src/plugins/ikev2/ikev2.c

   1 /*
   2  * Copyright (c) 2015 Cisco and/or its affiliates.
   3  * Licensed under the Apache License, Version 2.0 (the "License");
   4  * you may not use this file except in compliance with the License.
   5  * You may obtain a copy of the License at:
   6  *
   7  *     http://www.apache.org/licenses/LICENSE-2.0
   8  *
   9  * Unless required by applicable law or agreed to in writing, software
  10  * distributed under the License is distributed on an "AS IS" BASIS,
  11  * WITHOUT WARRANTIES OR CONDITIONS OF ANY KIND, either express or implied.
  12  * See the License for the specific language governing permissions and
  13  * limitations under the License.
  14  */
  15
  16 #include <vlib/vlib.h>
  17 #include <vlib/unix/plugin.h>
  18 #include <vlibmemory/api.h>
  19 #include <vpp/app/version.h>
  20 #include <vnet/vnet.h>
  21 #include <vnet/pg/pg.h>
  22 #include <vppinfra/error.h>
  23 #include <vppinfra/random.h>
  24 #include <vnet/udp/udp.h>
  25 #include <vnet/ipsec/ipsec.h>
  26 #include <vnet/ipsec/ipsec_tun.h>
  27 #include <vnet/ipip/ipip.h>
  28 #include <plugins/ikev2/ikev2.h>
  29 #include <plugins/ikev2/ikev2_priv.h>
  30 #include <openssl/sha.h>
  31
  32 ikev2_main_t ikev2_main;
  33
  34 static int ikev2_delete_tunnel_interface (vnet_main_t * vnm,
  35                                           ikev2_sa_t * sa,
  36                                           ikev2_child_sa_t * child);
  37
  38 #define ikev2_set_state(sa, v) do { \
  39     (sa)->state = v; \
  40     clib_warning("sa state changed to " #v); \
  41   } while(0);
  42
  43 typedef struct
  44 {
  45   u32 next_index;
  46   u32 sw_if_index;
  47 } ikev2_trace_t;
  48
  49 static u8 *
  50 format_ikev2_trace (u8 * s, va_list * args)
  51 {
  52   CLIB_UNUSED (vlib_main_t * vm) = va_arg (*args, vlib_main_t *);
  53   CLIB_UNUSED (vlib_node_t * node) = va_arg (*args, vlib_node_t *);
  54   ikev2_trace_t *t = va_arg (*args, ikev2_trace_t *);
  55
  56   s = format (s, "ikev2: sw_if_index %d, next index %d",
  57               t->sw_if_index, t->next_index);
  58   return s;
  59 }
  60
  61 static vlib_node_registration_t ikev2_node;
  62
  63 #define foreach_ikev2_error \
  64 _(PROCESSED, "IKEv2 packets processed") \
  65 _(IKE_SA_INIT_RETRANSMIT, "IKE_SA_INIT retransmit ") \
  66 _(IKE_SA_INIT_IGNORE, "IKE_SA_INIT ignore (IKE SA already auth)") \
  67 _(IKE_REQ_RETRANSMIT, "IKE request retransmit") \
  68 _(IKE_REQ_IGNORE, "IKE request ignore (old msgid)") \
  69 _(NOT_IKEV2, "Non IKEv2 packets received")
  70
  71 typedef enum
  72 {
  73 #define _(sym,str) IKEV2_ERROR_##sym,
  74   foreach_ikev2_error
  75 #undef _
  76     IKEV2_N_ERROR,
  77 } ikev2_error_t;
  78
  79 static char *ikev2_error_strings[] = {
  80 #define _(sym,string) string,
  81   foreach_ikev2_error
  82 #undef _
  83 };
  84
  85 typedef enum
  86 {
  87   IKEV2_NEXT_IP4_LOOKUP,
  88   IKEV2_NEXT_ERROR_DROP,
  89   IKEV2_N_NEXT,
  90 } ikev2_next_t;
  91
  92 static ikev2_sa_transform_t *
  93 ikev2_find_transform_data (ikev2_sa_transform_t * t)
  94 {
  95   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
  96   ikev2_sa_transform_t *td;
  97
  98   vec_foreach (td, km->supported_transforms)
  99   {
 100     if (td->type != t->type)
 101       continue;
 102
 103     if (td->transform_id != t->transform_id)
 104       continue;
 105
 106     if (td->type == IKEV2_TRANSFORM_TYPE_ENCR)
 107       {
 108         if (vec_len (t->attrs) != 4 || t->attrs[0] != 0x80
 109             || t->attrs[1] != 14)
 110           continue;
 111
 112         if (((t->attrs[2] << 8 | t->attrs[3]) / 8) != td->key_len)
 113           continue;
 114       }
 115     return td;
 116   }
 117   return 0;
 118 }
 119
 120 static ikev2_sa_proposal_t *
 121 ikev2_select_proposal (ikev2_sa_proposal_t * proposals,
 122                        ikev2_protocol_id_t prot_id)
 123 {
 124   ikev2_sa_proposal_t *rv = 0;
 125   ikev2_sa_proposal_t *proposal;
 126   ikev2_sa_transform_t *transform, *new_t;
 127   u8 mandatory_bitmap, optional_bitmap;
 128
 129   if (prot_id == IKEV2_PROTOCOL_IKE)
 130     {
 131       mandatory_bitmap = (1 << IKEV2_TRANSFORM_TYPE_ENCR) |
 132         (1 << IKEV2_TRANSFORM_TYPE_PRF) |
 133         (1 << IKEV2_TRANSFORM_TYPE_INTEG) | (1 << IKEV2_TRANSFORM_TYPE_DH);
 134       optional_bitmap = mandatory_bitmap;
 135     }
 136   else if (prot_id == IKEV2_PROTOCOL_ESP)
 137     {
 138       mandatory_bitmap = (1 << IKEV2_TRANSFORM_TYPE_ENCR) |
 139         (1 << IKEV2_TRANSFORM_TYPE_ESN);
 140       optional_bitmap = mandatory_bitmap |
 141         (1 << IKEV2_TRANSFORM_TYPE_INTEG) | (1 << IKEV2_TRANSFORM_TYPE_DH);
 142     }
 143   else if (prot_id == IKEV2_PROTOCOL_AH)
 144     {
 145       mandatory_bitmap = (1 << IKEV2_TRANSFORM_TYPE_INTEG) |
 146         (1 << IKEV2_TRANSFORM_TYPE_ESN);
 147       optional_bitmap = mandatory_bitmap | (1 << IKEV2_TRANSFORM_TYPE_DH);
 148     }
 149   else
 150     return 0;
 151
 152   vec_add2 (rv, proposal, 1);
 153
 154   vec_foreach (proposal, proposals)
 155   {
 156     u8 bitmap = 0;
 157     if (proposal->protocol_id != prot_id)
 158       continue;
 159
 160     vec_foreach (transform, proposal->transforms)
 161     {
 162       if ((1 << transform->type) & bitmap)
 163         continue;
 164
 165       if (ikev2_find_transform_data (transform))
 166         {
 167           bitmap |= 1 << transform->type;
 168           vec_add2 (rv->transforms, new_t, 1);
 169           clib_memcpy_fast (new_t, transform, sizeof (*new_t));
 170           new_t->attrs = vec_dup (transform->attrs);
 171         }
 172     }
 173
 174     clib_warning ("bitmap is %x mandatory is %x optional is %x",
 175                   bitmap, mandatory_bitmap, optional_bitmap);
 176
 177     if ((bitmap & mandatory_bitmap) == mandatory_bitmap &&
 178         (bitmap & ~optional_bitmap) == 0)
 179       {
 180         rv->proposal_num = proposal->proposal_num;
 181         rv->protocol_id = proposal->protocol_id;
 182         RAND_bytes ((u8 *) & rv->spi, sizeof (rv->spi));
 183         goto done;
 184       }
 185     else
 186       {
 187         vec_free (rv->transforms);
 188       }
 189   }
 190
 191   vec_free (rv);
 192 done:
 193   return rv;
 194 }
 195
 196 ikev2_sa_transform_t *
 197 ikev2_sa_get_td_for_type (ikev2_sa_proposal_t * p,
 198                           ikev2_transform_type_t type)
 199 {
 200   ikev2_sa_transform_t *t;
 201
 202   if (!p)
 203     return 0;
 204
 205   vec_foreach (t, p->transforms)
 206   {
 207     if (t->type == type)
 208       return ikev2_find_transform_data (t);
 209   }
 210   return 0;
 211 }
 212
 213 ikev2_child_sa_t *
 214 ikev2_sa_get_child (ikev2_sa_t * sa, u32 spi, ikev2_protocol_id_t prot_id,
 215                     int by_initiator)
 216 {
 217   ikev2_child_sa_t *c;
 218   vec_foreach (c, sa->childs)
 219   {
 220     ikev2_sa_proposal_t *proposal =
 221       by_initiator ? &c->i_proposals[0] : &c->r_proposals[0];
 222     if (proposal && proposal->spi == spi && proposal->protocol_id == prot_id)
 223       return c;
 224   }
 225
 226   return 0;
 227 }
 228
 229 void
 230 ikev2_sa_free_proposal_vector (ikev2_sa_proposal_t ** v)
 231 {
 232   ikev2_sa_proposal_t *p;
 233   ikev2_sa_transform_t *t;
 234
 235   if (!*v)
 236     return;
 237
 238   vec_foreach (p, *v)
 239   {
 240     vec_foreach (t, p->transforms)
 241     {
 242       vec_free (t->attrs);
 243     }
 244     vec_free (p->transforms);
 245   }
 246   vec_free (*v);
 247 };
 248
 249 static void
 250 ikev2_sa_free_child_sa (ikev2_child_sa_t * c)
 251 {
 252   ikev2_sa_free_proposal_vector (&c->r_proposals);
 253   ikev2_sa_free_proposal_vector (&c->i_proposals);
 254   vec_free (c->sk_ai);
 255   vec_free (c->sk_ar);
 256   vec_free (c->sk_ei);
 257   vec_free (c->sk_er);
 258   vec_free (c->tsi);
 259   vec_free (c->tsr);
 260 }
 261
 262 static void
 263 ikev2_sa_free_all_child_sa (ikev2_child_sa_t ** childs)
 264 {
 265   ikev2_child_sa_t *c;
 266   vec_foreach (c, *childs) ikev2_sa_free_child_sa (c);
 267
 268   vec_free (*childs);
 269 }
 270
 271 static void
 272 ikev2_sa_del_child_sa (ikev2_sa_t * sa, ikev2_child_sa_t * child)
 273 {
 274   ikev2_sa_free_child_sa (child);
 275   vec_del1 (sa->childs, child - sa->childs);
 276 }
 277
 278 static void
 279 ikev2_sa_free_all_vec (ikev2_sa_t * sa)
 280 {
 281   vec_free (sa->i_nonce);
 282   vec_free (sa->i_dh_data);
 283   vec_free (sa->dh_shared_key);
 284   vec_free (sa->dh_private_key);
 285
 286   ikev2_sa_free_proposal_vector (&sa->r_proposals);
 287   ikev2_sa_free_proposal_vector (&sa->i_proposals);
 288
 289   vec_free (sa->sk_d);
 290   vec_free (sa->sk_ai);
 291   vec_free (sa->sk_ar);
 292   vec_free (sa->sk_ei);
 293   vec_free (sa->sk_er);
 294   vec_free (sa->sk_pi);
 295   vec_free (sa->sk_pr);
 296
 297   vec_free (sa->i_id.data);
 298   vec_free (sa->i_auth.data);
 299   vec_free (sa->r_id.data);
 300   vec_free (sa->r_auth.data);
 301   if (sa->r_auth.key)
 302     EVP_PKEY_free (sa->r_auth.key);
 303
 304   vec_free (sa->del);
 305
 306   ikev2_sa_free_all_child_sa (&sa->childs);
 307 }
 308
 309 static void
 310 ikev2_delete_sa (ikev2_sa_t * sa)
 311 {
 312   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
 313   u32 thread_index = vlib_get_thread_index ();
 314   uword *p;
 315
 316   ikev2_sa_free_all_vec (sa);
 317
 318   p = hash_get (km->per_thread_data[thread_index].sa_by_rspi, sa->rspi);
 319   if (p)
 320     {
 321       hash_unset (km->per_thread_data[thread_index].sa_by_rspi, sa->rspi);
 322       pool_put (km->per_thread_data[thread_index].sas, sa);
 323     }
 324 }
 325
 326 static void
 327 ikev2_generate_sa_init_data (ikev2_sa_t * sa)
 328 {
 329   ikev2_sa_transform_t *t = 0, *t2;
 330   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
 331
 332   if (sa->dh_group == IKEV2_TRANSFORM_DH_TYPE_NONE)
 333     {
 334       return;
 335     }
 336
 337   /* check if received DH group is on our list of supported groups */
 338   vec_foreach (t2, km->supported_transforms)
 339   {
 340     if (t2->type == IKEV2_TRANSFORM_TYPE_DH && sa->dh_group == t2->dh_type)
 341       {
 342         t = t2;
 343         break;
 344       }
 345   }
 346
 347   if (!t)
 348     {
 349       clib_warning ("unknown dh data group %u (data len %u)", sa->dh_group,
 350                     vec_len (sa->i_dh_data));
 351       sa->dh_group = IKEV2_TRANSFORM_DH_TYPE_NONE;
 352       return;
 353     }
 354
 355   if (sa->is_initiator)
 356     {
 357       /* generate rspi */
 358       RAND_bytes ((u8 *) & sa->ispi, 8);
 359
 360       /* generate nonce */
 361       sa->i_nonce = vec_new (u8, IKEV2_NONCE_SIZE);
 362       RAND_bytes ((u8 *) sa->i_nonce, IKEV2_NONCE_SIZE);
 363     }
 364   else
 365     {
 366       /* generate rspi */
 367       RAND_bytes ((u8 *) & sa->rspi, 8);
 368
 369       /* generate nonce */
 370       sa->r_nonce = vec_new (u8, IKEV2_NONCE_SIZE);
 371       RAND_bytes ((u8 *) sa->r_nonce, IKEV2_NONCE_SIZE);
 372     }
 373
 374   /* generate dh keys */
 375   ikev2_generate_dh (sa, t);
 376
 377 }
 378
 379 static void
 380 ikev2_complete_sa_data (ikev2_sa_t * sa, ikev2_sa_t * sai)
 381 {
 382   ikev2_sa_transform_t *t = 0, *t2;
 383   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
 384
 385
 386   /*move some data to the new SA */
 387 #define _(A) ({void* __tmp__ = (A); (A) = 0; __tmp__;})
 388   sa->i_nonce = _(sai->i_nonce);
 389   sa->i_dh_data = _(sai->i_dh_data);
 390   sa->dh_private_key = _(sai->dh_private_key);
 391   sa->iaddr.as_u32 = sai->iaddr.as_u32;
 392   sa->raddr.as_u32 = sai->raddr.as_u32;
 393   sa->is_initiator = sai->is_initiator;
 394   sa->i_id.type = sai->i_id.type;
 395   sa->profile_index = sai->profile_index;
 396   sa->is_profile_index_set = sai->is_profile_index_set;
 397   sa->i_id.data = _(sai->i_id.data);
 398   sa->i_auth.method = sai->i_auth.method;
 399   sa->i_auth.hex = sai->i_auth.hex;
 400   sa->i_auth.data = _(sai->i_auth.data);
 401   sa->i_auth.key = _(sai->i_auth.key);
 402   sa->last_sa_init_req_packet_data = _(sai->last_sa_init_req_packet_data);
 403   sa->childs = _(sai->childs);
 404 #undef _
 405
 406
 407   if (sa->dh_group == IKEV2_TRANSFORM_DH_TYPE_NONE)
 408     {
 409       return;
 410     }
 411
 412   /* check if received DH group is on our list of supported groups */
 413   vec_foreach (t2, km->supported_transforms)
 414   {
 415     if (t2->type == IKEV2_TRANSFORM_TYPE_DH && sa->dh_group == t2->dh_type)
 416       {
 417         t = t2;
 418         break;
 419       }
 420   }
 421
 422   if (!t)
 423     {
 424       clib_warning ("unknown dh data group %u (data len %u)", sa->dh_group,
 425                     vec_len (sa->i_dh_data));
 426       sa->dh_group = IKEV2_TRANSFORM_DH_TYPE_NONE;
 427       return;
 428     }
 429
 430
 431   /* generate dh keys */
 432   ikev2_complete_dh (sa, t);
 433
 434 }
 435
 436 static void
 437 ikev2_calc_keys (ikev2_sa_t * sa)
 438 {
 439   u8 *tmp;
 440   /* calculate SKEYSEED = prf(Ni | Nr, g^ir) */
 441   u8 *skeyseed = 0;
 442   u8 *s = 0;
 443   u16 integ_key_len = 0;
 444   ikev2_sa_transform_t *tr_encr, *tr_prf, *tr_integ;
 445   tr_encr =
 446     ikev2_sa_get_td_for_type (sa->r_proposals, IKEV2_TRANSFORM_TYPE_ENCR);
 447   tr_prf =
 448     ikev2_sa_get_td_for_type (sa->r_proposals, IKEV2_TRANSFORM_TYPE_PRF);
 449   tr_integ =
 450     ikev2_sa_get_td_for_type (sa->r_proposals, IKEV2_TRANSFORM_TYPE_INTEG);
 451
 452   if (tr_integ)
 453     integ_key_len = tr_integ->key_len;
 454
 455   vec_append (s, sa->i_nonce);
 456   vec_append (s, sa->r_nonce);
 457   skeyseed = ikev2_calc_prf (tr_prf, s, sa->dh_shared_key);
 458
 459   /* Calculate S = Ni | Nr | SPIi | SPIr */
 460   u64 *spi;
 461   vec_add2 (s, tmp, 2 * sizeof (*spi));
 462   spi = (u64 *) tmp;
 463   spi[0] = clib_host_to_net_u64 (sa->ispi);
 464   spi[1] = clib_host_to_net_u64 (sa->rspi);
 465
 466   /* calculate PRFplus */
 467   u8 *keymat;
 468   int len = tr_prf->key_trunc + /* SK_d */
 469     integ_key_len * 2 +         /* SK_ai, SK_ar */
 470     tr_encr->key_len * 2 +      /* SK_ei, SK_er */
 471     tr_prf->key_len * 2;        /* SK_pi, SK_pr */
 472
 473   keymat = ikev2_calc_prfplus (tr_prf, skeyseed, s, len);
 474   vec_free (skeyseed);
 475   vec_free (s);
 476
 477   int pos = 0;
 478
 479   /* SK_d */
 480   sa->sk_d = vec_new (u8, tr_prf->key_trunc);
 481   clib_memcpy_fast (sa->sk_d, keymat + pos, tr_prf->key_trunc);
