src/plugins/ikev2/ikev2.c

   1 /*
   2  * Copyright (c) 2015 Cisco and/or its affiliates.
   3  * Licensed under the Apache License, Version 2.0 (the "License");
   4  * you may not use this file except in compliance with the License.
   5  * You may obtain a copy of the License at:
   6  *
   7  *     http://www.apache.org/licenses/LICENSE-2.0
   8  *
   9  * Unless required by applicable law or agreed to in writing, software
  10  * distributed under the License is distributed on an "AS IS" BASIS,
  11  * WITHOUT WARRANTIES OR CONDITIONS OF ANY KIND, either express or implied.
  12  * See the License for the specific language governing permissions and
  13  * limitations under the License.
  14  */
  15
  16 #include <vlib/vlib.h>
  17 #include <vlib/unix/plugin.h>
  18 #include <vlibmemory/api.h>
  19 #include <vpp/app/version.h>
  20 #include <vnet/vnet.h>
  21 #include <vnet/pg/pg.h>
  22 #include <vppinfra/error.h>
  23 #include <vppinfra/random.h>
  24 #include <vnet/udp/udp.h>
  25 #include <vnet/ipsec/ipsec.h>
  26 #include <vnet/ipsec/ipsec_tun.h>
  27 #include <vnet/ipip/ipip.h>
  28 #include <plugins/ikev2/ikev2.h>
  29 #include <plugins/ikev2/ikev2_priv.h>
  30 #include <openssl/sha.h>
  31 #include <vnet/ipsec/ipsec_punt.h>
  32
  33 #define IKEV2_LIVENESS_RETRIES 3
  34 #define IKEV2_LIVENESS_PERIOD_CHECK 30
  35
  36 ikev2_main_t ikev2_main;
  37
  38 static int ikev2_delete_tunnel_interface (vnet_main_t * vnm,
  39                                           ikev2_sa_t * sa,
  40                                           ikev2_child_sa_t * child);
  41
  42 #define ikev2_set_state(sa, v) do { \
  43     (sa)->state = v; \
  44     ikev2_elog_sa_state("ispi %lx SA state changed to " #v, sa->ispi); \
  45   } while(0);
  46
  47 typedef struct
  48 {
  49   u32 next_index;
  50   u32 sw_if_index;
  51 } ikev2_trace_t;
  52
  53 static u8 *
  54 format_ikev2_trace (u8 * s, va_list * args)
  55 {
  56   CLIB_UNUSED (vlib_main_t * vm) = va_arg (*args, vlib_main_t *);
  57   CLIB_UNUSED (vlib_node_t * node) = va_arg (*args, vlib_node_t *);
  58   ikev2_trace_t *t = va_arg (*args, ikev2_trace_t *);
  59
  60   s = format (s, "ikev2: sw_if_index %d, next index %d",
  61               t->sw_if_index, t->next_index);
  62   return s;
  63 }
  64
  65 #define foreach_ikev2_error \
  66 _(PROCESSED, "IKEv2 packets processed") \
  67 _(IKE_SA_INIT_RETRANSMIT, "IKE_SA_INIT retransmit ") \
  68 _(IKE_SA_INIT_IGNORE, "IKE_SA_INIT ignore (IKE SA already auth)") \
  69 _(IKE_REQ_RETRANSMIT, "IKE request retransmit") \
  70 _(IKE_REQ_IGNORE, "IKE request ignore (old msgid)") \
  71 _(NOT_IKEV2, "Non IKEv2 packets received") \
  72 _(BAD_LENGTH, "Bad packet length") \
  73 _(MALFORMED_PACKET, "Malformed packet") \
  74 _(NO_BUFF_SPACE, "No buffer space")
  75
  76 typedef enum
  77 {
  78 #define _(sym,str) IKEV2_ERROR_##sym,
  79   foreach_ikev2_error
  80 #undef _
  81     IKEV2_N_ERROR,
  82 } ikev2_error_t;
  83
  84 static char *ikev2_error_strings[] = {
  85 #define _(sym,string) string,
  86   foreach_ikev2_error
  87 #undef _
  88 };
  89
  90 typedef enum
  91 {
  92   IKEV2_NEXT_IP4_LOOKUP,
  93   IKEV2_NEXT_IP4_ERROR_DROP,
  94   IKEV2_IP4_N_NEXT,
  95 } ikev2_ip4_next_t;
  96
  97 typedef enum
  98 {
  99   IKEV2_NEXT_IP6_LOOKUP,
 100   IKEV2_NEXT_IP6_ERROR_DROP,
 101   IKEV2_IP6_N_NEXT,
 102 } ikev2_ip6_next_t;
 103
 104 typedef u32 ikev2_non_esp_marker;
 105
 106 static_always_inline u16
 107 ikev2_get_port (ikev2_sa_t * sa)
 108 {
 109   return sa->natt ? IKEV2_PORT_NATT : IKEV2_PORT;
 110 }
 111
 112 static_always_inline int
 113 ikev2_insert_non_esp_marker (ike_header_t * ike, int len)
 114 {
 115   memmove ((u8 *) ike + sizeof (ikev2_non_esp_marker), ike, len);
 116   clib_memset (ike, 0, sizeof (ikev2_non_esp_marker));
 117   return len + sizeof (ikev2_non_esp_marker);
 118 }
 119
 120 static ikev2_sa_transform_t *
 121 ikev2_find_transform_data (ikev2_sa_transform_t * t)
 122 {
 123   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
 124   ikev2_sa_transform_t *td;
 125
 126   vec_foreach (td, km->supported_transforms)
 127   {
 128     if (td->type != t->type)
 129       continue;
 130
 131     if (td->transform_id != t->transform_id)
 132       continue;
 133
 134     if (td->type == IKEV2_TRANSFORM_TYPE_ENCR)
 135       {
 136         if (vec_len (t->attrs) != 4 || t->attrs[0] != 0x80
 137             || t->attrs[1] != 14)
 138           continue;
 139
 140         if (((t->attrs[2] << 8 | t->attrs[3]) / 8) != td->key_len)
 141           continue;
 142       }
 143     return td;
 144   }
 145   return 0;
 146 }
 147
 148 static ikev2_sa_proposal_t *
 149 ikev2_select_proposal (ikev2_sa_proposal_t * proposals,
 150                        ikev2_protocol_id_t prot_id)
 151 {
 152   ikev2_sa_proposal_t *rv = 0;
 153   ikev2_sa_proposal_t *proposal;
 154   ikev2_sa_transform_t *transform, *new_t;
 155   u8 mandatory_bitmap, optional_bitmap;
 156
 157   if (prot_id == IKEV2_PROTOCOL_IKE)
 158     {
 159       mandatory_bitmap = (1 << IKEV2_TRANSFORM_TYPE_ENCR) |
 160         (1 << IKEV2_TRANSFORM_TYPE_PRF) | (1 << IKEV2_TRANSFORM_TYPE_DH);
 161       optional_bitmap = mandatory_bitmap | (1 << IKEV2_TRANSFORM_TYPE_INTEG);
 162     }
 163   else if (prot_id == IKEV2_PROTOCOL_ESP)
 164     {
 165       mandatory_bitmap = (1 << IKEV2_TRANSFORM_TYPE_ENCR) |
 166         (1 << IKEV2_TRANSFORM_TYPE_ESN);
 167       optional_bitmap = mandatory_bitmap |
 168         (1 << IKEV2_TRANSFORM_TYPE_INTEG) | (1 << IKEV2_TRANSFORM_TYPE_DH);
 169     }
 170   else if (prot_id == IKEV2_PROTOCOL_AH)
 171     {
 172       mandatory_bitmap = (1 << IKEV2_TRANSFORM_TYPE_INTEG) |
 173         (1 << IKEV2_TRANSFORM_TYPE_ESN);
 174       optional_bitmap = mandatory_bitmap | (1 << IKEV2_TRANSFORM_TYPE_DH);
 175     }
 176   else
 177     return 0;
 178
 179   vec_add2 (rv, proposal, 1);
 180
 181   vec_foreach (proposal, proposals)
 182   {
 183     u8 bitmap = 0;
 184     if (proposal->protocol_id != prot_id)
 185       continue;
 186
 187     vec_foreach (transform, proposal->transforms)
 188     {
 189       if ((1 << transform->type) & bitmap)
 190         continue;
 191
 192       if (ikev2_find_transform_data (transform))
 193         {
 194           bitmap |= 1 << transform->type;
 195           vec_add2 (rv->transforms, new_t, 1);
 196           clib_memcpy_fast (new_t, transform, sizeof (*new_t));
 197           new_t->attrs = vec_dup (transform->attrs);
 198         }
 199     }
 200
 201     if ((bitmap & mandatory_bitmap) == mandatory_bitmap &&
 202         (bitmap & ~optional_bitmap) == 0)
 203       {
 204         rv->proposal_num = proposal->proposal_num;
 205         rv->protocol_id = proposal->protocol_id;
 206         RAND_bytes ((u8 *) & rv->spi, sizeof (rv->spi));
 207         goto done;
 208       }
 209     else
 210       {
 211         vec_free (rv->transforms);
 212       }
 213   }
 214
 215   vec_free (rv);
 216 done:
 217   return rv;
 218 }
 219
 220 ikev2_sa_transform_t *
 221 ikev2_sa_get_td_for_type (ikev2_sa_proposal_t * p,
 222                           ikev2_transform_type_t type)
 223 {
 224   ikev2_sa_transform_t *t;
 225
 226   if (!p)
 227     return 0;
 228
 229   vec_foreach (t, p->transforms)
 230   {
 231     if (t->type == type)
 232       return ikev2_find_transform_data (t);
 233   }
 234   return 0;
 235 }
 236
 237 ikev2_child_sa_t *
 238 ikev2_sa_get_child (ikev2_sa_t * sa, u32 spi, ikev2_protocol_id_t prot_id,
 239                     int by_initiator)
 240 {
 241   ikev2_child_sa_t *c;
 242   vec_foreach (c, sa->childs)
 243   {
 244     ikev2_sa_proposal_t *proposal =
 245       by_initiator ? &c->i_proposals[0] : &c->r_proposals[0];
 246     if (proposal && proposal->spi == spi && proposal->protocol_id == prot_id)
 247       return c;
 248   }
 249
 250   return 0;
 251 }
 252
 253 void
 254 ikev2_sa_free_proposal_vector (ikev2_sa_proposal_t ** v)
 255 {
 256   ikev2_sa_proposal_t *p;
 257   ikev2_sa_transform_t *t;
 258
 259   if (!*v)
 260     return;
 261
 262   vec_foreach (p, *v)
 263   {
 264     vec_foreach (t, p->transforms)
 265     {
 266       vec_free (t->attrs);
 267     }
 268     vec_free (p->transforms);
 269   }
 270   vec_free (*v);
 271 }
 272
 273 static void
 274 ikev2_sa_free_child_sa (ikev2_child_sa_t * c)
 275 {
 276   ikev2_sa_free_proposal_vector (&c->r_proposals);
 277   ikev2_sa_free_proposal_vector (&c->i_proposals);
 278   vec_free (c->sk_ai);
 279   vec_free (c->sk_ar);
 280   vec_free (c->sk_ei);
 281   vec_free (c->sk_er);
 282   vec_free (c->tsi);
 283   vec_free (c->tsr);
 284 }
 285
 286 static void
 287 ikev2_sa_free_all_child_sa (ikev2_child_sa_t ** childs)
 288 {
 289   ikev2_child_sa_t *c;
 290   vec_foreach (c, *childs) ikev2_sa_free_child_sa (c);
 291
 292   vec_free (*childs);
 293 }
 294
 295 static void
 296 ikev2_sa_del_child_sa (ikev2_sa_t * sa, ikev2_child_sa_t * child)
 297 {
 298   ikev2_sa_free_child_sa (child);
 299   vec_del1 (sa->childs, child - sa->childs);
 300 }
 301
 302 static void
 303 ikev2_sa_free_all_vec (ikev2_sa_t * sa)
 304 {
 305   vec_free (sa->i_nonce);
 306   vec_free (sa->r_nonce);
 307
 308   vec_free (sa->dh_shared_key);
 309   vec_free (sa->dh_private_key);
 310   vec_free (sa->i_dh_data);
 311   vec_free (sa->r_dh_data);
 312
 313   ikev2_sa_free_proposal_vector (&sa->r_proposals);
 314   ikev2_sa_free_proposal_vector (&sa->i_proposals);
 315
 316   vec_free (sa->sk_d);
 317   vec_free (sa->sk_ai);
 318   vec_free (sa->sk_ar);
 319   vec_free (sa->sk_ei);
 320   vec_free (sa->sk_er);
 321   vec_free (sa->sk_pi);
 322   vec_free (sa->sk_pr);
 323
 324   vec_free (sa->i_id.data);
 325   vec_free (sa->r_id.data);
 326
 327   vec_free (sa->i_auth.data);
 328   if (sa->i_auth.key)
 329     EVP_PKEY_free (sa->i_auth.key);
 330   vec_free (sa->r_auth.data);
 331   if (sa->r_auth.key)
 332     EVP_PKEY_free (sa->r_auth.key);
 333
 334   vec_free (sa->del);
 335
 336   vec_free (sa->rekey);
 337
 338   vec_free (sa->last_sa_init_req_packet_data);
 339   vec_free (sa->last_sa_init_res_packet_data);
 340
 341   vec_free (sa->last_res_packet_data);
 342
 343   ikev2_sa_free_all_child_sa (&sa->childs);
 344 }
 345
 346 static void
 347 ikev2_delete_sa (ikev2_sa_t * sa)
 348 {
 349   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
 350   u32 thread_index = vlib_get_thread_index ();
 351   uword *p;
 352
 353   ikev2_sa_free_all_vec (sa);
 354
 355   p = hash_get (km->per_thread_data[thread_index].sa_by_rspi, sa->rspi);
 356   if (p)
 357     {
 358       hash_unset (km->per_thread_data[thread_index].sa_by_rspi, sa->rspi);
 359       pool_put (km->per_thread_data[thread_index].sas, sa);
 360     }
 361 }
 362
 363 static void
 364 ikev2_generate_sa_init_data (ikev2_sa_t * sa)
 365 {
 366   ikev2_sa_transform_t *t = 0, *t2;
 367   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
 368
 369   if (sa->dh_group == IKEV2_TRANSFORM_DH_TYPE_NONE)
 370     {
 371       return;
 372     }
 373
 374   /* check if received DH group is on our list of supported groups */
 375   vec_foreach (t2, km->supported_transforms)
 376   {
 377     if (t2->type == IKEV2_TRANSFORM_TYPE_DH && sa->dh_group == t2->dh_type)
 378       {
 379         t = t2;
 380         break;
 381       }
 382   }
 383
 384   if (!t)
 385     {
 386       sa->dh_group = IKEV2_TRANSFORM_DH_TYPE_NONE;
 387       return;
 388     }
 389
 390   if (sa->is_initiator)
 391     {
 392       /* generate rspi */
 393       RAND_bytes ((u8 *) & sa->ispi, 8);
 394
 395       /* generate nonce */
 396       sa->i_nonce = vec_new (u8, IKEV2_NONCE_SIZE);
 397       RAND_bytes ((u8 *) sa->i_nonce, IKEV2_NONCE_SIZE);
 398     }
 399   else
 400     {
 401       /* generate rspi */
 402       RAND_bytes ((u8 *) & sa->rspi, 8);
 403
 404       /* generate nonce */
 405       sa->r_nonce = vec_new (u8, IKEV2_NONCE_SIZE);
 406       RAND_bytes ((u8 *) sa->r_nonce, IKEV2_NONCE_SIZE);
 407     }
 408
 409   /* generate dh keys */
 410   ikev2_generate_dh (sa, t);
 411
 412 }
 413
 414 static void
 415 ikev2_complete_sa_data (ikev2_sa_t * sa, ikev2_sa_t * sai)
 416 {
 417   ikev2_sa_transform_t *t = 0, *t2;
 418   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
 419
 420   /*move some data to the new SA */
 421 #define _(A) ({void* __tmp__ = (A); (A) = 0; __tmp__;})
 422   sa->i_nonce = _(sai->i_nonce);
 423   sa->i_dh_data = _(sai->i_dh_data);
 424   sa->dh_private_key = _(sai->dh_private_key);
 425   ip_address_copy (&sa->iaddr, &sai->iaddr);
 426   ip_address_copy (&sa->raddr, &sai->raddr);
 427   sa->is_initiator = sai->is_initiator;
 428   sa->i_id.type = sai->i_id.type;
 429   sa->r_id.type = sai->r_id.type;
 430   sa->profile_index = sai->profile_index;
 431   sa->tun_itf = sai->tun_itf;
 432   sa->is_tun_itf_set = sai->is_tun_itf_set;
 433   sa->i_id.data = _(sai->i_id.data);
 434   sa->r_id.data = _(sai->r_id.data);
 435   sa->i_auth.method = sai->i_auth.method;
 436   sa->i_auth.hex = sai->i_auth.hex;
 437   sa->i_auth.data = _(sai->i_auth.data);
 438   sa->i_auth.key = _(sai->i_auth.key);
 439   sa->last_sa_init_req_packet_data = _(sai->last_sa_init_req_packet_data);
 440   sa->childs = _(sai->childs);
 441   sa->udp_encap = sai->udp_encap;
 442   sa->ipsec_over_udp_port = sai->ipsec_over_udp_port;
 443   sa->dst_port = sai->dst_port;
 444   sa->sw_if_index = sai->sw_if_index;
 445 #undef _
 446
 447
 448   if (sa->dh_group == IKEV2_TRANSFORM_DH_TYPE_NONE)
 449     {
 450       return;
 451     }
 452
 453   /* check if received DH group is on our list of supported groups */
 454   vec_foreach (t2, km->supported_transforms)
 455   {
 456     if (t2->type == IKEV2_TRANSFORM_TYPE_DH && sa->dh_group == t2->dh_type)
 457       {
 458         t = t2;
 459         break;
 460       }
 461   }
 462
 463   if (!t)
 464     {
 465       sa->dh_group = IKEV2_TRANSFORM_DH_TYPE_NONE;
 466       return;
 467     }
 468
 469
 470   /* generate dh keys */
 471   ikev2_complete_dh (sa, t);
 472
 473 }
 474
 475 static void
 476 ikev2_calc_keys (ikev2_sa_t * sa)
 477 {
 478   u8 *tmp;
 479   /* calculate SKEYSEED = prf(Ni | Nr, g^ir) */
 480   u8 *skeyseed = 0;
 481   u8 *s = 0;
 482   u16 integ_key_len = 0, salt_len = 0;
 483   ikev2_sa_transform_t *tr_encr, *tr_prf, *tr_integ;
 484   tr_encr =
 485     ikev2_sa_get_td_for_type (sa->r_proposals, IKEV2_TRANSFORM_TYPE_ENCR);
 486   tr_prf =
 487     ikev2_sa_get_td_for_type (sa->r_proposals, IKEV2_TRANSFORM_TYPE_PRF);
 488   tr_integ =
 489     ikev2_sa_get_td_for_type (sa->r_proposals, IKEV2_TRANSFORM_TYPE_INTEG);
 490
 491   if (tr_integ)
 492     integ_key_len = tr_integ->key_len;
 493   else
 494     salt_len = sizeof (u32);
 495
 496   vec_append (s, sa->i_nonce);
 497   vec_append (s, sa->r_nonce);
 498   skeyseed = ikev2_calc_prf (tr_prf, s, sa->dh_shared_key);
 499
 500   /* Calculate S = Ni | Nr | SPIi | SPIr */
 501   u64 *spi;
 502   vec_add2 (s, tmp, 2 * sizeof (*spi));
 503   spi = (u64 *) tmp;
 504   spi[0] = clib_host_to_net_u64 (sa->ispi);
 505   spi[1] = clib_host_to_net_u64 (sa->rspi);
 506
 507   /* calculate PRFplus */
 508   u8 *keymat;
 509   int len = tr_prf->key_trunc + /* SK_d */
 510     integ_key_len * 2 +         /* SK_ai, SK_ar */
 511     tr_encr->key_len * 2 +      /* SK_ei, SK_er */
 512     tr_prf->key_len * 2 +       /* SK_pi, SK_pr */
 513     salt_len * 2;
 514
 515   keymat = ikev2_calc_prfplus (tr_prf, skeyseed, s, len);
 516   vec_free (skeyseed);
 517   vec_free (s);
 518
 519   int pos = 0;
 520
 521   /* SK_d */
 522   sa->sk_d = vec_new (u8, tr_prf->key_trunc);
