = ikep->nextpayload;
2616       p += plen;
2617     }
2618
2619   return 0;
2620 }
2621
2622 static u32
2623 ikev2_retransmit_sa_init (ike_header_t * ike, ip_address_t iaddr,
2624                           ip_address_t raddr, u32 rlen)
2625 {
2626   ikev2_sa_t *sa;
2627   u32 res;
2628   ikev2_main_per_thread_data_t *ptd = ikev2_get_per_thread_data ();
2629
2630   /* *INDENT-OFF* */
2631   pool_foreach (sa, ptd->sas, ({
2632     res = ikev2_retransmit_sa_init_one (sa, ike, iaddr, raddr, rlen);
2633     if (res)
2634       return res;
2635   }));
2636   /* *INDENT-ON* */
2637
2638   /* req is not retransmit */
2639   return 0;
2640 }
2641
2642 static u32
2643 ikev2_retransmit_resp (ikev2_sa_t * sa, ike_header_t * ike)
2644 {
2645   if (ike_hdr_is_response (ike))
2646     return 0;
2647
2648   u32 msg_id = clib_net_to_host_u32 (ike->msgid);
2649
2650   /* new req */
2651   if (msg_id > sa->last_msg_id)
2652     {
2653       sa->last_msg_id = msg_id;
2654       return 0;
2655     }
2656
2657   /* retransmitted req */
2658   if (msg_id == sa->last_msg_id)
2659     {
2660       ike_header_t *tmp = (ike_header_t *) sa->last_res_packet_data;
2661       u32 slen = clib_net_to_host_u32 (tmp->length);
2662       ike->ispi = tmp->ispi;
2663       ike->rspi = tmp->rspi;
2664       ike->nextpayload = tmp->nextpayload;
2665       ike->version = tmp->version;
2666       ike->exchange = tmp->exchange;
2667       ike->flags = tmp->flags;
2668       ike->msgid = tmp->msgid;
2669       ike->length = tmp->length;
2670       clib_memcpy_fast (ike->payload, tmp->payload, slen - sizeof (*ike));
2671       ikev2_elog_uint_peers (IKEV2_LOG_DEBUG, "IKE retransmit msgid %d",
2672                              msg_id, ip_addr_v4 (&sa->raddr).as_u32,
2673                              ip_addr_v4 (&sa->iaddr).as_u32);
2674       return slen;
2675     }
2676
2677   /* old req ignore */
2678   ikev2_elog_uint_peers (IKEV2_LOG_DEBUG, "IKE req ignore msgid %d",
2679                          msg_id, ip_addr_v4 (&sa->raddr).as_u32,
2680                          ip_addr_v4 (&sa->iaddr).as_u32);
2681   return ~0;
2682 }
2683
2684 static void
2685 ikev2_init_sa (vlib_main_t * vm, ikev2_sa_t * sa)
2686 {
2687   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
2688   sa->liveness_period_check = vlib_time_now (vm) + km->liveness_period;
2689   sa->profile_index = ~0;
2690 }
2691
2692 static void
2693 ikev2_del_sa_init_from_main (u64 * ispi)
2694 {
2695   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
2696   uword *p = hash_get (km->sa_by_ispi, *ispi);
2697   if (p)
2698     {
2699       ikev2_sa_t *sai = pool_elt_at_index (km->sais, p[0]);
2700       hash_unset (km->sa_by_ispi, sai->ispi);
2701       ikev2_sa_free_all_vec (sai);
2702       pool_put (km->sais, sai);
2703     }
2704 }
2705
2706 static void
2707 ikev2_del_sa_init (u64 ispi)
2708 {
2709   vl_api_rpc_call_main_thread (ikev2_del_sa_init_from_main, (u8 *) & ispi,
2710                                sizeof (ispi));
2711 }
2712
2713 static_always_inline void
2714 ikev2_rewrite_v6_addrs (ikev2_sa_t * sa, ip6_header_t * ih)
2715 {
2716   if (sa->is_initiator)
2717     {
2718       ip_address_copy_addr (&ih->dst_address, &sa->raddr);
2719       ip_address_copy_addr (&ih->src_address, &sa->iaddr);
2720     }
2721   else
2722     {
2723       ip_address_copy_addr (&ih->dst_address, &sa->iaddr);
2724       ip_address_copy_addr (&ih->src_address, &sa->raddr);
2725     }
2726 }
2727
2728 static_always_inline void
2729 ikev2_rewrite_v4_addrs (ikev2_sa_t * sa, ip4_header_t * ih)
2730 {
2731   if (sa->is_initiator)
2732     {
2733       ip_address_copy_addr (&ih->dst_address, &sa->raddr);
2734       ip_address_copy_addr (&ih->src_address, &sa->iaddr);
2735     }
2736   else
2737     {
2738       ip_address_copy_addr (&ih->dst_address, &sa->iaddr);
2739       ip_address_copy_addr (&ih->src_address, &sa->raddr);
2740     }
2741 }
2742
2743 static_always_inline void
2744 ikev2_set_ip_address (ikev2_sa_t * sa, const void *iaddr,
2745                       const void *raddr, const int af)
2746 {
2747   ip_address_set (&sa->raddr, raddr, af);
2748   ip_address_set (&sa->iaddr, iaddr, af);
2749 }
2750
2751 static void
2752 ikev2_elog_uint_peers_addr (u32 exchange, ip4_header_t * ip4,
2753                             ip6_header_t * ip6, u8 is_ip4)
2754 {
2755   u32 src, dst;
2756   if (is_ip4)
2757     {
2758       src = ip4->src_address.as_u32;
2759       dst = ip4->dst_address.as_u32;
2760     }
2761   else
2762     {
2763       src = ip6->src_address.as_u32[3];
2764       dst = ip6->dst_address.as_u32[3];
2765     }
2766   ikev2_elog_uint_peers (IKEV2_LOG_WARNING, "IKEv2 exchange %d "
2767                          "received from %d.%d.%d.%d to %d.%d.%d.%d",
2768                          exchange, src, dst);
2769 }
2770
2771 static_always_inline uword
2772 ikev2_node_internal (vlib_main_t * vm,
2773                      vlib_node_runtime_t * node, vlib_frame_t * frame,
2774                      u8 is_ip4)
2775 {
2776   u32 n_left = frame->n_vectors, *from;
2777   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
2778   vlib_buffer_t *bufs[VLIB_FRAME_SIZE], **b;
2779   u16 nexts[VLIB_FRAME_SIZE], *next = nexts;
2780   ikev2_main_per_thread_data_t *ptd = ikev2_get_per_thread_data ();
2781   int res;
2782
2783   from = vlib_frame_vector_args (frame);
2784   vlib_get_buffers (vm, from, bufs, n_left);
2785   b = bufs;
2786
2787   while (n_left > 0)
2788     {
2789       vlib_buffer_t *b0 = b[0];
2790       next[0] = is_ip4 ? IKEV2_NEXT_IP4_ERROR_DROP
2791         : IKEV2_NEXT_IP6_ERROR_DROP;
2792       ip4_header_t *ip40 = 0;
2793       ip6_header_t *ip60 = 0;
2794       udp_header_t *udp0;
2795       ike_header_t *ike0;
2796       ikev2_sa_t *sa0 = 0;
2797       ikev2_sa_t sa;            /* temporary store for SA */
2798       u32 rlen, slen = 0;
2799       int ip_hdr_sz = 0;
2800       int is_req = 0, has_non_esp_marker = 0;
2801
2802       if (b0->punt_reason == ipsec_punt_reason[IPSEC_PUNT_IP4_SPI_UDP_0])
2803         {
2804           u8 *ptr = vlib_buffer_get_current (b0);
2805           ip40 = (ip4_header_t *) ptr;
2806           ptr += sizeof (*ip40);
2807           udp0 = (udp_header_t *) ptr;
2808           ptr += sizeof (*udp0);
2809           ike0 = (ike_header_t *) ptr;
2810           ip_hdr_sz = sizeof (*ip40);
2811         }
2812       else
2813         {
2814           u8 *ipx_hdr = b0->data + vnet_buffer (b0)->l3_hdr_offset;
2815           ike0 = vlib_buffer_get_current (b0);
2816           vlib_buffer_advance (b0, -sizeof (*udp0));
2817           udp0 = vlib_buffer_get_current (b0);
2818
2819           if (is_ip4)
2820             {
2821               ip40 = (ip4_header_t *) ipx_hdr;
2822               ip_hdr_sz = sizeof (*ip40);
2823             }
2824           else
2825             {
2826               ip60 = (ip6_header_t *) ipx_hdr;
2827               ip_hdr_sz = sizeof (*ip60);
2828             }
2829           vlib_buffer_advance (b0, -ip_hdr_sz);
2830         }
2831
2832       rlen = b0->current_length - ip_hdr_sz - sizeof (*udp0);
2833
2834       /* check for non-esp marker */
2835       if (*((u32 *) ike0) == 0)
2836         {
2837           ike0 =
2838             (ike_header_t *) ((u8 *) ike0 + sizeof (ikev2_non_esp_marker));
2839           rlen -= sizeof (ikev2_non_esp_marker);
2840           has_non_esp_marker = 1;
2841         }
2842
2843       if (clib_net_to_host_u32 (ike0->length) != rlen)
2844         {
2845           vlib_node_increment_counter (vm, node->node_index,
2846                                        IKEV2_ERROR_BAD_LENGTH, 1);
2847           goto dispatch0;
2848         }
2849
2850       if (ike0->version != IKE_VERSION_2)
2851         {
2852           vlib_node_increment_counter (vm, node->node_index,
2853                                        IKEV2_ERROR_NOT_IKEV2, 1);
2854           goto dispatch0;
2855         }
2856
2857       if (ike0->exchange == IKEV2_EXCHANGE_SA_INIT)
2858         {
2859           sa0 = &sa;
2860           clib_memset (sa0, 0, sizeof (*sa0));
2861
2862           if (ike_hdr_is_initiator (ike0))
2863             {
2864               if (ike0->rspi == 0)
2865                 {
2866                   if (is_ip4)
2867                     ikev2_set_ip_address (sa0, &ip40->src_address,
2868                                           &ip40->dst_address, AF_IP4);
2869                   else
2870                     ikev2_set_ip_address (sa0, &ip60->src_address,
2871                                           &ip60->dst_address, AF_IP6);
2872
2873                   sa0->dst_port = clib_net_to_host_u16 (udp0->src_port);
2874
2875                   slen =
2876                     ikev2_retransmit_sa_init (ike0, sa0->iaddr,
2877                                               sa0->raddr, rlen);
2878                   if (slen)
2879                     {
2880                       vlib_node_increment_counter (vm, node->node_index,
2881                                                    ~0 ==
2882                                                    slen ?
