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   u32 sw_if_index;
1542   int rv;
1543
1544   rv = ipip_add_tunnel (IPIP_TRANSPORT_IP4, ~0,
1545                         &a->local_ip, &a->remote_ip, 0,
1546                         IPIP_TUNNEL_FLAG_NONE, IP_DSCP_CS0, &sw_if_index);
1547
1548   rv |= ipsec_sa_add_and_lock (a->local_sa_id,
1549                                a->local_spi,
1550                                IPSEC_PROTOCOL_ESP, a->encr_type,
1551                                &a->loc_ckey, a->integ_type, &a->loc_ikey,
1552                                a->flags, 0, a->salt_local, &a->local_ip,
1553                                &a->remote_ip, NULL);
1554   rv |= ipsec_sa_add_and_lock (a->remote_sa_id, a->remote_spi,
1555                                IPSEC_PROTOCOL_ESP, a->encr_type, &a->rem_ckey,
1556                                a->integ_type, &a->rem_ikey,
1557                                (a->flags | IPSEC_SA_FLAG_IS_INBOUND), 0,
1558                                a->salt_remote, &a->remote_ip,
1559                                &a->local_ip, NULL);
1560
1561   u32 *sas_in = NULL;
1562   vec_add1 (sas_in, a->remote_sa_id);
1563   rv |= ipsec_tun_protect_update (sw_if_index, a->local_sa_id, sas_in);
1564 }
1565
1566 static int
1567 ikev2_create_tunnel_interface (vnet_main_t * vnm,
1568                                u32 thread_index,
1569                                ikev2_sa_t * sa,
1570                                ikev2_child_sa_t * child, u32 sa_index,
1571                                u32 child_index)
1572 {
1573   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
1574   ipsec_crypto_alg_t encr_type;
1575   ipsec_integ_alg_t integ_type;
1576   ikev2_profile_t *p = 0;
1577   ikev2_sa_transform_t *tr;
1578   ikev2_sa_proposal_t *proposals;
1579   u8 is_aead = 0;
1580   ikev2_add_ipsec_tunnel_args_t a;
1581
1582   clib_memset (&a, 0, sizeof (a));
1583
1584   if (!child->r_proposals)
1585     {
1586       ikev2_set_state (sa, IKEV2_STATE_NO_PROPOSAL_CHOSEN);
1587       return 1;
1588     }
1589
1590   if (sa->is_initiator)
1591     {
1592       ip46_address_set_ip4 (&a.local_ip, &sa->iaddr);
1593       ip46_address_set_ip4 (&a.remote_ip, &sa->raddr);
1594       proposals = child->i_proposals;
1595       a.local_spi = child->r_proposals[0].spi;
1596       a.remote_spi = child->i_proposals[0].spi;
1597     }
1598   else
1599     {
1600       ip46_address_set_ip4 (&a.local_ip, &sa->raddr);
1601       ip46_address_set_ip4 (&a.remote_ip, &sa->iaddr);
1602       proposals = child->r_proposals;
1603       a.local_spi = child->i_proposals[0].spi;
1604       a.remote_spi = child->r_proposals[0].spi;
1605     }
1606
1607   a.flags = IPSEC_SA_FLAG_USE_ANTI_REPLAY;
1608
1609   tr = ikev2_sa_get_td_for_type (proposals, IKEV2_TRANSFORM_TYPE_ESN);
1610   if (tr && tr->esn_type)
1611     a.flags |= IPSEC_SA_FLAG_USE_ESN;
1612
1613   tr = ikev2_sa_get_td_for_type (proposals, IKEV2_TRANSFORM_TYPE_ENCR);
1614   if (tr)
1615     {
1616       if (tr->encr_type == IKEV2_TRANSFORM_ENCR_TYPE_AES_CBC && tr->key_len)
1617         {
1618           switch (tr->key_len)
1619             {
1620             case 16:
1621               encr_type = IPSEC_CRYPTO_ALG_AES_CBC_128;
1622               break;
1623             case 24:
1624               encr_type = IPSEC_CRYPTO_ALG_AES_CBC_192;
1625               break;
1626             case 32:
1627               encr_type = IPSEC_CRYPTO_ALG_AES_CBC_256;
1628               break;
1629             default:
1630               ikev2_set_state (sa, IKEV2_STATE_NO_PROPOSAL_CHOSEN);
1631               return 1;
1632               break;
1633             }
1634         }
1635       else if (tr->encr_type == IKEV2_TRANSFORM_ENCR_TYPE_AES_GCM_16
1636                && tr->key_len)
1637         {
1638           switch (tr->key_len)
1639             {
1640             case 16:
1641               encr_type = IPSEC_CRYPTO_ALG_AES_GCM_128;
1642               break;
1643             case 24:
1644               encr_type = IPSEC_CRYPTO_ALG_AES_GCM_192;
1645               break;
1646             case 32:
1647               encr_type = IPSEC_CRYPTO_ALG_AES_GCM_256;
1648               break;
1649             default:
1650               ikev2_set_state (sa, IKEV2_STATE_NO_PROPOSAL_CHOSEN);
1651               return 1;
1652               break;
1653             }
1654           is_aead = 1;
1655         }
1656       else
1657         {
1658           ikev2_set_state (sa, IKEV2_STATE_NO_PROPOSAL_CHOSEN);
1659           return 1;
1660         }
1661     }
1662   else
1663     {
1664       ikev2_set_state (sa, IKEV2_STATE_NO_PROPOSAL_CHOSEN);
1665       return 1;
1666     }
1667   a.encr_type = encr_type;
1668
1669   if (!is_aead)
1670     {
1671       tr = ikev2_sa_get_td_for_type (proposals, IKEV2_TRANSFORM_TYPE_INTEG);
1672       if (tr)
1673         {
1674           switch (tr->integ_type)
1675             {
1676             case IKEV2_TRANSFORM_INTEG_TYPE_AUTH_HMAC_SHA2_256_128:
1677               integ_type = IPSEC_INTEG_ALG_SHA_256_128;
1678               break;
1679             case IKEV2_TRANSFORM_INTEG_TYPE_AUTH_HMAC_SHA2_384_192:
1680               integ_type = IPSEC_INTEG_ALG_SHA_384_192;
1681               break;
1682             case IKEV2_TRANSFORM_INTEG_TYPE_AUTH_HMAC_SHA2_512_256:
1683               integ_type = IPSEC_INTEG_ALG_SHA_512_256;
1684               break;
1685             case IKEV2_TRANSFORM_INTEG_TYPE_AUTH_HMAC_SHA1_96:
1686               integ_type = IPSEC_INTEG_ALG_SHA1_96;
1687               break;
1688             default:
1689               ikev2_set_state (sa, IKEV2_STATE_NO_PROPOSAL_CHOSEN);
1690               return 1;
1691             }
1692         }
1693       else
1694         {
1695           ikev2_set_state (sa, IKEV2_STATE_NO_PROPOSAL_CHOSEN);
1696           return 1;
1697         }
1698     }
1699   else
1700     {
1701       integ_type = IPSEC_INTEG_ALG_NONE;
1702     }
1703
1704   a.integ_type = integ_type;
1705   ikev2_calc_child_keys (sa, child);
1706
1707   if (sa->is_initiator)
1708     {
1709       ipsec_mk_key (&a.loc_ikey, child->sk_ai, vec_len (child->sk_ai));
1710       ipsec_mk_key (&a.rem_ikey, child->sk_ar, vec_len (child->sk_ar));
1711       ipsec_mk_key (&a.loc_ckey, child->sk_ei, vec_len (child->sk_ei));
1712       ipsec_mk_key (&a.rem_ckey, child->sk_er, vec_len (child->sk_er));
1713       if (is_aead)
1714         {
1715           a.salt_remote = child->salt_er;
1716           a.salt_local = child->salt_ei;
1717         }
1718     }
1719   else
1720     {
1721       ipsec_mk_key (&a.loc_ikey, child->sk_ar, vec_len (child->sk_ar));
1722       ipsec_mk_key (&a.rem_ikey, child->sk_ai, vec_len (child->sk_ai));
1723       ipsec_mk_key (&a.loc_ckey, child->sk_er, vec_len (child->sk_er));
1724       ipsec_mk_key (&a.rem_ckey, child->sk_ei, vec_len (child->sk_ei));
1725       if (is_aead)
1726         {
1727           a.salt_remote = child->salt_ei;
1728           a.salt_local = child->salt_er;
1729         }
1730     }
1731
1732   if (sa->is_profile_index_set)
1733     p = pool_elt_at_index (km->profiles, sa->profile_index);
1734
1735   if (p && p->lifetime)
1736     {
1737       child->time_to_expiration =
1738         vlib_time_now (vnm->vlib_main) + p->lifetime;
1739       if (p->lifetime_jitter)
1740         {
1741           // This is not much better than rand(3), which Coverity warns
1742           // is unsuitable for security applications; random_u32 is
1743           // however fast. If this perturbance to the expiration time
1744           // needs to use a better RNG then we may need to use something
1745           // like /dev/urandom which has significant overhead.