 523   clib_memcpy_fast (sa->sk_d, keymat + pos, tr_prf->key_trunc);
 524   pos += tr_prf->key_trunc;
 525
 526   if (integ_key_len)
 527     {
 528       /* SK_ai */
 529       sa->sk_ai = vec_new (u8, integ_key_len);
 530       clib_memcpy_fast (sa->sk_ai, keymat + pos, integ_key_len);
 531       pos += integ_key_len;
 532
 533       /* SK_ar */
 534       sa->sk_ar = vec_new (u8, integ_key_len);
 535       clib_memcpy_fast (sa->sk_ar, keymat + pos, integ_key_len);
 536       pos += integ_key_len;
 537     }
 538
 539   /* SK_ei */
 540   sa->sk_ei = vec_new (u8, tr_encr->key_len + salt_len);
 541   clib_memcpy_fast (sa->sk_ei, keymat + pos, tr_encr->key_len + salt_len);
 542   pos += tr_encr->key_len + salt_len;
 543
 544   /* SK_er */
 545   sa->sk_er = vec_new (u8, tr_encr->key_len + salt_len);
 546   clib_memcpy_fast (sa->sk_er, keymat + pos, tr_encr->key_len + salt_len);
 547   pos += tr_encr->key_len + salt_len;
 548
 549   /* SK_pi */
 550   sa->sk_pi = vec_new (u8, tr_prf->key_len);
 551   clib_memcpy_fast (sa->sk_pi, keymat + pos, tr_prf->key_len);
 552   pos += tr_prf->key_len;
 553
 554   /* SK_pr */
 555   sa->sk_pr = vec_new (u8, tr_prf->key_len);
 556   clib_memcpy_fast (sa->sk_pr, keymat + pos, tr_prf->key_len);
 557   pos += tr_prf->key_len;
 558
 559   vec_free (keymat);
 560   sa->keys_generated = 1;
 561 }
 562
 563 static void
 564 ikev2_calc_child_keys (ikev2_sa_t * sa, ikev2_child_sa_t * child)
 565 {
 566   u8 *s = 0;
 567   u16 integ_key_len = 0;
 568   u8 salt_len = 0;
 569
 570   ikev2_sa_transform_t *tr_prf, *ctr_encr, *ctr_integ;
 571   tr_prf =
 572     ikev2_sa_get_td_for_type (sa->r_proposals, IKEV2_TRANSFORM_TYPE_PRF);
 573   ctr_encr =
 574     ikev2_sa_get_td_for_type (child->r_proposals, IKEV2_TRANSFORM_TYPE_ENCR);
 575   ctr_integ =
 576     ikev2_sa_get_td_for_type (child->r_proposals, IKEV2_TRANSFORM_TYPE_INTEG);
 577
 578   if (ctr_integ)
 579     integ_key_len = ctr_integ->key_len;
 580   else
 581     salt_len = sizeof (u32);
 582
 583   vec_append (s, sa->i_nonce);
 584   vec_append (s, sa->r_nonce);
 585   /* calculate PRFplus */
 586   u8 *keymat;
 587   int len = ctr_encr->key_len * 2 + integ_key_len * 2 + salt_len * 2;
 588
 589   keymat = ikev2_calc_prfplus (tr_prf, sa->sk_d, s, len);
 590
 591   int pos = 0;
 592
 593   /* SK_ei */
 594   child->sk_ei = vec_new (u8, ctr_encr->key_len);
 595   clib_memcpy_fast (child->sk_ei, keymat + pos, ctr_encr->key_len);
 596   pos += ctr_encr->key_len;
 597
 598   if (ctr_integ)
 599     {
 600       /* SK_ai */
 601       child->sk_ai = vec_new (u8, ctr_integ->key_len);
 602       clib_memcpy_fast (child->sk_ai, keymat + pos, ctr_integ->key_len);
 603       pos += ctr_integ->key_len;
 604     }
 605   else
 606     {
 607       clib_memcpy (&child->salt_ei, keymat + pos, salt_len);
 608       pos += salt_len;
 609     }
 610
 611   /* SK_er */
 612   child->sk_er = vec_new (u8, ctr_encr->key_len);
 613   clib_memcpy_fast (child->sk_er, keymat + pos, ctr_encr->key_len);
 614   pos += ctr_encr->key_len;
 615
 616   if (ctr_integ)
 617     {
 618       /* SK_ar */
 619       child->sk_ar = vec_new (u8, integ_key_len);
 620       clib_memcpy_fast (child->sk_ar, keymat + pos, integ_key_len);
 621       pos += integ_key_len;
 622     }
 623   else
 624     {
 625       clib_memcpy (&child->salt_er, keymat + pos, salt_len);
 626       pos += salt_len;
 627     }
 628
 629   ASSERT (pos == len);
 630
 631   vec_free (keymat);
 632 }
 633
 634 static_always_inline u8 *
 635 ikev2_compute_nat_sha1 (u64 ispi, u64 rspi, ip_address_t * ia, u16 port)
 636 {
 637   const u32 max_buf_size =
 638     sizeof (ispi) + sizeof (rspi) + sizeof (ip6_address_t) + sizeof (u16);
 639   u8 buf[max_buf_size];
 640   u8 *res = vec_new (u8, 20);
 641
 642   clib_memcpy_fast (&buf[0], &ispi, sizeof (ispi));
 643   clib_memcpy_fast (&buf[8], &rspi, sizeof (rspi));
 644   clib_memcpy_fast (&buf[8 + 8], ip_addr_bytes (ia), ip_address_size (ia));
 645   clib_memcpy_fast (&buf[8 + 8 + ip_address_size (ia)], &port, sizeof (port));
 646   SHA1 (buf, sizeof (buf), res);
 647   return res;
 648 }
 649
 650 static int
 651 ikev2_parse_ke_payload (const void *p, u32 rlen, ikev2_sa_t * sa,
 652                         u8 ** ke_data)
 653 {
 654   const ike_ke_payload_header_t *ke = p;
 655   u16 plen = clib_net_to_host_u16 (ke->length);
 656   ASSERT (plen >= sizeof (*ke) && plen <= rlen);
 657   if (sizeof (*ke) > rlen)
 658     return 0;
 659
 660   sa->dh_group = clib_net_to_host_u16 (ke->dh_group);
 661   vec_reset_length (ke_data[0]);
 662   vec_add (ke_data[0], ke->payload, plen - sizeof (*ke));
 663   return 1;
 664 }
 665
 666 static int
 667 ikev2_parse_nonce_payload (const void *p, u32 rlen, u8 * nonce)
 668 {
 669   const ike_payload_header_t *ikep = p;
 670   u16 plen = clib_net_to_host_u16 (ikep->length);
 671   ASSERT (plen >= sizeof (*ikep) && plen <= rlen);
 672   clib_memcpy_fast (nonce, ikep->payload, plen - sizeof (*ikep));
 673   return 1;
 674 }
 675
 676 static int
 677 ikev2_check_payload_length (const ike_payload_header_t * ikep, int rlen,
 678                             u16 * plen)
 679 {
 680   if (sizeof (*ikep) > rlen)
 681     return 0;
 682   *plen = clib_net_to_host_u16 (ikep->length);
 683   if (*plen < sizeof (*ikep) || *plen > rlen)
 684     return 0;
 685   return 1;
 686 }
 687
 688 static int
 689 ikev2_process_sa_init_req (vlib_main_t * vm,
 690                            ikev2_sa_t * sa, ike_header_t * ike,
 691                            udp_header_t * udp, u32 len)
 692 {
 693   u8 nonce[IKEV2_NONCE_SIZE];
 694   int p = 0;
 695   u8 payload = ike->nextpayload;
 696   ike_payload_header_t *ikep;
 697   u16 plen;
 698
 699   ikev2_elog_exchange ("ispi %lx rspi %lx IKE_INIT request received "
 700                        "from ", clib_net_to_host_u64 (ike->ispi),
 701                        clib_net_to_host_u64 (ike->rspi),
 702                        ip_addr_v4 (&sa->iaddr).as_u32,
 703                        ip_addr_version (&sa->iaddr) == AF_IP4);
 704
 705   sa->ispi = clib_net_to_host_u64 (ike->ispi);
 706
 707   /* store whole IKE payload - needed for PSK auth */
 708   vec_reset_length (sa->last_sa_init_req_packet_data);
 709   vec_add (sa->last_sa_init_req_packet_data, ike, len);
 710
 711   if (len < sizeof (*ike))
 712     return 0;
 713
 714   len -= sizeof (*ike);
 715   while (p < len && payload != IKEV2_PAYLOAD_NONE)
 716     {
 717       ikep = (ike_payload_header_t *) & ike->payload[p];
 718       int current_length = len - p;
 719       if (!ikev2_check_payload_length (ikep, current_length, &plen))
 720         return 0;
 721
 722       if (payload == IKEV2_PAYLOAD_SA)
 723         {
 724           ikev2_sa_free_proposal_vector (&sa->i_proposals);
 725           sa->i_proposals = ikev2_parse_sa_payload (ikep, current_length);
 726         }
 727       else if (payload == IKEV2_PAYLOAD_KE)
 728         {
 729           if (!ikev2_parse_ke_payload (ikep, current_length, sa,
 730                                        &sa->i_dh_data))
 731             return 0;
 732         }
 733       else if (payload == IKEV2_PAYLOAD_NONCE)
 734         {
 735           vec_reset_length (sa->i_nonce);
 736           if (ikev2_parse_nonce_payload (ikep, current_length, nonce))
 737             vec_add (sa->i_nonce, nonce, plen - sizeof (*ikep));
 738         }
 739       else if (payload == IKEV2_PAYLOAD_NOTIFY)
 740         {
 741           ikev2_notify_t *n =
 742             ikev2_parse_notify_payload (ikep, current_length);
 743           if (n->msg_type == IKEV2_NOTIFY_MSG_NAT_DETECTION_SOURCE_IP)
 744             {
 745               u8 *src_sha = ikev2_compute_nat_sha1 (ike->ispi, 0, &sa->iaddr,
 746                                                     udp->src_port);
 747               if (clib_memcmp (src_sha, n->data, vec_len (src_sha)))
 748                 {
 749                   sa->natt = 1;
 750                   ikev2_elog_uint (IKEV2_LOG_DEBUG, "ispi %lx initiator"
 751                                    " behind NAT", sa->ispi);
 752                 }
 753               vec_free (src_sha);
 754             }
 755           else if (n->msg_type ==
 756                    IKEV2_NOTIFY_MSG_NAT_DETECTION_DESTINATION_IP)
 757             {
 758               u8 *dst_sha = ikev2_compute_nat_sha1 (ike->ispi, 0, &sa->raddr,
 759                                                     udp->dst_port);
 760               if (clib_memcmp (dst_sha, n->data, vec_len (dst_sha)))
 761                 {
 762                   sa->natt = 1;
 763                   ikev2_elog_uint (IKEV2_LOG_DEBUG, "ispi %lx responder"
 764                                    " (self) behind NAT", sa->ispi);
 765                 }
 766               vec_free (dst_sha);
 767             }
 768           vec_free (n);
 769         }
 770       else if (payload == IKEV2_PAYLOAD_VENDOR)
 771         {
 772           ikev2_parse_vendor_payload (ikep);
 773         }
 774       else
 775         {
 776           ikev2_elog_uint (IKEV2_LOG_ERROR, "Unknown payload! type=%d",
 777                            payload);
 778           if (ikep->flags & IKEV2_PAYLOAD_FLAG_CRITICAL)
 779             {
 780               ikev2_set_state (sa, IKEV2_STATE_NOTIFY_AND_DELETE);
 781               sa->unsupported_cp = payload;
 782               return 0;
 783             }
 784         }
 785
 786       payload = ikep->nextpayload;
 787       p += plen;
 788     }
 789
 790   ikev2_set_state (sa, IKEV2_STATE_SA_INIT);
 791   return 1;
 792 }
 793
 794 static void
 795 ikev2_process_sa_init_resp (vlib_main_t * vm,
 796                             ikev2_sa_t * sa, ike_header_t * ike,
 797                             udp_header_t * udp, u32 len)
 798 {
 799   u8 nonce[IKEV2_NONCE_SIZE];
 800   int p = 0;
 801   u8 payload = ike->nextpayload;
 802   ike_payload_header_t *ikep;
 803   u16 plen;
 804
 805   sa->ispi = clib_net_to_host_u64 (ike->ispi);
 806   sa->rspi = clib_net_to_host_u64 (ike->rspi);
 807
 808   ikev2_elog_exchange ("ispi %lx rspi %lx IKE_INIT response received "
 809                        "from ", sa->ispi, sa->rspi,
 810                        ip_addr_v4 (&sa->raddr).as_u32,
 811                        ip_addr_version (&sa->raddr) == AF_IP4);
 812
 813   /* store whole IKE payload - needed for PSK auth */
 814   vec_reset_length (sa->last_sa_init_res_packet_data);
 815   vec_add (sa->last_sa_init_res_packet_data, ike, len);
 816
 817   if (sizeof (*ike) > len)
 818     return;
 819
 820   len -= sizeof (*ike);
 821   while (p < len && payload != IKEV2_PAYLOAD_NONE)
 822     {
 823       int current_length = len - p;
 824       ikep = (ike_payload_header_t *) & ike->payload[p];
 825       if (!ikev2_check_payload_length (ikep, current_length, &plen))
 826         return;
 827
 828       if (payload == IKEV2_PAYLOAD_SA)
 829         {
 830           ikev2_sa_free_proposal_vector (&sa->r_proposals);
 831           sa->r_proposals = ikev2_parse_sa_payload (ikep, current_length);
 832           if (sa->r_proposals)
 833             {
 834               ikev2_set_state (sa, IKEV2_STATE_SA_INIT);
 835               ike->msgid =
 836                 clib_host_to_net_u32 (clib_net_to_host_u32 (ike->msgid) + 1);
 837             }
 838         }
 839       else if (payload == IKEV2_PAYLOAD_KE)
 840         {
 841           if (!ikev2_parse_ke_payload (ikep, current_length, sa,
 842                                        &sa->r_dh_data))
 843             return;
 844         }
 845       else if (payload == IKEV2_PAYLOAD_NONCE)
 846         {
 847           vec_reset_length (sa->r_nonce);
 848           if (ikev2_parse_nonce_payload (ikep, current_length, nonce))
 849             vec_add (sa->r_nonce, nonce, plen - sizeof (*ikep));
 850         }
 851       else if (payload == IKEV2_PAYLOAD_NOTIFY)
 852         {
 853           ikev2_notify_t *n =
 854             ikev2_parse_notify_payload (ikep, current_length);
 855           if (n->msg_type == IKEV2_NOTIFY_MSG_NAT_DETECTION_SOURCE_IP)
 856             {
 857               u8 *src_sha = ikev2_compute_nat_sha1 (ike->ispi, ike->rspi,
 858                                                     &sa->raddr,
 859                                                     udp->src_port);
 860               if (clib_memcmp (src_sha, n->data, vec_len (src_sha)))
 861                 {
 862                   ikev2_elog_uint (IKEV2_LOG_DEBUG, "ispi %lx responder"
 863                                    " behind NAT, unsupported", sa->ispi);
 864                 }
 865               vec_free (src_sha);
 866             }
 867           else if (n->msg_type ==
 868                    IKEV2_NOTIFY_MSG_NAT_DETECTION_DESTINATION_IP)
 869             {
 870               u8 *dst_sha = ikev2_compute_nat_sha1 (ike->ispi, ike->rspi,
 871                                                     &sa->iaddr,
 872                                                     udp->dst_port);
 873               if (clib_memcmp (dst_sha, n->data, vec_len (dst_sha)))
 874                 {
 875                   sa->natt = 1;
 876                   ikev2_elog_uint (IKEV2_LOG_DEBUG, "ispi %lx initiator"
 877                                    " (self) behind NAT", sa->ispi);
 878                 }
 879               vec_free (dst_sha);
 880             }
 881           vec_free (n);
 882         }
 883       else if (payload == IKEV2_PAYLOAD_VENDOR)
 884         {
 885           ikev2_parse_vendor_payload (ikep);
 886         }
 887       else
 888         {
 889           ikev2_elog_uint (IKEV2_LOG_ERROR, "Unknown payload! type=%d",
 890                            payload);
 891           if (ikep->flags & IKEV2_PAYLOAD_FLAG_CRITICAL)
 892             {
 893               ikev2_set_state (sa, IKEV2_STATE_NOTIFY_AND_DELETE);
 894               sa->unsupported_cp = payload;
 895               return;
 896             }
 897         }
 898
 899       payload = ikep->nextpayload;
 900       p += plen;
 901     }
 902 }
 903
 904 static u8 *
 905 ikev2_decrypt_sk_payload (ikev2_sa_t * sa, ike_header_t * ike,
 906                           u8 * payload, u32 rlen, u32 * out_len)
 907 {
 908   ikev2_main_per_thread_data_t *ptd = ikev2_get_per_thread_data ();
 909   int p = 0;
 910   u8 last_payload = 0, *hmac = 0, *plaintext = 0;
 911   ike_payload_header_t *ikep = 0;
 912   u16 plen = 0;
 913   u32 dlen = 0;
 914   ikev2_sa_transform_t *tr_integ;
 915   ikev2_sa_transform_t *tr_encr;
 916   tr_integ =
 917     ikev2_sa_get_td_for_type (sa->r_proposals, IKEV2_TRANSFORM_TYPE_INTEG);
 918   tr_encr =
 919     ikev2_sa_get_td_for_type (sa->r_proposals, IKEV2_TRANSFORM_TYPE_ENCR);
 920   int is_aead = tr_encr->encr_type == IKEV2_TRANSFORM_ENCR_TYPE_AES_GCM_16;
 921
 922   if (((!sa->sk_ar || !sa->sk_ai) && !is_aead) || (!sa->sk_ei || !sa->sk_er))
 923     return 0;
 924
 925   if (rlen <= sizeof (*ike))
 926     return 0;
 927
 928   int len = rlen - sizeof (*ike);
 929   while (p < len &&
 930          *payload != IKEV2_PAYLOAD_NONE && last_payload != IKEV2_PAYLOAD_SK)
 931     {
 932       ikep = (ike_payload_header_t *) & ike->payload[p];
 933       int current_length = len - p;
 934       if (!ikev2_check_payload_length (ikep, current_length, &plen))
 935         return 0;
 936
 937       if (*payload == IKEV2_PAYLOAD_SK)
 938         {
 939           last_payload = *payload;
 940         }
 941       else
 942         {
 943           ikev2_elog_uint (IKEV2_LOG_ERROR, "Unknown payload! type=%d",
 944                            *payload);
 945           if (ikep->flags & IKEV2_PAYLOAD_FLAG_CRITICAL)