 482   pos += tr_prf->key_trunc;
 483
 484   if (integ_key_len)
 485     {
 486       /* SK_ai */
 487       sa->sk_ai = vec_new (u8, integ_key_len);
 488       clib_memcpy_fast (sa->sk_ai, keymat + pos, integ_key_len);
 489       pos += integ_key_len;
 490
 491       /* SK_ar */
 492       sa->sk_ar = vec_new (u8, integ_key_len);
 493       clib_memcpy_fast (sa->sk_ar, keymat + pos, integ_key_len);
 494       pos += integ_key_len;
 495     }
 496
 497   /* SK_ei */
 498   sa->sk_ei = vec_new (u8, tr_encr->key_len);
 499   clib_memcpy_fast (sa->sk_ei, keymat + pos, tr_encr->key_len);
 500   pos += tr_encr->key_len;
 501
 502   /* SK_er */
 503   sa->sk_er = vec_new (u8, tr_encr->key_len);
 504   clib_memcpy_fast (sa->sk_er, keymat + pos, tr_encr->key_len);
 505   pos += tr_encr->key_len;
 506
 507   /* SK_pi */
 508   sa->sk_pi = vec_new (u8, tr_prf->key_len);
 509   clib_memcpy_fast (sa->sk_pi, keymat + pos, tr_prf->key_len);
 510   pos += tr_prf->key_len;
 511
 512   /* SK_pr */
 513   sa->sk_pr = vec_new (u8, tr_prf->key_len);
 514   clib_memcpy_fast (sa->sk_pr, keymat + pos, tr_prf->key_len);
 515   pos += tr_prf->key_len;
 516
 517   vec_free (keymat);
 518 }
 519
 520 static void
 521 ikev2_calc_child_keys (ikev2_sa_t * sa, ikev2_child_sa_t * child)
 522 {
 523   u8 *s = 0;
 524   u16 integ_key_len = 0;
 525   u8 salt_len = 0;
 526
 527   ikev2_sa_transform_t *tr_prf, *ctr_encr, *ctr_integ;
 528   tr_prf =
 529     ikev2_sa_get_td_for_type (sa->r_proposals, IKEV2_TRANSFORM_TYPE_PRF);
 530   ctr_encr =
 531     ikev2_sa_get_td_for_type (child->r_proposals, IKEV2_TRANSFORM_TYPE_ENCR);
 532   ctr_integ =
 533     ikev2_sa_get_td_for_type (child->r_proposals, IKEV2_TRANSFORM_TYPE_INTEG);
 534
 535   if (ctr_integ)
 536     integ_key_len = ctr_integ->key_len;
 537   else
 538     salt_len = sizeof (u32);
 539
 540   vec_append (s, sa->i_nonce);
 541   vec_append (s, sa->r_nonce);
 542   /* calculate PRFplus */
 543   u8 *keymat;
 544   int len = ctr_encr->key_len * 2 + integ_key_len * 2 + salt_len * 2;
 545
 546   keymat = ikev2_calc_prfplus (tr_prf, sa->sk_d, s, len);
 547
 548   int pos = 0;
 549
 550   /* SK_ei */
 551   child->sk_ei = vec_new (u8, ctr_encr->key_len);
 552   clib_memcpy_fast (child->sk_ei, keymat + pos, ctr_encr->key_len);
 553   pos += ctr_encr->key_len;
 554
 555   if (ctr_integ)
 556     {
 557       /* SK_ai */
 558       child->sk_ai = vec_new (u8, ctr_integ->key_len);
 559       clib_memcpy_fast (child->sk_ai, keymat + pos, ctr_integ->key_len);
 560       pos += ctr_integ->key_len;
 561     }
 562   else
 563     {
 564       clib_memcpy (&child->salt_ei, keymat + pos, salt_len);
 565       pos += salt_len;
 566     }
 567
 568   /* SK_er */
 569   child->sk_er = vec_new (u8, ctr_encr->key_len);
 570   clib_memcpy_fast (child->sk_er, keymat + pos, ctr_encr->key_len);
 571   pos += ctr_encr->key_len;
 572
 573   if (ctr_integ)
 574     {
 575       /* SK_ar */
 576       child->sk_ar = vec_new (u8, integ_key_len);
 577       clib_memcpy_fast (child->sk_ar, keymat + pos, integ_key_len);
 578       pos += integ_key_len;
 579     }
 580   else
 581     {
 582       clib_memcpy (&child->salt_er, keymat + pos, salt_len);
 583       pos += salt_len;
 584     }
 585
 586   ASSERT (pos == len);
 587
 588   vec_free (keymat);
 589 }
 590
 591 static void
 592 ikev2_process_sa_init_req (vlib_main_t * vm, ikev2_sa_t * sa,
 593                            ike_header_t * ike)
 594 {
 595   int p = 0;
 596   u32 len = clib_net_to_host_u32 (ike->length);
 597   u8 payload = ike->nextpayload;
 598
 599   clib_warning ("ispi %lx rspi %lx nextpayload %x version %x "
 600                 "exchange %x flags %x msgid %x length %u",
 601                 clib_net_to_host_u64 (ike->ispi),
 602                 clib_net_to_host_u64 (ike->rspi),
 603                 payload, ike->version,
 604                 ike->exchange, ike->flags,
 605                 clib_net_to_host_u32 (ike->msgid), len);
 606
 607   sa->ispi = clib_net_to_host_u64 (ike->ispi);
 608
 609   /* store whole IKE payload - needed for PSK auth */
 610   vec_free (sa->last_sa_init_req_packet_data);
 611   vec_add (sa->last_sa_init_req_packet_data, ike, len);
 612
 613   while (p < len && payload != IKEV2_PAYLOAD_NONE)
 614     {
 615       ike_payload_header_t *ikep = (ike_payload_header_t *) & ike->payload[p];
 616       u32 plen = clib_net_to_host_u16 (ikep->length);
 617
 618       if (plen < sizeof (ike_payload_header_t))
 619         return;
 620
 621       if (payload == IKEV2_PAYLOAD_SA)
 622         {
 623           ikev2_sa_free_proposal_vector (&sa->i_proposals);
 624           sa->i_proposals = ikev2_parse_sa_payload (ikep);
 625         }
 626       else if (payload == IKEV2_PAYLOAD_KE)
 627         {
 628           ike_ke_payload_header_t *ke = (ike_ke_payload_header_t *) ikep;
 629           sa->dh_group = clib_net_to_host_u16 (ke->dh_group);
 630           vec_free (sa->i_dh_data);
 631           vec_add (sa->i_dh_data, ke->payload, plen - sizeof (*ke));
 632         }
 633       else if (payload == IKEV2_PAYLOAD_NONCE)
 634         {
 635           vec_free (sa->i_nonce);
 636           vec_add (sa->i_nonce, ikep->payload, plen - sizeof (*ikep));
 637         }
 638       else if (payload == IKEV2_PAYLOAD_NOTIFY)
 639         {
 640           ikev2_notify_t *n = ikev2_parse_notify_payload (ikep);
 641           vec_free (n);
 642         }
 643       else if (payload == IKEV2_PAYLOAD_VENDOR)
 644         {
 645           ikev2_parse_vendor_payload (ikep);
 646         }
 647       else
 648         {
 649           clib_warning ("unknown payload %u flags %x length %u", payload,
 650                         ikep->flags, plen);
 651           if (ikep->flags & IKEV2_PAYLOAD_FLAG_CRITICAL)
 652             {
 653               ikev2_set_state (sa, IKEV2_STATE_NOTIFY_AND_DELETE);
 654               sa->unsupported_cp = payload;
 655               return;
 656             }
 657         }
 658
 659       payload = ikep->nextpayload;
 660       p += plen;
 661     }
 662
 663   ikev2_set_state (sa, IKEV2_STATE_SA_INIT);
 664 }
 665
 666 static void
 667 ikev2_process_sa_init_resp (vlib_main_t * vm, ikev2_sa_t * sa,
 668                             ike_header_t * ike)
 669 {
 670   int p = 0;
 671   u32 len = clib_net_to_host_u32 (ike->length);
 672   u8 payload = ike->nextpayload;
 673
 674   clib_warning ("ispi %lx rspi %lx nextpayload %x version %x "
 675                 "exchange %x flags %x msgid %x length %u",
 676                 clib_net_to_host_u64 (ike->ispi),
 677                 clib_net_to_host_u64 (ike->rspi),
 678                 payload, ike->version,
 679                 ike->exchange, ike->flags,
 680                 clib_net_to_host_u32 (ike->msgid), len);
 681
 682   sa->ispi = clib_net_to_host_u64 (ike->ispi);
 683   sa->rspi = clib_net_to_host_u64 (ike->rspi);
 684
 685   /* store whole IKE payload - needed for PSK auth */
 686   vec_free (sa->last_sa_init_res_packet_data);
 687   vec_add (sa->last_sa_init_res_packet_data, ike, len);
 688
 689   while (p < len && payload != IKEV2_PAYLOAD_NONE)
 690     {
 691       ike_payload_header_t *ikep = (ike_payload_header_t *) & ike->payload[p];
 692       u32 plen = clib_net_to_host_u16 (ikep->length);
 693
 694       if (plen < sizeof (ike_payload_header_t))
 695         return;
 696
 697       if (payload == IKEV2_PAYLOAD_SA)
 698         {
 699           ikev2_sa_free_proposal_vector (&sa->r_proposals);
 700           sa->r_proposals = ikev2_parse_sa_payload (ikep);
 701           if (sa->r_proposals)
 702             {
 703               ikev2_set_state (sa, IKEV2_STATE_SA_INIT);
 704               ike->msgid =
 705                 clib_host_to_net_u32 (clib_net_to_host_u32 (ike->msgid) + 1);
 706             }
 707         }
 708       else if (payload == IKEV2_PAYLOAD_KE)
 709         {
 710           ike_ke_payload_header_t *ke = (ike_ke_payload_header_t *) ikep;
 711           sa->dh_group = clib_net_to_host_u16 (ke->dh_group);
 712           vec_free (sa->r_dh_data);
 713           vec_add (sa->r_dh_data, ke->payload, plen - sizeof (*ke));
 714         }
 715       else if (payload == IKEV2_PAYLOAD_NONCE)
 716         {
 717           vec_free (sa->r_nonce);
 718           vec_add (sa->r_nonce, ikep->payload, plen - sizeof (*ikep));
 719         }
 720       else if (payload == IKEV2_PAYLOAD_NOTIFY)
 721         {
 722           ikev2_notify_t *n = ikev2_parse_notify_payload (ikep);
 723           vec_free (n);
 724         }
 725       else if (payload == IKEV2_PAYLOAD_VENDOR)
 726         {
 727           ikev2_parse_vendor_payload (ikep);
 728         }
 729       else
 730         {
 731           clib_warning ("unknown payload %u flags %x length %u", payload,
 732                         ikep->flags, plen);
 733           if (ikep->flags & IKEV2_PAYLOAD_FLAG_CRITICAL)
 734             {
 735               ikev2_set_state (sa, IKEV2_STATE_NOTIFY_AND_DELETE);
 736               sa->unsupported_cp = payload;
 737               return;
 738             }
 739         }
 740
 741       payload = ikep->nextpayload;
 742       p += plen;
 743     }
 744 }
 745
 746 static u8 *
 747 ikev2_decrypt_sk_payload (ikev2_sa_t * sa, ike_header_t * ike, u8 * payload)
 748 {
 749   int p = 0;
 750   u8 last_payload = 0;
 751   u8 *hmac = 0;
 752   u32 len = clib_net_to_host_u32 (ike->length);
 753   ike_payload_header_t *ikep = 0;
 754   u32 plen = 0;
 755   ikev2_sa_transform_t *tr_integ;
 756   tr_integ =
 757     ikev2_sa_get_td_for_type (sa->r_proposals, IKEV2_TRANSFORM_TYPE_INTEG);
 758
 759   while (p < len &&
 760          *payload != IKEV2_PAYLOAD_NONE && last_payload != IKEV2_PAYLOAD_SK)
 761     {
 762       ikep = (ike_payload_header_t *) & ike->payload[p];
 763       plen = clib_net_to_host_u16 (ikep->length);
 764
 765       if (plen < sizeof (*ikep))
 766         return 0;
 767
 768       if (*payload == IKEV2_PAYLOAD_SK)
 769         {
 770           clib_warning ("received IKEv2 payload SK, len %u", plen - 4);
 771           last_payload = *payload;
 772         }
 773       else
 774         {
 775           clib_warning ("unknown payload %u flags %x length %u", payload,
 776                         ikep->flags, plen);
 777           if (ikep->flags & IKEV2_PAYLOAD_FLAG_CRITICAL)
 778             {
 779               sa->unsupported_cp = *payload;
 780               return 0;
 781             }
 782         }
 783
 784       *payload = ikep->nextpayload;
 785       p += plen;
 786     }
 787
 788   if (last_payload != IKEV2_PAYLOAD_SK)
 789     {
 790       clib_warning ("Last payload must be SK");
 791       return 0;
 792     }
 793
 794   hmac =
 795     ikev2_calc_integr (tr_integ, sa->is_initiator ? sa->sk_ar : sa->sk_ai,
 796                        (u8 *) ike, len - tr_integ->key_trunc);
 797
 798   plen = plen - sizeof (*ikep) - tr_integ->key_trunc;
 799
 800   if (memcmp (hmac, &ikep->payload[plen], tr_integ->key_trunc))
 801     {
 802       clib_warning ("message integrity check failed");
 803       vec_free (hmac);
 804       return 0;
 805     }
 806   vec_free (hmac);
 807
 808   return ikev2_decrypt_data (sa, ikep->payload, plen);
 809 }
 810
 811 static void
 812 ikev2_initial_contact_cleanup (ikev2_sa_t * sa)
 813 {
 814   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
 815   ikev2_sa_t *tmp;
 816   u32 i, *delete = 0;
 817   ikev2_child_sa_t *c;
 818   u32 thread_index = vlib_get_thread_index ();
 819
 820   if (!sa->initial_contact)
 821     return;
 822
 823   /* find old IKE SAs with the same authenticated identity */
 824   /* *INDENT-OFF* */
 825   pool_foreach (tmp, km->per_thread_data[thread_index].sas, ({
 826         if (tmp->i_id.type != sa->i_id.type ||
 827             vec_len(tmp->i_id.data) != vec_len(sa->i_id.data) ||
 828             memcmp(sa->i_id.data, tmp->i_id.data, vec_len(sa->i_id.data)))
 829           continue;
 830
 831         if (sa->rspi != tmp->rspi)
 832           vec_add1(delete, tmp - km->per_thread_data[thread_index].sas);
 833   }));
 834   /* *INDENT-ON* */
 835
 836   for (i = 0; i < vec_len (delete); i++)
 837     {
 838       tmp =
 839         pool_elt_at_index (km->per_thread_data[thread_index].sas, delete[i]);
 840       vec_foreach (c,
 841                    tmp->childs) ikev2_delete_tunnel_interface (km->vnet_main,
 842                                                                tmp, c);
 843       ikev2_delete_sa (tmp);
 844     }
 845
 846   vec_free (delete);
 847   sa->initial_contact = 0;
 848 }
 849
 850 static void
 851 ikev2_process_auth_req (vlib_main_t * vm, ikev2_sa_t * sa, ike_header_t * ike)
 852 {
 853   ikev2_child_sa_t *first_child_sa;
 854   int p = 0;
 855   u32 len = clib_net_to_host_u32 (ike->length);
 856   u8 payload = ike->nextpayload;
 857   u8 *plaintext = 0;
 858
 859   ike_payload_header_t *ikep;
 860   u32 plen;
 861
 862   clib_warning ("ispi %lx rspi %lx nextpayload %x version %x "
 863                 "exchange %x flags %x msgid %x length %u",
 864                 clib_net_to_host_u64 (ike->ispi),
 865                 clib_net_to_host_u64 (ike->rspi),
 866                 payload, ike->version,
 867                 ike->exchange, ike->flags,
 868                 clib_net_to_host_u32 (ike->msgid), len);
 869
 870   ikev2_calc_keys (sa);
 871
 872   plaintext = ikev2_decrypt_sk_payload (sa, ike, &payload);
 873
 874   if (!plaintext)
 875     {
 876       if (sa->unsupported_cp)
 877         ikev2_set_state (sa, IKEV2_STATE_NOTIFY_AND_DELETE);
 878       goto cleanup_and_exit;
 879     }
 880
 881   /* select or create 1st child SA */
 882   if (sa->is_initiator)
 883     {
 884       first_child_sa = &sa->childs[0];
 885     }
 886   else
 887     {
 888       ikev2_sa_free_all_child_sa (&sa->childs);
 889       vec_add2 (sa->childs, first_child_sa, 1);
 890     }
 891
 892
 893   /* process encrypted payload */
 894   p = 0;
 895   while (p < vec_len (plaintext) && payload != IKEV2_PAYLOAD_NONE)
 896     {
 897       ikep = (ike_payload_header_t *) & plaintext[p];
 898       plen = clib_net_to_host_u16 (ikep->length);
 899
 900       if (plen < sizeof (ike_payload_header_t))
 901         goto cleanup_and_exit;
 902
 903       if (payload == IKEV2_PAYLOAD_SA)  /* 33 */
 904         {
 905           clib_warning ("received payload SA, len %u", plen - sizeof (*ikep));
 906           if (sa->is_initiator)
 907             {
 908               ikev2_sa_free_proposal_vector (&first_child_sa->r_proposals);
