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 <vppinfra/error.h>
  22 #include <vppinfra/random.h>
  23 #include <vnet/udp/udp.h>
  24 #include <vnet/ipsec/ipsec.h>
  25 #include <vnet/ipsec/ipsec_tun.h>
  26 #include <vnet/ipip/ipip.h>
  27 #include <plugins/ikev2/ikev2.h>
  28 #include <plugins/ikev2/ikev2_priv.h>
  29 #include <plugins/dns/dns.h>
  30 #include <openssl/sha.h>
  31 #include <vnet/ipsec/ipsec_punt.h>
  32 #include <plugins/ikev2/ikev2.api_enum.h>
  33
  34 #define IKEV2_LIVENESS_RETRIES 3
  35 #define IKEV2_LIVENESS_PERIOD_CHECK 30
  36
  37 ikev2_main_t ikev2_main;
  38
  39 static int ikev2_delete_tunnel_interface (vnet_main_t * vnm,
  40                                           ikev2_sa_t * sa,
  41                                           ikev2_child_sa_t * child);
  42
  43 #define ikev2_set_state(sa, v, ...) do { \
  44     (sa)->state = v; \
  45     ikev2_elog_sa_state("ispi %lx SA state changed to " #v __VA_ARGS__, sa->ispi); \
  46   } while(0);
  47
  48 typedef struct
  49 {
  50   u32 next_index;
  51   u32 sw_if_index;
  52 } ikev2_trace_t;
  53
  54 static u8 *
  55 format_ikev2_trace (u8 * s, va_list * args)
  56 {
  57   CLIB_UNUSED (vlib_main_t * vm) = va_arg (*args, vlib_main_t *);
  58   CLIB_UNUSED (vlib_node_t * node) = va_arg (*args, vlib_node_t *);
  59   ikev2_trace_t *t = va_arg (*args, ikev2_trace_t *);
  60
  61   s = format (s, "ikev2: sw_if_index %d, next index %d",
  62               t->sw_if_index, t->next_index);
  63   return s;
  64 }
  65
  66 #define IKEV2_GENERATE_SA_INIT_OK_str ""
  67 #define IKEV2_GENERATE_SA_INIT_OK_ERR_NO_DH_STR \
  68   "no DH group configured for IKE proposals!"
  69 #define IKEV2_GENERATE_SA_INIT_OK_ERR_UNSUPP_STR \
  70   "DH group not supported!"
  71
  72 typedef enum
  73 {
  74   IKEV2_GENERATE_SA_INIT_OK,
  75   IKEV2_GENERATE_SA_INIT_ERR_NO_DH,
  76   IKEV2_GENERATE_SA_INIT_ERR_UNSUPPORTED_DH,
  77 } ikev2_generate_sa_error_t;
  78
  79 static u8 *
  80 format_ikev2_gen_sa_error (u8 * s, va_list * args)
  81 {
  82   ikev2_generate_sa_error_t e = va_arg (*args, ikev2_generate_sa_error_t);
  83   switch (e)
  84     {
  85     case IKEV2_GENERATE_SA_INIT_OK:
  86       break;
  87     case IKEV2_GENERATE_SA_INIT_ERR_NO_DH:
  88       s = format (s, IKEV2_GENERATE_SA_INIT_OK_ERR_NO_DH_STR);
  89       break;
  90     case IKEV2_GENERATE_SA_INIT_ERR_UNSUPPORTED_DH:
  91       s = format (s, IKEV2_GENERATE_SA_INIT_OK_ERR_UNSUPP_STR);
  92       break;
  93     }
  94   return s;
  95 }
  96
  97 typedef enum
  98 {
  99   IKEV2_NEXT_IP4_LOOKUP,
 100   IKEV2_NEXT_IP4_ERROR_DROP,
 101   IKEV2_IP4_N_NEXT,
 102 } ikev2_ip4_next_t;
 103
 104 typedef enum
 105 {
 106   IKEV2_NEXT_IP6_LOOKUP,
 107   IKEV2_NEXT_IP6_ERROR_DROP,
 108   IKEV2_IP6_N_NEXT,
 109 } ikev2_ip6_next_t;
 110
 111 typedef u32 ikev2_non_esp_marker;
 112
 113 static u16
 114 ikev2_get_port (ikev2_sa_t *sa)
 115 {
 116   return ikev2_natt_active (sa) ? IKEV2_PORT_NATT : IKEV2_PORT;
 117 }
 118
 119 static int
 120 ikev2_insert_non_esp_marker (ike_header_t *ike, int len)
 121 {
 122   memmove ((u8 *) ike + sizeof (ikev2_non_esp_marker), ike, len);
 123   clib_memset (ike, 0, sizeof (ikev2_non_esp_marker));
 124   return len + sizeof (ikev2_non_esp_marker);
 125 }
 126
 127 static ikev2_sa_transform_t *
 128 ikev2_find_transform_data (ikev2_sa_transform_t * t)
 129 {
 130   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
 131   ikev2_sa_transform_t *td;
 132
 133   vec_foreach (td, km->supported_transforms)
 134   {
 135     if (td->type != t->type)
 136       continue;
 137
 138     if (td->transform_id != t->transform_id)
 139       continue;
 140
 141     if (td->type == IKEV2_TRANSFORM_TYPE_ENCR)
 142       {
 143         if (vec_len (t->attrs) != 4 || t->attrs[0] != 0x80
 144             || t->attrs[1] != 14)
 145           continue;
 146
 147         if (((t->attrs[2] << 8 | t->attrs[3]) / 8) != td->key_len)
 148           continue;
 149       }
 150     return td;
 151   }
 152   return 0;
 153 }
 154
 155 static ikev2_sa_proposal_t *
 156 ikev2_select_proposal (ikev2_sa_proposal_t * proposals,
 157                        ikev2_protocol_id_t prot_id)
 158 {
 159   ikev2_sa_proposal_t *rv = 0;
 160   ikev2_sa_proposal_t *proposal;
 161   ikev2_sa_transform_t *transform, *new_t;
 162   u8 mandatory_bitmap, optional_bitmap;
 163
 164   if (prot_id == IKEV2_PROTOCOL_IKE)
 165     {
 166       mandatory_bitmap = (1 << IKEV2_TRANSFORM_TYPE_ENCR) |
 167         (1 << IKEV2_TRANSFORM_TYPE_PRF) | (1 << IKEV2_TRANSFORM_TYPE_DH);
 168       optional_bitmap = mandatory_bitmap | (1 << IKEV2_TRANSFORM_TYPE_INTEG);
 169     }
 170   else if (prot_id == IKEV2_PROTOCOL_ESP)
 171     {
 172       mandatory_bitmap = (1 << IKEV2_TRANSFORM_TYPE_ENCR) |
 173         (1 << IKEV2_TRANSFORM_TYPE_ESN);
 174       optional_bitmap = mandatory_bitmap |
 175         (1 << IKEV2_TRANSFORM_TYPE_INTEG) | (1 << IKEV2_TRANSFORM_TYPE_DH);
 176     }
 177   else if (prot_id == IKEV2_PROTOCOL_AH)
 178     {
 179       mandatory_bitmap = (1 << IKEV2_TRANSFORM_TYPE_INTEG) |
 180         (1 << IKEV2_TRANSFORM_TYPE_ESN);
 181       optional_bitmap = mandatory_bitmap | (1 << IKEV2_TRANSFORM_TYPE_DH);
 182     }
 183   else
 184     return 0;
 185
 186   vec_add2 (rv, proposal, 1);
 187
 188   vec_foreach (proposal, proposals)
 189   {
 190     u8 bitmap = 0;
 191     if (proposal->protocol_id != prot_id)
 192       continue;
 193
 194     vec_foreach (transform, proposal->transforms)
 195     {
 196       if ((1 << transform->type) & bitmap)
 197         continue;
 198
 199       if (ikev2_find_transform_data (transform))
 200         {
 201           bitmap |= 1 << transform->type;
 202           vec_add2 (rv->transforms, new_t, 1);
 203           clib_memcpy_fast (new_t, transform, sizeof (*new_t));
 204           new_t->attrs = vec_dup (transform->attrs);
 205         }
 206     }
 207
 208     if ((bitmap & mandatory_bitmap) == mandatory_bitmap &&
 209         (bitmap & ~optional_bitmap) == 0)
 210       {
 211         rv->proposal_num = proposal->proposal_num;
 212         rv->protocol_id = proposal->protocol_id;
 213         RAND_bytes ((u8 *) & rv->spi, sizeof (rv->spi));
 214         goto done;
 215       }
 216     else
 217       {
 218         vec_free (rv->transforms);
 219       }
 220   }
 221
 222   vec_free (rv);
 223 done:
 224   return rv;
 225 }
 226
 227 ikev2_sa_transform_t *
 228 ikev2_sa_get_td_for_type (ikev2_sa_proposal_t * p,
 229                           ikev2_transform_type_t type)
 230 {
 231   ikev2_sa_transform_t *t;
 232
 233   if (!p)
 234     return 0;
 235
 236   vec_foreach (t, p->transforms)
 237   {
 238     if (t->type == type)
 239       return ikev2_find_transform_data (t);
 240   }
 241   return 0;
 242 }
 243
 244 ikev2_child_sa_t *
 245 ikev2_sa_get_child (ikev2_sa_t * sa, u32 spi, ikev2_protocol_id_t prot_id,
 246                     int by_initiator)
 247 {
 248   ikev2_child_sa_t *c;
 249   vec_foreach (c, sa->childs)
 250   {
 251     ikev2_sa_proposal_t *proposal =
 252       by_initiator ? &c->i_proposals[0] : &c->r_proposals[0];
 253     if (proposal && proposal->spi == spi && proposal->protocol_id == prot_id)
 254       return c;
 255   }
 256
 257   return 0;
 258 }
 259
 260 void
 261 ikev2_sa_free_proposal_vector (ikev2_sa_proposal_t ** v)
 262 {
 263   ikev2_sa_proposal_t *p;
 264   ikev2_sa_transform_t *t;
 265
 266   if (!*v)
 267     return;
 268
 269   vec_foreach (p, *v)
 270   {
 271     vec_foreach (t, p->transforms)
 272     {
 273       vec_free (t->attrs);
 274     }
 275     vec_free (p->transforms);
 276   }
 277   vec_free (*v);
 278 }
 279
 280 static void
 281 ikev2_sa_free_child_sa (ikev2_child_sa_t * c)
 282 {
 283   ikev2_sa_free_proposal_vector (&c->r_proposals);
 284   ikev2_sa_free_proposal_vector (&c->i_proposals);
 285   vec_free (c->sk_ai);
 286   vec_free (c->sk_ar);
 287   vec_free (c->sk_ei);
 288   vec_free (c->sk_er);
 289   vec_free (c->tsi);
 290   vec_free (c->tsr);
 291 }
 292
 293 static void
 294 ikev2_sa_free_all_child_sa (ikev2_child_sa_t ** childs)
 295 {
 296   ikev2_child_sa_t *c;
 297   vec_foreach (c, *childs) ikev2_sa_free_child_sa (c);
 298
 299   vec_free (*childs);
 300 }
 301
 302 static void
 303 ikev2_sa_del_child_sa (ikev2_sa_t * sa, ikev2_child_sa_t * child)
 304 {
 305   ikev2_sa_free_child_sa (child);
 306   vec_del1 (sa->childs, child - sa->childs);
 307 }
 308
 309 static void
 310 ikev2_sa_free_all_vec (ikev2_sa_t * sa)
 311 {
 312   vec_free (sa->i_nonce);
 313   vec_free (sa->r_nonce);
 314
 315   vec_free (sa->dh_shared_key);
 316   vec_free (sa->dh_private_key);
 317   vec_free (sa->i_dh_data);
 318   vec_free (sa->r_dh_data);
 319
 320   ikev2_sa_free_proposal_vector (&sa->r_proposals);
 321   ikev2_sa_free_proposal_vector (&sa->i_proposals);
 322
 323   vec_free (sa->sk_d);
 324   vec_free (sa->sk_ai);
 325   vec_free (sa->sk_ar);
 326   vec_free (sa->sk_ei);
 327   vec_free (sa->sk_er);
 328   vec_free (sa->sk_pi);
 329   vec_free (sa->sk_pr);
 330
 331   vec_free (sa->i_id.data);
 332   vec_free (sa->r_id.data);
 333
 334   vec_free (sa->i_auth.data);
 335   if (sa->i_auth.key)
 336     EVP_PKEY_free (sa->i_auth.key);
 337   vec_free (sa->r_auth.data);
 338   if (sa->r_auth.key)
 339     EVP_PKEY_free (sa->r_auth.key);
 340
 341   vec_free (sa->del);
 342
 343   vec_free (sa->rekey);
 344
 345   vec_free (sa->last_sa_init_req_packet_data);
 346   vec_free (sa->last_sa_init_res_packet_data);
 347
 348   vec_free (sa->last_res_packet_data);
 349
 350   ikev2_sa_free_all_child_sa (&sa->childs);
 351 }
 352
 353 static void
 354 ikev2_delete_sa (ikev2_main_per_thread_data_t * ptd, ikev2_sa_t * sa)
 355 {
 356   uword *p;
 357
 358   ikev2_sa_free_all_vec (sa);
 359
 360   p = hash_get (ptd->sa_by_rspi, sa->rspi);
 361   if (p)
 362     {
 363       hash_unset (ptd->sa_by_rspi, sa->rspi);
 364       pool_put (ptd->sas, sa);
 365     }
 366 }
 367
 368 static ikev2_generate_sa_error_t
 369 ikev2_generate_sa_init_data (ikev2_sa_t * sa)
 370 {
 371   ikev2_sa_transform_t *t = 0, *t2;
 372   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
 373
 374   if (sa->dh_group == IKEV2_TRANSFORM_DH_TYPE_NONE)
 375     return IKEV2_GENERATE_SA_INIT_ERR_NO_DH;
 376
 377   /* check if received DH group is on our list of supported groups */
 378   vec_foreach (t2, km->supported_transforms)
 379   {
 380     if (t2->type == IKEV2_TRANSFORM_TYPE_DH && sa->dh_group == t2->dh_type)
 381       {
 382         t = t2;
 383         break;
 384       }
 385   }
 386
 387   if (!t)
 388     {
 389       sa->dh_group = IKEV2_TRANSFORM_DH_TYPE_NONE;
 390       return IKEV2_GENERATE_SA_INIT_ERR_UNSUPPORTED_DH;
 391     }
 392
 393   if (sa->is_initiator)
 394     {
 395       /* generate rspi */
 396       RAND_bytes ((u8 *) & sa->ispi, 8);
 397
 398       /* generate nonce */
 399       sa->i_nonce = vec_new (u8, IKEV2_NONCE_SIZE);
 400       RAND_bytes ((u8 *) sa->i_nonce, IKEV2_NONCE_SIZE);
 401     }
 402   else
 403     {
 404       /* generate rspi */
 405       RAND_bytes ((u8 *) & sa->rspi, 8);
 406
 407       /* generate nonce */
 408       sa->r_nonce = vec_new (u8, vec_len (sa->i_nonce));
 409       RAND_bytes ((u8 *) sa->r_nonce, vec_len (sa->i_nonce));
 410     }
 411
 412   /* generate dh keys */
 413   ikev2_generate_dh (sa, t);
 414
 415   return IKEV2_GENERATE_SA_INIT_OK;
 416 }
 417
 418 static void
 419 ikev2_complete_sa_data (ikev2_sa_t * sa, ikev2_sa_t * sai)
 420 {
 421   ikev2_sa_transform_t *t = 0, *t2;
 422   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
 423
 424   /*move some data to the new SA */
 425 #define _(A) ({void* __tmp__ = (A); (A) = 0; __tmp__;})
 426   sa->i_nonce = _(sai->i_nonce);
 427   sa->i_dh_data = _(sai->i_dh_data);
 428   sa->dh_private_key = _(sai->dh_private_key);
 429   ip_address_copy (&sa->iaddr, &sai->iaddr);
 430   ip_address_copy (&sa->raddr, &sai->raddr);
 431   sa->is_initiator = sai->is_initiator;
 432   sa->i_id.type = sai->i_id.type;
 433   sa->r_id.type = sai->r_id.type;
 434   sa->profile_index = sai->profile_index;
 435   sa->tun_itf = sai->tun_itf;
 436   sa->is_tun_itf_set = sai->is_tun_itf_set;
 437   if (sai->natt_state == IKEV2_NATT_DISABLED)
 438     sa->natt_state = IKEV2_NATT_DISABLED;
 439   sa->i_id.data = _(sai->i_id.data);
 440   sa->r_id.data = _(sai->r_id.data);
 441   sa->i_auth.method = sai->i_auth.method;
 442   sa->i_auth.hex = sai->i_auth.hex;
 443   sa->i_auth.data = _(sai->i_auth.data);
 444   sa->i_auth.key = _(sai->i_auth.key);
 445   sa->last_sa_init_req_packet_data = _(sai->last_sa_init_req_packet_data);
 446   sa->last_init_msg_id = sai->last_init_msg_id;
 447   sa->childs = _(sai->childs);
 448   sa->udp_encap = sai->udp_encap;
 449   sa->ipsec_over_udp_port = sai->ipsec_over_udp_port;
 450   sa->dst_port = sai->dst_port;
 451   sa->sw_if_index = sai->sw_if_index;
 452 #undef _
 453
 454
 455   if (sa->dh_group == IKEV2_TRANSFORM_DH_TYPE_NONE)
 456     {
 457       return;
 458     }
 459
 460   /* check if received DH group is on our list of supported groups */
 461   vec_foreach (t2, km->supported_transforms)
 462   {
 463     if (t2->type == IKEV2_TRANSFORM_TYPE_DH && sa->dh_group == t2->dh_type)
 464       {
 465         t = t2;
 466         break;
 467       }
 468   }
 469
 470   if (!t)
 471     {
 472       sa->dh_group = IKEV2_TRANSFORM_DH_TYPE_NONE;
 473       return;
 474     }
 475
 476
 477   /* generate dh keys */
 478   ikev2_complete_dh (sa, t);
 479
 480 }
 481
 482 static void
 483 ikev2_calc_keys (ikev2_sa_t * sa)
 484 {
 485   u8 *tmp;
 486   /* calculate SKEYSEED = prf(Ni | Nr, g^ir) */
 487   u8 *skeyseed = 0;
 488   u8 *s = 0;
 489   u16 integ_key_len = 0, salt_len = 0;
 490   ikev2_sa_transform_t *tr_encr, *tr_prf, *tr_integ;
 491   tr_encr =
 492     ikev2_sa_get_td_for_type (sa->r_proposals, IKEV2_TRANSFORM_TYPE_ENCR);
 493   tr_prf =
 494     ikev2_sa_get_td_for_type (sa->r_proposals, IKEV2_TRANSFORM_TYPE_PRF);
 495   tr_integ =
 496     ikev2_sa_get_td_for_type (sa->r_proposals, IKEV2_TRANSFORM_TYPE_INTEG);
 497
 498   if (tr_integ)
 499     integ_key_len = tr_integ->key_len;
 500   else
 501     salt_len = sizeof (u32);
 502
 503   vec_append (s, sa->i_nonce);
 504   vec_append (s, sa->r_nonce);
 505   skeyseed = ikev2_calc_prf (tr_prf, s, sa->dh_shared_key);
 506
 507   /* Calculate S = Ni | Nr | SPIi | SPIr */
 508   u64 *spi;
 509   vec_add2 (s, tmp, 2 * sizeof (*spi));
 510   spi = (u64 *) tmp;
 511   spi[0] = clib_host_to_net_u64 (sa->ispi);
 512   spi[1] = clib_host_to_net_u64 (sa->rspi);
 513
 514   /* calculate PRFplus */
 515   u8 *keymat;
 516   int len = tr_prf->key_trunc + /* SK_d */
 517     integ_key_len * 2 +         /* SK_ai, SK_ar */
 518     tr_encr->key_len * 2 +      /* SK_ei, SK_er */
 519     tr_prf->key_len * 2 +       /* SK_pi, SK_pr */
 520     salt_len * 2;
 521
 522   keymat = ikev2_calc_prfplus (tr_prf, skeyseed, s, len);
 523   vec_free (skeyseed);
 524   vec_free (s);
 525
 526   int pos = 0;
 527
 528   /* SK_d */
 529   sa->sk_d = vec_new (u8, tr_prf->key_trunc);
 530   clib_memcpy_fast (sa->sk_d, keymat + pos, tr_prf->key_trunc);
 531   pos += tr_prf->key_trunc;
 532
 533   if (integ_key_len)
 534     {
 535       /* SK_ai */
 536       sa->sk_ai = vec_new (u8, integ_key_len);
 537       clib_memcpy_fast (sa->sk_ai, keymat + pos, integ_key_len);
 538       pos += integ_key_len;
 539
 540       /* SK_ar */
 541       sa->sk_ar = vec_new (u8, integ_key_len);
 542       clib_memcpy_fast (sa->sk_ar, keymat + pos, integ_key_len);
 543       pos += integ_key_len;
 544     }
 545
 546   /* SK_ei */
 547   sa->sk_ei = vec_new (u8, tr_encr->key_len + salt_len);
 548   clib_memcpy_fast (sa->sk_ei, keymat + pos, tr_encr->key_len + salt_len);
 549   pos += tr_encr->key_len + salt_len;
 550
 551   /* SK_er */
 552   sa->sk_er = vec_new (u8, tr_encr->key_len + salt_len);
 553   clib_memcpy_fast (sa->sk_er, keymat + pos, tr_encr->key_len + salt_len);
 554   pos += tr_encr->key_len + salt_len;
 555
 556   /* SK_pi */
 557   sa->sk_pi = vec_new (u8, tr_prf->key_len);
 558   clib_memcpy_fast (sa->sk_pi, keymat + pos, tr_prf->key_len);
 559   pos += tr_prf->key_len;
 560
 561   /* SK_pr */
 562   sa->sk_pr = vec_new (u8, tr_prf->key_len);
 563   clib_memcpy_fast (sa->sk_pr, keymat + pos, tr_prf->key_len);
 564   pos += tr_prf->key_len;
 565
 566   vec_free (keymat);
 567   sa->keys_generated = 1;
 568 }
 569
 570 static void
 571 ikev2_calc_child_keys (ikev2_sa_t *sa, ikev2_child_sa_t *child, u8 kex)
 572 {
 573   u8 *s = 0;
 574   u16 integ_key_len = 0;
 575   u8 salt_len = 0;
 576
 577   ikev2_sa_transform_t *tr_prf, *ctr_encr, *ctr_integ;
 578   tr_prf =
 579     ikev2_sa_get_td_for_type (sa->r_proposals, IKEV2_TRANSFORM_TYPE_PRF);
 580   ctr_encr =
 581     ikev2_sa_get_td_for_type (child->r_proposals, IKEV2_TRANSFORM_TYPE_ENCR);
 582   ctr_integ =
 583     ikev2_sa_get_td_for_type (child->r_proposals, IKEV2_TRANSFORM_TYPE_INTEG);
 584
 585   if (ctr_integ)
 586     integ_key_len = ctr_integ->key_len;
 587   else
 588     salt_len = sizeof (u32);
 589
 590   if (kex)
 591     vec_append (s, sa->dh_shared_key);
 592   vec_append (s, sa->i_nonce);
 593   vec_append (s, sa->r_nonce);
 594   /* calculate PRFplus */
 595   u8 *keymat;
 596   int len = ctr_encr->key_len * 2 + integ_key_len * 2 + salt_len * 2;
 597
 598   keymat = ikev2_calc_prfplus (tr_prf, sa->sk_d, s, len);
 599
 600   int pos = 0;
 601
 602   /* SK_ei */
 603   child->sk_ei = vec_new (u8, ctr_encr->key_len);
 604   clib_memcpy_fast (child->sk_ei, keymat + pos, ctr_encr->key_len);
 605   pos += ctr_encr->key_len;
 606
 607   if (ctr_integ)
 608     {
 609       /* SK_ai */
 610       child->sk_ai = vec_new (u8, ctr_integ->key_len);
 611       clib_memcpy_fast (child->sk_ai, keymat + pos, ctr_integ->key_len);
 612       pos += ctr_integ->key_len;
 613     }
 614   else
 615     {
 616       clib_memcpy (&child->salt_ei, keymat + pos, salt_len);
 617       pos += salt_len;
 618     }
 619
 620   /* SK_er */
 621   child->sk_er = vec_new (u8, ctr_encr->key_len);
 622   clib_memcpy_fast (child->sk_er, keymat + pos, ctr_encr->key_len);
 623   pos += ctr_encr->key_len;
 624
 625   if (ctr_integ)
 626     {
 627       /* SK_ar */
 628       child->sk_ar = vec_new (u8, integ_key_len);
 629       clib_memcpy_fast (child->sk_ar, keymat + pos, integ_key_len);
 630       pos += integ_key_len;
 631     }
 632   else
 633     {
 634       clib_memcpy (&child->salt_er, keymat + pos, salt_len);
 635       pos += salt_len;
 636     }
 637
 638   ASSERT (pos == len);
 639
 640   vec_free (keymat);
 641 }
 642
 643 static u8 *