1746           u32 rnd = (u32) (vlib_time_now (vnm->vlib_main) * 1e6);
1747           rnd = random_u32 (&rnd);
1748
1749           child->time_to_expiration += 1 + (rnd % p->lifetime_jitter);
1750         }
1751     }
1752
1753   if (thread_index & 0xffffffc0)
1754     clib_warning ("error: thread index exceeds max range 0x3f!");
1755
1756   if (child_index & 0xfffff000 || sa_index & 0xfffff000)
1757     clib_warning ("error: sa/child index exceeds max range 0xfff!");
1758
1759   child->local_sa_id =
1760     a.local_sa_id =
1761     ikev2_mk_local_sa_id (sa_index, child_index, thread_index);
1762   child->remote_sa_id =
1763     a.remote_sa_id =
1764     ikev2_mk_remote_sa_id (sa_index, child_index, thread_index);
1765
1766   vl_api_rpc_call_main_thread (ikev2_add_tunnel_from_main,
1767                                (u8 *) & a, sizeof (a));
1768   return 0;
1769 }
1770
1771 typedef struct
1772 {
1773   ip46_address_t local_ip;
1774   ip46_address_t remote_ip;
1775   u32 remote_sa_id;
1776   u32 local_sa_id;
1777 } ikev2_del_ipsec_tunnel_args_t;
1778
1779 static void
1780 ikev2_del_tunnel_from_main (ikev2_del_ipsec_tunnel_args_t * a)
1781 {
1782   /* *INDENT-OFF* */
1783   ipip_tunnel_key_t key = {
1784     .src = a->local_ip,
1785     .dst = a->remote_ip,
1786     .transport = IPIP_TRANSPORT_IP4,
1787     .fib_index = 0,
1788   };
1789   ipip_tunnel_t *ipip;
1790   /* *INDENT-ON* */
1791
1792   ipip = ipip_tunnel_db_find (&key);
1793
1794   if (ipip)
1795     {
1796       ipsec_tun_protect_del (ipip->sw_if_index);
1797       ipsec_sa_unlock_id (a->remote_sa_id);
1798       ipsec_sa_unlock_id (a->local_sa_id);
1799       ipip_del_tunnel (ipip->sw_if_index);
1800     }
1801 }
1802
1803 static int
1804 ikev2_delete_tunnel_interface (vnet_main_t * vnm, ikev2_sa_t * sa,
1805                                ikev2_child_sa_t * child)
1806 {
1807   ikev2_del_ipsec_tunnel_args_t a;
1808
1809   clib_memset (&a, 0, sizeof (a));
1810
1811   if (sa->is_initiator)
1812     {
1813       ip46_address_set_ip4 (&a.local_ip, &sa->iaddr);
1814       ip46_address_set_ip4 (&a.remote_ip, &sa->raddr);
1815     }
1816   else
1817     {
1818       ip46_address_set_ip4 (&a.local_ip, &sa->raddr);
1819       ip46_address_set_ip4 (&a.remote_ip, &sa->iaddr);
1820     }
1821
1822   a.remote_sa_id = child->remote_sa_id;
1823   a.local_sa_id = child->local_sa_id;
1824
1825   vl_api_rpc_call_main_thread (ikev2_del_tunnel_from_main, (u8 *) & a,
1826                                sizeof (a));
1827   return 0;
1828 }
1829
1830 static u32
1831 ikev2_generate_message (ikev2_sa_t * sa, ike_header_t * ike, void *user)
1832 {
1833   v8 *integ = 0;
1834   ike_payload_header_t *ph;
1835   u16 plen;
1836   u32 tlen = 0;
1837
1838   ikev2_sa_transform_t *tr_encr, *tr_integ;
1839   tr_encr =
1840     ikev2_sa_get_td_for_type (sa->r_proposals, IKEV2_TRANSFORM_TYPE_ENCR);
1841   tr_integ =
1842     ikev2_sa_get_td_for_type (sa->r_proposals, IKEV2_TRANSFORM_TYPE_INTEG);
1843
1844   ikev2_payload_chain_t *chain = 0;
1845   ikev2_payload_new_chain (chain);
1846
1847   if (ike->exchange == IKEV2_EXCHANGE_SA_INIT)
1848     {
1849       if (sa->r_proposals == 0)
1850         {
1851           ikev2_payload_add_notify (chain,
1852                                     IKEV2_NOTIFY_MSG_NO_PROPOSAL_CHOSEN, 0);
1853           ikev2_set_state (sa, IKEV2_STATE_NOTIFY_AND_DELETE);
1854         }
1855       else if (sa->dh_group == IKEV2_TRANSFORM_DH_TYPE_NONE)
1856         {
1857           u8 *data = vec_new (u8, 2);
1858           ikev2_sa_transform_t *tr_dh;
1859           tr_dh =
1860             ikev2_sa_get_td_for_type (sa->r_proposals,
1861                                       IKEV2_TRANSFORM_TYPE_DH);
1862           ASSERT (tr_dh && tr_dh->dh_type);
1863
1864           data[0] = (tr_dh->dh_type >> 8) & 0xff;
1865           data[1] = (tr_dh->dh_type) & 0xff;
1866
1867           ikev2_payload_add_notify (chain,
1868                                     IKEV2_NOTIFY_MSG_INVALID_KE_PAYLOAD,
1869                                     data);
1870           vec_free (data);
1871           ikev2_set_state (sa, IKEV2_STATE_NOTIFY_AND_DELETE);
1872         }
1873       else if (sa->state == IKEV2_STATE_NOTIFY_AND_DELETE)
1874         {
1875           u8 *data = vec_new (u8, 1);
1876
1877           data[0] = sa->unsupported_cp;
1878           ikev2_payload_add_notify (chain,
1879                                     IKEV2_NOTIFY_MSG_UNSUPPORTED_CRITICAL_PAYLOAD,
1880                                     data);
1881           vec_free (data);
1882         }
1883       else
1884         {
1885           ike->rspi = clib_host_to_net_u64 (sa->rspi);
1886           ikev2_payload_add_sa (chain, sa->r_proposals);
1887           ikev2_payload_add_ke (chain, sa->dh_group, sa->r_dh_data);
1888           ikev2_payload_add_nonce (chain, sa->r_nonce);
1889         }
1890     }
1891   else if (ike->exchange == IKEV2_EXCHANGE_IKE_AUTH)
1892     {
1893       if (sa->state == IKEV2_STATE_AUTHENTICATED)
1894         {
1895           ikev2_payload_add_id (chain, &sa->r_id, IKEV2_PAYLOAD_IDR);
1896           ikev2_payload_add_auth (chain, &sa->r_auth);
1897           ikev2_payload_add_sa (chain, sa->childs[0].r_proposals);
1898           ikev2_payload_add_ts (chain, sa->childs[0].tsi, IKEV2_PAYLOAD_TSI);
1899           ikev2_payload_add_ts (chain, sa->childs[0].tsr, IKEV2_PAYLOAD_TSR);
1900         }
1901       else if (sa->state == IKEV2_STATE_AUTH_FAILED)
1902         {
1903           ikev2_payload_add_notify (chain,
1904                                     IKEV2_NOTIFY_MSG_AUTHENTICATION_FAILED,
1905                                     0);
1906           ikev2_set_state (sa, IKEV2_STATE_NOTIFY_AND_DELETE);
1907         }
1908       else if (sa->state == IKEV2_STATE_TS_UNACCEPTABLE)
1909         {
1910           ikev2_payload_add_notify (chain, IKEV2_NOTIFY_MSG_TS_UNACCEPTABLE,
1911                                     0);
1912           ikev2_payload_add_id (chain, &sa->r_id, IKEV2_PAYLOAD_IDR);
1913           ikev2_payload_add_auth (chain, &sa->r_auth);
1914         }
1915       else if (sa->state == IKEV2_STATE_NO_PROPOSAL_CHOSEN)
1916         {
1917           ikev2_payload_add_notify (chain,
1918                                     IKEV2_NOTIFY_MSG_NO_PROPOSAL_CHOSEN, 0);
1919           ikev2_payload_add_id (chain, &sa->r_id, IKEV2_PAYLOAD_IDR);
1920           ikev2_payload_add_auth (chain, &sa->r_auth);
1921           ikev2_payload_add_ts (chain, sa->childs[0].tsi, IKEV2_PAYLOAD_TSI);
1922           ikev2_payload_add_ts (chain, sa->childs[0].tsr, IKEV2_PAYLOAD_TSR);
1923         }
1924       else if (sa->state == IKEV2_STATE_NOTIFY_AND_DELETE)
1925         {
1926           u8 *data = vec_new (u8, 1);
1927
1928           data[0] = sa->unsupported_cp;
1929           ikev2_payload_add_notify (chain,
1930                                     IKEV2_NOTIFY_MSG_UNSUPPORTED_CRITICAL_PAYLOAD,
1931                                     data);
1932           vec_free (data);
1933         }
1934       else if (sa->state == IKEV2_STATE_SA_INIT)
1935         {
1936           ikev2_payload_add_id (chain, &sa->i_id, IKEV2_PAYLOAD_IDI);
1937           ikev2_payload_add_auth (chain, &sa->i_auth);
1938           ikev2_payload_add_sa (chain, sa->childs[0].i_proposals);
1939           ikev2_payload_add_ts (chain, sa->childs[0].tsi, IKEV2_PAYLOAD_TSI);
1940           ikev2_payload_add_ts (chain, sa->childs[0].tsr, IKEV2_PAYLOAD_TSR);
1941         }
1942       else
1943         {
1944           ikev2_set_state (sa, IKEV2_STATE_DELETED);
1945           goto done;
1946         }
1947     }
1948   else if (ike->exchange == IKEV2_EXCHANGE_INFORMATIONAL)
1949     {
1950       /* if pending delete */
1951       if (sa->del)
1952         {
1953           if (sa->del[0].protocol_id == IKEV2_PROTOCOL_IKE)
1954             {
1955               if (sa->is_initiator)
1956                 ikev2_payload_add_delete (chain, sa->del);
1957
1958               /* The response to a request that deletes the IKE SA is an empty
1959                  INFORMATIONAL response. */
1960               ikev2_set_state (sa, IKEV2_STATE_NOTIFY_AND_DELETE);
1961             }
1962           /* The response to a request that deletes ESP or AH SAs will contain
1963              delete payloads for the paired SAs going in the other direction. */
1964           else
1965             {
1966               ikev2_payload_add_delete (chain, sa->del);
1967             }
1968           vec_free (sa->del);
1969           sa->del = 0;
1970         }
1971       /* received N(AUTHENTICATION_FAILED) */
1972       else if (sa->state == IKEV2_STATE_AUTH_FAILED)
1973         {
1974           ikev2_set_state (sa, IKEV2_STATE_DELETED);
1975           goto done;
1976         }
1977       /* received unsupported critical payload */
1978       else if (sa->unsupported_cp)
1979         {
1980           u8 *data = vec_new (u8, 1);
1981
1982           data[0] = sa->unsupported_cp;
1983           ikev2_payload_add_notify (chain,
1984                                     IKEV2_NOTIFY_MSG_UNSUPPORTED_CRITICAL_PAYLOAD,
1985                                     data);
1986           vec_free (data);
1987           sa->unsupported_cp = 0;
1988         }
1989       /* else send empty response */
1990     }
1991   else if (ike->exchange == IKEV2_EXCHANGE_CREATE_CHILD_SA)
1992     {
1993       if (sa->is_initiator)
1994         {
1995
1996           ikev2_sa_proposal_t *proposals = (ikev2_sa_proposal_t *) user;
1997           ikev2_notify_t notify;
1998           u8 *data = vec_new (u8, 4);
1999           clib_memset (&notify, 0, sizeof (notify));
2000           notify.protocol_id = IKEV2_PROTOCOL_ESP;
2001           notify.spi = sa->childs[0].i_proposals->spi;