 946             {
 947               sa->unsupported_cp = *payload;
 948               return 0;
 949             }
 950         }
 951
 952       *payload = ikep->nextpayload;
 953       p += plen;
 954     }
 955
 956   if (last_payload != IKEV2_PAYLOAD_SK)
 957     {
 958       ikev2_elog_error ("Last payload must be SK");
 959       return 0;
 960     }
 961
 962   if (is_aead)
 963     {
 964       if (plen < sizeof (*ikep) + IKEV2_GCM_ICV_SIZE)
 965         return 0;
 966
 967       plen -= sizeof (*ikep) + IKEV2_GCM_ICV_SIZE;
 968       u8 *aad = (u8 *) ike;
 969       u32 aad_len = ikep->payload - aad;
 970       u8 *tag = ikep->payload + plen;
 971
 972       int rc = ikev2_decrypt_aead_data (ptd, sa, tr_encr, ikep->payload,
 973                                         plen, aad, aad_len, tag, &dlen);
 974       if (rc)
 975         {
 976           *out_len = dlen;
 977           plaintext = ikep->payload + IKEV2_GCM_IV_SIZE;
 978         }
 979     }
 980   else
 981     {
 982       if (rlen < tr_integ->key_trunc)
 983         return 0;
 984
 985       hmac =
 986         ikev2_calc_integr (tr_integ, sa->is_initiator ? sa->sk_ar : sa->sk_ai,
 987                            (u8 *) ike, rlen - tr_integ->key_trunc);
 988
 989       if (plen < sizeof (*ikep) + tr_integ->key_trunc)
 990         return 0;
 991
 992       plen = plen - sizeof (*ikep) - tr_integ->key_trunc;
 993
 994       if (clib_memcmp (hmac, &ikep->payload[plen], tr_integ->key_trunc))
 995         {
 996           ikev2_elog_error ("message integrity check failed");
 997           vec_free (hmac);
 998           return 0;
 999         }
1000       vec_free (hmac);
1001
1002       int rc = ikev2_decrypt_data (ptd, sa, tr_encr, ikep->payload, plen,
1003                                    &dlen);
1004       if (rc)
1005         {
1006           *out_len = dlen;
1007           plaintext = ikep->payload + tr_encr->block_size;
1008         }
1009     }
1010
1011   return plaintext;
1012 }
1013
1014 static_always_inline int
1015 ikev2_is_id_equal (ikev2_id_t * i1, ikev2_id_t * i2)
1016 {
1017   if (i1->type != i2->type)
1018     return 0;
1019
1020   if (vec_len (i1->data) != vec_len (i2->data))
1021     return 0;
1022
1023   if (clib_memcmp (i1->data, i2->data, vec_len (i1->data)))
1024     return 0;
1025
1026   return 1;
1027 }
1028
1029 static void
1030 ikev2_initial_contact_cleanup (ikev2_sa_t * sa)
1031 {
1032   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
1033   ikev2_sa_t *tmp;
1034   u32 i, *delete = 0;
1035   ikev2_child_sa_t *c;
1036   u32 thread_index = vlib_get_thread_index ();
1037
1038   if (!sa->initial_contact)
1039     return;
1040
1041   /* find old IKE SAs with the same authenticated identity */
1042   /* *INDENT-OFF* */
1043   pool_foreach (tmp, km->per_thread_data[thread_index].sas, ({
1044         if (!ikev2_is_id_equal (&tmp->i_id, &sa->i_id)
1045             || !ikev2_is_id_equal(&tmp->r_id, &sa->r_id))
1046           continue;
1047
1048         if (sa->rspi != tmp->rspi)
1049           vec_add1(delete, tmp - km->per_thread_data[thread_index].sas);
1050   }));
1051   /* *INDENT-ON* */
1052
1053   for (i = 0; i < vec_len (delete); i++)
1054     {
1055       tmp =
1056         pool_elt_at_index (km->per_thread_data[thread_index].sas, delete[i]);
1057       vec_foreach (c,
1058                    tmp->childs) ikev2_delete_tunnel_interface (km->vnet_main,
1059                                                                tmp, c);
1060       ikev2_delete_sa (tmp);
1061     }
1062
1063   vec_free (delete);
1064   sa->initial_contact = 0;
1065 }
1066
1067 static int
1068 ikev2_parse_id_payload (const void *p, u16 rlen, ikev2_id_t * sa_id)
1069 {
1070   const ike_id_payload_header_t *id = p;
1071   u16 plen = clib_net_to_host_u16 (id->length);
1072   if (plen < sizeof (*id) || plen > rlen)
1073     return 0;
1074
1075   sa_id->type = id->id_type;
1076   vec_reset_length (sa_id->data);
1077   vec_add (sa_id->data, id->payload, plen - sizeof (*id));
1078
1079   return 1;
1080 }
1081
1082 static int
1083 ikev2_parse_auth_payload (const void *p, u32 rlen, ikev2_auth_t * a)
1084 {
1085   const ike_auth_payload_header_t *ah = p;
1086   u16 plen = clib_net_to_host_u16 (ah->length);
1087
1088   a->method = ah->auth_method;
1089   vec_reset_length (a->data);
1090   vec_add (a->data, ah->payload, plen - sizeof (*ah));
1091   return 1;
1092 }
1093
1094 static int
1095 ikev2_process_auth_req (vlib_main_t * vm, ikev2_sa_t * sa,
1096                         ike_header_t * ike, u32 len)
1097 {
1098   int p = 0;
1099   ikev2_child_sa_t *first_child_sa;
1100   u8 payload = ike->nextpayload;
1101   u8 *plaintext = 0;
1102   ike_payload_header_t *ikep;
1103   u16 plen;
1104   u32 dlen = 0;
1105
1106   ikev2_elog_exchange ("ispi %lx rspi %lx EXCHANGE_IKE_AUTH received "
1107                        "from ", clib_host_to_net_u64 (ike->ispi),
1108                        clib_host_to_net_u64 (ike->rspi),
1109                        sa->is_initiator ?
1110                        ip_addr_v4 (&sa->raddr).as_u32 :
1111                        ip_addr_v4 (&sa->iaddr).as_u32,
1112                        ip_addr_version (&sa->raddr) == AF_IP4);
1113
1114   ikev2_calc_keys (sa);
1115
1116   plaintext = ikev2_decrypt_sk_payload (sa, ike, &payload, len, &dlen);
1117
1118   if (!plaintext)
1119     {
1120       if (sa->unsupported_cp)
1121         {
1122           ikev2_set_state (sa, IKEV2_STATE_NOTIFY_AND_DELETE);
1123           return 0;
1124         }
1125       goto malformed;
1126     }
1127
1128   /* select or create 1st child SA */
1129   if (sa->is_initiator)
1130     {
1131       first_child_sa = &sa->childs[0];
1132     }
1133   else
1134     {
1135       ikev2_sa_free_all_child_sa (&sa->childs);
1136       vec_add2 (sa->childs, first_child_sa, 1);
1137     }
1138
1139
1140   /* process encrypted payload */
1141   while (p < dlen && payload != IKEV2_PAYLOAD_NONE)
1142     {
1143       ikep = (ike_payload_header_t *) & plaintext[p];
1144       int current_length = dlen - p;
1145       if (!ikev2_check_payload_length (ikep, current_length, &plen))
1146         goto malformed;
1147
1148       if (payload == IKEV2_PAYLOAD_SA)  /* 33 */
1149         {
1150           if (sa->is_initiator)
1151             {
1152               ikev2_sa_free_proposal_vector (&first_child_sa->r_proposals);
1153               first_child_sa->r_proposals = ikev2_parse_sa_payload (ikep,
1154                                                                     current_length);
1155             }
1156           else
1157             {
1158               ikev2_sa_free_proposal_vector (&first_child_sa->i_proposals);
1159               first_child_sa->i_proposals = ikev2_parse_sa_payload (ikep,
1160                                                                     current_length);
1161             }
1162         }
1163       else if (payload == IKEV2_PAYLOAD_IDI)    /* 35 */
1164         {
1165           if (!ikev2_parse_id_payload (ikep, current_length, &sa->i_id))
1166             goto malformed;
1167         }
1168       else if (payload == IKEV2_PAYLOAD_IDR)    /* 36 */
1169         {
1170           if (!ikev2_parse_id_payload (ikep, current_length, &sa->r_id))
1171             goto malformed;
1172         }
1173       else if (payload == IKEV2_PAYLOAD_AUTH)   /* 39 */
1174         {
1175           if (sa->is_initiator)
1176             {
1177               if (!ikev2_parse_auth_payload (ikep, current_length,
1178                                              &sa->r_auth))
1179                 goto malformed;
1180             }
1181           else
1182             {
1183               if (!ikev2_parse_auth_payload (ikep, current_length,
1184                                              &sa->i_auth))
1185                 goto malformed;
1186             }
1187         }
1188       else if (payload == IKEV2_PAYLOAD_NOTIFY) /* 41 */
1189         {
1190           ikev2_notify_t *n =
1191             ikev2_parse_notify_payload (ikep, current_length);
1192           if (n->msg_type == IKEV2_NOTIFY_MSG_INITIAL_CONTACT)
1193             {
1194               sa->initial_contact = 1;
1195             }
1196           vec_free (n);
1197         }
1198       else if (payload == IKEV2_PAYLOAD_VENDOR) /* 43 */
1199         {
1200           ikev2_parse_vendor_payload (ikep);
1201         }
1202       else if (payload == IKEV2_PAYLOAD_TSI)    /* 44 */
1203         {
1204           vec_free (first_child_sa->tsi);
1205           first_child_sa->tsi = ikev2_parse_ts_payload (ikep, current_length);
1206         }
1207       else if (payload == IKEV2_PAYLOAD_TSR)    /* 45 */
1208         {
1209           vec_free (first_child_sa->tsr);
1210           first_child_sa->tsr = ikev2_parse_ts_payload (ikep, current_length);
1211         }
1212       else
1213         {
1214           ikev2_elog_uint (IKEV2_LOG_ERROR, "Unknown payload! type=%d",
1215                            payload);
1216
1217           if (ikep->flags & IKEV2_PAYLOAD_FLAG_CRITICAL)
1218             {
1219               ikev2_set_state (sa, IKEV2_STATE_NOTIFY_AND_DELETE);
1220               sa->unsupported_cp = payload;
1221               return 0;
1222             }
1223         }
1224
1225       payload = ikep->nextpayload;
1226       p += plen;
1227     }
1228
1229   return 1;
1230
1231 malformed:
1232   ikev2_set_state (sa, IKEV2_STATE_DELETED);
1233   return 0;
1234 }
1235
1236 static int
1237 ikev2_process_informational_req (vlib_main_t * vm,
1238                                  ikev2_sa_t * sa, ike_header_t * ike, u32 len)
1239 {
1240   int p = 0;
1241   u8 payload = ike->nextpayload;
1242   u8 *plaintext = 0;
1243   ike_payload_header_t *ikep;
1244   u32 dlen = 0;
1245   ikev2_notify_t *n = 0;
1246
1247   sa->liveness_retries = 0;
1248   ikev2_elog_exchange ("ispi %lx rspi %lx INFORMATIONAL received "
1249                        "from ", clib_host_to_net_u64 (ike->ispi),
1250                        clib_host_to_net_u64 (ike->rspi),
1251                        ip_addr_v4 (&sa->iaddr).as_u32,
1252                        ip_addr_version (&sa->iaddr) == AF_IP4);
1253
1254   plaintext = ikev2_decrypt_sk_payload (sa, ike, &payload, len, &dlen);
1255
1256   if (!plaintext)
1257     return 0;
1258
1259   /* process encrypted payload */
1260   p = 0;
1261   while (p < dlen && payload != IKEV2_PAYLOAD_NONE)
1262     {
1263       u32 current_length = dlen - p;
1264       if (p + sizeof (*ikep) > dlen)
1265         return 0;
1266
1267       ikep = (ike_payload_header_t *) & plaintext[p];
1268       u16 plen = clib_net_to_host_u16 (ikep->length);
1269
1270       if (plen < sizeof (*ikep) || plen > current_length)
1271         return 0;
1272
1273       if (payload == IKEV2_PAYLOAD_NOTIFY)      /* 41 */
1274         {
1275           n = ikev2_parse_notify_payload (ikep, current_length);
1276           if (!n)
1277             return 0;
1278           if (n->msg_type == IKEV2_NOTIFY_MSG_AUTHENTICATION_FAILED)
1279             ikev2_set_state (sa, IKEV2_STATE_AUTH_FAILED);
1280           vec_free (n);
1281         }
1282       else if (payload == IKEV2_PAYLOAD_DELETE) /* 42 */
1283         {
1284           sa->del = ikev2_parse_delete_payload (ikep, current_length);
1285         }
1286       else if (payload == IKEV2_PAYLOAD_VENDOR) /* 43 */
1287         {
1288           ikev2_parse_vendor_payload (ikep);
1289         }
1290       else
1291         {
1292           ikev2_elog_uint (IKEV2_LOG_ERROR, "Unknown payload! type=%d",
1293                            payload);
1294           if (ikep->flags & IKEV2_PAYLOAD_FLAG_CRITICAL)
1295             {
1296               sa->unsupported_cp = payload;
1297               return 0;
1298             }
1299         }
1300       payload = ikep->nextpayload;
1301       p += plen;
1302     }
1303   return 1;
1304 }
1305
1306 static int
1307 ikev2_process_create_child_sa_req (vlib_main_t * vm,
1308                                    ikev2_sa_t * sa, ike_header_t * ike,
1309                                    u32 len)
1310 {
1311   int p = 0;
1312   u8 payload = ike->nextpayload;
1313   u8 *plaintext = 0;
1314   u8 rekeying = 0;
1315   u8 nonce[IKEV2_NONCE_SIZE];
1316
1317   ike_payload_header_t *ikep;
1318   ikev2_notify_t *n = 0;
1319   ikev2_ts_t *tsi = 0;
1320   ikev2_ts_t *tsr = 0;
1321   ikev2_sa_proposal_t *proposal = 0;
1322   ikev2_child_sa_t *child_sa;
1323   u32 dlen = 0;
1324   u16 plen;
1325
1326   ikev2_elog_exchange ("ispi %lx rspi %lx CREATE_CHILD_SA received "
1327                        "from ", clib_host_to_net_u64 (ike->ispi),
1328                        clib_host_to_net_u64 (ike->rspi),
1329                        ip_addr_v4 (&sa->raddr).as_u32,
1330                        ip_addr_version (&sa->raddr) == AF_IP4);
1331
1332   plaintext = ikev2_decrypt_sk_payload (sa, ike, &payload, len, &dlen);
1333
1334   if (!plaintext)
1335     goto cleanup_and_exit;
1336
1337   /* process encrypted payload */
1338   p = 0;
1339   while (payload != IKEV2_PAYLOAD_NONE)
1340     {
1341       ikep = (ike_payload_header_t *) & plaintext[p];
1342       int current_length = dlen - p;
1343       if (!ikev2_check_payload_length (ikep, current_length, &plen))
1344         goto cleanup_and_exit;
1345
1346       if (payload == IKEV2_PAYLOAD_SA)
1347         {
1348           proposal = ikev2_parse_sa_payload (ikep, current_length);
1349         }
1350       else if (payload == IKEV2_PAYLOAD_NOTIFY)
1351         {
1352           n = ikev2_parse_notify_payload (ikep, current_length);
1353           if (n->msg_type == IKEV2_NOTIFY_MSG_REKEY_SA)
1354             {
1355               rekeying = 1;
1356             }
1357         }
1358       else if (payload == IKEV2_PAYLOAD_DELETE)
1359         {
1360           sa->del = ikev2_parse_delete_payload (ikep, current_length);
1361         }
1362       else if (payload == IKEV2_PAYLOAD_VENDOR)
1363         {
1364           ikev2_parse_vendor_payload (ikep);
1365         }
1366       else if (payload == IKEV2_PAYLOAD_NONCE)
1367         {
1368           ikev2_parse_nonce_payload (ikep, current_length, nonce);
1369         }
1370       else if (payload == IKEV2_PAYLOAD_TSI)
1371         {
1372           tsi = ikev2_parse_ts_payload (ikep, current_length);
1373         }
1374       else if (payload == IKEV2_PAYLOAD_TSR)
1375         {
1376           tsr = ikev2_parse_ts_payload (ikep, current_length);
1377         }
1378       else
1379         {
1380           ikev2_elog_uint (IKEV2_LOG_ERROR, "Unknown payload! type=%d",
1381                            payload);
1382           if (ikep->flags & IKEV2_PAYLOAD_FLAG_CRITICAL)
1383             {
1384               sa->unsupported_cp = payload;
1385               goto cleanup_and_exit;
1386             }
1387         }
1388       payload = ikep->nextpayload;
1389       p += plen;
1390     }
1391
1392   if (sa->is_initiator && proposal->protocol_id == IKEV2_PROTOCOL_ESP)
1393     {
1394       ikev2_rekey_t *rekey = &sa->rekey[0];
1395       rekey->protocol_id = proposal->protocol_id;
1396       rekey->i_proposal =
1397         ikev2_select_proposal (proposal, IKEV2_PROTOCOL_ESP);
1398       rekey->i_proposal->spi = rekey->spi;
1399       rekey->r_proposal = proposal;
1400       rekey->tsi = tsi;
1401       rekey->tsr = tsr;
1402       /* update Nr */
1403       vec_reset_length (sa->r_nonce);
1404       vec_add (sa->r_nonce, nonce, IKEV2_NONCE_SIZE);
1405       child_sa = ikev2_sa_get_child (sa, rekey->ispi, IKEV2_PROTOCOL_ESP, 1);
1406       if (child_sa)
1407         {
1408           child_sa->rekey_retries = 0;