 909               first_child_sa->r_proposals = ikev2_parse_sa_payload (ikep);
 910             }
 911           else
 912             {
 913               ikev2_sa_free_proposal_vector (&first_child_sa->i_proposals);
 914               first_child_sa->i_proposals = ikev2_parse_sa_payload (ikep);
 915             }
 916         }
 917       else if (payload == IKEV2_PAYLOAD_IDI)    /* 35 */
 918         {
 919           ike_id_payload_header_t *id = (ike_id_payload_header_t *) ikep;
 920
 921           sa->i_id.type = id->id_type;
 922           vec_free (sa->i_id.data);
 923           vec_add (sa->i_id.data, id->payload, plen - sizeof (*id));
 924
 925           clib_warning ("received payload IDi, len %u id_type %u",
 926                         plen - sizeof (*id), id->id_type);
 927         }
 928       else if (payload == IKEV2_PAYLOAD_IDR)    /* 36 */
 929         {
 930           ike_id_payload_header_t *id = (ike_id_payload_header_t *) ikep;
 931
 932           sa->r_id.type = id->id_type;
 933           vec_free (sa->r_id.data);
 934           vec_add (sa->r_id.data, id->payload, plen - sizeof (*id));
 935
 936           clib_warning ("received payload IDr len %u id_type %u",
 937                         plen - sizeof (*id), id->id_type);
 938         }
 939       else if (payload == IKEV2_PAYLOAD_AUTH)   /* 39 */
 940         {
 941           ike_auth_payload_header_t *a = (ike_auth_payload_header_t *) ikep;
 942
 943           if (sa->is_initiator)
 944             {
 945               sa->r_auth.method = a->auth_method;
 946               vec_free (sa->r_auth.data);
 947               vec_add (sa->r_auth.data, a->payload, plen - sizeof (*a));
 948             }
 949           else
 950             {
 951               sa->i_auth.method = a->auth_method;
 952               vec_free (sa->i_auth.data);
 953               vec_add (sa->i_auth.data, a->payload, plen - sizeof (*a));
 954             }
 955
 956           clib_warning ("received payload AUTH, len %u auth_type %u",
 957                         plen - sizeof (*a), a->auth_method);
 958         }
 959       else if (payload == IKEV2_PAYLOAD_NOTIFY) /* 41 */
 960         {
 961           ikev2_notify_t *n = ikev2_parse_notify_payload (ikep);
 962           if (n->msg_type == IKEV2_NOTIFY_MSG_INITIAL_CONTACT)
 963             {
 964               sa->initial_contact = 1;
 965             }
 966           vec_free (n);
 967         }
 968       else if (payload == IKEV2_PAYLOAD_VENDOR) /* 43 */
 969         {
 970           ikev2_parse_vendor_payload (ikep);
 971         }
 972       else if (payload == IKEV2_PAYLOAD_TSI)    /* 44 */
 973         {
 974           clib_warning ("received payload TSi, len %u",
 975                         plen - sizeof (*ikep));
 976
 977           vec_free (first_child_sa->tsi);
 978           first_child_sa->tsi = ikev2_parse_ts_payload (ikep);
 979         }
 980       else if (payload == IKEV2_PAYLOAD_TSR)    /* 45 */
 981         {
 982           clib_warning ("received payload TSr, len %u",
 983                         plen - sizeof (*ikep));
 984
 985           vec_free (first_child_sa->tsr);
 986           first_child_sa->tsr = ikev2_parse_ts_payload (ikep);
 987         }
 988       else
 989         {
 990           clib_warning ("unknown payload %u flags %x length %u data %u",
 991                         payload, ikep->flags, plen - 4,
 992                         format_hex_bytes, ikep->payload, plen - 4);
 993
 994           if (ikep->flags & IKEV2_PAYLOAD_FLAG_CRITICAL)
 995             {
 996               ikev2_set_state (sa, IKEV2_STATE_NOTIFY_AND_DELETE);
 997               sa->unsupported_cp = payload;
 998               return;
 999             }
1000         }
1001
1002       payload = ikep->nextpayload;
1003       p += plen;
1004     }
1005
1006 cleanup_and_exit:
1007   vec_free (plaintext);
1008 }
1009
1010 static void
1011 ikev2_process_informational_req (vlib_main_t * vm, ikev2_sa_t * sa,
1012                                  ike_header_t * ike)
1013 {
1014   int p = 0;
1015   u32 len = clib_net_to_host_u32 (ike->length);
1016   u8 payload = ike->nextpayload;
1017   u8 *plaintext = 0;
1018
1019   ike_payload_header_t *ikep;
1020   u32 plen;
1021
1022   clib_warning ("ispi %lx rspi %lx nextpayload %x version %x "
1023                 "exchange %x flags %x msgid %x length %u",
1024                 clib_net_to_host_u64 (ike->ispi),
1025                 clib_net_to_host_u64 (ike->rspi),
1026                 payload, ike->version,
1027                 ike->exchange, ike->flags,
1028                 clib_net_to_host_u32 (ike->msgid), len);
1029
1030   plaintext = ikev2_decrypt_sk_payload (sa, ike, &payload);
1031
1032   if (!plaintext)
1033     goto cleanup_and_exit;
1034
1035   /* process encrypted payload */
1036   p = 0;
1037   while (p < vec_len (plaintext) && payload != IKEV2_PAYLOAD_NONE)
1038     {
1039       ikep = (ike_payload_header_t *) & plaintext[p];
1040       plen = clib_net_to_host_u16 (ikep->length);
1041
1042       if (plen < sizeof (ike_payload_header_t))
1043         goto cleanup_and_exit;
1044
1045       if (payload == IKEV2_PAYLOAD_NOTIFY)      /* 41 */
1046         {
1047           ikev2_notify_t *n = ikev2_parse_notify_payload (ikep);
1048           if (n->msg_type == IKEV2_NOTIFY_MSG_AUTHENTICATION_FAILED)
1049             ikev2_set_state (sa, IKEV2_STATE_AUTH_FAILED);
1050           vec_free (n);
1051         }
1052       else if (payload == IKEV2_PAYLOAD_DELETE) /* 42 */
1053         {
1054           sa->del = ikev2_parse_delete_payload (ikep);
1055         }
1056       else if (payload == IKEV2_PAYLOAD_VENDOR) /* 43 */
1057         {
1058           ikev2_parse_vendor_payload (ikep);
1059         }
1060       else
1061         {
1062           clib_warning ("unknown payload %u flags %x length %u data %u",
1063                         payload, ikep->flags, plen - 4,
1064                         format_hex_bytes, ikep->payload, plen - 4);
1065
1066           if (ikep->flags & IKEV2_PAYLOAD_FLAG_CRITICAL)
1067             {
1068               sa->unsupported_cp = payload;
1069               return;
1070             }
1071         }
1072
1073       payload = ikep->nextpayload;
1074       p += plen;
1075     }
1076
1077 cleanup_and_exit:
1078   vec_free (plaintext);
1079 }
1080
1081 static void
1082 ikev2_process_create_child_sa_req (vlib_main_t * vm, ikev2_sa_t * sa,
1083                                    ike_header_t * ike)
1084 {
1085   int p = 0;
1086   u32 len = clib_net_to_host_u32 (ike->length);
1087   u8 payload = ike->nextpayload;
1088   u8 *plaintext = 0;
1089   u8 rekeying = 0;
1090   u8 nonce[IKEV2_NONCE_SIZE];
1091
1092   ike_payload_header_t *ikep;
1093   u32 plen;
1094   ikev2_notify_t *n = 0;
1095   ikev2_ts_t *tsi = 0;
1096   ikev2_ts_t *tsr = 0;
1097   ikev2_sa_proposal_t *proposal = 0;
1098   ikev2_child_sa_t *child_sa;
1099
1100   clib_warning ("ispi %lx rspi %lx nextpayload %x version %x "
1101                 "exchange %x flags %x msgid %x length %u",
1102                 clib_net_to_host_u64 (ike->ispi),
1103                 clib_net_to_host_u64 (ike->rspi),
1104                 payload, ike->version,
1105                 ike->exchange, ike->flags,
1106                 clib_net_to_host_u32 (ike->msgid), len);
1107
1108   plaintext = ikev2_decrypt_sk_payload (sa, ike, &payload);
1109
1110   if (!plaintext)
1111     goto cleanup_and_exit;
1112
1113   /* process encrypted payload */
1114   p = 0;
1115   while (p < vec_len (plaintext) && payload != IKEV2_PAYLOAD_NONE)
1116     {
1117       ikep = (ike_payload_header_t *) & plaintext[p];
1118       plen = clib_net_to_host_u16 (ikep->length);
1119
1120       if (plen < sizeof (ike_payload_header_t))
1121         goto cleanup_and_exit;
1122
1123       else if (payload == IKEV2_PAYLOAD_SA)
1124         {
1125           proposal = ikev2_parse_sa_payload (ikep);
1126         }
1127       else if (payload == IKEV2_PAYLOAD_NOTIFY)
1128         {
1129           n = ikev2_parse_notify_payload (ikep);
1130           if (n->msg_type == IKEV2_NOTIFY_MSG_REKEY_SA)
1131             {
1132               rekeying = 1;
1133             }
1134         }
1135       else if (payload == IKEV2_PAYLOAD_DELETE)
1136         {
1137           sa->del = ikev2_parse_delete_payload (ikep);
1138         }
1139       else if (payload == IKEV2_PAYLOAD_VENDOR)
1140         {
1141           ikev2_parse_vendor_payload (ikep);
1142         }
1143       else if (payload == IKEV2_PAYLOAD_NONCE)
1144         {
1145           clib_memcpy_fast (nonce, ikep->payload, plen - sizeof (*ikep));
1146         }
1147       else if (payload == IKEV2_PAYLOAD_TSI)
1148         {
1149           tsi = ikev2_parse_ts_payload (ikep);
1150         }
1151       else if (payload == IKEV2_PAYLOAD_TSR)
1152         {
1153           tsr = ikev2_parse_ts_payload (ikep);
1154         }
1155       else
1156         {
1157           clib_warning ("unknown payload %u flags %x length %u data %u",
1158                         payload, ikep->flags, plen - 4,
1159                         format_hex_bytes, ikep->payload, plen - 4);
1160
1161           if (ikep->flags & IKEV2_PAYLOAD_FLAG_CRITICAL)
1162             {
1163               sa->unsupported_cp = payload;
1164               return;
1165             }
1166         }
1167
1168       payload = ikep->nextpayload;
1169       p += plen;
1170     }
1171
1172   if (sa->is_initiator && proposal->protocol_id == IKEV2_PROTOCOL_ESP)
1173     {
1174       ikev2_rekey_t *rekey = &sa->rekey[0];
1175       rekey->protocol_id = proposal->protocol_id;
1176       rekey->i_proposal =
1177         ikev2_select_proposal (proposal, IKEV2_PROTOCOL_ESP);
1178       rekey->i_proposal->spi = rekey->spi;
1179       rekey->r_proposal = proposal;
1180       rekey->tsi = tsi;
1181       rekey->tsr = tsr;
1182       /* update Nr */
1183       vec_free (sa->r_nonce);
1184       vec_add (sa->r_nonce, nonce, IKEV2_NONCE_SIZE);
1185       child_sa = ikev2_sa_get_child (sa, rekey->ispi, IKEV2_PROTOCOL_ESP, 1);
1186       if (child_sa)
1187         {
1188           child_sa->rekey_retries = 0;
1189         }
1190     }
1191   else if (rekeying)
1192     {
1193       ikev2_rekey_t *rekey;
1194       child_sa = ikev2_sa_get_child (sa, n->spi, n->protocol_id, 1);
1195       if (!child_sa)
1196         {
1197           clib_warning ("child SA spi %lx not found", n->spi);
1198           goto cleanup_and_exit;
1199         }
1200       vec_add2 (sa->rekey, rekey, 1);
1201       rekey->protocol_id = n->protocol_id;
1202       rekey->spi = n->spi;
1203       rekey->i_proposal = proposal;
1204       rekey->r_proposal =
1205         ikev2_select_proposal (proposal, IKEV2_PROTOCOL_ESP);
1206       rekey->tsi = tsi;
1207       rekey->tsr = tsr;
1208       /* update Ni */
1209       vec_free (sa->i_nonce);
1210       vec_add (sa->i_nonce, nonce, IKEV2_NONCE_SIZE);
1211       /* generate new Nr */
1212       vec_free (sa->r_nonce);
1213       sa->r_nonce = vec_new (u8, IKEV2_NONCE_SIZE);
1214       RAND_bytes ((u8 *) sa->r_nonce, IKEV2_NONCE_SIZE);
1215     }
1216
1217 cleanup_and_exit:
1218   vec_free (plaintext);
1219   vec_free (n);
1220 }
1221
1222 static u8 *
1223 ikev2_sa_generate_authmsg (ikev2_sa_t * sa, int is_responder)
1224 {
1225   u8 *authmsg = 0;
1226   u8 *data;
1227   u8 *nonce;
1228   ikev2_id_t *id;
1229   u8 *key;
1230   u8 *packet_data;
1231   ikev2_sa_transform_t *tr_prf;
1232
1233   tr_prf =
1234     ikev2_sa_get_td_for_type (sa->r_proposals, IKEV2_TRANSFORM_TYPE_PRF);
1235
1236   if (is_responder)
1237     {
1238       id = &sa->r_id;
1239       key = sa->sk_pr;
1240       nonce = sa->i_nonce;
1241       packet_data = sa->last_sa_init_res_packet_data;
1242     }
1243   else
1244     {
1245       id = &sa->i_id;
1246       key = sa->sk_pi;
1247       nonce = sa->r_nonce;
1248       packet_data = sa->last_sa_init_req_packet_data;
1249     }
1250
1251   data = vec_new (u8, 4);
1252   data[0] = id->type;
1253   vec_append (data, id->data);
1254
1255   u8 *id_hash = ikev2_calc_prf (tr_prf, key, data);
1256   vec_append (authmsg, packet_data);
1257   vec_append (authmsg, nonce);
1258   vec_append (authmsg, id_hash);
1259   vec_free (id_hash);
1260   vec_free (data);
1261
1262   return authmsg;
1263 }
1264
1265 static int
1266 ikev2_ts_cmp (ikev2_ts_t * ts1, ikev2_ts_t * ts2)
1267 {
1268   if (ts1->ts_type == ts2->ts_type && ts1->protocol_id == ts2->protocol_id &&
1269       ts1->start_port == ts2->start_port && ts1->end_port == ts2->end_port &&
1270       ts1->start_addr.as_u32 == ts2->start_addr.as_u32 &&
1271       ts1->end_addr.as_u32 == ts2->end_addr.as_u32)
1272     return 1;
1273
1274   return 0;
1275 }
1276
1277 static void
1278 ikev2_sa_match_ts (ikev2_sa_t * sa)
1279 {
1280   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
1281   ikev2_profile_t *p;
1282   ikev2_ts_t *ts, *p_tsi, *p_tsr, *tsi = 0, *tsr = 0;
1283   ikev2_id_t *id;
1284
1285   /* *INDENT-OFF* */
1286   pool_foreach (p, km->profiles, ({
1287
1288     if (sa->is_initiator)
1289       {
1290         p_tsi = &p->loc_ts;
1291         p_tsr = &p->rem_ts;
1292         id = &sa->r_id;
1293       }
1294     else
1295       {
1296         p_tsi = &p->rem_ts;
1297         p_tsr = &p->loc_ts;
1298         id = &sa->i_id;
1299       }
1300
1301     /* check id */
1302     if (p->rem_id.type != id->type ||
1303         vec_len(p->rem_id.data) != vec_len(id->data) ||
1304         memcmp(p->rem_id.data, id->data, vec_len(p->rem_id.data)))
1305       continue;
1306
1307     vec_foreach(ts, sa->childs[0].tsi)
1308       {
1309         if (ikev2_ts_cmp(p_tsi, ts))
1310           {
1311             vec_add1 (tsi, ts[0]);
1312             break;
1313           }
1314       }
1315
1316     vec_foreach(ts, sa->childs[0].tsr)
1317       {
1318         if (ikev2_ts_cmp(p_tsr, ts))
1319           {
1320             vec_add1 (tsr, ts[0]);
1321             break;
1322           }
1323       }
1324
1325     break;
1326   }));
1327   /* *INDENT-ON* */
1328
1329   if (tsi && tsr)
1330     {
1331       vec_free (sa->childs[0].tsi);
1332       vec_free (sa->childs[0].tsr);
1333       sa->childs[0].tsi = tsi;
1334       sa->childs[0].tsr = tsr;
1335     }
1336   else
1337     {
1338       vec_free (tsi);
1339       vec_free (tsr);
1340       ikev2_set_state (sa, IKEV2_STATE_TS_UNACCEPTABLE);
1341     }
1342 }
1343
1344 static void
1345 ikev2_sa_auth (ikev2_sa_t * sa)
1346 {
1347   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
1348   ikev2_profile_t *p, *sel_p = 0;