2883                                                    IKEV2_ERROR_IKE_SA_INIT_IGNORE
2884                                                    :
2885                                                    IKEV2_ERROR_IKE_SA_INIT_RETRANSMIT,
2886                                                    1);
2887                       goto dispatch0;
2888                     }
2889
2890                   res = ikev2_process_sa_init_req (vm, sa0, ike0, udp0, rlen);
2891                   if (!res)
2892                     vlib_node_increment_counter (vm, node->node_index,
2893                                                  IKEV2_ERROR_MALFORMED_PACKET,
2894                                                  1);
2895
2896                   if (sa0->state == IKEV2_STATE_SA_INIT)
2897                     {
2898                       ikev2_sa_free_proposal_vector (&sa0->r_proposals);
2899                       sa0->r_proposals =
2900                         ikev2_select_proposal (sa0->i_proposals,
2901                                                IKEV2_PROTOCOL_IKE);
2902                       ikev2_generate_sa_init_data (sa0);
2903                     }
2904
2905                   if (sa0->state == IKEV2_STATE_SA_INIT
2906                       || sa0->state == IKEV2_STATE_NOTIFY_AND_DELETE)
2907                     {
2908                       ike0->flags = IKEV2_HDR_FLAG_RESPONSE;
2909                       slen = ikev2_generate_message (b0, sa0, ike0, 0, udp0);
2910                       if (~0 == slen)
2911                         vlib_node_increment_counter (vm, node->node_index,
2912                                                      IKEV2_ERROR_NO_BUFF_SPACE,
2913                                                      1);
2914                     }
2915
2916                   if (sa0->state == IKEV2_STATE_SA_INIT)
2917                     {
2918                       /* add SA to the pool */
2919                       pool_get (ptd->sas, sa0);
2920                       clib_memcpy_fast (sa0, &sa, sizeof (*sa0));
2921                       ikev2_init_sa (vm, sa0);
2922                       hash_set (ptd->sa_by_rspi, sa0->rspi, sa0 - ptd->sas);
2923                     }
2924                   else
2925                     {
2926                       ikev2_sa_free_all_vec (sa0);
2927                     }
2928                 }
2929             }
2930           else                  //received sa_init without initiator flag
2931             {
2932               if (is_ip4)
2933                 ikev2_set_ip_address (sa0, &ip40->dst_address,
2934                                       &ip40->src_address, AF_IP4);
2935               else
2936                 ikev2_set_ip_address (sa0, &ip60->dst_address,
2937                                       &ip60->src_address, AF_IP6);
2938
2939               ikev2_process_sa_init_resp (vm, sa0, ike0, udp0, rlen);
2940
2941               if (sa0->state == IKEV2_STATE_SA_INIT)
2942                 {
2943                   is_req = 1;
2944                   ike0->exchange = IKEV2_EXCHANGE_IKE_AUTH;
2945                   uword *p = hash_get (km->sa_by_ispi, sa0->ispi);
2946                   if (p)
2947                     {
2948                       ikev2_sa_t *sai = pool_elt_at_index (km->sais, p[0]);
2949
2950                       if (clib_atomic_bool_cmp_and_swap
2951                           (&sai->init_response_received, 0, 1))
2952                         {
2953                           ikev2_complete_sa_data (sa0, sai);
2954                           ikev2_calc_keys (sa0);
2955                           ikev2_sa_auth_init (sa0);
2956                           ike0->flags = IKEV2_HDR_FLAG_INITIATOR;
2957                           slen =
2958                             ikev2_generate_message (b0, sa0, ike0, 0, udp0);
2959                           if (~0 == slen)
2960                             vlib_node_increment_counter (vm,
2961                                                          node->node_index,
2962                                                          IKEV2_ERROR_NO_BUFF_SPACE,
2963                                                          1);
2964                         }
2965                       else
2966                         {
2967                           /* we've already processed sa-init response */
2968                           sa0->state = IKEV2_STATE_UNKNOWN;
2969                         }
2970                     }
2971                 }
2972
2973               if (sa0->state == IKEV2_STATE_SA_INIT)
2974                 {
2975                   /* add SA to the pool */
2976                   pool_get (ptd->sas, sa0);
2977                   clib_memcpy_fast (sa0, &sa, sizeof (*sa0));
2978                   hash_set (ptd->sa_by_rspi, sa0->rspi, sa0 - ptd->sas);
2979                 }
2980               else
2981                 {
2982                   ikev2_sa_free_all_vec (sa0);
2983                 }
2984             }
2985         }
2986       else if (ike0->exchange == IKEV2_EXCHANGE_IKE_AUTH)
2987         {
2988           uword *p;
2989           p = hash_get (ptd->sa_by_rspi, clib_net_to_host_u64 (ike0->rspi));
2990           if (p)
2991             {
2992               sa0 = pool_elt_at_index (ptd->sas, p[0]);
2993               slen = ikev2_retransmit_resp (sa0, ike0);
2994               if (slen)
2995                 {
2996                   vlib_node_increment_counter (vm, node->node_index,
2997                                                ~0 ==
2998                                                slen ?
2999                                                IKEV2_ERROR_IKE_REQ_IGNORE
3000                                                :
3001                                                IKEV2_ERROR_IKE_REQ_RETRANSMIT,
3002                                                1);
3003                   goto dispatch0;
3004                 }
3005
3006               sa0->dst_port = clib_net_to_host_u16 (udp0->src_port);
3007               res = ikev2_process_auth_req (vm, sa0, ike0, rlen);
3008               if (res)
3009                 ikev2_sa_auth (sa0);
3010               else
3011                 vlib_node_increment_counter (vm, node->node_index,
3012                                              IKEV2_ERROR_MALFORMED_PACKET, 1);
3013               if (sa0->state == IKEV2_STATE_AUTHENTICATED)
3014                 {
3015                   ikev2_initial_contact_cleanup (ptd, sa0);
3016                   ikev2_sa_match_ts (sa0);
3017                   if (sa0->state != IKEV2_STATE_TS_UNACCEPTABLE)
3018                     ikev2_create_tunnel_interface (vm, sa0,
3019                                                    &sa0->childs[0],
3020                                                    p[0], 0, 0);
3021                 }
3022
3023               if (sa0->is_initiator)
3024                 {
3025                   ikev2_del_sa_init (sa0->ispi);
3026                 }
3027               else
3028                 {
3029                   slen = ikev2_generate_message (b0, sa0, ike0, 0, udp0);
3030                   if (~0 == slen)
3031                     vlib_node_increment_counter (vm, node->node_index,
3032                                                  IKEV2_ERROR_NO_BUFF_SPACE,
3033                                                  1);
3034                 }
3035             }
3036         }
3037       else if (ike0->exchange == IKEV2_EXCHANGE_INFORMATIONAL)
3038         {
3039           uword *p;
3040           p = hash_get (ptd->sa_by_rspi, clib_net_to_host_u64 (ike0->rspi));
3041           if (p)
3042             {
3043               sa0 = pool_elt_at_index (ptd->sas, p[0]);
3044               slen = ikev2_retransmit_resp (sa0, ike0);
3045               if (slen)
3046                 {
3047                   vlib_node_increment_counter (vm, node->node_index,
3048                                                ~0 ==
3049                                                slen ?
3050                                                IKEV2_ERROR_IKE_REQ_IGNORE
3051                                                :
3052                                                IKEV2_ERROR_IKE_REQ_RETRANSMIT,
3053                                                1);
3054                   goto dispatch0;
3055                 }
3056
3057               res = ikev2_process_informational_req (vm, sa0, ike0, rlen);
3058               if (!res)
3059                 {
3060                   vlib_node_increment_counter (vm, node->node_index,
3061                                                IKEV2_ERROR_MALFORMED_PACKET,
3062                                                1);
3063                   slen = ~0;
3064                   goto dispatch0;
3065                 }
3066
3067               if (sa0->del)
3068                 {
3069                   if (sa0->del[0].protocol_id != IKEV2_PROTOCOL_IKE)
3070                     {
3071                       ikev2_delete_t *d, *tmp, *resp = 0;
3072                       vec_foreach (d, sa0->del)
3073                       {
3074                         ikev2_child_sa_t *ch_sa;
3075                         ch_sa = ikev2_sa_get_child (sa0, d->spi,
3076                                                     d->protocol_id,
3077                                                     !sa0->is_initiator);
3078                         if (ch_sa)
3079                           {
3080                             ikev2_delete_tunnel_interface (km->vnet_main,
3081                                                            sa0, ch_sa);
3082                             if (!sa0->is_initiator)
3083                               {
3084                                 vec_add2 (resp, tmp, 1);
3085                                 tmp->protocol_id = d->protocol_id;
3086                                 tmp->spi = ch_sa->r_proposals[0].spi;
3087                               }
3088                             ikev2_sa_del_child_sa (sa0, ch_sa);
3089                           }
3090                       }
3091                       if (!sa0->is_initiator)
3092                         {
3093                           vec_free (sa0->del);
3094                           sa0->del = resp;
3095                         }
3096                     }
3097                 }
3098               if (ike_hdr_is_request (ike0))
3099                 {
3100                   ike0->flags = IKEV2_HDR_FLAG_RESPONSE;
3101                   slen = ikev2_generate_message (b0, sa0, ike0, 0, udp0);
3102                   if (~0 == slen)
3103                     vlib_node_increment_counter (vm, node->node_index,
3104                                                  IKEV2_ERROR_NO_BUFF_SPACE,
3105                                                  1);
3106                 }
3107             }
3108         }
3109       else if (ike0->exchange == IKEV2_EXCHANGE_CREATE_CHILD_SA)
3110         {
3111           uword *p;
3112           p = hash_get (ptd->sa_by_rspi, clib_net_to_host_u64 (ike0->rspi));
3113           if (p)
3114             {
3115               sa0 = pool_elt_at_index (ptd->sas, p[0]);
3116               slen = ikev2_retransmit_resp (sa0, ike0);
3117               if (slen)
3118                 {
3119                   vlib_node_increment_counter (vm, node->node_index,
3120                                                ~0 ==
3121                                                slen ?