 644 ikev2_compute_nat_sha1 (u64 ispi, u64 rspi, ip_address_t *ia, u16 port)
 645 {
 646   const u32 max_buf_size =
 647     sizeof (ispi) + sizeof (rspi) + sizeof (ip6_address_t) + sizeof (u16);
 648   u8 buf[max_buf_size];
 649   u8 *res = vec_new (u8, 20);
 650
 651   clib_memcpy_fast (&buf[0], &ispi, sizeof (ispi));
 652   clib_memcpy_fast (&buf[8], &rspi, sizeof (rspi));
 653   clib_memcpy_fast (&buf[8 + 8], ip_addr_bytes (ia), ip_address_size (ia));
 654   clib_memcpy_fast (&buf[8 + 8 + ip_address_size (ia)], &port, sizeof (port));
 655   SHA1 (buf, 2 * sizeof (ispi) + sizeof (port) + ip_address_size (ia), res);
 656   return res;
 657 }
 658
 659 static int
 660 ikev2_parse_ke_payload (const void *p, u32 rlen, ikev2_sa_t * sa,
 661                         u8 ** ke_data)
 662 {
 663   const ike_ke_payload_header_t *ke = p;
 664   u16 plen = clib_net_to_host_u16 (ke->length);
 665   ASSERT (plen >= sizeof (*ke) && plen <= rlen);
 666   if (sizeof (*ke) > rlen)
 667     {
 668       ikev2_elog_error ("KE: packet too small");
 669       return 0;
 670     }
 671
 672   sa->dh_group = clib_net_to_host_u16 (ke->dh_group);
 673   vec_reset_length (ke_data[0]);
 674   vec_add (ke_data[0], ke->payload, plen - sizeof (*ke));
 675   return 1;
 676 }
 677
 678 static int
 679 ikev2_parse_nonce_payload (const void *p, u32 rlen, const u8 **nonce)
 680 {
 681   const ike_payload_header_t *ikep = p;
 682   u16 plen = clib_net_to_host_u16 (ikep->length);
 683   ASSERT (plen >= sizeof (*ikep) && plen <= rlen);
 684   int len = plen - sizeof (*ikep);
 685   ASSERT (len >= 16 && len <= 256);
 686   if (PREDICT_FALSE (len < 16 || len > 256))
 687     {
 688       ikev2_elog_error ("NONCE: bad size");
 689       return 0;
 690     }
 691   *nonce = ikep->payload;
 692   return len;
 693 }
 694
 695 static int
 696 ikev2_check_payload_length (const ike_payload_header_t * ikep, int rlen,
 697                             u16 * plen)
 698 {
 699   if (sizeof (*ikep) > rlen)
 700     {
 701       ikev2_elog_error ("payload: packet too small");
 702       return 0;
 703     }
 704   *plen = clib_net_to_host_u16 (ikep->length);
 705   if (*plen < sizeof (*ikep) || *plen > rlen)
 706     {
 707       ikev2_elog_error ("payload: bad size");
 708       return 0;
 709     }
 710   return 1;
 711 }
 712
 713 static int
 714 ikev2_process_sa_init_req (vlib_main_t *vm, ikev2_sa_t *sa, ike_header_t *ike,
 715                            udp_header_t *udp, u32 len, u32 sw_if_index)
 716 {
 717   int p = 0;
 718   u8 payload = ike->nextpayload;
 719   ike_payload_header_t *ikep;
 720   u16 plen;
 721
 722   ikev2_elog_exchange ("ispi %lx rspi %lx IKE_INIT request received "
 723                        "from ", clib_net_to_host_u64 (ike->ispi),
 724                        clib_net_to_host_u64 (ike->rspi),
 725                        ip_addr_v4 (&sa->iaddr).as_u32,
 726                        ip_addr_version (&sa->iaddr) == AF_IP4);
 727
 728   sa->ispi = clib_net_to_host_u64 (ike->ispi);
 729   sa->sw_if_index = sw_if_index;
 730
 731   /* store whole IKE payload - needed for PSK auth */
 732   vec_reset_length (sa->last_sa_init_req_packet_data);
 733   vec_add (sa->last_sa_init_req_packet_data, ike, len);
 734
 735   if (len < sizeof (*ike))
 736     {
 737       ikev2_elog_error ("IKE_INIT request too small");
 738       return 0;
 739     }
 740
 741   len -= sizeof (*ike);
 742   while (p < len && payload != IKEV2_PAYLOAD_NONE)
 743     {
 744       ikep = (ike_payload_header_t *) & ike->payload[p];
 745       int current_length = len - p;
 746       if (!ikev2_check_payload_length (ikep, current_length, &plen))
 747         return 0;
 748
 749       if (payload == IKEV2_PAYLOAD_SA)
 750         {
 751           ikev2_sa_free_proposal_vector (&sa->i_proposals);
 752           sa->i_proposals = ikev2_parse_sa_payload (ikep, current_length);
 753         }
 754       else if (payload == IKEV2_PAYLOAD_KE)
 755         {
 756           if (!ikev2_parse_ke_payload (ikep, current_length, sa,
 757                                        &sa->i_dh_data))
 758             return 0;
 759         }
 760       else if (payload == IKEV2_PAYLOAD_NONCE)
 761         {
 762           const u8 *nonce;
 763           int nonce_len;
 764           vec_reset_length (sa->i_nonce);
 765           if ((nonce_len = ikev2_parse_nonce_payload (ikep, current_length,
 766                                                       &nonce)) <= 0)
 767             return 0;
 768           vec_add (sa->i_nonce, nonce, nonce_len);
 769         }
 770       else if (payload == IKEV2_PAYLOAD_NOTIFY)
 771         {
 772           ikev2_notify_t *n =
 773             ikev2_parse_notify_payload (ikep, current_length);
 774           if (n->msg_type == IKEV2_NOTIFY_MSG_NAT_DETECTION_SOURCE_IP)
 775             {
 776               u8 *src_sha = ikev2_compute_nat_sha1 (ike->ispi, 0, &sa->iaddr,
 777                                                     udp->src_port);
 778               if (clib_memcmp (src_sha, n->data, vec_len (src_sha)))
 779                 {
 780                   if (sa->natt_state == IKEV2_NATT_ENABLED)
 781                     sa->natt_state = IKEV2_NATT_ACTIVE;
 782                   ikev2_elog_uint (IKEV2_LOG_DEBUG, "ispi %lx initiator"
 783                                    " behind NAT", sa->ispi);
 784                 }
 785               vec_free (src_sha);
 786             }
 787           else if (n->msg_type ==
 788                    IKEV2_NOTIFY_MSG_NAT_DETECTION_DESTINATION_IP)
 789             {
 790               u8 *dst_sha = ikev2_compute_nat_sha1 (ike->ispi, 0, &sa->raddr,
 791                                                     udp->dst_port);
 792               if (clib_memcmp (dst_sha, n->data, vec_len (dst_sha)))
 793                 {
 794                   if (sa->natt_state == IKEV2_NATT_ENABLED)
 795                     sa->natt_state = IKEV2_NATT_ACTIVE;
 796                   ikev2_elog_uint (IKEV2_LOG_DEBUG, "ispi %lx responder"
 797                                    " (self) behind NAT", sa->ispi);
 798                 }
 799               vec_free (dst_sha);
 800             }
 801           vec_free (n);
 802         }
 803       else if (payload == IKEV2_PAYLOAD_VENDOR)
 804         {
 805           ikev2_parse_vendor_payload (ikep);
 806         }
 807       else
 808         {
 809           ikev2_elog_uint (IKEV2_LOG_ERROR, "Unknown payload! type=%d",
 810                            payload);
 811           if (ikep->flags & IKEV2_PAYLOAD_FLAG_CRITICAL)
 812             {
 813               ikev2_set_state (sa, IKEV2_STATE_NOTIFY_AND_DELETE);
 814               sa->unsupported_cp = payload;
 815               return 0;
 816             }
 817         }
 818
 819       payload = ikep->nextpayload;
 820       p += plen;
 821     }
 822
 823   ikev2_set_state (sa, IKEV2_STATE_SA_INIT);
 824   return 1;
 825 }
 826
 827 static void
 828 ikev2_process_sa_init_resp (vlib_main_t * vm,
 829                             ikev2_sa_t * sa, ike_header_t * ike,
 830                             udp_header_t * udp, u32 len)
 831 {
 832   int p = 0;
 833   u8 payload = ike->nextpayload;
 834   ike_payload_header_t *ikep;
 835   u16 plen;
 836
 837   sa->ispi = clib_net_to_host_u64 (ike->ispi);
 838   sa->rspi = clib_net_to_host_u64 (ike->rspi);
 839
 840   ikev2_elog_exchange ("ispi %lx rspi %lx IKE_INIT response received "
 841                        "from ", sa->ispi, sa->rspi,
 842                        ip_addr_v4 (&sa->raddr).as_u32,
 843                        ip_addr_version (&sa->raddr) == AF_IP4);
 844
 845   /* store whole IKE payload - needed for PSK auth */
 846   vec_reset_length (sa->last_sa_init_res_packet_data);
 847   vec_add (sa->last_sa_init_res_packet_data, ike, len);
 848
 849   if (sizeof (*ike) > len)
 850     {
 851       ikev2_elog_error ("IKE_INIT response too small");
 852       return;
 853     }
 854
 855   len -= sizeof (*ike);
 856   while (p < len && payload != IKEV2_PAYLOAD_NONE)
 857     {
 858       int current_length = len - p;
 859       ikep = (ike_payload_header_t *) & ike->payload[p];
 860       if (!ikev2_check_payload_length (ikep, current_length, &plen))
 861         return;
 862
 863       if (payload == IKEV2_PAYLOAD_SA)
 864         {
 865           ikev2_sa_free_proposal_vector (&sa->r_proposals);
 866           sa->r_proposals = ikev2_parse_sa_payload (ikep, current_length);
 867           if (sa->r_proposals)
 868             {
 869               ikev2_set_state (sa, IKEV2_STATE_SA_INIT);
 870               ike->msgid =
 871                 clib_host_to_net_u32 (clib_net_to_host_u32 (ike->msgid) + 1);
 872             }
 873         }
 874       else if (payload == IKEV2_PAYLOAD_KE)
 875         {
 876           if (!ikev2_parse_ke_payload (ikep, current_length, sa,
 877                                        &sa->r_dh_data))
 878             return;
 879         }
 880       else if (payload == IKEV2_PAYLOAD_NONCE)
 881         {
 882           const u8 *nonce;
 883           int nonce_len;
 884           vec_reset_length (sa->r_nonce);
 885           if ((nonce_len = ikev2_parse_nonce_payload (ikep, current_length,
 886                                                       &nonce)) <= 0)
 887             return;
 888           vec_add (sa->r_nonce, nonce, nonce_len);
 889         }
 890       else if (payload == IKEV2_PAYLOAD_NOTIFY)
 891         {
 892           ikev2_notify_t *n =
 893             ikev2_parse_notify_payload (ikep, current_length);
 894           if (n->msg_type == IKEV2_NOTIFY_MSG_NAT_DETECTION_SOURCE_IP)
 895             {
 896               u8 *src_sha = ikev2_compute_nat_sha1 (ike->ispi, ike->rspi,
 897                                                     &sa->raddr,
 898                                                     udp->src_port);
 899               if (clib_memcmp (src_sha, n->data, vec_len (src_sha)))
 900                 {
 901                   ikev2_elog_uint (IKEV2_LOG_DEBUG, "ispi %lx responder"
 902                                    " behind NAT, unsupported", sa->ispi);
 903                 }
 904               vec_free (src_sha);
 905             }
 906           else if (n->msg_type ==
 907                    IKEV2_NOTIFY_MSG_NAT_DETECTION_DESTINATION_IP)
 908             {
 909               u8 *dst_sha = ikev2_compute_nat_sha1 (ike->ispi, ike->rspi,
 910                                                     &sa->iaddr,
 911                                                     udp->dst_port);
 912               if (clib_memcmp (dst_sha, n->data, vec_len (dst_sha)))
 913                 {
 914                   if (sa->natt_state == IKEV2_NATT_ENABLED)
 915                     sa->natt_state = IKEV2_NATT_ACTIVE;
 916                   ikev2_elog_uint (IKEV2_LOG_DEBUG, "ispi %lx initiator"
 917                                    " (self) behind NAT", sa->ispi);
 918                 }
 919               vec_free (dst_sha);
 920             }
 921           vec_free (n);
 922         }
 923       else if (payload == IKEV2_PAYLOAD_VENDOR)
 924         {
 925           ikev2_parse_vendor_payload (ikep);
 926         }
 927       else
 928         {
 929           ikev2_elog_uint (IKEV2_LOG_ERROR, "Unknown payload! type=%d",
 930                            payload);
 931           if (ikep->flags & IKEV2_PAYLOAD_FLAG_CRITICAL)
 932             {
 933               ikev2_set_state (sa, IKEV2_STATE_NOTIFY_AND_DELETE);
 934               sa->unsupported_cp = payload;
 935               return;
 936             }
 937         }
 938
 939       payload = ikep->nextpayload;
 940       p += plen;
 941     }
 942 }
 943
 944 static u8 *
 945 ikev2_decrypt_sk_payload (ikev2_sa_t * sa, ike_header_t * ike,
 946                           u8 * payload, u32 rlen, u32 * out_len)
 947 {
 948   ikev2_main_per_thread_data_t *ptd = ikev2_get_per_thread_data ();
 949   int p = 0;
 950   u8 last_payload = 0, *hmac = 0, *plaintext = 0;
 951   ike_payload_header_t *ikep = 0;
 952   u16 plen = 0;
 953   u32 dlen = 0;
 954   ikev2_sa_transform_t *tr_integ;
 955   ikev2_sa_transform_t *tr_encr;
 956   tr_integ =
 957     ikev2_sa_get_td_for_type (sa->r_proposals, IKEV2_TRANSFORM_TYPE_INTEG);
 958   tr_encr =
 959     ikev2_sa_get_td_for_type (sa->r_proposals, IKEV2_TRANSFORM_TYPE_ENCR);
 960   int is_aead = tr_encr->encr_type == IKEV2_TRANSFORM_ENCR_TYPE_AES_GCM_16;
 961
 962   if (((!sa->sk_ar || !sa->sk_ai) && !is_aead) || (!sa->sk_ei || !sa->sk_er))
 963     return 0;
 964
 965   if (rlen <= sizeof (*ike))
 966     return 0;
 967
 968   int len = rlen - sizeof (*ike);
 969   while (p < len &&
 970          *payload != IKEV2_PAYLOAD_NONE && last_payload != IKEV2_PAYLOAD_SK)
 971     {
 972       ikep = (ike_payload_header_t *) & ike->payload[p];
 973       int current_length = len - p;
 974       if (!ikev2_check_payload_length (ikep, current_length, &plen))
 975         return 0;
 976
 977       if (*payload == IKEV2_PAYLOAD_SK)
 978         {
 979           last_payload = *payload;
 980         }
 981       else
 982         {
 983           ikev2_elog_uint (IKEV2_LOG_ERROR, "Unknown payload! type=%d",
 984                            *payload);
 985           if (ikep->flags & IKEV2_PAYLOAD_FLAG_CRITICAL)
 986             {
 987               sa->unsupported_cp = *payload;
 988               return 0;
 989             }
 990         }
 991
 992       *payload = ikep->nextpayload;
 993       p += plen;
 994     }
 995
 996   if (last_payload != IKEV2_PAYLOAD_SK)
 997     {
 998       ikev2_elog_error ("Last payload must be SK");
 999       return 0;
1000     }
1001
1002   if (is_aead)
1003     {
1004       if (plen < sizeof (*ikep) + IKEV2_GCM_ICV_SIZE)
1005         return 0;
1006
1007       plen -= sizeof (*ikep) + IKEV2_GCM_ICV_SIZE;
1008       u8 *aad = (u8 *) ike;
1009       u32 aad_len = ikep->payload - aad;
1010       u8 *tag = ikep->payload + plen;
1011
1012       int rc = ikev2_decrypt_aead_data (ptd, sa, tr_encr, ikep->payload,
1013                                         plen, aad, aad_len, tag, &dlen);
1014       if (rc)
1015         {
1016           *out_len = dlen;
1017           plaintext = ikep->payload + IKEV2_GCM_IV_SIZE;
1018         }
1019     }
1020   else
1021     {
1022       if (rlen < tr_integ->key_trunc)
1023         return 0;
1024
1025       hmac =
1026         ikev2_calc_integr (tr_integ, sa->is_initiator ? sa->sk_ar : sa->sk_ai,
1027                            (u8 *) ike, rlen - tr_integ->key_trunc);
1028
1029       if (plen < sizeof (*ikep) + tr_integ->key_trunc)
1030         return 0;
1031
1032       plen = plen - sizeof (*ikep) - tr_integ->key_trunc;
1033
1034       if (clib_memcmp (hmac, &ikep->payload[plen], tr_integ->key_trunc))
1035         {
1036           ikev2_elog_error ("message integrity check failed");
1037           vec_free (hmac);
1038           return 0;
1039         }
1040       vec_free (hmac);
1041
1042       int rc = ikev2_decrypt_data (ptd, sa, tr_encr, ikep->payload, plen,
1043                                    &dlen);
1044       if (rc)
1045         {
1046           *out_len = dlen;
1047           plaintext = ikep->payload + tr_encr->block_size;
1048         }
1049     }
1050
1051   return plaintext;
1052 }
1053
1054 static int
1055 ikev2_is_id_equal (const ikev2_id_t *i1, const ikev2_id_t *i2)
1056 {
1057   if (i1->type != i2->type)
1058     return 0;
1059
1060   if (vec_len (i1->data) != vec_len (i2->data))
1061     return 0;
1062
1063   if (clib_memcmp (i1->data, i2->data, vec_len (i1->data)))
1064     return 0;
1065
1066   return 1;
1067 }
1068
1069 static void
1070 ikev2_initial_contact_cleanup_internal (ikev2_main_per_thread_data_t * ptd,
1071                                         ikev2_sa_t * sa)
1072 {
1073   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
1074   ikev2_sa_t *tmp;
1075   u32 i, *delete = 0;
1076   ikev2_child_sa_t *c;
1077
1078   /* find old IKE SAs with the same authenticated identity */
1079   /* *INDENT-OFF* */
1080   pool_foreach (tmp, ptd->sas)  {
1081     if (!ikev2_is_id_equal (&tmp->i_id, &sa->i_id)
1082         || !ikev2_is_id_equal(&tmp->r_id, &sa->r_id))
1083       continue;
1084
1085     if (sa->rspi != tmp->rspi)
1086       vec_add1(delete, tmp - ptd->sas);
1087   }
1088   /* *INDENT-ON* */
1089
1090   for (i = 0; i < vec_len (delete); i++)
1091     {
1092       tmp = pool_elt_at_index (ptd->sas, delete[i]);
1093       vec_foreach (c, tmp->childs)
1094       {
1095         ikev2_delete_tunnel_interface (km->vnet_main, tmp, c);
1096       }
1097       ikev2_delete_sa (ptd, tmp);
1098     }
1099
1100   vec_free (delete);
1101   sa->initial_contact = 0;
1102 }
1103
1104 static void
1105 ikev2_initial_contact_cleanup (ikev2_main_per_thread_data_t * ptd,
1106                                ikev2_sa_t * sa)
1107 {
1108   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
1109
1110   if (!sa->initial_contact)
1111     return;
1112
1113   if (ptd)
1114     {
1115       ikev2_initial_contact_cleanup_internal (ptd, sa);
1116     }
1117   else
1118     {
1119       vec_foreach (ptd, km->per_thread_data)
1120         ikev2_initial_contact_cleanup_internal (ptd, sa);
1121     }
1122   sa->initial_contact = 0;
1123 }
1124
1125 static int
1126 ikev2_parse_id_payload (const void *p, u16 rlen, ikev2_id_t * sa_id)
1127 {
1128   const ike_id_payload_header_t *id = p;
1129   u16 plen = clib_net_to_host_u16 (id->length);
1130   if (plen < sizeof (*id) || plen > rlen)
1131     return 0;
1132
1133   sa_id->type = id->id_type;
1134   vec_reset_length (sa_id->data);
1135   vec_add (sa_id->data, id->payload, plen - sizeof (*id));
1136
1137   return 1;
1138 }
1139
1140 static int
1141 ikev2_parse_auth_payload (const void *p, u32 rlen, ikev2_auth_t * a)
1142 {
1143   const ike_auth_payload_header_t *ah = p;
1144   u16 plen = clib_net_to_host_u16 (ah->length);
1145
1146   a->method = ah->auth_method;
1147   vec_reset_length (a->data);
1148   vec_add (a->data, ah->payload, plen - sizeof (*ah));
1149   return 1;
1150 }
1151
1152 static int
1153 ikev2_process_auth_req (vlib_main_t * vm, ikev2_sa_t * sa,
1154                         ike_header_t * ike, u32 len)
1155 {
1156   int p = 0;
1157   ikev2_child_sa_t *first_child_sa;
1158   u8 payload = ike->nextpayload;
1159   u8 *plaintext = 0;
1160   ike_payload_header_t *ikep;
1161   u16 plen;
1162   u32 dlen = 0;
1163
1164   ikev2_elog_exchange ("ispi %lx rspi %lx EXCHANGE_IKE_AUTH received "
1165                        "from ", clib_host_to_net_u64 (ike->ispi),
1166                        clib_host_to_net_u64 (ike->rspi),
1167                        sa->is_initiator ?