1349   u8 *authmsg, *key_pad, *psk = 0, *auth = 0;
1350   ikev2_sa_transform_t *tr_prf;
1351
1352   tr_prf =
1353     ikev2_sa_get_td_for_type (sa->r_proposals, IKEV2_TRANSFORM_TYPE_PRF);
1354
1355   /* only shared key and rsa signature */
1356   if (!(sa->i_auth.method == IKEV2_AUTH_METHOD_SHARED_KEY_MIC ||
1357         sa->i_auth.method == IKEV2_AUTH_METHOD_RSA_SIG))
1358     {
1359       clib_warning ("unsupported authentication method %u",
1360                     sa->i_auth.method);
1361       ikev2_set_state (sa, IKEV2_STATE_AUTH_FAILED);
1362       return;
1363     }
1364
1365   key_pad = format (0, "%s", IKEV2_KEY_PAD);
1366   authmsg = ikev2_sa_generate_authmsg (sa, sa->is_initiator);
1367
1368   ikev2_id_t *sa_id;
1369   ikev2_auth_t *sa_auth;
1370
1371   if (sa->is_initiator)
1372     {
1373       sa_id = &sa->r_id;
1374       sa_auth = &sa->r_auth;
1375     }
1376   else
1377     {
1378       sa_id = &sa->i_id;
1379       sa_auth = &sa->i_auth;
1380     }
1381
1382   /* *INDENT-OFF* */
1383   pool_foreach (p, km->profiles, ({
1384
1385     /* check id */
1386     if (p->rem_id.type != sa_id->type ||
1387         vec_len(p->rem_id.data) != vec_len(sa_id->data) ||
1388         memcmp(p->rem_id.data, sa_id->data, vec_len(p->rem_id.data)))
1389       continue;
1390
1391     if (sa_auth->method == IKEV2_AUTH_METHOD_SHARED_KEY_MIC)
1392       {
1393         if (!p->auth.data ||
1394              p->auth.method != IKEV2_AUTH_METHOD_SHARED_KEY_MIC)
1395           continue;
1396
1397         psk = ikev2_calc_prf(tr_prf, p->auth.data, key_pad);
1398         auth = ikev2_calc_prf(tr_prf, psk, authmsg);
1399
1400         if (!memcmp(auth, sa_auth->data, vec_len(sa_auth->data)))
1401           {
1402             ikev2_set_state(sa, IKEV2_STATE_AUTHENTICATED);
1403             vec_free(auth);
1404             sel_p = p;
1405             break;
1406           }
1407
1408       }
1409     else if (sa_auth->method == IKEV2_AUTH_METHOD_RSA_SIG)
1410       {
1411         if (p->auth.method != IKEV2_AUTH_METHOD_RSA_SIG)
1412           continue;
1413
1414         if (ikev2_verify_sign(p->auth.key, sa_auth->data, authmsg) == 1)
1415           {
1416             ikev2_set_state(sa, IKEV2_STATE_AUTHENTICATED);
1417             sel_p = p;
1418             break;
1419           }
1420       }
1421
1422     vec_free(auth);
1423     vec_free(psk);
1424   }));
1425   /* *INDENT-ON* */
1426
1427   vec_free (authmsg);
1428
1429   if (sa->state == IKEV2_STATE_AUTHENTICATED)
1430     {
1431       if (!sa->is_initiator)
1432         {
1433           vec_free (sa->r_id.data);
1434           sa->r_id.data = vec_dup (sel_p->loc_id.data);
1435           sa->r_id.type = sel_p->loc_id.type;
1436
1437           /* generate our auth data */
1438           authmsg = ikev2_sa_generate_authmsg (sa, 1);
1439           if (sel_p->auth.method == IKEV2_AUTH_METHOD_SHARED_KEY_MIC)
1440             {
1441               sa->r_auth.data = ikev2_calc_prf (tr_prf, psk, authmsg);
1442               sa->r_auth.method = IKEV2_AUTH_METHOD_SHARED_KEY_MIC;
1443             }
1444           else if (sel_p->auth.method == IKEV2_AUTH_METHOD_RSA_SIG)
1445             {
1446               sa->r_auth.data = ikev2_calc_sign (km->pkey, authmsg);
1447               sa->r_auth.method = IKEV2_AUTH_METHOD_RSA_SIG;
1448             }
1449           vec_free (authmsg);
1450
1451           /* select transforms for 1st child sa */
1452           ikev2_sa_free_proposal_vector (&sa->childs[0].r_proposals);
1453           sa->childs[0].r_proposals =
1454             ikev2_select_proposal (sa->childs[0].i_proposals,
1455                                    IKEV2_PROTOCOL_ESP);
1456         }
1457     }
1458   else
1459     {
1460       ikev2_set_state (sa, IKEV2_STATE_AUTH_FAILED);
1461     }
1462   vec_free (psk);
1463   vec_free (key_pad);
1464 }
1465
1466
1467 static void
1468 ikev2_sa_auth_init (ikev2_sa_t * sa)
1469 {
1470   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
1471   u8 *authmsg, *key_pad, *psk = 0, *auth = 0;
1472   ikev2_sa_transform_t *tr_prf;
1473
1474   tr_prf =
1475     ikev2_sa_get_td_for_type (sa->r_proposals, IKEV2_TRANSFORM_TYPE_PRF);
1476
1477   /* only shared key and rsa signature */
1478   if (!(sa->i_auth.method == IKEV2_AUTH_METHOD_SHARED_KEY_MIC ||
1479         sa->i_auth.method == IKEV2_AUTH_METHOD_RSA_SIG))
1480     {
1481       clib_warning ("unsupported authentication method %u",
1482                     sa->i_auth.method);
1483       ikev2_set_state (sa, IKEV2_STATE_AUTH_FAILED);
1484       return;
1485     }
1486
1487   key_pad = format (0, "%s", IKEV2_KEY_PAD);
1488   authmsg = ikev2_sa_generate_authmsg (sa, 0);
1489   psk = ikev2_calc_prf (tr_prf, sa->i_auth.data, key_pad);
1490   auth = ikev2_calc_prf (tr_prf, psk, authmsg);
1491
1492
1493   if (sa->i_auth.method == IKEV2_AUTH_METHOD_SHARED_KEY_MIC)
1494     {
1495       sa->i_auth.data = ikev2_calc_prf (tr_prf, psk, authmsg);
1496       sa->i_auth.method = IKEV2_AUTH_METHOD_SHARED_KEY_MIC;
1497     }
1498   else if (sa->i_auth.method == IKEV2_AUTH_METHOD_RSA_SIG)
1499     {
1500       sa->i_auth.data = ikev2_calc_sign (km->pkey, authmsg);
1501       sa->i_auth.method = IKEV2_AUTH_METHOD_RSA_SIG;
1502     }
1503
1504   vec_free (psk);
1505   vec_free (key_pad);
1506   vec_free (auth);
1507   vec_free (authmsg);
1508 }
1509
1510 static u32
1511 ikev2_mk_local_sa_id (u32 sai, u32 ci, u32 ti)
1512 {
1513   return (0x80000000 | (ti << 24) | (sai << 12) | ci);
1514 }
1515
1516 static u32
1517 ikev2_mk_remote_sa_id (u32 sai, u32 ci, u32 ti)
1518 {
1519   return (0xc0000000 | (ti << 24) | (sai << 12) | ci);
1520 }
1521
1522 typedef struct
1523 {
1524   u32 salt_local;
1525   u32 salt_remote;
1526   u32 local_sa_id;
1527   u32 remote_sa_id;
1528   ipsec_sa_flags_t flags;
1529   u32 local_spi;
1530   u32 remote_spi;
1531   ipsec_crypto_alg_t encr_type;
1532   ipsec_integ_alg_t integ_type;
1533   ip46_address_t local_ip;
1534   ip46_address_t remote_ip;
1535   ipsec_key_t loc_ckey, rem_ckey, loc_ikey, rem_ikey;
1536 } ikev2_add_ipsec_tunnel_args_t;
1537
1538 static void
1539 ikev2_add_tunnel_from_main (ikev2_add_ipsec_tunnel_args_t * a)
1540 {
1541   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
1542   u32 sw_if_index;
1543   int rv;
1544   uword *p = 0;
1545
1546   rv = ipip_add_tunnel (IPIP_TRANSPORT_IP4, ~0,
1547                         &a->local_ip, &a->remote_ip, 0,
1548                         TUNNEL_ENCAP_DECAP_FLAG_NONE, IP_DSCP_CS0,
1549                         &sw_if_index);
1550
1551   if (rv == VNET_API_ERROR_IF_ALREADY_EXISTS)
1552     {
1553       p = hash_get (km->sw_if_indices, sw_if_index);
1554       if (p)
1555         /* interface is managed by IKE; proceed with updating SAs */
1556         rv = 0;
1557     }
1558
1559   if (rv)
1560     {
1561       clib_warning ("installing ipip tunnel failed! loc:%U rem:%U",
1562                     format_ip4_address, &a->local_ip,
1563                     format_ip4_address, &a->remote_ip);
1564       return;
1565     }
1566
1567   rv |= ipsec_sa_add_and_lock (a->local_sa_id,
1568                                a->local_spi,
1569                                IPSEC_PROTOCOL_ESP, a->encr_type,
1570                                &a->loc_ckey, a->integ_type, &a->loc_ikey,
1571                                a->flags, 0, a->salt_local, &a->local_ip,
1572                                &a->remote_ip, NULL);
1573   rv |= ipsec_sa_add_and_lock (a->remote_sa_id, a->remote_spi,
1574                                IPSEC_PROTOCOL_ESP, a->encr_type, &a->rem_ckey,
1575                                a->integ_type, &a->rem_ikey,
1576                                (a->flags | IPSEC_SA_FLAG_IS_INBOUND), 0,
1577                                a->salt_remote, &a->remote_ip,
1578                                &a->local_ip, NULL);
1579
1580   u32 *sas_in = NULL;
1581   vec_add1 (sas_in, a->remote_sa_id);
1582   rv |= ipsec_tun_protect_update (sw_if_index, a->local_sa_id, sas_in);
1583   hash_set1 (km->sw_if_indices, sw_if_index);
1584 }
1585
1586 static int
1587 ikev2_create_tunnel_interface (vnet_main_t * vnm,
1588                                u32 thread_index,
1589                                ikev2_sa_t * sa,
1590                                ikev2_child_sa_t * child, u32 sa_index,
1591                                u32 child_index)
1592 {
1593   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
1594   ipsec_crypto_alg_t encr_type;
1595   ipsec_integ_alg_t integ_type;
1596   ikev2_profile_t *p = 0;
1597   ikev2_sa_transform_t *tr;
1598   ikev2_sa_proposal_t *proposals;
1599   u8 is_aead = 0;
1600   ikev2_add_ipsec_tunnel_args_t a;
1601
1602   clib_memset (&a, 0, sizeof (a));
1603
1604   if (!child->r_proposals)
1605     {
1606       ikev2_set_state (sa, IKEV2_STATE_NO_PROPOSAL_CHOSEN);
1607       return 1;
1608     }
1609
1610   if (sa->is_initiator)
1611     {
1612       ip46_address_set_ip4 (&a.local_ip, &sa->iaddr);
1613       ip46_address_set_ip4 (&a.remote_ip, &sa->raddr);
1614       proposals = child->i_proposals;
1615       a.local_spi = child->r_proposals[0].spi;
1616       a.remote_spi = child->i_proposals[0].spi;
1617     }
1618   else
1619     {
1620       ip46_address_set_ip4 (&a.local_ip, &sa->raddr);
1621       ip46_address_set_ip4 (&a.remote_ip, &sa->iaddr);
1622       proposals = child->r_proposals;
1623       a.local_spi = child->i_proposals[0].spi;
1624       a.remote_spi = child->r_proposals[0].spi;
1625     }
1626
1627   a.flags = IPSEC_SA_FLAG_USE_ANTI_REPLAY;
1628
1629   tr = ikev2_sa_get_td_for_type (proposals, IKEV2_TRANSFORM_TYPE_ESN);
1630   if (tr && tr->esn_type)
1631     a.flags |= IPSEC_SA_FLAG_USE_ESN;
1632
1633   tr = ikev2_sa_get_td_for_type (proposals, IKEV2_TRANSFORM_TYPE_ENCR);
1634   if (tr)
1635     {
1636       if (tr->encr_type == IKEV2_TRANSFORM_ENCR_TYPE_AES_CBC && tr->key_len)
1637         {
1638           switch (tr->key_len)
1639             {
1640             case 16:
1641               encr_type = IPSEC_CRYPTO_ALG_AES_CBC_128;
1642               break;
1643             case 24:
1644               encr_type = IPSEC_CRYPTO_ALG_AES_CBC_192;
1645               break;
1646             case 32:
1647               encr_type = IPSEC_CRYPTO_ALG_AES_CBC_256;
1648               break;
1649             default:
1650               ikev2_set_state (sa, IKEV2_STATE_NO_PROPOSAL_CHOSEN);
1651               return 1;
1652               break;
1653             }
1654         }
1655       else if (tr->encr_type == IKEV2_TRANSFORM_ENCR_TYPE_AES_GCM_16
1656                && tr->key_len)
1657         {
1658           switch (tr->key_len)
1659             {
1660             case 16:
1661               encr_type = IPSEC_CRYPTO_ALG_AES_GCM_128;
1662               break;
1663             case 24:
1664               encr_type = IPSEC_CRYPTO_ALG_AES_GCM_192;
1665               break;
1666             case 32:
1667               encr_type = IPSEC_CRYPTO_ALG_AES_GCM_256;
1668               break;
1669             default:
1670               ikev2_set_state (sa, IKEV2_STATE_NO_PROPOSAL_CHOSEN);
1671               return 1;
1672               break;
1673             }
1674           is_aead = 1;
1675         }
1676       else
1677         {
1678           ikev2_set_state (sa, IKEV2_STATE_NO_PROPOSAL_CHOSEN);
1679           return 1;
1680         }
1681     }
1682   else
1683     {
1684       ikev2_set_state (sa, IKEV2_STATE_NO_PROPOSAL_CHOSEN);
1685       return 1;
1686     }
1687   a.encr_type = encr_type;
1688
1689   if (!is_aead)
1690     {
1691       tr = ikev2_sa_get_td_for_type (proposals, IKEV2_TRANSFORM_TYPE_INTEG);
1692       if (tr)
1693         {
1694           switch (tr->integ_type)
1695             {
1696             case IKEV2_TRANSFORM_INTEG_TYPE_AUTH_HMAC_SHA2_256_128:
1697               integ_type = IPSEC_INTEG_ALG_SHA_256_128;
1698               break;
1699             case IKEV2_TRANSFORM_INTEG_TYPE_AUTH_HMAC_SHA2_384_192:
1700               integ_type = IPSEC_INTEG_ALG_SHA_384_192;
1701               break;
1702             case IKEV2_TRANSFORM_INTEG_TYPE_AUTH_HMAC_SHA2_512_256:
1703               integ_type = IPSEC_INTEG_ALG_SHA_512_256;
1704               break;
1705             case IKEV2_TRANSFORM_INTEG_TYPE_AUTH_HMAC_SHA1_96:
1706               integ_type = IPSEC_INTEG_ALG_SHA1_96;
1707               break;
1708             default:
1709               ikev2_set_state (sa, IKEV2_STATE_NO_PROPOSAL_CHOSEN);
1710               return 1;
1711             }
1712         }
1713       else
1714         {
1715           ikev2_set_state (sa, IKEV2_STATE_NO_PROPOSAL_CHOSEN);
1716           return 1;
1717         }
1718     }
1719   else
1720     {
1721       integ_type = IPSEC_INTEG_ALG_NONE;
1722     }
1723
1724   a.integ_type = integ_type;
1725   ikev2_calc_child_keys (sa, child);
1726
1727   if (sa->is_initiator)
1728     {
1729       ipsec_mk_key (&a.loc_ikey, child->sk_ai, vec_len (child->sk_ai));
1730       ipsec_mk_key (&a.rem_ikey, child->sk_ar, vec_len (child->sk_ar));
1731       ipsec_mk_key (&a.loc_ckey, child->sk_ei, vec_len (child->sk_ei));
1732       ipsec_mk_key (&a.rem_ckey, child->sk_er, vec_len (child->sk_er));
1733       if (is_aead)
1734         {
1735           a.salt_remote = child->salt_er;
1736           a.salt_local = child->salt_ei;
1737         }
1738     }
1739   else
1740     {
1741       ipsec_mk_key (&a.loc_ikey, child->sk_ar, vec_len (child->sk_ar));
1742       ipsec_mk_key (&a.rem_ikey, child->sk_ai, vec_len (child->sk_ai));
1743       ipsec_mk_key (&a.loc_ckey, child->sk_er, vec_len (child->sk_er));
1744       ipsec_mk_key (&a.rem_ckey, child->sk_ei, vec_len (child->sk_ei));
1745       if (is_aead)
1746         {
1747           a.salt_remote = child->salt_ei;
1748           a.salt_local = child->salt_er;
1749         }
1750     }
1751
1752   if (sa->is_profile_index_set)
1753     p = pool_elt_at_index (km->profiles, sa->profile_index);
1754
1755   if (p && p->lifetime)
1756     {
1757       child->time_to_expiration =
1758         vlib_time_now (vnm->vlib_main) + p->lifetime;
1759       if (p->lifetime_jitter)
1760         {
1761           // This is not much better than rand(3), which Coverity warns
1762           // is unsuitable for security applications; random_u32 is
1763           // however fast. If this perturbance to the expiration time
1764           // needs to use a better RNG then we may need to use something
1765           // like /dev/urandom which has significant overhead.