3122                                                IKEV2_ERROR_IKE_REQ_IGNORE
3123                                                :
3124                                                IKEV2_ERROR_IKE_REQ_RETRANSMIT,
3125                                                1);
3126                   goto dispatch0;
3127                 }
3128
3129               res = ikev2_process_create_child_sa_req (vm, sa0, ike0, rlen);
3130               if (!res)
3131                 {
3132                   vlib_node_increment_counter (vm, node->node_index,
3133                                                IKEV2_ERROR_MALFORMED_PACKET,
3134                                                1);
3135                   slen = ~0;
3136                   goto dispatch0;
3137                 }
3138
3139               if (sa0->rekey)
3140                 {
3141                   if (sa0->rekey[0].protocol_id != IKEV2_PROTOCOL_IKE)
3142                     {
3143                       if (sa0->childs)
3144                         ikev2_sa_free_all_child_sa (&sa0->childs);
3145                       ikev2_child_sa_t *child;
3146                       vec_add2 (sa0->childs, child, 1);
3147                       clib_memset (child, 0, sizeof (*child));
3148                       child->r_proposals = sa0->rekey[0].r_proposal;
3149                       child->i_proposals = sa0->rekey[0].i_proposal;
3150                       child->tsi = sa0->rekey[0].tsi;
3151                       child->tsr = sa0->rekey[0].tsr;
3152                       ikev2_create_tunnel_interface (vm, sa0, child, p[0],
3153                                                      child - sa0->childs, 1);
3154                     }
3155                   if (ike_hdr_is_response (ike0))
3156                     {
3157                       vec_free (sa0->rekey);
3158                     }
3159                   else
3160                     {
3161                       ike0->flags = IKEV2_HDR_FLAG_RESPONSE;
3162                       slen = ikev2_generate_message (b0, sa0, ike0, 0, udp0);
3163                       if (~0 == slen)
3164                         vlib_node_increment_counter (vm, node->node_index,
3165                                                      IKEV2_ERROR_NO_BUFF_SPACE,
3166                                                      1);
3167                     }
3168                 }
3169             }
3170         }
3171       else
3172         {
3173           ikev2_elog_uint_peers_addr (ike0->exchange, ip40, ip60, is_ip4);
3174         }
3175
3176     dispatch0:
3177       /* if we are sending packet back, rewrite headers */
3178       if (slen && ~0 != slen)
3179         {
3180           if (is_ip4)
3181             {
3182               next[0] = IKEV2_NEXT_IP4_LOOKUP;
3183               ikev2_rewrite_v4_addrs (sa0, ip40);
3184             }
3185           else
3186             {
3187               next[0] = IKEV2_NEXT_IP6_LOOKUP;
3188               ikev2_rewrite_v6_addrs (sa0, ip60);
3189             }
3190
3191           if (is_req)
3192             {
3193               udp0->dst_port = udp0->src_port =
3194                 clib_net_to_host_u16 (ikev2_get_port (sa0));
3195
3196               if (udp0->dst_port == clib_net_to_host_u16 (IKEV2_PORT_NATT)
3197                   && sa0->natt)
3198                 {
3199                   if (!has_non_esp_marker)
3200                     slen = ikev2_insert_non_esp_marker (ike0, slen);
3201                 }
3202             }
3203           else
3204             {
3205               if (has_non_esp_marker)
3206                 slen += sizeof (ikev2_non_esp_marker);
3207
3208               u16 tp = udp0->dst_port;
3209               udp0->dst_port = udp0->src_port;
3210               udp0->src_port = tp;
3211             }
3212
3213           udp0->length = clib_host_to_net_u16 (slen + sizeof (udp_header_t));
3214           udp0->checksum = 0;
3215           b0->current_length = slen + ip_hdr_sz + sizeof (udp_header_t);
3216           if (is_ip4)
3217             {
3218               ip40->length = clib_host_to_net_u16 (b0->current_length);
3219               ip40->checksum = ip4_header_checksum (ip40);
3220             }
3221           else
3222             {
3223               ip60->payload_length =
3224                 clib_host_to_net_u16 (b0->current_length - sizeof (*ip60));
3225             }
3226         }
3227       /* delete sa */
3228       if (sa0 && (sa0->state == IKEV2_STATE_DELETED ||
3229                   sa0->state == IKEV2_STATE_NOTIFY_AND_DELETE))
3230         {
3231           ikev2_child_sa_t *c;
3232
3233           vec_foreach (c, sa0->childs)
3234             ikev2_delete_tunnel_interface (km->vnet_main, sa0, c);
3235
3236           ikev2_delete_sa (ptd, sa0);
3237         }
3238       if (PREDICT_FALSE ((node->flags & VLIB_NODE_FLAG_TRACE)
3239                          && (b0->flags & VLIB_BUFFER_IS_TRACED)))
3240         {
3241
3242           ikev2_trace_t *t = vlib_add_trace (vm, node, b0, sizeof (*t));
3243           t->sw_if_index = vnet_buffer (b0)->sw_if_index[VLIB_RX];
3244           t->next_index = next[0];
3245         }
3246       n_left -= 1;
3247       next += 1;
3248       b += 1;
3249     }
3250
3251   vlib_node_increment_counter (vm, node->node_index,
3252                                IKEV2_ERROR_PROCESSED, frame->n_vectors);
3253   vlib_buffer_enqueue_to_next (vm, node, from, nexts, frame->n_vectors);
3254   return frame->n_vectors;
3255 }
3256
3257 static uword
3258 ikev2_ip4 (vlib_main_t * vm, vlib_node_runtime_t * node, vlib_frame_t * frame)
3259 {
3260   return ikev2_node_internal (vm, node, frame, 1 /* is_ip4 */ );
3261 }
3262
3263 static uword
3264 ikev2_ip6 (vlib_main_t * vm, vlib_node_runtime_t * node, vlib_frame_t * frame)
3265 {
3266   return ikev2_node_internal (vm, node, frame, 0 /* is_ip4 */ );
3267 }
3268
3269 /* *INDENT-OFF* */
3270 VLIB_REGISTER_NODE (ikev2_node_ip4,static) = {
3271   .function = ikev2_ip4,
3272   .name = "ikev2-ip4",
3273   .vector_size = sizeof (u32),
3274   .format_trace = format_ikev2_trace,
3275   .type = VLIB_NODE_TYPE_INTERNAL,
3276
3277   .n_errors = ARRAY_LEN(ikev2_error_strings),
3278   .error_strings = ikev2_error_strings,
3279
3280   .n_next_nodes = IKEV2_IP4_N_NEXT,
3281   .next_nodes = {
3282     [IKEV2_NEXT_IP4_LOOKUP] = "ip4-lookup",
3283     [IKEV2_NEXT_IP4_ERROR_DROP] = "error-drop",
3284   },
3285 };
3286
3287 VLIB_REGISTER_NODE (ikev2_node_ip6,static) = {
3288   .function = ikev2_ip6,
3289   .name = "ikev2-ip6",
3290   .vector_size = sizeof (u32),
3291   .format_trace = format_ikev2_trace,
3292   .type = VLIB_NODE_TYPE_INTERNAL,
3293
3294   .n_errors = ARRAY_LEN(ikev2_error_strings),
3295   .error_strings = ikev2_error_strings,
3296
3297   .n_next_nodes = IKEV2_IP6_N_NEXT,
3298   .next_nodes = {
3299     [IKEV2_NEXT_IP6_LOOKUP] = "ip6-lookup",
3300     [IKEV2_NEXT_IP6_ERROR_DROP] = "error-drop",
3301   },
3302 };
3303 /* *INDENT-ON* */
3304
3305 // set ikev2 proposals when vpp is used as initiator
3306 static clib_error_t *
3307 ikev2_set_initiator_proposals (vlib_main_t * vm, ikev2_sa_t * sa,
3308                                ikev2_transforms_set * ts,
3309                                ikev2_sa_proposal_t ** proposals, int is_ike)
3310 {
3311   clib_error_t *r;
3312   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
3313   ikev2_sa_proposal_t *proposal;
3314   vec_add2 (*proposals, proposal, 1);
3315   ikev2_sa_transform_t *td;
3316   int error;
3317
3318   /* Encryption */
3319   error = 1;
3320   vec_foreach (td, km->supported_transforms)
3321   {
3322     if (td->type == IKEV2_TRANSFORM_TYPE_ENCR
3323         && td->encr_type == ts->crypto_alg
3324         && td->key_len == ts->crypto_key_size / 8)
3325       {
3326         u16 attr[2];
3327         attr[0] = clib_host_to_net_u16 (14 | (1 << 15));
3328         attr[1] = clib_host_to_net_u16 (td->key_len << 3);
3329         vec_add (td->attrs, (u8 *) attr, 4);
3330         vec_add1 (proposal->transforms, *td);
3331         td->attrs = 0;
3332
3333         error = 0;
3334         break;
3335       }
3336   }
3337   if (error)
3338     {
3339       r = clib_error_return (0, "Unsupported algorithm");
3340       return r;
3341     }
3342
3343   if (IKEV2_TRANSFORM_INTEG_TYPE_NONE != ts->integ_alg)
3344     {
3345       /* Integrity */
3346       error = 1;
3347       vec_foreach (td, km->supported_transforms)
3348       {
3349         if (td->type == IKEV2_TRANSFORM_TYPE_INTEG
3350             && td->integ_type == ts->integ_alg)
3351           {
3352             vec_add1 (proposal->transforms, *td);
3353             error = 0;
3354             break;
3355           }
3356       }
3357       if (error)
3358         {
3359           ikev2_elog_error
3360             ("Didn't find any supported algorithm for IKEV2_TRANSFORM_TYPE_INTEG");
3361           r = clib_error_return (0, "Unsupported algorithm");
3362           return r;
3363         }
3364     }
3365
3366   /* PRF */
3367   if (is_ike)
3368     {
3369       error = 1;
3370       vec_foreach (td, km->supported_transforms)
3371       {
3372         if (td->type == IKEV2_TRANSFORM_TYPE_PRF
3373             && td->prf_type == IKEV2_TRANSFORM_PRF_TYPE_PRF_HMAC_SHA2_256)
3374           {
3375             vec_add1 (proposal->transforms, *td);
3376             error = 0;
3377             break;
3378           }
3379       }
3380       if (error)
3381         {
3382           r = clib_error_return (0, "Unsupported algorithm");
3383           return r;
3384         }
3385     }
3386
3387   /* DH */
3388   if (is_ike)
3389     {
3390       error = 1;
3391       vec_foreach (td, km->supported_transforms)
3392       {
3393         if (td->type == IKEV2_TRANSFORM_TYPE_DH && td->dh_type == ts->dh_type)
3394           {
3395             vec_add1 (proposal->transforms, *td);
3396             if (is_ike)
3397               {
3398                 sa->dh_group = td->dh_type;
3399               }
3400             error = 0;
3401             break;
3402           }
3403       }
3404       if (error)
3405         {
3406           r = clib_error_return (0, "Unsupported algorithm");
3407           return r;
3408         }
3409     }
3410
3411   if (!is_ike)
3412     {
3413       error = 1;
3414       vec_foreach (td, km->supported_transforms)
3415       {
3416         if (td->type == IKEV2_TRANSFORM_TYPE_ESN)
3417           {
3418             vec_add1 (proposal->transforms, *td);
3419             error = 0;
3420           }
3421       }
3422       if (error)
3423         {
3424           r = clib_error_return (0, "Unsupported algorithm");
3425           return r;
3426         }
3427     }
3428
3429
3430   return 0;
3431 }
3432
3433 static ikev2_profile_t *
3434 ikev2_profile_index_by_name (u8 * name)
3435 {
3436   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
3437   uword *p;
3438
3439   p = mhash_get (&km->profile_index_by_name, name);
3440   if (!p)
3441     return 0;
3442
3443   return pool_elt_at_index (km->profiles, p[0]);
3444 }
3445
3446
3447 static void
3448 ikev2_send_ike (vlib_main_t * vm, ip_address_t * src, ip_address_t * dst,
3449                 u32 bi0, u32 len, u16 src_port, u16 dst_port, u32 sw_if_index)
3450 {
3451   ip4_header_t *ip40;
3452   ip6_header_t *ip60;
3453   udp_header_t *udp0;
3454   vlib_buffer_t *b0;
3455   vlib_frame_t *f;
3456   u32 *to_next;
3457
3458   b0 = vlib_get_buffer (vm, bi0);
3459   vlib_buffer_advance (b0, -sizeof (udp_header_t));
3460   udp0 = vlib_buffer_get_current (b0);
3461   udp0->dst_port = clib_host_to_net_u16 (dst_port);
3462   udp0->src_port = clib_host_to_net_u16 (src_port);
3463   udp0->length = clib_host_to_net_u16 (len + sizeof (udp_header_t));
3464   udp0->checksum = 0;
3465
3466   if (ip_addr_version (dst) == AF_IP4)
3467     {
3468       vlib_buffer_advance (b0, -sizeof (ip4_header_t));
3469       ip40 = vlib_buffer_get_current (b0);
3470       ip40->ip_version_and_header_length = 0x45;
3471       ip40->tos = 0;
3472       ip40->fragment_id = 0;
3473       ip40->flags_and_fragment_offset = 0;
3474       ip40->ttl = 0xff;
3475       ip40->protocol = IP_PROTOCOL_UDP;
3476       ip40->dst_address.as_u32 = ip_addr_v4 (dst).as_u32;
3477       ip40->src_address.as_u32 = ip_addr_v4 (src).as_u32;
3478       b0->current_length =
3479         len + sizeof (ip4_header_t) + sizeof (udp_header_t);
3480       ip40->length = clib_host_to_net_u16 (b0->current_length);
3481       ip40->checksum = ip4_header_checksum (ip40);
3482     }
3483   else
3484     {
3485       vlib_buffer_advance (b0, -sizeof (ip6_header_t));
3486       ip60 = vlib_buffer_get_current (b0);
3487
3488       b0->current_length = len + sizeof (*ip60) + sizeof (udp_header_t);
3489       ip60->ip_version_traffic_class_and_flow_label =
3490         clib_host_to_net_u32 (0x6 << 28);
3491       ip60->payload_length =
3492         clib_host_to_net_u16 (b0->current_length - sizeof (*ip60));
3493       ip60->protocol = IP_PROTOCOL_UDP;
3494       ip60->hop_limit = 0xff;
3495       clib_memcpy_fast (ip60->src_address.as_u8, ip_addr_v6 (src).as_u8,
3496                         sizeof (ip60->src_address));
3497       clib_memcpy_fast (ip60->dst_address.as_u8, ip_addr_v6 (dst).as_u8,
3498                         sizeof (ip60->src_address));
3499     }
3500
3501   b0->flags |= VNET_BUFFER_F_LOCALLY_ORIGINATED;
3502   vnet_buffer (b0)->sw_if_index[VLIB_RX] = sw_if_index;
3503   vnet_buffer (b0)->sw_if_index[VLIB_TX] = ~0;
3504
3505   u32 next_index = (ip_addr_version (dst) == AF_IP4) ?