2002           *(u32 *) data = clib_host_to_net_u32 (notify.spi);
2003
2004           ikev2_payload_add_sa (chain, proposals);
2005           ikev2_payload_add_nonce (chain, sa->i_nonce);
2006           ikev2_payload_add_ts (chain, sa->childs[0].tsi, IKEV2_PAYLOAD_TSI);
2007           ikev2_payload_add_ts (chain, sa->childs[0].tsr, IKEV2_PAYLOAD_TSR);
2008           ikev2_payload_add_notify_2 (chain, IKEV2_NOTIFY_MSG_REKEY_SA, data,
2009                                       &notify);
2010
2011           vec_free (data);
2012         }
2013       else
2014         {
2015           if (sa->rekey)
2016             {
2017               ikev2_payload_add_sa (chain, sa->rekey[0].r_proposal);
2018               ikev2_payload_add_nonce (chain, sa->r_nonce);
2019               ikev2_payload_add_ts (chain, sa->rekey[0].tsi,
2020                                     IKEV2_PAYLOAD_TSI);
2021               ikev2_payload_add_ts (chain, sa->rekey[0].tsr,
2022                                     IKEV2_PAYLOAD_TSR);
2023               vec_del1 (sa->rekey, 0);
2024             }
2025           else if (sa->unsupported_cp)
2026             {
2027               u8 *data = vec_new (u8, 1);
2028
2029               data[0] = sa->unsupported_cp;
2030               ikev2_payload_add_notify (chain,
2031                                         IKEV2_NOTIFY_MSG_UNSUPPORTED_CRITICAL_PAYLOAD,
2032                                         data);
2033               vec_free (data);
2034               sa->unsupported_cp = 0;
2035             }
2036           else
2037             {
2038               ikev2_payload_add_notify (chain,
2039                                         IKEV2_NOTIFY_MSG_NO_ADDITIONAL_SAS,
2040                                         0);
2041             }
2042         }
2043     }
2044
2045   /* IKEv2 header */
2046   ike->version = IKE_VERSION_2;
2047   ike->nextpayload = IKEV2_PAYLOAD_SK;
2048   tlen = sizeof (*ike);
2049   if (sa->is_initiator)
2050     {
2051       ike->flags = IKEV2_HDR_FLAG_INITIATOR;
2052       sa->last_init_msg_id = clib_net_to_host_u32 (ike->msgid);
2053     }
2054   else
2055     {
2056       ike->flags = IKEV2_HDR_FLAG_RESPONSE;
2057     }
2058
2059
2060   if (ike->exchange == IKEV2_EXCHANGE_SA_INIT)
2061     {
2062       tlen += vec_len (chain->data);
2063       ike->nextpayload = chain->first_payload_type;
2064       ike->length = clib_host_to_net_u32 (tlen);
2065       clib_memcpy_fast (ike->payload, chain->data, vec_len (chain->data));
2066
2067       /* store whole IKE payload - needed for PSK auth */
2068       vec_free (sa->last_sa_init_res_packet_data);
2069       vec_add (sa->last_sa_init_res_packet_data, ike, tlen);
2070     }
2071   else
2072     {
2073
2074       ikev2_payload_chain_add_padding (chain, tr_encr->block_size);
2075
2076       /* SK payload */
2077       plen = sizeof (*ph);
2078       ph = (ike_payload_header_t *) & ike->payload[0];
2079       ph->nextpayload = chain->first_payload_type;
2080       ph->flags = 0;
2081       int enc_len = ikev2_encrypt_data (sa, chain->data, ph->payload);
2082       plen += enc_len;
2083
2084       /* add space for hmac */
2085       plen += tr_integ->key_trunc;
2086       tlen += plen;
2087
2088       /* payload and total length */
2089       ph->length = clib_host_to_net_u16 (plen);
2090       ike->length = clib_host_to_net_u32 (tlen);
2091
2092       /* calc integrity data for whole packet except hash itself */
2093       integ =
2094         ikev2_calc_integr (tr_integ, sa->is_initiator ? sa->sk_ai : sa->sk_ar,
2095                            (u8 *) ike, tlen - tr_integ->key_trunc);
2096
2097       clib_memcpy_fast (ike->payload + tlen - tr_integ->key_trunc -
2098                         sizeof (*ike), integ, tr_integ->key_trunc);
2099
2100       /* store whole IKE payload - needed for retransmit */
2101       vec_free (sa->last_res_packet_data);
2102       vec_add (sa->last_res_packet_data, ike, tlen);
2103     }
2104
2105 done:
2106   ikev2_payload_destroy_chain (chain);
2107   vec_free (integ);
2108   return tlen;
2109 }
2110
2111 static int
2112 ikev2_retransmit_sa_init (ike_header_t * ike,
2113                           ip4_address_t iaddr, ip4_address_t raddr)
2114 {
2115   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
2116   ikev2_sa_t *sa;
2117   u32 thread_index = vlib_get_thread_index ();
2118
2119   /* *INDENT-OFF* */
2120   pool_foreach (sa, km->per_thread_data[thread_index].sas, ({
2121     if (sa->ispi == clib_net_to_host_u64(ike->ispi) &&
2122         sa->iaddr.as_u32 == iaddr.as_u32 &&
2123         sa->raddr.as_u32 == raddr.as_u32)
2124       {
2125         int p = 0;
2126         u32 len = clib_net_to_host_u32(ike->length);
2127         u8 payload = ike->nextpayload;
2128
2129         while (p < len && payload!= IKEV2_PAYLOAD_NONE) {
2130           ike_payload_header_t * ikep = (ike_payload_header_t *) &ike->payload[p];
2131           u32 plen = clib_net_to_host_u16(ikep->length);
2132
2133           if (plen < sizeof(ike_payload_header_t))
2134             return -1;
2135
2136           if (payload == IKEV2_PAYLOAD_NONCE)
2137             {
2138               if (!memcmp(sa->i_nonce, ikep->payload, plen - sizeof(*ikep)))
2139                 {
2140                   /* req is retransmit */
2141                   if (sa->state == IKEV2_STATE_SA_INIT)
2142                     {
2143                       ike_header_t * tmp;
2144                       tmp = (ike_header_t*)sa->last_sa_init_res_packet_data;
2145                       ike->ispi = tmp->ispi;
2146                       ike->rspi = tmp->rspi;
2147                       ike->nextpayload = tmp->nextpayload;
2148                       ike->version = tmp->version;
2149                       ike->exchange = tmp->exchange;
2150                       ike->flags = tmp->flags;
2151                       ike->msgid = tmp->msgid;
2152                       ike->length = tmp->length;
2153                       clib_memcpy_fast(ike->payload, tmp->payload,
2154                              clib_net_to_host_u32(tmp->length) - sizeof(*ike));
2155                       clib_warning("IKE_SA_INIT retransmit from %U to %U",
2156                                    format_ip4_address, &raddr,
2157                                    format_ip4_address, &iaddr);
2158                       return 1;
2159                     }
2160                   /* else ignore req */
2161                   else
2162                     {
2163                       clib_warning("IKE_SA_INIT ignore from %U to %U",
2164                                    format_ip4_address, &raddr,
2165                                    format_ip4_address, &iaddr);
2166                       return -1;
2167                     }
2168                 }
2169             }
2170           payload = ikep->nextpayload;
2171           p+=plen;
2172         }
2173       }
2174   }));
2175   /* *INDENT-ON* */
2176
2177   /* req is not retransmit */
2178   return 0;
2179 }
2180
2181 static int
2182 ikev2_retransmit_resp (ikev2_sa_t * sa, ike_header_t * ike)
2183 {
2184   u32 msg_id = clib_net_to_host_u32 (ike->msgid);
2185
2186   /* new req */
2187   if (msg_id > sa->last_msg_id)
2188     {
2189       sa->last_msg_id = msg_id;
2190       return 0;
2191     }
2192   /* retransmitted req */
2193   else if (msg_id == sa->last_msg_id)
2194     {
2195       ike_header_t *tmp;
2196       tmp = (ike_header_t *) sa->last_res_packet_data;
2197       ike->ispi = tmp->ispi;
2198       ike->rspi = tmp->rspi;
2199       ike->nextpayload = tmp->nextpayload;
2200       ike->version = tmp->version;
2201       ike->exchange = tmp->exchange;
2202       ike->flags = tmp->flags;
2203       ike->msgid = tmp->msgid;
2204       ike->length = tmp->length;
2205       clib_memcpy_fast (ike->payload, tmp->payload,
2206                         clib_net_to_host_u32 (tmp->length) - sizeof (*ike));
2207       clib_warning ("IKE msgid %u retransmit from %U to %U",
2208                     msg_id,
2209                     format_ip4_address, &sa->raddr,
2210                     format_ip4_address, &sa->iaddr);
2211       return 1;
2212     }
2213   /* old req ignore */
2214   else
2215     {
2216       clib_warning ("IKE msgid %u req ignore from %U to %U",
2217                     msg_id,
2218                     format_ip4_address, &sa->raddr,
2219                     format_ip4_address, &sa->iaddr);
2220       return -1;
2221     }
2222 }
2223
2224
2225 static uword
2226 ikev2_node_fn (vlib_main_t * vm,
2227                vlib_node_runtime_t * node, vlib_frame_t * frame)
2228 {
2229   u32 n_left_from, *from, *to_next;
2230   ikev2_next_t next_index;
2231   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
2232   u32 thread_index = vlib_get_thread_index ();
2233
2234   from = vlib_frame_vector_args (frame);
2235   n_left_from = frame->n_vectors;
2236   next_index = node->cached_next_index;
2237
2238   while (n_left_from > 0)
2239     {
2240       u32 n_left_to_next;
2241
2242       vlib_get_next_frame (vm, node, next_index, to_next, n_left_to_next);
2243
2244       while (n_left_from > 0 && n_left_to_next > 0)
2245         {
2246           u32 bi0;
2247           vlib_buffer_t *b0;
2248           u32 next0 = IKEV2_NEXT_ERROR_DROP;
2249           u32 sw_if_index0;
2250           ip4_header_t *ip40;
2251           udp_header_t *udp0;
2252           ike_header_t *ike0;
2253           ikev2_sa_t *sa0 = 0;
2254           ikev2_sa_t sa;        /* temporary store for SA */
2255           int len = 0;
2256           int r;
2257
2258           /* speculatively enqueue b0 to the current next frame */
2259           bi0 = from[0];
2260           to_next[0] = bi0;
2261           from += 1;
2262           to_next += 1;