1766           u32 rnd = (u32) (vlib_time_now (vnm->vlib_main) * 1e6);
1767           rnd = random_u32 (&rnd);
1768
1769           child->time_to_expiration += 1 + (rnd % p->lifetime_jitter);
1770         }
1771     }
1772
1773   if (thread_index & 0xffffffc0)
1774     clib_warning ("error: thread index exceeds max range 0x3f!");
1775
1776   if (child_index & 0xfffff000 || sa_index & 0xfffff000)
1777     clib_warning ("error: sa/child index exceeds max range 0xfff!");
1778
1779   child->local_sa_id =
1780     a.local_sa_id =
1781     ikev2_mk_local_sa_id (sa_index, child_index, thread_index);
1782   child->remote_sa_id =
1783     a.remote_sa_id =
1784     ikev2_mk_remote_sa_id (sa_index, child_index, thread_index);
1785
1786   vl_api_rpc_call_main_thread (ikev2_add_tunnel_from_main,
1787                                (u8 *) & a, sizeof (a));
1788   return 0;
1789 }
1790
1791 typedef struct
1792 {
1793   ip46_address_t local_ip;
1794   ip46_address_t remote_ip;
1795   u32 remote_sa_id;
1796   u32 local_sa_id;
1797 } ikev2_del_ipsec_tunnel_args_t;
1798
1799 static void
1800 ikev2_del_tunnel_from_main (ikev2_del_ipsec_tunnel_args_t * a)
1801 {
1802   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
1803   /* *INDENT-OFF* */
1804   ipip_tunnel_key_t key = {
1805     .src = a->local_ip,
1806     .dst = a->remote_ip,
1807     .transport = IPIP_TRANSPORT_IP4,
1808     .fib_index = 0,
1809   };
1810   ipip_tunnel_t *ipip;
1811   /* *INDENT-ON* */
1812
1813   ipip = ipip_tunnel_db_find (&key);
1814
1815   if (ipip)
1816     {
1817       hash_unset (km->sw_if_indices, ipip->sw_if_index);
1818       ipsec_tun_protect_del (ipip->sw_if_index);
1819       ipsec_sa_unlock_id (a->remote_sa_id);
1820       ipsec_sa_unlock_id (a->local_sa_id);
1821       ipip_del_tunnel (ipip->sw_if_index);
1822     }
1823 }
1824
1825 static int
1826 ikev2_delete_tunnel_interface (vnet_main_t * vnm, ikev2_sa_t * sa,
1827                                ikev2_child_sa_t * child)
1828 {
1829   ikev2_del_ipsec_tunnel_args_t a;
1830
1831   clib_memset (&a, 0, sizeof (a));
1832
1833   if (sa->is_initiator)
1834     {
1835       ip46_address_set_ip4 (&a.local_ip, &sa->iaddr);
1836       ip46_address_set_ip4 (&a.remote_ip, &sa->raddr);
1837     }
1838   else
1839     {
1840       ip46_address_set_ip4 (&a.local_ip, &sa->raddr);
1841       ip46_address_set_ip4 (&a.remote_ip, &sa->iaddr);
1842     }
1843
1844   a.remote_sa_id = child->remote_sa_id;
1845   a.local_sa_id = child->local_sa_id;
1846
1847   vl_api_rpc_call_main_thread (ikev2_del_tunnel_from_main, (u8 *) & a,
1848                                sizeof (a));
1849   return 0;
1850 }
1851
1852 static u32
1853 ikev2_generate_message (ikev2_sa_t * sa, ike_header_t * ike, void *user)
1854 {
1855   v8 *integ = 0;
1856   ike_payload_header_t *ph;
1857   u16 plen;
1858   u32 tlen = 0;
1859
1860   ikev2_sa_transform_t *tr_encr, *tr_integ;
1861   tr_encr =
1862     ikev2_sa_get_td_for_type (sa->r_proposals, IKEV2_TRANSFORM_TYPE_ENCR);
1863   tr_integ =
1864     ikev2_sa_get_td_for_type (sa->r_proposals, IKEV2_TRANSFORM_TYPE_INTEG);
1865
1866   ikev2_payload_chain_t *chain = 0;
1867   ikev2_payload_new_chain (chain);
1868
1869   if (ike->exchange == IKEV2_EXCHANGE_SA_INIT)
1870     {
1871       if (sa->r_proposals == 0)
1872         {
1873           ikev2_payload_add_notify (chain,
1874                                     IKEV2_NOTIFY_MSG_NO_PROPOSAL_CHOSEN, 0);
1875           ikev2_set_state (sa, IKEV2_STATE_NOTIFY_AND_DELETE);
1876         }
1877       else if (sa->dh_group == IKEV2_TRANSFORM_DH_TYPE_NONE)
1878         {
1879           u8 *data = vec_new (u8, 2);
1880           ikev2_sa_transform_t *tr_dh;
1881           tr_dh =
1882             ikev2_sa_get_td_for_type (sa->r_proposals,
1883                                       IKEV2_TRANSFORM_TYPE_DH);
1884           ASSERT (tr_dh && tr_dh->dh_type);
1885
1886           data[0] = (tr_dh->dh_type >> 8) & 0xff;
1887           data[1] = (tr_dh->dh_type) & 0xff;
1888
1889           ikev2_payload_add_notify (chain,
1890                                     IKEV2_NOTIFY_MSG_INVALID_KE_PAYLOAD,
1891                                     data);
1892           vec_free (data);
1893           ikev2_set_state (sa, IKEV2_STATE_NOTIFY_AND_DELETE);
1894         }
1895       else if (sa->state == IKEV2_STATE_NOTIFY_AND_DELETE)
1896         {
1897           u8 *data = vec_new (u8, 1);
1898
1899           data[0] = sa->unsupported_cp;
1900           ikev2_payload_add_notify (chain,
1901                                     IKEV2_NOTIFY_MSG_UNSUPPORTED_CRITICAL_PAYLOAD,
1902                                     data);
1903           vec_free (data);
1904         }
1905       else
1906         {
1907           ike->rspi = clib_host_to_net_u64 (sa->rspi);
1908           ikev2_payload_add_sa (chain, sa->r_proposals);
1909           ikev2_payload_add_ke (chain, sa->dh_group, sa->r_dh_data);
1910           ikev2_payload_add_nonce (chain, sa->r_nonce);
1911         }
1912     }
1913   else if (ike->exchange == IKEV2_EXCHANGE_IKE_AUTH)
1914     {
1915       if (sa->state == IKEV2_STATE_AUTHENTICATED)
1916         {
1917           ikev2_payload_add_id (chain, &sa->r_id, IKEV2_PAYLOAD_IDR);
1918           ikev2_payload_add_auth (chain, &sa->r_auth);
1919           ikev2_payload_add_sa (chain, sa->childs[0].r_proposals);
1920           ikev2_payload_add_ts (chain, sa->childs[0].tsi, IKEV2_PAYLOAD_TSI);
1921           ikev2_payload_add_ts (chain, sa->childs[0].tsr, IKEV2_PAYLOAD_TSR);
1922         }
1923       else if (sa->state == IKEV2_STATE_AUTH_FAILED)
1924         {
1925           ikev2_payload_add_notify (chain,
1926                                     IKEV2_NOTIFY_MSG_AUTHENTICATION_FAILED,
1927                                     0);
1928           ikev2_set_state (sa, IKEV2_STATE_NOTIFY_AND_DELETE);
1929         }
1930       else if (sa->state == IKEV2_STATE_TS_UNACCEPTABLE)
1931         {
1932           ikev2_payload_add_notify (chain, IKEV2_NOTIFY_MSG_TS_UNACCEPTABLE,
1933                                     0);
1934           ikev2_payload_add_id (chain, &sa->r_id, IKEV2_PAYLOAD_IDR);
1935           ikev2_payload_add_auth (chain, &sa->r_auth);
1936         }
1937       else if (sa->state == IKEV2_STATE_NO_PROPOSAL_CHOSEN)
1938         {
1939           ikev2_payload_add_notify (chain,
1940                                     IKEV2_NOTIFY_MSG_NO_PROPOSAL_CHOSEN, 0);
1941           ikev2_payload_add_id (chain, &sa->r_id, IKEV2_PAYLOAD_IDR);
1942           ikev2_payload_add_auth (chain, &sa->r_auth);
1943           ikev2_payload_add_ts (chain, sa->childs[0].tsi, IKEV2_PAYLOAD_TSI);
1944           ikev2_payload_add_ts (chain, sa->childs[0].tsr, IKEV2_PAYLOAD_TSR);
1945         }
1946       else if (sa->state == IKEV2_STATE_NOTIFY_AND_DELETE)
1947         {
1948           u8 *data = vec_new (u8, 1);
1949
1950           data[0] = sa->unsupported_cp;
1951           ikev2_payload_add_notify (chain,
1952                                     IKEV2_NOTIFY_MSG_UNSUPPORTED_CRITICAL_PAYLOAD,
1953                                     data);
1954           vec_free (data);
1955         }
1956       else if (sa->state == IKEV2_STATE_SA_INIT)
1957         {
1958           ikev2_payload_add_id (chain, &sa->i_id, IKEV2_PAYLOAD_IDI);
1959           ikev2_payload_add_auth (chain, &sa->i_auth);
1960           ikev2_payload_add_sa (chain, sa->childs[0].i_proposals);
1961           ikev2_payload_add_ts (chain, sa->childs[0].tsi, IKEV2_PAYLOAD_TSI);
1962           ikev2_payload_add_ts (chain, sa->childs[0].tsr, IKEV2_PAYLOAD_TSR);
1963         }
1964       else
1965         {
1966           ikev2_set_state (sa, IKEV2_STATE_DELETED);
1967           goto done;
1968         }
1969     }
1970   else if (ike->exchange == IKEV2_EXCHANGE_INFORMATIONAL)
1971     {
1972       /* if pending delete */
1973       if (sa->del)
1974         {
1975           if (sa->del[0].protocol_id == IKEV2_PROTOCOL_IKE)
1976             {
1977               if (sa->is_initiator)
1978                 ikev2_payload_add_delete (chain, sa->del);
1979
1980               /* The response to a request that deletes the IKE SA is an empty
1981                  INFORMATIONAL response. */
1982               ikev2_set_state (sa, IKEV2_STATE_NOTIFY_AND_DELETE);
1983             }
1984           /* The response to a request that deletes ESP or AH SAs will contain
1985              delete payloads for the paired SAs going in the other direction. */
1986           else
1987             {
1988               ikev2_payload_add_delete (chain, sa->del);
1989             }
1990           vec_free (sa->del);
1991           sa->del = 0;
1992         }
1993       /* received N(AUTHENTICATION_FAILED) */
1994       else if (sa->state == IKEV2_STATE_AUTH_FAILED)
1995         {
1996           ikev2_set_state (sa, IKEV2_STATE_DELETED);
1997           goto done;
1998         }
1999       /* received unsupported critical payload */
2000       else if (sa->unsupported_cp)
2001         {
2002           u8 *data = vec_new (u8, 1);
2003
2004           data[0] = sa->unsupported_cp;
2005           ikev2_payload_add_notify (chain,
2006                                     IKEV2_NOTIFY_MSG_UNSUPPORTED_CRITICAL_PAYLOAD,
2007                                     data);
2008           vec_free (data);
2009           sa->unsupported_cp = 0;
2010         }
2011       /* else send empty response */
2012     }
2013   else if (ike->exchange == IKEV2_EXCHANGE_CREATE_CHILD_SA)
2014     {
2015       if (sa->is_initiator)
2016         {
2017
2018           ikev2_sa_proposal_t *proposals = (ikev2_sa_proposal_t *) user;
2019           ikev2_notify_t notify;
2020           u8 *data = vec_new (u8, 4);
2021           clib_memset (&notify, 0, sizeof (notify));
2022           notify.protocol_id = IKEV2_PROTOCOL_ESP;
2023           notify.spi = sa->childs[0].i_proposals->spi;
2024           *(u32 *) data = clib_host_to_net_u32 (notify.spi);
2025
2026           ikev2_payload_add_sa (chain, proposals);
2027           ikev2_payload_add_nonce (chain, sa->i_nonce);
2028           ikev2_payload_add_ts (chain, sa->childs[0].tsi, IKEV2_PAYLOAD_TSI);
2029           ikev2_payload_add_ts (chain, sa->childs[0].tsr, IKEV2_PAYLOAD_TSR);
2030           ikev2_payload_add_notify_2 (chain, IKEV2_NOTIFY_MSG_REKEY_SA, data,
2031                                       &notify);
2032
2033           vec_free (data);
2034         }
2035       else
2036         {
2037           if (sa->rekey)
2038             {
2039               ikev2_payload_add_sa (chain, sa->rekey[0].r_proposal);
2040               ikev2_payload_add_nonce (chain, sa->r_nonce);
2041               ikev2_payload_add_ts (chain, sa->rekey[0].tsi,
2042                                     IKEV2_PAYLOAD_TSI);
2043               ikev2_payload_add_ts (chain, sa->rekey[0].tsr,
2044                                     IKEV2_PAYLOAD_TSR);
2045               vec_del1 (sa->rekey, 0);
2046             }
2047           else if (sa->unsupported_cp)
2048             {
2049               u8 *data = vec_new (u8, 1);
2050
2051               data[0] = sa->unsupported_cp;
2052               ikev2_payload_add_notify (chain,
2053                                         IKEV2_NOTIFY_MSG_UNSUPPORTED_CRITICAL_PAYLOAD,
2054                                         data);
2055               vec_free (data);
2056               sa->unsupported_cp = 0;
2057             }
2058           else
2059             {
2060               ikev2_payload_add_notify (chain,
2061                                         IKEV2_NOTIFY_MSG_NO_ADDITIONAL_SAS,
2062                                         0);
2063             }
2064         }
2065     }
2066
2067   /* IKEv2 header */
2068   ike->version = IKE_VERSION_2;
2069   ike->nextpayload = IKEV2_PAYLOAD_SK;
2070   tlen = sizeof (*ike);
2071   if (sa->is_initiator)
2072     {
2073       ike->flags = IKEV2_HDR_FLAG_INITIATOR;
2074       sa->last_init_msg_id = clib_net_to_host_u32 (ike->msgid);
2075     }
2076   else
2077     {
2078       ike->flags = IKEV2_HDR_FLAG_RESPONSE;
2079     }
2080
2081
2082   if (ike->exchange == IKEV2_EXCHANGE_SA_INIT)
2083     {
2084       tlen += vec_len (chain->data);
2085       ike->nextpayload = chain->first_payload_type;
2086       ike->length = clib_host_to_net_u32 (tlen);
2087       clib_memcpy_fast (ike->payload, chain->data, vec_len (chain->data));
2088
2089       /* store whole IKE payload - needed for PSK auth */
2090       vec_free (sa->last_sa_init_res_packet_data);
2091       vec_add (sa->last_sa_init_res_packet_data, ike, tlen);
2092     }
2093   else
2094     {
2095
2096       ikev2_payload_chain_add_padding (chain, tr_encr->block_size);
2097
2098       /* SK payload */
2099       plen = sizeof (*ph);
2100       ph = (ike_payload_header_t *) & ike->payload[0];
2101       ph->nextpayload = chain->first_payload_type;
2102       ph->flags = 0;
2103       int enc_len = ikev2_encrypt_data (sa, chain->data, ph->payload);
2104       plen += enc_len;
2105
2106       /* add space for hmac */
2107       plen += tr_integ->key_trunc;
2108       tlen += plen;
2109
2110       /* payload and total length */
2111       ph->length = clib_host_to_net_u16 (plen);
2112       ike->length = clib_host_to_net_u32 (tlen);
2113
2114       /* calc integrity data for whole packet except hash itself */
2115       integ =
2116         ikev2_calc_integr (tr_integ, sa->is_initiator ? sa->sk_ai : sa->sk_ar,
2117                            (u8 *) ike, tlen - tr_integ->key_trunc);
2118
2119       clib_memcpy_fast (ike->payload + tlen - tr_integ->key_trunc -
2120                         sizeof (*ike), integ, tr_integ->key_trunc);
2121
2122       /* store whole IKE payload - needed for retransmit */
2123       vec_free (sa->last_res_packet_data);
2124       vec_add (sa->last_res_packet_data, ike, tlen);
2125     }
2126
2127 done:
2128   ikev2_payload_destroy_chain (chain);
2129   vec_free (integ);
2130   return tlen;
2131 }
2132
2133 static int
2134 ikev2_retransmit_sa_init (ike_header_t * ike,
2135                           ip4_address_t iaddr, ip4_address_t raddr)
2136 {
2137   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
2138   ikev2_sa_t *sa;
2139   u32 thread_index = vlib_get_thread_index ();
2140
2141   /* *INDENT-OFF* */
2142   pool_foreach (sa, km->per_thread_data[thread_index].sas, ({
2143     if (sa->ispi == clib_net_to_host_u64(ike->ispi) &&
2144         sa->iaddr.as_u32 == iaddr.as_u32 &&
2145         sa->raddr.as_u32 == raddr.as_u32)
2146       {
2147         int p = 0;
2148         u32 len = clib_net_to_host_u32(ike->length);
2149         u8 payload = ike->nextpayload;
2150
2151         while (p < len && payload!= IKEV2_PAYLOAD_NONE) {
2152           ike_payload_header_t * ikep = (ike_payload_header_t *) &ike->payload[p];
2153           u32 plen = clib_net_to_host_u16(ikep->length);
2154
2155           if (plen < sizeof(ike_payload_header_t))
2156             return -1;
2157
2158           if (payload == IKEV2_PAYLOAD_NONCE)
2159             {
2160               if (!memcmp(sa->i_nonce, ikep->payload, plen - sizeof(*ikep)))
2161                 {
2162                   /* req is retransmit */
2163                   if (sa->state == IKEV2_STATE_SA_INIT)
2164                     {
2165                       ike_header_t * tmp;
2166                       tmp = (ike_header_t*)sa->last_sa_init_res_packet_data;
2167                       ike->ispi = tmp->ispi;
2168                       ike->rspi = tmp->rspi;
2169                       ike->nextpayload = tmp->nextpayload;
2170                       ike->version = tmp->version;
2171                       ike->exchange = tmp->exchange;
2172                       ike->flags = tmp->flags;
2173                       ike->msgid = tmp->msgid;
2174                       ike->length = tmp->length;
2175                       clib_memcpy_fast(ike->payload, tmp->payload,
2176                              clib_net_to_host_u32(tmp->length) - sizeof(*ike));
2177                       clib_warning("IKE_SA_INIT retransmit from %U to %U",
2178                                    format_ip4_address, &raddr,
2179                                    format_ip4_address, &iaddr);
2180                       return 1;
2181                     }
2182                   /* else ignore req */
2183                   else
2184                     {
2185                       clib_warning("IKE_SA_INIT ignore from %U to %U",
2186                                    format_ip4_address, &raddr,
2187                                    format_ip4_address, &iaddr);
2188                       return -1;
2189                     }
2190                 }
2191             }
2192           payload = ikep->nextpayload;
2193           p+=plen;
2194         }
2195       }
2196   }));
2197   /* *INDENT-ON* */
2198
2199   /* req is not retransmit */
2200   return 0;
2201 }
2202
2203 static int
2204 ikev2_retransmit_resp (ikev2_sa_t * sa, ike_header_t * ike)
2205 {
2206   u32 msg_id = clib_net_to_host_u32 (ike->msgid);
2207
2208   /* new req */
2209   if (msg_id > sa->last_msg_id)
2210     {
2211       sa->last_msg_id = msg_id;
2212       return 0;
2213     }
2214   /* retransmitted req */
2215   else if (msg_id == sa->last_msg_id)