1168                        ip_addr_v4 (&sa->raddr).as_u32 :
1169                        ip_addr_v4 (&sa->iaddr).as_u32,
1170                        ip_addr_version (&sa->raddr) == AF_IP4);
1171
1172   ikev2_calc_keys (sa);
1173
1174   plaintext = ikev2_decrypt_sk_payload (sa, ike, &payload, len, &dlen);
1175
1176   if (!plaintext)
1177     {
1178       if (sa->unsupported_cp)
1179         {
1180           ikev2_set_state (sa, IKEV2_STATE_NOTIFY_AND_DELETE);
1181           return 0;
1182         }
1183       goto malformed;
1184     }
1185
1186   /* select or create 1st child SA */
1187   if (sa->is_initiator)
1188     {
1189       first_child_sa = &sa->childs[0];
1190     }
1191   else
1192     {
1193       ikev2_sa_free_all_child_sa (&sa->childs);
1194       vec_add2 (sa->childs, first_child_sa, 1);
1195     }
1196
1197
1198   /* process encrypted payload */
1199   while (p < dlen && payload != IKEV2_PAYLOAD_NONE)
1200     {
1201       ikep = (ike_payload_header_t *) & plaintext[p];
1202       int current_length = dlen - p;
1203       if (!ikev2_check_payload_length (ikep, current_length, &plen))
1204         goto malformed;
1205
1206       if (payload == IKEV2_PAYLOAD_SA)  /* 33 */
1207         {
1208           if (sa->is_initiator)
1209             {
1210               ikev2_sa_free_proposal_vector (&first_child_sa->r_proposals);
1211               first_child_sa->r_proposals = ikev2_parse_sa_payload (ikep,
1212                                                                     current_length);
1213             }
1214           else
1215             {
1216               ikev2_sa_free_proposal_vector (&first_child_sa->i_proposals);
1217               first_child_sa->i_proposals = ikev2_parse_sa_payload (ikep,
1218                                                                     current_length);
1219             }
1220         }
1221       else if (payload == IKEV2_PAYLOAD_IDI)    /* 35 */
1222         {
1223           if (!ikev2_parse_id_payload (ikep, current_length, &sa->i_id))
1224             goto malformed;
1225         }
1226       else if (payload == IKEV2_PAYLOAD_IDR)    /* 36 */
1227         {
1228           if (!ikev2_parse_id_payload (ikep, current_length, &sa->r_id))
1229             goto malformed;
1230         }
1231       else if (payload == IKEV2_PAYLOAD_AUTH)   /* 39 */
1232         {
1233           if (sa->is_initiator)
1234             {
1235               if (!ikev2_parse_auth_payload (ikep, current_length,
1236                                              &sa->r_auth))
1237                 goto malformed;
1238             }
1239           else
1240             {
1241               if (!ikev2_parse_auth_payload (ikep, current_length,
1242                                              &sa->i_auth))
1243                 goto malformed;
1244             }
1245         }
1246       else if (payload == IKEV2_PAYLOAD_NOTIFY) /* 41 */
1247         {
1248           ikev2_notify_t *n =
1249             ikev2_parse_notify_payload (ikep, current_length);
1250           if (n->msg_type == IKEV2_NOTIFY_MSG_INITIAL_CONTACT)
1251             {
1252               sa->initial_contact = 1;
1253             }
1254           vec_free (n);
1255         }
1256       else if (payload == IKEV2_PAYLOAD_VENDOR) /* 43 */
1257         {
1258           ikev2_parse_vendor_payload (ikep);
1259         }
1260       else if (payload == IKEV2_PAYLOAD_TSI)    /* 44 */
1261         {
1262           vec_free (first_child_sa->tsi);
1263           first_child_sa->tsi = ikev2_parse_ts_payload (ikep, current_length);
1264         }
1265       else if (payload == IKEV2_PAYLOAD_TSR)    /* 45 */
1266         {
1267           vec_free (first_child_sa->tsr);
1268           first_child_sa->tsr = ikev2_parse_ts_payload (ikep, current_length);
1269         }
1270       else
1271         {
1272           ikev2_elog_uint (IKEV2_LOG_ERROR, "Unknown payload! type=%d",
1273                            payload);
1274
1275           if (ikep->flags & IKEV2_PAYLOAD_FLAG_CRITICAL)
1276             {
1277               ikev2_set_state (sa, IKEV2_STATE_NOTIFY_AND_DELETE);
1278               sa->unsupported_cp = payload;
1279               return 0;
1280             }
1281         }
1282
1283       payload = ikep->nextpayload;
1284       p += plen;
1285     }
1286
1287   return 1;
1288
1289 malformed:
1290   ikev2_set_state (sa, IKEV2_STATE_DELETED, ": malformed IKE_AUTH");
1291   return 0;
1292 }
1293
1294 static int
1295 ikev2_process_informational_req (vlib_main_t * vm,
1296                                  ikev2_sa_t * sa, ike_header_t * ike, u32 len)
1297 {
1298   int p = 0;
1299   u8 payload = ike->nextpayload;
1300   u8 *plaintext = 0;
1301   ike_payload_header_t *ikep;
1302   u32 dlen = 0;
1303   ikev2_notify_t *n = 0;
1304
1305   sa->liveness_retries = 0;
1306   ikev2_elog_exchange ("ispi %lx rspi %lx INFORMATIONAL received "
1307                        "from ", clib_host_to_net_u64 (ike->ispi),
1308                        clib_host_to_net_u64 (ike->rspi),
1309                        ip_addr_v4 (&sa->iaddr).as_u32,
1310                        ip_addr_version (&sa->iaddr) == AF_IP4);
1311
1312   plaintext = ikev2_decrypt_sk_payload (sa, ike, &payload, len, &dlen);
1313
1314   if (!plaintext)
1315     return 0;
1316
1317   /* process encrypted payload */
1318   p = 0;
1319   while (p < dlen && payload != IKEV2_PAYLOAD_NONE)
1320     {
1321       u32 current_length = dlen - p;
1322       if (p + sizeof (*ikep) > dlen)
1323         return 0;
1324
1325       ikep = (ike_payload_header_t *) & plaintext[p];
1326       u16 plen = clib_net_to_host_u16 (ikep->length);
1327
1328       if (plen < sizeof (*ikep) || plen > current_length)
1329         return 0;
1330
1331       if (payload == IKEV2_PAYLOAD_NOTIFY)      /* 41 */
1332         {
1333           n = ikev2_parse_notify_payload (ikep, current_length);
1334           if (!n)
1335             return 0;
1336           if (n->msg_type == IKEV2_NOTIFY_MSG_AUTHENTICATION_FAILED)
1337             ikev2_set_state (sa, IKEV2_STATE_AUTH_FAILED);
1338           vec_free (n);
1339         }
1340       else if (payload == IKEV2_PAYLOAD_DELETE) /* 42 */
1341         {
1342           sa->del = ikev2_parse_delete_payload (ikep, current_length);
1343         }
1344       else if (payload == IKEV2_PAYLOAD_VENDOR) /* 43 */
1345         {
1346           ikev2_parse_vendor_payload (ikep);
1347         }
1348       else
1349         {
1350           ikev2_elog_uint (IKEV2_LOG_ERROR, "Unknown payload! type=%d",
1351                            payload);
1352           if (ikep->flags & IKEV2_PAYLOAD_FLAG_CRITICAL)
1353             {
1354               sa->unsupported_cp = payload;
1355               return 0;
1356             }
1357         }
1358       payload = ikep->nextpayload;
1359       p += plen;
1360     }
1361   return 1;
1362 }
1363
1364 static int
1365 ikev2_process_create_child_sa_rekey (ikev2_sa_t *sa, ikev2_sa_t *sar,
1366                                      ikev2_rekey_t *rekey,
1367                                      ikev2_sa_proposal_t *proposal,
1368                                      ikev2_ts_t *tsi, ikev2_ts_t *tsr,
1369                                      const u8 *nonce, int nonce_len)
1370 {
1371   ikev2_sa_transform_t *tr;
1372
1373   rekey->i_proposal = proposal;
1374   rekey->r_proposal = ikev2_select_proposal (proposal, IKEV2_PROTOCOL_ESP);
1375
1376   if (sar->dh_group)
1377     {
1378       tr =
1379         ikev2_sa_get_td_for_type (rekey->r_proposal, IKEV2_TRANSFORM_TYPE_DH);
1380
1381       if (!tr || tr->dh_type != sar->dh_group)
1382         {
1383           rekey->notify_type = IKEV2_NOTIFY_MSG_INVALID_KE_PAYLOAD;
1384           ikev2_sa_free_proposal_vector (&rekey->r_proposal);
1385           return 0;
1386         }
1387
1388       vec_free (sa->dh_shared_key);
1389       vec_free (sa->dh_private_key);
1390       vec_free (sa->i_dh_data);
1391       vec_free (sa->r_dh_data);
1392
1393       sa->dh_group = sar->dh_group;
1394       sa->i_dh_data = sar->i_dh_data;
1395       sar->i_dh_data = 0;
1396
1397       ikev2_generate_dh (sa, tr);
1398       rekey->kex = 1;
1399     }
1400
1401   vec_reset_length (sa->i_nonce);
1402   vec_add (sa->i_nonce, nonce, nonce_len);
1403
1404   vec_validate (sa->r_nonce, nonce_len - 1);
1405   RAND_bytes ((u8 *) sa->r_nonce, nonce_len);
1406
1407   rekey->tsi = tsi;
1408   rekey->tsr = tsr;
1409
1410   return 1;
1411 }
1412
1413 static int
1414 ikev2_process_create_child_sa_req (vlib_main_t * vm,
1415                                    ikev2_sa_t * sa, ike_header_t * ike,
1416                                    u32 len)
1417 {
1418   int p = 0;
1419   u8 payload = ike->nextpayload;
1420   u8 *plaintext = 0;
1421   ikev2_rekey_t *rekey;
1422   ike_payload_header_t *ikep;
1423   ikev2_notify_t *n = 0;
1424   ikev2_ts_t *tsi = 0;
1425   ikev2_ts_t *tsr = 0;
1426   ikev2_sa_proposal_t *proposal = 0;
1427   ikev2_child_sa_t *child_sa;
1428   u32 dlen = 0, src;
1429   u16 plen;
1430   const u8 *nonce = 0;
1431   int nonce_len = 0;
1432   ikev2_sa_t sar;
1433
1434   clib_memset (&sar, 0, sizeof (sar));
1435
1436   if (sa->is_initiator)
1437     src = ip_addr_v4 (&sa->raddr).as_u32;
1438   else
1439     src = ip_addr_v4 (&sa->iaddr).as_u32;
1440
1441   ikev2_elog_exchange ("ispi %lx rspi %lx CREATE_CHILD_SA received from",
1442                        clib_host_to_net_u64 (ike->ispi),
1443                        clib_host_to_net_u64 (ike->rspi), src,
1444                        ip_addr_version (&sa->raddr) == AF_IP4);
1445
1446   plaintext = ikev2_decrypt_sk_payload (sa, ike, &payload, len, &dlen);
1447
1448   if (!plaintext)
1449     goto cleanup_and_exit;
1450
1451   /* process encrypted payload */
1452   p = 0;
1453   while (payload != IKEV2_PAYLOAD_NONE)
1454     {
1455       ikep = (ike_payload_header_t *) & plaintext[p];
1456       int current_length = dlen - p;
1457       if (!ikev2_check_payload_length (ikep, current_length, &plen))
1458         goto cleanup_and_exit;
1459
1460       if (payload == IKEV2_PAYLOAD_SA)
1461         {
1462           proposal = ikev2_parse_sa_payload (ikep, current_length);
1463         }
1464       else if (payload == IKEV2_PAYLOAD_KE)
1465         {
1466           if (!ikev2_parse_ke_payload (ikep, current_length, &sar,
1467                                        &sar.i_dh_data))
1468             goto cleanup_and_exit;
1469         }
1470       else if (payload == IKEV2_PAYLOAD_NOTIFY)
1471         {
1472           ikev2_notify_t *n0;
1473           n0 = ikev2_parse_notify_payload (ikep, current_length);
1474           if (n0->msg_type == IKEV2_NOTIFY_MSG_REKEY_SA)
1475             {
1476               vec_free (n);
1477               n = n0;
1478             }
1479           else
1480             vec_free (n0);
1481         }
1482       else if (payload == IKEV2_PAYLOAD_DELETE)
1483         {
1484           sa->del = ikev2_parse_delete_payload (ikep, current_length);
1485         }
1486       else if (payload == IKEV2_PAYLOAD_VENDOR)
1487         {
1488           ikev2_parse_vendor_payload (ikep);
1489         }
1490       else if (payload == IKEV2_PAYLOAD_NONCE)
1491         {
1492           nonce_len = ikev2_parse_nonce_payload (ikep, current_length, &nonce);
1493           if (nonce_len <= 0)
1494             goto cleanup_and_exit;
1495         }
1496       else if (payload == IKEV2_PAYLOAD_TSI)
1497         {
1498           tsi = ikev2_parse_ts_payload (ikep, current_length);
1499         }
1500       else if (payload == IKEV2_PAYLOAD_TSR)
1501         {
1502           tsr = ikev2_parse_ts_payload (ikep, current_length);
1503         }
1504       else
1505         {
1506           ikev2_elog_uint (IKEV2_LOG_ERROR, "Unknown payload! type=%d",
1507                            payload);
1508           if (ikep->flags & IKEV2_PAYLOAD_FLAG_CRITICAL)
1509             {
1510               sa->unsupported_cp = payload;
1511               goto cleanup_and_exit;
1512             }
1513         }
1514       payload = ikep->nextpayload;
1515       p += plen;
1516     }
1517
1518   if (!proposal || proposal->protocol_id != IKEV2_PROTOCOL_ESP || !nonce)
1519     goto cleanup_and_exit;
1520
1521   if (sa->is_initiator)
1522     {
1523       rekey = sa->rekey;
1524       if (vec_len (rekey) == 0)
1525         goto cleanup_and_exit;
1526       rekey->notify_type = 0;
1527       rekey->protocol_id = proposal->protocol_id;
1528       rekey->i_proposal =
1529         ikev2_select_proposal (proposal, IKEV2_PROTOCOL_ESP);
1530       rekey->i_proposal->spi = rekey->spi;
1531       rekey->r_proposal = proposal;
1532       rekey->tsi = tsi;
1533       rekey->tsr = tsr;
1534       /* update Nr */
1535       vec_reset_length (sa->r_nonce);
1536       vec_add (sa->r_nonce, nonce, nonce_len);
1537       child_sa = ikev2_sa_get_child (sa, rekey->ispi, IKEV2_PROTOCOL_ESP, 1);
1538       if (child_sa)
1539         {
1540           child_sa->rekey_retries = 0;
1541         }
1542     }
1543   else
1544     {
1545       if (n)
1546         {
1547           child_sa = ikev2_sa_get_child (sa, n->spi, n->protocol_id, 1);
1548           if (!child_sa)
1549             {
1550               ikev2_elog_uint (IKEV2_LOG_ERROR, "child SA spi %lx not found",
1551                                n->spi);
1552               goto cleanup_and_exit;
1553             }
1554           vec_add2 (sa->rekey, rekey, 1);
1555           rekey->notify_type = 0;
1556           rekey->kex = 0;
1557           rekey->protocol_id = n->protocol_id;
1558           rekey->spi = n->spi;
1559           if (sa->old_remote_id_present)
1560             {
1561               rekey->notify_type = IKEV2_NOTIFY_MSG_TEMPORARY_FAILURE;
1562               vec_free (proposal);
1563               vec_free (tsr);
1564               vec_free (tsi);
1565             }
1566           else if (!ikev2_process_create_child_sa_rekey (
1567                      sa, &sar, rekey, proposal, tsi, tsr, nonce, nonce_len))
1568             {
1569               vec_free (proposal);
1570               vec_free (tsr);
1571               vec_free (tsi);
1572             }
1573         }
1574       else
1575         {
1576           /* create new child SA */
1577           vec_add2 (sa->new_child, rekey, 1);
1578           rekey->notify_type = 0;
1579           rekey->kex = 0;
1580           if (!ikev2_process_create_child_sa_rekey (
1581                 sa, &sar, rekey, proposal, tsi, tsr, nonce, nonce_len))
1582             {
1583               vec_free (proposal);
1584               vec_free (tsr);
1585               vec_free (tsi);
1586             }
1587         }
1588     }
1589   vec_free (n);
1590   ikev2_sa_free_all_vec (&sar);
1591   return 1;
1592
1593 cleanup_and_exit:
1594   vec_free (n);
1595   vec_free (proposal);
1596   vec_free (tsr);
1597   vec_free (tsi);
1598   ikev2_sa_free_all_vec (&sar);
1599   return 0;
1600 }
1601
1602 static u8 *
1603 ikev2_sa_generate_authmsg (ikev2_sa_t * sa, int is_responder)
1604 {
1605   u8 *authmsg = 0;
1606   u8 *data;
1607   u8 *nonce;
1608   ikev2_id_t *id;
1609   u8 *key;
1610   u8 *packet_data;
1611   ikev2_sa_transform_t *tr_prf;
1612
1613   tr_prf =
1614     ikev2_sa_get_td_for_type (sa->r_proposals, IKEV2_TRANSFORM_TYPE_PRF);
1615
1616   if (is_responder)
1617     {
1618       id = &sa->r_id;
1619       key = sa->sk_pr;
1620       nonce = sa->i_nonce;
1621       packet_data = sa->last_sa_init_res_packet_data;
1622     }
1623   else
1624     {
1625       id = &sa->i_id;
1626       key = sa->sk_pi;
1627       nonce = sa->r_nonce;
1628       packet_data = sa->last_sa_init_req_packet_data;
1629     }
1630
1631   data = vec_new (u8, 4);
1632   data[0] = id->type;
1633   vec_append (data, id->data);
1634
1635   u8 *id_hash = ikev2_calc_prf (tr_prf, key, data);
1636   vec_append (authmsg, packet_data);
1637   vec_append (authmsg, nonce);
1638   vec_append (authmsg, id_hash);
1639   vec_free (id_hash);
1640   vec_free (data);
1641
1642   return authmsg;
1643 }
1644
1645 static int
1646 ikev2_match_profile (const ikev2_profile_t *p, const ikev2_id_t *id_loc,
1647                      const ikev2_id_t *id_rem, int is_initiator)
1648 {
1649   /* on the initiator, IDi is always present and must match
1650    * however on the responder, IDr (which is our local id) is optional */
1651   if ((is_initiator || id_loc->type != 0) &&
1652       !ikev2_is_id_equal (&p->loc_id, id_loc))
1653     return 0;
1654
1655   /* on the initiator, we might not have configured a specific remote id
1656    * however on the responder, the remote id should always be configured */
1657   if ((!is_initiator || p->rem_id.type != 0) &&
1658       !ikev2_is_id_equal (&p->rem_id, id_rem))
1659     return 0;
1660
1661   return 1;
1662 }
1663
1664 static int
1665 ikev2_ts_cmp (ikev2_ts_t * ts1, ikev2_ts_t * ts2)
1666 {
1667   if (ts1->ts_type == ts2->ts_type && ts1->protocol_id == ts2->protocol_id &&
1668       ts1->start_port == ts2->start_port && ts1->end_port == ts2->end_port &&
1669       !ip_address_cmp (&ts1->start_addr, &ts2->start_addr) &&
1670       !ip_address_cmp (&ts1->end_addr, &ts2->end_addr))
1671     return 1;
1672
1673   return 0;
1674 }
1675
1676 static void
1677 ikev2_sa_match_ts (ikev2_sa_t * sa)
1678 {
1679   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
1680   ikev2_profile_t *p;
1681   ikev2_ts_t *ts, *p_tsi, *p_tsr, *tsi = 0, *tsr = 0;
1682   ikev2_id_t *id_rem, *id_loc;
1683
1684   /* *INDENT-OFF* */
1685   pool_foreach (p, km->profiles)  {
1686
1687     if (sa->is_initiator)
1688       {
1689         p_tsi = &p->loc_ts;
1690         p_tsr = &p->rem_ts;
1691         id_rem = &sa->r_id;
1692         id_loc = &sa->i_id;
1693       }
1694     else
1695       {
1696         p_tsi = &p->rem_ts;
1697         p_tsr = &p->loc_ts;
1698         id_rem = &sa->i_id;
1699         id_loc = &sa->r_id;
1700       }
1701
1702     if (!ikev2_match_profile (p, id_loc, id_rem, sa->is_initiator))
1703       continue;
1704
1705     sa->profile_index = p - km->profiles;
1706
1707     vec_foreach(ts, sa->childs[0].tsi)
1708       {
1709         if (ikev2_ts_cmp(p_tsi, ts))
1710           {
1711             vec_add1 (tsi, ts[0]);
1712             break;
1713           }
1714       }
1715
1716     vec_foreach(ts, sa->childs[0].tsr)
1717       {
1718         if (ikev2_ts_cmp(p_tsr, ts))
1719           {
1720             vec_add1 (tsr, ts[0]);
1721             break;
1722           }
1723       }
1724
1725     break;
1726   }
1727   /* *INDENT-ON* */
1728
1729   if (tsi && tsr)
1730     {
1731       vec_free (sa->childs[0].tsi);
1732       vec_free (sa->childs[0].tsr);
1733       sa->childs[0].tsi = tsi;
1734       sa->childs[0].tsr = tsr;
1735     }
1736   else
1737     {
1738       vec_free (tsi);
1739       vec_free (tsr);
1740       ikev2_set_state (sa, IKEV2_STATE_TS_UNACCEPTABLE);
1741     }
1742 }
1743
1744 static ikev2_profile_t *
1745 ikev2_select_profile (ikev2_main_t *km, ikev2_sa_t *sa,
1746                       ikev2_sa_transform_t *tr_prf, u8 *key_pad)
1747 {
1748   ikev2_profile_t *ret = 0, *p;
1749   ikev2_id_t *id_rem, *id_loc;
1750   ikev2_auth_t *sa_auth;
1751   u8 *authmsg, *psk = 0, *auth = 0;
1752
1753   authmsg = ikev2_sa_generate_authmsg (sa, sa->is_initiator);
1754
1755   if (sa->is_initiator)
1756     {
1757       id_rem = &sa->r_id;
1758       id_loc = &sa->i_id;
1759       sa_auth = &sa->r_auth;
1760     }
1761   else
1762     {
1763       id_rem = &sa->i_id;
1764       id_loc = &sa->r_id;
1765       sa_auth = &sa->i_auth;
1766     }
1767
1768   pool_foreach (p, km->profiles)
1769     {
1770       if (!ikev2_match_profile (p, id_loc, id_rem, sa->is_initiator))
1771         continue;
1772
1773       if (sa_auth->method == IKEV2_AUTH_METHOD_SHARED_KEY_MIC)
1774         {
1775           if (!p->auth.data ||
1776               p->auth.method != IKEV2_AUTH_METHOD_SHARED_KEY_MIC)
1777             continue;
1778
1779           psk = ikev2_calc_prf (tr_prf, p->auth.data, key_pad);
1780           auth = ikev2_calc_prf (tr_prf, psk, authmsg);
1781
1782           if (!clib_memcmp (auth, sa_auth->data, vec_len (sa_auth->data)))
1783             {
1784               ikev2_set_state (sa, IKEV2_STATE_AUTHENTICATED);
1785               vec_free (auth);
1786               ret = p;
1787               break;
1788             }
1789           else
1790             {
1791               ikev2_elog_uint (IKEV2_LOG_ERROR,
1792                                "shared key mismatch! ispi %lx", sa->ispi);
1793             }
1794         }
1795       else if (sa_auth->method == IKEV2_AUTH_METHOD_RSA_SIG)
1796         {
1797           if (p->auth.method != IKEV2_AUTH_METHOD_RSA_SIG)
1798             continue;
1799
1800           if (ikev2_verify_sign (p->auth.key, sa_auth->data, authmsg) == 1)
1801             {
1802               ikev2_set_state (sa, IKEV2_STATE_AUTHENTICATED);
1803               ret = p;
1804               break;
1805             }
1806           else
1807             {
1808               ikev2_elog_uint (IKEV2_LOG_ERROR,
1809                                "cert verification failed! ispi %lx", sa->ispi);
1810             }
1811         }
1812     }
1813   vec_free (authmsg);
1814   return ret;
1815 }
1816
1817 static void
1818 ikev2_sa_auth (ikev2_sa_t *sa)
1819 {
1820   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
1821   ikev2_profile_t *sel_p = 0;
1822   ikev2_sa_transform_t *tr_prf;
1823   u8 *psk, *authmsg, *key_pad;
1824
1825   tr_prf =
1826     ikev2_sa_get_td_for_type (sa->r_proposals, IKEV2_TRANSFORM_TYPE_PRF);
1827
1828   /* only shared key and rsa signature */
1829   if (!(sa->i_auth.method == IKEV2_AUTH_METHOD_SHARED_KEY_MIC ||
1830         sa->i_auth.method == IKEV2_AUTH_METHOD_RSA_SIG))
1831     {
1832       ikev2_elog_uint (IKEV2_LOG_ERROR, "unsupported authentication method %u",
1833                        sa->i_auth.method);
1834       ikev2_set_state (sa, IKEV2_STATE_AUTH_FAILED);
1835       return;
1836     }
1837
1838   key_pad = format (0, "%s", IKEV2_KEY_PAD);
1839   sel_p = ikev2_select_profile (km, sa, tr_prf, key_pad);
1840
1841   if (sel_p)
1842     {
1843       ASSERT (sa->state == IKEV2_STATE_AUTHENTICATED);
1844       sa->udp_encap = sel_p->udp_encap;
1845       sa->ipsec_over_udp_port = sel_p->ipsec_over_udp_port;
1846
1847       if (!sa->is_initiator)
1848         {
1849           vec_free (sa->r_id.data);
1850           sa->r_id.data = vec_dup (sel_p->loc_id.data);
1851           sa->r_id.type = sel_p->loc_id.type;
1852           sa->i_id.data = vec_dup (sel_p->rem_id.data);
1853           sa->i_id.type = sel_p->rem_id.type;
1854
1855           /* generate our auth data */
1856           authmsg = ikev2_sa_generate_authmsg (sa, 1);
1857           if (sel_p->auth.method == IKEV2_AUTH_METHOD_SHARED_KEY_MIC)
1858             {
1859               vec_free (sa->r_auth.data);
1860               psk = ikev2_calc_prf (tr_prf, sel_p->auth.data, key_pad);
1861               sa->r_auth.data = ikev2_calc_prf (tr_prf, psk, authmsg);
1862               sa->r_auth.method = IKEV2_AUTH_METHOD_SHARED_KEY_MIC;
1863               vec_free (psk);
1864             }
1865           else if (sel_p->auth.method == IKEV2_AUTH_METHOD_RSA_SIG)
1866             {
1867               vec_free (sa->r_auth.data);
1868               sa->r_auth.data = ikev2_calc_sign (km->pkey, authmsg);
1869               sa->r_auth.method = IKEV2_AUTH_METHOD_RSA_SIG;
1870             }
1871           vec_free (authmsg);
1872
1873           /* select transforms for 1st child sa */
1874           ikev2_sa_free_proposal_vector (&sa->childs[0].r_proposals);
1875           sa->childs[0].r_proposals =
1876             ikev2_select_proposal (sa->childs[0].i_proposals,
1877                                    IKEV2_PROTOCOL_ESP);
1878
1879           if (~0 != sel_p->tun_itf)
1880             {
1881               sa->is_tun_itf_set = 1;
1882               sa->tun_itf = sel_p->tun_itf;
1883             }
1884         }
1885     }
1886   else
1887     {
1888       ikev2_elog_uint (IKEV2_LOG_ERROR, "authentication failed, no matching "
1889                        "profile found! ispi %lx", sa->ispi);
1890       ikev2_set_state (sa, IKEV2_STATE_AUTH_FAILED);
1891     }
1892   vec_free (key_pad);
1893 }
1894
1895 static void
1896 ikev2_sa_auth_init (ikev2_sa_t * sa)
1897 {
1898   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
1899   u8 *authmsg, *key_pad, *psk = 0;
1900   ikev2_sa_transform_t *tr_prf;
1901
1902   tr_prf =
1903     ikev2_sa_get_td_for_type (sa->r_proposals, IKEV2_TRANSFORM_TYPE_PRF);
1904
1905   /* only shared key and rsa signature */
1906   if (!(sa->i_auth.method == IKEV2_AUTH_METHOD_SHARED_KEY_MIC ||
1907         sa->i_auth.method == IKEV2_AUTH_METHOD_RSA_SIG))
1908     {
1909       ikev2_elog_uint (IKEV2_LOG_ERROR,
1910                        "unsupported authentication method %u",
1911                        sa->i_auth.method);
1912       ikev2_set_state (sa, IKEV2_STATE_AUTH_FAILED);
1913       return;
1914     }
1915
1916   authmsg = ikev2_sa_generate_authmsg (sa, 0);
1917
1918   if (sa->i_auth.method == IKEV2_AUTH_METHOD_SHARED_KEY_MIC)
1919     {
1920       key_pad = format (0, "%s", IKEV2_KEY_PAD);
1921       psk = ikev2_calc_prf (tr_prf, sa->i_auth.data, key_pad);
1922       vec_free (sa->i_auth.data);
1923       sa->i_auth.data = ikev2_calc_prf (tr_prf, psk, authmsg);
1924       sa->i_auth.method = IKEV2_AUTH_METHOD_SHARED_KEY_MIC;
1925       vec_free (psk);
1926       vec_free (key_pad);
1927     }
1928   else if (sa->i_auth.method == IKEV2_AUTH_METHOD_RSA_SIG)
1929     {
1930       vec_free (sa->i_auth.data);
1931       sa->i_auth.data = ikev2_calc_sign (km->pkey, authmsg);
1932       sa->i_auth.method = IKEV2_AUTH_METHOD_RSA_SIG;
1933     }
1934   vec_free (authmsg);
1935 }
1936
1937 static u32
1938 ikev2_mk_local_sa_id (u32 sai, u32 ci, u32 ti)
1939 {
1940   return (0x80000000 | (ti << 24) | (sai << 12) | ci);