3506     ip4_lookup_node.index : ip6_lookup_node.index;
3507
3508   /* send the request */
3509   f = vlib_get_frame_to_node (vm, next_index);
3510   to_next = vlib_frame_vector_args (f);
3511   to_next[0] = bi0;
3512   f->n_vectors = 1;
3513   vlib_put_frame_to_node (vm, next_index, f);
3514
3515 }
3516
3517 static u32
3518 ikev2_get_new_ike_header_buff (vlib_main_t * vm, vlib_buffer_t ** b)
3519 {
3520   u32 bi0;
3521   if (vlib_buffer_alloc (vm, &bi0, 1) != 1)
3522     {
3523       *b = 0;
3524       return 0;
3525     }
3526   *b = vlib_get_buffer (vm, bi0);
3527   return bi0;
3528 }
3529
3530 clib_error_t *
3531 ikev2_set_local_key (vlib_main_t * vm, u8 * file)
3532 {
3533   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
3534
3535   if (km->pkey)
3536     EVP_PKEY_free (km->pkey);
3537   km->pkey = ikev2_load_key_file (file);
3538   if (km->pkey == NULL)
3539     return clib_error_return (0, "load key '%s' failed", file);
3540
3541   return 0;
3542 }
3543
3544 static_always_inline vnet_api_error_t
3545 ikev2_register_udp_port (ikev2_profile_t * p, u16 port)
3546 {
3547   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
3548   udp_dst_port_info_t *pi;
3549
3550   uword *v = hash_get (km->udp_ports, port);
3551   pi = udp_get_dst_port_info (&udp_main, port, UDP_IP4);
3552
3553   if (v)
3554     {
3555       /* IKE already uses this port, only increment reference counter */
3556       ASSERT (pi);
3557       v[0]++;
3558     }
3559   else
3560     {
3561       if (pi)
3562         return VNET_API_ERROR_UDP_PORT_TAKEN;
3563
3564       udp_register_dst_port (km->vlib_main, port,
3565                              ipsec4_tun_input_node.index, 1);
3566       hash_set (km->udp_ports, port, 1);
3567     }
3568   p->ipsec_over_udp_port = port;
3569   return 0;
3570 }
3571
3572 static_always_inline void
3573 ikev2_unregister_udp_port (ikev2_profile_t * p)
3574 {
3575   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
3576   uword *v;
3577
3578   if (p->ipsec_over_udp_port == IPSEC_UDP_PORT_NONE)
3579     return;
3580
3581   v = hash_get (km->udp_ports, p->ipsec_over_udp_port);
3582   if (!v)
3583     return;
3584
3585   v[0]--;
3586
3587   if (v[0] == 0)
3588     {
3589       udp_unregister_dst_port (km->vlib_main, p->ipsec_over_udp_port, 1);
3590       hash_unset (km->udp_ports, p->ipsec_over_udp_port);
3591     }
3592
3593   p->ipsec_over_udp_port = IPSEC_UDP_PORT_NONE;
3594 }
3595
3596 static void
3597 ikev2_initiate_delete_ike_sa_internal (vlib_main_t * vm,
3598                                        ikev2_main_per_thread_data_t * tkm,
3599                                        ikev2_sa_t * sa, u8 send_notification)
3600 {
3601   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
3602   ip_address_t *src, *dst;
3603   vlib_buffer_t *b0;
3604   ikev2_child_sa_t *c;
3605
3606   /* Create the Initiator notification for IKE SA removal */
3607   ike_header_t *ike0;
3608   u32 bi0 = 0;
3609   int len;
3610
3611   vec_resize (sa->del, 1);
3612   sa->del->protocol_id = IKEV2_PROTOCOL_IKE;
3613   sa->del->spi = sa->ispi;
3614
3615   if (send_notification)
3616     {
3617       bi0 = ikev2_get_new_ike_header_buff (vm, &b0);
3618       if (!bi0)
3619         {
3620           ikev2_log_error ("buffer alloc failure");
3621           goto delete_sa;
3622         }
3623
3624       ike0 = vlib_buffer_get_current (b0);
3625       ike0->exchange = IKEV2_EXCHANGE_INFORMATIONAL;
3626       ike0->ispi = clib_host_to_net_u64 (sa->ispi);
3627       ike0->rspi = clib_host_to_net_u64 (sa->rspi);
3628       ike0->flags = 0;
3629       ike0->msgid = clib_host_to_net_u32 (sa->last_init_msg_id + 1);
3630       sa->last_init_msg_id = clib_net_to_host_u32 (ike0->msgid);
3631       len = ikev2_generate_message (b0, sa, ike0, 0, 0);
3632       if (~0 == len)
3633         return;
3634
3635       if (sa->natt)
3636         len = ikev2_insert_non_esp_marker (ike0, len);
3637
3638       if (sa->is_initiator)
3639         {
3640           src = &sa->iaddr;
3641           dst = &sa->raddr;
3642         }
3643       else
3644         {
3645           dst = &sa->iaddr;
3646           src = &sa->raddr;
3647         }
3648
3649       ikev2_send_ike (vm, src, dst, bi0, len,
3650                       ikev2_get_port (sa), sa->dst_port, 0);
3651     }
3652
3653 delete_sa:
3654   /* delete local SA */
3655   vec_foreach (c, sa->childs)
3656     ikev2_delete_tunnel_interface (km->vnet_main, sa, c);
3657
3658   u64 rspi = sa->rspi;
3659   ikev2_sa_free_all_vec (sa);
3660   uword *p = hash_get (tkm->sa_by_rspi, rspi);
3661   if (p)
3662     {
3663       hash_unset (tkm->sa_by_rspi, rspi);
3664       pool_put (tkm->sas, sa);
3665     }
3666 }
3667
3668 static void
3669 ikev2_cleanup_profile_sessions (ikev2_main_t * km, ikev2_profile_t * p)
3670 {
3671   ikev2_main_per_thread_data_t *tkm;
3672   ikev2_sa_t *sa;
3673   u32 pi = p - km->profiles;
3674   u32 *sai;
3675   u32 *del_sai = 0;
3676
3677   /* *INDENT-OFF* */
3678   pool_foreach(sa, km->sais, ({
3679     if (pi == sa->profile_index)
3680       vec_add1 (del_sai, sa - km->sais);
3681   }));
3682   /* *INDENT-ON* */
3683
3684   vec_foreach (sai, del_sai)
3685   {
3686     sa = pool_elt_at_index (km->sais, sai[0]);
3687     ikev2_sa_free_all_vec (sa);
3688     hash_unset (km->sa_by_ispi, sa->ispi);
3689     pool_put (km->sais, sa);
3690   }
3691   vec_reset_length (del_sai);
3692
3693   vec_foreach (tkm, km->per_thread_data)
3694   {
3695     /* *INDENT-OFF* */
3696     pool_foreach (sa, tkm->sas, ({
3697       if (sa->profile_index != ~0 && pi == sa->profile_index)
3698         vec_add1 (del_sai, sa - tkm->sas);
3699     }));
3700     /* *INDENT-ON* */
3701
3702     vec_foreach (sai, del_sai)
3703     {
3704       sa = pool_elt_at_index (tkm->sas, sai[0]);
3705       ikev2_initiate_delete_ike_sa_internal (km->vlib_main, tkm, sa, 1);
3706     }
3707
3708     vec_reset_length (del_sai);
3709   }
3710
3711   vec_free (del_sai);
3712 }
3713
3714 static void
3715 ikev2_profile_free (ikev2_profile_t * p)
3716 {
3717   vec_free (p->name);
3718
3719   vec_free (p->auth.data);
3720   if (p->auth.key)
3721     EVP_PKEY_free (p->auth.key);
3722
3723   vec_free (p->loc_id.data);
3724   vec_free (p->rem_id.data);
3725 }
3726
3727 clib_error_t *
3728 ikev2_add_del_profile (vlib_main_t * vm, u8 * name, int is_add)
3729 {
3730   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
3731   ikev2_profile_t *p;
3732
3733   if (is_add)
3734     {
3735       if (ikev2_profile_index_by_name (name))
3736         return clib_error_return (0, "policy %v already exists", name);
3737
3738       pool_get (km->profiles, p);
3739       clib_memset (p, 0, sizeof (*p));
3740       p->name = vec_dup (name);
3741       p->ipsec_over_udp_port = IPSEC_UDP_PORT_NONE;
3742       p->responder.sw_if_index = ~0;
3743       p->tun_itf = ~0;
3744       uword index = p - km->profiles;
3745       mhash_set_mem (&km->profile_index_by_name, name, &index, 0);
3746     }
3747   else
3748     {
3749       p = ikev2_profile_index_by_name (name);
3750       if (!p)
3751         return clib_error_return (0, "policy %v does not exists", name);
3752
3753       ikev2_unregister_udp_port (p);
3754       ikev2_cleanup_profile_sessions (km, p);
3755
3756       ikev2_profile_free (p);
3757       pool_put (km->profiles, p);
3758       mhash_unset (&km->profile_index_by_name, name, 0);
3759     }
3760   return 0;
3761 }
3762
3763 clib_error_t *
3764 ikev2_set_profile_auth (vlib_main_t * vm, u8 * name, u8 auth_method,
3765                         u8 * auth_data, u8 data_hex_format)
3766 {
3767   ikev2_profile_t *p;
3768   clib_error_t *r;
3769
3770   p = ikev2_profile_index_by_name (name);
3771
3772   if (!p)
3773     {
3774       r = clib_error_return (0, "unknown profile %v", name);
3775       return r;
3776     }
3777
3778   if (p->auth.key)
3779     EVP_PKEY_free (p->auth.key);
3780   vec_free (p->auth.data);
3781
3782   p->auth.method = auth_method;
3783   p->auth.data = vec_dup (auth_data);
3784   p->auth.hex = data_hex_format;
3785
3786   if (auth_method == IKEV2_AUTH_METHOD_RSA_SIG)
3787     {
3788       vec_add1 (p->auth.data, 0);
3789       p->auth.key = ikev2_load_cert_file (p->auth.data);
3790       if (p->auth.key == NULL)
3791         return clib_error_return (0, "load cert '%s' failed", p->auth.data);
3792     }
3793
3794   return 0;
3795 }
3796
3797 static int
3798 ikev2_is_id_supported (u8 id_type)
3799 {
3800   return (id_type == IKEV2_ID_TYPE_ID_IPV4_ADDR ||
3801           id_type == IKEV2_ID_TYPE_ID_IPV6_ADDR ||
3802           id_type == IKEV2_ID_TYPE_ID_RFC822_ADDR ||
3803           id_type == IKEV2_ID_TYPE_ID_FQDN);
3804 }
3805
3806 clib_error_t *
3807 ikev2_set_profile_id (vlib_main_t * vm, u8 * name, u8 id_type, u8 * data,
3808                       int is_local)
3809 {
3810   ikev2_profile_t *p;
3811   clib_error_t *r;
3812
3813   if (!ikev2_is_id_supported (id_type))
3814     {
3815       r = clib_error_return (0, "unsupported identity type %U",
3816                              format_ikev2_id_type, id_type);
3817       return r;
3818     }
3819
3820   p = ikev2_profile_index_by_name (name);
3821
3822   if (!p)
3823     {
3824       r = clib_error_return (0, "unknown profile %v", name);
3825       return r;
3826     }
3827
3828   if (is_local)