2263           n_left_from -= 1;
2264           n_left_to_next -= 1;
2265
2266           b0 = vlib_get_buffer (vm, bi0);
2267           ike0 = vlib_buffer_get_current (b0);
2268           vlib_buffer_advance (b0, -sizeof (*udp0));
2269           udp0 = vlib_buffer_get_current (b0);
2270           vlib_buffer_advance (b0, -sizeof (*ip40));
2271           ip40 = vlib_buffer_get_current (b0);
2272
2273           if (ike0->version != IKE_VERSION_2)
2274             {
2275               vlib_node_increment_counter (vm, ikev2_node.index,
2276                                            IKEV2_ERROR_NOT_IKEV2, 1);
2277               goto dispatch0;
2278             }
2279
2280           if (ike0->exchange == IKEV2_EXCHANGE_SA_INIT)
2281             {
2282               sa0 = &sa;
2283               clib_memset (sa0, 0, sizeof (*sa0));
2284
2285               if (ike0->flags & IKEV2_HDR_FLAG_INITIATOR)
2286                 {
2287                   if (ike0->rspi == 0)
2288                     {
2289                       sa0->raddr.as_u32 = ip40->dst_address.as_u32;
2290                       sa0->iaddr.as_u32 = ip40->src_address.as_u32;
2291
2292                       r = ikev2_retransmit_sa_init (ike0, sa0->iaddr,
2293                                                     sa0->raddr);
2294                       if (r == 1)
2295                         {
2296                           vlib_node_increment_counter (vm, ikev2_node.index,
2297                                                        IKEV2_ERROR_IKE_SA_INIT_RETRANSMIT,
2298                                                        1);
2299                           len = clib_net_to_host_u32 (ike0->length);
2300                           goto dispatch0;
2301                         }
2302                       else if (r == -1)
2303                         {
2304                           vlib_node_increment_counter (vm, ikev2_node.index,
2305                                                        IKEV2_ERROR_IKE_SA_INIT_IGNORE,
2306                                                        1);
2307                           goto dispatch0;
2308                         }
2309
2310                       ikev2_process_sa_init_req (vm, sa0, ike0);
2311
2312                       if (sa0->state == IKEV2_STATE_SA_INIT)
2313                         {
2314                           ikev2_sa_free_proposal_vector (&sa0->r_proposals);
2315                           sa0->r_proposals =
2316                             ikev2_select_proposal (sa0->i_proposals,
2317                                                    IKEV2_PROTOCOL_IKE);
2318                           ikev2_generate_sa_init_data (sa0);
2319                         }
2320
2321                       if (sa0->state == IKEV2_STATE_SA_INIT
2322                           || sa0->state == IKEV2_STATE_NOTIFY_AND_DELETE)
2323                         {
2324                           len = ikev2_generate_message (sa0, ike0, 0);
2325                         }
2326
2327                       if (sa0->state == IKEV2_STATE_SA_INIT)
2328                         {
2329                           /* add SA to the pool */
2330                           pool_get (km->per_thread_data[thread_index].sas,
2331                                     sa0);
2332                           clib_memcpy_fast (sa0, &sa, sizeof (*sa0));
2333                           hash_set (km->
2334                                     per_thread_data[thread_index].sa_by_rspi,
2335                                     sa0->rspi,
2336                                     sa0 -
2337                                     km->per_thread_data[thread_index].sas);
2338                         }
2339                       else
2340                         {
2341                           ikev2_sa_free_all_vec (sa0);
2342                         }
2343                     }
2344                 }
2345               else              //received sa_init without initiator flag
2346                 {
2347                   ikev2_process_sa_init_resp (vm, sa0, ike0);
2348
2349                   if (sa0->state == IKEV2_STATE_SA_INIT)
2350                     {
2351                       ike0->exchange = IKEV2_EXCHANGE_IKE_AUTH;
2352                       uword *p = hash_get (km->sa_by_ispi, ike0->ispi);
2353                       if (p)
2354                         {
2355                           ikev2_sa_t *sai =
2356                             pool_elt_at_index (km->sais, p[0]);
2357
2358                           ikev2_complete_sa_data (sa0, sai);
2359                           ikev2_calc_keys (sa0);
2360                           ikev2_sa_auth_init (sa0);
2361                           len = ikev2_generate_message (sa0, ike0, 0);
2362                         }
2363                     }
2364
2365                   if (sa0->state == IKEV2_STATE_SA_INIT)
2366                     {
2367                       /* add SA to the pool */
2368                       pool_get (km->per_thread_data[thread_index].sas, sa0);
2369                       clib_memcpy_fast (sa0, &sa, sizeof (*sa0));
2370                       hash_set (km->per_thread_data[thread_index].sa_by_rspi,
2371                                 sa0->rspi,
2372                                 sa0 - km->per_thread_data[thread_index].sas);
2373                     }
2374                   else
2375                     {
2376                       ikev2_sa_free_all_vec (sa0);
2377                     }
2378                 }
2379             }
2380           else if (ike0->exchange == IKEV2_EXCHANGE_IKE_AUTH)
2381             {
2382               uword *p;
2383               p = hash_get (km->per_thread_data[thread_index].sa_by_rspi,
2384                             clib_net_to_host_u64 (ike0->rspi));
2385               if (p)
2386                 {
2387                   sa0 =
2388                     pool_elt_at_index (km->per_thread_data[thread_index].sas,
2389                                        p[0]);
2390
2391                   r = ikev2_retransmit_resp (sa0, ike0);
2392                   if (r == 1)
2393                     {
2394                       vlib_node_increment_counter (vm, ikev2_node.index,
2395                                                    IKEV2_ERROR_IKE_REQ_RETRANSMIT,
2396                                                    1);
2397                       len = clib_net_to_host_u32 (ike0->length);
2398                       goto dispatch0;
2399                     }
2400                   else if (r == -1)
2401                     {
2402                       vlib_node_increment_counter (vm, ikev2_node.index,
2403                                                    IKEV2_ERROR_IKE_REQ_IGNORE,
2404                                                    1);
2405                       goto dispatch0;
2406                     }
2407
2408                   ikev2_process_auth_req (vm, sa0, ike0);
2409                   ikev2_sa_auth (sa0);
2410                   if (sa0->state == IKEV2_STATE_AUTHENTICATED)
2411                     {
2412                       ikev2_initial_contact_cleanup (sa0);
2413                       ikev2_sa_match_ts (sa0);
2414                       if (sa0->state != IKEV2_STATE_TS_UNACCEPTABLE)
2415                         ikev2_create_tunnel_interface (km->vnet_main,
2416                                                        thread_index, sa0,
2417                                                        &sa0->childs[0],
2418                                                        p[0], 0);
2419                     }
2420
2421                   if (sa0->is_initiator)
2422                     {
2423                       uword *p = hash_get (km->sa_by_ispi, ike0->ispi);
2424                       if (p)
2425                         {
2426                           ikev2_sa_t *sai =
2427                             pool_elt_at_index (km->sais, p[0]);
2428                           hash_unset (km->sa_by_ispi, sai->ispi);
2429                           ikev2_sa_free_all_vec (sai);
2430                           pool_put (km->sais, sai);
2431                         }
2432                     }
2433                   else
2434                     {
2435                       len = ikev2_generate_message (sa0, ike0, 0);
2436                     }
2437                 }
2438             }
2439           else if (ike0->exchange == IKEV2_EXCHANGE_INFORMATIONAL)
2440             {
2441               uword *p;
2442               p = hash_get (km->per_thread_data[thread_index].sa_by_rspi,
2443                             clib_net_to_host_u64 (ike0->rspi));
2444               if (p)
2445                 {
2446                   sa0 =
2447                     pool_elt_at_index (km->per_thread_data[thread_index].sas,
2448                                        p[0]);
2449
2450                   r = ikev2_retransmit_resp (sa0, ike0);
2451                   if (r == 1)
2452                     {
2453                       vlib_node_increment_counter (vm, ikev2_node.index,
2454                                                    IKEV2_ERROR_IKE_REQ_RETRANSMIT,
2455                                                    1);
2456                       len = clib_net_to_host_u32 (ike0->length);
2457                       goto dispatch0;
2458                     }
2459                   else if (r == -1)
2460                     {
2461                       vlib_node_increment_counter (vm, ikev2_node.index,
2462                                                    IKEV2_ERROR_IKE_REQ_IGNORE,
2463                                                    1);
2464                       goto dispatch0;
2465                     }
2466
2467                   ikev2_process_informational_req (vm, sa0, ike0);