2216     {
2217       ike_header_t *tmp;
2218       tmp = (ike_header_t *) sa->last_res_packet_data;
2219       ike->ispi = tmp->ispi;
2220       ike->rspi = tmp->rspi;
2221       ike->nextpayload = tmp->nextpayload;
2222       ike->version = tmp->version;
2223       ike->exchange = tmp->exchange;
2224       ike->flags = tmp->flags;
2225       ike->msgid = tmp->msgid;
2226       ike->length = tmp->length;
2227       clib_memcpy_fast (ike->payload, tmp->payload,
2228                         clib_net_to_host_u32 (tmp->length) - sizeof (*ike));
2229       clib_warning ("IKE msgid %u retransmit from %U to %U",
2230                     msg_id,
2231                     format_ip4_address, &sa->raddr,
2232                     format_ip4_address, &sa->iaddr);
2233       return 1;
2234     }
2235   /* old req ignore */
2236   else
2237     {
2238       clib_warning ("IKE msgid %u req ignore from %U to %U",
2239                     msg_id,
2240                     format_ip4_address, &sa->raddr,
2241                     format_ip4_address, &sa->iaddr);
2242       return -1;
2243     }
2244 }
2245
2246
2247 static uword
2248 ikev2_node_fn (vlib_main_t * vm,
2249                vlib_node_runtime_t * node, vlib_frame_t * frame)
2250 {
2251   u32 n_left_from, *from, *to_next;
2252   ikev2_next_t next_index;
2253   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
2254   u32 thread_index = vlib_get_thread_index ();
2255
2256   from = vlib_frame_vector_args (frame);
2257   n_left_from = frame->n_vectors;
2258   next_index = node->cached_next_index;
2259
2260   while (n_left_from > 0)
2261     {
2262       u32 n_left_to_next;
2263
2264       vlib_get_next_frame (vm, node, next_index, to_next, n_left_to_next);
2265
2266       while (n_left_from > 0 && n_left_to_next > 0)
2267         {
2268           u32 bi0;
2269           vlib_buffer_t *b0;
2270           u32 next0 = IKEV2_NEXT_ERROR_DROP;
2271           u32 sw_if_index0;
2272           ip4_header_t *ip40;
2273           udp_header_t *udp0;
2274           ike_header_t *ike0;
2275           ikev2_sa_t *sa0 = 0;
2276           ikev2_sa_t sa;        /* temporary store for SA */
2277           int len = 0;
2278           int r;
2279
2280           /* speculatively enqueue b0 to the current next frame */
2281           bi0 = from[0];
2282           to_next[0] = bi0;
2283           from += 1;
2284           to_next += 1;
2285           n_left_from -= 1;
2286           n_left_to_next -= 1;
2287
2288           b0 = vlib_get_buffer (vm, bi0);
2289           ike0 = vlib_buffer_get_current (b0);
2290           vlib_buffer_advance (b0, -sizeof (*udp0));
2291           udp0 = vlib_buffer_get_current (b0);
2292           vlib_buffer_advance (b0, -sizeof (*ip40));
2293           ip40 = vlib_buffer_get_current (b0);
2294
2295           if (ike0->version != IKE_VERSION_2)
2296             {
2297               vlib_node_increment_counter (vm, ikev2_node.index,
2298                                            IKEV2_ERROR_NOT_IKEV2, 1);
2299               goto dispatch0;
2300             }
2301
2302           if (ike0->exchange == IKEV2_EXCHANGE_SA_INIT)
2303             {
2304               sa0 = &sa;
2305               clib_memset (sa0, 0, sizeof (*sa0));
2306
2307               if (ike0->flags & IKEV2_HDR_FLAG_INITIATOR)
2308                 {
2309                   if (ike0->rspi == 0)
2310                     {
2311                       sa0->raddr.as_u32 = ip40->dst_address.as_u32;
2312                       sa0->iaddr.as_u32 = ip40->src_address.as_u32;
2313
2314                       r = ikev2_retransmit_sa_init (ike0, sa0->iaddr,
2315                                                     sa0->raddr);
2316                       if (r == 1)
2317                         {
2318                           vlib_node_increment_counter (vm, ikev2_node.index,
2319                                                        IKEV2_ERROR_IKE_SA_INIT_RETRANSMIT,
2320                                                        1);
2321                           len = clib_net_to_host_u32 (ike0->length);
2322                           goto dispatch0;
2323                         }
2324                       else if (r == -1)
2325                         {
2326                           vlib_node_increment_counter (vm, ikev2_node.index,
2327                                                        IKEV2_ERROR_IKE_SA_INIT_IGNORE,
2328                                                        1);
2329                           goto dispatch0;
2330                         }
2331
2332                       ikev2_process_sa_init_req (vm, sa0, ike0);
2333
2334                       if (sa0->state == IKEV2_STATE_SA_INIT)
2335                         {
2336                           ikev2_sa_free_proposal_vector (&sa0->r_proposals);
2337                           sa0->r_proposals =
2338                             ikev2_select_proposal (sa0->i_proposals,
2339                                                    IKEV2_PROTOCOL_IKE);
2340                           ikev2_generate_sa_init_data (sa0);
2341                         }
2342
2343                       if (sa0->state == IKEV2_STATE_SA_INIT
2344                           || sa0->state == IKEV2_STATE_NOTIFY_AND_DELETE)
2345                         {
2346                           len = ikev2_generate_message (sa0, ike0, 0);
2347                         }
2348
2349                       if (sa0->state == IKEV2_STATE_SA_INIT)
2350                         {
2351                           /* add SA to the pool */
2352                           pool_get (km->per_thread_data[thread_index].sas,
2353                                     sa0);
2354                           clib_memcpy_fast (sa0, &sa, sizeof (*sa0));
2355                           hash_set (km->
2356                                     per_thread_data[thread_index].sa_by_rspi,
2357                                     sa0->rspi,
2358                                     sa0 -
2359                                     km->per_thread_data[thread_index].sas);
2360                         }
2361                       else
2362                         {
2363                           ikev2_sa_free_all_vec (sa0);
2364                         }
2365                     }
2366                 }
2367               else              //received sa_init without initiator flag
2368                 {
2369                   ikev2_process_sa_init_resp (vm, sa0, ike0);
2370
2371                   if (sa0->state == IKEV2_STATE_SA_INIT)
2372                     {
2373                       ike0->exchange = IKEV2_EXCHANGE_IKE_AUTH;
2374                       uword *p = hash_get (km->sa_by_ispi, ike0->ispi);
2375                       if (p)
2376                         {
2377                           ikev2_sa_t *sai =
2378                             pool_elt_at_index (km->sais, p[0]);
2379
2380                           ikev2_complete_sa_data (sa0, sai);
2381                           ikev2_calc_keys (sa0);
2382                           ikev2_sa_auth_init (sa0);
2383                           len = ikev2_generate_message (sa0, ike0, 0);
2384                         }
2385                     }
2386
2387                   if (sa0->state == IKEV2_STATE_SA_INIT)
2388                     {
2389                       /* add SA to the pool */
2390                       pool_get (km->per_thread_data[thread_index].sas, sa0);
2391                       clib_memcpy_fast (sa0, &sa, sizeof (*sa0));
2392                       hash_set (km->per_thread_data[thread_index].sa_by_rspi,
2393                                 sa0->rspi,
2394                                 sa0 - km->per_thread_data[thread_index].sas);
2395                     }
2396                   else
2397                     {
2398                       ikev2_sa_free_all_vec (sa0);
2399                     }
2400                 }
2401             }
2402           else if (ike0->exchange == IKEV2_EXCHANGE_IKE_AUTH)
2403             {
2404               uword *p;
2405               p = hash_get (km->per_thread_data[thread_index].sa_by_rspi,
2406                             clib_net_to_host_u64 (ike0->rspi));
2407               if (p)
2408                 {
2409                   sa0 =
2410                     pool_elt_at_index (km->per_thread_data[thread_index].sas,
2411                                        p[0]);
2412
2413                   r = ikev2_retransmit_resp (sa0, ike0);
2414                   if (r == 1)
2415                     {
2416                       vlib_node_increment_counter (vm, ikev2_node.index,
2417                                                    IKEV2_ERROR_IKE_REQ_RETRANSMIT,
2418                                                    1);
2419                       len = clib_net_to_host_u32 (ike0->length);
2420                       goto dispatch0;
2421                     }
2422                   else if (r == -1)
2423                     {
2424                       vlib_node_increment_counter (vm, ikev2_node.index,
2425                                                    IKEV2_ERROR_IKE_REQ_IGNORE,
2426                                                    1);
2427                       goto dispatch0;
2428                     }
2429
2430                   ikev2_process_auth_req (vm, sa0, ike0);
2431                   ikev2_sa_auth (sa0);
2432                   if (sa0->state == IKEV2_STATE_AUTHENTICATED)
2433                     {
2434                       ikev2_initial_contact_cleanup (sa0);
2435                       ikev2_sa_match_ts (sa0);
2436                       if (sa0->state != IKEV2_STATE_TS_UNACCEPTABLE)
2437                         ikev2_create_tunnel_interface (km->vnet_main,
2438                                                        thread_index, sa0,
2439                                                        &sa0->childs[0],
2440                                                        p[0], 0);
2441                     }
2442
2443                   if (sa0->is_initiator)
2444                     {
2445                       uword *p = hash_get (km->sa_by_ispi, ike0->ispi);
2446                       if (p)
2447                         {
2448                           ikev2_sa_t *sai =
2449                             pool_elt_at_index (km->sais, p[0]);
2450                           hash_unset (km->sa_by_ispi, sai->ispi);
2451                           ikev2_sa_free_all_vec (sai);
2452                           pool_put (km->sais, sai);
2453                         }
2454                     }
2455                   else
2456                     {
2457                       len = ikev2_generate_message (sa0, ike0, 0);
2458                     }
2459                 }
2460             }
2461           else if (ike0->exchange == IKEV2_EXCHANGE_INFORMATIONAL)
2462             {
2463               uword *p;
2464               p = hash_get (km->per_thread_data[thread_index].sa_by_rspi,
2465                             clib_net_to_host_u64 (ike0->rspi));
2466               if (p)
2467                 {
2468                   sa0 =
2469                     pool_elt_at_index (km->per_thread_data[thread_index].sas,
2470                                        p[0]);
2471
2472                   r = ikev2_retransmit_resp (sa0, ike0);
2473                   if (r == 1)
2474                     {
2475                       vlib_node_increment_counter (vm, ikev2_node.index,
2476                                                    IKEV2_ERROR_IKE_REQ_RETRANSMIT,
2477                                                    1);
2478                       len = clib_net_to_host_u32 (ike0->length);
2479                       goto dispatch0;
2480                     }
2481                   else if (r == -1)
2482                     {
2483                       vlib_node_increment_counter (vm, ikev2_node.index,
2484                                                    IKEV2_ERROR_IKE_REQ_IGNORE,
2485                                                    1);
2486                       goto dispatch0;
2487                     }
2488
2489                   ikev2_process_informational_req (vm, sa0, ike0);
2490                   if (sa0->del)
2491                     {
2492                       if (sa0->del[0].protocol_id != IKEV2_PROTOCOL_IKE)
2493                         {
2494                           ikev2_delete_t *d, *tmp, *resp = 0;
2495                           vec_foreach (d, sa0->del)
2496                           {
2497                             ikev2_child_sa_t *ch_sa;
2498                             ch_sa = ikev2_sa_get_child (sa0, d->spi,
2499                                                         d->protocol_id,
2500                                                         !sa0->is_initiator);
2501                             if (ch_sa)
2502                               {
2503                                 ikev2_delete_tunnel_interface (km->vnet_main,
2504                                                                sa0, ch_sa);
2505                                 if (!sa0->is_initiator)
2506                                   {
2507                                     vec_add2 (resp, tmp, 1);
2508                                     tmp->protocol_id = d->protocol_id;
2509                                     tmp->spi = ch_sa->r_proposals[0].spi;
2510                                   }
2511                                 ikev2_sa_del_child_sa (sa0, ch_sa);
2512                               }
2513                           }
2514                           if (!sa0->is_initiator)
2515                             {
2516                               vec_free (sa0->del);
2517                               sa0->del = resp;
2518                             }
2519                         }
2520                     }
2521                   if (!sa0->is_initiator)
2522                     {
2523                       len = ikev2_generate_message (sa0, ike0, 0);
2524                     }
2525                 }
2526             }
2527           else if (ike0->exchange == IKEV2_EXCHANGE_CREATE_CHILD_SA)
2528             {
2529               uword *p;
2530               p = hash_get (km->per_thread_data[thread_index].sa_by_rspi,
2531                             clib_net_to_host_u64 (ike0->rspi));
2532               if (p)
2533                 {
2534                   sa0 =
2535                     pool_elt_at_index (km->per_thread_data[thread_index].sas,
2536                                        p[0]);
2537
2538                   r = ikev2_retransmit_resp (sa0, ike0);
2539                   if (r == 1)
2540                     {
2541                       vlib_node_increment_counter (vm, ikev2_node.index,
2542                                                    IKEV2_ERROR_IKE_REQ_RETRANSMIT,
2543                                                    1);
2544                       len = clib_net_to_host_u32 (ike0->length);
2545                       goto dispatch0;
2546                     }
2547                   else if (r == -1)
2548                     {
2549                       vlib_node_increment_counter (vm, ikev2_node.index,
2550                                                    IKEV2_ERROR_IKE_REQ_IGNORE,
2551                                                    1);
2552                       goto dispatch0;
2553                     }
2554
2555                   ikev2_process_create_child_sa_req (vm, sa0, ike0);
2556                   if (sa0->rekey)
2557                     {
2558                       if (sa0->rekey[0].protocol_id != IKEV2_PROTOCOL_IKE)
2559                         {
2560                           if (sa0->childs)
2561                             vec_free (sa0->childs);
2562                           ikev2_child_sa_t *child;
2563                           vec_add2 (sa0->childs, child, 1);
2564                           child->r_proposals = sa0->rekey[0].r_proposal;
2565                           child->i_proposals = sa0->rekey[0].i_proposal;
2566                           child->tsi = sa0->rekey[0].tsi;
2567                           child->tsr = sa0->rekey[0].tsr;
2568                           ikev2_create_tunnel_interface (km->vnet_main,
2569                                                          thread_index, sa0,
2570                                                          child, p[0],
2571                                                          child - sa0->childs);
2572                         }
2573                       if (sa0->is_initiator)
2574                         {
2575                           vec_del1 (sa0->rekey, 0);
2576                         }
2577                       else
2578                         {
2579                           len = ikev2_generate_message (sa0, ike0, 0);
2580                         }
2581                     }
2582                 }
2583             }
2584           else
2585             {
2586               clib_warning ("IKEv2 exchange %u packet received from %U to %U",
2587                             ike0->exchange,
2588                             format_ip4_address, ip40->src_address.as_u8,
2589                             format_ip4_address, ip40->dst_address.as_u8);
2590             }
2591