1941 }
1942
1943 static u32
1944 ikev2_mk_remote_sa_id (u32 sai, u32 ci, u32 ti)
1945 {
1946   return (0xc0000000 | (ti << 24) | (sai << 12) | ci);
1947 }
1948
1949 typedef struct
1950 {
1951   u32 sw_if_index;
1952   u32 salt_local;
1953   u32 salt_remote;
1954   u32 local_sa_id;
1955   u32 remote_sa_id;
1956   ipsec_sa_flags_t flags;
1957   u32 local_spi;
1958   u32 remote_spi;
1959   ipsec_crypto_alg_t encr_type;
1960   ipsec_integ_alg_t integ_type;
1961   ip_address_t local_ip;
1962   ip_address_t remote_ip;
1963   ipsec_key_t loc_ckey, rem_ckey, loc_ikey, rem_ikey;
1964   u8 is_rekey;
1965   u32 old_remote_sa_id;
1966   u16 ipsec_over_udp_port;
1967   u16 src_port;
1968   u16 dst_port;
1969 } ikev2_add_ipsec_tunnel_args_t;
1970
1971 static void
1972 ikev2_add_tunnel_from_main (ikev2_add_ipsec_tunnel_args_t * a)
1973 {
1974   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
1975   u32 sw_if_index;
1976   int rv = 0;
1977   tunnel_t tun_in = {
1978     .t_flags = TUNNEL_FLAG_NONE,
1979     .t_encap_decap_flags = TUNNEL_ENCAP_DECAP_FLAG_NONE,
1980     .t_dscp = 0,
1981     .t_mode = TUNNEL_MODE_P2P,
1982     .t_table_id = 0,
1983     .t_hop_limit = 255,
1984     .t_src = a->remote_ip,
1985     .t_dst = a->local_ip,
1986   };
1987   tunnel_t tun_out = {
1988     .t_flags = TUNNEL_FLAG_NONE,
1989     .t_encap_decap_flags = TUNNEL_ENCAP_DECAP_FLAG_NONE,
1990     .t_dscp = 0,
1991     .t_mode = TUNNEL_MODE_P2P,
1992     .t_table_id = 0,
1993     .t_hop_limit = 255,
1994     .t_src = a->local_ip,
1995     .t_dst = a->remote_ip,
1996   };
1997
1998   if (~0 == a->sw_if_index)
1999     {
2000       /* no tunnel associated with the SA/profile - create a new one */
2001       rv = ipip_add_tunnel (IPIP_TRANSPORT_IP4, ~0, &ip_addr_46 (&a->local_ip),
2002                             &ip_addr_46 (&a->remote_ip), 0,
2003                             TUNNEL_ENCAP_DECAP_FLAG_NONE, IP_DSCP_CS0,
2004                             TUNNEL_MODE_P2P, &sw_if_index);
2005
2006       if (rv == VNET_API_ERROR_IF_ALREADY_EXISTS)
2007         {
2008           if (hash_get (km->sw_if_indices, sw_if_index))
2009             /* interface is managed by IKE; proceed with updating SAs */
2010             rv = 0;
2011         }
2012       hash_set1 (km->sw_if_indices, sw_if_index);
2013     }
2014   else
2015     {
2016       sw_if_index = a->sw_if_index;
2017       vnet_sw_interface_admin_up (vnet_get_main (), sw_if_index);
2018     }
2019
2020   if (rv)
2021     {
2022       ikev2_elog_uint (IKEV2_LOG_ERROR,
2023                        "installing ipip tunnel failed! local spi: %x",
2024                        a->local_spi);
2025       return;
2026     }
2027
2028   u32 *sas_in = NULL;
2029   vec_add1 (sas_in, a->remote_sa_id);
2030   if (a->is_rekey)
2031     {
2032       ipsec_tun_protect_del (sw_if_index, NULL);
2033
2034       /* replace local SA immediately */
2035       ipsec_sa_unlock_id (a->local_sa_id);
2036
2037       /* keep the old sa */
2038       vec_add1 (sas_in, a->old_remote_sa_id);
2039     }
2040
2041   rv = ipsec_sa_add_and_lock (a->local_sa_id, a->local_spi, IPSEC_PROTOCOL_ESP,
2042                               a->encr_type, &a->loc_ckey, a->integ_type,
2043                               &a->loc_ikey, a->flags, a->salt_local,
2044                               a->src_port, a->dst_port, &tun_out, NULL);
2045   if (rv)
2046     goto err0;
2047
2048   rv = ipsec_sa_add_and_lock (
2049     a->remote_sa_id, a->remote_spi, IPSEC_PROTOCOL_ESP, a->encr_type,
2050     &a->rem_ckey, a->integ_type, &a->rem_ikey,
2051     (a->flags | IPSEC_SA_FLAG_IS_INBOUND), a->salt_remote,
2052     a->ipsec_over_udp_port, a->ipsec_over_udp_port, &tun_in, NULL);
2053   if (rv)
2054     goto err1;
2055
2056   rv = ipsec_tun_protect_update (sw_if_index, NULL, a->local_sa_id, sas_in);
2057   if (rv)
2058     goto err2;
2059
2060   return;
2061
2062 err2:
2063   ipsec_sa_unlock_id (a->remote_sa_id);
2064 err1:
2065   ipsec_sa_unlock_id (a->local_sa_id);
2066 err0:
2067   vec_free (sas_in);
2068 }
2069
2070 static int
2071 ikev2_create_tunnel_interface (vlib_main_t *vm, ikev2_sa_t *sa,
2072                                ikev2_child_sa_t *child, u32 sa_index,
2073                                u32 child_index, u8 is_rekey, u8 kex)
2074 {
2075   u32 thread_index = vlib_get_thread_index ();
2076   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
2077   ipsec_crypto_alg_t encr_type;
2078   ipsec_integ_alg_t integ_type;
2079   ikev2_profile_t *p = 0;
2080   ikev2_sa_transform_t *tr;
2081   ikev2_sa_proposal_t *proposals;
2082   u8 is_aead = 0;
2083   ikev2_add_ipsec_tunnel_args_t a;
2084
2085   clib_memset (&a, 0, sizeof (a));
2086
2087   if (!child->r_proposals)
2088     {
2089       ikev2_set_state (sa, IKEV2_STATE_NO_PROPOSAL_CHOSEN);
2090       return 1;
2091     }
2092
2093   if (sa->is_initiator)
2094     {
2095       ip_address_copy (&a.local_ip, &sa->iaddr);
2096       ip_address_copy (&a.remote_ip, &sa->raddr);
2097       proposals = child->r_proposals;
2098       a.local_spi = child->r_proposals[0].spi;
2099       a.remote_spi = child->i_proposals[0].spi;
2100     }
2101   else
2102     {
2103       ip_address_copy (&a.local_ip, &sa->raddr);
2104       ip_address_copy (&a.remote_ip, &sa->iaddr);
2105       proposals = child->i_proposals;
2106       a.local_spi = child->i_proposals[0].spi;
2107       a.remote_spi = child->r_proposals[0].spi;
2108     }
2109
2110   a.flags = IPSEC_SA_FLAG_USE_ANTI_REPLAY;
2111   if (sa->udp_encap)
2112     {
2113       a.flags |= IPSEC_SA_FLAG_IS_TUNNEL;
2114       a.flags |= IPSEC_SA_FLAG_UDP_ENCAP;
2115     }
2116   if (ikev2_natt_active (sa))
2117     a.flags |= IPSEC_SA_FLAG_UDP_ENCAP;
2118   a.is_rekey = is_rekey;
2119
2120   tr = ikev2_sa_get_td_for_type (proposals, IKEV2_TRANSFORM_TYPE_ESN);
2121   if (tr && tr->esn_type)
2122     a.flags |= IPSEC_SA_FLAG_USE_ESN;
2123
2124   tr = ikev2_sa_get_td_for_type (proposals, IKEV2_TRANSFORM_TYPE_ENCR);
2125   if (tr)
2126     {
2127       if (tr->encr_type == IKEV2_TRANSFORM_ENCR_TYPE_AES_CBC && tr->key_len)
2128         {
2129           switch (tr->key_len)
2130             {
2131             case 16:
2132               encr_type = IPSEC_CRYPTO_ALG_AES_CBC_128;
2133               break;
2134             case 24:
2135               encr_type = IPSEC_CRYPTO_ALG_AES_CBC_192;
2136               break;
2137             case 32:
2138               encr_type = IPSEC_CRYPTO_ALG_AES_CBC_256;
2139               break;
2140             default:
2141               ikev2_set_state (sa, IKEV2_STATE_NO_PROPOSAL_CHOSEN);
2142               return 1;
2143               break;
2144             }
2145         }
2146       else if (tr->encr_type == IKEV2_TRANSFORM_ENCR_TYPE_AES_GCM_16
2147                && tr->key_len)
2148         {
2149           switch (tr->key_len)
2150             {
2151             case 16:
2152               encr_type = IPSEC_CRYPTO_ALG_AES_GCM_128;
2153               break;
2154             case 24:
2155               encr_type = IPSEC_CRYPTO_ALG_AES_GCM_192;
2156               break;
2157             case 32:
2158               encr_type = IPSEC_CRYPTO_ALG_AES_GCM_256;
2159               break;
2160             default:
2161               ikev2_set_state (sa, IKEV2_STATE_NO_PROPOSAL_CHOSEN);
2162               return 1;
2163               break;
2164             }
2165           is_aead = 1;
2166         }
2167       else
2168         {
2169           ikev2_set_state (sa, IKEV2_STATE_NO_PROPOSAL_CHOSEN);
2170           return 1;
2171         }
2172     }
2173   else
2174     {
2175       ikev2_set_state (sa, IKEV2_STATE_NO_PROPOSAL_CHOSEN);
2176       return 1;
2177     }
2178   a.encr_type = encr_type;
2179
2180   if (!is_aead)
2181     {
2182       tr = ikev2_sa_get_td_for_type (proposals, IKEV2_TRANSFORM_TYPE_INTEG);
2183       if (tr)
2184         {
2185           switch (tr->integ_type)
2186             {
2187             case IKEV2_TRANSFORM_INTEG_TYPE_AUTH_HMAC_SHA2_256_128:
2188               integ_type = IPSEC_INTEG_ALG_SHA_256_128;
2189               break;
2190             case IKEV2_TRANSFORM_INTEG_TYPE_AUTH_HMAC_SHA2_384_192:
2191               integ_type = IPSEC_INTEG_ALG_SHA_384_192;
2192               break;
2193             case IKEV2_TRANSFORM_INTEG_TYPE_AUTH_HMAC_SHA2_512_256:
2194               integ_type = IPSEC_INTEG_ALG_SHA_512_256;
2195               break;
2196             case IKEV2_TRANSFORM_INTEG_TYPE_AUTH_HMAC_SHA1_96:
2197               integ_type = IPSEC_INTEG_ALG_SHA1_96;
2198               break;
2199             default:
2200               ikev2_set_state (sa, IKEV2_STATE_NO_PROPOSAL_CHOSEN);
2201               return 1;
2202             }
2203         }
2204       else
2205         {
2206           ikev2_set_state (sa, IKEV2_STATE_NO_PROPOSAL_CHOSEN);
2207           return 1;
2208         }
2209     }
2210   else
2211     {
2212       integ_type = IPSEC_INTEG_ALG_NONE;
2213     }
2214
2215   a.integ_type = integ_type;
2216   ikev2_calc_child_keys (sa, child, kex);
2217
2218   if (sa->is_initiator)
2219     {
2220       ipsec_mk_key (&a.loc_ikey, child->sk_ai, vec_len (child->sk_ai));
2221       ipsec_mk_key (&a.rem_ikey, child->sk_ar, vec_len (child->sk_ar));
2222       ipsec_mk_key (&a.loc_ckey, child->sk_ei, vec_len (child->sk_ei));
2223       ipsec_mk_key (&a.rem_ckey, child->sk_er, vec_len (child->sk_er));
2224       if (is_aead)
2225         {
2226           a.salt_remote = child->salt_er;
2227           a.salt_local = child->salt_ei;
2228         }
2229       a.dst_port = a.src_port = sa->ipsec_over_udp_port;
2230     }
2231   else
2232     {
2233       ipsec_mk_key (&a.loc_ikey, child->sk_ar, vec_len (child->sk_ar));
2234       ipsec_mk_key (&a.rem_ikey, child->sk_ai, vec_len (child->sk_ai));
2235       ipsec_mk_key (&a.loc_ckey, child->sk_er, vec_len (child->sk_er));
2236       ipsec_mk_key (&a.rem_ckey, child->sk_ei, vec_len (child->sk_ei));
2237       if (is_aead)
2238         {
2239           a.salt_remote = child->salt_ei;
2240           a.salt_local = child->salt_er;
2241         }
2242       a.dst_port =
2243         ikev2_natt_active (sa) ? sa->dst_port : sa->ipsec_over_udp_port;
2244       a.src_port = sa->ipsec_over_udp_port;
2245     }
2246
2247   if (sa->is_initiator && sa->profile_index != ~0)
2248     p = pool_elt_at_index (km->profiles, sa->profile_index);
2249
2250   if (p && p->lifetime)
2251     {
2252       child->time_to_expiration = vlib_time_now (vm) + p->lifetime;
2253       if (p->lifetime_jitter)
2254         {
2255           // This is not much better than rand(3), which Coverity warns
2256           // is unsuitable for security applications; random_u32 is
2257           // however fast. If this perturbance to the expiration time
2258           // needs to use a better RNG then we may need to use something
2259           // like /dev/urandom which has significant overhead.
2260           u32 rnd = (u32) (vlib_time_now (vm) * 1e6);
2261           rnd = random_u32 (&rnd);
2262
2263           child->time_to_expiration += 1 + (rnd % p->lifetime_jitter);
2264         }
2265     }
2266
2267   if (thread_index & 0xffffffc0)
2268     ikev2_elog_error ("error: thread index exceeds max range 0x3f!");
2269
2270   if (child_index & 0xfffff000 || sa_index & 0xfffff000)
2271     ikev2_elog_error ("error: sa/child index exceeds max range 0xfff!");
2272
2273   child->local_sa_id =
2274     a.local_sa_id =
2275     ikev2_mk_local_sa_id (sa_index, child_index, thread_index);
2276
2277   u32 remote_sa_id = ikev2_mk_remote_sa_id (sa_index, child_index,
2278                                             thread_index);
2279
2280   if (is_rekey)
2281     {
2282       /* create a new remote SA ID to keep the old SA for a bit longer
2283        * so the peer has some time to swap their SAs */
2284
2285       /* use most significat bit of child index part in id */
2286       u32 mask = 0x800;
2287       if (sa->current_remote_id_mask)
2288         {
2289           sa->old_remote_id = a.old_remote_sa_id = remote_sa_id | mask;
2290           sa->current_remote_id_mask = 0;
2291         }
2292       else
2293         {
2294           sa->old_remote_id = a.old_remote_sa_id = remote_sa_id;
2295           sa->current_remote_id_mask = mask;
2296           remote_sa_id |= mask;
2297         }
2298       sa->old_id_expiration = 3.0;
2299       sa->old_remote_id_present = 1;
2300     }
2301
2302   child->remote_sa_id = a.remote_sa_id = remote_sa_id;
2303
2304   a.sw_if_index = (sa->is_tun_itf_set ? sa->tun_itf : ~0);
2305   a.ipsec_over_udp_port = sa->ipsec_over_udp_port;
2306
2307   vl_api_rpc_call_main_thread (ikev2_add_tunnel_from_main,
2308                                (u8 *) & a, sizeof (a));
2309   return 0;
2310 }
2311
2312 typedef struct
2313 {
2314   ip46_address_t local_ip;
2315   ip46_address_t remote_ip;
2316   u32 remote_sa_id;
2317   u32 local_sa_id;
2318   u32 sw_if_index;
2319 } ikev2_del_ipsec_tunnel_args_t;
2320
2321 static u32
2322 ikev2_flip_alternate_sa_bit (u32 id)
2323 {
2324   u32 mask = 0x800;
2325   if (mask & id)
2326     return id & ~mask;
2327   return id | mask;
2328 }
2329
2330 static void
2331 ikev2_del_tunnel_from_main (ikev2_del_ipsec_tunnel_args_t * a)
2332 {
2333   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
2334   ipip_tunnel_t *ipip = NULL;
2335   u32 sw_if_index;
2336
2337   if (~0 == a->sw_if_index)
2338     {
2339     /* *INDENT-OFF* */
2340     ipip_tunnel_key_t key = {
2341       .src = a->local_ip,
2342       .dst = a->remote_ip,
2343       .transport = IPIP_TRANSPORT_IP4,
2344       .fib_index = 0,
2345     };
2346     /* *INDENT-ON* */
2347
2348       ipip = ipip_tunnel_db_find (&key);
2349
2350       if (ipip)
2351         {
2352           sw_if_index = ipip->sw_if_index;
2353           hash_unset (km->sw_if_indices, ipip->sw_if_index);
2354         }
2355       else
2356         sw_if_index = ~0;
2357     }
2358   else
2359     {
2360       sw_if_index = a->sw_if_index;
2361       vnet_sw_interface_admin_down (vnet_get_main (), sw_if_index);
2362     }
2363
2364   if (~0 != sw_if_index)
2365     ipsec_tun_protect_del (sw_if_index, NULL);
2366
2367   ipsec_sa_unlock_id (a->remote_sa_id);
2368   ipsec_sa_unlock_id (a->local_sa_id);
2369   ipsec_sa_unlock_id (ikev2_flip_alternate_sa_bit (a->remote_sa_id));
2370
2371   if (ipip)
2372     ipip_del_tunnel (ipip->sw_if_index);
2373 }
2374
2375 static int
2376 ikev2_delete_tunnel_interface (vnet_main_t * vnm, ikev2_sa_t * sa,
2377                                ikev2_child_sa_t * child)
2378 {
2379   ikev2_del_ipsec_tunnel_args_t a;
2380
2381   clib_memset (&a, 0, sizeof (a));
2382
2383   if (sa->is_initiator)
2384     {
2385       ip_address_to_46 (&sa->iaddr, &a.local_ip);
2386       ip_address_to_46 (&sa->raddr, &a.remote_ip);
2387     }
2388   else
2389     {
2390       ip_address_to_46 (&sa->raddr, &a.local_ip);
2391       ip_address_to_46 (&sa->iaddr, &a.remote_ip);
2392     }
2393
2394   a.remote_sa_id = child->remote_sa_id;
2395   a.local_sa_id = child->local_sa_id;
2396   a.sw_if_index = (sa->is_tun_itf_set ? sa->tun_itf : ~0);
2397
2398   vl_api_rpc_call_main_thread (ikev2_del_tunnel_from_main, (u8 *) & a,
2399                                sizeof (a));
2400   return 0;
2401 }
2402
2403 static void
2404 ikev2_add_invalid_ke_payload (ikev2_sa_t *sa, ikev2_payload_chain_t *chain)
2405 {
2406   u8 *data = vec_new (u8, 2);
2407   ikev2_sa_transform_t *tr_dh =
2408     ikev2_sa_get_td_for_type (sa->r_proposals, IKEV2_TRANSFORM_TYPE_DH);
2409   ASSERT (tr_dh && tr_dh->dh_type);
2410   data[0] = (tr_dh->dh_type >> 8) & 0xff;
2411   data[1] = (tr_dh->dh_type) & 0xff;
2412   ikev2_payload_add_notify (chain, IKEV2_NOTIFY_MSG_INVALID_KE_PAYLOAD, data);
2413   vec_free (data);
2414 }
2415
2416 static void
2417 ikev2_add_create_child_resp (ikev2_sa_t *sa, ikev2_rekey_t *rekey,
2418                              ikev2_payload_chain_t *chain)
2419 {
2420   if (rekey->notify_type)
2421     {
2422       if (rekey->notify_type == IKEV2_NOTIFY_MSG_INVALID_KE_PAYLOAD)
2423         ikev2_add_invalid_ke_payload (sa, chain);
2424       else
2425         ikev2_payload_add_notify (chain, rekey->notify_type, 0);
2426       return;
2427     }
2428
2429   ikev2_payload_add_sa (chain, rekey->r_proposal);
2430   ikev2_payload_add_nonce (chain, sa->r_nonce);
2431   if (rekey->kex)
2432     ikev2_payload_add_ke (chain, sa->dh_group, sa->r_dh_data);
2433   ikev2_payload_add_ts (chain, rekey->tsi, IKEV2_PAYLOAD_TSI);
2434   ikev2_payload_add_ts (chain, rekey->tsr, IKEV2_PAYLOAD_TSR);
2435 }
2436
2437 static u32
2438 ikev2_generate_message (vlib_buffer_t *b, ikev2_sa_t *sa, ike_header_t *ike,
2439                         void *user, udp_header_t *udp, ikev2_stats_t *stats)
2440 {
2441   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
2442   u16 buffer_data_size = vlib_buffer_get_default_data_size (km->vlib_main);
2443   v8 *integ = 0;
2444   ike_payload_header_t *ph;
2445   u16 plen;
2446   u32 tlen = 0;
2447
2448   ikev2_sa_transform_t *tr_encr, *tr_integ;
2449   tr_encr =
2450     ikev2_sa_get_td_for_type (sa->r_proposals, IKEV2_TRANSFORM_TYPE_ENCR);
2451   tr_integ =
2452     ikev2_sa_get_td_for_type (sa->r_proposals, IKEV2_TRANSFORM_TYPE_INTEG);
2453
2454   ikev2_payload_chain_t *chain = 0;
2455   ikev2_payload_new_chain (chain);
2456
2457   if (ike->exchange == IKEV2_EXCHANGE_SA_INIT)
2458     {
2459       if (sa->r_proposals == 0)
2460         {
2461           ikev2_payload_add_notify (chain,
2462                                     IKEV2_NOTIFY_MSG_NO_PROPOSAL_CHOSEN, 0);
2463           ikev2_set_state (sa, IKEV2_STATE_NOTIFY_AND_DELETE);
2464         }
2465       else if (sa->dh_group == IKEV2_TRANSFORM_DH_TYPE_NONE)
2466         {
2467           ikev2_add_invalid_ke_payload (sa, chain);
2468           ikev2_set_state (sa, IKEV2_STATE_NOTIFY_AND_DELETE);
2469         }
2470       else if (sa->state == IKEV2_STATE_NOTIFY_AND_DELETE)
2471         {
2472           u8 *data = vec_new (u8, 1);
2473
2474           data[0] = sa->unsupported_cp;
2475           ikev2_payload_add_notify (chain,
2476                                     IKEV2_NOTIFY_MSG_UNSUPPORTED_CRITICAL_PAYLOAD,
2477                                     data);
2478           vec_free (data);
2479         }
2480       else
2481         {
2482           ASSERT (udp);
2483
2484           ike->rspi = clib_host_to_net_u64 (sa->rspi);
2485           ikev2_payload_add_sa (chain, sa->r_proposals);
2486           ikev2_payload_add_ke (chain, sa->dh_group, sa->r_dh_data);
2487           ikev2_payload_add_nonce (chain, sa->r_nonce);
2488
2489           u8 *nat_detection_sha1 =
2490             ikev2_compute_nat_sha1 (clib_host_to_net_u64 (sa->ispi),
2491                                     clib_host_to_net_u64 (sa->rspi),
2492                                     &sa->raddr, udp->dst_port);
2493           ikev2_payload_add_notify (chain,
2494                                     IKEV2_NOTIFY_MSG_NAT_DETECTION_SOURCE_IP,
2495                                     nat_detection_sha1);
2496           vec_free (nat_detection_sha1);
2497           nat_detection_sha1 =
2498             ikev2_compute_nat_sha1 (clib_host_to_net_u64 (sa->ispi),
2499                                     clib_host_to_net_u64 (sa->rspi),
2500                                     &sa->iaddr, udp->src_port);
2501           ikev2_payload_add_notify (chain,
2502                                     IKEV2_NOTIFY_MSG_NAT_DETECTION_DESTINATION_IP,
2503                                     nat_detection_sha1);
2504           vec_free (nat_detection_sha1);
2505         }
2506     }
2507   else if (ike->exchange == IKEV2_EXCHANGE_IKE_AUTH)
2508     {
2509       if (sa->state == IKEV2_STATE_AUTHENTICATED)
2510         {
2511           ikev2_payload_add_id (chain, &sa->r_id, IKEV2_PAYLOAD_IDR);
2512           ikev2_payload_add_auth (chain, &sa->r_auth);
2513           ikev2_payload_add_sa (chain, sa->childs[0].r_proposals);
2514           ikev2_payload_add_ts (chain, sa->childs[0].tsi, IKEV2_PAYLOAD_TSI);
2515           ikev2_payload_add_ts (chain, sa->childs[0].tsr, IKEV2_PAYLOAD_TSR);
2516         }
2517       else if (sa->state == IKEV2_STATE_AUTH_FAILED)
2518         {
2519           ikev2_payload_add_notify (chain,
2520                                     IKEV2_NOTIFY_MSG_AUTHENTICATION_FAILED,
2521                                     0);
2522           ikev2_set_state (sa, IKEV2_STATE_NOTIFY_AND_DELETE);
2523         }
2524       else if (sa->state == IKEV2_STATE_TS_UNACCEPTABLE)
2525         {
2526           ikev2_payload_add_notify (chain, IKEV2_NOTIFY_MSG_TS_UNACCEPTABLE,
2527                                     0);
2528           ikev2_payload_add_id (chain, &sa->r_id, IKEV2_PAYLOAD_IDR);
2529           ikev2_payload_add_auth (chain, &sa->r_auth);
2530         }
2531       else if (sa->state == IKEV2_STATE_NO_PROPOSAL_CHOSEN)
2532         {
2533           ikev2_payload_add_notify (chain,
2534                                     IKEV2_NOTIFY_MSG_NO_PROPOSAL_CHOSEN, 0);
2535           ikev2_payload_add_id (chain, &sa->r_id, IKEV2_PAYLOAD_IDR);
2536           ikev2_payload_add_auth (chain, &sa->r_auth);
2537           ikev2_payload_add_ts (chain, sa->childs[0].tsi, IKEV2_PAYLOAD_TSI);
2538           ikev2_payload_add_ts (chain, sa->childs[0].tsr, IKEV2_PAYLOAD_TSR);
2539         }
2540       else if (sa->state == IKEV2_STATE_NOTIFY_AND_DELETE)
2541         {
2542           u8 *data = vec_new (u8, 1);
2543
2544           data[0] = sa->unsupported_cp;
2545           ikev2_payload_add_notify (chain,
2546                                     IKEV2_NOTIFY_MSG_UNSUPPORTED_CRITICAL_PAYLOAD,
2547                                     data);
2548           vec_free (data);
2549         }
2550       else if (sa->state == IKEV2_STATE_SA_INIT)
2551         {
2552           ikev2_payload_add_id (chain, &sa->i_id, IKEV2_PAYLOAD_IDI);
2553           /* IDr is optional when sending INIT from the initiator */
2554           ASSERT (sa->r_id.type != 0 || sa->is_initiator);
2555           if (sa->r_id.type != 0)
2556             ikev2_payload_add_id (chain, &sa->r_id, IKEV2_PAYLOAD_IDR);
2557           ikev2_payload_add_auth (chain, &sa->i_auth);
2558           ikev2_payload_add_sa (chain, sa->childs[0].i_proposals);
2559           ikev2_payload_add_ts (chain, sa->childs[0].tsi, IKEV2_PAYLOAD_TSI);
2560           ikev2_payload_add_ts (chain, sa->childs[0].tsr, IKEV2_PAYLOAD_TSR);
2561           ikev2_payload_add_notify (chain, IKEV2_NOTIFY_MSG_INITIAL_CONTACT,
2562                                     0);
2563         }
2564       else
2565         {
2566           ikev2_set_state (sa, IKEV2_STATE_DELETED, ": unexpected IKE_AUTH");
2567           goto done;
2568         }
2569     }
2570   else if (ike->exchange == IKEV2_EXCHANGE_INFORMATIONAL)
2571     {
2572       /* if pending delete */
2573       if (sa->del)
2574         {
2575           if (sa->del[0].protocol_id == IKEV2_PROTOCOL_IKE)
2576             {
2577               if (ike_hdr_is_request (ike))
2578                 ikev2_payload_add_delete (chain, sa->del);
2579
2580               /* The response to a request that deletes the IKE SA is an empty
2581                  INFORMATIONAL response. */
2582               ikev2_set_state (sa, IKEV2_STATE_NOTIFY_AND_DELETE);
2583             }
2584           /* The response to a request that deletes ESP or AH SAs will contain
2585              delete payloads for the paired SAs going in the other direction. */
2586           else
2587             {
2588               ikev2_payload_add_delete (chain, sa->del);
2589             }
2590           vec_free (sa->del);
2591           sa->del = 0;
2592         }
2593       /* received N(AUTHENTICATION_FAILED) */
2594       else if (sa->state == IKEV2_STATE_AUTH_FAILED)
2595         {
2596           ikev2_set_state (sa, IKEV2_STATE_DELETED, ": auth failed");
2597           goto done;
2598         }
2599       /* received unsupported critical payload */
2600       else if (sa->unsupported_cp)
2601         {
2602           u8 *data = vec_new (u8, 1);
2603
2604           data[0] = sa->unsupported_cp;
2605           ikev2_payload_add_notify (chain,
2606                                     IKEV2_NOTIFY_MSG_UNSUPPORTED_CRITICAL_PAYLOAD,
2607                                     data);
2608           vec_free (data);
2609           sa->unsupported_cp = 0;
2610         }
2611       else
2612         /* else send empty response */
2613         {
2614           if (ike_hdr_is_response (ike))
2615             {
2616               ASSERT (stats != 0);
2617               stats->n_keepalives++;
2618               sa->stats.n_keepalives++;
2619             }
2620         }
2621     }
2622   else if (ike->exchange == IKEV2_EXCHANGE_CREATE_CHILD_SA)
2623     {
2624       if (sa->is_initiator)
2625         {
2626
2627           ikev2_sa_proposal_t *proposals = (ikev2_sa_proposal_t *) user;
2628           ikev2_notify_t notify;
2629           u8 *data = vec_new (u8, 4);
2630           clib_memset (&notify, 0, sizeof (notify));
2631           notify.protocol_id = IKEV2_PROTOCOL_ESP;
2632           notify.spi = sa->childs[0].i_proposals->spi;
2633           *(u32 *) data = clib_host_to_net_u32 (notify.spi);
2634
2635           ikev2_payload_add_sa (chain, proposals);
2636           ikev2_payload_add_nonce (chain, sa->i_nonce);
2637           ikev2_payload_add_ts (chain, sa->childs[0].tsi, IKEV2_PAYLOAD_TSI);
2638           ikev2_payload_add_ts (chain, sa->childs[0].tsr, IKEV2_PAYLOAD_TSR);
2639           ikev2_payload_add_notify_2 (chain, IKEV2_NOTIFY_MSG_REKEY_SA, data,
2640                                       &notify);
2641
2642           vec_free (data);
2643         }
2644       else if (vec_len (sa->rekey) > 0)
2645         {
2646           ikev2_add_create_child_resp (sa, &sa->rekey[0], chain);
2647           vec_del1 (sa->rekey, 0);
2648         }