2468                   if (sa0->del)
2469                     {
2470                       if (sa0->del[0].protocol_id != IKEV2_PROTOCOL_IKE)
2471                         {
2472                           ikev2_delete_t *d, *tmp, *resp = 0;
2473                           vec_foreach (d, sa0->del)
2474                           {
2475                             ikev2_child_sa_t *ch_sa;
2476                             ch_sa = ikev2_sa_get_child (sa0, d->spi,
2477                                                         d->protocol_id,
2478                                                         !sa0->is_initiator);
2479                             if (ch_sa)
2480                               {
2481                                 ikev2_delete_tunnel_interface (km->vnet_main,
2482                                                                sa0, ch_sa);
2483                                 if (!sa0->is_initiator)
2484                                   {
2485                                     vec_add2 (resp, tmp, 1);
2486                                     tmp->protocol_id = d->protocol_id;
2487                                     tmp->spi = ch_sa->r_proposals[0].spi;
2488                                   }
2489                                 ikev2_sa_del_child_sa (sa0, ch_sa);
2490                               }
2491                           }
2492                           if (!sa0->is_initiator)
2493                             {
2494                               vec_free (sa0->del);
2495                               sa0->del = resp;
2496                             }
2497                         }
2498                     }
2499                   if (!sa0->is_initiator)
2500                     {
2501                       len = ikev2_generate_message (sa0, ike0, 0);
2502                     }
2503                 }
2504             }
2505           else if (ike0->exchange == IKEV2_EXCHANGE_CREATE_CHILD_SA)
2506             {
2507               uword *p;
2508               p = hash_get (km->per_thread_data[thread_index].sa_by_rspi,
2509                             clib_net_to_host_u64 (ike0->rspi));
2510               if (p)
2511                 {
2512                   sa0 =
2513                     pool_elt_at_index (km->per_thread_data[thread_index].sas,
2514                                        p[0]);
2515
2516                   r = ikev2_retransmit_resp (sa0, ike0);
2517                   if (r == 1)
2518                     {
2519                       vlib_node_increment_counter (vm, ikev2_node.index,
2520                                                    IKEV2_ERROR_IKE_REQ_RETRANSMIT,
2521                                                    1);
2522                       len = clib_net_to_host_u32 (ike0->length);
2523                       goto dispatch0;
2524                     }
2525                   else if (r == -1)
2526                     {
2527                       vlib_node_increment_counter (vm, ikev2_node.index,
2528                                                    IKEV2_ERROR_IKE_REQ_IGNORE,
2529                                                    1);
2530                       goto dispatch0;
2531                     }
2532
2533                   ikev2_process_create_child_sa_req (vm, sa0, ike0);
2534                   if (sa0->rekey)
2535                     {
2536                       if (sa0->rekey[0].protocol_id != IKEV2_PROTOCOL_IKE)
2537                         {
2538                           ikev2_child_sa_t *child;
2539                           vec_add2 (sa0->childs, child, 1);
2540                           child->r_proposals = sa0->rekey[0].r_proposal;
2541                           child->i_proposals = sa0->rekey[0].i_proposal;
2542                           child->tsi = sa0->rekey[0].tsi;
2543                           child->tsr = sa0->rekey[0].tsr;
2544                           ikev2_create_tunnel_interface (km->vnet_main,
2545                                                          thread_index, sa0,
2546                                                          child, p[0],
2547                                                          child - sa0->childs);
2548                         }
2549                       if (sa0->is_initiator)
2550                         {
2551                           vec_del1 (sa0->rekey, 0);
2552                         }
2553                       else
2554                         {
2555                           len = ikev2_generate_message (sa0, ike0, 0);
2556                         }
2557                     }
2558                 }
2559             }
2560           else
2561             {
2562               clib_warning ("IKEv2 exchange %u packet received from %U to %U",
2563                             ike0->exchange,
2564                             format_ip4_address, ip40->src_address.as_u8,
2565                             format_ip4_address, ip40->dst_address.as_u8);
2566             }
2567
2568         dispatch0:
2569           /* if we are sending packet back, rewrite headers */
2570           if (len)
2571             {
2572               next0 = IKEV2_NEXT_IP4_LOOKUP;
2573               if (sa0->is_initiator)
2574                 {
2575                   ip40->dst_address.as_u32 = sa0->raddr.as_u32;
2576                   ip40->src_address.as_u32 = sa0->iaddr.as_u32;
2577                 }
2578               else
2579                 {
2580                   ip40->dst_address.as_u32 = sa0->iaddr.as_u32;
2581                   ip40->src_address.as_u32 = sa0->raddr.as_u32;
2582                 }
2583               udp0->length =
2584                 clib_host_to_net_u16 (len + sizeof (udp_header_t));
2585               udp0->checksum = 0;
2586               b0->current_length =
2587                 len + sizeof (ip4_header_t) + sizeof (udp_header_t);
2588               ip40->length = clib_host_to_net_u16 (b0->current_length);
2589               ip40->checksum = ip4_header_checksum (ip40);
2590             }
2591           /* delete sa */
2592           if (sa0 && (sa0->state == IKEV2_STATE_DELETED ||
2593                       sa0->state == IKEV2_STATE_NOTIFY_AND_DELETE))
2594             {
2595               ikev2_child_sa_t *c;
2596
2597               vec_foreach (c, sa0->childs)
2598                 ikev2_delete_tunnel_interface (km->vnet_main, sa0, c);
2599
2600               ikev2_delete_sa (sa0);
2601             }
2602           sw_if_index0 = vnet_buffer (b0)->sw_if_index[VLIB_RX];
2603
2604           if (PREDICT_FALSE ((node->flags & VLIB_NODE_FLAG_TRACE)
2605                              && (b0->flags & VLIB_BUFFER_IS_TRACED)))
2606             {
2607               ikev2_trace_t *t = vlib_add_trace (vm, node, b0, sizeof (*t));
2608               t->sw_if_index = sw_if_index0;
2609               t->next_index = next0;
2610             }
2611
2612           vlib_validate_buffer_enqueue_x1 (vm, node, next_index, to_next,
2613                                            n_left_to_next, bi0, next0);
2614         }
2615
2616       vlib_put_next_frame (vm, node, next_index, n_left_to_next);
2617     }
2618
2619   vlib_node_increment_counter (vm, ikev2_node.index,
2620                                IKEV2_ERROR_PROCESSED, frame->n_vectors);
2621   return frame->n_vectors;
2622 }
2623
2624 /* *INDENT-OFF* */
2625 VLIB_REGISTER_NODE (ikev2_node,static) = {
2626   .function = ikev2_node_fn,
2627   .name = "ikev2",
2628   .vector_size = sizeof (u32),
2629   .format_trace = format_ikev2_trace,
2630   .type = VLIB_NODE_TYPE_INTERNAL,
2631
2632   .n_errors = ARRAY_LEN(ikev2_error_strings),
2633   .error_strings = ikev2_error_strings,
2634
2635   .n_next_nodes = IKEV2_N_NEXT,
2636
2637   .next_nodes = {
2638     [IKEV2_NEXT_IP4_LOOKUP] = "ip4-lookup",
2639         [IKEV2_NEXT_ERROR_DROP] = "error-drop",
2640   },
2641 };
2642 /* *INDENT-ON* */
2643
2644 // set ikev2 proposals when vpp is used as initiator
2645 static clib_error_t *
2646 ikev2_set_initiator_proposals (vlib_main_t * vm, ikev2_sa_t * sa,
2647                                ikev2_transforms_set * ts,
2648                                ikev2_sa_proposal_t ** proposals, int is_ike)
2649 {
2650   clib_error_t *r;
2651   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
2652   ikev2_sa_proposal_t *proposal;
2653   vec_add2 (*proposals, proposal, 1);
2654   ikev2_sa_transform_t *td;
2655   int error;
2656
2657   /* Encryption */
2658   error = 1;
2659   vec_foreach (td, km->supported_transforms)
2660   {
2661     if (td->type == IKEV2_TRANSFORM_TYPE_ENCR
2662         && td->encr_type == ts->crypto_alg
2663         && td->key_len == ts->crypto_key_size / 8)
2664       {
2665         u16 attr[2];
2666         attr[0] = clib_host_to_net_u16 (14 | (1 << 15));
2667         attr[1] = clib_host_to_net_u16 (td->key_len << 3);
2668         vec_add (td->attrs, (u8 *) attr, 4);
2669         vec_add1 (proposal->transforms, *td);
2670         td->attrs = 0;
2671
2672         error = 0;
2673         break;
2674       }
2675   }
2676   if (error)
2677     {
2678       r = clib_error_return (0, "Unsupported algorithm");
2679       return r;
2680     }
2681
2682   /* Integrity */
2683   error = 1;
2684   vec_foreach (td, km->supported_transforms)
2685   {
2686     if (td->type == IKEV2_TRANSFORM_TYPE_INTEG
2687         && td->integ_type == ts->integ_alg)
2688       {
2689         vec_add1 (proposal->transforms, *td);
2690         error = 0;
2691         break;
2692       }
2693   }
2694   if (error)
2695     {
2696       clib_warning
2697         ("Didn't find any supported algorithm for IKEV2_TRANSFORM_TYPE_INTEG");
2698       r = clib_error_return (0, "Unsupported algorithm");
2699       return r;
2700     }
2701
2702   /* PRF */
2703   if (is_ike)