2592         dispatch0:
2593           /* if we are sending packet back, rewrite headers */
2594           if (len)
2595             {
2596               next0 = IKEV2_NEXT_IP4_LOOKUP;
2597               if (sa0->is_initiator)
2598                 {
2599                   ip40->dst_address.as_u32 = sa0->raddr.as_u32;
2600                   ip40->src_address.as_u32 = sa0->iaddr.as_u32;
2601                 }
2602               else
2603                 {
2604                   ip40->dst_address.as_u32 = sa0->iaddr.as_u32;
2605                   ip40->src_address.as_u32 = sa0->raddr.as_u32;
2606                 }
2607               udp0->length =
2608                 clib_host_to_net_u16 (len + sizeof (udp_header_t));
2609               udp0->checksum = 0;
2610               b0->current_length =
2611                 len + sizeof (ip4_header_t) + sizeof (udp_header_t);
2612               ip40->length = clib_host_to_net_u16 (b0->current_length);
2613               ip40->checksum = ip4_header_checksum (ip40);
2614             }
2615           /* delete sa */
2616           if (sa0 && (sa0->state == IKEV2_STATE_DELETED ||
2617                       sa0->state == IKEV2_STATE_NOTIFY_AND_DELETE))
2618             {
2619               ikev2_child_sa_t *c;
2620
2621               vec_foreach (c, sa0->childs)
2622                 ikev2_delete_tunnel_interface (km->vnet_main, sa0, c);
2623
2624               ikev2_delete_sa (sa0);
2625             }
2626           sw_if_index0 = vnet_buffer (b0)->sw_if_index[VLIB_RX];
2627
2628           if (PREDICT_FALSE ((node->flags & VLIB_NODE_FLAG_TRACE)
2629                              && (b0->flags & VLIB_BUFFER_IS_TRACED)))
2630             {
2631               ikev2_trace_t *t = vlib_add_trace (vm, node, b0, sizeof (*t));
2632               t->sw_if_index = sw_if_index0;
2633               t->next_index = next0;
2634             }
2635
2636           vlib_validate_buffer_enqueue_x1 (vm, node, next_index, to_next,
2637                                            n_left_to_next, bi0, next0);
2638         }
2639
2640       vlib_put_next_frame (vm, node, next_index, n_left_to_next);
2641     }
2642
2643   vlib_node_increment_counter (vm, ikev2_node.index,
2644                                IKEV2_ERROR_PROCESSED, frame->n_vectors);
2645   return frame->n_vectors;
2646 }
2647
2648 /* *INDENT-OFF* */
2649 VLIB_REGISTER_NODE (ikev2_node,static) = {
2650   .function = ikev2_node_fn,
2651   .name = "ikev2",
2652   .vector_size = sizeof (u32),
2653   .format_trace = format_ikev2_trace,
2654   .type = VLIB_NODE_TYPE_INTERNAL,
2655
2656   .n_errors = ARRAY_LEN(ikev2_error_strings),
2657   .error_strings = ikev2_error_strings,
2658
2659   .n_next_nodes = IKEV2_N_NEXT,
2660
2661   .next_nodes = {
2662     [IKEV2_NEXT_IP4_LOOKUP] = "ip4-lookup",
2663         [IKEV2_NEXT_ERROR_DROP] = "error-drop",
2664   },
2665 };
2666 /* *INDENT-ON* */
2667
2668 // set ikev2 proposals when vpp is used as initiator
2669 static clib_error_t *
2670 ikev2_set_initiator_proposals (vlib_main_t * vm, ikev2_sa_t * sa,
2671                                ikev2_transforms_set * ts,
2672                                ikev2_sa_proposal_t ** proposals, int is_ike)
2673 {
2674   clib_error_t *r;
2675   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
2676   ikev2_sa_proposal_t *proposal;
2677   vec_add2 (*proposals, proposal, 1);
2678   ikev2_sa_transform_t *td;
2679   int error;
2680
2681   /* Encryption */
2682   error = 1;
2683   vec_foreach (td, km->supported_transforms)
2684   {
2685     if (td->type == IKEV2_TRANSFORM_TYPE_ENCR
2686         && td->encr_type == ts->crypto_alg
2687         && td->key_len == ts->crypto_key_size / 8)
2688       {
2689         u16 attr[2];
2690         attr[0] = clib_host_to_net_u16 (14 | (1 << 15));
2691         attr[1] = clib_host_to_net_u16 (td->key_len << 3);
2692         vec_add (td->attrs, (u8 *) attr, 4);
2693         vec_add1 (proposal->transforms, *td);
2694         td->attrs = 0;
2695
2696         error = 0;
2697         break;
2698       }
2699   }
2700   if (error)
2701     {
2702       r = clib_error_return (0, "Unsupported algorithm");
2703       return r;
2704     }
2705
2706   /* Integrity */
2707   error = 1;
2708   vec_foreach (td, km->supported_transforms)
2709   {
2710     if (td->type == IKEV2_TRANSFORM_TYPE_INTEG
2711         && td->integ_type == ts->integ_alg)
2712       {
2713         vec_add1 (proposal->transforms, *td);
2714         error = 0;
2715         break;
2716       }
2717   }
2718   if (error)
2719     {
2720       clib_warning
2721         ("Didn't find any supported algorithm for IKEV2_TRANSFORM_TYPE_INTEG");
2722       r = clib_error_return (0, "Unsupported algorithm");
2723       return r;
2724     }
2725
2726   /* PRF */
2727   if (is_ike)
2728     {
2729       error = 1;
2730       vec_foreach (td, km->supported_transforms)
2731       {
2732         if (td->type == IKEV2_TRANSFORM_TYPE_PRF
2733             && td->prf_type == IKEV2_TRANSFORM_PRF_TYPE_PRF_HMAC_SHA2_256)
2734           {
2735             vec_add1 (proposal->transforms, *td);
2736             error = 0;
2737             break;
2738           }
2739       }
2740       if (error)
2741         {
2742           r = clib_error_return (0, "Unsupported algorithm");
2743           return r;
2744         }
2745     }
2746
2747   /* DH */
2748   if (is_ike || ts->dh_type != IKEV2_TRANSFORM_DH_TYPE_NONE)
2749     {
2750       error = 1;
2751       vec_foreach (td, km->supported_transforms)
2752       {
2753         if (td->type == IKEV2_TRANSFORM_TYPE_DH && td->dh_type == ts->dh_type)
2754           {
2755             vec_add1 (proposal->transforms, *td);
2756             if (is_ike)
2757               {
2758                 sa->dh_group = td->dh_type;
2759               }
2760             error = 0;
2761             break;
2762           }
2763       }
2764       if (error)
2765         {
2766           r = clib_error_return (0, "Unsupported algorithm");
2767           return r;
2768         }
2769     }
2770
2771   if (!is_ike)
2772     {
2773       error = 1;
2774       vec_foreach (td, km->supported_transforms)
2775       {
2776         if (td->type == IKEV2_TRANSFORM_TYPE_ESN)
2777           {
2778             vec_add1 (proposal->transforms, *td);
2779             error = 0;
2780             break;
2781           }
2782       }
2783       if (error)
2784         {
2785           r = clib_error_return (0, "Unsupported algorithm");
2786           return r;
2787         }
2788     }
2789
2790
2791   return 0;
2792 }
2793
2794 static ikev2_profile_t *
2795 ikev2_profile_index_by_name (u8 * name)
2796 {
2797   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
2798   uword *p;
2799
2800   p = mhash_get (&km->profile_index_by_name, name);
2801   if (!p)
2802     return 0;
2803
2804   return pool_elt_at_index (km->profiles, p[0]);
2805 }
2806
2807
2808 static void
2809 ikev2_send_ike (vlib_main_t * vm, ip4_address_t * src, ip4_address_t * dst,
2810                 u32 bi0, u32 len)
2811 {
2812   ip4_header_t *ip40;
2813   udp_header_t *udp0;
2814   vlib_buffer_t *b0;
2815   vlib_frame_t *f;
2816   u32 *to_next;
2817
2818   b0 = vlib_get_buffer (vm, bi0);
2819   vlib_buffer_advance (b0, -sizeof (udp_header_t));
2820   udp0 = vlib_buffer_get_current (b0);
2821   vlib_buffer_advance (b0, -sizeof (ip4_header_t));
2822   ip40 = vlib_buffer_get_current (b0);
2823
2824
2825   ip40->ip_version_and_header_length = 0x45;
2826   ip40->tos = 0;
2827   ip40->fragment_id = 0;
2828   ip40->flags_and_fragment_offset = 0;
2829   ip40->ttl = 0xff;
2830   ip40->protocol = IP_PROTOCOL_UDP;
2831   ip40->dst_address.as_u32 = dst->as_u32;
2832   ip40->src_address.as_u32 = src->as_u32;
2833   udp0->dst_port = clib_host_to_net_u16 (500);
2834   udp0->src_port = clib_host_to_net_u16 (500);
2835   udp0->length = clib_host_to_net_u16 (len + sizeof (udp_header_t));
2836   udp0->checksum = 0;
2837   b0->current_length = len + sizeof (ip4_header_t) + sizeof (udp_header_t);
2838   ip40->length = clib_host_to_net_u16 (b0->current_length);
2839   ip40->checksum = ip4_header_checksum (ip40);
2840
2841
2842   /* send the request */
2843   f = vlib_get_frame_to_node (vm, ip4_lookup_node.index);
2844   to_next = vlib_frame_vector_args (f);
2845   to_next[0] = bi0;
2846   f->n_vectors = 1;
2847   vlib_put_frame_to_node (vm, ip4_lookup_node.index, f);
2848
2849 }
2850
2851 static u32
2852 ikev2_get_new_ike_header_buff (vlib_main_t * vm, ike_header_t ** ike)
2853 {
2854   u32 bi0;
2855   if (vlib_buffer_alloc (vm, &bi0, 1) != 1)
2856     {
2857       *ike = 0;
2858       return 0;
2859     }
2860   vlib_buffer_t *b0 = vlib_get_buffer (vm, bi0);
2861   *ike = vlib_buffer_get_current (b0);
2862   return bi0;
2863 }
2864
2865 clib_error_t *
2866 ikev2_set_local_key (vlib_main_t * vm, u8 * file)
2867 {
2868   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
2869
2870   km->pkey = ikev2_load_key_file (file);
2871   if (km->pkey == NULL)
2872     return clib_error_return (0, "load key '%s' failed", file);
2873
2874   return 0;
2875 }
2876
2877 clib_error_t *
2878 ikev2_add_del_profile (vlib_main_t * vm, u8 * name, int is_add)
2879 {
2880   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
2881   ikev2_profile_t *p;
2882
2883   if (is_add)
2884     {
2885       if (ikev2_profile_index_by_name (name))
2886         return clib_error_return (0, "policy %v already exists", name);
2887
2888       pool_get (km->profiles, p);
2889       clib_memset (p, 0, sizeof (*p));
2890       p->name = vec_dup (name);
2891       p->responder.sw_if_index = ~0;
2892       uword index = p - km->profiles;
2893       mhash_set_mem (&km->profile_index_by_name, name, &index, 0);
2894     }
2895   else
2896     {
2897       p = ikev2_profile_index_by_name (name);
2898       if (!p)
2899         return clib_error_return (0, "policy %v does not exists", name);
2900
2901       vec_free (p->name);
2902       pool_put (km->profiles, p);
2903       mhash_unset (&km->profile_index_by_name, name, 0);
2904     }
2905   return 0;
2906 }
2907
2908 clib_error_t *
2909 ikev2_set_profile_auth (vlib_main_t * vm, u8 * name, u8 auth_method,
2910                         u8 * auth_data, u8 data_hex_format)
2911 {
2912   ikev2_profile_t *p;
2913   clib_error_t *r;
2914
2915   p = ikev2_profile_index_by_name (name);
2916
2917   if (!p)
2918     {
2919       r = clib_error_return (0, "unknown profile %v", name);
2920       return r;
2921     }
2922   vec_free (p->auth.data);
2923   p->auth.method = auth_method;
2924   p->auth.data = vec_dup (auth_data);
2925   p->auth.hex = data_hex_format;
2926
2927   if (auth_method == IKEV2_AUTH_METHOD_RSA_SIG)
2928     {
2929       vec_add1 (p->auth.data, 0);
2930       if (p->auth.key)
2931         EVP_PKEY_free (p->auth.key);
2932       p->auth.key = ikev2_load_cert_file (auth_data);
2933       if (p->auth.key == NULL)
2934         return clib_error_return (0, "load cert '%s' failed", auth_data);
2935     }
2936
2937   return 0;
2938 }
2939
2940 clib_error_t *
2941 ikev2_set_profile_id (vlib_main_t * vm, u8 * name, u8 id_type, u8 * data,
2942                       int is_local)
2943 {
2944   ikev2_profile_t *p;
2945   clib_error_t *r;
2946
2947   if (id_type > IKEV2_ID_TYPE_ID_RFC822_ADDR
2948       && id_type < IKEV2_ID_TYPE_ID_KEY_ID)
2949     {
2950       r = clib_error_return (0, "unsupported identity type %U",
2951                              format_ikev2_id_type, id_type);
2952       return r;
2953     }
2954
2955   p = ikev2_profile_index_by_name (name);
2956
2957   if (!p)
2958     {
2959       r = clib_error_return (0, "unknown profile %v", name);
2960       return r;
2961     }
2962
2963   if (is_local)
2964     {
2965       vec_free (p->loc_id.data);
2966       p->loc_id.type = id_type;
2967       p->loc_id.data = vec_dup (data);
2968     }
2969   else
2970     {
2971       vec_free (p->rem_id.data);
2972       p->rem_id.type = id_type;
2973       p->rem_id.data = vec_dup (data);
2974     }
2975
2976   return 0;
2977 }
2978
2979 clib_error_t *
2980 ikev2_set_profile_ts (vlib_main_t * vm, u8 * name, u8 protocol_id,
2981                       u16 start_port, u16 end_port, ip4_address_t start_addr,
2982                       ip4_address_t end_addr, int is_local)
2983 {
2984   ikev2_profile_t *p;
2985   clib_error_t *r;
2986
2987   p = ikev2_profile_index_by_name (name);
2988
2989   if (!p)
2990     {
2991       r = clib_error_return (0, "unknown profile %v", name);
2992       return r;
2993     }
2994
2995   if (is_local)
2996     {
2997       p->loc_ts.start_addr.as_u32 = start_addr.as_u32;
2998       p->loc_ts.end_addr.as_u32 = end_addr.as_u32;
2999       p->loc_ts.start_port = start_port;
3000       p->loc_ts.end_port = end_port;
3001       p->loc_ts.protocol_id = protocol_id;
3002       p->loc_ts.ts_type = 7;
3003     }
3004   else
3005     {
3006       p->rem_ts.start_addr.as_u32 = start_addr.as_u32;
3007       p->rem_ts.end_addr.as_u32 = end_addr.as_u32;
3008       p->rem_ts.start_port = start_port;
3009       p->rem_ts.end_port = end_port;
3010       p->rem_ts.protocol_id = protocol_id;
3011       p->rem_ts.ts_type = 7;
3012     }
3013
3014   return 0;
3015 }
3016
3017
3018 clib_error_t *
3019 ikev2_set_profile_responder (vlib_main_t * vm, u8 * name,
3020                              u32 sw_if_index, ip4_address_t ip4)
3021 {
3022   ikev2_profile_t *p;
3023   clib_error_t *r;
3024
3025   p = ikev2_profile_index_by_name (name);
3026
3027   if (!p)
3028     {
3029       r = clib_error_return (0, "unknown profile %v", name);
3030       return r;
3031     }
3032
3033   p->responder.sw_if_index = sw_if_index;
3034   p->responder.ip4 = ip4;
3035
3036   return 0;
3037 }
3038
3039 clib_error_t *
3040 ikev2_set_profile_ike_transforms (vlib_main_t * vm, u8 * name,
3041                                   ikev2_transform_encr_type_t crypto_alg,
3042                                   ikev2_transform_integ_type_t integ_alg,
3043                                   ikev2_transform_dh_type_t dh_type,
3044                                   u32 crypto_key_size)
3045 {
3046   ikev2_profile_t *p;
3047   clib_error_t *r;
3048
3049   p = ikev2_profile_index_by_name (name);
3050
3051   if (!p)
3052     {
3053       r = clib_error_return (0, "unknown profile %v", name);
3054       return r;
3055     }
3056
3057   p->ike_ts.crypto_alg = crypto_alg;
3058   p->ike_ts.integ_alg = integ_alg;
3059   p->ike_ts.dh_type = dh_type;
3060   p->ike_ts.crypto_key_size = crypto_key_size;
3061   return 0;
3062 }
3063
3064 clib_error_t *
3065 ikev2_set_profile_esp_transforms (vlib_main_t * vm, u8 * name,
3066                                   ikev2_transform_encr_type_t crypto_alg,
3067                                   ikev2_transform_integ_type_t integ_alg,
3068                                   ikev2_transform_dh_type_t dh_type,
3069                                   u32 crypto_key_size)
3070 {
3071   ikev2_profile_t *p;
3072   clib_error_t *r;
3073
3074   p = ikev2_profile_index_by_name (name);
3075
3076   if (!p)
3077     {
3078       r = clib_error_return (0, "unknown profile %v", name);
3079       return r;
3080     }
3081
3082   p->esp_ts.crypto_alg = crypto_alg;
3083   p->esp_ts.integ_alg = integ_alg;
3084   p->esp_ts.dh_type = dh_type;
3085   p->esp_ts.crypto_key_size = crypto_key_size;
3086   return 0;
3087 }
3088
3089 clib_error_t *
3090 ikev2_set_profile_sa_lifetime (vlib_main_t * vm, u8 * name,
3091                                u64 lifetime, u32 jitter, u32 handover,
3092                                u64 maxdata)
3093 {
3094   ikev2_profile_t *p;
3095   clib_error_t *r;
3096
3097   p = ikev2_profile_index_by_name (name);
3098
3099   if (!p)
3100     {
3101       r = clib_error_return (0, "unknown profile %v", name);
3102       return r;
3103     }
3104
3105   p->lifetime = lifetime;
3106   p->lifetime_jitter = jitter;
3107   p->handover = handover;
3108   p->lifetime_maxdata = maxdata;
3109   return 0;
3110 }
3111
3112 clib_error_t *
3113 ikev2_initiate_sa_init (vlib_main_t * vm, u8 * name)
3114 {
3115   ikev2_profile_t *p;
3116   clib_error_t *r;
3117   ip4_main_t *im = &ip4_main;
3118   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
3119
3120   p = ikev2_profile_index_by_name (name);
3121
3122   if (!p)
3123     {
3124       r = clib_error_return (0, "unknown profile %v", name);
3125       return r;
3126     }
3127
3128   if (p->responder.sw_if_index == ~0 || p->responder.ip4.data_u32 == 0)
3129     {
3130       r = clib_error_return (0, "responder not set for profile %v", name);
3131       return r;
3132     }
3133
3134
3135   /* Create the Initiator Request */
3136   {
3137     ike_header_t *ike0;
3138     u32 bi0 = 0;
3139     ip_lookup_main_t *lm = &im->lookup_main;
3140     u32 if_add_index0;
3141     int len = sizeof (ike_header_t);
3142
3143     /* Get own iface IP */
3144     if_add_index0 =
3145       lm->if_address_pool_index_by_sw_if_index[p->responder.sw_if_index];
3146     ip_interface_address_t *if_add =
3147       pool_elt_at_index (lm->if_address_pool, if_add_index0);
3148     ip4_address_t *if_ip = ip_interface_address_get_address (lm, if_add);
3149
3150     bi0 = ikev2_get_new_ike_header_buff (vm, &ike0);
3151
3152     /* Prepare the SA and the IKE payload */