2649       else if (vec_len (sa->new_child) > 0)
2650         {
2651           ikev2_add_create_child_resp (sa, &sa->new_child[0], chain);
2652           vec_del1 (sa->new_child, 0);
2653         }
2654       else if (sa->unsupported_cp)
2655         {
2656           u8 *data = vec_new (u8, 1);
2657
2658           data[0] = sa->unsupported_cp;
2659           ikev2_payload_add_notify (
2660             chain, IKEV2_NOTIFY_MSG_UNSUPPORTED_CRITICAL_PAYLOAD, data);
2661           vec_free (data);
2662           sa->unsupported_cp = 0;
2663         }
2664       else
2665         {
2666           ikev2_payload_add_notify (chain, IKEV2_NOTIFY_MSG_NO_ADDITIONAL_SAS,
2667                                     0);
2668         }
2669     }
2670
2671   /* IKEv2 header */
2672   ike->version = IKE_VERSION_2;
2673   ike->nextpayload = IKEV2_PAYLOAD_SK;
2674   tlen = sizeof (*ike);
2675
2676   if (sa->is_initiator)
2677     ike->flags |= IKEV2_HDR_FLAG_INITIATOR;
2678
2679   if (ike->exchange == IKEV2_EXCHANGE_SA_INIT)
2680     {
2681       tlen += vec_len (chain->data);
2682       ike->nextpayload = chain->first_payload_type;
2683       ike->length = clib_host_to_net_u32 (tlen);
2684
2685       if (tlen + b->current_length + b->current_data > buffer_data_size)
2686         {
2687           tlen = ~0;
2688           goto done;
2689         }
2690
2691       clib_memcpy_fast (ike->payload, chain->data, vec_len (chain->data));
2692
2693       /* store whole IKE payload - needed for PSK auth */
2694       vec_reset_length (sa->last_sa_init_res_packet_data);
2695       vec_add (sa->last_sa_init_res_packet_data, ike, tlen);
2696     }
2697   else
2698     {
2699       ikev2_main_per_thread_data_t *ptd = ikev2_get_per_thread_data ();
2700       ikev2_payload_chain_add_padding (chain, tr_encr->block_size);
2701
2702       /* SK payload */
2703       plen = sizeof (*ph);
2704       ph = (ike_payload_header_t *) & ike->payload[0];
2705       ph->nextpayload = chain->first_payload_type;
2706       ph->flags = 0;
2707       int is_aead =
2708         tr_encr->encr_type == IKEV2_TRANSFORM_ENCR_TYPE_AES_GCM_16;
2709       int iv_len = is_aead ? IKEV2_GCM_IV_SIZE : tr_encr->block_size;
2710       plen += vec_len (chain->data) + iv_len;
2711
2712       /* add space for hmac/tag */
2713       if (tr_integ)
2714         plen += tr_integ->key_trunc;
2715       else
2716         plen += IKEV2_GCM_ICV_SIZE;
2717       tlen += plen;
2718
2719       if (tlen + b->current_length + b->current_data > buffer_data_size)
2720         {
2721           tlen = ~0;
2722           goto done;
2723         }
2724
2725       /* payload and total length */
2726       ph->length = clib_host_to_net_u16 (plen);
2727       ike->length = clib_host_to_net_u32 (tlen);
2728
2729       if (is_aead)
2730         {
2731           if (!ikev2_encrypt_aead_data (ptd, sa, tr_encr, chain->data,
2732                                         ph->payload, (u8 *) ike,
2733                                         sizeof (*ike) + sizeof (*ph),
2734                                         ph->payload + plen - sizeof (*ph) -
2735                                         IKEV2_GCM_ICV_SIZE))
2736             {
2737               tlen = ~0;
2738               goto done;
2739             }
2740         }
2741       else
2742         {
2743           if (!ikev2_encrypt_data
2744               (ptd, sa, tr_encr, chain->data, ph->payload))
2745             {
2746               tlen = ~0;
2747               goto done;
2748             }
2749           integ =
2750             ikev2_calc_integr (tr_integ,
2751                                sa->is_initiator ? sa->sk_ai : sa->sk_ar,
2752                                (u8 *) ike, tlen - tr_integ->key_trunc);
2753           clib_memcpy_fast (ike->payload + tlen - tr_integ->key_trunc -
2754                             sizeof (*ike), integ, tr_integ->key_trunc);
2755         }
2756
2757       /* store whole IKE payload - needed for retransmit */
2758       vec_reset_length (sa->last_res_packet_data);
2759       vec_add (sa->last_res_packet_data, ike, tlen);
2760     }
2761
2762 done:
2763   ikev2_payload_destroy_chain (chain);
2764   vec_free (integ);
2765   return tlen;
2766 }
2767
2768 static u32
2769 ikev2_retransmit_sa_init_one (ikev2_sa_t * sa, ike_header_t * ike,
2770                               ip_address_t iaddr, ip_address_t raddr,
2771                               u32 rlen)
2772 {
2773   int p = 0;
2774   ike_header_t *tmp;
2775   u8 payload = ike->nextpayload;
2776
2777   if (sa->ispi != clib_net_to_host_u64 (ike->ispi) ||
2778       ip_address_cmp (&sa->iaddr, &iaddr) ||
2779       ip_address_cmp (&sa->raddr, &raddr))
2780     {
2781       return 0;
2782     }
2783
2784   while (p < rlen && payload != IKEV2_PAYLOAD_NONE)
2785     {
2786       ike_payload_header_t *ikep = (ike_payload_header_t *) & ike->payload[p];
2787       u32 plen = clib_net_to_host_u16 (ikep->length);
2788
2789       if (plen < sizeof (ike_payload_header_t))
2790         return ~0;
2791
2792       if (payload == IKEV2_PAYLOAD_NONCE &&
2793           !clib_memcmp (sa->i_nonce, ikep->payload, plen - sizeof (*ikep)))
2794         {
2795           /* req is retransmit */
2796           if (sa->state == IKEV2_STATE_SA_INIT)
2797             {
2798               sa->stats.n_init_retransmit++;
2799               tmp = (ike_header_t *) sa->last_sa_init_res_packet_data;
2800               u32 slen = clib_net_to_host_u32 (tmp->length);
2801               ike->ispi = tmp->ispi;
2802               ike->rspi = tmp->rspi;
2803               ike->nextpayload = tmp->nextpayload;
2804               ike->version = tmp->version;
2805               ike->exchange = tmp->exchange;
2806               ike->flags = tmp->flags;
2807               ike->msgid = tmp->msgid;
2808               ike->length = tmp->length;
2809               clib_memcpy_fast (ike->payload, tmp->payload,
2810                                 slen - sizeof (*ike));
2811               ikev2_elog_uint_peers (IKEV2_LOG_DEBUG,
2812                                      "ispi %lx IKE_SA_INIT retransmit "
2813                                      "from %d.%d.%d.%d to %d.%d.%d.%d",
2814                                      ike->ispi,
2815                                      ip_addr_v4 (&raddr).as_u32,
2816                                      ip_addr_v4 (&iaddr).as_u32);
2817               return slen;
2818             }
2819           /* else ignore req */
2820           else
2821             {
2822               ikev2_elog_uint_peers (IKEV2_LOG_DEBUG,
2823                                      "ispi %lx IKE_SA_INIT ignore "
2824                                      "from %d.%d.%d.%d to %d.%d.%d.%d",
2825                                      ike->ispi,
2826                                      ip_addr_v4 (&raddr).as_u32,
2827                                      ip_addr_v4 (&iaddr).as_u32);
2828               return ~0;
2829             }
2830         }
2831       payload = ikep->nextpayload;
2832       p += plen;
2833     }
2834
2835   return 0;
2836 }
2837
2838 static u32
2839 ikev2_retransmit_sa_init (ike_header_t * ike, ip_address_t iaddr,
2840                           ip_address_t raddr, u32 rlen)
2841 {
2842   ikev2_sa_t *sa;
2843   u32 res;
2844   ikev2_main_per_thread_data_t *ptd = ikev2_get_per_thread_data ();
2845
2846   /* *INDENT-OFF* */
2847   pool_foreach (sa, ptd->sas)  {
2848     res = ikev2_retransmit_sa_init_one (sa, ike, iaddr, raddr, rlen);
2849     if (res)
2850       return res;
2851   }
2852   /* *INDENT-ON* */
2853
2854   /* req is not retransmit */
2855   return 0;
2856 }
2857
2858 static u32
2859 ikev2_retransmit_resp (ikev2_sa_t * sa, ike_header_t * ike)
2860 {
2861   if (ike_hdr_is_response (ike))
2862     return 0;
2863
2864   u32 msg_id = clib_net_to_host_u32 (ike->msgid);
2865
2866   /* new req */
2867   if (msg_id > sa->last_msg_id || sa->last_msg_id == ~0)
2868     {
2869       sa->last_msg_id = msg_id;
2870       return 0;
2871     }
2872
2873   /* retransmitted req */
2874   if (msg_id == sa->last_msg_id)
2875     {
2876       sa->stats.n_retransmit++;
2877       ike_header_t *tmp = (ike_header_t *) sa->last_res_packet_data;
2878       u32 slen = clib_net_to_host_u32 (tmp->length);
2879       ike->ispi = tmp->ispi;
2880       ike->rspi = tmp->rspi;
2881       ike->nextpayload = tmp->nextpayload;
2882       ike->version = tmp->version;
2883       ike->exchange = tmp->exchange;
2884       ike->flags = tmp->flags;
2885       ike->msgid = tmp->msgid;
2886       ike->length = tmp->length;
2887       clib_memcpy_fast (ike->payload, tmp->payload, slen - sizeof (*ike));
2888       ikev2_elog_uint_peers (IKEV2_LOG_DEBUG, "IKE retransmit msgid %d",
2889                              msg_id, ip_addr_v4 (&sa->raddr).as_u32,
2890                              ip_addr_v4 (&sa->iaddr).as_u32);
2891       return slen;
2892     }
2893
2894   /* old req ignore */
2895   ikev2_elog_uint_peers (IKEV2_LOG_DEBUG, "IKE req ignore msgid %d",
2896                          msg_id, ip_addr_v4 (&sa->raddr).as_u32,
2897                          ip_addr_v4 (&sa->iaddr).as_u32);
2898   return ~0;
2899 }
2900
2901 static void
2902 ikev2_init_sa (vlib_main_t * vm, ikev2_sa_t * sa)
2903 {
2904   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
2905   sa->liveness_period_check = vlib_time_now (vm) + km->liveness_period;
2906   sa->profile_index = ~0;
2907 }
2908
2909 static void
2910 ikev2_del_sa_init_from_main (u64 * ispi)
2911 {
2912   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
2913   uword *p = hash_get (km->sa_by_ispi, *ispi);
2914   if (p)
2915     {
2916       ikev2_sa_t *sai = pool_elt_at_index (km->sais, p[0]);
2917       hash_unset (km->sa_by_ispi, sai->ispi);
2918       ikev2_sa_free_all_vec (sai);
2919       pool_put (km->sais, sai);
2920     }
2921 }
2922
2923 static void
2924 ikev2_del_sa_init (u64 ispi)
2925 {
2926   vl_api_rpc_call_main_thread (ikev2_del_sa_init_from_main, (u8 *) & ispi,
2927                                sizeof (ispi));
2928 }
2929
2930 static void
2931 ikev2_rewrite_v6_addrs (ikev2_sa_t *sa, ip6_header_t *ih)
2932 {
2933   if (sa->is_initiator)
2934     {
2935       ip_address_copy_addr (&ih->dst_address, &sa->raddr);
2936       ip_address_copy_addr (&ih->src_address, &sa->iaddr);
2937     }
2938   else
2939     {
2940       ip_address_copy_addr (&ih->dst_address, &sa->iaddr);
2941       ip_address_copy_addr (&ih->src_address, &sa->raddr);
2942     }
2943 }
2944
2945 static void
2946 ikev2_rewrite_v4_addrs (ikev2_sa_t *sa, ip4_header_t *ih)
2947 {
2948   if (sa->is_initiator)
2949     {
2950       ip_address_copy_addr (&ih->dst_address, &sa->raddr);
2951       ip_address_copy_addr (&ih->src_address, &sa->iaddr);
2952     }
2953   else
2954     {
2955       ip_address_copy_addr (&ih->dst_address, &sa->iaddr);
2956       ip_address_copy_addr (&ih->src_address, &sa->raddr);
2957     }
2958 }
2959
2960 static void
2961 ikev2_set_ip_address (ikev2_sa_t *sa, const void *iaddr, const void *raddr,
2962                       const ip_address_family_t af)
2963 {
2964   ip_address_set (&sa->raddr, raddr, af);
2965   ip_address_set (&sa->iaddr, iaddr, af);
2966 }
2967
2968 static void
2969 ikev2_elog_uint_peers_addr (u32 exchange, ip4_header_t * ip4,
2970                             ip6_header_t * ip6, u8 is_ip4)
2971 {
2972   u32 src, dst;
2973   if (is_ip4)
2974     {
2975       src = ip4->src_address.as_u32;
2976       dst = ip4->dst_address.as_u32;
2977     }
2978   else
2979     {
2980       src = ip6->src_address.as_u32[3];
2981       dst = ip6->dst_address.as_u32[3];
2982     }
2983   ikev2_elog_uint_peers (IKEV2_LOG_WARNING, "IKEv2 exchange %d "
2984                          "received from %d.%d.%d.%d to %d.%d.%d.%d",
2985                          exchange, src, dst);
2986 }
2987
2988 static void
2989 ikev2_generate_sa_init_data_and_log (ikev2_sa_t * sa)
2990 {
2991   ikev2_generate_sa_error_t rc = ikev2_generate_sa_init_data (sa);
2992
2993   if (PREDICT_TRUE (rc == IKEV2_GENERATE_SA_INIT_OK))
2994     return;
2995
2996   if (rc == IKEV2_GENERATE_SA_INIT_ERR_NO_DH)
2997     ikev2_elog_error (IKEV2_GENERATE_SA_INIT_OK_ERR_NO_DH_STR);
2998   else if (rc == IKEV2_GENERATE_SA_INIT_ERR_UNSUPPORTED_DH)
2999     ikev2_elog_error (IKEV2_GENERATE_SA_INIT_OK_ERR_UNSUPP_STR);
3000 }
3001
3002 static void
3003 ikev2_update_stats (vlib_main_t *vm, u32 node_index, ikev2_stats_t *s)
3004 {
3005   vlib_node_increment_counter (vm, node_index, IKEV2_ERROR_KEEPALIVE,
3006                                s->n_keepalives);
3007   vlib_node_increment_counter (vm, node_index, IKEV2_ERROR_REKEY_REQ,
3008                                s->n_rekey_req);
3009   vlib_node_increment_counter (vm, node_index, IKEV2_ERROR_INIT_SA_REQ,
3010                                s->n_sa_init_req);
3011   vlib_node_increment_counter (vm, node_index, IKEV2_ERROR_IKE_AUTH_REQ,
3012                                s->n_sa_auth_req);
3013 }
3014
3015 static uword
3016 ikev2_node_internal (vlib_main_t *vm, vlib_node_runtime_t *node,
3017                      vlib_frame_t *frame, u8 is_ip4, u8 natt)
3018 {
3019   u32 n_left = frame->n_vectors, *from;
3020   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
3021   vlib_buffer_t *bufs[VLIB_FRAME_SIZE], **b;
3022   u16 nexts[VLIB_FRAME_SIZE], *next = nexts;
3023   ikev2_main_per_thread_data_t *ptd = ikev2_get_per_thread_data ();
3024   ikev2_stats_t _stats, *stats = &_stats;
3025   int res;
3026
3027   /* no NAT traversal for ip6 */
3028   ASSERT (!natt || is_ip4);
3029
3030   clib_memset_u16 (stats, 0, sizeof (stats[0]) / sizeof (u16));
3031   from = vlib_frame_vector_args (frame);
3032   vlib_get_buffers (vm, from, bufs, n_left);
3033   b = bufs;
3034
3035   while (n_left > 0)
3036     {
3037       vlib_buffer_t *b0 = b[0];
3038       next[0] = is_ip4 ? IKEV2_NEXT_IP4_ERROR_DROP
3039         : IKEV2_NEXT_IP6_ERROR_DROP;
3040       ip4_header_t *ip40 = 0;
3041       ip6_header_t *ip60 = 0;
3042       udp_header_t *udp0;
3043       ike_header_t *ike0;
3044       ikev2_sa_t *sa0 = 0;
3045       ikev2_sa_t sa;            /* temporary store for SA */
3046       u32 rlen, slen = 0;
3047       int ip_hdr_sz = 0;
3048       int is_req = 0;
3049
3050       if (natt)
3051         {
3052           u8 *ptr = vlib_buffer_get_current (b0);
3053           ip40 = (ip4_header_t *) ptr;
3054           ptr += sizeof (*ip40);
3055           udp0 = (udp_header_t *) ptr;
3056           ptr += sizeof (*udp0);
3057           ike0 = (ike_header_t *) ptr;
3058           ip_hdr_sz = sizeof (*ip40);
3059         }
3060       else
3061         {
3062           u8 *ipx_hdr = b0->data + vnet_buffer (b0)->l3_hdr_offset;
3063           ike0 = vlib_buffer_get_current (b0);
3064           vlib_buffer_advance (b0, -sizeof (*udp0));
3065           udp0 = vlib_buffer_get_current (b0);
3066
3067           if (is_ip4)
3068             {
3069               ip40 = (ip4_header_t *) ipx_hdr;
3070               ip_hdr_sz = sizeof (*ip40);
3071             }
3072           else
3073             {
3074               ip60 = (ip6_header_t *) ipx_hdr;
3075               ip_hdr_sz = sizeof (*ip60);
3076             }
3077           vlib_buffer_advance (b0, -ip_hdr_sz);
3078         }
3079
3080       rlen = b0->current_length - ip_hdr_sz - sizeof (*udp0);
3081
3082       /* check for non-esp marker */
3083       if (natt)
3084         {
3085           ASSERT (*((u32 *) ike0) == 0);
3086           ike0 =
3087             (ike_header_t *) ((u8 *) ike0 + sizeof (ikev2_non_esp_marker));
3088           rlen -= sizeof (ikev2_non_esp_marker);
3089         }
3090
3091       if (clib_net_to_host_u32 (ike0->length) != rlen)
3092         {
3093           vlib_node_increment_counter (vm, node->node_index,
3094                                        IKEV2_ERROR_BAD_LENGTH, 1);
3095           goto dispatch0;
3096         }
3097
3098       if (ike0->version != IKE_VERSION_2)
3099         {
3100           vlib_node_increment_counter (vm, node->node_index,
3101                                        IKEV2_ERROR_NOT_IKEV2, 1);
3102           goto dispatch0;
3103         }
3104
3105       if (ike0->exchange == IKEV2_EXCHANGE_SA_INIT)
3106         {
3107           sa0 = &sa;
3108           clib_memset (sa0, 0, sizeof (*sa0));
3109
3110           if (ike_hdr_is_initiator (ike0))
3111             {
3112               sa0->stats.n_sa_init_req++;
3113               stats->n_sa_init_req++;
3114               if (ike0->rspi == 0)
3115                 {
3116                   if (is_ip4)
3117                     ikev2_set_ip_address (sa0, &ip40->src_address,
3118                                           &ip40->dst_address, AF_IP4);
3119                   else
3120                     ikev2_set_ip_address (sa0, &ip60->src_address,
3121                                           &ip60->dst_address, AF_IP6);
3122
3123                   sa0->dst_port = clib_net_to_host_u16 (udp0->src_port);
3124
3125                   slen =
3126                     ikev2_retransmit_sa_init (ike0, sa0->iaddr,
3127                                               sa0->raddr, rlen);
3128                   if (slen)
3129                     {
3130                       vlib_node_increment_counter (vm, node->node_index,
3131                                                    ~0 ==
3132                                                    slen ?
3133                                                    IKEV2_ERROR_IKE_SA_INIT_IGNORE
3134                                                    :
3135                                                    IKEV2_ERROR_IKE_SA_INIT_RETRANSMIT,
3136                                                    1);
3137                       goto dispatch0;
3138                     }
3139
3140                   res = ikev2_process_sa_init_req (
3141                     vm, sa0, ike0, udp0, rlen,
3142                     vnet_buffer (b0)->sw_if_index[VLIB_RX]);
3143                   if (!res)
3144                     vlib_node_increment_counter (vm, node->node_index,
3145                                                  IKEV2_ERROR_MALFORMED_PACKET,
3146                                                  1);
3147
3148                   if (sa0->state == IKEV2_STATE_SA_INIT)
3149                     {
3150                       ikev2_sa_free_proposal_vector (&sa0->r_proposals);
3151                       sa0->r_proposals =
3152                         ikev2_select_proposal (sa0->i_proposals,
3153                                                IKEV2_PROTOCOL_IKE);
3154                       ikev2_generate_sa_init_data_and_log (sa0);
3155                     }
3156
3157                   if (sa0->state == IKEV2_STATE_SA_INIT
3158                       || sa0->state == IKEV2_STATE_NOTIFY_AND_DELETE)
3159                     {
3160                       ike0->flags = IKEV2_HDR_FLAG_RESPONSE;
3161                       slen =
3162                         ikev2_generate_message (b0, sa0, ike0, 0, udp0, stats);
3163                       if (~0 == slen)
3164                         vlib_node_increment_counter (vm, node->node_index,
3165                                                      IKEV2_ERROR_NO_BUFF_SPACE,
3166                                                      1);
3167                     }
3168
3169                   if (sa0->state == IKEV2_STATE_SA_INIT)
3170                     {
3171                       /* add SA to the pool */
3172                       pool_get (ptd->sas, sa0);
3173                       clib_memcpy_fast (sa0, &sa, sizeof (*sa0));
3174                       ikev2_init_sa (vm, sa0);
3175                       hash_set (ptd->sa_by_rspi, sa0->rspi, sa0 - ptd->sas);
3176                     }
3177                   else
3178                     {
3179                       ikev2_sa_free_all_vec (sa0);
3180                     }
3181                 }
3182             }
3183           else                  //received sa_init without initiator flag
3184             {
3185               if (is_ip4)
3186                 ikev2_set_ip_address (sa0, &ip40->dst_address,
3187                                       &ip40->src_address, AF_IP4);
3188               else
3189                 ikev2_set_ip_address (sa0, &ip60->dst_address,
3190                                       &ip60->src_address, AF_IP6);
3191
3192               ikev2_process_sa_init_resp (vm, sa0, ike0, udp0, rlen);
3193
3194               if (sa0->state == IKEV2_STATE_SA_INIT)
3195                 {
3196                   is_req = 1;
3197                   ike0->exchange = IKEV2_EXCHANGE_IKE_AUTH;
3198                   uword *p = hash_get (km->sa_by_ispi, sa0->ispi);
3199                   if (p)
3200                     {
3201                       ikev2_sa_t *sai = pool_elt_at_index (km->sais, p[0]);
3202
3203                       if (clib_atomic_bool_cmp_and_swap
3204                           (&sai->init_response_received, 0, 1))
3205                         {
3206                           ikev2_complete_sa_data (sa0, sai);
3207                           ikev2_calc_keys (sa0);
3208                           ikev2_sa_auth_init (sa0);
3209                           ike0->flags = IKEV2_HDR_FLAG_INITIATOR;
3210                           ike0->msgid =
3211                             clib_net_to_host_u32 (sai->last_init_msg_id);
3212                           sa0->last_init_msg_id = sai->last_init_msg_id + 1;
3213                           slen = ikev2_generate_message (b0, sa0, ike0, 0,
3214                                                          udp0, stats);
3215                           if (~0 == slen)
3216                             vlib_node_increment_counter (vm,
3217                                                          node->node_index,
3218                                                          IKEV2_ERROR_NO_BUFF_SPACE,
3219                                                          1);
3220                         }
3221                       else
3222                         {
3223                           /* we've already processed sa-init response */
3224                           sa0->state = IKEV2_STATE_UNKNOWN;
3225                         }
3226                     }
3227                 }
3228
3229               if (sa0->state == IKEV2_STATE_SA_INIT)
3230                 {
3231                   /* add SA to the pool */
3232                   pool_get (ptd->sas, sa0);
3233                   clib_memcpy_fast (sa0, &sa, sizeof (*sa0));
3234                   hash_set (ptd->sa_by_rspi, sa0->rspi, sa0 - ptd->sas);
3235                 }
3236               else
3237                 {
3238                   ikev2_sa_free_all_vec (sa0);
3239                 }
3240             }
3241         }
3242       else if (ike0->exchange == IKEV2_EXCHANGE_IKE_AUTH)
3243         {
3244           uword *p;
3245           p = hash_get (ptd->sa_by_rspi, clib_net_to_host_u64 (ike0->rspi));
3246           if (p)
3247             {
3248               sa0 = pool_elt_at_index (ptd->sas, p[0]);
3249               slen = ikev2_retransmit_resp (sa0, ike0);
3250               if (slen)
3251                 {
3252                   vlib_node_increment_counter (vm, node->node_index,
3253                                                ~0 ==
3254                                                slen ?
3255                                                IKEV2_ERROR_IKE_REQ_IGNORE
3256                                                :
3257                                                IKEV2_ERROR_IKE_REQ_RETRANSMIT,
3258                                                1);
3259                   goto dispatch0;
3260                 }
3261
3262               sa0->dst_port = clib_net_to_host_u16 (udp0->src_port);
3263               res = ikev2_process_auth_req (vm, sa0, ike0, rlen);
3264               if (res)
3265                 ikev2_sa_auth (sa0);
3266               else
3267                 vlib_node_increment_counter (vm, node->node_index,
3268                                              IKEV2_ERROR_MALFORMED_PACKET, 1);
3269               if (sa0->state == IKEV2_STATE_AUTHENTICATED)
3270                 {
3271                   ikev2_initial_contact_cleanup (ptd, sa0);
3272                   ikev2_sa_match_ts (sa0);
3273                   if (sa0->state != IKEV2_STATE_TS_UNACCEPTABLE)
3274                     ikev2_create_tunnel_interface (vm, sa0, &sa0->childs[0],
3275                                                    p[0], 0, 0, 0);
3276                 }
3277
3278               if (sa0->is_initiator)
3279                 {
3280                   sa0->last_msg_id = ~0;
3281                   ikev2_del_sa_init (sa0->ispi);
3282                 }
3283               else
3284                 {
3285                   sa0->stats.n_sa_auth_req++;
3286                   stats->n_sa_auth_req++;
3287                   ike0->flags = IKEV2_HDR_FLAG_RESPONSE;
3288                   slen =
3289                     ikev2_generate_message (b0, sa0, ike0, 0, udp0, stats);
3290                   if (~0 == slen)
3291                     vlib_node_increment_counter (vm, node->node_index,
3292                                                  IKEV2_ERROR_NO_BUFF_SPACE,
3293                                                  1);
3294                 }
3295             }
3296         }
3297       else if (ike0->exchange == IKEV2_EXCHANGE_INFORMATIONAL)
3298         {
3299           uword *p;
3300           p = hash_get (ptd->sa_by_rspi, clib_net_to_host_u64 (ike0->rspi));
3301           if (p)
3302             {
3303               sa0 = pool_elt_at_index (ptd->sas, p[0]);
3304               slen = ikev2_retransmit_resp (sa0, ike0);
3305               if (slen)
3306                 {
3307                   vlib_node_increment_counter (vm, node->node_index,
3308                                                ~0 ==
3309                                                slen ?