3829     {
3830       vec_free (p->loc_id.data);
3831       p->loc_id.type = id_type;
3832       p->loc_id.data = vec_dup (data);
3833     }
3834   else
3835     {
3836       vec_free (p->rem_id.data);
3837       p->rem_id.type = id_type;
3838       p->rem_id.data = vec_dup (data);
3839     }
3840
3841   return 0;
3842 }
3843
3844 static_always_inline void
3845 ikev2_set_ts_type (ikev2_ts_t * ts, const ip_address_t * addr)
3846 {
3847   if (ip_addr_version (addr) == AF_IP4)
3848     ts->ts_type = TS_IPV4_ADDR_RANGE;
3849   else
3850     ts->ts_type = TS_IPV6_ADDR_RANGE;
3851 }
3852
3853 static_always_inline void
3854 ikev2_set_ts_addrs (ikev2_ts_t * ts, const ip_address_t * start,
3855                     const ip_address_t * end)
3856 {
3857   ip_address_copy (&ts->start_addr, start);
3858   ip_address_copy (&ts->end_addr, end);
3859 }
3860
3861 clib_error_t *
3862 ikev2_set_profile_ts (vlib_main_t * vm, u8 * name, u8 protocol_id,
3863                       u16 start_port, u16 end_port, ip_address_t start_addr,
3864                       ip_address_t end_addr, int is_local)
3865 {
3866   ikev2_profile_t *p;
3867   clib_error_t *r;
3868
3869   p = ikev2_profile_index_by_name (name);
3870
3871   if (!p)
3872     {
3873       r = clib_error_return (0, "unknown profile %v", name);
3874       return r;
3875     }
3876
3877   if (ip_addr_version (&start_addr) != ip_addr_version (&end_addr))
3878     return clib_error_return (0, "IP address version mismatch!");
3879
3880   if (is_local)
3881     {
3882       ikev2_set_ts_addrs (&p->loc_ts, &start_addr, &end_addr);
3883       p->loc_ts.start_port = start_port;
3884       p->loc_ts.end_port = end_port;
3885       p->loc_ts.protocol_id = protocol_id;
3886       ikev2_set_ts_type (&p->loc_ts, &start_addr);
3887     }
3888   else
3889     {
3890       ikev2_set_ts_addrs (&p->rem_ts, &start_addr, &end_addr);
3891       p->rem_ts.start_port = start_port;
3892       p->rem_ts.end_port = end_port;
3893       p->rem_ts.protocol_id = protocol_id;
3894       ikev2_set_ts_type (&p->rem_ts, &start_addr);
3895     }
3896
3897   return 0;
3898 }
3899
3900
3901 clib_error_t *
3902 ikev2_set_profile_responder (vlib_main_t * vm, u8 * name,
3903                              u32 sw_if_index, ip_address_t addr)
3904 {
3905   ikev2_profile_t *p;
3906   clib_error_t *r;
3907
3908   p = ikev2_profile_index_by_name (name);
3909
3910   if (!p)
3911     {
3912       r = clib_error_return (0, "unknown profile %v", name);
3913       return r;
3914     }
3915
3916   p->responder.sw_if_index = sw_if_index;
3917   ip_address_copy (&p->responder.addr, &addr);
3918
3919   return 0;
3920 }
3921
3922 clib_error_t *
3923 ikev2_set_profile_ike_transforms (vlib_main_t * vm, u8 * name,
3924                                   ikev2_transform_encr_type_t crypto_alg,
3925                                   ikev2_transform_integ_type_t integ_alg,
3926                                   ikev2_transform_dh_type_t dh_type,
3927                                   u32 crypto_key_size)
3928 {
3929   ikev2_profile_t *p;
3930   clib_error_t *r;
3931
3932   p = ikev2_profile_index_by_name (name);
3933
3934   if (!p)
3935     {
3936       r = clib_error_return (0, "unknown profile %v", name);
3937       return r;
3938     }
3939
3940   p->ike_ts.crypto_alg = crypto_alg;
3941   p->ike_ts.integ_alg = integ_alg;
3942   p->ike_ts.dh_type = dh_type;
3943   p->ike_ts.crypto_key_size = crypto_key_size;
3944   return 0;
3945 }
3946
3947 clib_error_t *
3948 ikev2_set_profile_esp_transforms (vlib_main_t * vm, u8 * name,
3949                                   ikev2_transform_encr_type_t crypto_alg,
3950                                   ikev2_transform_integ_type_t integ_alg,
3951                                   u32 crypto_key_size)
3952 {
3953   ikev2_profile_t *p;
3954   clib_error_t *r;
3955
3956   p = ikev2_profile_index_by_name (name);
3957
3958   if (!p)
3959     {
3960       r = clib_error_return (0, "unknown profile %v", name);
3961       return r;
3962     }
3963
3964   p->esp_ts.crypto_alg = crypto_alg;
3965   p->esp_ts.integ_alg = integ_alg;
3966   p->esp_ts.crypto_key_size = crypto_key_size;
3967   return 0;
3968 }
3969
3970 clib_error_t *
3971 ikev2_set_profile_tunnel_interface (vlib_main_t * vm,
3972                                     u8 * name, u32 sw_if_index)
3973 {
3974   ikev2_profile_t *p;
3975   clib_error_t *r;
3976
3977   p = ikev2_profile_index_by_name (name);
3978
3979   if (!p)
3980     {
3981       r = clib_error_return (0, "unknown profile %v", name);
3982       return r;
3983     }
3984
3985   p->tun_itf = sw_if_index;
3986
3987   return 0;
3988 }
3989
3990 vnet_api_error_t
3991 ikev2_set_profile_ipsec_udp_port (vlib_main_t * vm, u8 * name, u16 port,
3992                                   u8 is_set)
3993 {
3994   ikev2_profile_t *p = ikev2_profile_index_by_name (name);
3995   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
3996   vnet_api_error_t rv = 0;
3997   uword *v;
3998
3999   if (!p)
4000     return VNET_API_ERROR_INVALID_VALUE;
4001
4002   if (is_set)
4003     {
4004       if (p->ipsec_over_udp_port != IPSEC_UDP_PORT_NONE)
4005         return VNET_API_ERROR_VALUE_EXIST;
4006
4007       rv = ikev2_register_udp_port (p, port);
4008     }
4009   else
4010     {
4011       v = hash_get (km->udp_ports, port);
4012       if (!v)
4013         return VNET_API_ERROR_IKE_NO_PORT;
4014
4015       if (p->ipsec_over_udp_port == IPSEC_UDP_PORT_NONE)
4016         return VNET_API_ERROR_INVALID_VALUE;
4017
4018       ikev2_unregister_udp_port (p);
4019     }
4020   return rv;
4021 }
4022
4023 clib_error_t *
4024 ikev2_set_profile_udp_encap (vlib_main_t * vm, u8 * name)
4025 {
4026   ikev2_profile_t *p = ikev2_profile_index_by_name (name);
4027   clib_error_t *r;
4028
4029   if (!p)
4030     {
4031       r = clib_error_return (0, "unknown profile %v", name);
4032       return r;
4033     }
4034
4035   p->udp_encap = 1;
4036   return 0;
4037 }
4038
4039 clib_error_t *
4040 ikev2_set_profile_sa_lifetime (vlib_main_t * vm, u8 * name,
4041                                u64 lifetime, u32 jitter, u32 handover,
4042                                u64 maxdata)
4043 {
4044   ikev2_profile_t *p;
4045   clib_error_t *r;
4046
4047   p = ikev2_profile_index_by_name (name);
4048
4049   if (!p)
4050     {
4051       r = clib_error_return (0, "unknown profile %v", name);
4052       return r;
4053     }
4054
4055   p->lifetime = lifetime;
4056   p->lifetime_jitter = jitter;
4057   p->handover = handover;
4058   p->lifetime_maxdata = maxdata;
4059   return 0;
4060 }
4061
4062 static int
4063 ikev2_get_if_address (u32 sw_if_index, ip_address_family_t af,
4064                       ip_address_t * out_addr)
4065 {
4066   ip4_address_t *if_ip4;
4067   ip6_address_t *if_ip6;
4068
4069   if (af == AF_IP4)
4070     {
4071       if_ip4 = ip4_interface_first_address (&ip4_main, sw_if_index, 0);
4072       if (if_ip4)
4073         {
4074           ip_address_set (out_addr, if_ip4, AF_IP4);
4075           return 1;
4076         }
4077     }
4078   else
4079     {
4080       if_ip6 = ip6_interface_first_address (&ip6_main, sw_if_index);
4081       if (if_ip6)
4082         {
4083           ip_address_set (out_addr, if_ip6, AF_IP6);
4084           return 1;
4085         }
4086     }
4087   return 0;
4088 }
4089
4090 clib_error_t *
4091 ikev2_initiate_sa_init (vlib_main_t * vm, u8 * name)
4092 {
4093   ikev2_profile_t *p;
4094   clib_error_t *r;
4095   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
4096   vlib_buffer_t *b0;
4097   ike_header_t *ike0;
4098   u32 bi0 = 0;
4099   int len = sizeof (ike_header_t), valid_ip = 0;
4100   ip_address_t if_ip = { };
4101
4102   p = ikev2_profile_index_by_name (name);
4103
4104   if (!p)
4105     {
4106       r = clib_error_return (0, "unknown profile %v", name);
4107       return r;
4108     }
4109
4110   if (p->responder.sw_if_index == ~0
4111       || ip_address_is_zero (&p->responder.addr))
4112     {
4113       r = clib_error_return (0, "responder not set for profile %v", name);
4114       return r;
4115     }
4116
4117   if (ikev2_get_if_address (p->responder.sw_if_index,
4118                             ip_addr_version (&p->responder.addr), &if_ip))
4119     {
4120       valid_ip = 1;
4121     }
4122
4123   bi0 = ikev2_get_new_ike_header_buff (vm, &b0);
4124   if (!bi0)
4125     {
4126       char *errmsg = "buffer alloc failure";
4127       ikev2_log_error (errmsg);
4128       return clib_error_return (0, errmsg);
4129     }
4130   ike0 = vlib_buffer_get_current (b0);
4131
4132   /* Prepare the SA and the IKE payload */
4133   ikev2_sa_t sa;
4134   clib_memset (&sa, 0, sizeof (ikev2_sa_t));
4135   ikev2_payload_chain_t *chain = 0;
4136   ikev2_payload_new_chain (chain);
4137
4138   /* Build the IKE proposal payload */
4139   ikev2_sa_proposal_t *proposals = 0;
4140   ikev2_set_initiator_proposals (vm, &sa, &p->ike_ts, &proposals, 1);
4141   proposals[0].proposal_num = 1;
4142   proposals[0].protocol_id = IKEV2_PROTOCOL_IKE;
4143
4144   /* Add and then cleanup proposal data */
4145   ikev2_payload_add_sa (chain, proposals);
4146   ikev2_sa_free_proposal_vector (&proposals);
4147
4148   sa.is_initiator = 1;
4149   sa.profile_index = p - km->profiles;
4150   sa.state = IKEV2_STATE_SA_INIT;