3153     ikev2_sa_t sa;
3154     clib_memset (&sa, 0, sizeof (ikev2_sa_t));
3155     ikev2_payload_chain_t *chain = 0;
3156     ikev2_payload_new_chain (chain);
3157
3158     /* Build the IKE proposal payload */
3159     ikev2_sa_proposal_t *proposals = 0;
3160     ikev2_set_initiator_proposals (vm, &sa, &p->ike_ts, &proposals, 1);
3161     proposals[0].proposal_num = 1;
3162     proposals[0].protocol_id = IKEV2_PROTOCOL_IKE;
3163
3164     /* Add and then cleanup proposal data */
3165     ikev2_payload_add_sa (chain, proposals);
3166     ikev2_sa_free_proposal_vector (&proposals);
3167
3168     sa.is_initiator = 1;
3169     sa.profile_index = km->profiles - p;
3170     sa.is_profile_index_set = 1;
3171     sa.state = IKEV2_STATE_SA_INIT;
3172     ikev2_generate_sa_init_data (&sa);
3173     ikev2_payload_add_ke (chain, sa.dh_group, sa.i_dh_data);
3174     ikev2_payload_add_nonce (chain, sa.i_nonce);
3175
3176     /* Build the child SA proposal */
3177     vec_resize (sa.childs, 1);
3178     ikev2_set_initiator_proposals (vm, &sa, &p->esp_ts,
3179                                    &sa.childs[0].i_proposals, 0);
3180     sa.childs[0].i_proposals[0].proposal_num = 1;
3181     sa.childs[0].i_proposals[0].protocol_id = IKEV2_PROTOCOL_ESP;
3182     RAND_bytes ((u8 *) & sa.childs[0].i_proposals[0].spi,
3183                 sizeof (sa.childs[0].i_proposals[0].spi));
3184
3185
3186
3187     /* Add NAT detection notification messages (mandatory) */
3188     u8 nat_detection_source[8 + 8 + 4 + 2];
3189     u8 *nat_detection_sha1 = vec_new (u8, 20);
3190
3191     u64 tmpspi = clib_host_to_net_u64 (sa.ispi);
3192     clib_memcpy_fast (&nat_detection_source[0], &tmpspi, sizeof (tmpspi));
3193     tmpspi = clib_host_to_net_u64 (sa.rspi);
3194     clib_memcpy_fast (&nat_detection_source[8], &tmpspi, sizeof (tmpspi));
3195     u16 tmpport = clib_host_to_net_u16 (500);
3196     clib_memcpy_fast (&nat_detection_source[8 + 8 + 4], &tmpport,
3197                       sizeof (tmpport));
3198     u32 tmpip = clib_host_to_net_u32 (if_ip->as_u32);
3199     clib_memcpy_fast (&nat_detection_source[8 + 8], &tmpip, sizeof (tmpip));
3200     SHA1 (nat_detection_source, sizeof (nat_detection_source),
3201           nat_detection_sha1);
3202     ikev2_payload_add_notify (chain, IKEV2_NOTIFY_MSG_NAT_DETECTION_SOURCE_IP,
3203                               nat_detection_sha1);
3204     tmpip = clib_host_to_net_u32 (p->responder.ip4.as_u32);
3205     clib_memcpy_fast (&nat_detection_source[8 + 8], &tmpip, sizeof (tmpip));
3206     SHA1 (nat_detection_source, sizeof (nat_detection_source),
3207           nat_detection_sha1);
3208     ikev2_payload_add_notify (chain,
3209                               IKEV2_NOTIFY_MSG_NAT_DETECTION_DESTINATION_IP,
3210                               nat_detection_sha1);
3211     vec_free (nat_detection_sha1);
3212
3213     u8 *sig_hash_algo = vec_new (u8, 8);
3214     u64 tmpsig = clib_host_to_net_u64 (0x0001000200030004);
3215     clib_memcpy_fast (sig_hash_algo, &tmpsig, sizeof (tmpsig));
3216     ikev2_payload_add_notify (chain,
3217                               IKEV2_NOTIFY_MSG_SIGNATURE_HASH_ALGORITHMS,
3218                               sig_hash_algo);
3219     vec_free (sig_hash_algo);
3220
3221
3222     /* Buffer update and boilerplate */
3223     len += vec_len (chain->data);
3224     ike0->nextpayload = chain->first_payload_type;
3225     ike0->length = clib_host_to_net_u32 (len);
3226     clib_memcpy_fast (ike0->payload, chain->data, vec_len (chain->data));
3227     ikev2_payload_destroy_chain (chain);
3228
3229     ike0->version = IKE_VERSION_2;
3230     ike0->flags = IKEV2_HDR_FLAG_INITIATOR;
3231     ike0->exchange = IKEV2_EXCHANGE_SA_INIT;
3232     ike0->ispi = sa.ispi;
3233     ike0->rspi = 0;
3234     ike0->msgid = 0;
3235
3236     /* store whole IKE payload - needed for PSK auth */
3237     vec_free (sa.last_sa_init_req_packet_data);
3238     vec_add (sa.last_sa_init_req_packet_data, ike0, len);
3239
3240     /* add data to the SA then add it to the pool */
3241     sa.iaddr.as_u32 = if_ip->as_u32;
3242     sa.raddr.as_u32 = p->responder.ip4.as_u32;
3243     sa.i_id.type = p->loc_id.type;
3244     sa.i_id.data = vec_dup (p->loc_id.data);
3245     sa.i_auth.method = p->auth.method;
3246     sa.i_auth.hex = p->auth.hex;
3247     sa.i_auth.data = vec_dup (p->auth.data);
3248     vec_add (sa.childs[0].tsi, &p->loc_ts, 1);
3249     vec_add (sa.childs[0].tsr, &p->rem_ts, 1);
3250
3251     /* add SA to the pool */
3252     ikev2_sa_t *sa0 = 0;
3253     pool_get (km->sais, sa0);
3254     clib_memcpy_fast (sa0, &sa, sizeof (*sa0));
3255     hash_set (km->sa_by_ispi, sa0->ispi, sa0 - km->sais);
3256
3257     ikev2_send_ike (vm, if_ip, &p->responder.ip4, bi0, len);
3258
3259   }
3260
3261   return 0;
3262 }
3263
3264 static void
3265 ikev2_delete_child_sa_internal (vlib_main_t * vm, ikev2_sa_t * sa,
3266                                 ikev2_child_sa_t * csa)
3267 {
3268   /* Create the Initiator notification for child SA removal */
3269   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
3270   ike_header_t *ike0;
3271   u32 bi0 = 0;
3272   int len;
3273
3274   bi0 = ikev2_get_new_ike_header_buff (vm, &ike0);
3275
3276
3277   ike0->exchange = IKEV2_EXCHANGE_INFORMATIONAL;
3278   ike0->ispi = clib_host_to_net_u64 (sa->ispi);
3279   ike0->rspi = clib_host_to_net_u64 (sa->rspi);
3280   vec_resize (sa->del, 1);
3281   sa->del->protocol_id = IKEV2_PROTOCOL_ESP;
3282   sa->del->spi = csa->i_proposals->spi;
3283   ike0->msgid = clib_host_to_net_u32 (sa->last_init_msg_id + 1);
3284   sa->last_init_msg_id = clib_net_to_host_u32 (ike0->msgid);
3285   len = ikev2_generate_message (sa, ike0, 0);
3286
3287   ikev2_send_ike (vm, &sa->iaddr, &sa->raddr, bi0, len);
3288
3289   /* delete local child SA */
3290   ikev2_delete_tunnel_interface (km->vnet_main, sa, csa);
3291   ikev2_sa_del_child_sa (sa, csa);
3292 }
3293
3294 clib_error_t *
3295 ikev2_initiate_delete_child_sa (vlib_main_t * vm, u32 ispi)
3296 {
3297   clib_error_t *r;
3298   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
3299   ikev2_main_per_thread_data_t *tkm;
3300   ikev2_sa_t *fsa = 0;
3301   ikev2_child_sa_t *fchild = 0;
3302
3303   /* Search for the child SA */
3304   vec_foreach (tkm, km->per_thread_data)
3305   {
3306     ikev2_sa_t *sa;
3307     if (fchild)
3308       break;
3309     /* *INDENT-OFF* */
3310     pool_foreach (sa, tkm->sas, ({
3311       fchild = ikev2_sa_get_child(sa, ispi, IKEV2_PROTOCOL_ESP, 1);
3312       if (fchild)
3313         {
3314           fsa = sa;
3315           break;
3316         }
3317     }));
3318     /* *INDENT-ON* */
3319   }
3320
3321   if (!fchild || !fsa)
3322     {
3323       r = clib_error_return (0, "Child SA not found");
3324       return r;
3325     }
3326   else
3327     {
3328       ikev2_delete_child_sa_internal (vm, fsa, fchild);
3329     }
3330
3331   return 0;
3332 }
3333
3334 clib_error_t *
3335 ikev2_initiate_delete_ike_sa (vlib_main_t * vm, u64 ispi)
3336 {
3337   clib_error_t *r;
3338   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
3339   ikev2_main_per_thread_data_t *tkm;
3340   ikev2_sa_t *fsa = 0;
3341   ikev2_main_per_thread_data_t *ftkm = 0;
3342
3343   /* Search for the IKE SA */
3344   vec_foreach (tkm, km->per_thread_data)
3345   {
3346     ikev2_sa_t *sa;
3347     if (fsa)
3348       break;
3349     /* *INDENT-OFF* */
3350     pool_foreach (sa, tkm->sas, ({
3351       if (sa->ispi == ispi)
3352         {
3353           fsa = sa;
3354           ftkm = tkm;
3355           break;
3356         }
3357     }));
3358     /* *INDENT-ON* */
3359   }
3360
3361   if (!fsa)
3362     {
3363       r = clib_error_return (0, "IKE SA not found");
3364       return r;
3365     }
3366
3367
3368   /* Create the Initiator notification for IKE SA removal */
3369   {
3370     ike_header_t *ike0;
3371     u32 bi0 = 0;
3372     int len;
3373
3374     bi0 = ikev2_get_new_ike_header_buff (vm, &ike0);
3375
3376
3377     ike0->exchange = IKEV2_EXCHANGE_INFORMATIONAL;
3378     ike0->ispi = clib_host_to_net_u64 (fsa->ispi);
3379     ike0->rspi = clib_host_to_net_u64 (fsa->rspi);
3380     vec_resize (fsa->del, 1);
3381     fsa->del->protocol_id = IKEV2_PROTOCOL_IKE;
3382     fsa->del->spi = ispi;
3383     ike0->msgid = clib_host_to_net_u32 (fsa->last_init_msg_id + 1);
3384     fsa->last_init_msg_id = clib_net_to_host_u32 (ike0->msgid);
3385     len = ikev2_generate_message (fsa, ike0, 0);
3386
3387     ikev2_send_ike (vm, &fsa->iaddr, &fsa->raddr, bi0, len);
3388   }
3389
3390
3391   /* delete local SA */
3392   ikev2_child_sa_t *c;
3393   vec_foreach (c, fsa->childs)
3394   {
3395     ikev2_delete_tunnel_interface (km->vnet_main, fsa, c);
3396     ikev2_sa_del_child_sa (fsa, c);
3397   }
3398   ikev2_sa_free_all_vec (fsa);
3399   uword *p = hash_get (ftkm->sa_by_rspi, fsa->rspi);
3400   if (p)
3401     {
3402       hash_unset (ftkm->sa_by_rspi, fsa->rspi);
3403       pool_put (ftkm->sas, fsa);
3404     }
3405
3406
3407   return 0;
3408 }
3409
3410 static void
3411 ikev2_rekey_child_sa_internal (vlib_main_t * vm, ikev2_sa_t * sa,
3412                                ikev2_child_sa_t * csa)
3413 {
3414   /* Create the Initiator request for create child SA */
3415   ike_header_t *ike0;
3416   u32 bi0 = 0;
3417   int len;
3418
3419
3420   bi0 = ikev2_get_new_ike_header_buff (vm, &ike0);
3421
3422
3423   ike0->version = IKE_VERSION_2;
3424   ike0->flags = IKEV2_HDR_FLAG_INITIATOR;
3425   ike0->exchange = IKEV2_EXCHANGE_CREATE_CHILD_SA;
3426   ike0->ispi = clib_host_to_net_u64 (sa->ispi);
3427   ike0->rspi = clib_host_to_net_u64 (sa->rspi);
3428   ike0->msgid = clib_host_to_net_u32 (sa->last_init_msg_id + 1);
3429   sa->last_init_msg_id = clib_net_to_host_u32 (ike0->msgid);
3430
3431   ikev2_rekey_t *rekey;
3432   vec_add2 (sa->rekey, rekey, 1);
3433   ikev2_sa_proposal_t *proposals = vec_dup (csa->i_proposals);
3434
3435   /*need new ispi */
3436   RAND_bytes ((u8 *) & proposals[0].spi, sizeof (proposals[0].spi));
3437   rekey->spi = proposals[0].spi;
3438   rekey->ispi = csa->i_proposals->spi;
3439   len = ikev2_generate_message (sa, ike0, proposals);
3440   ikev2_send_ike (vm, &sa->iaddr, &sa->raddr, bi0, len);
3441   vec_free (proposals);
3442 }
3443
3444 clib_error_t *
3445 ikev2_initiate_rekey_child_sa (vlib_main_t * vm, u32 ispi)
3446 {
3447   clib_error_t *r;
3448   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
3449   ikev2_main_per_thread_data_t *tkm;
3450   ikev2_sa_t *fsa = 0;
3451   ikev2_child_sa_t *fchild = 0;
3452
3453   /* Search for the child SA */
3454   vec_foreach (tkm, km->per_thread_data)
3455   {
3456     ikev2_sa_t *sa;
3457     if (fchild)
3458       break;
3459     /* *INDENT-OFF* */
3460     pool_foreach (sa, tkm->sas, ({
3461       fchild = ikev2_sa_get_child(sa, ispi, IKEV2_PROTOCOL_ESP, 1);
3462       if (fchild)
3463         {
3464           fsa = sa;
3465           break;
3466         }
3467     }));
3468     /* *INDENT-ON* */
3469   }
3470
3471   if (!fchild || !fsa)
3472     {
3473       r = clib_error_return (0, "Child SA not found");
3474       return r;
3475     }
3476   else
3477     {
3478       ikev2_rekey_child_sa_internal (vm, fsa, fchild);
3479     }
3480
3481   return 0;
3482 }
3483
3484 clib_error_t *
3485 ikev2_init (vlib_main_t * vm)
3486 {
3487   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
3488   vlib_thread_main_t *tm = vlib_get_thread_main ();
3489   int thread_id;
3490
3491   clib_memset (km, 0, sizeof (ikev2_main_t));
3492   km->vnet_main = vnet_get_main ();
3493   km->vlib_main = vm;
3494
3495   ikev2_crypto_init (km);
3496
3497   mhash_init_vec_string (&km->profile_index_by_name, sizeof (uword));
3498
3499   vec_validate (km->per_thread_data, tm->n_vlib_mains - 1);
3500   for (thread_id = 0; thread_id < tm->n_vlib_mains - 1; thread_id++)
3501     {
3502       km->per_thread_data[thread_id].sa_by_rspi =
3503         hash_create (0, sizeof (uword));
3504     }
3505
3506   km->sa_by_ispi = hash_create (0, sizeof (uword));
3507   km->sw_if_indices = hash_create (0, 0);
3508
3509   udp_register_dst_port (vm, 500, ikev2_node.index, 1);
3510
3511   ikev2_cli_reference ();
3512
3513   return 0;
3514 }
3515
3516 /* *INDENT-OFF* */
3517 VLIB_INIT_FUNCTION (ikev2_init) =
3518 {
3519   .runs_after = VLIB_INITS("ipsec_init"),
3520 };
3521 /* *INDENT-ON* */
3522
3523
3524 static u8
3525 ikev2_mngr_process_child_sa (ikev2_sa_t * sa, ikev2_child_sa_t * csa)
3526 {
3527   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
3528   ikev2_profile_t *p = 0;
3529   vlib_main_t *vm = km->vlib_main;
3530   f64 now = vlib_time_now (vm);
3531   u8 res = 0;
3532
3533   if (sa->is_profile_index_set)
3534     p = pool_elt_at_index (km->profiles, sa->profile_index);
3535
3536   if (sa->is_initiator && p && csa->time_to_expiration
3537       && now > csa->time_to_expiration)
3538     {
3539       if (!csa->is_expired || csa->rekey_retries > 0)
3540         {
3541           ikev2_rekey_child_sa_internal (vm, sa, csa);
3542           csa->time_to_expiration = now + p->handover;
3543           csa->is_expired = 1;
3544           if (csa->rekey_retries == 0)
3545             {
3546               csa->rekey_retries = 5;
3547             }
3548           else if (csa->rekey_retries > 0)
3549             {
3550               csa->rekey_retries--;
3551               clib_warning ("Rekeying Child SA 0x%x, retries left %d",
3552                             csa->i_proposals->spi, csa->rekey_retries);
3553               if (csa->rekey_retries == 0)
3554                 {
3555                   csa->rekey_retries = -1;
3556                 }
3557             }
3558           res |= 1;
3559         }
3560       else
3561         {
3562           csa->time_to_expiration = 0;
3563           ikev2_delete_child_sa_internal (vm, sa, csa);
3564           res |= 1;
3565         }
3566     }
3567
3568   return res;
3569 }
3570
3571 static void
3572 ikev2_mngr_process_ipsec_sa (ipsec_sa_t * ipsec_sa)
3573 {
3574   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
3575   vlib_main_t *vm = km->vlib_main;
3576   ikev2_main_per_thread_data_t *tkm;
3577   ikev2_sa_t *fsa = 0;
3578   ikev2_profile_t *p = 0;
3579   ikev2_child_sa_t *fchild = 0;
3580   f64 now = vlib_time_now (vm);
3581   vlib_counter_t counts;
3582
3583   /* Search for the SA and child SA */
3584   vec_foreach (tkm, km->per_thread_data)
3585   {
3586     ikev2_sa_t *sa;
3587     if (fchild)
3588       break;
3589     /* *INDENT-OFF* */
3590     pool_foreach (sa, tkm->sas, ({
3591       fchild = ikev2_sa_get_child(sa, ipsec_sa->spi, IKEV2_PROTOCOL_ESP, 1);
3592       if (fchild)
3593         {
3594           fsa = sa;
3595           break;
3596         }
3597     }));
3598     /* *INDENT-ON* */
3599   }
3600   vlib_get_combined_counter (&ipsec_sa_counters,
3601                              ipsec_sa->stat_index, &counts);
3602
3603   if (fsa && fsa->is_profile_index_set)
3604     p = pool_elt_at_index (km->profiles, fsa->profile_index);
3605
3606   if (fchild && p && p->lifetime_maxdata)
3607     {
3608       if (!fchild->is_expired && counts.bytes > p->lifetime_maxdata)
3609         {
3610           fchild->time_to_expiration = now;
3611         }
3612     }
3613 }
3614
3615 static vlib_node_registration_t ikev2_mngr_process_node;
3616
3617 static uword
3618 ikev2_mngr_process_fn (vlib_main_t * vm, vlib_node_runtime_t * rt,
3619                        vlib_frame_t * f)
3620 {
3621   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
3622   ipsec_main_t *im = &ipsec_main;
3623
3624   while (1)
3625     {
3626       u8 req_sent = 0;
3627       vlib_process_wait_for_event_or_clock (vm, 1);
3628       vlib_process_get_events (vm, NULL);
3629
3630       /* process ike child sas */
3631       ikev2_main_per_thread_data_t *tkm;
3632       vec_foreach (tkm, km->per_thread_data)
3633       {
3634         ikev2_sa_t *sa;
3635         /* *INDENT-OFF* */
3636         pool_foreach (sa, tkm->sas, ({
3637           ikev2_child_sa_t *c;
3638           vec_foreach (c, sa->childs)
3639             {
3640             req_sent |= ikev2_mngr_process_child_sa(sa, c);
3641             }
3642         }));
3643         /* *INDENT-ON* */
3644       }
3645
3646       /* process ipsec sas */
3647       ipsec_sa_t *sa;
3648       /* *INDENT-OFF* */
3649       pool_foreach (sa, im->sad, ({
3650         ikev2_mngr_process_ipsec_sa(sa);
3651       }));
3652       /* *INDENT-ON* */
3653
3654       if (req_sent)
3655         {
3656           vlib_process_wait_for_event_or_clock (vm, 5);
3657           vlib_process_get_events (vm, NULL);
3658           req_sent = 0;
3659         }
3660
3661     }
3662   return 0;
3663 }
3664
3665 /* *INDENT-OFF* */
3666 VLIB_REGISTER_NODE (ikev2_mngr_process_node, static) = {
3667     .function = ikev2_mngr_process_fn,
3668     .type = VLIB_NODE_TYPE_PROCESS,
3669     .name =
3670     "ikev2-manager-process",
3671 };
3672
3673 VLIB_PLUGIN_REGISTER () = {
3674     .version = VPP_BUILD_VER,
3675     .description = "Internet Key Exchange (IKEv2) Protocol",
3676 };
3677 /* *INDENT-ON* */
3678
3679 /*
3680  * fd.io coding-style-patch-verification: ON
3681  *
3682  * Local Variables:
3683  * eval: (c-set-style "gnu")
3684  * End:
3685  */