3310                                                IKEV2_ERROR_IKE_REQ_IGNORE
3311                                                :
3312                                                IKEV2_ERROR_IKE_REQ_RETRANSMIT,
3313                                                1);
3314                   goto dispatch0;
3315                 }
3316
3317               res = ikev2_process_informational_req (vm, sa0, ike0, rlen);
3318               if (!res)
3319                 {
3320                   vlib_node_increment_counter (vm, node->node_index,
3321                                                IKEV2_ERROR_MALFORMED_PACKET,
3322                                                1);
3323                   slen = ~0;
3324                   goto dispatch0;
3325                 }
3326
3327               if (sa0->del)
3328                 {
3329                   if (sa0->del[0].protocol_id != IKEV2_PROTOCOL_IKE)
3330                     {
3331                       ikev2_delete_t *d, *tmp, *resp = 0;
3332                       vec_foreach (d, sa0->del)
3333                       {
3334                         ikev2_child_sa_t *ch_sa;
3335                         ch_sa = ikev2_sa_get_child (sa0, d->spi,
3336                                                     d->protocol_id,
3337                                                     !sa0->is_initiator);
3338                         if (ch_sa)
3339                           {
3340                             ikev2_delete_tunnel_interface (km->vnet_main,
3341                                                            sa0, ch_sa);
3342                             if (!sa0->is_initiator)
3343                               {
3344                                 vec_add2 (resp, tmp, 1);
3345                                 tmp->protocol_id = d->protocol_id;
3346                                 tmp->spi = ch_sa->r_proposals[0].spi;
3347                               }
3348                             ikev2_sa_del_child_sa (sa0, ch_sa);
3349                           }
3350                       }
3351                       if (!sa0->is_initiator)
3352                         {
3353                           vec_free (sa0->del);
3354                           sa0->del = resp;
3355                         }
3356                     }
3357                 }
3358               if (ike_hdr_is_request (ike0))
3359                 {
3360                   ike0->flags = IKEV2_HDR_FLAG_RESPONSE;
3361                   slen =
3362                     ikev2_generate_message (b0, sa0, ike0, 0, udp0, stats);
3363                   if (~0 == slen)
3364                     vlib_node_increment_counter (vm, node->node_index,
3365                                                  IKEV2_ERROR_NO_BUFF_SPACE,
3366                                                  1);
3367                 }
3368             }
3369         }
3370       else if (ike0->exchange == IKEV2_EXCHANGE_CREATE_CHILD_SA)
3371         {
3372           uword *p;
3373           p = hash_get (ptd->sa_by_rspi, clib_net_to_host_u64 (ike0->rspi));
3374           if (p)
3375             {
3376               sa0 = pool_elt_at_index (ptd->sas, p[0]);
3377               slen = ikev2_retransmit_resp (sa0, ike0);
3378               if (slen)
3379                 {
3380                   vlib_node_increment_counter (vm, node->node_index,
3381                                                ~0 ==
3382                                                slen ?
3383                                                IKEV2_ERROR_IKE_REQ_IGNORE
3384                                                :
3385                                                IKEV2_ERROR_IKE_REQ_RETRANSMIT,
3386                                                1);
3387                   goto dispatch0;
3388                 }
3389
3390               res = ikev2_process_create_child_sa_req (vm, sa0, ike0, rlen);
3391               if (!res)
3392                 {
3393                   vlib_node_increment_counter (vm, node->node_index,
3394                                                IKEV2_ERROR_MALFORMED_PACKET,
3395                                                1);
3396                   slen = ~0;
3397                   goto dispatch0;
3398                 }
3399
3400               if (vec_len (sa0->rekey) > 0)
3401                 {
3402                   if (!sa0->rekey[0].notify_type &&
3403                       sa0->rekey[0].protocol_id != IKEV2_PROTOCOL_IKE)
3404                     {
3405                       if (vec_len (sa0->childs) > 0)
3406                         ikev2_sa_free_all_child_sa (&sa0->childs);
3407                       ikev2_child_sa_t *child;
3408                       vec_add2 (sa0->childs, child, 1);
3409                       clib_memset (child, 0, sizeof (*child));
3410                       child->r_proposals = sa0->rekey[0].r_proposal;
3411                       child->i_proposals = sa0->rekey[0].i_proposal;
3412                       child->tsi = sa0->rekey[0].tsi;
3413                       child->tsr = sa0->rekey[0].tsr;
3414                       ikev2_create_tunnel_interface (vm, sa0, child, p[0],
3415                                                      child - sa0->childs, 1,
3416                                                      sa0->rekey[0].kex);
3417                     }
3418                   if (ike_hdr_is_response (ike0))
3419                     {
3420                       vec_free (sa0->rekey);
3421                     }
3422                   else
3423                     {
3424                       stats->n_rekey_req++;
3425                       sa0->stats.n_rekey_req++;
3426                       ike0->flags = IKEV2_HDR_FLAG_RESPONSE;
3427                       slen =
3428                         ikev2_generate_message (b0, sa0, ike0, 0, udp0, stats);
3429                       if (~0 == slen)
3430                         vlib_node_increment_counter (vm, node->node_index,
3431                                                      IKEV2_ERROR_NO_BUFF_SPACE,
3432                                                      1);
3433                     }
3434                 }
3435               else if (vec_len (sa0->new_child) > 0)
3436                 {
3437                   ikev2_child_sa_t *c;
3438                   vec_add2 (sa0->childs, c, 1);
3439                   memset (c, 0, sizeof (*c));
3440                   c->r_proposals = sa0->new_child[0].r_proposal;
3441                   c->i_proposals = sa0->new_child[0].i_proposal;
3442                   c->tsi = sa0->new_child[0].tsi;
3443                   c->tsr = sa0->new_child[0].tsr;
3444                   ikev2_create_tunnel_interface (vm, sa0, c, p[0],
3445                                                  c - sa0->childs, 0,
3446                                                  sa0->new_child[0].kex);
3447                   if (ike_hdr_is_request (ike0))
3448                     {
3449                       ike0->flags = IKEV2_HDR_FLAG_RESPONSE;
3450                       slen =
3451                         ikev2_generate_message (b0, sa0, ike0, 0, udp0, 0);
3452                       if (~0 == slen)
3453                         vlib_node_increment_counter (
3454                           vm, node->node_index, IKEV2_ERROR_NO_BUFF_SPACE, 1);
3455                     }
3456                 }
3457             }
3458         }
3459       else
3460         {
3461           ikev2_elog_uint_peers_addr (ike0->exchange, ip40, ip60, is_ip4);
3462         }
3463
3464     dispatch0:
3465       /* if we are sending packet back, rewrite headers */
3466       if (slen && ~0 != slen)
3467         {
3468           if (is_ip4)
3469             {
3470               next[0] = IKEV2_NEXT_IP4_LOOKUP;
3471               ikev2_rewrite_v4_addrs (sa0, ip40);
3472             }
3473           else
3474             {
3475               next[0] = IKEV2_NEXT_IP6_LOOKUP;
3476               ikev2_rewrite_v6_addrs (sa0, ip60);
3477             }
3478
3479           if (is_req)
3480             {
3481               udp0->dst_port = udp0->src_port =
3482                 clib_net_to_host_u16 (ikev2_get_port (sa0));
3483
3484               if (udp0->dst_port == clib_net_to_host_u16 (IKEV2_PORT_NATT)
3485                   && ikev2_natt_active (sa0))
3486                 {
3487                   if (!natt)
3488                     slen = ikev2_insert_non_esp_marker (ike0, slen);
3489                 }
3490             }
3491           else
3492             {
3493               if (natt)
3494                 slen += sizeof (ikev2_non_esp_marker);
3495
3496               u16 tp = udp0->dst_port;
3497               udp0->dst_port = udp0->src_port;
3498               udp0->src_port = tp;
3499             }
3500
3501           udp0->length = clib_host_to_net_u16 (slen + sizeof (udp_header_t));
3502           udp0->checksum = 0;
3503           b0->current_length = slen + ip_hdr_sz + sizeof (udp_header_t);
3504           if (is_ip4)
3505             {
3506               ip40->length = clib_host_to_net_u16 (b0->current_length);
3507               ip40->checksum = ip4_header_checksum (ip40);
3508             }
3509           else
3510             {
3511               ip60->payload_length =
3512                 clib_host_to_net_u16 (b0->current_length - sizeof (*ip60));
3513             }
3514         }
3515       /* delete sa */
3516       if (sa0 && (sa0->state == IKEV2_STATE_DELETED ||
3517                   sa0->state == IKEV2_STATE_NOTIFY_AND_DELETE))
3518         {
3519           ikev2_child_sa_t *c;
3520
3521           vec_foreach (c, sa0->childs)
3522             ikev2_delete_tunnel_interface (km->vnet_main, sa0, c);
3523
3524           ikev2_delete_sa (ptd, sa0);
3525         }
3526       if (PREDICT_FALSE ((node->flags & VLIB_NODE_FLAG_TRACE)
3527                          && (b0->flags & VLIB_BUFFER_IS_TRACED)))
3528         {
3529
3530           ikev2_trace_t *t = vlib_add_trace (vm, node, b0, sizeof (*t));
3531           t->sw_if_index = vnet_buffer (b0)->sw_if_index[VLIB_RX];
3532           t->next_index = next[0];
3533         }
3534       n_left -= 1;
3535       next += 1;
3536       b += 1;
3537     }
3538
3539   ikev2_update_stats (vm, node->node_index, stats);
3540   vlib_node_increment_counter (vm, node->node_index,
3541                                IKEV2_ERROR_PROCESSED, frame->n_vectors);
3542   vlib_buffer_enqueue_to_next (vm, node, from, nexts, frame->n_vectors);
3543   return frame->n_vectors;
3544 }
3545
3546 static uword
3547 ikev2_ip4 (vlib_main_t * vm, vlib_node_runtime_t * node, vlib_frame_t * frame)
3548 {
3549   return ikev2_node_internal (vm, node, frame, 1 /* is_ip4 */, 0);
3550 }
3551
3552 static uword
3553 ikev2_ip4_natt (vlib_main_t *vm, vlib_node_runtime_t *node,
3554                 vlib_frame_t *frame)
3555 {
3556   return ikev2_node_internal (vm, node, frame, 1 /* is_ip4 */, 1 /* natt */);
3557 }
3558
3559 static uword
3560 ikev2_ip6 (vlib_main_t * vm, vlib_node_runtime_t * node, vlib_frame_t * frame)
3561 {
3562   return ikev2_node_internal (vm, node, frame, 0 /* is_ip4 */, 0);
3563 }
3564
3565 /* *INDENT-OFF* */
3566 VLIB_REGISTER_NODE (ikev2_node_ip4,static) = {
3567   .function = ikev2_ip4,
3568   .name = "ikev2-ip4",
3569   .vector_size = sizeof (u32),
3570   .format_trace = format_ikev2_trace,
3571   .type = VLIB_NODE_TYPE_INTERNAL,
3572
3573   .n_errors = IKEV2_N_ERROR,
3574   .error_counters = ikev2_error_counters,
3575
3576   .n_next_nodes = IKEV2_IP4_N_NEXT,
3577   .next_nodes = {
3578     [IKEV2_NEXT_IP4_LOOKUP] = "ip4-lookup",
3579     [IKEV2_NEXT_IP4_ERROR_DROP] = "error-drop",
3580   },
3581 };
3582
3583 VLIB_REGISTER_NODE (ikev2_node_ip4_natt,static) = {
3584   .function = ikev2_ip4_natt,
3585   .name = "ikev2-ip4-natt",
3586   .vector_size = sizeof (u32),
3587   .format_trace = format_ikev2_trace,
3588   .type = VLIB_NODE_TYPE_INTERNAL,
3589
3590   .n_errors = IKEV2_N_ERROR,
3591   .error_counters = ikev2_error_counters,
3592
3593   .n_next_nodes = IKEV2_IP4_N_NEXT,
3594   .next_nodes = {
3595     [IKEV2_NEXT_IP4_LOOKUP] = "ip4-lookup",
3596     [IKEV2_NEXT_IP4_ERROR_DROP] = "error-drop",
3597   },
3598 };
3599
3600 VLIB_REGISTER_NODE (ikev2_node_ip6,static) = {
3601   .function = ikev2_ip6,
3602   .name = "ikev2-ip6",
3603   .vector_size = sizeof (u32),
3604   .format_trace = format_ikev2_trace,
3605   .type = VLIB_NODE_TYPE_INTERNAL,
3606
3607   .n_errors = IKEV2_N_ERROR,
3608   .error_counters = ikev2_error_counters,
3609
3610   .n_next_nodes = IKEV2_IP6_N_NEXT,
3611   .next_nodes = {
3612     [IKEV2_NEXT_IP6_LOOKUP] = "ip6-lookup",
3613     [IKEV2_NEXT_IP6_ERROR_DROP] = "error-drop",
3614   },
3615 };
3616 /* *INDENT-ON* */
3617
3618 // set ikev2 proposals when vpp is used as initiator
3619 static clib_error_t *
3620 ikev2_set_initiator_proposals (vlib_main_t * vm, ikev2_sa_t * sa,
3621                                ikev2_transforms_set * ts,
3622                                ikev2_sa_proposal_t ** proposals, int is_ike)
3623 {
3624   clib_error_t *r;
3625   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
3626   ikev2_sa_proposal_t *proposal;
3627   vec_add2 (*proposals, proposal, 1);
3628   ikev2_sa_transform_t *td;
3629   int error;
3630
3631   /* Encryption */
3632   error = 1;
3633   vec_foreach (td, km->supported_transforms)
3634   {
3635     if (td->type == IKEV2_TRANSFORM_TYPE_ENCR
3636         && td->encr_type == ts->crypto_alg
3637         && td->key_len == ts->crypto_key_size / 8)
3638       {
3639         u16 attr[2];
3640         attr[0] = clib_host_to_net_u16 (14 | (1 << 15));
3641         attr[1] = clib_host_to_net_u16 (td->key_len << 3);
3642         vec_add (td->attrs, (u8 *) attr, 4);
3643         vec_add1 (proposal->transforms, *td);
3644         td->attrs = 0;
3645
3646         error = 0;
3647         break;
3648       }
3649   }
3650   if (error)
3651     {
3652       r = clib_error_return (0, "Unsupported algorithm");
3653       return r;
3654     }
3655
3656   if (IKEV2_TRANSFORM_INTEG_TYPE_NONE != ts->integ_alg)
3657     {
3658       /* Integrity */
3659       error = 1;
3660       vec_foreach (td, km->supported_transforms)
3661       {
3662         if (td->type == IKEV2_TRANSFORM_TYPE_INTEG
3663             && td->integ_type == ts->integ_alg)
3664           {
3665             vec_add1 (proposal->transforms, *td);
3666             error = 0;
3667             break;
3668           }
3669       }
3670       if (error)
3671         {
3672           ikev2_elog_error
3673             ("Didn't find any supported algorithm for IKEV2_TRANSFORM_TYPE_INTEG");
3674           r = clib_error_return (0, "Unsupported algorithm");
3675           return r;
3676         }
3677     }
3678
3679   /* PRF */
3680   if (is_ike)
3681     {
3682       error = 1;
3683       vec_foreach (td, km->supported_transforms)
3684       {
3685         if (td->type == IKEV2_TRANSFORM_TYPE_PRF
3686             && td->prf_type == IKEV2_TRANSFORM_PRF_TYPE_PRF_HMAC_SHA2_256)
3687           {
3688             vec_add1 (proposal->transforms, *td);
3689             error = 0;
3690             break;
3691           }
3692       }
3693       if (error)
3694         {
3695           r = clib_error_return (0, "Unsupported algorithm");
3696           return r;
3697         }
3698     }
3699
3700   /* DH */
3701   if (is_ike)
3702     {
3703       error = 1;
3704       vec_foreach (td, km->supported_transforms)
3705       {
3706         if (td->type == IKEV2_TRANSFORM_TYPE_DH && td->dh_type == ts->dh_type)
3707           {
3708             vec_add1 (proposal->transforms, *td);
3709             if (is_ike)
3710               {
3711                 sa->dh_group = td->dh_type;
3712               }
3713             error = 0;
3714             break;
3715           }
3716       }
3717       if (error)
3718         {
3719           r = clib_error_return (0, "Unsupported algorithm");
3720           return r;
3721         }
3722     }
3723
3724   if (!is_ike)
3725     {
3726       error = 1;
3727       vec_foreach (td, km->supported_transforms)
3728       {
3729         if (td->type == IKEV2_TRANSFORM_TYPE_ESN)
3730           {
3731             vec_add1 (proposal->transforms, *td);
3732             error = 0;
3733           }
3734       }
3735       if (error)
3736         {
3737           r = clib_error_return (0, "Unsupported algorithm");
3738           return r;
3739         }
3740     }
3741
3742
3743   return 0;
3744 }
3745
3746 static ikev2_profile_t *
3747 ikev2_profile_index_by_name (u8 * name)
3748 {
3749   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
3750   uword *p;
3751
3752   p = mhash_get (&km->profile_index_by_name, name);
3753   if (!p)
3754     return 0;
3755
3756   return pool_elt_at_index (km->profiles, p[0]);
3757 }
3758
3759
3760 static void
3761 ikev2_send_ike (vlib_main_t * vm, ip_address_t * src, ip_address_t * dst,
3762                 u32 bi0, u32 len, u16 src_port, u16 dst_port, u32 sw_if_index)
3763 {
3764   ip4_header_t *ip40;
3765   ip6_header_t *ip60;
3766   udp_header_t *udp0;
3767   vlib_buffer_t *b0;
3768   vlib_frame_t *f;
3769   u32 *to_next;
3770
3771   b0 = vlib_get_buffer (vm, bi0);
3772   vlib_buffer_advance (b0, -sizeof (udp_header_t));
3773   udp0 = vlib_buffer_get_current (b0);
3774   udp0->dst_port = clib_host_to_net_u16 (dst_port);
3775   udp0->src_port = clib_host_to_net_u16 (src_port);
3776   udp0->length = clib_host_to_net_u16 (len + sizeof (udp_header_t));
3777   udp0->checksum = 0;
3778
3779   if (ip_addr_version (dst) == AF_IP4)
3780     {
3781       vlib_buffer_advance (b0, -sizeof (ip4_header_t));
3782       ip40 = vlib_buffer_get_current (b0);
3783       ip40->ip_version_and_header_length = 0x45;
3784       ip40->tos = 0;
3785       ip40->fragment_id = 0;
3786       ip40->flags_and_fragment_offset = 0;
3787       ip40->ttl = 0xff;
3788       ip40->protocol = IP_PROTOCOL_UDP;
3789       ip40->dst_address.as_u32 = ip_addr_v4 (dst).as_u32;
3790       ip40->src_address.as_u32 = ip_addr_v4 (src).as_u32;
3791       b0->current_length =
3792         len + sizeof (ip4_header_t) + sizeof (udp_header_t);
3793       ip40->length = clib_host_to_net_u16 (b0->current_length);
3794       ip40->checksum = ip4_header_checksum (ip40);
3795     }
3796   else
3797     {
3798       vlib_buffer_advance (b0, -sizeof (ip6_header_t));
3799       ip60 = vlib_buffer_get_current (b0);
3800
3801       b0->current_length = len + sizeof (*ip60) + sizeof (udp_header_t);
3802       ip60->ip_version_traffic_class_and_flow_label =
3803         clib_host_to_net_u32 (0x6 << 28);
3804       ip60->payload_length =
3805         clib_host_to_net_u16 (b0->current_length - sizeof (*ip60));
3806       ip60->protocol = IP_PROTOCOL_UDP;
3807       ip60->hop_limit = 0xff;
3808       clib_memcpy_fast (ip60->src_address.as_u8, ip_addr_v6 (src).as_u8,
3809                         sizeof (ip60->src_address));
3810       clib_memcpy_fast (ip60->dst_address.as_u8, ip_addr_v6 (dst).as_u8,
3811                         sizeof (ip60->src_address));
3812     }
3813
3814   b0->flags |= VNET_BUFFER_F_LOCALLY_ORIGINATED;
3815   vnet_buffer (b0)->sw_if_index[VLIB_RX] = sw_if_index;
3816   vnet_buffer (b0)->sw_if_index[VLIB_TX] = ~0;
3817
3818   u32 next_index = (ip_addr_version (dst) == AF_IP4) ?