2704     {
2705       error = 1;
2706       vec_foreach (td, km->supported_transforms)
2707       {
2708         if (td->type == IKEV2_TRANSFORM_TYPE_PRF
2709             && td->prf_type == IKEV2_TRANSFORM_PRF_TYPE_PRF_HMAC_SHA2_256)
2710           {
2711             vec_add1 (proposal->transforms, *td);
2712             error = 0;
2713             break;
2714           }
2715       }
2716       if (error)
2717         {
2718           r = clib_error_return (0, "Unsupported algorithm");
2719           return r;
2720         }
2721     }
2722
2723   /* DH */
2724   if (is_ike || ts->dh_type != IKEV2_TRANSFORM_DH_TYPE_NONE)
2725     {
2726       error = 1;
2727       vec_foreach (td, km->supported_transforms)
2728       {
2729         if (td->type == IKEV2_TRANSFORM_TYPE_DH && td->dh_type == ts->dh_type)
2730           {
2731             vec_add1 (proposal->transforms, *td);
2732             if (is_ike)
2733               {
2734                 sa->dh_group = td->dh_type;
2735               }
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   if (!is_ike)
2748     {
2749       error = 1;
2750       vec_foreach (td, km->supported_transforms)
2751       {
2752         if (td->type == IKEV2_TRANSFORM_TYPE_ESN)
2753           {
2754             vec_add1 (proposal->transforms, *td);
2755             error = 0;
2756             break;
2757           }
2758       }
2759       if (error)
2760         {
2761           r = clib_error_return (0, "Unsupported algorithm");
2762           return r;
2763         }
2764     }
2765
2766
2767   return 0;
2768 }
2769
2770 static ikev2_profile_t *
2771 ikev2_profile_index_by_name (u8 * name)
2772 {
2773   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
2774   uword *p;
2775
2776   p = mhash_get (&km->profile_index_by_name, name);
2777   if (!p)
2778     return 0;
2779
2780   return pool_elt_at_index (km->profiles, p[0]);
2781 }
2782
2783
2784 static void
2785 ikev2_send_ike (vlib_main_t * vm, ip4_address_t * src, ip4_address_t * dst,
2786                 u32 bi0, u32 len)
2787 {
2788   ip4_header_t *ip40;
2789   udp_header_t *udp0;
2790   vlib_buffer_t *b0;
2791   vlib_frame_t *f;
2792   u32 *to_next;
2793
2794   b0 = vlib_get_buffer (vm, bi0);
2795   vlib_buffer_advance (b0, -sizeof (udp_header_t));
2796   udp0 = vlib_buffer_get_current (b0);
2797   vlib_buffer_advance (b0, -sizeof (ip4_header_t));
2798   ip40 = vlib_buffer_get_current (b0);
2799
2800
2801   ip40->ip_version_and_header_length = 0x45;
2802   ip40->tos = 0;
2803   ip40->fragment_id = 0;
2804   ip40->flags_and_fragment_offset = 0;
2805   ip40->ttl = 0xff;
2806   ip40->protocol = IP_PROTOCOL_UDP;
2807   ip40->dst_address.as_u32 = dst->as_u32;
2808   ip40->src_address.as_u32 = src->as_u32;
2809   udp0->dst_port = clib_host_to_net_u16 (500);
2810   udp0->src_port = clib_host_to_net_u16 (500);
2811   udp0->length = clib_host_to_net_u16 (len + sizeof (udp_header_t));
2812   udp0->checksum = 0;
2813   b0->current_length = len + sizeof (ip4_header_t) + sizeof (udp_header_t);
2814   ip40->length = clib_host_to_net_u16 (b0->current_length);
2815   ip40->checksum = ip4_header_checksum (ip40);
2816
2817
2818   /* send the request */
2819   f = vlib_get_frame_to_node (vm, ip4_lookup_node.index);
2820   to_next = vlib_frame_vector_args (f);
2821   to_next[0] = bi0;
2822   f->n_vectors = 1;
2823   vlib_put_frame_to_node (vm, ip4_lookup_node.index, f);
2824
2825 }
2826
2827 static u32
2828 ikev2_get_new_ike_header_buff (vlib_main_t * vm, ike_header_t ** ike)
2829 {
2830   u32 bi0;
2831   if (vlib_buffer_alloc (vm, &bi0, 1) != 1)
2832     {
2833       *ike = 0;
2834       return 0;
2835     }
2836   vlib_buffer_t *b0 = vlib_get_buffer (vm, bi0);
2837   *ike = vlib_buffer_get_current (b0);
2838   return bi0;
2839 }
2840
2841 clib_error_t *
2842 ikev2_set_local_key (vlib_main_t * vm, u8 * file)
2843 {
2844   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
2845
2846   km->pkey = ikev2_load_key_file (file);
2847   if (km->pkey == NULL)
2848     return clib_error_return (0, "load key '%s' failed", file);
2849
2850   return 0;
2851 }
2852
2853 clib_error_t *
2854 ikev2_add_del_profile (vlib_main_t * vm, u8 * name, int is_add)
2855 {
2856   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
2857   ikev2_profile_t *p;
2858
2859   if (is_add)
2860     {
2861       if (ikev2_profile_index_by_name (name))
2862         return clib_error_return (0, "policy %v already exists", name);
2863
2864       pool_get (km->profiles, p);
2865       clib_memset (p, 0, sizeof (*p));
2866       p->name = vec_dup (name);
2867       p->responder.sw_if_index = ~0;
2868       uword index = p - km->profiles;
2869       mhash_set_mem (&km->profile_index_by_name, name, &index, 0);
2870     }
2871   else
2872     {
2873       p = ikev2_profile_index_by_name (name);
2874       if (!p)
2875         return clib_error_return (0, "policy %v does not exists", name);
2876
2877       vec_free (p->name);
2878       pool_put (km->profiles, p);
2879       mhash_unset (&km->profile_index_by_name, name, 0);
2880     }
2881   return 0;
2882 }
2883
2884 clib_error_t *
2885 ikev2_set_profile_auth (vlib_main_t * vm, u8 * name, u8 auth_method,
2886                         u8 * auth_data, u8 data_hex_format)
2887 {
2888   ikev2_profile_t *p;
2889   clib_error_t *r;
2890
2891   p = ikev2_profile_index_by_name (name);
2892
2893   if (!p)
2894     {
2895       r = clib_error_return (0, "unknown profile %v", name);
2896       return r;
2897     }
2898   vec_free (p->auth.data);
2899   p->auth.method = auth_method;
2900   p->auth.data = vec_dup (auth_data);
2901   p->auth.hex = data_hex_format;
2902
2903   if (auth_method == IKEV2_AUTH_METHOD_RSA_SIG)
2904     {
2905       vec_add1 (p->auth.data, 0);
2906       if (p->auth.key)
2907         EVP_PKEY_free (p->auth.key);
2908       p->auth.key = ikev2_load_cert_file (auth_data);
2909       if (p->auth.key == NULL)
2910         return clib_error_return (0, "load cert '%s' failed", auth_data);
2911     }
2912
2913   return 0;
2914 }
2915
2916 clib_error_t *
2917 ikev2_set_profile_id (vlib_main_t * vm, u8 * name, u8 id_type, u8 * data,
2918                       int is_local)
2919 {
2920   ikev2_profile_t *p;
2921   clib_error_t *r;
2922
2923   if (id_type > IKEV2_ID_TYPE_ID_RFC822_ADDR
2924       && id_type < IKEV2_ID_TYPE_ID_KEY_ID)
2925     {
2926       r = clib_error_return (0, "unsupported identity type %U",
2927                              format_ikev2_id_type, id_type);
2928       return r;
2929     }
2930
2931   p = ikev2_profile_index_by_name (name);
2932
2933   if (!p)
2934     {
2935       r = clib_error_return (0, "unknown profile %v", name);
2936       return r;
2937     }
2938
2939   if (is_local)
2940     {
2941       vec_free (p->loc_id.data);
2942       p->loc_id.type = id_type;
2943       p->loc_id.data = vec_dup (data);
2944     }
2945   else
2946     {
2947       vec_free (p->rem_id.data);
2948       p->rem_id.type = id_type;
2949       p->rem_id.data = vec_dup (data);
2950     }
2951
2952   return 0;
2953 }
2954
2955 clib_error_t *
2956 ikev2_set_profile_ts (vlib_main_t * vm, u8 * name, u8 protocol_id,
2957                       u16 start_port, u16 end_port, ip4_address_t start_addr,
2958                       ip4_address_t end_addr, int is_local)
2959 {
2960   ikev2_profile_t *p;
2961   clib_error_t *r;
2962
2963   p = ikev2_profile_index_by_name (name);
2964
2965   if (!p)
2966     {
2967       r = clib_error_return (0, "unknown profile %v", name);
2968       return r;
2969     }
2970
2971   if (is_local)
2972     {
2973       p->loc_ts.start_addr.as_u32 = start_addr.as_u32;
2974       p->loc_ts.end_addr.as_u32 = end_addr.as_u32;
2975       p->loc_ts.start_port = start_port;
2976       p->loc_ts.end_port = end_port;
2977       p->loc_ts.protocol_id = protocol_id;
2978       p->loc_ts.ts_type = 7;
2979     }
2980   else
2981     {
2982       p->rem_ts.start_addr.as_u32 = start_addr.as_u32;
2983       p->rem_ts.end_addr.as_u32 = end_addr.as_u32;
2984       p->rem_ts.start_port = start_port;
2985       p->rem_ts.end_port = end_port;
2986       p->rem_ts.protocol_id = protocol_id;
2987       p->rem_ts.ts_type = 7;
2988     }
2989
2990   return 0;
2991 }
2992
2993
2994 clib_error_t *
2995 ikev2_set_profile_responder (vlib_main_t * vm, u8 * name,
2996                              u32 sw_if_index, ip4_address_t ip4)
2997 {
2998   ikev2_profile_t *p;
2999   clib_error_t *r;
3000
3001   p = ikev2_profile_index_by_name (name);
3002
3003   if (!p)
3004     {
3005       r = clib_error_return (0, "unknown profile %v", name);
3006       return r;
3007     }
3008
3009   p->responder.sw_if_index = sw_if_index;
3010   p->responder.ip4 = ip4;
3011
3012   return 0;
3013 }
3014
3015 clib_error_t *
3016 ikev2_set_profile_ike_transforms (vlib_main_t * vm, u8 * name,
3017                                   ikev2_transform_encr_type_t crypto_alg,
3018                                   ikev2_transform_integ_type_t integ_alg,
3019                                   ikev2_transform_dh_type_t dh_type,
3020                                   u32 crypto_key_size)
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->ike_ts.crypto_alg = crypto_alg;
3034   p->ike_ts.integ_alg = integ_alg;
3035   p->ike_ts.dh_type = dh_type;
3036   p->ike_ts.crypto_key_size = crypto_key_size;
3037   return 0;
3038 }
3039
3040 clib_error_t *
3041 ikev2_set_profile_esp_transforms (vlib_main_t * vm, u8 * name,
3042                                   ikev2_transform_encr_type_t crypto_alg,
3043                                   ikev2_transform_integ_type_t integ_alg,
3044                                   ikev2_transform_dh_type_t dh_type,
3045                                   u32 crypto_key_size)
3046 {
3047   ikev2_profile_t *p;