1409         }
1410     }
1411   else if (rekeying)
1412     {
1413       ikev2_rekey_t *rekey;
1414       child_sa = ikev2_sa_get_child (sa, n->spi, n->protocol_id, 1);
1415       if (!child_sa)
1416         {
1417           ikev2_elog_uint (IKEV2_LOG_ERROR, "child SA spi %lx not found",
1418                            n->spi);
1419           goto cleanup_and_exit;
1420         }
1421       vec_add2 (sa->rekey, rekey, 1);
1422       rekey->protocol_id = n->protocol_id;
1423       rekey->spi = n->spi;
1424       rekey->i_proposal = proposal;
1425       rekey->r_proposal =
1426         ikev2_select_proposal (proposal, IKEV2_PROTOCOL_ESP);
1427       rekey->tsi = tsi;
1428       rekey->tsr = tsr;
1429       /* update Ni */
1430       vec_free (sa->i_nonce);
1431       vec_add (sa->i_nonce, nonce, IKEV2_NONCE_SIZE);
1432       /* generate new Nr */
1433       vec_validate (sa->r_nonce, IKEV2_NONCE_SIZE - 1);
1434       RAND_bytes ((u8 *) sa->r_nonce, IKEV2_NONCE_SIZE);
1435       vec_free (n);
1436     }
1437   return 1;
1438
1439 cleanup_and_exit:
1440   vec_free (n);
1441   return 0;
1442 }
1443
1444 static u8 *
1445 ikev2_sa_generate_authmsg (ikev2_sa_t * sa, int is_responder)
1446 {
1447   u8 *authmsg = 0;
1448   u8 *data;
1449   u8 *nonce;
1450   ikev2_id_t *id;
1451   u8 *key;
1452   u8 *packet_data;
1453   ikev2_sa_transform_t *tr_prf;
1454
1455   tr_prf =
1456     ikev2_sa_get_td_for_type (sa->r_proposals, IKEV2_TRANSFORM_TYPE_PRF);
1457
1458   if (is_responder)
1459     {
1460       id = &sa->r_id;
1461       key = sa->sk_pr;
1462       nonce = sa->i_nonce;
1463       packet_data = sa->last_sa_init_res_packet_data;
1464     }
1465   else
1466     {
1467       id = &sa->i_id;
1468       key = sa->sk_pi;
1469       nonce = sa->r_nonce;
1470       packet_data = sa->last_sa_init_req_packet_data;
1471     }
1472
1473   data = vec_new (u8, 4);
1474   data[0] = id->type;
1475   vec_append (data, id->data);
1476
1477   u8 *id_hash = ikev2_calc_prf (tr_prf, key, data);
1478   vec_append (authmsg, packet_data);
1479   vec_append (authmsg, nonce);
1480   vec_append (authmsg, id_hash);
1481   vec_free (id_hash);
1482   vec_free (data);
1483
1484   return authmsg;
1485 }
1486
1487 static int
1488 ikev2_ts_cmp (ikev2_ts_t * ts1, ikev2_ts_t * ts2)
1489 {
1490   if (ts1->ts_type == ts2->ts_type && ts1->protocol_id == ts2->protocol_id &&
1491       ts1->start_port == ts2->start_port && ts1->end_port == ts2->end_port &&
1492       !ip_address_cmp (&ts1->start_addr, &ts2->start_addr) &&
1493       !ip_address_cmp (&ts1->end_addr, &ts2->end_addr))
1494     return 1;
1495
1496   return 0;
1497 }
1498
1499 static void
1500 ikev2_sa_match_ts (ikev2_sa_t * sa)
1501 {
1502   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
1503   ikev2_profile_t *p;
1504   ikev2_ts_t *ts, *p_tsi, *p_tsr, *tsi = 0, *tsr = 0;
1505   ikev2_id_t *id_rem, *id_loc;
1506
1507   /* *INDENT-OFF* */
1508   pool_foreach (p, km->profiles, ({
1509
1510     if (sa->is_initiator)
1511       {
1512         p_tsi = &p->loc_ts;
1513         p_tsr = &p->rem_ts;
1514         id_rem = &sa->r_id;
1515         id_loc = &sa->i_id;
1516       }
1517     else
1518       {
1519         p_tsi = &p->rem_ts;
1520         p_tsr = &p->loc_ts;
1521         id_rem = &sa->i_id;
1522         id_loc = &sa->r_id;
1523       }
1524
1525     /* check id */
1526     if (!ikev2_is_id_equal (&p->rem_id, id_rem)
1527           || !ikev2_is_id_equal (&p->loc_id, id_loc))
1528       continue;
1529
1530     sa->profile_index = p - km->profiles;
1531
1532     vec_foreach(ts, sa->childs[0].tsi)
1533       {
1534         if (ikev2_ts_cmp(p_tsi, ts))
1535           {
1536             vec_add1 (tsi, ts[0]);
1537             break;
1538           }
1539       }
1540
1541     vec_foreach(ts, sa->childs[0].tsr)
1542       {
1543         if (ikev2_ts_cmp(p_tsr, ts))
1544           {
1545             vec_add1 (tsr, ts[0]);
1546             break;
1547           }
1548       }
1549
1550     break;
1551   }));
1552   /* *INDENT-ON* */
1553
1554   if (tsi && tsr)
1555     {
1556       vec_free (sa->childs[0].tsi);
1557       vec_free (sa->childs[0].tsr);
1558       sa->childs[0].tsi = tsi;
1559       sa->childs[0].tsr = tsr;
1560     }
1561   else
1562     {
1563       vec_free (tsi);
1564       vec_free (tsr);
1565       ikev2_set_state (sa, IKEV2_STATE_TS_UNACCEPTABLE);
1566     }
1567 }
1568
1569 static void
1570 ikev2_sa_auth (ikev2_sa_t * sa)
1571 {
1572   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
1573   ikev2_profile_t *p, *sel_p = 0;
1574   u8 *authmsg, *key_pad, *psk = 0, *auth = 0;
1575   ikev2_sa_transform_t *tr_prf;
1576
1577   tr_prf =
1578     ikev2_sa_get_td_for_type (sa->r_proposals, IKEV2_TRANSFORM_TYPE_PRF);
1579
1580   /* only shared key and rsa signature */
1581   if (!(sa->i_auth.method == IKEV2_AUTH_METHOD_SHARED_KEY_MIC ||
1582         sa->i_auth.method == IKEV2_AUTH_METHOD_RSA_SIG))
1583     {
1584       ikev2_elog_uint (IKEV2_LOG_ERROR,
1585                        "unsupported authentication method %u",
1586                        sa->i_auth.method);
1587       ikev2_set_state (sa, IKEV2_STATE_AUTH_FAILED);
1588       return;
1589     }
1590
1591   key_pad = format (0, "%s", IKEV2_KEY_PAD);
1592   authmsg = ikev2_sa_generate_authmsg (sa, sa->is_initiator);
1593
1594   ikev2_id_t *id_rem, *id_loc;
1595   ikev2_auth_t *sa_auth;
1596
1597   if (sa->is_initiator)
1598     {
1599       id_rem = &sa->r_id;
1600       id_loc = &sa->i_id;
1601       sa_auth = &sa->r_auth;
1602     }
1603   else
1604     {
1605       id_rem = &sa->i_id;
1606       id_loc = &sa->r_id;
1607       sa_auth = &sa->i_auth;
1608     }
1609
1610   /* *INDENT-OFF* */
1611   pool_foreach (p, km->profiles, ({
1612
1613     /* check id */
1614     if (!ikev2_is_id_equal (&p->rem_id, id_rem)
1615           || !ikev2_is_id_equal (&p->loc_id, id_loc))
1616       continue;
1617
1618     if (sa_auth->method == IKEV2_AUTH_METHOD_SHARED_KEY_MIC)
1619       {
1620         if (!p->auth.data ||
1621              p->auth.method != IKEV2_AUTH_METHOD_SHARED_KEY_MIC)
1622           continue;
1623
1624         psk = ikev2_calc_prf(tr_prf, p->auth.data, key_pad);
1625         auth = ikev2_calc_prf(tr_prf, psk, authmsg);
1626
1627         if (!clib_memcmp(auth, sa_auth->data, vec_len(sa_auth->data)))
1628           {
1629             ikev2_set_state(sa, IKEV2_STATE_AUTHENTICATED);
1630             vec_free(auth);
1631             sel_p = p;
1632             break;
1633           }
1634
1635       }
1636     else if (sa_auth->method == IKEV2_AUTH_METHOD_RSA_SIG)
1637       {
1638         if (p->auth.method != IKEV2_AUTH_METHOD_RSA_SIG)
1639           continue;
1640
1641         if (ikev2_verify_sign(p->auth.key, sa_auth->data, authmsg) == 1)
1642           {
1643             ikev2_set_state(sa, IKEV2_STATE_AUTHENTICATED);
1644             sel_p = p;
1645             break;
1646           }
1647       }
1648
1649     vec_free(auth);
1650     vec_free(psk);
1651   }));
1652   /* *INDENT-ON* */
1653
1654   if (sel_p)
1655     {
1656       sa->udp_encap = sel_p->udp_encap;
1657       sa->ipsec_over_udp_port = sel_p->ipsec_over_udp_port;
1658     }
1659   vec_free (authmsg);
1660
1661   if (sa->state == IKEV2_STATE_AUTHENTICATED)
1662     {
1663       if (!sa->is_initiator)
1664         {
1665           vec_free (sa->r_id.data);
1666           sa->r_id.data = vec_dup (sel_p->loc_id.data);
1667           sa->r_id.type = sel_p->loc_id.type;
1668           sa->i_id.data = vec_dup (sel_p->rem_id.data);
1669           sa->i_id.type = sel_p->rem_id.type;
1670
1671           /* generate our auth data */
1672           authmsg = ikev2_sa_generate_authmsg (sa, 1);
1673           if (sel_p->auth.method == IKEV2_AUTH_METHOD_SHARED_KEY_MIC)
1674             {
1675               sa->r_auth.data = ikev2_calc_prf (tr_prf, psk, authmsg);
1676               sa->r_auth.method = IKEV2_AUTH_METHOD_SHARED_KEY_MIC;
1677             }
1678           else if (sel_p->auth.method == IKEV2_AUTH_METHOD_RSA_SIG)
1679             {
1680               sa->r_auth.data = ikev2_calc_sign (km->pkey, authmsg);
1681               sa->r_auth.method = IKEV2_AUTH_METHOD_RSA_SIG;
1682             }
1683           vec_free (authmsg);
1684
1685           /* select transforms for 1st child sa */
1686           ikev2_sa_free_proposal_vector (&sa->childs[0].r_proposals);
1687           sa->childs[0].r_proposals =
1688             ikev2_select_proposal (sa->childs[0].i_proposals,
1689                                    IKEV2_PROTOCOL_ESP);
1690
1691           if (~0 != sel_p->tun_itf)
1692             {
1693               sa->is_tun_itf_set = 1;
1694               sa->tun_itf = sel_p->tun_itf;
1695             }
1696         }
1697     }
1698   else
1699     {
1700       ikev2_elog_uint (IKEV2_LOG_ERROR, "authentication failed, no matching "
1701                        "profile found! ispi %lx", sa->ispi);
1702       ikev2_set_state (sa, IKEV2_STATE_AUTH_FAILED);
1703     }
1704   vec_free (psk);
1705   vec_free (key_pad);
1706 }
1707
1708
1709 static void
1710 ikev2_sa_auth_init (ikev2_sa_t * sa)
1711 {
1712   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
1713   u8 *authmsg, *key_pad, *psk = 0;
1714   ikev2_sa_transform_t *tr_prf;
1715
1716   tr_prf =
1717     ikev2_sa_get_td_for_type (sa->r_proposals, IKEV2_TRANSFORM_TYPE_PRF);
1718
1719   /* only shared key and rsa signature */
1720   if (!(sa->i_auth.method == IKEV2_AUTH_METHOD_SHARED_KEY_MIC ||
1721         sa->i_auth.method == IKEV2_AUTH_METHOD_RSA_SIG))
1722     {
1723       ikev2_elog_uint (IKEV2_LOG_ERROR,
1724                        "unsupported authentication method %u",
1725                        sa->i_auth.method);
1726       ikev2_set_state (sa, IKEV2_STATE_AUTH_FAILED);
1727       return;
1728     }
1729
1730   key_pad = format (0, "%s", IKEV2_KEY_PAD);
1731   authmsg = ikev2_sa_generate_authmsg (sa, 0);
1732   psk = ikev2_calc_prf (tr_prf, sa->i_auth.data, key_pad);
1733
1734   if (sa->i_auth.method == IKEV2_AUTH_METHOD_SHARED_KEY_MIC)
1735     {
1736       sa->i_auth.data = ikev2_calc_prf (tr_prf, psk, authmsg);
1737       sa->i_auth.method = IKEV2_AUTH_METHOD_SHARED_KEY_MIC;
1738     }
1739   else if (sa->i_auth.method == IKEV2_AUTH_METHOD_RSA_SIG)
1740     {
1741       sa->i_auth.data = ikev2_calc_sign (km->pkey, authmsg);
1742       sa->i_auth.method = IKEV2_AUTH_METHOD_RSA_SIG;
1743     }
1744
1745   vec_free (psk);
1746   vec_free (key_pad);
1747   vec_free (authmsg);
1748 }
1749
1750 static u32
1751 ikev2_mk_local_sa_id (u32 sai, u32 ci, u32 ti)
1752 {
1753   return (0x80000000 | (ti << 24) | (sai << 12) | ci);
1754 }
1755
1756 static u32
1757 ikev2_mk_remote_sa_id (u32 sai, u32 ci, u32 ti)
1758 {
1759   return (0xc0000000 | (ti << 24) | (sai << 12) | ci);
1760 }
1761
1762 typedef struct
1763 {
1764   u32 sw_if_index;
1765   u32 salt_local;
1766   u32 salt_remote;
1767   u32 local_sa_id;
1768   u32 remote_sa_id;
1769   ipsec_sa_flags_t flags;
1770   u32 local_spi;
1771   u32 remote_spi;
1772   ipsec_crypto_alg_t encr_type;
1773   ipsec_integ_alg_t integ_type;
1774   ip46_address_t local_ip;
1775   ip46_address_t remote_ip;
1776   ipsec_key_t loc_ckey, rem_ckey, loc_ikey, rem_ikey;
1777   u8 is_rekey;
1778   u32 old_remote_sa_id;
1779   u16 ipsec_over_udp_port;
1780   u16 src_port;
1781   u16 dst_port;
1782 } ikev2_add_ipsec_tunnel_args_t;
1783
1784 static void
1785 ikev2_add_tunnel_from_main (ikev2_add_ipsec_tunnel_args_t * a)
1786 {
1787   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
1788   u32 sw_if_index;
1789   int rv = 0;
1790   ip46_address_t zero_addr = ip46_address_initializer;
1791
1792   if (~0 == a->sw_if_index)
1793     {
1794       /* no tunnel associated with the SA/profile - create a new one */
1795       rv = ipip_add_tunnel (IPIP_TRANSPORT_IP4, ~0,
1796                             &a->local_ip, &a->remote_ip, 0,
1797                             TUNNEL_ENCAP_DECAP_FLAG_NONE, IP_DSCP_CS0,
1798                             TUNNEL_MODE_P2P, &sw_if_index);
1799
1800       if (rv == VNET_API_ERROR_IF_ALREADY_EXISTS)
1801         {
1802           if (hash_get (km->sw_if_indices, sw_if_index))
1803             /* interface is managed by IKE; proceed with updating SAs */
1804             rv = 0;
1805         }
1806       hash_set1 (km->sw_if_indices, sw_if_index);
1807     }
1808   else
1809     {
1810       sw_if_index = a->sw_if_index;
1811       vnet_sw_interface_admin_up (vnet_get_main (), sw_if_index);
1812     }
1813
1814   if (rv)
1815     {
1816       ikev2_elog_uint (IKEV2_LOG_ERROR,
1817                        "installing ipip tunnel failed! local spi: %x",
1818                        a->local_spi);
1819       return;
1820     }
1821
1822   u32 *sas_in = NULL;
1823   vec_add1 (sas_in, a->remote_sa_id);
1824   if (a->is_rekey)
1825     {
1826       ipsec_tun_protect_del (sw_if_index, NULL);
1827
1828       /* replace local SA immediately */
1829       ipsec_sa_unlock_id (a->local_sa_id);
1830
1831       /* keep the old sa */
1832       vec_add1 (sas_in, a->old_remote_sa_id);
1833     }
1834
1835   rv |= ipsec_sa_add_and_lock (a->local_sa_id,
1836                                a->local_spi,
1837                                IPSEC_PROTOCOL_ESP, a->encr_type,
1838                                &a->loc_ckey, a->integ_type, &a->loc_ikey,
1839                                a->flags, 0, a->salt_local, &zero_addr,
1840                                &zero_addr, NULL, a->src_port, a->dst_port);
1841   rv |= ipsec_sa_add_and_lock (a->remote_sa_id, a->remote_spi,
1842                                IPSEC_PROTOCOL_ESP, a->encr_type, &a->rem_ckey,
1843                                a->integ_type, &a->rem_ikey,
1844                                (a->flags | IPSEC_SA_FLAG_IS_INBOUND), 0,
1845                                a->salt_remote, &zero_addr,
1846                                &zero_addr, NULL, a->ipsec_over_udp_port,
1847                                a->ipsec_over_udp_port);
1848
1849   rv |= ipsec_tun_protect_update (sw_if_index, NULL, a->local_sa_id, sas_in);
1850 }
1851
1852 static int
1853 ikev2_create_tunnel_interface (vlib_main_t * vm,
1854                                ikev2_sa_t * sa,
1855                                ikev2_child_sa_t * child, u32 sa_index,
1856                                u32 child_index, u8 is_rekey)
1857 {
1858   u32 thread_index = vlib_get_thread_index ();
1859   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
1860   ipsec_crypto_alg_t encr_type;
1861   ipsec_integ_alg_t integ_type;
1862   ikev2_profile_t *p = 0;
1863   ikev2_sa_transform_t *tr;
1864   ikev2_sa_proposal_t *proposals;
1865   u8 is_aead = 0;
1866   ikev2_add_ipsec_tunnel_args_t a;
1867
1868   clib_memset (&a, 0, sizeof (a));
1869
1870   if (!child->r_proposals)
1871     {
1872       ikev2_set_state (sa, IKEV2_STATE_NO_PROPOSAL_CHOSEN);
1873       return 1;
1874     }
1875
1876   if (sa->is_initiator)
1877     {
1878       ip_address_to_46 (&sa->iaddr, &a.local_ip);
1879       ip_address_to_46 (&sa->raddr, &a.remote_ip);
1880       proposals = child->r_proposals;
1881       a.local_spi = child->r_proposals[0].spi;
1882       a.remote_spi = child->i_proposals[0].spi;
1883     }
1884   else
1885     {
1886       ip_address_to_46 (&sa->raddr, &a.local_ip);
1887       ip_address_to_46 (&sa->iaddr, &a.remote_ip);
1888       proposals = child->i_proposals;
1889       a.local_spi = child->i_proposals[0].spi;
1890       a.remote_spi = child->r_proposals[0].spi;
1891     }
1892
1893   a.flags = IPSEC_SA_FLAG_USE_ANTI_REPLAY;
1894   if (sa->udp_encap)
1895     {