3819     ip4_lookup_node.index : ip6_lookup_node.index;
3820
3821   /* send the request */
3822   f = vlib_get_frame_to_node (vm, next_index);
3823   to_next = vlib_frame_vector_args (f);
3824   to_next[0] = bi0;
3825   f->n_vectors = 1;
3826   vlib_put_frame_to_node (vm, next_index, f);
3827
3828 }
3829
3830 static u32
3831 ikev2_get_new_ike_header_buff (vlib_main_t * vm, vlib_buffer_t ** b)
3832 {
3833   u32 bi0;
3834   if (vlib_buffer_alloc (vm, &bi0, 1) != 1)
3835     {
3836       *b = 0;
3837       return 0;
3838     }
3839   *b = vlib_get_buffer (vm, bi0);
3840   return bi0;
3841 }
3842
3843 clib_error_t *
3844 ikev2_set_local_key (vlib_main_t * vm, u8 * file)
3845 {
3846   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
3847
3848   if (km->pkey)
3849     EVP_PKEY_free (km->pkey);
3850   km->pkey = ikev2_load_key_file (file);
3851   if (km->pkey == NULL)
3852     return clib_error_return (0, "load key '%s' failed", file);
3853
3854   return 0;
3855 }
3856
3857 static vnet_api_error_t
3858 ikev2_register_udp_port (ikev2_profile_t *p, u16 port)
3859 {
3860   ipsec_register_udp_port (port, 0 /* is_ip4 */);
3861   ipsec_register_udp_port (port, 1 /* is_ip4 */);
3862   p->ipsec_over_udp_port = port;
3863   return 0;
3864 }
3865
3866 static void
3867 ikev2_unregister_udp_port (ikev2_profile_t *p)
3868 {
3869   if (p->ipsec_over_udp_port == IPSEC_UDP_PORT_NONE)
3870     return;
3871
3872   ipsec_unregister_udp_port (p->ipsec_over_udp_port, 0 /* is_ip4 */);
3873   ipsec_unregister_udp_port (p->ipsec_over_udp_port, 1 /* is_ip4 */);
3874   p->ipsec_over_udp_port = IPSEC_UDP_PORT_NONE;
3875 }
3876
3877 static void
3878 ikev2_initiate_delete_ike_sa_internal (vlib_main_t * vm,
3879                                        ikev2_main_per_thread_data_t * tkm,
3880                                        ikev2_sa_t * sa, u8 send_notification)
3881 {
3882   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
3883   ip_address_t *src, *dst;
3884   vlib_buffer_t *b0;
3885   ikev2_child_sa_t *c;
3886
3887   /* Create the Initiator notification for IKE SA removal */
3888   ike_header_t *ike0;
3889   u32 bi0 = 0;
3890   int len;
3891
3892   vec_resize (sa->del, 1);
3893   sa->del->protocol_id = IKEV2_PROTOCOL_IKE;
3894   sa->del->spi = sa->ispi;
3895
3896   if (send_notification)
3897     {
3898       bi0 = ikev2_get_new_ike_header_buff (vm, &b0);
3899       if (!bi0)
3900         {
3901           ikev2_log_error ("buffer alloc failure");
3902           goto delete_sa;
3903         }
3904
3905       ike0 = vlib_buffer_get_current (b0);
3906       ike0->exchange = IKEV2_EXCHANGE_INFORMATIONAL;
3907       ike0->ispi = clib_host_to_net_u64 (sa->ispi);
3908       ike0->rspi = clib_host_to_net_u64 (sa->rspi);
3909       ike0->flags = 0;
3910       ike0->msgid = clib_host_to_net_u32 (sa->last_init_msg_id);
3911       sa->last_init_msg_id += 1;
3912       len = ikev2_generate_message (b0, sa, ike0, 0, 0, 0);
3913       if (~0 == len)
3914         return;
3915
3916       if (ikev2_natt_active (sa))
3917         len = ikev2_insert_non_esp_marker (ike0, len);
3918
3919       if (sa->is_initiator)
3920         {
3921           src = &sa->iaddr;
3922           dst = &sa->raddr;
3923         }
3924       else
3925         {
3926           dst = &sa->iaddr;
3927           src = &sa->raddr;
3928         }
3929
3930       ikev2_send_ike (vm, src, dst, bi0, len,
3931                       ikev2_get_port (sa), sa->dst_port, 0);
3932     }
3933
3934 delete_sa:
3935   /* delete local SA */
3936   vec_foreach (c, sa->childs)
3937     ikev2_delete_tunnel_interface (km->vnet_main, sa, c);
3938
3939   u64 rspi = sa->rspi;
3940   ikev2_sa_free_all_vec (sa);
3941   uword *p = hash_get (tkm->sa_by_rspi, rspi);
3942   if (p)
3943     {
3944       hash_unset (tkm->sa_by_rspi, rspi);
3945       pool_put (tkm->sas, sa);
3946     }
3947 }
3948
3949 static void
3950 ikev2_cleanup_profile_sessions (ikev2_main_t * km, ikev2_profile_t * p)
3951 {
3952   ikev2_main_per_thread_data_t *tkm;
3953   ikev2_sa_t *sa;
3954   u32 pi = p - km->profiles;
3955   u32 *sai;
3956   u32 *del_sai = 0;
3957
3958   /* *INDENT-OFF* */
3959   pool_foreach (sa, km->sais)  {
3960     if (pi == sa->profile_index)
3961       vec_add1 (del_sai, sa - km->sais);
3962   }
3963   /* *INDENT-ON* */
3964
3965   vec_foreach (sai, del_sai)
3966   {
3967     sa = pool_elt_at_index (km->sais, sai[0]);
3968     ikev2_sa_free_all_vec (sa);
3969     hash_unset (km->sa_by_ispi, sa->ispi);
3970     pool_put (km->sais, sa);
3971   }
3972   vec_reset_length (del_sai);
3973
3974   vec_foreach (tkm, km->per_thread_data)
3975   {
3976     /* *INDENT-OFF* */
3977     pool_foreach (sa, tkm->sas)  {
3978       if (sa->profile_index != ~0 && pi == sa->profile_index)
3979         vec_add1 (del_sai, sa - tkm->sas);
3980     }
3981     /* *INDENT-ON* */
3982
3983     vec_foreach (sai, del_sai)
3984     {
3985       sa = pool_elt_at_index (tkm->sas, sai[0]);
3986       ikev2_initiate_delete_ike_sa_internal (km->vlib_main, tkm, sa, 1);
3987     }
3988
3989     vec_reset_length (del_sai);
3990   }
3991
3992   vec_free (del_sai);
3993 }
3994
3995 static void
3996 ikev2_profile_responder_free (ikev2_responder_t *r)
3997 {
3998   vec_free (r->hostname);
3999 }
4000
4001 static void
4002 ikev2_profile_free (ikev2_profile_t * p)
4003 {
4004   vec_free (p->name);
4005
4006   vec_free (p->auth.data);
4007   if (p->auth.key)
4008     EVP_PKEY_free (p->auth.key);
4009
4010   ikev2_profile_responder_free (&p->responder);
4011
4012   vec_free (p->loc_id.data);
4013   vec_free (p->rem_id.data);
4014 }
4015
4016 static void
4017 ikev2_bind (vlib_main_t *vm, ikev2_main_t *km)
4018 {
4019   if (0 == km->bind_refcount)
4020     {
4021       udp_register_dst_port (vm, IKEV2_PORT, ikev2_node_ip4.index, 1);
4022       udp_register_dst_port (vm, IKEV2_PORT, ikev2_node_ip6.index, 0);
4023       udp_register_dst_port (vm, IKEV2_PORT_NATT, ikev2_node_ip4.index, 1);
4024       udp_register_dst_port (vm, IKEV2_PORT_NATT, ikev2_node_ip6.index, 0);
4025
4026       vlib_punt_register (km->punt_hdl,
4027                           ipsec_punt_reason[IPSEC_PUNT_IP4_SPI_UDP_0],
4028                           "ikev2-ip4-natt");
4029     }
4030
4031   km->bind_refcount++;
4032 }
4033
4034 static void
4035 ikev2_unbind (vlib_main_t *vm, ikev2_main_t *km)
4036 {
4037   km->bind_refcount--;
4038   if (0 == km->bind_refcount)
4039     {
4040       vlib_punt_unregister (km->punt_hdl,
4041                             ipsec_punt_reason[IPSEC_PUNT_IP4_SPI_UDP_0],
4042                             "ikev2-ip4-natt");
4043
4044       udp_unregister_dst_port (vm, IKEV2_PORT_NATT, 0);
4045       udp_unregister_dst_port (vm, IKEV2_PORT_NATT, 1);
4046       udp_unregister_dst_port (vm, IKEV2_PORT, 0);
4047       udp_unregister_dst_port (vm, IKEV2_PORT, 1);
4048     }
4049 }
4050
4051 static void ikev2_lazy_init (ikev2_main_t *km);
4052
4053 clib_error_t *
4054 ikev2_add_del_profile (vlib_main_t * vm, u8 * name, int is_add)
4055 {
4056   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
4057   ikev2_profile_t *p;
4058
4059   ikev2_lazy_init (km);
4060
4061   if (is_add)
4062     {
4063       if (ikev2_profile_index_by_name (name))
4064         return clib_error_return (0, "policy %v already exists", name);
4065
4066       pool_get (km->profiles, p);
4067       clib_memset (p, 0, sizeof (*p));
4068       p->name = vec_dup (name);
4069       p->ipsec_over_udp_port = IPSEC_UDP_PORT_NONE;
4070       p->responder.sw_if_index = ~0;
4071       p->tun_itf = ~0;
4072       uword index = p - km->profiles;
4073       mhash_set_mem (&km->profile_index_by_name, name, &index, 0);
4074
4075       ikev2_bind (vm, km);
4076     }
4077   else
4078     {
4079       p = ikev2_profile_index_by_name (name);
4080       if (!p)
4081         return clib_error_return (0, "policy %v does not exists", name);
4082
4083       ikev2_unbind (vm, km);
4084
4085       ikev2_unregister_udp_port (p);
4086       ikev2_cleanup_profile_sessions (km, p);
4087
4088       ikev2_profile_free (p);
4089       pool_put (km->profiles, p);
4090       mhash_unset (&km->profile_index_by_name, name, 0);
4091     }
4092   return 0;
4093 }
4094
4095 clib_error_t *
4096 ikev2_set_profile_auth (vlib_main_t * vm, u8 * name, u8 auth_method,
4097                         u8 * auth_data, u8 data_hex_format)
4098 {
4099   ikev2_profile_t *p;
4100   clib_error_t *r;
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->auth.key)
4111     EVP_PKEY_free (p->auth.key);
4112   vec_free (p->auth.data);
4113
4114   p->auth.method = auth_method;
4115   p->auth.data = vec_dup (auth_data);
4116   p->auth.hex = data_hex_format;
4117
4118   if (auth_method == IKEV2_AUTH_METHOD_RSA_SIG)
4119     {
4120       vec_add1 (p->auth.data, 0);
4121       p->auth.key = ikev2_load_cert_file (p->auth.data);
4122       if (p->auth.key == NULL)
4123         return clib_error_return (0, "load cert '%s' failed", p->auth.data);
4124     }
4125
4126   return 0;
4127 }
4128
4129 static int
4130 ikev2_is_id_supported (u8 id_type)
4131 {
4132   return (id_type == IKEV2_ID_TYPE_ID_IPV4_ADDR ||
4133           id_type == IKEV2_ID_TYPE_ID_IPV6_ADDR ||
4134           id_type == IKEV2_ID_TYPE_ID_RFC822_ADDR ||
4135           id_type == IKEV2_ID_TYPE_ID_FQDN);
4136 }
4137
4138 clib_error_t *
4139 ikev2_set_profile_id (vlib_main_t * vm, u8 * name, u8 id_type, u8 * data,
4140                       int is_local)
4141 {
4142   ikev2_profile_t *p;
4143   clib_error_t *r;
4144
4145   if (!ikev2_is_id_supported (id_type))
4146     {
4147       r = clib_error_return (0, "unsupported identity type %U",
4148                              format_ikev2_id_type, id_type);
4149       return r;
4150     }
4151
4152   p = ikev2_profile_index_by_name (name);
4153
4154   if (!p)
4155     {
4156       r = clib_error_return (0, "unknown profile %v", name);
4157       return r;
4158     }
4159
4160   if (is_local)
4161     {
4162       vec_free (p->loc_id.data);
4163       p->loc_id.type = id_type;
4164       p->loc_id.data = vec_dup (data);
4165     }
4166   else
4167     {
4168       vec_free (p->rem_id.data);
4169       p->rem_id.type = id_type;
4170       p->rem_id.data = vec_dup (data);
4171     }
4172
4173   return 0;
4174 }
4175
4176 static void
4177 ikev2_set_ts_type (ikev2_ts_t *ts, const ip_address_t *addr)
4178 {
4179   if (ip_addr_version (addr) == AF_IP4)
4180     ts->ts_type = TS_IPV4_ADDR_RANGE;
4181   else
4182     ts->ts_type = TS_IPV6_ADDR_RANGE;
4183 }
4184
4185 static void
4186 ikev2_set_ts_addrs (ikev2_ts_t *ts, const ip_address_t *start,
4187                     const ip_address_t *end)
4188 {
4189   ip_address_copy (&ts->start_addr, start);
4190   ip_address_copy (&ts->end_addr, end);
4191 }
4192
4193 clib_error_t *
4194 ikev2_set_profile_ts (vlib_main_t * vm, u8 * name, u8 protocol_id,
4195                       u16 start_port, u16 end_port, ip_address_t start_addr,
4196                       ip_address_t end_addr, int is_local)
4197 {
4198   ikev2_profile_t *p;
4199   clib_error_t *r;
4200
4201   p = ikev2_profile_index_by_name (name);
4202
4203   if (!p)
4204     {
4205       r = clib_error_return (0, "unknown profile %v", name);
4206       return r;
4207     }
4208
4209   if (ip_addr_version (&start_addr) != ip_addr_version (&end_addr))
4210     return clib_error_return (0, "IP address version mismatch!");
4211
4212   if (is_local)
4213     {
4214       ikev2_set_ts_addrs (&p->loc_ts, &start_addr, &end_addr);
4215       p->loc_ts.start_port = start_port;
4216       p->loc_ts.end_port = end_port;
4217       p->loc_ts.protocol_id = protocol_id;
4218       ikev2_set_ts_type (&p->loc_ts, &start_addr);
4219     }
4220   else
4221     {
4222       ikev2_set_ts_addrs (&p->rem_ts, &start_addr, &end_addr);
4223       p->rem_ts.start_port = start_port;
4224       p->rem_ts.end_port = end_port;
4225       p->rem_ts.protocol_id = protocol_id;
4226       ikev2_set_ts_type (&p->rem_ts, &start_addr);
4227     }
4228
4229   return 0;
4230 }
4231
4232 clib_error_t *
4233 ikev2_set_profile_responder_hostname (vlib_main_t *vm, u8 *name, u8 *hostname,
4234                                       u32 sw_if_index)
4235 {
4236   ikev2_profile_t *p;
4237   clib_error_t *r;
4238
4239   p = ikev2_profile_index_by_name (name);
4240
4241   if (!p)
4242     {
4243       r = clib_error_return (0, "unknown profile %v", name);
4244       return r;
4245     }
4246
4247   p->responder.is_resolved = 0;
4248   p->responder.sw_if_index = sw_if_index;
4249   p->responder.hostname = vec_dup (hostname);
4250
4251   return 0;
4252 }
4253
4254 clib_error_t *
4255 ikev2_set_profile_responder (vlib_main_t * vm, u8 * name,
4256                              u32 sw_if_index, ip_address_t addr)
4257 {
4258   ikev2_profile_t *p;
4259   clib_error_t *r;
4260
4261   p = ikev2_profile_index_by_name (name);
4262
4263   if (!p)
4264     {
4265       r = clib_error_return (0, "unknown profile %v", name);
4266       return r;
4267     }
4268
4269   p->responder.is_resolved = 1;
4270   p->responder.sw_if_index = sw_if_index;
4271   ip_address_copy (&p->responder.addr, &addr);
4272
4273   return 0;
4274 }
4275
4276 clib_error_t *
4277 ikev2_set_profile_ike_transforms (vlib_main_t * vm, u8 * name,
4278                                   ikev2_transform_encr_type_t crypto_alg,
4279                                   ikev2_transform_integ_type_t integ_alg,
4280                                   ikev2_transform_dh_type_t dh_type,
4281                                   u32 crypto_key_size)
4282 {
4283   ikev2_profile_t *p;
4284
4285   p = ikev2_profile_index_by_name (name);
4286   if (!p)
4287     return clib_error_return (0, "unknown profile %v", name);
4288
4289   if ((IKEV2_TRANSFORM_INTEG_TYPE_NONE != integ_alg) +
4290         (IKEV2_TRANSFORM_ENCR_TYPE_AES_GCM_16 == crypto_alg) !=
4291       1)
4292     return clib_error_return (0, "invalid cipher + integrity algorithm");
4293
4294   p->ike_ts.crypto_alg = crypto_alg;
4295   p->ike_ts.integ_alg = integ_alg;
4296   p->ike_ts.dh_type = dh_type;
4297   p->ike_ts.crypto_key_size = crypto_key_size;
4298   return 0;
4299 }
4300
4301 clib_error_t *
4302 ikev2_set_profile_esp_transforms (vlib_main_t * vm, u8 * name,
4303                                   ikev2_transform_encr_type_t crypto_alg,
4304                                   ikev2_transform_integ_type_t integ_alg,
4305                                   u32 crypto_key_size)
4306 {
4307   ikev2_profile_t *p;
4308   clib_error_t *r;
4309
4310   p = ikev2_profile_index_by_name (name);
4311
4312   if (!p)
4313     {
4314       r = clib_error_return (0, "unknown profile %v", name);
4315       return r;
4316     }
4317
4318   p->esp_ts.crypto_alg = crypto_alg;
4319   p->esp_ts.integ_alg = integ_alg;
4320   p->esp_ts.crypto_key_size = crypto_key_size;
4321   return 0;
4322 }
4323
4324 clib_error_t *
4325 ikev2_set_profile_tunnel_interface (vlib_main_t * vm,
4326                                     u8 * name, u32 sw_if_index)
4327 {
4328   ikev2_profile_t *p;
4329   clib_error_t *r;
4330
4331   p = ikev2_profile_index_by_name (name);
4332
4333   if (!p)
4334     {
4335       r = clib_error_return (0, "unknown profile %v", name);
4336       return r;
4337     }
4338
4339   p->tun_itf = sw_if_index;
4340
4341   return 0;
4342 }
4343
4344 vnet_api_error_t
4345 ikev2_set_profile_ipsec_udp_port (vlib_main_t * vm, u8 * name, u16 port,
4346                                   u8 is_set)
4347 {
4348   ikev2_profile_t *p = ikev2_profile_index_by_name (name);
4349   vnet_api_error_t rv = 0;
4350
4351   if (!p)
4352     return VNET_API_ERROR_INVALID_VALUE;
4353
4354   if (is_set)
4355     {
4356       if (p->ipsec_over_udp_port != IPSEC_UDP_PORT_NONE)
4357         return VNET_API_ERROR_VALUE_EXIST;
4358
4359       rv = ikev2_register_udp_port (p, port);
4360     }
4361   else
4362     {
4363       if (p->ipsec_over_udp_port == IPSEC_UDP_PORT_NONE)
4364         return VNET_API_ERROR_INVALID_VALUE;
4365
4366       ikev2_unregister_udp_port (p);
4367     }
4368   return rv;
4369 }
4370
4371 clib_error_t *
4372 ikev2_set_profile_udp_encap (vlib_main_t * vm, u8 * name)
4373 {
4374   ikev2_profile_t *p = ikev2_profile_index_by_name (name);
4375   clib_error_t *r;
4376
4377   if (!p)
4378     {
4379       r = clib_error_return (0, "unknown profile %v", name);
4380       return r;
4381     }
4382
4383   p->udp_encap = 1;
4384   return 0;
4385 }
4386
4387 clib_error_t *
4388 ikev2_set_profile_sa_lifetime (vlib_main_t * vm, u8 * name,
4389                                u64 lifetime, u32 jitter, u32 handover,
4390                                u64 maxdata)
4391 {
4392   ikev2_profile_t *p;
4393   clib_error_t *r;
4394
4395   p = ikev2_profile_index_by_name (name);
4396
4397   if (!p)
4398     {
4399       r = clib_error_return (0, "unknown profile %v", name);
4400       return r;
4401     }
4402
4403   p->lifetime = lifetime;
4404   p->lifetime_jitter = jitter;
4405   p->handover = handover;
4406   p->lifetime_maxdata = maxdata;
4407   return 0;
4408 }
4409
4410 static int
4411 ikev2_get_if_address (u32 sw_if_index, ip_address_family_t af,
4412                       ip_address_t * out_addr)
4413 {
4414   ip4_address_t *if_ip4;
4415   ip6_address_t *if_ip6;
4416
4417   if (af == AF_IP4)
4418     {
4419       if_ip4 = ip4_interface_first_address (&ip4_main, sw_if_index, 0);
4420       if (if_ip4)
4421         {
4422           ip_address_set (out_addr, if_ip4, AF_IP4);
4423           return 1;
4424         }
4425     }
4426   else
4427     {
4428       if_ip6 = ip6_interface_first_address (&ip6_main, sw_if_index);
4429       if (if_ip6)
4430         {
4431           ip_address_set (out_addr, if_ip6, AF_IP6);
4432           return 1;
4433         }
4434     }
4435   return 0;
4436 }
4437
4438 static clib_error_t *
4439 ikev2_resolve_responder_hostname (vlib_main_t *vm, ikev2_responder_t *r)
4440 {
4441   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
4442   dns_cache_entry_t *ep = 0;
4443   dns_pending_request_t _t0, *t0 = &_t0;
4444   dns_resolve_name_t _rn, *rn = &_rn;
4445   u8 *name;
4446   int rv;
4447
4448   if (!km->dns_resolve_name)
4449     return clib_error_return (0, "cannot load symbols from dns plugin");
4450
4451   t0->request_type = DNS_API_PENDING_NAME_TO_IP;
4452   /* VPP main curse: IKEv2 uses only non-NULL terminated vectors internally
4453    * whereas DNS resolver expects a NULL-terminated C-string */
4454   name = vec_dup (r->hostname);
4455   vec_terminate_c_string (name);
4456   rv = km->dns_resolve_name (name, &ep, t0, rn);
4457   vec_free (name);
4458   if (rv < 0)
4459     return clib_error_return (0, "dns lookup failure");
4460
4461   if (ep == 0)
4462     return 0;
4463
4464   ip_address_copy (&r->addr, &rn->address);
4465   r->is_resolved = 1;
4466   return 0;
4467 }
4468
4469 clib_error_t *
4470 ikev2_initiate_sa_init (vlib_main_t * vm, u8 * name)
4471 {
4472   ikev2_profile_t *p;
4473   clib_error_t *r;
4474   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
4475   vlib_buffer_t *b0;
4476   ike_header_t *ike0;
4477   u32 bi0 = 0;
4478   int len = sizeof (ike_header_t), valid_ip = 0;
4479   ip_address_t src_if_ip = ip_address_initializer;
4480
4481   p = ikev2_profile_index_by_name (name);
4482
4483   if (!p)
4484     {
4485       r = clib_error_return (0, "unknown profile %v", name);
4486       return r;
4487     }
4488
4489   if (p->responder.sw_if_index == ~0 ||
4490       (ip_address_is_zero (&p->responder.addr) &&
4491        vec_len (p->responder.hostname) == 0))
4492     {
4493       r = clib_error_return (0, "responder not set for profile %v", name);
4494       return r;
4495     }
4496
4497   if (!p->responder.is_resolved)
4498     {
4499       /* try to resolve using dns plugin
4500        * success does not mean we have resolved the name */
4501       r = ikev2_resolve_responder_hostname (vm, &p->responder);
4502       if (r)
4503         return r;
4504     }
4505
4506   if (p->responder.is_resolved &&
4507       ikev2_get_if_address (p->responder.sw_if_index,
4508                             ip_addr_version (&p->responder.addr), &src_if_ip))
4509     {
4510       valid_ip = 1;
4511     }
4512
4513   /* Prepare the SA and the IKE payload */
4514   ikev2_sa_t sa;
4515   clib_memset (&sa, 0, sizeof (ikev2_sa_t));
4516   ikev2_payload_chain_t *chain = 0;
4517   ikev2_payload_new_chain (chain);
4518
4519   /* Build the IKE proposal payload */
4520   ikev2_sa_proposal_t *proposals = 0;
4521   ikev2_set_initiator_proposals (vm, &sa, &p->ike_ts, &proposals, 1);
4522   proposals[0].proposal_num = 1;
4523   proposals[0].protocol_id = IKEV2_PROTOCOL_IKE;
4524
4525   /* Add and then cleanup proposal data */
4526   ikev2_payload_add_sa (chain, proposals);
4527   ikev2_sa_free_proposal_vector (&proposals);
4528
4529   sa.is_initiator = 1;
4530   sa.profile_index = p - km->profiles;
4531   sa.state = IKEV2_STATE_SA_INIT;
4532   sa.tun_itf = p->tun_itf;
4533   sa.udp_encap = p->udp_encap;
4534   if (p->natt_disabled)
4535     sa.natt_state = IKEV2_NATT_DISABLED;
4536   sa.ipsec_over_udp_port = p->ipsec_over_udp_port;
4537   sa.is_tun_itf_set = 1;
4538   sa.initial_contact = 1;
4539   sa.dst_port = IKEV2_PORT;
4540
4541   ikev2_generate_sa_error_t rc = ikev2_generate_sa_init_data (&sa);
4542   if (rc != IKEV2_GENERATE_SA_INIT_OK)
4543     {
4544       ikev2_sa_free_all_vec (&sa);
4545       ikev2_payload_destroy_chain (chain);
4546       return clib_error_return (0, "%U", format_ikev2_gen_sa_error, rc);
4547     }
4548
4549   ikev2_payload_add_ke (chain, sa.dh_group, sa.i_dh_data);
4550   ikev2_payload_add_nonce (chain, sa.i_nonce);
4551
4552   /* Build the child SA proposal */
4553   vec_resize (sa.childs, 1);
4554   ikev2_set_initiator_proposals (vm, &sa, &p->esp_ts,
4555                                  &sa.childs[0].i_proposals, 0);
4556   sa.childs[0].i_proposals[0].proposal_num = 1;
4557   sa.childs[0].i_proposals[0].protocol_id = IKEV2_PROTOCOL_ESP;
4558   RAND_bytes ((u8 *) & sa.childs[0].i_proposals[0].spi,
4559               sizeof (sa.childs[0].i_proposals[0].spi));
4560
4561   /* Add NAT detection notification messages (mandatory) */
4562   u8 *nat_detection_sha1 = ikev2_compute_nat_sha1 (
4563     clib_host_to_net_u64 (sa.ispi), clib_host_to_net_u64 (sa.rspi), &src_if_ip,
4564     clib_host_to_net_u16 (IKEV2_PORT));
4565
4566   ikev2_payload_add_notify (chain, IKEV2_NOTIFY_MSG_NAT_DETECTION_SOURCE_IP,
4567                             nat_detection_sha1);
4568   vec_free (nat_detection_sha1);
4569   nat_detection_sha1 =
4570     ikev2_compute_nat_sha1 (clib_host_to_net_u64 (sa.ispi),
4571                             clib_host_to_net_u64 (sa.rspi),
4572                             &p->responder.addr,
4573                             clib_host_to_net_u16 (sa.dst_port));
4574   ikev2_payload_add_notify (chain,
4575                             IKEV2_NOTIFY_MSG_NAT_DETECTION_DESTINATION_IP,
4576                             nat_detection_sha1);
4577   vec_free (nat_detection_sha1);
4578
4579   u8 *sig_hash_algo = vec_new (u8, 8);
4580   u64 tmpsig = clib_host_to_net_u64 (0x0001000200030004);
4581   clib_memcpy_fast (sig_hash_algo, &tmpsig, sizeof (tmpsig));
4582   ikev2_payload_add_notify (chain,
4583                             IKEV2_NOTIFY_MSG_SIGNATURE_HASH_ALGORITHMS,
4584                             sig_hash_algo);
4585   vec_free (sig_hash_algo);
4586
4587   bi0 = ikev2_get_new_ike_header_buff (vm, &b0);
4588   if (!bi0)
4589     {
4590       ikev2_sa_free_all_vec (&sa);
4591       ikev2_payload_destroy_chain (chain);
4592       char *errmsg = "buffer alloc failure";
4593       ikev2_log_error (errmsg);
4594       return clib_error_return (0, errmsg);
4595     }
4596   ike0 = vlib_buffer_get_current (b0);
4597
4598   /* Buffer update and boilerplate */
4599   len += vec_len (chain->data);
4600   ike0->nextpayload = chain->first_payload_type;
4601   ike0->length = clib_host_to_net_u32 (len);
4602   clib_memcpy_fast (ike0->payload, chain->data, vec_len (chain->data));
4603   ikev2_payload_destroy_chain (chain);
4604
4605   ike0->version = IKE_VERSION_2;
4606   ike0->flags = IKEV2_HDR_FLAG_INITIATOR;
4607   ike0->exchange = IKEV2_EXCHANGE_SA_INIT;
4608   ike0->ispi = clib_host_to_net_u64 (sa.ispi);
4609   ike0->rspi = 0;
4610   ike0->msgid = 0;
4611   sa.last_init_msg_id += 1;
4612
4613   /* store whole IKE payload - needed for PSK auth */
4614   vec_reset_length (sa.last_sa_init_req_packet_data);
4615   vec_add (sa.last_sa_init_req_packet_data, ike0, len);
4616
4617   /* add data to the SA then add it to the pool */
4618   ip_address_copy (&sa.iaddr, &src_if_ip);
4619   ip_address_copy (&sa.raddr, &p->responder.addr);
4620   sa.i_id.type = p->loc_id.type;
4621   sa.i_id.data = vec_dup (p->loc_id.data);
4622   sa.r_id.type = p->rem_id.type;
4623   sa.r_id.data = vec_dup (p->rem_id.data);
4624   sa.i_auth.method = p->auth.method;
4625   sa.i_auth.hex = p->auth.hex;
4626   sa.i_auth.data = vec_dup (p->auth.data);
4627   sa.sw_if_index = p->responder.sw_if_index;
4628   vec_add (sa.childs[0].tsi, &p->loc_ts, 1);
4629   vec_add (sa.childs[0].tsr, &p->rem_ts, 1);
4630
4631   ikev2_initial_contact_cleanup (0, &sa);
4632
4633   /* add SA to the pool */
4634   ikev2_sa_t *sa0 = 0;
4635   pool_get (km->sais, sa0);
4636   clib_memcpy_fast (sa0, &sa, sizeof (*sa0));
4637   hash_set (km->sa_by_ispi, sa0->ispi, sa0 - km->sais);
4638
4639   if (valid_ip)
4640     {
4641       ikev2_send_ike (vm, &src_if_ip, &p->responder.addr, bi0, len, IKEV2_PORT,