3048   clib_error_t *r;
3049
3050   p = ikev2_profile_index_by_name (name);
3051
3052   if (!p)
3053     {
3054       r = clib_error_return (0, "unknown profile %v", name);
3055       return r;
3056     }
3057
3058   p->esp_ts.crypto_alg = crypto_alg;
3059   p->esp_ts.integ_alg = integ_alg;
3060   p->esp_ts.dh_type = dh_type;
3061   p->esp_ts.crypto_key_size = crypto_key_size;
3062   return 0;
3063 }
3064
3065 clib_error_t *
3066 ikev2_set_profile_sa_lifetime (vlib_main_t * vm, u8 * name,
3067                                u64 lifetime, u32 jitter, u32 handover,
3068                                u64 maxdata)
3069 {
3070   ikev2_profile_t *p;
3071   clib_error_t *r;
3072
3073   p = ikev2_profile_index_by_name (name);
3074
3075   if (!p)
3076     {
3077       r = clib_error_return (0, "unknown profile %v", name);
3078       return r;
3079     }
3080
3081   p->lifetime = lifetime;
3082   p->lifetime_jitter = jitter;
3083   p->handover = handover;
3084   p->lifetime_maxdata = maxdata;
3085   return 0;
3086 }
3087
3088 clib_error_t *
3089 ikev2_initiate_sa_init (vlib_main_t * vm, u8 * name)
3090 {
3091   ikev2_profile_t *p;
3092   clib_error_t *r;
3093   ip4_main_t *im = &ip4_main;
3094   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
3095
3096   p = ikev2_profile_index_by_name (name);
3097
3098   if (!p)
3099     {
3100       r = clib_error_return (0, "unknown profile %v", name);
3101       return r;
3102     }
3103
3104   if (p->responder.sw_if_index == ~0 || p->responder.ip4.data_u32 == 0)
3105     {
3106       r = clib_error_return (0, "responder not set for profile %v", name);
3107       return r;
3108     }
3109
3110
3111   /* Create the Initiator Request */
3112   {
3113     ike_header_t *ike0;
3114     u32 bi0 = 0;
3115     ip_lookup_main_t *lm = &im->lookup_main;
3116     u32 if_add_index0;
3117     int len = sizeof (ike_header_t);
3118
3119     /* Get own iface IP */
3120     if_add_index0 =
3121       lm->if_address_pool_index_by_sw_if_index[p->responder.sw_if_index];
3122     ip_interface_address_t *if_add =
3123       pool_elt_at_index (lm->if_address_pool, if_add_index0);
3124     ip4_address_t *if_ip = ip_interface_address_get_address (lm, if_add);
3125
3126     bi0 = ikev2_get_new_ike_header_buff (vm, &ike0);
3127
3128     /* Prepare the SA and the IKE payload */
3129     ikev2_sa_t sa;
3130     clib_memset (&sa, 0, sizeof (ikev2_sa_t));
3131     ikev2_payload_chain_t *chain = 0;
3132     ikev2_payload_new_chain (chain);
3133
3134     /* Build the IKE proposal payload */
3135     ikev2_sa_proposal_t *proposals = 0;
3136     ikev2_set_initiator_proposals (vm, &sa, &p->ike_ts, &proposals, 1);
3137     proposals[0].proposal_num = 1;
3138     proposals[0].protocol_id = IKEV2_PROTOCOL_IKE;
3139
3140     /* Add and then cleanup proposal data */
3141     ikev2_payload_add_sa (chain, proposals);
3142     ikev2_sa_free_proposal_vector (&proposals);
3143
3144     sa.is_initiator = 1;
3145     sa.profile_index = km->profiles - p;
3146     sa.is_profile_index_set = 1;
3147     sa.state = IKEV2_STATE_SA_INIT;
3148     ikev2_generate_sa_init_data (&sa);
3149     ikev2_payload_add_ke (chain, sa.dh_group, sa.i_dh_data);
3150     ikev2_payload_add_nonce (chain, sa.i_nonce);
3151
3152     /* Build the child SA proposal */
3153     vec_resize (sa.childs, 1);
3154     ikev2_set_initiator_proposals (vm, &sa, &p->esp_ts,
3155                                    &sa.childs[0].i_proposals, 0);
3156     sa.childs[0].i_proposals[0].proposal_num = 1;
3157     sa.childs[0].i_proposals[0].protocol_id = IKEV2_PROTOCOL_ESP;
3158     RAND_bytes ((u8 *) & sa.childs[0].i_proposals[0].spi,
3159                 sizeof (sa.childs[0].i_proposals[0].spi));
3160
3161
3162
3163     /* Add NAT detection notification messages (mandatory) */
3164     u8 nat_detection_source[8 + 8 + 4 + 2];
3165     u8 *nat_detection_sha1 = vec_new (u8, 20);
3166
3167     u64 tmpspi = clib_host_to_net_u64 (sa.ispi);
3168     clib_memcpy_fast (&nat_detection_source[0], &tmpspi, sizeof (tmpspi));
3169     tmpspi = clib_host_to_net_u64 (sa.rspi);
3170     clib_memcpy_fast (&nat_detection_source[8], &tmpspi, sizeof (tmpspi));
3171     u16 tmpport = clib_host_to_net_u16 (500);
3172     clib_memcpy_fast (&nat_detection_source[8 + 8 + 4], &tmpport,
3173                       sizeof (tmpport));
3174     u32 tmpip = clib_host_to_net_u32 (if_ip->as_u32);
3175     clib_memcpy_fast (&nat_detection_source[8 + 8], &tmpip, sizeof (tmpip));
3176     SHA1 (nat_detection_source, sizeof (nat_detection_source),
3177           nat_detection_sha1);
3178     ikev2_payload_add_notify (chain, IKEV2_NOTIFY_MSG_NAT_DETECTION_SOURCE_IP,
3179                               nat_detection_sha1);
3180     tmpip = clib_host_to_net_u32 (p->responder.ip4.as_u32);
3181     clib_memcpy_fast (&nat_detection_source[8 + 8], &tmpip, sizeof (tmpip));
3182     SHA1 (nat_detection_source, sizeof (nat_detection_source),
3183           nat_detection_sha1);
3184     ikev2_payload_add_notify (chain,
3185                               IKEV2_NOTIFY_MSG_NAT_DETECTION_DESTINATION_IP,
3186                               nat_detection_sha1);
3187     vec_free (nat_detection_sha1);
3188
3189     u8 *sig_hash_algo = vec_new (u8, 8);
3190     u64 tmpsig = clib_host_to_net_u64 (0x0001000200030004);
3191     clib_memcpy_fast (sig_hash_algo, &tmpsig, sizeof (tmpsig));
3192     ikev2_payload_add_notify (chain,
3193                               IKEV2_NOTIFY_MSG_SIGNATURE_HASH_ALGORITHMS,
3194                               sig_hash_algo);
3195     vec_free (sig_hash_algo);
3196
3197
3198     /* Buffer update and boilerplate */
3199     len += vec_len (chain->data);
3200     ike0->nextpayload = chain->first_payload_type;
3201     ike0->length = clib_host_to_net_u32 (len);
3202     clib_memcpy_fast (ike0->payload, chain->data, vec_len (chain->data));
3203     ikev2_payload_destroy_chain (chain);
3204
3205     ike0->version = IKE_VERSION_2;
3206     ike0->flags = IKEV2_HDR_FLAG_INITIATOR;
3207     ike0->exchange = IKEV2_EXCHANGE_SA_INIT;
3208     ike0->ispi = sa.ispi;
3209     ike0->rspi = 0;
3210     ike0->msgid = 0;
3211
3212     /* store whole IKE payload - needed for PSK auth */
3213     vec_free (sa.last_sa_init_req_packet_data);
3214     vec_add (sa.last_sa_init_req_packet_data, ike0, len);
3215
3216     /* add data to the SA then add it to the pool */
3217     sa.iaddr.as_u32 = if_ip->as_u32;
3218     sa.raddr.as_u32 = p->responder.ip4.as_u32;
3219     sa.i_id.type = p->loc_id.type;
3220     sa.i_id.data = vec_dup (p->loc_id.data);
3221     sa.i_auth.method = p->auth.method;
3222     sa.i_auth.hex = p->auth.hex;
3223     sa.i_auth.data = vec_dup (p->auth.data);
3224     vec_add (sa.childs[0].tsi, &p->loc_ts, 1);
3225     vec_add (sa.childs[0].tsr, &p->rem_ts, 1);
3226
3227     /* add SA to the pool */
3228     ikev2_sa_t *sa0 = 0;
3229     pool_get (km->sais, sa0);
3230     clib_memcpy_fast (sa0, &sa, sizeof (*sa0));
3231     hash_set (km->sa_by_ispi, sa0->ispi, sa0 - km->sais);
3232
3233     ikev2_send_ike (vm, if_ip, &p->responder.ip4, bi0, len);
3234
3235   }
3236
3237   return 0;
3238 }
3239
3240 static void
3241 ikev2_delete_child_sa_internal (vlib_main_t * vm, ikev2_sa_t * sa,
3242                                 ikev2_child_sa_t * csa)
3243 {
3244   /* Create the Initiator notification for child SA removal */
3245   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
3246   ike_header_t *ike0;
3247   u32 bi0 = 0;
3248   int len;
3249
3250   bi0 = ikev2_get_new_ike_header_buff (vm, &ike0);
3251
3252
3253   ike0->exchange = IKEV2_EXCHANGE_INFORMATIONAL;
3254   ike0->ispi = clib_host_to_net_u64 (sa->ispi);
3255   ike0->rspi = clib_host_to_net_u64 (sa->rspi);
3256   vec_resize (sa->del, 1);
3257   sa->del->protocol_id = IKEV2_PROTOCOL_ESP;
3258   sa->del->spi = csa->i_proposals->spi;
3259   ike0->msgid = clib_host_to_net_u32 (sa->last_init_msg_id + 1);
3260   sa->last_init_msg_id = clib_net_to_host_u32 (ike0->msgid);
3261   len = ikev2_generate_message (sa, ike0, 0);
3262
3263   ikev2_send_ike (vm, &sa->iaddr, &sa->raddr, bi0, len);
3264
3265   /* delete local child SA */
3266   ikev2_delete_tunnel_interface (km->vnet_main, sa, csa);
3267   ikev2_sa_del_child_sa (sa, csa);
3268 }
3269
3270 clib_error_t *
3271 ikev2_initiate_delete_child_sa (vlib_main_t * vm, u32 ispi)
3272 {
3273   clib_error_t *r;
3274   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
3275   ikev2_main_per_thread_data_t *tkm;
3276   ikev2_sa_t *fsa = 0;
3277   ikev2_child_sa_t *fchild = 0;
3278
3279   /* Search for the child SA */
3280   vec_foreach (tkm, km->per_thread_data)
3281   {
3282     ikev2_sa_t *sa;
3283     if (fchild)
3284       break;
3285     /* *INDENT-OFF* */
3286     pool_foreach (sa, tkm->sas, ({
3287       fchild = ikev2_sa_get_child(sa, ispi, IKEV2_PROTOCOL_ESP, 1);
3288       if (fchild)
3289         {
3290           fsa = sa;
3291           break;
3292         }
3293     }));
3294     /* *INDENT-ON* */
3295   }
3296
3297   if (!fchild || !fsa)
3298     {
3299       r = clib_error_return (0, "Child SA not found");
3300       return r;
3301     }
3302   else
3303     {
3304       ikev2_delete_child_sa_internal (vm, fsa, fchild);
3305     }
3306
3307   return 0;
3308 }
3309
3310 clib_error_t *
3311 ikev2_initiate_delete_ike_sa (vlib_main_t * vm, u64 ispi)
3312 {
3313   clib_error_t *r;
3314   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
3315   ikev2_main_per_thread_data_t *tkm;
3316   ikev2_sa_t *fsa = 0;
3317   ikev2_main_per_thread_data_t *ftkm = 0;
3318
3319   /* Search for the IKE SA */
3320   vec_foreach (tkm, km->per_thread_data)
3321   {
3322     ikev2_sa_t *sa;
3323     if (fsa)
3324       break;
3325     /* *INDENT-OFF* */
3326     pool_foreach (sa, tkm->sas, ({