4151   sa.tun_itf = p->tun_itf;
4152   sa.udp_encap = p->udp_encap;
4153   sa.ipsec_over_udp_port = p->ipsec_over_udp_port;
4154   sa.is_tun_itf_set = 1;
4155   sa.initial_contact = 1;
4156   sa.dst_port = IKEV2_PORT;
4157   ikev2_generate_sa_init_data (&sa);
4158   ikev2_payload_add_ke (chain, sa.dh_group, sa.i_dh_data);
4159   ikev2_payload_add_nonce (chain, sa.i_nonce);
4160
4161   /* Build the child SA proposal */
4162   vec_resize (sa.childs, 1);
4163   ikev2_set_initiator_proposals (vm, &sa, &p->esp_ts,
4164                                  &sa.childs[0].i_proposals, 0);
4165   sa.childs[0].i_proposals[0].proposal_num = 1;
4166   sa.childs[0].i_proposals[0].protocol_id = IKEV2_PROTOCOL_ESP;
4167   RAND_bytes ((u8 *) & sa.childs[0].i_proposals[0].spi,
4168               sizeof (sa.childs[0].i_proposals[0].spi));
4169
4170   /* Add NAT detection notification messages (mandatory) */
4171   u8 *nat_detection_sha1 =
4172     ikev2_compute_nat_sha1 (clib_host_to_net_u64 (sa.ispi),
4173                             clib_host_to_net_u64 (sa.rspi),
4174                             &if_ip, clib_host_to_net_u16 (IKEV2_PORT));
4175
4176   ikev2_payload_add_notify (chain, IKEV2_NOTIFY_MSG_NAT_DETECTION_SOURCE_IP,
4177                             nat_detection_sha1);
4178   vec_free (nat_detection_sha1);
4179   nat_detection_sha1 =
4180     ikev2_compute_nat_sha1 (clib_host_to_net_u64 (sa.ispi),
4181                             clib_host_to_net_u64 (sa.rspi),
4182                             &p->responder.addr,
4183                             clib_host_to_net_u16 (sa.dst_port));
4184   ikev2_payload_add_notify (chain,
4185                             IKEV2_NOTIFY_MSG_NAT_DETECTION_DESTINATION_IP,
4186                             nat_detection_sha1);
4187   vec_free (nat_detection_sha1);
4188
4189   u8 *sig_hash_algo = vec_new (u8, 8);
4190   u64 tmpsig = clib_host_to_net_u64 (0x0001000200030004);
4191   clib_memcpy_fast (sig_hash_algo, &tmpsig, sizeof (tmpsig));
4192   ikev2_payload_add_notify (chain,
4193                             IKEV2_NOTIFY_MSG_SIGNATURE_HASH_ALGORITHMS,
4194                             sig_hash_algo);
4195   vec_free (sig_hash_algo);
4196
4197   /* Buffer update and boilerplate */
4198   len += vec_len (chain->data);
4199   ike0->nextpayload = chain->first_payload_type;
4200   ike0->length = clib_host_to_net_u32 (len);
4201   clib_memcpy_fast (ike0->payload, chain->data, vec_len (chain->data));
4202   ikev2_payload_destroy_chain (chain);
4203
4204   ike0->version = IKE_VERSION_2;
4205   ike0->flags = IKEV2_HDR_FLAG_INITIATOR;
4206   ike0->exchange = IKEV2_EXCHANGE_SA_INIT;
4207   ike0->ispi = clib_host_to_net_u64 (sa.ispi);
4208   ike0->rspi = 0;
4209   ike0->msgid = 0;
4210
4211   /* store whole IKE payload - needed for PSK auth */
4212   vec_reset_length (sa.last_sa_init_req_packet_data);
4213   vec_add (sa.last_sa_init_req_packet_data, ike0, len);
4214
4215   /* add data to the SA then add it to the pool */
4216   ip_address_copy (&sa.iaddr, &if_ip);
4217   ip_address_copy (&sa.raddr, &p->responder.addr);
4218   sa.i_id.type = p->loc_id.type;
4219   sa.i_id.data = vec_dup (p->loc_id.data);
4220   sa.r_id.type = p->rem_id.type;
4221   sa.r_id.data = vec_dup (p->rem_id.data);
4222   sa.i_auth.method = p->auth.method;
4223   sa.i_auth.hex = p->auth.hex;
4224   sa.i_auth.data = vec_dup (p->auth.data);
4225   sa.sw_if_index = p->responder.sw_if_index;
4226   vec_add (sa.childs[0].tsi, &p->loc_ts, 1);
4227   vec_add (sa.childs[0].tsr, &p->rem_ts, 1);
4228
4229   ikev2_initial_contact_cleanup (0, &sa);
4230
4231   /* add SA to the pool */
4232   ikev2_sa_t *sa0 = 0;
4233   pool_get (km->sais, sa0);
4234   clib_memcpy_fast (sa0, &sa, sizeof (*sa0));
4235   hash_set (km->sa_by_ispi, sa0->ispi, sa0 - km->sais);
4236
4237   if (valid_ip)
4238     {
4239       ikev2_send_ike (vm, &if_ip, &p->responder.addr, bi0, len,
4240                       IKEV2_PORT, sa.dst_port, sa.sw_if_index);
4241
4242       ikev2_elog_exchange
4243         ("ispi %lx rspi %lx IKEV2_EXCHANGE_SA_INIT sent to ",
4244          clib_host_to_net_u64 (sa0->ispi), 0,
4245          ip_addr_v4 (&p->responder.addr).as_u32,
4246          ip_addr_version (&p->responder.addr) == AF_IP4);
4247     }
4248   else
4249     {
4250       r =
4251         clib_error_return (0, "interface  %U does not have any IP address!",
4252                            format_vnet_sw_if_index_name, vnet_get_main (),
4253                            p->responder.sw_if_index);
4254       return r;
4255     }
4256
4257   return 0;
4258 }
4259
4260 static void
4261 ikev2_delete_child_sa_internal (vlib_main_t * vm, ikev2_sa_t * sa,
4262                                 ikev2_child_sa_t * csa)
4263 {
4264   /* Create the Initiator notification for child SA removal */
4265   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
4266   ike_header_t *ike0;
4267   u32 bi0 = 0;
4268   vlib_buffer_t *b0;
4269   int len;
4270
4271   bi0 = ikev2_get_new_ike_header_buff (vm, &b0);
4272   if (!bi0)
4273     {
4274       ikev2_log_error ("buffer alloc failure");
4275       return;
4276     }
4277
4278   ike0 = vlib_buffer_get_current (b0);
4279   ike0->exchange = IKEV2_EXCHANGE_INFORMATIONAL;
4280   ike0->ispi = clib_host_to_net_u64 (sa->ispi);
4281   ike0->rspi = clib_host_to_net_u64 (sa->rspi);
4282   ike0->flags = 0;
4283   vec_resize (sa->del, 1);
4284   sa->del->protocol_id = IKEV2_PROTOCOL_ESP;
4285   sa->del->spi = csa->i_proposals->spi;
4286   ike0->msgid = clib_host_to_net_u32 (sa->last_init_msg_id + 1);
4287   sa->last_init_msg_id = clib_net_to_host_u32 (ike0->msgid);
4288   len = ikev2_generate_message (b0, sa, ike0, 0, 0);
4289   if (~0 == len)
4290     return;
4291
4292   if (sa->natt)
4293     len = ikev2_insert_non_esp_marker (ike0, len);
4294   ikev2_send_ike (vm, &sa->iaddr, &sa->raddr, bi0, len,
4295                   ikev2_get_port (sa), sa->dst_port, sa->sw_if_index);
4296
4297   /* delete local child SA */
4298   ikev2_delete_tunnel_interface (km->vnet_main, sa, csa);
4299   ikev2_sa_del_child_sa (sa, csa);
4300 }
4301
4302 clib_error_t *
4303 ikev2_initiate_delete_child_sa (vlib_main_t * vm, u32 ispi)
4304 {
4305   clib_error_t *r;
4306   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
4307   ikev2_main_per_thread_data_t *tkm;
4308   ikev2_sa_t *fsa = 0;
4309   ikev2_child_sa_t *fchild = 0;
4310
4311   /* Search for the child SA */
4312   vec_foreach (tkm, km->per_thread_data)
4313   {
4314     ikev2_sa_t *sa;
4315     if (fchild)
4316       break;
4317     /* *INDENT-OFF* */
4318     pool_foreach (sa, tkm->sas, ({
4319       fchild = ikev2_sa_get_child(sa, ispi, IKEV2_PROTOCOL_ESP, 1);
4320       if (fchild)
4321         {
4322           fsa = sa;
4323           break;
4324         }
4325     }));
4326     /* *INDENT-ON* */
4327   }
4328
4329   if (!fchild || !fsa)
4330     {
4331       r = clib_error_return (0, "Child SA not found");
4332       return r;
4333     }
4334   else
4335     {
4336       ikev2_delete_child_sa_internal (vm, fsa, fchild);
4337     }
4338
4339   return 0;
4340 }
4341
4342 clib_error_t *
4343 ikev2_initiate_delete_ike_sa (vlib_main_t * vm, u64 ispi)
4344 {
4345   clib_error_t *r;
4346   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
4347   ikev2_main_per_thread_data_t *tkm;
4348   ikev2_sa_t *fsa = 0;
4349   ikev2_main_per_thread_data_t *ftkm = 0;
4350
4351   /* Search for the IKE SA */
4352   vec_foreach (tkm, km->per_thread_data)
4353   {
4354     ikev2_sa_t *sa;
4355     if (fsa)
4356       break;
4357     /* *INDENT-OFF* */
4358     pool_foreach (sa, tkm->sas, ({
4359       if (sa->ispi == ispi)
4360         {
4361           fsa = sa;
4362           ftkm = tkm;
4363           break;
4364         }
4365     }));
4366     /* *INDENT-ON* */
4367   }
4368
4369   if (!fsa)
4370     {
4371       r = clib_error_return (0, "IKE SA not found");
4372       return r;
4373     }
4374
4375   ikev2_initiate_delete_ike_sa_internal (vm, ftkm, fsa, 1);
4376   return 0;
4377 }
4378
4379 static void
4380 ikev2_rekey_child_sa_internal (vlib_main_t * vm, ikev2_sa_t * sa,
4381                                ikev2_child_sa_t * csa)
4382 {
4383   /* Create the Initiator request for create child SA */
4384   ike_header_t *ike0;
4385   vlib_buffer_t *b0;
4386   u32 bi0 = 0;
4387   int len;
4388
4389   bi0 = ikev2_get_new_ike_header_buff (vm, &b0);
4390   if (!bi0)
4391     {
4392       ikev2_log_error ("buffer alloc failure");
4393       return;
4394     }
4395
4396   ike0 = vlib_buffer_get_current (b0);
4397   ike0->version = IKE_VERSION_2;
4398   ike0->flags = IKEV2_HDR_FLAG_INITIATOR;
4399   ike0->exchange = IKEV2_EXCHANGE_CREATE_CHILD_SA;
4400   ike0->ispi = clib_host_to_net_u64 (sa->ispi);
4401   ike0->rspi = clib_host_to_net_u64 (sa->rspi);
4402   ike0->msgid = clib_host_to_net_u32 (sa->last_init_msg_id + 1);
4403   sa->last_init_msg_id = clib_net_to_host_u32 (ike0->msgid);
4404
4405   ikev2_rekey_t *rekey;
4406   vec_add2 (sa->rekey, rekey, 1);
4407   ikev2_sa_proposal_t *proposals = vec_dup (csa->i_proposals);
4408
4409   /*need new ispi */
4410   RAND_bytes ((u8 *) & proposals[0].spi, sizeof (proposals[0].spi));
4411   rekey->spi = proposals[0].spi;
4412   rekey->ispi = csa->i_proposals->spi;
4413   len = ikev2_generate_message (b0, sa, ike0, proposals, 0);