1896       a.flags |= IPSEC_SA_FLAG_IS_TUNNEL;
1897       a.flags |= IPSEC_SA_FLAG_UDP_ENCAP;
1898     }
1899   if (sa->natt)
1900     a.flags |= IPSEC_SA_FLAG_UDP_ENCAP;
1901   a.is_rekey = is_rekey;
1902
1903   tr = ikev2_sa_get_td_for_type (proposals, IKEV2_TRANSFORM_TYPE_ESN);
1904   if (tr && tr->esn_type)
1905     a.flags |= IPSEC_SA_FLAG_USE_ESN;
1906
1907   tr = ikev2_sa_get_td_for_type (proposals, IKEV2_TRANSFORM_TYPE_ENCR);
1908   if (tr)
1909     {
1910       if (tr->encr_type == IKEV2_TRANSFORM_ENCR_TYPE_AES_CBC && tr->key_len)
1911         {
1912           switch (tr->key_len)
1913             {
1914             case 16:
1915               encr_type = IPSEC_CRYPTO_ALG_AES_CBC_128;
1916               break;
1917             case 24:
1918               encr_type = IPSEC_CRYPTO_ALG_AES_CBC_192;
1919               break;
1920             case 32:
1921               encr_type = IPSEC_CRYPTO_ALG_AES_CBC_256;
1922               break;
1923             default:
1924               ikev2_set_state (sa, IKEV2_STATE_NO_PROPOSAL_CHOSEN);
1925               return 1;
1926               break;
1927             }
1928         }
1929       else if (tr->encr_type == IKEV2_TRANSFORM_ENCR_TYPE_AES_GCM_16
1930                && tr->key_len)
1931         {
1932           switch (tr->key_len)
1933             {
1934             case 16:
1935               encr_type = IPSEC_CRYPTO_ALG_AES_GCM_128;
1936               break;
1937             case 24:
1938               encr_type = IPSEC_CRYPTO_ALG_AES_GCM_192;
1939               break;
1940             case 32:
1941               encr_type = IPSEC_CRYPTO_ALG_AES_GCM_256;
1942               break;
1943             default:
1944               ikev2_set_state (sa, IKEV2_STATE_NO_PROPOSAL_CHOSEN);
1945               return 1;
1946               break;
1947             }
1948           is_aead = 1;
1949         }
1950       else
1951         {
1952           ikev2_set_state (sa, IKEV2_STATE_NO_PROPOSAL_CHOSEN);
1953           return 1;
1954         }
1955     }
1956   else
1957     {
1958       ikev2_set_state (sa, IKEV2_STATE_NO_PROPOSAL_CHOSEN);
1959       return 1;
1960     }
1961   a.encr_type = encr_type;
1962
1963   if (!is_aead)
1964     {
1965       tr = ikev2_sa_get_td_for_type (proposals, IKEV2_TRANSFORM_TYPE_INTEG);
1966       if (tr)
1967         {
1968           switch (tr->integ_type)
1969             {
1970             case IKEV2_TRANSFORM_INTEG_TYPE_AUTH_HMAC_SHA2_256_128:
1971               integ_type = IPSEC_INTEG_ALG_SHA_256_128;
1972               break;
1973             case IKEV2_TRANSFORM_INTEG_TYPE_AUTH_HMAC_SHA2_384_192:
1974               integ_type = IPSEC_INTEG_ALG_SHA_384_192;
1975               break;
1976             case IKEV2_TRANSFORM_INTEG_TYPE_AUTH_HMAC_SHA2_512_256:
1977               integ_type = IPSEC_INTEG_ALG_SHA_512_256;
1978               break;
1979             case IKEV2_TRANSFORM_INTEG_TYPE_AUTH_HMAC_SHA1_96:
1980               integ_type = IPSEC_INTEG_ALG_SHA1_96;
1981               break;
1982             default:
1983               ikev2_set_state (sa, IKEV2_STATE_NO_PROPOSAL_CHOSEN);
1984               return 1;
1985             }
1986         }
1987       else
1988         {
1989           ikev2_set_state (sa, IKEV2_STATE_NO_PROPOSAL_CHOSEN);
1990           return 1;
1991         }
1992     }
1993   else
1994     {
1995       integ_type = IPSEC_INTEG_ALG_NONE;
1996     }
1997
1998   a.integ_type = integ_type;
1999   ikev2_calc_child_keys (sa, child);
2000
2001   if (sa->is_initiator)
2002     {
2003       ipsec_mk_key (&a.loc_ikey, child->sk_ai, vec_len (child->sk_ai));
2004       ipsec_mk_key (&a.rem_ikey, child->sk_ar, vec_len (child->sk_ar));
2005       ipsec_mk_key (&a.loc_ckey, child->sk_ei, vec_len (child->sk_ei));
2006       ipsec_mk_key (&a.rem_ckey, child->sk_er, vec_len (child->sk_er));
2007       if (is_aead)
2008         {
2009           a.salt_remote = child->salt_er;
2010           a.salt_local = child->salt_ei;
2011         }
2012       a.dst_port = a.src_port = sa->ipsec_over_udp_port;
2013     }
2014   else
2015     {
2016       ipsec_mk_key (&a.loc_ikey, child->sk_ar, vec_len (child->sk_ar));
2017       ipsec_mk_key (&a.rem_ikey, child->sk_ai, vec_len (child->sk_ai));
2018       ipsec_mk_key (&a.loc_ckey, child->sk_er, vec_len (child->sk_er));
2019       ipsec_mk_key (&a.rem_ckey, child->sk_ei, vec_len (child->sk_ei));
2020       if (is_aead)
2021         {
2022           a.salt_remote = child->salt_ei;
2023           a.salt_local = child->salt_er;
2024         }
2025       a.dst_port = sa->natt ? sa->dst_port : sa->ipsec_over_udp_port;
2026       a.src_port = sa->ipsec_over_udp_port;
2027     }
2028
2029   if (sa->is_initiator && sa->profile_index != ~0)
2030     p = pool_elt_at_index (km->profiles, sa->profile_index);
2031
2032   if (p && p->lifetime)
2033     {
2034       child->time_to_expiration = vlib_time_now (vm) + p->lifetime;
2035       if (p->lifetime_jitter)
2036         {
2037           // This is not much better than rand(3), which Coverity warns
2038           // is unsuitable for security applications; random_u32 is
2039           // however fast. If this perturbance to the expiration time
2040           // needs to use a better RNG then we may need to use something
2041           // like /dev/urandom which has significant overhead.
2042           u32 rnd = (u32) (vlib_time_now (vm) * 1e6);
2043           rnd = random_u32 (&rnd);
2044
2045           child->time_to_expiration += 1 + (rnd % p->lifetime_jitter);
2046         }
2047     }
2048
2049   if (thread_index & 0xffffffc0)
2050     ikev2_elog_error ("error: thread index exceeds max range 0x3f!");
2051
2052   if (child_index & 0xfffff000 || sa_index & 0xfffff000)
2053     ikev2_elog_error ("error: sa/child index exceeds max range 0xfff!");
2054
2055   child->local_sa_id =
2056     a.local_sa_id =
2057     ikev2_mk_local_sa_id (sa_index, child_index, thread_index);
2058
2059   u32 remote_sa_id = ikev2_mk_remote_sa_id (sa_index, child_index,
2060                                             thread_index);
2061
2062   if (is_rekey)
2063     {
2064       /* create a new remote SA ID to keep the old SA for a bit longer
2065        * so the peer has some time to swap their SAs */
2066
2067       /* use most significat bit of child index part in id */
2068       u32 mask = 0x800;
2069       if (sa->current_remote_id_mask)
2070         {
2071           sa->old_remote_id = a.old_remote_sa_id = remote_sa_id | mask;
2072           sa->current_remote_id_mask = 0;
2073         }
2074       else
2075         {
2076           sa->old_remote_id = a.old_remote_sa_id = remote_sa_id;
2077           sa->current_remote_id_mask = mask;
2078           remote_sa_id |= mask;
2079         }
2080       sa->old_id_expiration = 3.0;
2081       sa->old_remote_id_present = 1;
2082     }
2083
2084   child->remote_sa_id = a.remote_sa_id = remote_sa_id;
2085
2086   a.sw_if_index = (sa->is_tun_itf_set ? sa->tun_itf : ~0);
2087   a.ipsec_over_udp_port = sa->ipsec_over_udp_port;
2088
2089   vl_api_rpc_call_main_thread (ikev2_add_tunnel_from_main,
2090                                (u8 *) & a, sizeof (a));
2091   return 0;
2092 }
2093
2094 typedef struct
2095 {
2096   ip46_address_t local_ip;
2097   ip46_address_t remote_ip;
2098   u32 remote_sa_id;
2099   u32 local_sa_id;
2100   u32 sw_if_index;
2101 } ikev2_del_ipsec_tunnel_args_t;
2102
2103 static_always_inline u32
2104 ikev2_flip_alternate_sa_bit (u32 id)
2105 {
2106   u32 mask = 0x800;
2107   if (mask & id)
2108     return id & ~mask;
2109   return id | mask;
2110 }
2111
2112 static void
2113 ikev2_del_tunnel_from_main (ikev2_del_ipsec_tunnel_args_t * a)
2114 {
2115   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
2116   ipip_tunnel_t *ipip = NULL;
2117   u32 sw_if_index;
2118
2119   if (~0 == a->sw_if_index)
2120     {
2121     /* *INDENT-OFF* */
2122     ipip_tunnel_key_t key = {
2123       .src = a->local_ip,
2124       .dst = a->remote_ip,
2125       .transport = IPIP_TRANSPORT_IP4,
2126       .fib_index = 0,
2127     };
2128     /* *INDENT-ON* */
2129
2130       ipip = ipip_tunnel_db_find (&key);
2131
2132       if (ipip)
2133         {
2134           sw_if_index = ipip->sw_if_index;
2135           hash_unset (km->sw_if_indices, ipip->sw_if_index);
2136         }
2137       else
2138         sw_if_index = ~0;
2139     }
2140   else
2141     {
2142       sw_if_index = a->sw_if_index;
2143       vnet_sw_interface_admin_down (vnet_get_main (), sw_if_index);
2144     }
2145
2146   if (~0 != sw_if_index)
2147     ipsec_tun_protect_del (sw_if_index, NULL);
2148
2149   ipsec_sa_unlock_id (a->remote_sa_id);
2150   ipsec_sa_unlock_id (a->local_sa_id);
2151   ipsec_sa_unlock_id (ikev2_flip_alternate_sa_bit (a->remote_sa_id));
2152
2153   if (ipip)
2154     ipip_del_tunnel (ipip->sw_if_index);
2155 }
2156
2157 static int
2158 ikev2_delete_tunnel_interface (vnet_main_t * vnm, ikev2_sa_t * sa,
2159                                ikev2_child_sa_t * child)
2160 {
2161   ikev2_del_ipsec_tunnel_args_t a;
2162
2163   clib_memset (&a, 0, sizeof (a));
2164
2165   if (sa->is_initiator)
2166     {
2167       ip_address_to_46 (&sa->iaddr, &a.local_ip);
2168       ip_address_to_46 (&sa->raddr, &a.remote_ip);
2169     }
2170   else
2171     {
2172       ip_address_to_46 (&sa->raddr, &a.local_ip);
2173       ip_address_to_46 (&sa->iaddr, &a.remote_ip);
2174     }
2175
2176   a.remote_sa_id = child->remote_sa_id;
2177   a.local_sa_id = child->local_sa_id;
2178   a.sw_if_index = (sa->is_tun_itf_set ? sa->tun_itf : ~0);
2179
2180   vl_api_rpc_call_main_thread (ikev2_del_tunnel_from_main, (u8 *) & a,
2181                                sizeof (a));
2182   return 0;
2183 }
2184
2185 static u32
2186 ikev2_generate_message (vlib_buffer_t * b, ikev2_sa_t * sa,
2187                         ike_header_t * ike, void *user, udp_header_t * udp)
2188 {
2189   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
2190   u16 buffer_data_size = vlib_buffer_get_default_data_size (km->vlib_main);
2191   v8 *integ = 0;
2192   ike_payload_header_t *ph;
2193   u16 plen;
2194   u32 tlen = 0;
2195
2196   ikev2_sa_transform_t *tr_encr, *tr_integ;
2197   tr_encr =
2198     ikev2_sa_get_td_for_type (sa->r_proposals, IKEV2_TRANSFORM_TYPE_ENCR);
2199   tr_integ =
2200     ikev2_sa_get_td_for_type (sa->r_proposals, IKEV2_TRANSFORM_TYPE_INTEG);
2201
2202   ikev2_payload_chain_t *chain = 0;
2203   ikev2_payload_new_chain (chain);
2204
2205   if (ike->exchange == IKEV2_EXCHANGE_SA_INIT)
2206     {
2207       if (sa->r_proposals == 0)
2208         {
2209           ikev2_payload_add_notify (chain,
2210                                     IKEV2_NOTIFY_MSG_NO_PROPOSAL_CHOSEN, 0);
2211           ikev2_set_state (sa, IKEV2_STATE_NOTIFY_AND_DELETE);
2212         }
2213       else if (sa->dh_group == IKEV2_TRANSFORM_DH_TYPE_NONE)
2214         {
2215           u8 *data = vec_new (u8, 2);
2216           ikev2_sa_transform_t *tr_dh;
2217           tr_dh =
2218             ikev2_sa_get_td_for_type (sa->r_proposals,
2219                                       IKEV2_TRANSFORM_TYPE_DH);
2220           ASSERT (tr_dh && tr_dh->dh_type);
2221
2222           data[0] = (tr_dh->dh_type >> 8) & 0xff;
2223           data[1] = (tr_dh->dh_type) & 0xff;
2224
2225           ikev2_payload_add_notify (chain,
2226                                     IKEV2_NOTIFY_MSG_INVALID_KE_PAYLOAD,
2227                                     data);
2228           vec_free (data);
2229           ikev2_set_state (sa, IKEV2_STATE_NOTIFY_AND_DELETE);
2230         }
2231       else if (sa->state == IKEV2_STATE_NOTIFY_AND_DELETE)
2232         {
2233           u8 *data = vec_new (u8, 1);
2234
2235           data[0] = sa->unsupported_cp;
2236           ikev2_payload_add_notify (chain,
2237                                     IKEV2_NOTIFY_MSG_UNSUPPORTED_CRITICAL_PAYLOAD,
2238                                     data);
2239           vec_free (data);
2240         }
2241       else
2242         {
2243           ASSERT (udp);
2244
2245           ike->rspi = clib_host_to_net_u64 (sa->rspi);
2246           ikev2_payload_add_sa (chain, sa->r_proposals);
2247           ikev2_payload_add_ke (chain, sa->dh_group, sa->r_dh_data);
2248           ikev2_payload_add_nonce (chain, sa->r_nonce);
2249
2250           u8 *nat_detection_sha1 =
2251             ikev2_compute_nat_sha1 (clib_host_to_net_u64 (sa->ispi),
2252                                     clib_host_to_net_u64 (sa->rspi),
2253                                     &sa->raddr, udp->dst_port);
2254           ikev2_payload_add_notify (chain,
2255                                     IKEV2_NOTIFY_MSG_NAT_DETECTION_SOURCE_IP,
2256                                     nat_detection_sha1);
2257           vec_free (nat_detection_sha1);
2258           nat_detection_sha1 =
2259             ikev2_compute_nat_sha1 (clib_host_to_net_u64 (sa->ispi),
2260                                     clib_host_to_net_u64 (sa->rspi),
2261                                     &sa->iaddr, udp->src_port);
2262           ikev2_payload_add_notify (chain,
2263                                     IKEV2_NOTIFY_MSG_NAT_DETECTION_DESTINATION_IP,
2264                                     nat_detection_sha1);
2265           vec_free (nat_detection_sha1);
2266         }
2267     }
2268   else if (ike->exchange == IKEV2_EXCHANGE_IKE_AUTH)
2269     {
2270       if (sa->state == IKEV2_STATE_AUTHENTICATED)
2271         {
2272           ikev2_payload_add_id (chain, &sa->r_id, IKEV2_PAYLOAD_IDR);
2273           ikev2_payload_add_id (chain, &sa->i_id, IKEV2_PAYLOAD_IDI);
2274           ikev2_payload_add_auth (chain, &sa->r_auth);
2275           ikev2_payload_add_sa (chain, sa->childs[0].r_proposals);
2276           ikev2_payload_add_ts (chain, sa->childs[0].tsi, IKEV2_PAYLOAD_TSI);
2277           ikev2_payload_add_ts (chain, sa->childs[0].tsr, IKEV2_PAYLOAD_TSR);
2278         }
2279       else if (sa->state == IKEV2_STATE_AUTH_FAILED)
2280         {
2281           ikev2_payload_add_notify (chain,
2282                                     IKEV2_NOTIFY_MSG_AUTHENTICATION_FAILED,
2283                                     0);
2284           ikev2_set_state (sa, IKEV2_STATE_NOTIFY_AND_DELETE);
2285         }
2286       else if (sa->state == IKEV2_STATE_TS_UNACCEPTABLE)
2287         {
2288           ikev2_payload_add_notify (chain, IKEV2_NOTIFY_MSG_TS_UNACCEPTABLE,
2289                                     0);
2290           ikev2_payload_add_id (chain, &sa->r_id, IKEV2_PAYLOAD_IDR);
2291           ikev2_payload_add_auth (chain, &sa->r_auth);
2292         }
2293       else if (sa->state == IKEV2_STATE_NO_PROPOSAL_CHOSEN)
2294         {
2295           ikev2_payload_add_notify (chain,
2296                                     IKEV2_NOTIFY_MSG_NO_PROPOSAL_CHOSEN, 0);
2297           ikev2_payload_add_id (chain, &sa->r_id, IKEV2_PAYLOAD_IDR);
2298           ikev2_payload_add_auth (chain, &sa->r_auth);
2299           ikev2_payload_add_ts (chain, sa->childs[0].tsi, IKEV2_PAYLOAD_TSI);
2300           ikev2_payload_add_ts (chain, sa->childs[0].tsr, IKEV2_PAYLOAD_TSR);
2301         }
2302       else if (sa->state == IKEV2_STATE_NOTIFY_AND_DELETE)
2303         {
2304           u8 *data = vec_new (u8, 1);
2305
2306           data[0] = sa->unsupported_cp;
2307           ikev2_payload_add_notify (chain,
2308                                     IKEV2_NOTIFY_MSG_UNSUPPORTED_CRITICAL_PAYLOAD,
2309                                     data);
2310           vec_free (data);
2311         }
2312       else if (sa->state == IKEV2_STATE_SA_INIT)
2313         {