4642                       sa.dst_port, sa.sw_if_index);
4643
4644       ikev2_elog_exchange
4645         ("ispi %lx rspi %lx IKEV2_EXCHANGE_SA_INIT sent to ",
4646          clib_host_to_net_u64 (sa0->ispi), 0,
4647          ip_addr_v4 (&p->responder.addr).as_u32,
4648          ip_addr_version (&p->responder.addr) == AF_IP4);
4649     }
4650
4651   return 0;
4652 }
4653
4654 static void
4655 ikev2_delete_child_sa_internal (vlib_main_t * vm, ikev2_sa_t * sa,
4656                                 ikev2_child_sa_t * csa)
4657 {
4658   /* Create the Initiator notification for child SA removal */
4659   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
4660   ike_header_t *ike0;
4661   u32 bi0 = 0;
4662   vlib_buffer_t *b0;
4663   int len;
4664
4665   bi0 = ikev2_get_new_ike_header_buff (vm, &b0);
4666   if (!bi0)
4667     {
4668       ikev2_log_error ("buffer alloc failure");
4669       return;
4670     }
4671
4672   ike0 = vlib_buffer_get_current (b0);
4673   ike0->exchange = IKEV2_EXCHANGE_INFORMATIONAL;
4674   ike0->ispi = clib_host_to_net_u64 (sa->ispi);
4675   ike0->rspi = clib_host_to_net_u64 (sa->rspi);
4676   ike0->flags = 0;
4677   vec_resize (sa->del, 1);
4678   sa->del->protocol_id = IKEV2_PROTOCOL_ESP;
4679   sa->del->spi = csa->i_proposals->spi;
4680   ike0->msgid = clib_host_to_net_u32 (sa->last_init_msg_id);
4681   sa->last_init_msg_id += 1;
4682   len = ikev2_generate_message (b0, sa, ike0, 0, 0, 0);
4683   if (~0 == len)
4684     return;
4685
4686   if (ikev2_natt_active (sa))
4687     len = ikev2_insert_non_esp_marker (ike0, len);
4688   ikev2_send_ike (vm, &sa->iaddr, &sa->raddr, bi0, len,
4689                   ikev2_get_port (sa), sa->dst_port, sa->sw_if_index);
4690
4691   /* delete local child SA */
4692   ikev2_delete_tunnel_interface (km->vnet_main, sa, csa);
4693   ikev2_sa_del_child_sa (sa, csa);
4694 }
4695
4696 clib_error_t *
4697 ikev2_initiate_delete_child_sa (vlib_main_t * vm, u32 ispi)
4698 {
4699   clib_error_t *r;
4700   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
4701   ikev2_main_per_thread_data_t *tkm;
4702   ikev2_sa_t *fsa = 0;
4703   ikev2_child_sa_t *fchild = 0;
4704
4705   /* Search for the child SA */
4706   vec_foreach (tkm, km->per_thread_data)
4707   {
4708     ikev2_sa_t *sa;
4709     if (fchild)
4710       break;
4711     /* *INDENT-OFF* */
4712     pool_foreach (sa, tkm->sas)  {
4713       fchild = ikev2_sa_get_child(sa, ispi, IKEV2_PROTOCOL_ESP, 1);
4714       if (fchild)
4715         {
4716           fsa = sa;
4717           break;
4718         }
4719     }
4720     /* *INDENT-ON* */
4721   }
4722
4723   if (!fchild || !fsa)
4724     {
4725       r = clib_error_return (0, "Child SA not found");
4726       return r;
4727     }
4728   else
4729     {
4730       ikev2_delete_child_sa_internal (vm, fsa, fchild);
4731     }
4732
4733   return 0;
4734 }
4735
4736 clib_error_t *
4737 ikev2_initiate_delete_ike_sa (vlib_main_t * vm, u64 ispi)
4738 {
4739   clib_error_t *r;
4740   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
4741   ikev2_main_per_thread_data_t *tkm;
4742   ikev2_sa_t *fsa = 0;
4743   ikev2_main_per_thread_data_t *ftkm = 0;
4744
4745   /* Search for the IKE SA */
4746   vec_foreach (tkm, km->per_thread_data)
4747   {
4748     ikev2_sa_t *sa;
4749     if (fsa)
4750       break;
4751     /* *INDENT-OFF* */
4752     pool_foreach (sa, tkm->sas)  {
4753       if (sa->ispi == ispi)
4754         {
4755           fsa = sa;
4756           ftkm = tkm;
4757           break;
4758         }
4759     }
4760     /* *INDENT-ON* */
4761   }
4762
4763   if (!fsa)
4764     {
4765       r = clib_error_return (0, "IKE SA not found");
4766       return r;
4767     }
4768
4769   ikev2_initiate_delete_ike_sa_internal (vm, ftkm, fsa, 1);
4770   return 0;
4771 }
4772
4773 static void
4774 ikev2_rekey_child_sa_internal (vlib_main_t * vm, ikev2_sa_t * sa,
4775                                ikev2_child_sa_t * csa)
4776 {
4777   /* Create the Initiator request for create child SA */
4778   ike_header_t *ike0;
4779   vlib_buffer_t *b0;
4780   u32 bi0 = 0;
4781   int len;
4782
4783   bi0 = ikev2_get_new_ike_header_buff (vm, &b0);
4784   if (!bi0)
4785     {
4786       ikev2_log_error ("buffer alloc failure");
4787       return;
4788     }
4789
4790   ike0 = vlib_buffer_get_current (b0);
4791   ike0->version = IKE_VERSION_2;
4792   ike0->flags = IKEV2_HDR_FLAG_INITIATOR;
4793   ike0->exchange = IKEV2_EXCHANGE_CREATE_CHILD_SA;
4794   ike0->ispi = clib_host_to_net_u64 (sa->ispi);
4795   ike0->rspi = clib_host_to_net_u64 (sa->rspi);
4796   ike0->msgid = clib_host_to_net_u32 (sa->last_init_msg_id);
4797   sa->last_init_msg_id += 1;
4798
4799   ikev2_rekey_t *rekey;
4800   vec_reset_length (sa->rekey);
4801   vec_add2 (sa->rekey, rekey, 1);
4802   rekey->kex = 0;
4803   ikev2_sa_proposal_t *proposals = vec_dup (csa->i_proposals);
4804
4805   /*need new ispi */
4806   RAND_bytes ((u8 *) & proposals[0].spi, sizeof (proposals[0].spi));
4807   rekey->spi = proposals[0].spi;
4808   rekey->ispi = csa->i_proposals->spi;
4809   len = ikev2_generate_message (b0, sa, ike0, proposals, 0, 0);
4810   if (~0 == len)
4811     return;
4812
4813   if (ikev2_natt_active (sa))
4814     len = ikev2_insert_non_esp_marker (ike0, len);
4815   ikev2_send_ike (vm, &sa->iaddr, &sa->raddr, bi0, len,
4816                   ikev2_get_port (sa), ikev2_get_port (sa), sa->sw_if_index);
4817   vec_free (proposals);
4818 }
4819
4820 clib_error_t *
4821 ikev2_initiate_rekey_child_sa (vlib_main_t * vm, u32 ispi)
4822 {
4823   clib_error_t *r;
4824   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
4825   ikev2_main_per_thread_data_t *tkm;
4826   ikev2_sa_t *fsa = 0;
4827   ikev2_child_sa_t *fchild = 0;
4828
4829   /* Search for the child SA */
4830   vec_foreach (tkm, km->per_thread_data)
4831   {
4832     ikev2_sa_t *sa;
4833     if (fchild)
4834       break;
4835     /* *INDENT-OFF* */
4836     pool_foreach (sa, tkm->sas)  {
4837       fchild = ikev2_sa_get_child(sa, ispi, IKEV2_PROTOCOL_ESP, 1);
4838       if (fchild)
4839         {
4840           fsa = sa;
4841           break;
4842         }
4843     }
4844     /* *INDENT-ON* */
4845   }
4846
4847   if (!fchild || !fsa)
4848     {
4849       r = clib_error_return (0, "Child SA not found");
4850       return r;
4851     }
4852   else
4853     {
4854       ikev2_rekey_child_sa_internal (vm, fsa, fchild);
4855     }
4856
4857   return 0;
4858 }
4859
4860 static int
4861 ikev2_sa_sw_if_match (ikev2_sa_t * sa, u32 sw_if_index)
4862 {
4863   return (sa->sw_if_index == sw_if_index) && sa->is_initiator;
4864 }
4865
4866 static void
4867 ikev2_sa_del (ikev2_profile_t * p, u32 sw_if_index)
4868 {
4869   u64 *ispi, *ispi_vec = 0;
4870   ikev2_sa_t *sa, **sap, **sa_vec = 0;
4871   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
4872   ikev2_main_per_thread_data_t *tkm;
4873   p->responder.sw_if_index = ~0;
4874
4875   vec_foreach (tkm, km->per_thread_data)
4876   {
4877     /* *INDENT-OFF* */
4878     pool_foreach (sa, tkm->sas)  {
4879       if (ikev2_sa_sw_if_match (sa, sw_if_index))
4880         vec_add1 (sa_vec, sa);
4881     }
4882     /* *INDENT-ON* */
4883
4884     vec_foreach (sap, sa_vec)
4885     {
4886       ikev2_initiate_delete_ike_sa_internal (km->vlib_main, tkm, *sap, 0);
4887     }
4888     vec_reset_length (sa_vec);
4889   }
4890   vec_free (sa_vec);
4891
4892   /* *INDENT-OFF* */
4893   pool_foreach (sa, km->sais)  {
4894     if (ikev2_sa_sw_if_match (sa, sw_if_index))
4895       vec_add1 (ispi_vec, sa->ispi);
4896   }
4897   /* *INDENT-ON* */
4898
4899   vec_foreach (ispi, ispi_vec)
4900   {
4901     ikev2_del_sa_init_from_main (ispi);
4902   }
4903
4904   vec_free (ispi_vec);
4905 }
4906
4907 static clib_error_t *
4908 ikev2_sw_interface_add_del (vnet_main_t * vnm, u32 sw_if_index, u32 is_add)
4909 {
4910   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
4911   ikev2_profile_t *p;
4912
4913   if (is_add)
4914     return 0;
4915
4916   /* *INDENT-OFF* */
4917   pool_foreach (p, km->profiles)  {
4918     if (p->responder.sw_if_index == sw_if_index)
4919       ikev2_sa_del (p, sw_if_index);
4920   }
4921   /* *INDENT-ON* */
4922
4923   return 0;
4924 }
4925
4926 VNET_SW_INTERFACE_ADD_DEL_FUNCTION (ikev2_sw_interface_add_del);
4927
4928 clib_error_t *
4929 ikev2_init (vlib_main_t * vm)
4930 {
4931   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
4932
4933   clib_memset (km, 0, sizeof (ikev2_main_t));
4934
4935   km->log_level = IKEV2_LOG_ERROR;
4936   km->log_class = vlib_log_register_class ("ikev2", 0);
4937
4938   km->vnet_main = vnet_get_main ();
4939   km->vlib_main = vm;
4940
4941   km->liveness_period = IKEV2_LIVENESS_PERIOD_CHECK;
4942   km->liveness_max_retries = IKEV2_LIVENESS_RETRIES;
4943
4944   return 0;
4945 }
4946
4947 /* *INDENT-OFF* */
4948 VLIB_INIT_FUNCTION (ikev2_init) = {
4949   .runs_after = VLIB_INITS ("ipsec_init", "ipsec_punt_init"),
4950 };
4951 /* *INDENT-ON* */
4952
4953 static u8
4954 ikev2_mngr_process_child_sa (ikev2_sa_t * sa, ikev2_child_sa_t * csa,
4955                              u8 del_old_ids)
4956 {
4957   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
4958   ikev2_profile_t *p = 0;
4959   vlib_main_t *vm = km->vlib_main;
4960   f64 now = vlib_time_now (vm);
4961   u8 res = 0;
4962
4963   if (sa->profile_index != ~0)
4964     p = pool_elt_at_index (km->profiles, sa->profile_index);
4965
4966   if (sa->is_initiator && p && csa->time_to_expiration
4967       && now > csa->time_to_expiration)
4968     {
4969       if (!csa->is_expired || csa->rekey_retries > 0)
4970         {
4971           ikev2_rekey_child_sa_internal (vm, sa, csa);
4972           csa->time_to_expiration = now + p->handover;
4973           csa->is_expired = 1;
4974           if (csa->rekey_retries == 0)
4975             {
4976               csa->rekey_retries = 5;
4977             }
4978           else if (csa->rekey_retries > 0)
4979             {
4980               csa->rekey_retries--;
4981               ikev2_log_debug ("Rekeying Child SA 0x%x, retries left %d",
4982                                csa->i_proposals->spi, csa->rekey_retries);
4983               if (csa->rekey_retries == 0)
4984                 {
4985                   csa->rekey_retries = -1;
4986                 }
4987             }
4988           res |= 1;
4989         }
4990       else
4991         {
4992           csa->time_to_expiration = 0;
4993           ikev2_delete_child_sa_internal (vm, sa, csa);
4994           res |= 1;
4995           return res;
4996         }
4997     }
4998
4999   if (del_old_ids)
5000     {
5001       ipip_tunnel_t *ipip = NULL;
5002       u32 sw_if_index = sa->is_tun_itf_set ? sa->tun_itf : ~0;
5003       if (~0 == sw_if_index)
5004         {
5005           ip46_address_t local_ip;
5006           ip46_address_t remote_ip;
5007           if (sa->is_initiator)
5008             {
5009               local_ip = to_ip46 (ip_addr_version (&sa->iaddr),
5010                                   ip_addr_bytes (&sa->iaddr));
5011               remote_ip = to_ip46 (ip_addr_version (&sa->raddr),
5012                                    ip_addr_bytes (&sa->raddr));
5013             }
5014           else
5015             {
5016               local_ip = to_ip46 (ip_addr_version (&sa->raddr),
5017                                   ip_addr_bytes (&sa->raddr));
5018               remote_ip = to_ip46 (ip_addr_version (&sa->iaddr),
5019                                    ip_addr_bytes (&sa->iaddr));
5020             }
5021
5022        /* *INDENT-OFF* */
5023        ipip_tunnel_key_t key = {
5024          .src = local_ip,
5025          .dst = remote_ip,
5026          .transport = IPIP_TRANSPORT_IP4,
5027          .fib_index = 0,
5028        };
5029        /* *INDENT-ON* */
5030
5031           ipip = ipip_tunnel_db_find (&key);
5032
5033           if (ipip)
5034             sw_if_index = ipip->sw_if_index;
5035           else
5036             return res;
5037         }
5038
5039       u32 *sas_in = NULL;
5040       vec_add1 (sas_in, csa->remote_sa_id);
5041       vlib_worker_thread_barrier_sync (vm);
5042       int rv = ipsec_tun_protect_update (sw_if_index, NULL,
5043                                          csa->local_sa_id, sas_in);
5044       if (rv)
5045         vec_free (sas_in);
5046       ipsec_sa_unlock_id (ikev2_flip_alternate_sa_bit (csa->remote_sa_id));
5047       vlib_worker_thread_barrier_release (vm);
5048     }
5049
5050   return res;
5051 }
5052
5053 int
5054 ikev2_set_log_level (ikev2_log_level_t log_level)
5055 {
5056   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
5057
5058   if (log_level >= IKEV2_LOG_MAX)
5059     {
5060       ikev2_log_error ("unknown logging level %d", log_level);
5061       return -1;
5062     }
5063
5064   km->log_level = log_level;
5065   return 0;
5066 }
5067
5068 clib_error_t *
5069 ikev2_set_liveness_params (u32 period, u32 max_retries)
5070 {
5071   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
5072
5073   if (period == 0 || max_retries == 0)
5074     return clib_error_return (0, "invalid args");
5075
5076   km->liveness_period = period;
5077   km->liveness_max_retries = max_retries;
5078   return 0;
5079 }
5080
5081 clib_error_t *
5082 ikev2_profile_natt_disable (u8 * name)
5083 {
5084   ikev2_profile_t *p = ikev2_profile_index_by_name (name);
5085   if (!p)
5086     return clib_error_return (0, "unknown profile %v", name);
5087
5088   p->natt_disabled = 1;
5089   return 0;
5090 }
5091
5092 static void
5093 ikev2_mngr_process_ipsec_sa (ipsec_sa_t * ipsec_sa)
5094 {
5095   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
5096   vlib_main_t *vm = km->vlib_main;
5097   ikev2_main_per_thread_data_t *tkm;
5098   ikev2_sa_t *fsa = 0;
5099   ikev2_profile_t *p = 0;
5100   ikev2_child_sa_t *fchild = 0;
5101   f64 now = vlib_time_now (vm);
5102   vlib_counter_t counts;
5103
5104   /* Search for the SA and child SA */
5105   vec_foreach (tkm, km->per_thread_data)
5106   {
5107     ikev2_sa_t *sa;
5108     if (fchild)
5109       break;
5110     /* *INDENT-OFF* */
5111     pool_foreach (sa, tkm->sas)  {
5112       fchild = ikev2_sa_get_child(sa, ipsec_sa->spi, IKEV2_PROTOCOL_ESP, 1);
5113       if (fchild)
5114         {
5115           fsa = sa;
5116           break;
5117         }
5118     }
5119     /* *INDENT-ON* */
5120   }
5121   vlib_get_combined_counter (&ipsec_sa_counters,
5122                              ipsec_sa->stat_index, &counts);
5123
5124   if (fsa && fsa->profile_index != ~0 && fsa->is_initiator)
5125     p = pool_elt_at_index (km->profiles, fsa->profile_index);
5126
5127   if (fchild && p && p->lifetime_maxdata)
5128     {
5129       if (!fchild->is_expired && counts.bytes > p->lifetime_maxdata)
5130         {
5131           fchild->time_to_expiration = now;
5132         }
5133     }
5134 }
5135
5136 static void
5137 ikev2_process_pending_sa_init_one (vlib_main_t *vm, ikev2_main_t *km,
5138                                    ikev2_sa_t *sa)
5139 {
5140   ikev2_profile_t *p;
5141   u32 bi0;
5142   u8 *nat_sha, *np;
5143   p = pool_elt_at_index (km->profiles, sa->profile_index);
5144
5145   if (!p->responder.is_resolved)
5146     {
5147       clib_error_t *r = ikev2_resolve_responder_hostname (vm, &p->responder);
5148       if (r)
5149         {
5150           clib_error_free (r);
5151           return;
5152         }
5153
5154       if (!p->responder.is_resolved)
5155         return;
5156
5157       ip_address_copy (&sa->raddr, &p->responder.addr);
5158
5159       /* update nat detection destination hash */
5160       np = ikev2_find_ike_notify_payload (
5161         (ike_header_t *) sa->last_sa_init_req_packet_data,
5162         IKEV2_NOTIFY_MSG_NAT_DETECTION_DESTINATION_IP);
5163       if (np)
5164         {
5165           nat_sha = ikev2_compute_nat_sha1 (
5166             clib_host_to_net_u64 (sa->ispi), clib_host_to_net_u64 (sa->rspi),
5167             &sa->raddr, clib_host_to_net_u16 (sa->dst_port));
5168           clib_memcpy_fast (np, nat_sha, vec_len (nat_sha));
5169           vec_free (nat_sha);
5170         }
5171     }
5172
5173   if (ip_address_is_zero (&sa->iaddr))
5174     {
5175       if (!ikev2_get_if_address (p->responder.sw_if_index,
5176                                  ip_addr_version (&p->responder.addr),
5177                                  &sa->iaddr))
5178         return;
5179
5180       /* update NAT detection payload */
5181       np =
5182         ikev2_find_ike_notify_payload
5183         ((ike_header_t *) sa->last_sa_init_req_packet_data,
5184          IKEV2_NOTIFY_MSG_NAT_DETECTION_SOURCE_IP);
5185       if (np)
5186         {
5187           nat_sha =
5188             ikev2_compute_nat_sha1 (clib_host_to_net_u64 (sa->ispi),
5189                                     clib_host_to_net_u64 (sa->rspi),
5190                                     &sa->iaddr,
5191                                     clib_host_to_net_u16 (IKEV2_PORT));
5192           clib_memcpy_fast (np, nat_sha, vec_len (nat_sha));
5193           vec_free (nat_sha);
5194         }
5195     }
5196
5197   if (vlib_buffer_alloc (km->vlib_main, &bi0, 1) != 1)
5198     return;
5199
5200   vlib_buffer_t *b = vlib_get_buffer (km->vlib_main, bi0);
5201   clib_memcpy_fast (vlib_buffer_get_current (b),
5202                     sa->last_sa_init_req_packet_data,
5203                     vec_len (sa->last_sa_init_req_packet_data));
5204
5205   ikev2_send_ike (km->vlib_main, &sa->iaddr, &sa->raddr, bi0,
5206                   vec_len (sa->last_sa_init_req_packet_data),
5207                   ikev2_get_port (sa), IKEV2_PORT, sa->sw_if_index);
5208 }
5209
5210 static void
5211 ikev2_process_pending_sa_init (vlib_main_t *vm, ikev2_main_t *km)
5212 {
5213   u32 sai;
5214   u64 ispi;
5215   ikev2_sa_t *sa;
5216
5217   /* *INDENT-OFF* */
5218   hash_foreach (ispi, sai, km->sa_by_ispi,
5219   ({
5220     sa = pool_elt_at_index (km->sais, sai);
5221     if (sa->init_response_received)
5222       continue;
5223
5224     ikev2_process_pending_sa_init_one (vm, km, sa);
5225   }));
5226   /* *INDENT-ON* */
5227 }
5228
5229 static void
5230 ikev2_send_informational_request (ikev2_sa_t * sa)
5231 {
5232   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
5233   ip_address_t *src, *dst;
5234   ike_header_t *ike0;
5235   vlib_buffer_t *b0;
5236   u32 bi0 = 0;
5237   u16 dp;
5238   int len;
5239
5240   bi0 = ikev2_get_new_ike_header_buff (km->vlib_main, &b0);
5241   if (!bi0)
5242     {
5243       ikev2_log_error ("buffer alloc failure");
5244       return;
5245     }
5246
5247   ike0 = vlib_buffer_get_current (b0);
5248   ike0->exchange = IKEV2_EXCHANGE_INFORMATIONAL;
5249   ike0->ispi = clib_host_to_net_u64 (sa->ispi);
5250   ike0->rspi = clib_host_to_net_u64 (sa->rspi);
5251   ike0->msgid = clib_host_to_net_u32 (sa->last_init_msg_id);
5252   ike0->flags = 0;
5253   sa->last_init_msg_id += 1;
5254   len = ikev2_generate_message (b0, sa, ike0, 0, 0, 0);
5255   if (~0 == len)
5256     return;
5257
5258   if (ikev2_natt_active (sa))
5259     len = ikev2_insert_non_esp_marker (ike0, len);
5260
5261   if (sa->is_initiator)
5262     {
5263       src = &sa->iaddr;
5264       dst = &sa->raddr;
5265     }
5266   else
5267     {
5268       dst = &sa->iaddr;
5269       src = &sa->raddr;
5270     }
5271
5272   dp = sa->dst_port ? sa->dst_port : ikev2_get_port (sa);
5273   ikev2_send_ike (km->vlib_main, src, dst, bi0, len, ikev2_get_port (sa), dp,
5274                   sa->sw_if_index);
5275 }
5276
5277 void
5278 ikev2_disable_dpd (void)
5279 {
5280   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
5281   km->dpd_disabled = 1;
5282 }
5283
5284 static int
5285 ikev2_mngr_process_responder_sas (ikev2_sa_t *sa)
5286 {
5287   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
5288   vlib_main_t *vm = km->vlib_main;
5289
5290   if (!sa->keys_generated)
5291     return 0;
5292
5293   if (sa->liveness_retries >= km->liveness_max_retries)
5294     return 1;
5295
5296   f64 now = vlib_time_now (vm);
5297
5298   if (sa->liveness_period_check < now)
5299     {
5300       sa->liveness_retries++;
5301       sa->liveness_period_check = now + km->liveness_period;
5302       ikev2_send_informational_request (sa);
5303     }
5304   return 0;
5305 }
5306
5307 static uword
5308 ikev2_mngr_process_fn (vlib_main_t * vm, vlib_node_runtime_t * rt,
5309                        vlib_frame_t * f)
5310 {
5311   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
5312   ikev2_profile_t *p;
5313   ikev2_child_sa_t *c;
5314   u32 *sai;
5315
5316   /* lazy init will wake it up */
5317   vlib_process_wait_for_event (vm);
5318
5319   while (1)
5320     {
5321       vlib_process_wait_for_event_or_clock (vm, 2);
5322       vlib_process_get_events (vm, NULL);
5323
5324       /* process ike child sas */
5325       ikev2_main_per_thread_data_t *tkm;
5326       vec_foreach (tkm, km->per_thread_data)
5327       {
5328         ikev2_sa_t *sa;
5329         u32 *to_be_deleted = 0;
5330
5331         /* *INDENT-OFF* */
5332         pool_foreach (sa, tkm->sas)  {
5333           ikev2_child_sa_t *c;
5334           u8 del_old_ids = 0;
5335
5336           if (sa->state != IKEV2_STATE_AUTHENTICATED)
5337             continue;
5338
5339           if (sa->old_remote_id_present && 0 > sa->old_id_expiration)
5340             {
5341               sa->old_remote_id_present = 0;
5342               del_old_ids = 1;
5343             }
5344           else
5345             sa->old_id_expiration -= 1;
5346
5347           vec_foreach (c, sa->childs)
5348             ikev2_mngr_process_child_sa(sa, c, del_old_ids);
5349
5350           if (!km->dpd_disabled && ikev2_mngr_process_responder_sas (sa))
5351             vec_add1 (to_be_deleted, sa - tkm->sas);
5352         }
5353         /* *INDENT-ON* */
5354
5355         vec_foreach (sai, to_be_deleted)
5356         {
5357           sa = pool_elt_at_index (tkm->sas, sai[0]);
5358           const u32 profile_index = sa->profile_index;
5359           const int reinitiate = (sa->is_initiator && profile_index != ~0);
5360           vec_foreach (c, sa->childs)
5361           {
5362             ikev2_delete_tunnel_interface (km->vnet_main, sa, c);
5363             ikev2_sa_del_child_sa (sa, c);
5364           }
5365           ikev2_sa_free_all_vec (sa);
5366           hash_unset (tkm->sa_by_rspi, sa->rspi);
5367           pool_put (tkm->sas, sa);
5368
5369           if (reinitiate)
5370             {
5371               p = pool_elt_at_index (km->profiles, profile_index);
5372               if (p)
5373                 {
5374                   clib_error_t *e = ikev2_initiate_sa_init (vm, p->name);
5375                   if (e)
5376                     {
5377                       ikev2_log_error ("%U", format_clib_error, e);
5378                       clib_error_free (e);
5379                     }
5380                 }
5381             }
5382         }
5383         vec_free (to_be_deleted);
5384       }
5385
5386       /* process ipsec sas */
5387       ipsec_sa_t *sa;
5388       /* *INDENT-OFF* */
5389       pool_foreach (sa, ipsec_sa_pool)
5390         {
5391           ikev2_mngr_process_ipsec_sa (sa);
5392         }
5393       /* *INDENT-ON* */
5394
5395       ikev2_process_pending_sa_init (vm, km);
5396     }
5397   return 0;
5398 }
5399
5400 /* *INDENT-OFF* */
5401 VLIB_REGISTER_NODE (ikev2_mngr_process_node, static) = {
5402     .function = ikev2_mngr_process_fn,
5403     .type = VLIB_NODE_TYPE_PROCESS,
5404     .name =
5405     "ikev2-manager-process",
5406 };
5407
5408 static void
5409 ikev2_lazy_init (ikev2_main_t *km)
5410 {
5411   vlib_thread_main_t *tm = vlib_get_thread_main ();
5412   int thread_id;
5413
5414   if (km->lazy_init_done)
5415     return;
5416
5417   ikev2_crypto_init (km);
5418
5419   mhash_init_vec_string (&km->profile_index_by_name, sizeof (uword));
5420
5421   vec_validate_aligned (km->per_thread_data, tm->n_vlib_mains - 1,
5422                         CLIB_CACHE_LINE_BYTES);
5423   for (thread_id = 0; thread_id < tm->n_vlib_mains; thread_id++)
5424     {
5425       ikev2_main_per_thread_data_t *ptd =
5426         vec_elt_at_index (km->per_thread_data, thread_id);
5427
5428       ptd->sa_by_rspi = hash_create (0, sizeof (uword));
5429
5430 #if OPENSSL_VERSION_NUMBER >= 0x10100000L
5431       ptd->evp_ctx = EVP_CIPHER_CTX_new ();
5432       ptd->hmac_ctx = HMAC_CTX_new ();
5433 #else
5434       EVP_CIPHER_CTX_init (&ptd->_evp_ctx);
5435       ptd->evp_ctx = &ptd->_evp_ctx;
5436       HMAC_CTX_init (&(ptd->_hmac_ctx));
5437       ptd->hmac_ctx = &ptd->_hmac_ctx;
5438 #endif
5439     }
5440
5441   km->sa_by_ispi = hash_create (0, sizeof (uword));
5442   km->sw_if_indices = hash_create (0, 0);
5443
5444   km->punt_hdl = vlib_punt_client_register ("ikev2");
5445
5446   km->dns_resolve_name =
5447     vlib_get_plugin_symbol ("dns_plugin.so", "dns_resolve_name");
5448   if (!km->dns_resolve_name)
5449     ikev2_log_error ("cannot load symbols from dns plugin");
5450
5451   /* wake up ikev2 process */
5452   vlib_process_signal_event (vlib_get_first_main (),
5453                              ikev2_mngr_process_node.index, 0, 0);
5454
5455   km->lazy_init_done = 1;
5456 }
5457
5458 VLIB_PLUGIN_REGISTER () = {
5459     .version = VPP_BUILD_VER,
5460     .description = "Internet Key Exchange (IKEv2) Protocol",
5461 };
5462 /* *INDENT-ON* */
5463
5464 /*
5465  * fd.io coding-style-patch-verification: ON
5466  *
5467  * Local Variables:
5468  * eval: (c-set-style "gnu")
5469  * End:
5470  */