4414   if (~0 == len)
4415     return;
4416
4417   if (sa->natt)
4418     len = ikev2_insert_non_esp_marker (ike0, len);
4419   ikev2_send_ike (vm, &sa->iaddr, &sa->raddr, bi0, len,
4420                   ikev2_get_port (sa), ikev2_get_port (sa), sa->sw_if_index);
4421   vec_free (proposals);
4422 }
4423
4424 clib_error_t *
4425 ikev2_initiate_rekey_child_sa (vlib_main_t * vm, u32 ispi)
4426 {
4427   clib_error_t *r;
4428   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
4429   ikev2_main_per_thread_data_t *tkm;
4430   ikev2_sa_t *fsa = 0;
4431   ikev2_child_sa_t *fchild = 0;
4432
4433   /* Search for the child SA */
4434   vec_foreach (tkm, km->per_thread_data)
4435   {
4436     ikev2_sa_t *sa;
4437     if (fchild)
4438       break;
4439     /* *INDENT-OFF* */
4440     pool_foreach (sa, tkm->sas, ({
4441       fchild = ikev2_sa_get_child(sa, ispi, IKEV2_PROTOCOL_ESP, 1);
4442       if (fchild)
4443         {
4444           fsa = sa;
4445           break;
4446         }
4447     }));
4448     /* *INDENT-ON* */
4449   }
4450
4451   if (!fchild || !fsa)
4452     {
4453       r = clib_error_return (0, "Child SA not found");
4454       return r;
4455     }
4456   else
4457     {
4458       ikev2_rekey_child_sa_internal (vm, fsa, fchild);
4459     }
4460
4461   return 0;
4462 }
4463
4464 static int
4465 ikev2_sa_sw_if_match (ikev2_sa_t * sa, u32 sw_if_index)
4466 {
4467   return (sa->sw_if_index == sw_if_index) && sa->is_initiator;
4468 }
4469
4470 static void
4471 ikev2_sa_del (ikev2_profile_t * p, u32 sw_if_index)
4472 {
4473   u64 *ispi, *ispi_vec = 0;
4474   ikev2_sa_t *sa, **sap, **sa_vec = 0;
4475   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
4476   ikev2_main_per_thread_data_t *tkm;
4477   p->responder.sw_if_index = ~0;
4478
4479   vec_foreach (tkm, km->per_thread_data)
4480   {
4481     /* *INDENT-OFF* */
4482     pool_foreach (sa, tkm->sas, ({
4483       if (ikev2_sa_sw_if_match (sa, sw_if_index))
4484         vec_add1 (sa_vec, sa);
4485     }));
4486     /* *INDENT-ON* */
4487
4488     vec_foreach (sap, sa_vec)
4489     {
4490       ikev2_initiate_delete_ike_sa_internal (km->vlib_main, tkm, *sap, 0);
4491     }
4492     vec_reset_length (sa_vec);
4493   }
4494   vec_free (sa_vec);
4495
4496   /* *INDENT-OFF* */
4497   pool_foreach (sa, km->sais, ({
4498     if (ikev2_sa_sw_if_match (sa, sw_if_index))
4499       vec_add1 (ispi_vec, sa->ispi);
4500   }));
4501   /* *INDENT-ON* */
4502
4503   vec_foreach (ispi, ispi_vec)
4504   {
4505     ikev2_del_sa_init_from_main (ispi);
4506   }
4507
4508   vec_free (ispi_vec);
4509 }
4510
4511 static clib_error_t *
4512 ikev2_sw_interface_add_del (vnet_main_t * vnm, u32 sw_if_index, u32 is_add)
4513 {
4514   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
4515   ikev2_profile_t *p;
4516
4517   if (is_add)
4518     return 0;
4519
4520   /* *INDENT-OFF* */
4521   pool_foreach (p, km->profiles, ({
4522     if (p->responder.sw_if_index == sw_if_index)
4523       ikev2_sa_del (p, sw_if_index);
4524   }));
4525   /* *INDENT-ON* */
4526
4527   return 0;
4528 }
4529
4530 VNET_SW_INTERFACE_ADD_DEL_FUNCTION (ikev2_sw_interface_add_del);
4531
4532 clib_error_t *
4533 ikev2_init (vlib_main_t * vm)
4534 {
4535   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
4536   vlib_thread_main_t *tm = vlib_get_thread_main ();
4537   int thread_id;
4538
4539   clib_memset (km, 0, sizeof (ikev2_main_t));
4540   km->vnet_main = vnet_get_main ();
4541   km->vlib_main = vm;
4542
4543   km->liveness_period = IKEV2_LIVENESS_PERIOD_CHECK;
4544   km->liveness_max_retries = IKEV2_LIVENESS_RETRIES;
4545   ikev2_crypto_init (km);
4546
4547   mhash_init_vec_string (&km->profile_index_by_name, sizeof (uword));
4548
4549   vec_validate_aligned (km->per_thread_data, tm->n_vlib_mains - 1,
4550                         CLIB_CACHE_LINE_BYTES);
4551   for (thread_id = 0; thread_id < tm->n_vlib_mains; thread_id++)
4552     {
4553       ikev2_main_per_thread_data_t *ptd =
4554         vec_elt_at_index (km->per_thread_data, thread_id);
4555
4556       ptd->sa_by_rspi = hash_create (0, sizeof (uword));
4557
4558 #if OPENSSL_VERSION_NUMBER >= 0x10100000L
4559       ptd->evp_ctx = EVP_CIPHER_CTX_new ();
4560       ptd->hmac_ctx = HMAC_CTX_new ();
4561 #else
4562       EVP_CIPHER_CTX_init (&ptd->_evp_ctx);
4563       ptd->evp_ctx = &ptd->_evp_ctx;
4564       HMAC_CTX_init (&(ptd->_hmac_ctx));
4565       ptd->hmac_ctx = &ptd->_hmac_ctx;
4566 #endif
4567     }
4568
4569   km->sa_by_ispi = hash_create (0, sizeof (uword));
4570   km->sw_if_indices = hash_create (0, 0);
4571   km->udp_ports = hash_create (0, sizeof (uword));
4572
4573   udp_register_dst_port (vm, IKEV2_PORT, ikev2_node_ip4.index, 1);
4574   udp_register_dst_port (vm, IKEV2_PORT, ikev2_node_ip6.index, 0);
4575   udp_register_dst_port (vm, IKEV2_PORT_NATT, ikev2_node_ip4.index, 1);
4576   udp_register_dst_port (vm, IKEV2_PORT_NATT, ikev2_node_ip6.index, 0);
4577
4578   vlib_punt_hdl_t punt_hdl = vlib_punt_client_register ("ikev2-ip4");
4579   vlib_punt_register (punt_hdl, ipsec_punt_reason[IPSEC_PUNT_IP4_SPI_UDP_0],
4580                       "ikev2-ip4");
4581   ikev2_cli_reference ();
4582
4583   km->log_level = IKEV2_LOG_ERROR;
4584   km->log_class = vlib_log_register_class ("ikev2", 0);
4585   return 0;
4586 }
4587
4588 /* *INDENT-OFF* */
4589 VLIB_INIT_FUNCTION (ikev2_init) =
4590 {
4591   .runs_after = VLIB_INITS("ipsec_init", "ipsec_punt_init"),
4592 };
4593 /* *INDENT-ON* */
4594
4595 static u8
4596 ikev2_mngr_process_child_sa (ikev2_sa_t * sa, ikev2_child_sa_t * csa,
4597                              u8 del_old_ids)
4598 {
4599   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
4600   ikev2_profile_t *p = 0;
4601   vlib_main_t *vm = km->vlib_main;
4602   f64 now = vlib_time_now (vm);
4603   u8 res = 0;
4604
4605   if (sa->profile_index != ~0)
4606     p = pool_elt_at_index (km->profiles, sa->profile_index);
4607
4608   if (sa->is_initiator && p && csa->time_to_expiration
4609       && now > csa->time_to_expiration)
4610     {
4611       if (!csa->is_expired || csa->rekey_retries > 0)
4612         {
4613           ikev2_rekey_child_sa_internal (vm, sa, csa);
4614           csa->time_to_expiration = now + p->handover;
4615           csa->is_expired = 1;
4616           if (csa->rekey_retries == 0)
4617             {
4618               csa->rekey_retries = 5;
4619             }
4620           else if (csa->rekey_retries > 0)
4621             {
4622               csa->rekey_retries--;
4623               ikev2_log_debug ("Rekeying Child SA 0x%x, retries left %d",
4624                                csa->i_proposals->spi, csa->rekey_retries);
4625               if (csa->rekey_retries == 0)
4626                 {
4627                   csa->rekey_retries = -1;
4628                 }
4629             }
4630           res |= 1;
4631         }
4632       else
4633         {
4634           csa->time_to_expiration = 0;
4635           ikev2_delete_child_sa_internal (vm, sa, csa);
4636           res |= 1;
4637           return res;
4638         }
4639     }
4640
4641   if (del_old_ids)
4642     {
4643       ipip_tunnel_t *ipip = NULL;
4644       u32 sw_if_index = sa->is_tun_itf_set ? sa->tun_itf : ~0;
4645       if (~0 == sw_if_index)
4646         {
4647           ip46_address_t local_ip;
4648           ip46_address_t remote_ip;
4649           if (sa->is_initiator)
4650             {
4651               local_ip = to_ip46 (ip_addr_version (&sa->iaddr),
4652                                   ip_addr_bytes (&sa->iaddr));
4653               remote_ip = to_ip46 (ip_addr_version (&sa->raddr),
4654                                    ip_addr_bytes (&sa->raddr));
4655             }
4656           else
4657             {
4658               local_ip = to_ip46 (ip_addr_version (&sa->raddr),
4659                                   ip_addr_bytes (&sa->raddr));
4660               remote_ip = to_ip46 (ip_addr_version (&sa->iaddr),
4661                                    ip_addr_bytes (&sa->iaddr));
4662             }
4663
4664        /* *INDENT-OFF* */
4665        ipip_tunnel_key_t key = {
4666          .src = local_ip,
4667          .dst = remote_ip,
4668          .transport = IPIP_TRANSPORT_IP4,
4669          .fib_index = 0,
4670        };
4671        /* *INDENT-ON* */
4672
4673           ipip = ipip_tunnel_db_find (&key);
4674
4675           if (ipip)
4676             sw_if_index = ipip->sw_if_index;
4677           else
4678             return res;
4679         }
4680
4681       u32 *sas_in = NULL;
4682       vec_add1 (sas_in, csa->remote_sa_id);
4683       vlib_worker_thread_barrier_sync (vm);
4684       ipsec_tun_protect_update (sw_if_index, NULL, csa->local_sa_id, sas_in);
4685       ipsec_sa_unlock_id (ikev2_flip_alternate_sa_bit (csa->remote_sa_id));
4686       vlib_worker_thread_barrier_release (vm);
4687     }
4688
4689   return res;
4690 }
4691
4692 int
4693 ikev2_set_log_level (ikev2_log_level_t log_level)
4694 {
4695   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
4696
4697   if (log_level >= IKEV2_LOG_MAX)
4698     {
4699       ikev2_log_error ("unknown logging level %d", log_level);
4700       return -1;
4701     }
4702
4703   km->log_level = log_level;
4704   return 0;
4705 }
4706
4707 clib_error_t *
4708 ikev2_set_liveness_params (u32 period, u32 max_retries)