2314           ikev2_payload_add_id (chain, &sa->i_id, IKEV2_PAYLOAD_IDI);
2315           ikev2_payload_add_id (chain, &sa->r_id, IKEV2_PAYLOAD_IDR);
2316           ikev2_payload_add_auth (chain, &sa->i_auth);
2317           ikev2_payload_add_sa (chain, sa->childs[0].i_proposals);
2318           ikev2_payload_add_ts (chain, sa->childs[0].tsi, IKEV2_PAYLOAD_TSI);
2319           ikev2_payload_add_ts (chain, sa->childs[0].tsr, IKEV2_PAYLOAD_TSR);
2320           ikev2_payload_add_notify (chain, IKEV2_NOTIFY_MSG_INITIAL_CONTACT,
2321                                     0);
2322         }
2323       else
2324         {
2325           ikev2_set_state (sa, IKEV2_STATE_DELETED);
2326           goto done;
2327         }
2328     }
2329   else if (ike->exchange == IKEV2_EXCHANGE_INFORMATIONAL)
2330     {
2331       /* if pending delete */
2332       if (sa->del)
2333         {
2334           if (sa->del[0].protocol_id == IKEV2_PROTOCOL_IKE)
2335             {
2336               if (sa->is_initiator)
2337                 ikev2_payload_add_delete (chain, sa->del);
2338
2339               /* The response to a request that deletes the IKE SA is an empty
2340                  INFORMATIONAL response. */
2341               ikev2_set_state (sa, IKEV2_STATE_NOTIFY_AND_DELETE);
2342             }
2343           /* The response to a request that deletes ESP or AH SAs will contain
2344              delete payloads for the paired SAs going in the other direction. */
2345           else
2346             {
2347               ikev2_payload_add_delete (chain, sa->del);
2348             }
2349           vec_free (sa->del);
2350           sa->del = 0;
2351         }
2352       /* received N(AUTHENTICATION_FAILED) */
2353       else if (sa->state == IKEV2_STATE_AUTH_FAILED)
2354         {
2355           ikev2_set_state (sa, IKEV2_STATE_DELETED);
2356           goto done;
2357         }
2358       /* received unsupported critical payload */
2359       else if (sa->unsupported_cp)
2360         {
2361           u8 *data = vec_new (u8, 1);
2362
2363           data[0] = sa->unsupported_cp;
2364           ikev2_payload_add_notify (chain,
2365                                     IKEV2_NOTIFY_MSG_UNSUPPORTED_CRITICAL_PAYLOAD,
2366                                     data);
2367           vec_free (data);
2368           sa->unsupported_cp = 0;
2369         }
2370       /* else send empty response */
2371     }
2372   else if (ike->exchange == IKEV2_EXCHANGE_CREATE_CHILD_SA)
2373     {
2374       if (sa->is_initiator)
2375         {
2376
2377           ikev2_sa_proposal_t *proposals = (ikev2_sa_proposal_t *) user;
2378           ikev2_notify_t notify;
2379           u8 *data = vec_new (u8, 4);
2380           clib_memset (&notify, 0, sizeof (notify));
2381           notify.protocol_id = IKEV2_PROTOCOL_ESP;
2382           notify.spi = sa->childs[0].i_proposals->spi;
2383           *(u32 *) data = clib_host_to_net_u32 (notify.spi);
2384
2385           ikev2_payload_add_sa (chain, proposals);
2386           ikev2_payload_add_nonce (chain, sa->i_nonce);
2387           ikev2_payload_add_ts (chain, sa->childs[0].tsi, IKEV2_PAYLOAD_TSI);
2388           ikev2_payload_add_ts (chain, sa->childs[0].tsr, IKEV2_PAYLOAD_TSR);
2389           ikev2_payload_add_notify_2 (chain, IKEV2_NOTIFY_MSG_REKEY_SA, data,
2390                                       &notify);
2391
2392           vec_free (data);
2393         }
2394       else
2395         {
2396           if (vec_len (sa->rekey) > 0)
2397             {
2398               ikev2_payload_add_sa (chain, sa->rekey[0].r_proposal);
2399               ikev2_payload_add_nonce (chain, sa->r_nonce);
2400               ikev2_payload_add_ts (chain, sa->rekey[0].tsi,
2401                                     IKEV2_PAYLOAD_TSI);
2402               ikev2_payload_add_ts (chain, sa->rekey[0].tsr,
2403                                     IKEV2_PAYLOAD_TSR);
2404               vec_del1 (sa->rekey, 0);
2405             }
2406           else if (sa->unsupported_cp)
2407             {
2408               u8 *data = vec_new (u8, 1);
2409
2410               data[0] = sa->unsupported_cp;
2411               ikev2_payload_add_notify (chain,
2412                                         IKEV2_NOTIFY_MSG_UNSUPPORTED_CRITICAL_PAYLOAD,
2413                                         data);
2414               vec_free (data);
2415               sa->unsupported_cp = 0;
2416             }
2417           else
2418             {
2419               ikev2_payload_add_notify (chain,
2420                                         IKEV2_NOTIFY_MSG_NO_ADDITIONAL_SAS,
2421                                         0);
2422             }
2423         }
2424     }
2425
2426   /* IKEv2 header */
2427   ike->version = IKE_VERSION_2;
2428   ike->nextpayload = IKEV2_PAYLOAD_SK;
2429   tlen = sizeof (*ike);
2430   if (sa->is_initiator)
2431     {
2432       ike->flags = IKEV2_HDR_FLAG_INITIATOR;
2433       sa->last_init_msg_id = clib_net_to_host_u32 (ike->msgid);
2434     }
2435   else
2436     {
2437       ike->flags = IKEV2_HDR_FLAG_RESPONSE;
2438     }
2439
2440
2441   if (ike->exchange == IKEV2_EXCHANGE_SA_INIT)
2442     {
2443       tlen += vec_len (chain->data);
2444       ike->nextpayload = chain->first_payload_type;
2445       ike->length = clib_host_to_net_u32 (tlen);
2446
2447       if (tlen + b->current_length + b->current_data > buffer_data_size)
2448         {
2449           tlen = ~0;
2450           goto done;
2451         }
2452
2453       clib_memcpy_fast (ike->payload, chain->data, vec_len (chain->data));
2454
2455       /* store whole IKE payload - needed for PSK auth */
2456       vec_reset_length (sa->last_sa_init_res_packet_data);
2457       vec_add (sa->last_sa_init_res_packet_data, ike, tlen);
2458     }
2459   else
2460     {
2461       ikev2_main_per_thread_data_t *ptd = ikev2_get_per_thread_data ();
2462       ikev2_payload_chain_add_padding (chain, tr_encr->block_size);
2463
2464       /* SK payload */
2465       plen = sizeof (*ph);
2466       ph = (ike_payload_header_t *) & ike->payload[0];
2467       ph->nextpayload = chain->first_payload_type;
2468       ph->flags = 0;
2469       int is_aead =
2470         tr_encr->encr_type == IKEV2_TRANSFORM_ENCR_TYPE_AES_GCM_16;
2471       int iv_len = is_aead ? IKEV2_GCM_IV_SIZE : tr_encr->block_size;
2472       plen += vec_len (chain->data) + iv_len;
2473
2474       /* add space for hmac/tag */
2475       if (tr_integ)
2476         plen += tr_integ->key_trunc;
2477       else
2478         plen += IKEV2_GCM_ICV_SIZE;
2479       tlen += plen;
2480
2481       if (tlen + b->current_length + b->current_data > buffer_data_size)
2482         {
2483           tlen = ~0;
2484           goto done;
2485         }
2486
2487       /* payload and total length */
2488       ph->length = clib_host_to_net_u16 (plen);
2489       ike->length = clib_host_to_net_u32 (tlen);
2490
2491       if (is_aead)
2492         {
2493           if (!ikev2_encrypt_aead_data (ptd, sa, tr_encr, chain->data,
2494                                         ph->payload, (u8 *) ike,
2495                                         sizeof (*ike) + sizeof (*ph),
2496                                         ph->payload + plen - sizeof (*ph) -
2497                                         IKEV2_GCM_ICV_SIZE))
2498             {
2499               tlen = ~0;
2500               goto done;
2501             }
2502         }
2503       else
2504         {
2505           if (!ikev2_encrypt_data
2506               (ptd, sa, tr_encr, chain->data, ph->payload))
2507             {
2508               tlen = ~0;
2509               goto done;
2510             }
2511           integ =
2512             ikev2_calc_integr (tr_integ,
2513                                sa->is_initiator ? sa->sk_ai : sa->sk_ar,
2514                                (u8 *) ike, tlen - tr_integ->key_trunc);
2515           clib_memcpy_fast (ike->payload + tlen - tr_integ->key_trunc -
2516                             sizeof (*ike), integ, tr_integ->key_trunc);
2517         }
2518
2519       /* store whole IKE payload - needed for retransmit */
2520       vec_reset_length (sa->last_res_packet_data);
2521       vec_add (sa->last_res_packet_data, ike, tlen);
2522     }
2523
2524 done:
2525   ikev2_payload_destroy_chain (chain);
2526   vec_free (integ);
2527   return tlen;
2528 }
2529
2530 static u32
2531 ikev2_retransmit_sa_init (ike_header_t * ike, ip_address_t iaddr,
2532                           ip_address_t raddr, u32 rlen)
2533 {
2534   ikev2_sa_t *sa;
2535   ikev2_main_per_thread_data_t *ptd = ikev2_get_per_thread_data ();
2536
2537   /* *INDENT-OFF* */
2538   pool_foreach (sa, ptd->sas, ({
2539     if (sa->ispi == clib_net_to_host_u64(ike->ispi) &&
2540         !ip_address_cmp(&sa->iaddr, &iaddr) &&
2541         !ip_address_cmp(&sa->raddr, &raddr))
2542       {
2543         int p = 0;
2544         u8 payload = ike->nextpayload;
2545
2546         while (p < rlen && payload!= IKEV2_PAYLOAD_NONE) {
2547           ike_payload_header_t * ikep = (ike_payload_header_t *) &ike->payload[p];
2548           u32 plen = clib_net_to_host_u16 (ikep->length);
2549           if (plen > p + sizeof (*ike))
2550             return ~0;
2551
2552           if (plen < sizeof(ike_payload_header_t))
2553             return ~0;
2554
2555           if (payload == IKEV2_PAYLOAD_NONCE)
2556             {
2557               if (!clib_memcmp(sa->i_nonce, ikep->payload,
2558                     plen - sizeof(*ikep)))
2559                 {
2560                   /* req is retransmit */
2561                   if (sa->state == IKEV2_STATE_SA_INIT)
2562                     {
2563                       ike_header_t * tmp = (ike_header_t*)sa->last_sa_init_res_packet_data;
2564                       u32 slen = clib_net_to_host_u32(tmp->length);
2565                       ike->ispi = tmp->ispi;
2566                       ike->rspi = tmp->rspi;
2567                       ike->nextpayload = tmp->nextpayload;
2568                       ike->version = tmp->version;
2569                       ike->exchange = tmp->exchange;
2570                       ike->flags = tmp->flags;
2571                       ike->msgid = tmp->msgid;
2572                       ike->length = tmp->length;
2573                       clib_memcpy_fast(ike->payload, tmp->payload, slen - sizeof(*ike));
2574                       ikev2_elog_uint_peers (IKEV2_LOG_DEBUG,
2575                                              "ispi %lx IKE_SA_INIT retransmit "
2576                                              "from %d.%d.%d.%d to %d.%d.%d.%d",
2577                                              ike->ispi,
2578                                              ip_addr_v4(&raddr).as_u32,
2579                                              ip_addr_v4 (&iaddr).as_u32);
2580                       return slen;
2581                     }
2582                   /* else ignore req */
2583                   else
2584                     {
2585                       ikev2_elog_uint_peers (IKEV2_LOG_DEBUG,
2586                                              "ispi %lx IKE_SA_INIT ignore "
2587                                              "from %d.%d.%d.%d to %d.%d.%d.%d",
2588                                              ike->ispi,
2589                                              ip_addr_v4(&raddr).as_u32,
2590                                              ip_addr_v4(&iaddr).as_u32);
2591                       return ~0;
2592                     }
2593                 }
2594             }
2595           payload = ikep->nextpayload;
2596           p+=plen;
2597         }
2598       }
2599   }));
2600   /* *INDENT-ON* */
2601
2602   /* req is not retransmit */
2603   return 0;
2604 }
2605
2606 static u32
2607 ikev2_retransmit_resp (ikev2_sa_t * sa, ike_header_t * ike)
2608 {
2609   u32 msg_id = clib_net_to_host_u32 (ike->msgid);
2610
2611   /* new req */
2612   if (msg_id > sa->last_msg_id)
2613     {
2614       sa->last_msg_id = msg_id;
2615       return 0;
2616     }
2617
2618   /* retransmitted req */
2619   if (msg_id == sa->last_msg_id)
2620     {
2621       ike_header_t *tmp = (ike_header_t *) sa->last_res_packet_data;
2622       u32 slen = clib_net_to_host_u32 (tmp->length);
2623       ike->ispi = tmp->ispi;
2624       ike->rspi = tmp->rspi;
2625       ike->nextpayload = tmp->nextpayload;
2626       ike->version = tmp->version;
2627       ike->exchange = tmp->exchange;
2628       ike->flags = tmp->flags;
2629       ike->msgid = tmp->msgid;
2630       ike->length = tmp->length;
2631       clib_memcpy_fast (ike->payload, tmp->payload, slen - sizeof (*ike));
2632       ikev2_elog_uint_peers (IKEV2_LOG_DEBUG, "IKE retransmit msgid %d",
2633                              msg_id, ip_addr_v4 (&sa->raddr).as_u32,
2634                              ip_addr_v4 (&sa->iaddr).as_u32);
2635       return slen;
2636     }
2637
2638   /* old req ignore */
2639   ikev2_elog_uint_peers (IKEV2_LOG_DEBUG, "IKE req ignore msgid %d",
2640                          msg_id, ip_addr_v4 (&sa->raddr).as_u32,
2641                          ip_addr_v4 (&sa->iaddr).as_u32);
2642   return ~0;
2643 }
2644
2645 static void
2646 ikev2_init_sa (vlib_main_t * vm, ikev2_sa_t * sa)
2647 {
2648   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
2649   sa->liveness_period_check = vlib_time_now (vm) + km->liveness_period;
2650   sa->profile_index = ~0;
2651 }
2652
2653 static void
2654 ikev2_del_sa_init_from_main (u64 * ispi)
2655 {
2656   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
2657   uword *p = hash_get (km->sa_by_ispi, *ispi);
2658   if (p)
2659     {
2660       ikev2_sa_t *sai = pool_elt_at_index (km->sais, p[0]);
2661       hash_unset (km->sa_by_ispi, sai->ispi);
2662       ikev2_sa_free_all_vec (sai);
2663       pool_put (km->sais, sai);
2664     }
2665 }
2666
2667 static void
2668 ikev2_del_sa_init (u64 ispi)
2669 {
2670   vl_api_rpc_call_main_thread (ikev2_del_sa_init_from_main, (u8 *) & ispi,
2671                                sizeof (ispi));
2672 }
2673
2674 static_always_inline void
2675 ikev2_rewrite_v6_addrs (ikev2_sa_t * sa, ip6_header_t * ih)
2676 {
2677   if (sa->is_initiator)
2678     {
2679       ip_address_copy_addr (&ih->dst_address, &sa->raddr);
2680       ip_address_copy_addr (&ih->src_address, &sa->iaddr);
2681     }
2682   else
2683     {
2684       ip_address_copy_addr (&ih->dst_address, &sa->iaddr);
2685       ip_address_copy_addr (&ih->src_address, &sa->raddr);
2686     }
2687 }
2688
2689 static_always_inline void
2690 ikev2_rewrite_v4_addrs (ikev2_sa_t * sa, ip4_header_t * ih)
2691 {
2692   if (sa->is_initiator)
2693     {
2694       ip_address_copy_addr (&ih->dst_address, &sa->raddr);
2695       ip_address_copy_addr (&ih->src_address, &sa->iaddr);
2696     }
2697   else
2698     {
2699       ip_address_copy_addr (&ih->dst_address, &sa->iaddr);
2700       ip_address_copy_addr (&ih->src_address, &sa->raddr);
2701     }
2702 }
2703
2704 static_always_inline void
2705 ikev2_set_ip_address (ikev2_sa_t * sa, const void *src,
2706                       const void *dst, const int af, const int is_initiator)
2707 {
2708   const void *raddr = is_initiator ? src : dst;
2709   const void *iaddr = is_initiator ? dst : src;
2710   ip_address_set (&sa->raddr, raddr, af);
2711   ip_address_set (&sa->iaddr, iaddr, af);
2712 }
2713
2714 static_always_inline uword
2715 ikev2_node_internal (vlib_main_t * vm,
2716                      vlib_node_runtime_t * node, vlib_frame_t * frame,
2717                      u8 is_ip4)
2718 {
2719   u32 n_left = frame->n_vectors, *from;
2720   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