3327       if (sa->ispi == ispi)
3328         {
3329           fsa = sa;
3330           ftkm = tkm;
3331           break;
3332         }
3333     }));
3334     /* *INDENT-ON* */
3335   }
3336
3337   if (!fsa)
3338     {
3339       r = clib_error_return (0, "IKE SA not found");
3340       return r;
3341     }
3342
3343
3344   /* Create the Initiator notification for IKE SA removal */
3345   {
3346     ike_header_t *ike0;
3347     u32 bi0 = 0;
3348     int len;
3349
3350     bi0 = ikev2_get_new_ike_header_buff (vm, &ike0);
3351
3352
3353     ike0->exchange = IKEV2_EXCHANGE_INFORMATIONAL;
3354     ike0->ispi = clib_host_to_net_u64 (fsa->ispi);
3355     ike0->rspi = clib_host_to_net_u64 (fsa->rspi);
3356     vec_resize (fsa->del, 1);
3357     fsa->del->protocol_id = IKEV2_PROTOCOL_IKE;
3358     fsa->del->spi = ispi;
3359     ike0->msgid = clib_host_to_net_u32 (fsa->last_init_msg_id + 1);
3360     fsa->last_init_msg_id = clib_net_to_host_u32 (ike0->msgid);
3361     len = ikev2_generate_message (fsa, ike0, 0);
3362
3363     ikev2_send_ike (vm, &fsa->iaddr, &fsa->raddr, bi0, len);
3364   }
3365
3366
3367   /* delete local SA */
3368   ikev2_child_sa_t *c;
3369   vec_foreach (c, fsa->childs)
3370   {
3371     ikev2_delete_tunnel_interface (km->vnet_main, fsa, c);
3372     ikev2_sa_del_child_sa (fsa, c);
3373   }
3374   ikev2_sa_free_all_vec (fsa);
3375   uword *p = hash_get (ftkm->sa_by_rspi, fsa->rspi);
3376   if (p)
3377     {
3378       hash_unset (ftkm->sa_by_rspi, fsa->rspi);
3379       pool_put (ftkm->sas, fsa);
3380     }
3381
3382
3383   return 0;
3384 }
3385
3386 static void
3387 ikev2_rekey_child_sa_internal (vlib_main_t * vm, ikev2_sa_t * sa,
3388                                ikev2_child_sa_t * csa)
3389 {
3390   /* Create the Initiator request for create child SA */
3391   ike_header_t *ike0;
3392   u32 bi0 = 0;
3393   int len;
3394
3395
3396   bi0 = ikev2_get_new_ike_header_buff (vm, &ike0);
3397
3398
3399   ike0->version = IKE_VERSION_2;
3400   ike0->flags = IKEV2_HDR_FLAG_INITIATOR;
3401   ike0->exchange = IKEV2_EXCHANGE_CREATE_CHILD_SA;
3402   ike0->ispi = clib_host_to_net_u64 (sa->ispi);
3403   ike0->rspi = clib_host_to_net_u64 (sa->rspi);
3404   ike0->msgid = clib_host_to_net_u32 (sa->last_init_msg_id + 1);
3405   sa->last_init_msg_id = clib_net_to_host_u32 (ike0->msgid);
3406
3407   ikev2_rekey_t *rekey;
3408   vec_add2 (sa->rekey, rekey, 1);
3409   ikev2_sa_proposal_t *proposals = vec_dup (csa->i_proposals);
3410
3411   /*need new ispi */
3412   RAND_bytes ((u8 *) & proposals[0].spi, sizeof (proposals[0].spi));
3413   rekey->spi = proposals[0].spi;
3414   rekey->ispi = csa->i_proposals->spi;
3415   len = ikev2_generate_message (sa, ike0, proposals);
3416   ikev2_send_ike (vm, &sa->iaddr, &sa->raddr, bi0, len);
3417   vec_free (proposals);
3418 }
3419
3420 clib_error_t *
3421 ikev2_initiate_rekey_child_sa (vlib_main_t * vm, u32 ispi)
3422 {
3423   clib_error_t *r;
3424   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
3425   ikev2_main_per_thread_data_t *tkm;
3426   ikev2_sa_t *fsa = 0;
3427   ikev2_child_sa_t *fchild = 0;
3428
3429   /* Search for the child SA */
3430   vec_foreach (tkm, km->per_thread_data)
3431   {
3432     ikev2_sa_t *sa;
3433     if (fchild)
3434       break;
3435     /* *INDENT-OFF* */
3436     pool_foreach (sa, tkm->sas, ({
3437       fchild = ikev2_sa_get_child(sa, ispi, IKEV2_PROTOCOL_ESP, 1);
3438       if (fchild)
3439         {
3440           fsa = sa;
3441           break;
3442         }
3443     }));
3444     /* *INDENT-ON* */
3445   }
3446
3447   if (!fchild || !fsa)
3448     {
3449       r = clib_error_return (0, "Child SA not found");
3450       return r;
3451     }
3452   else
3453     {
3454       ikev2_rekey_child_sa_internal (vm, fsa, fchild);
3455     }
3456
3457   return 0;
3458 }
3459
3460 clib_error_t *
3461 ikev2_init (vlib_main_t * vm)
3462 {
3463   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
3464   vlib_thread_main_t *tm = vlib_get_thread_main ();
3465   int thread_id;
3466
3467   clib_memset (km, 0, sizeof (ikev2_main_t));
3468   km->vnet_main = vnet_get_main ();
3469   km->vlib_main = vm;
3470
3471   ikev2_crypto_init (km);
3472
3473   mhash_init_vec_string (&km->profile_index_by_name, sizeof (uword));
3474
3475   vec_validate (km->per_thread_data, tm->n_vlib_mains - 1);
3476   for (thread_id = 0; thread_id < tm->n_vlib_mains - 1; thread_id++)
3477     {
3478       km->per_thread_data[thread_id].sa_by_rspi =
3479         hash_create (0, sizeof (uword));
3480     }
3481
3482   km->sa_by_ispi = hash_create (0, sizeof (uword));
3483
3484   udp_register_dst_port (vm, 500, ikev2_node.index, 1);
3485
3486   ikev2_cli_reference ();
3487
3488   return 0;
3489 }
3490
3491 /* *INDENT-OFF* */
3492 VLIB_INIT_FUNCTION (ikev2_init) =
3493 {
3494   .runs_after = VLIB_INITS("ipsec_init"),
3495 };
3496 /* *INDENT-ON* */
3497
3498
3499 static u8
3500 ikev2_mngr_process_child_sa (ikev2_sa_t * sa, ikev2_child_sa_t * csa)
3501 {
3502   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
3503   ikev2_profile_t *p = 0;
3504   vlib_main_t *vm = km->vlib_main;
3505   f64 now = vlib_time_now (vm);
3506   u8 res = 0;
3507
3508   if (sa->is_profile_index_set)
3509     p = pool_elt_at_index (km->profiles, sa->profile_index);
3510
3511   if (sa->is_initiator && p && csa->time_to_expiration
3512       && now > csa->time_to_expiration)
3513     {
3514       if (!csa->is_expired || csa->rekey_retries > 0)
3515         {
3516           ikev2_rekey_child_sa_internal (vm, sa, csa);
3517           csa->time_to_expiration = now + p->handover;
3518           csa->is_expired = 1;
3519           if (csa->rekey_retries == 0)
3520             {
3521               csa->rekey_retries = 5;
3522             }
3523           else if (csa->rekey_retries > 0)
3524             {
3525               csa->rekey_retries--;
3526               clib_warning ("Rekeying Child SA 0x%x, retries left %d",
3527                             csa->i_proposals->spi, csa->rekey_retries);
3528               if (csa->rekey_retries == 0)
3529                 {
3530                   csa->rekey_retries = -1;
3531                 }
3532             }
3533           res |= 1;
3534         }
3535       else
3536         {
3537           csa->time_to_expiration = 0;
3538           ikev2_delete_child_sa_internal (vm, sa, csa);
3539           res |= 1;
3540         }
3541     }
3542
3543   return res;
3544 }
3545
3546 static void
3547 ikev2_mngr_process_ipsec_sa (ipsec_sa_t * ipsec_sa)
3548 {
3549   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
3550   vlib_main_t *vm = km->vlib_main;
3551   ikev2_main_per_thread_data_t *tkm;
3552   ikev2_sa_t *fsa = 0;
3553   ikev2_profile_t *p = 0;
3554   ikev2_child_sa_t *fchild = 0;
3555   f64 now = vlib_time_now (vm);
3556   vlib_counter_t counts;
3557
3558   /* Search for the SA and child SA */
3559   vec_foreach (tkm, km->per_thread_data)
3560   {
3561     ikev2_sa_t *sa;
3562     if (fchild)
3563       break;
3564     /* *INDENT-OFF* */
3565     pool_foreach (sa, tkm->sas, ({
3566       fchild = ikev2_sa_get_child(sa, ipsec_sa->spi, IKEV2_PROTOCOL_ESP, 1);
3567       if (fchild)
3568         {
3569           fsa = sa;
3570           break;
3571         }
3572     }));
3573     /* *INDENT-ON* */
3574   }
3575   vlib_get_combined_counter (&ipsec_sa_counters,
3576                              ipsec_sa->stat_index, &counts);
3577
3578   if (fsa && fsa->is_profile_index_set)
3579     p = pool_elt_at_index (km->profiles, fsa->profile_index);
3580
3581   if (fchild && p && p->lifetime_maxdata)
3582     {
3583       if (!fchild->is_expired && counts.bytes > p->lifetime_maxdata)
3584         {
3585           fchild->time_to_expiration = now;
3586         }
3587     }
3588 }
3589
3590 static vlib_node_registration_t ikev2_mngr_process_node;
3591
3592 static uword
3593 ikev2_mngr_process_fn (vlib_main_t * vm, vlib_node_runtime_t * rt,
3594                        vlib_frame_t * f)
3595 {
3596   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
3597   ipsec_main_t *im = &ipsec_main;
3598
3599   while (1)
3600     {
3601       u8 req_sent = 0;
3602       vlib_process_wait_for_event_or_clock (vm, 1);
3603       vlib_process_get_events (vm, NULL);
3604
3605       /* process ike child sas */
3606       ikev2_main_per_thread_data_t *tkm;
3607       vec_foreach (tkm, km->per_thread_data)
3608       {
3609         ikev2_sa_t *sa;
3610         /* *INDENT-OFF* */
3611         pool_foreach (sa, tkm->sas, ({
3612           ikev2_child_sa_t *c;
3613           vec_foreach (c, sa->childs)
3614             {
3615             req_sent |= ikev2_mngr_process_child_sa(sa, c);
3616             }
3617         }));
3618         /* *INDENT-ON* */
3619       }
3620
3621       /* process ipsec sas */
3622       ipsec_sa_t *sa;
3623       /* *INDENT-OFF* */
3624       pool_foreach (sa, im->sad, ({
3625         ikev2_mngr_process_ipsec_sa(sa);
3626       }));
3627       /* *INDENT-ON* */
3628
3629       if (req_sent)
3630         {
3631           vlib_process_wait_for_event_or_clock (vm, 5);
3632           vlib_process_get_events (vm, NULL);
3633           req_sent = 0;
3634         }
3635
3636     }
3637   return 0;
3638 }
3639
3640 /* *INDENT-OFF* */
3641 VLIB_REGISTER_NODE (ikev2_mngr_process_node, static) = {
3642     .function = ikev2_mngr_process_fn,
3643     .type = VLIB_NODE_TYPE_PROCESS,
3644     .name =
3645     "ikev2-manager-process",
3646 };
3647
3648 VLIB_PLUGIN_REGISTER () = {
3649     .version = VPP_BUILD_VER,
3650     .description = "Internet Key Exchange (IKEv2) Protocol",
3651 };
3652 /* *INDENT-ON* */
3653
3654 /*
3655  * fd.io coding-style-patch-verification: ON
3656  *
3657  * Local Variables:
3658  * eval: (c-set-style "gnu")
3659  * End:
3660  */