4709 {
4710   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
4711
4712   if (period == 0 || max_retries == 0)
4713     return clib_error_return (0, "invalid args");
4714
4715   km->liveness_period = period;
4716   km->liveness_max_retries = max_retries;
4717   return 0;
4718 }
4719
4720 static void
4721 ikev2_mngr_process_ipsec_sa (ipsec_sa_t * ipsec_sa)
4722 {
4723   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
4724   vlib_main_t *vm = km->vlib_main;
4725   ikev2_main_per_thread_data_t *tkm;
4726   ikev2_sa_t *fsa = 0;
4727   ikev2_profile_t *p = 0;
4728   ikev2_child_sa_t *fchild = 0;
4729   f64 now = vlib_time_now (vm);
4730   vlib_counter_t counts;
4731
4732   /* Search for the SA and child SA */
4733   vec_foreach (tkm, km->per_thread_data)
4734   {
4735     ikev2_sa_t *sa;
4736     if (fchild)
4737       break;
4738     /* *INDENT-OFF* */
4739     pool_foreach (sa, tkm->sas, ({
4740       fchild = ikev2_sa_get_child(sa, ipsec_sa->spi, IKEV2_PROTOCOL_ESP, 1);
4741       if (fchild)
4742         {
4743           fsa = sa;
4744           break;
4745         }
4746     }));
4747     /* *INDENT-ON* */
4748   }
4749   vlib_get_combined_counter (&ipsec_sa_counters,
4750                              ipsec_sa->stat_index, &counts);
4751
4752   if (fsa && fsa->profile_index != ~0 && fsa->is_initiator)
4753     p = pool_elt_at_index (km->profiles, fsa->profile_index);
4754
4755   if (fchild && p && p->lifetime_maxdata)
4756     {
4757       if (!fchild->is_expired && counts.bytes > p->lifetime_maxdata)
4758         {
4759           fchild->time_to_expiration = now;
4760         }
4761     }
4762 }
4763
4764 static void
4765 ikev2_process_pending_sa_init_one (ikev2_main_t * km, ikev2_sa_t * sa)
4766 {
4767   ikev2_profile_t *p;
4768   u32 bi0;
4769   u8 *nat_sha, *np;
4770
4771   if (ip_address_is_zero (&sa->iaddr))
4772     {
4773       p = pool_elt_at_index (km->profiles, sa->profile_index);
4774       if (!ikev2_get_if_address (p->responder.sw_if_index,
4775                                  ip_addr_version (&p->responder.addr),
4776                                  &sa->iaddr))
4777         return;
4778
4779       /* update NAT detection payload */
4780       np =
4781         ikev2_find_ike_notify_payload
4782         ((ike_header_t *) sa->last_sa_init_req_packet_data,
4783          IKEV2_NOTIFY_MSG_NAT_DETECTION_SOURCE_IP);
4784       if (np)
4785         {
4786           nat_sha =
4787             ikev2_compute_nat_sha1 (clib_host_to_net_u64 (sa->ispi),
4788                                     clib_host_to_net_u64 (sa->rspi),
4789                                     &sa->iaddr,
4790                                     clib_host_to_net_u16 (IKEV2_PORT));
4791           clib_memcpy_fast (np, nat_sha, vec_len (nat_sha));
4792           vec_free (nat_sha);
4793         }
4794     }
4795
4796   if (vlib_buffer_alloc (km->vlib_main, &bi0, 1) != 1)
4797     return;
4798
4799   vlib_buffer_t *b = vlib_get_buffer (km->vlib_main, bi0);
4800   clib_memcpy_fast (vlib_buffer_get_current (b),
4801                     sa->last_sa_init_req_packet_data,
4802                     vec_len (sa->last_sa_init_req_packet_data));
4803
4804   ikev2_send_ike (km->vlib_main, &sa->iaddr, &sa->raddr, bi0,
4805                   vec_len (sa->last_sa_init_req_packet_data),
4806                   ikev2_get_port (sa), IKEV2_PORT, sa->sw_if_index);
4807 }
4808
4809 static void
4810 ikev2_process_pending_sa_init (ikev2_main_t * km)
4811 {
4812   u32 sai;
4813   u64 ispi;
4814   ikev2_sa_t *sa;
4815
4816   /* *INDENT-OFF* */
4817   hash_foreach (ispi, sai, km->sa_by_ispi,
4818   ({
4819     sa = pool_elt_at_index (km->sais, sai);
4820     if (sa->init_response_received)
4821       continue;
4822
4823     ikev2_process_pending_sa_init_one (km, sa);
4824   }));
4825   /* *INDENT-ON* */
4826 }
4827
4828 static void
4829 ikev2_send_informational_request (ikev2_sa_t * sa)
4830 {
4831   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
4832   ip_address_t *src, *dst;
4833   ike_header_t *ike0;
4834   vlib_buffer_t *b0;
4835   u32 bi0 = 0;
4836   u16 dp;
4837   int len;
4838
4839   bi0 = ikev2_get_new_ike_header_buff (km->vlib_main, &b0);
4840   if (!bi0)
4841     {
4842       ikev2_log_error ("buffer alloc failure");
4843       return;
4844     }
4845
4846   ike0 = vlib_buffer_get_current (b0);
4847   ike0->exchange = IKEV2_EXCHANGE_INFORMATIONAL;
4848   ike0->ispi = clib_host_to_net_u64 (sa->ispi);
4849   ike0->rspi = clib_host_to_net_u64 (sa->rspi);
4850   ike0->msgid = clib_host_to_net_u32 (sa->last_init_msg_id + 1);
4851   ike0->flags = 0;
4852   sa->last_init_msg_id = clib_net_to_host_u32 (ike0->msgid);
4853   len = ikev2_generate_message (b0, sa, ike0, 0, 0);
4854   if (~0 == len)
4855     return;
4856
4857   if (sa->natt)
4858     len = ikev2_insert_non_esp_marker (ike0, len);
4859
4860   if (sa->is_initiator)
4861     {
4862       src = &sa->iaddr;
4863       dst = &sa->raddr;
4864     }
4865   else
4866     {
4867       dst = &sa->iaddr;
4868       src = &sa->raddr;
4869     }
4870
4871   dp = sa->dst_port ? sa->dst_port : ikev2_get_port (sa);
4872   ikev2_send_ike (km->vlib_main, src, dst, bi0, len, ikev2_get_port (sa), dp,
4873                   sa->sw_if_index);
4874 }
4875
4876 void
4877 ikev2_disable_dpd (void)
4878 {
4879   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
4880   km->dpd_disabled = 1;
4881 }
4882
4883 static_always_inline int
4884 ikev2_mngr_process_responder_sas (ikev2_sa_t * sa)
4885 {
4886   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
4887   vlib_main_t *vm = km->vlib_main;
4888
4889   if (!sa->keys_generated)
4890     return 0;
4891
4892   if (sa->liveness_retries >= km->liveness_max_retries)
4893     return 1;
4894
4895   f64 now = vlib_time_now (vm);
4896
4897   if (sa->liveness_period_check < now)
4898     {
4899       sa->liveness_retries++;
4900       sa->liveness_period_check = now + km->liveness_period;
4901       ikev2_send_informational_request (sa);
4902     }
4903   return 0;
4904 }
4905
4906 static uword
4907 ikev2_mngr_process_fn (vlib_main_t * vm, vlib_node_runtime_t * rt,
4908                        vlib_frame_t * f)
4909 {
4910   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
4911   ipsec_main_t *im = &ipsec_main;
4912   ikev2_profile_t *p;
4913   ikev2_child_sa_t *c;
4914   u32 *sai;
4915
4916   while (1)
4917     {
4918       vlib_process_wait_for_event_or_clock (vm, 2);
4919       vlib_process_get_events (vm, NULL);
4920
4921       /* process ike child sas */
4922       ikev2_main_per_thread_data_t *tkm;
4923       vec_foreach (tkm, km->per_thread_data)
4924       {
4925         ikev2_sa_t *sa;
4926         u32 *to_be_deleted = 0;
4927
4928         /* *INDENT-OFF* */
4929         pool_foreach (sa, tkm->sas, ({
4930           ikev2_child_sa_t *c;
4931           u8 del_old_ids = 0;
4932
4933           if (sa->state != IKEV2_STATE_AUTHENTICATED)
4934             continue;
4935
4936           if (sa->old_remote_id_present && 0 > sa->old_id_expiration)
4937             {
4938               sa->old_remote_id_present = 0;
4939               del_old_ids = 1;
4940             }
4941           else
4942             sa->old_id_expiration -= 1;
4943
4944           vec_foreach (c, sa->childs)
4945             ikev2_mngr_process_child_sa(sa, c, del_old_ids);
4946
4947           if (!km->dpd_disabled && ikev2_mngr_process_responder_sas (sa))
4948             vec_add1 (to_be_deleted, sa - tkm->sas);
4949         }));
4950         /* *INDENT-ON* */
4951
4952         vec_foreach (sai, to_be_deleted)
4953         {
4954           sa = pool_elt_at_index (tkm->sas, sai[0]);
4955           u8 reinitiate = (sa->is_initiator && sa->profile_index != ~0);
4956           vec_foreach (c, sa->childs)
4957           {
4958             ikev2_delete_tunnel_interface (km->vnet_main, sa, c);
4959             ikev2_sa_del_child_sa (sa, c);
4960           }
4961           ikev2_sa_free_all_vec (sa);
4962           hash_unset (tkm->sa_by_rspi, sa->rspi);
4963           pool_put (tkm->sas, sa);
4964
4965           if (reinitiate)
4966             {
4967               p = pool_elt_at_index (km->profiles, sa->profile_index);
4968               if (p)
4969                 {
4970                   ikev2_initiate_sa_init (vm, p->name);
4971                 }
4972             }
4973         }
4974         vec_free (to_be_deleted);
4975       }
4976
4977       /* process ipsec sas */
4978       ipsec_sa_t *sa;
4979       /* *INDENT-OFF* */
4980       pool_foreach (sa, im->sad, ({
4981         ikev2_mngr_process_ipsec_sa(sa);
4982       }));
4983       /* *INDENT-ON* */
4984
4985       ikev2_process_pending_sa_init (km);
4986     }
4987   return 0;
4988 }
4989
4990 /* *INDENT-OFF* */
4991 VLIB_REGISTER_NODE (ikev2_mngr_process_node, static) = {
4992     .function = ikev2_mngr_process_fn,
4993     .type = VLIB_NODE_TYPE_PROCESS,
4994     .name =
4995     "ikev2-manager-process",
4996 };
4997
4998 VLIB_PLUGIN_REGISTER () = {
4999     .version = VPP_BUILD_VER,
5000     .description = "Internet Key Exchange (IKEv2) Protocol",
5001 };
5002 /* *INDENT-ON* */
5003
5004 /*
5005  * fd.io coding-style-patch-verification: ON
5006  *
5007  * Local Variables:
5008  * eval: (c-set-style "gnu")
5009  * End:
5010  */