2721   vlib_buffer_t *bufs[VLIB_FRAME_SIZE], **b;
2722   u16 nexts[VLIB_FRAME_SIZE], *next = nexts;
2723   ikev2_main_per_thread_data_t *ptd = ikev2_get_per_thread_data ();
2724   int res;
2725
2726   from = vlib_frame_vector_args (frame);
2727   vlib_get_buffers (vm, from, bufs, n_left);
2728   b = bufs;
2729
2730   while (n_left > 0)
2731     {
2732       vlib_buffer_t *b0 = b[0];
2733       next[0] = is_ip4 ? IKEV2_NEXT_IP4_ERROR_DROP
2734         : IKEV2_NEXT_IP6_ERROR_DROP;
2735       ip4_header_t *ip40 = 0;
2736       ip6_header_t *ip60 = 0;
2737       udp_header_t *udp0;
2738       ike_header_t *ike0;
2739       ikev2_sa_t *sa0 = 0;
2740       ikev2_sa_t sa;            /* temporary store for SA */
2741       u32 rlen, slen = 0;
2742       int ip_hdr_sz = 0;
2743       int is_req = 0, has_non_esp_marker = 0;
2744
2745       if (b0->punt_reason == ipsec_punt_reason[IPSEC_PUNT_IP4_SPI_UDP_0])
2746         {
2747           u8 *ptr = vlib_buffer_get_current (b0);
2748           ip40 = (ip4_header_t *) ptr;
2749           ptr += sizeof (*ip40);
2750           udp0 = (udp_header_t *) ptr;
2751           ptr += sizeof (*udp0);
2752           ike0 = (ike_header_t *) ptr;
2753           ip_hdr_sz = sizeof (*ip40);
2754         }
2755       else
2756         {
2757           u8 *ipx_hdr = b0->data + vnet_buffer (b0)->l3_hdr_offset;
2758           ike0 = vlib_buffer_get_current (b0);
2759           vlib_buffer_advance (b0, -sizeof (*udp0));
2760           udp0 = vlib_buffer_get_current (b0);
2761
2762           if (is_ip4)
2763             {
2764               ip40 = (ip4_header_t *) ipx_hdr;
2765               ip_hdr_sz = sizeof (*ip40);
2766             }
2767           else
2768             {
2769               ip60 = (ip6_header_t *) ipx_hdr;
2770               ip_hdr_sz = sizeof (*ip60);
2771             }
2772           vlib_buffer_advance (b0, -ip_hdr_sz);
2773         }
2774
2775       rlen = b0->current_length - ip_hdr_sz - sizeof (*udp0);
2776
2777       /* check for non-esp marker */
2778       if (*((u32 *) ike0) == 0)
2779         {
2780           ike0 =
2781             (ike_header_t *) ((u8 *) ike0 + sizeof (ikev2_non_esp_marker));
2782           rlen -= sizeof (ikev2_non_esp_marker);
2783           has_non_esp_marker = 1;
2784         }
2785
2786       if (clib_net_to_host_u32 (ike0->length) != rlen)
2787         {
2788           vlib_node_increment_counter (vm, node->node_index,
2789                                        IKEV2_ERROR_BAD_LENGTH, 1);
2790           goto dispatch0;
2791         }
2792
2793       if (ike0->version != IKE_VERSION_2)
2794         {
2795           vlib_node_increment_counter (vm, node->node_index,
2796                                        IKEV2_ERROR_NOT_IKEV2, 1);
2797           goto dispatch0;
2798         }
2799
2800       if (ike0->exchange == IKEV2_EXCHANGE_SA_INIT)
2801         {
2802           sa0 = &sa;
2803           clib_memset (sa0, 0, sizeof (*sa0));
2804
2805           u8 is_initiator = ike0->flags & IKEV2_HDR_FLAG_INITIATOR;
2806           if (is_initiator)
2807             {
2808               if (ike0->rspi == 0)
2809                 {
2810                   if (is_ip4)
2811                     ikev2_set_ip_address (sa0, &ip40->dst_address,
2812                                           &ip40->src_address, AF_IP4,
2813                                           is_initiator);
2814                   else
2815                     ikev2_set_ip_address (sa0, &ip60->dst_address,
2816                                           &ip60->src_address, AF_IP6,
2817                                           is_initiator);
2818
2819                   sa0->dst_port = clib_net_to_host_u16 (udp0->src_port);
2820
2821                   slen =
2822                     ikev2_retransmit_sa_init (ike0, sa0->iaddr,
2823                                               sa0->raddr, rlen);
2824                   if (slen)
2825                     {
2826                       vlib_node_increment_counter (vm, node->node_index,
2827                                                    ~0 ==
2828                                                    slen ?
2829                                                    IKEV2_ERROR_IKE_SA_INIT_IGNORE
2830                                                    :
2831                                                    IKEV2_ERROR_IKE_SA_INIT_RETRANSMIT,
2832                                                    1);
2833                       goto dispatch0;
2834                     }
2835
2836                   res = ikev2_process_sa_init_req (vm, sa0, ike0, udp0, rlen);
2837                   if (!res)
2838                     vlib_node_increment_counter (vm, node->node_index,
2839                                                  IKEV2_ERROR_MALFORMED_PACKET,
2840                                                  1);
2841
2842                   if (sa0->state == IKEV2_STATE_SA_INIT)
2843                     {
2844                       ikev2_sa_free_proposal_vector (&sa0->r_proposals);
2845                       sa0->r_proposals =
2846                         ikev2_select_proposal (sa0->i_proposals,
2847                                                IKEV2_PROTOCOL_IKE);
2848                       ikev2_generate_sa_init_data (sa0);
2849                     }
2850
2851                   if (sa0->state == IKEV2_STATE_SA_INIT
2852                       || sa0->state == IKEV2_STATE_NOTIFY_AND_DELETE)
2853                     {
2854                       slen = ikev2_generate_message (b0, sa0, ike0, 0, udp0);
2855                       if (~0 == slen)
2856                         vlib_node_increment_counter (vm, node->node_index,
2857                                                      IKEV2_ERROR_NO_BUFF_SPACE,
2858                                                      1);
2859                     }
2860
2861                   if (sa0->state == IKEV2_STATE_SA_INIT)
2862                     {
2863                       /* add SA to the pool */
2864                       pool_get (ptd->sas, sa0);
2865                       clib_memcpy_fast (sa0, &sa, sizeof (*sa0));
2866                       ikev2_init_sa (vm, sa0);
2867                       hash_set (ptd->sa_by_rspi, sa0->rspi, sa0 - ptd->sas);
2868                     }
2869                   else
2870                     {
2871                       ikev2_sa_free_all_vec (sa0);
2872                     }
2873                 }
2874             }
2875           else                  //received sa_init without initiator flag
2876             {
2877               if (is_ip4)
2878                 ikev2_set_ip_address (sa0, &ip40->src_address,
2879                                       &ip40->dst_address, AF_IP4,
2880                                       is_initiator);
2881               else
2882                 ikev2_set_ip_address (sa0, &ip60->src_address,
2883                                       &ip60->dst_address, AF_IP6,
2884                                       is_initiator);
2885
2886               ikev2_process_sa_init_resp (vm, sa0, ike0, udp0, rlen);
2887
2888               if (sa0->state == IKEV2_STATE_SA_INIT)
2889                 {
2890                   is_req = 1;
2891                   ike0->exchange = IKEV2_EXCHANGE_IKE_AUTH;
2892                   uword *p = hash_get (km->sa_by_ispi, sa0->ispi);
2893                   if (p)
2894                     {
2895                       ikev2_sa_t *sai = pool_elt_at_index (km->sais, p[0]);
2896
2897                       if (clib_atomic_bool_cmp_and_swap
2898                           (&sai->init_response_received, 0, 1))
2899                         {
2900                           ikev2_complete_sa_data (sa0, sai);
2901                           ikev2_calc_keys (sa0);
2902                           ikev2_sa_auth_init (sa0);
2903                           slen =
2904                             ikev2_generate_message (b0, sa0, ike0, 0, udp0);
2905                           if (~0 == slen)
2906                             vlib_node_increment_counter (vm,
2907                                                          node->node_index,
2908                                                          IKEV2_ERROR_NO_BUFF_SPACE,
2909                                                          1);
2910                         }
2911                       else
2912                         {
2913                           /* we've already processed sa-init response */
2914                           sa0->state = IKEV2_STATE_UNKNOWN;
2915                         }
2916                     }
2917                 }
2918
2919               if (sa0->state == IKEV2_STATE_SA_INIT)
2920                 {
2921                   /* add SA to the pool */
2922                   pool_get (ptd->sas, sa0);
2923                   clib_memcpy_fast (sa0, &sa, sizeof (*sa0));
2924                   hash_set (ptd->sa_by_rspi, sa0->rspi, sa0 - ptd->sas);
2925                 }
2926               else
2927                 {
2928                   ikev2_sa_free_all_vec (sa0);
2929                 }
2930             }
2931         }
2932       else if (ike0->exchange == IKEV2_EXCHANGE_IKE_AUTH)
2933         {
2934           uword *p;
2935           p = hash_get (ptd->sa_by_rspi, clib_net_to_host_u64 (ike0->rspi));
2936           if (p)
2937             {
2938               sa0 = pool_elt_at_index (ptd->sas, p[0]);
2939               slen = ikev2_retransmit_resp (sa0, ike0);
2940               if (slen)
2941                 {
2942                   vlib_node_increment_counter (vm, node->node_index,
2943                                                ~0 ==
2944                                                slen ?
2945                                                IKEV2_ERROR_IKE_REQ_IGNORE
2946                                                :
2947                                                IKEV2_ERROR_IKE_REQ_RETRANSMIT,
2948                                                1);
2949                   goto dispatch0;
2950                 }
2951
2952               sa0->dst_port = clib_net_to_host_u16 (udp0->src_port);
2953               res = ikev2_process_auth_req (vm, sa0, ike0, rlen);
2954               if (res)
2955                 ikev2_sa_auth (sa0);
2956               else
2957                 vlib_node_increment_counter (vm, node->node_index,
2958                                              IKEV2_ERROR_MALFORMED_PACKET, 1);
2959               if (sa0->state == IKEV2_STATE_AUTHENTICATED)
2960                 {
2961                   ikev2_initial_contact_cleanup (sa0);
2962                   ikev2_sa_match_ts (sa0);
2963                   if (sa0->state != IKEV2_STATE_TS_UNACCEPTABLE)
2964                     ikev2_create_tunnel_interface (vm, sa0,
2965                                                    &sa0->childs[0],
2966                                                    p[0], 0, 0);
2967                 }
2968
2969               if (sa0->is_initiator)
2970                 {
2971                   ikev2_del_sa_init (sa0->ispi);
2972                 }
2973               else
2974                 {
2975                   slen = ikev2_generate_message (b0, sa0, ike0, 0, udp0);
2976                   if (~0 == slen)
2977                     vlib_node_increment_counter (vm, node->node_index,
2978                                                  IKEV2_ERROR_NO_BUFF_SPACE,
2979                                                  1);
2980                 }
2981             }
2982         }
2983       else if (ike0->exchange == IKEV2_EXCHANGE_INFORMATIONAL)
2984         {
2985           uword *p;
2986           p = hash_get (ptd->sa_by_rspi, clib_net_to_host_u64 (ike0->rspi));
2987           if (p)
2988             {
2989               sa0 = pool_elt_at_index (ptd->sas, p[0]);
2990               slen = ikev2_retransmit_resp (sa0, ike0);
2991               if (slen)
2992                 {
2993                   vlib_node_increment_counter (vm, node->node_index,
2994                                                ~0 ==
2995                                                slen ?
2996                                                IKEV2_ERROR_IKE_REQ_IGNORE
2997                                                :
2998                                                IKEV2_ERROR_IKE_REQ_RETRANSMIT,
2999                                                1);
3000                   goto dispatch0;
3001                 }
3002
3003               res = ikev2_process_informational_req (vm, sa0, ike0, rlen);
3004               if (!res)
3005                 {
3006                   vlib_node_increment_counter (vm, node->node_index,
3007                                                IKEV2_ERROR_MALFORMED_PACKET,
3008                                                1);
3009                   slen = ~0;
3010                   goto dispatch0;
3011                 }
3012
3013               if (sa0->del)
3014                 {
3015                   if (sa0->del[0].protocol_id != IKEV2_PROTOCOL_IKE)
3016                     {
3017                       ikev2_delete_t *d, *tmp, *resp = 0;
3018                       vec_foreach (d, sa0->del)
3019                       {
3020                         ikev2_child_sa_t *ch_sa;
3021                         ch_sa = ikev2_sa_get_child (sa0, d->spi,
3022                                                     d->protocol_id,
3023                                                     !sa0->is_initiator);
3024                         if (ch_sa)
3025                           {
3026                             ikev2_delete_tunnel_interface (km->vnet_main,
3027                                                            sa0, ch_sa);
3028                             if (!sa0->is_initiator)
3029                               {
3030                                 vec_add2 (resp, tmp, 1);
3031                                 tmp->protocol_id = d->protocol_id;
3032                                 tmp->spi = ch_sa->r_proposals[0].spi;
3033                               }
3034                             ikev2_sa_del_child_sa (sa0, ch_sa);
3035                           }
3036                       }
3037                       if (!sa0->is_initiator)
3038                         {
3039                           vec_free (sa0->del);
3040                           sa0->del = resp;
3041                         }
3042                     }
3043                 }
3044               if (!(ike0->flags & IKEV2_HDR_FLAG_RESPONSE))
3045                 {
3046                   ike0->flags |= IKEV2_HDR_FLAG_RESPONSE;
3047                   slen = ikev2_generate_message (b0, sa0, ike0, 0, udp0);
3048                   if (~0 == slen)
3049                     vlib_node_increment_counter (vm, node->node_index,
3050                                                  IKEV2_ERROR_NO_BUFF_SPACE,
3051                                                  1);
3052                 }
3053             }
3054         }
3055       else if (ike0->exchange == IKEV2_EXCHANGE_CREATE_CHILD_SA)
3056         {
3057           uword *p;
3058           p = hash_get (ptd->sa_by_rspi, clib_net_to_host_u64 (ike0->rspi));
3059           if (p)
3060             {
3061               sa0 = pool_elt_at_index (ptd->sas, p[0]);
3062               slen = ikev2_retransmit_resp (sa0, ike0);
3063               if (slen)
3064                 {
3065                   vlib_node_increment_counter (vm, node->node_index,
3066                                                ~0 ==
3067                                                slen ?
3068                                                IKEV2_ERROR_IKE_REQ_IGNORE
3069                                                :
3070                                                IKEV2_ERROR_IKE_REQ_RETRANSMIT,
3071                                                1);
3072                   goto dispatch0;
3073                 }
3074
3075               res = ikev2_process_create_child_sa_req (vm, sa0, ike0, rlen);
3076               if (!res)
3077                 {
3078                   vlib_node_increment_counter (vm, node->node_index,
3079                                                IKEV2_ERROR_MALFORMED_PACKET,
3080                                                1);
3081                   slen = ~0;
3082                   goto dispatch0;
3083                 }
3084
3085               if (sa0->rekey)
3086                 {
3087                   if (sa0->rekey[0].protocol_id != IKEV2_PROTOCOL_IKE)
3088                     {
3089                       if (sa0->childs)
3090                         ikev2_sa_free_all_child_sa (&sa0->childs);
3091                       ikev2_child_sa_t *child;
3092                       vec_add2 (sa0->childs, child, 1);
3093                       clib_memset (child, 0, sizeof (*child));
3094                       child->r_proposals = sa0->rekey[0].r_proposal;
3095                       child->i_proposals = sa0->rekey[0].i_proposal;
3096                       child->tsi = sa0->rekey[0].tsi;
3097                       child->tsr = sa0->rekey[0].tsr;
3098                       ikev2_create_tunnel_interface (vm, sa0, child, p[0],
3099                                                      child - sa0->childs, 1);
3100                     }
3101                   if (sa0->is_initiator)
3102                     {
3103                       vec_free (sa0->rekey);
3104                     }
3105                   else
3106                     {
3107                       slen = ikev2_generate_message (b0, sa0, ike0, 0, udp0);
3108                       if (~0 == slen)
3109                         vlib_node_increment_counter (vm, node->node_index,
3110                                                      IKEV2_ERROR_NO_BUFF_SPACE,
3111                                                      1);
3112                     }
3113                 }
3114             }
3115         }
3116       else
3117         {
3118           ikev2_elog_uint_peers (IKEV2_LOG_WARNING, "IKEv2 exchange %d "
3119                                  "received from %d.%d.%d.%d to %d.%d.%d.%d",
3120                                  ike0->exchange,
3121                                  ip40->src_address.as_u32,
3122                                  ip40->dst_address.as_u32);
3123         }
3124
3125     dispatch0:
3126       /* if we are sending packet back, rewrite headers */
3127       if (slen && ~0 != slen)
3128         {
3129           if (is_ip4)
3130             {
3131               next[0] = IKEV2_NEXT_IP4_LOOKUP;
3132               ikev2_rewrite_v4_addrs (sa0, ip40);
3133             }
3134           else
3135             {
3136               next[0] = IKEV2_NEXT_IP6_LOOKUP;
3137               ikev2_rewrite_v6_addrs (sa0, ip60);
3138             }
3139
3140           if (is_req)
3141             {
3142               udp0->dst_port = udp0->src_port =
3143                 clib_net_to_host_u16 (ikev2_get_port (sa0));
3144
3145               if (udp0->dst_port == clib_net_to_host_u16 (IKEV2_PORT_NATT)
3146                   && sa0->natt)
3147                 {
3148                   if (!has_non_esp_marker)
3149                     slen = ikev2_insert_non_esp_marker (ike0, slen);
3150                 }
3151             }
3152           else
3153             {
3154               if (has_non_esp_marker)
3155                 slen += sizeof (ikev2_non_esp_marker);
3156
3157               u16 tp = udp0->dst_port;
3158               udp0->dst_port = udp0->src_port;
3159               udp0->src_port = tp;
3160             }
3161
3162           udp0->length = clib_host_to_net_u16 (slen + sizeof (udp_header_t));
3163           udp0->checksum = 0;
3164           b0->current_length = slen + ip_hdr_sz + sizeof (udp_header_t);
3165           if (is_ip4)
3166             {
3167               ip40->length = clib_host_to_net_u16 (b0->current_length);
3168               ip40->checksum = ip4_header_checksum (ip40);
3169             }
3170           else
3171             {
3172               ip60->payload_length =
3173                 clib_host_to_net_u16 (b0->current_length - sizeof (*ip60));
3174             }
3175         }
3176       /* delete sa */
3177       if (sa0 && (sa0->state == IKEV2_STATE_DELETED ||
3178                   sa0->state == IKEV2_STATE_NOTIFY_AND_DELETE))
3179         {
3180           ikev2_child_sa_t *c;
3181
3182           vec_foreach (c, sa0->childs)
3183             ikev2_delete_tunnel_interface (km->vnet_main, sa0, c);
3184
3185           ikev2_delete_sa (sa0);
3186         }
3187       if (PREDICT_FALSE ((node->flags & VLIB_NODE_FLAG_TRACE)
3188                          && (b0->flags & VLIB_BUFFER_IS_TRACED)))
3189         {
3190
3191           ikev2_trace_t *t = vlib_add_trace (vm, node, b0, sizeof (*t));
3192           t->sw_if_index = vnet_buffer (b0)->sw_if_index[VLIB_RX];
3193           t->next_index = next[0];
3194         }
3195       n_left -= 1;
3196       next += 1;
3197       b += 1;
3198     }
3199
3200   vlib_node_increment_counter (vm, node->node_index,
3201                                IKEV2_ERROR_PROCESSED, frame->n_vectors);
3202   vlib_buffer_enqueue_to_next (vm, node, from, nexts, frame->n_vectors);
3203   return frame->n_vectors;
3204 }
3205
3206 static uword
3207 ikev2_ip4 (vlib_main_t * vm, vlib_node_runtime_t * node, vlib_frame_t * frame)
3208 {
3209   return ikev2_node_internal (vm, node, frame, 1 /* is_ip4 */ );
3210 }
3211
3212 static uword
3213 ikev2_ip6 (vlib_main_t * vm, vlib_node_runtime_t * node, vlib_frame_t * frame)
3214 {
3215   return ikev2_node_internal (vm, node, frame, 0 /* is_ip4 */ );
3216 }
3217
3218 /* *INDENT-OFF* */
3219 VLIB_REGISTER_NODE (ikev2_node_ip4,static) = {
3220   .function = ikev2_ip4,
3221   .name = "ikev2-ip4",
3222   .vector_size = sizeof (u32),
3223   .format_trace = format_ikev2_trace,
3224   .type = VLIB_NODE_TYPE_INTERNAL,
3225
3226   .n_errors = ARRAY_LEN(ikev2_error_strings),
3227   .error_strings = ikev2_error_strings,
3228
3229   .n_next_nodes = IKEV2_IP4_N_NEXT,
3230   .next_nodes = {
3231     [IKEV2_NEXT_IP4_LOOKUP] = "ip4-lookup",
3232     [IKEV2_NEXT_IP4_ERROR_DROP] = "error-drop",
3233   },
3234 };
3235
3236 VLIB_REGISTER_NODE (ikev2_node_ip6,static) = {
3237   .function = ikev2_ip6,
3238   .name = "ikev2-ip6",
3239   .vector_size = sizeof (u32),
3240   .format_trace = format_ikev2_trace,
3241   .type = VLIB_NODE_TYPE_INTERNAL,
3242
3243   .n_errors = ARRAY_LEN(ikev2_error_strings),
3244   .error_strings = ikev2_error_strings,
3245
3246   .n_next_nodes = IKEV2_IP6_N_NEXT,
3247   .next_nodes = {
3248     [IKEV2_NEXT_IP6_LOOKUP] = "ip6-lookup",
3249     [IKEV2_NEXT_IP6_ERROR_DROP] = "error-drop",
3250   },
3251 };
3252 /* *INDENT-ON* */
3253
3254 // set ikev2 proposals when vpp is used as initiator
3255 static clib_error_t *
3256 ikev2_set_initiator_proposals (vlib_main_t * vm, ikev2_sa_t * sa,
3257                                ikev2_transforms_set * ts,
3258                                ikev2_sa_proposal_t ** proposals, int is_ike)
3259 {
3260   clib_error_t *r;
3261   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
3262   ikev2_sa_proposal_t *proposal;
3263   vec_add2 (*proposals, proposal, 1);
3264   ikev2_sa_transform_t *td;
3265   int error;
3266
3267   /* Encryption */
3268   error = 1;
3269   vec_foreach (td, km->supported_transforms)
3270   {
3271     if (td->type == IKEV2_TRANSFORM_TYPE_ENCR
3272         && td->encr_type == ts->crypto_alg
3273         && td->key_len == ts->crypto_key_size / 8)
3274       {
3275         u16 attr[2];
3276         attr[0] = clib_host_to_net_u16 (14 | (1 << 15));
3277         attr[1] = clib_host_to_net_u16 (td->key_len << 3);
3278         vec_add (td->attrs, (u8 *) attr, 4);
3279         vec_add1 (proposal->transforms, *td);
3280         td->attrs = 0;
3281
3282         error = 0;
3283         break;
3284       }
3285   }
3286   if (error)
3287     {
3288       r = clib_error_return (0, "Unsupported algorithm");
3289       return r;
3290     }
3291
3292   if (IKEV2_TRANSFORM_INTEG_TYPE_NONE != ts->integ_alg)
3293     {
3294       /* Integrity */
3295       error = 1;
3296       vec_foreach (td, km->supported_transforms)
3297       {
3298         if (td->type == IKEV2_TRANSFORM_TYPE_INTEG
3299             && td->integ_type == ts->integ_alg)
3300           {
3301             vec_add1 (proposal->transforms, *td);
3302             error = 0;
3303             break;
3304           }
3305       }
3306       if (error)
3307         {
3308           ikev2_elog_error
3309             ("Didn't find any supported algorithm for IKEV2_TRANSFORM_TYPE_INTEG");
3310           r = clib_error_return (0, "Unsupported algorithm");
3311           return r;
3312         }
3313     }
3314
3315   /* PRF */
3316   if (is_ike)
3317     {
3318       error = 1;
3319       vec_foreach (td, km->supported_transforms)
3320       {
3321         if (td->type == IKEV2_TRANSFORM_TYPE_PRF
3322             && td->prf_type == IKEV2_TRANSFORM_PRF_TYPE_PRF_HMAC_SHA2_256)
3323           {
3324             vec_add1 (proposal->transforms, *td);
3325             error = 0;
3326             break;
3327           }
3328       }
3329       if (error)
3330         {
3331           r = clib_error_return (0, "Unsupported algorithm");
3332           return r;
3333         }
3334     }
3335
3336   /* DH */
3337   if (is_ike)
3338     {
3339       error = 1;
3340       vec_foreach (td, km->supported_transforms)
3341       {
3342         if (td->type == IKEV2_TRANSFORM_TYPE_DH && td->dh_type == ts->dh_type)
3343           {
3344             vec_add1 (proposal->transforms, *td);
3345             if (is_ike)
3346               {
3347                 sa->dh_group = td->dh_type;
3348               }
3349             error = 0;
3350             break;
3351           }
3352       }
3353       if (error)
3354         {
3355           r = clib_error_return (0, "Unsupported algorithm");
3356           return r;
3357         }
3358     }
3359
3360   if (!is_ike)
3361     {
3362       error = 1;
3363       vec_foreach (td, km->supported_transforms)
3364       {
3365         if (td->type == IKEV2_TRANSFORM_TYPE_ESN)
3366           {
3367             vec_add1 (proposal->transforms, *td);
3368             error = 0;
3369           }
3370       }
3371       if (error)
3372         {
3373           r = clib_error_return (0, "Unsupported algorithm");
3374           return r;
3375         }
3376     }
3377
3378
3379   return 0;
3380 }
3381
3382 static ikev2_profile_t *
3383 ikev2_profile_index_by_name (u8 * name)
3384 {
3385   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
3386   uword *p;
3387
3388   p = mhash_get (&km->profile_index_by_name, name);
3389   if (!p)
3390     return 0;
3391
3392   return pool_elt_at_index (km->profiles, p[0]);
3393 }
3394
3395
3396 static void
3397 ikev2_send_ike (vlib_main_t * vm, ip_address_t * src, ip_address_t * dst,
3398                 u32 bi0, u32 len, u16 src_port, u16 dst_port, u32 sw_if_index)
3399 {
3400   ip4_header_t *ip40;
3401   ip6_header_t *ip60;
3402   udp_header_t *udp0;
3403   vlib_buffer_t *b0;
3404   vlib_frame_t *f;
3405   u32 *to_next;
3406
3407   b0 = vlib_get_buffer (vm, bi0);
3408   vlib_buffer_advance (b0, -sizeof (udp_header_t));
3409   udp0 = vlib_buffer_get_current (b0);
3410   udp0->dst_port = clib_host_to_net_u16 (dst_port);
3411   udp0->src_port = clib_host_to_net_u16 (src_port);
3412   udp0->length = clib_host_to_net_u16 (len + sizeof (udp_header_t));
3413   udp0->checksum = 0;
3414
3415   if (ip_addr_version (dst) == AF_IP4)
3416     {
3417       vlib_buffer_advance (b0, -sizeof (ip4_header_t));
3418       ip40 = vlib_buffer_get_current (b0);
3419       ip40->ip_version_and_header_length = 0x45;
3420       ip40->tos = 0;
3421       ip40->fragment_id = 0;
3422       ip40->flags_and_fragment_offset = 0;
3423       ip40->ttl = 0xff;
3424       ip40->protocol = IP_PROTOCOL_UDP;
3425       ip40->dst_address.as_u32 = ip_addr_v4 (dst).as_u32;
3426       ip40->src_address.as_u32 = ip_addr_v4 (src).as_u32;
3427       b0->current_length =
3428         len + sizeof (ip4_header_t) + sizeof (udp_header_t);
3429       ip40->length = clib_host_to_net_u16 (b0->current_length);
3430       ip40->checksum = ip4_header_checksum (ip40);
3431     }
3432   else
3433     {
3434       vlib_buffer_advance (b0, -sizeof (ip6_header_t));
3435       ip60 = vlib_buffer_get_current (b0);
3436
3437       b0->current_length = len + sizeof (*ip60) + sizeof (udp_header_t);
3438       ip60->ip_version_traffic_class_and_flow_label =
3439         clib_host_to_net_u32 (0x6 << 28);
3440       ip60->payload_length =
3441         clib_host_to_net_u16 (b0->current_length - sizeof (*ip60));
3442       ip60->protocol = IP_PROTOCOL_UDP;
3443       ip60->hop_limit = 0xff;
3444       clib_memcpy_fast (ip60->src_address.as_u8, ip_addr_v6 (src).as_u8,
3445                         sizeof (ip60->src_address));
3446       clib_memcpy_fast (ip60->dst_address.as_u8, ip_addr_v6 (dst).as_u8,
3447                         sizeof (ip60->src_address));
3448     }
3449
3450   b0->flags |= VNET_BUFFER_F_LOCALLY_ORIGINATED;
3451   vnet_buffer (b0)->sw_if_index[VLIB_RX] = sw_if_index;
3452   vnet_buffer (b0)->sw_if_index[VLIB_TX] = ~0;
3453
3454   u32 next_index = (ip_addr_version (dst) == AF_IP4) ?
3455     ip4_lookup_node.index : ip6_lookup_node.index;
3456
3457   /* send the request */
3458   f = vlib_get_frame_to_node (vm, next_index);
3459   to_next = vlib_frame_vector_args (f);
3460   to_next[0] = bi0;
3461   f->n_vectors = 1;
3462   vlib_put_frame_to_node (vm, next_index, f);
3463
3464 }
3465
3466 static u32
3467 ikev2_get_new_ike_header_buff (vlib_main_t * vm, vlib_buffer_t ** b)
3468 {
3469   u32 bi0;
3470   if (vlib_buffer_alloc (vm, &bi0, 1) != 1)
3471     {
3472       *b = 0;
3473       return 0;
3474     }
3475   *b = vlib_get_buffer (vm, bi0);
3476   return bi0;
3477 }
3478
3479 clib_error_t *
3480 ikev2_set_local_key (vlib_main_t * vm, u8 * file)
3481 {
3482   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
3483
3484   if (km->pkey)
3485     EVP_PKEY_free (km->pkey);
3486   km->pkey = ikev2_load_key_file (file);
3487   if (km->pkey == NULL)
3488     return clib_error_return (0, "load key '%s' failed", file);
3489
3490   return 0;
3491 }
3492
3493 static_always_inline vnet_api_error_t
3494 ikev2_register_udp_port (ikev2_profile_t * p, u16 port)
3495 {
3496   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
3497   udp_dst_port_info_t *pi;
3498
3499   uword *v = hash_get (km->udp_ports, port);
3500   pi = udp_get_dst_port_info (&udp_main, port, UDP_IP4);
3501
3502   if (v)
3503     {
3504       /* IKE already uses this port, only increment reference counter */
3505       ASSERT (pi);
3506       v[0]++;
3507     }
3508   else
3509     {
3510       if (pi)
3511         return VNET_API_ERROR_UDP_PORT_TAKEN;
3512
3513       udp_register_dst_port (km->vlib_main, port,
3514                              ipsec4_tun_input_node.index, 1);
3515       hash_set (km->udp_ports, port, 1);
3516     }
3517   p->ipsec_over_udp_port = port;
3518   return 0;
3519 }
3520
3521 static_always_inline void
3522 ikev2_unregister_udp_port (ikev2_profile_t * p)
3523 {
3524   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
3525   uword *v;
3526
3527   if (p->ipsec_over_udp_port == IPSEC_UDP_PORT_NONE)
3528     return;
3529
3530   v = hash_get (km->udp_ports, p->ipsec_over_udp_port);
3531   if (!v)
3532     return;
3533
3534   v[0]--;
3535
3536   if (v[0] == 0)
3537     {
3538       udp_unregister_dst_port (km->vlib_main, p->ipsec_over_udp_port, 1);
3539       hash_unset (km->udp_ports, p->ipsec_over_udp_port);
3540     }
3541
3542   p->ipsec_over_udp_port = IPSEC_UDP_PORT_NONE;
3543 }
3544
3545 static void
3546 ikev2_initiate_delete_ike_sa_internal (vlib_main_t * vm,
3547                                        ikev2_main_per_thread_data_t * tkm,
3548                                        ikev2_sa_t * sa)
3549 {
3550   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
3551   ip_address_t *src, *dst;
3552   vlib_buffer_t *b0;
3553
3554   /* Create the Initiator notification for IKE SA removal */
3555   ike_header_t *ike0;
3556   u32 bi0 = 0;
3557   int len;
3558
3559   bi0 = ikev2_get_new_ike_header_buff (vm, &b0);
3560   if (!bi0)
3561     {
3562       ikev2_log_error ("buffer alloc failure");
3563       return;
3564     }
3565
3566   ike0 = vlib_buffer_get_current (b0);
3567   ike0->exchange = IKEV2_EXCHANGE_INFORMATIONAL;
3568   ike0->ispi = clib_host_to_net_u64 (sa->ispi);
3569   ike0->rspi = clib_host_to_net_u64 (sa->rspi);
3570   vec_resize (sa->del, 1);
3571   sa->del->protocol_id = IKEV2_PROTOCOL_IKE;
3572   sa->del->spi = sa->ispi;
3573   ike0->msgid = clib_host_to_net_u32 (sa->last_init_msg_id + 1);
3574   sa->last_init_msg_id = clib_net_to_host_u32 (ike0->msgid);
3575   len = ikev2_generate_message (b0, sa, ike0, 0, 0);
3576   if (~0 == len)
3577     return;
3578
3579   if (sa->is_initiator)
3580     {
3581       src = &sa->iaddr;
3582       dst = &sa->raddr;
3583     }
3584   else
3585     {
3586       dst = &sa->iaddr;
3587       src = &sa->raddr;
3588     }
3589
3590   ikev2_send_ike (vm, src, dst, bi0, len,
3591                   ikev2_get_port (sa), sa->dst_port, 0);
3592
3593   /* delete local SA */
3594   ikev2_child_sa_t *c;
3595   vec_foreach (c, sa->childs)
3596     ikev2_delete_tunnel_interface (km->vnet_main, sa, c);
3597
3598   u64 rspi = sa->rspi;
3599   ikev2_sa_free_all_vec (sa);
3600   uword *p = hash_get (tkm->sa_by_rspi, rspi);
3601   if (p)
3602     {
3603       hash_unset (tkm->sa_by_rspi, rspi);
3604       pool_put (tkm->sas, sa);
3605     }
3606 }
3607
3608 static void
3609 ikev2_cleanup_profile_sessions (ikev2_main_t * km, ikev2_profile_t * p)
3610 {
3611   ikev2_main_per_thread_data_t *tkm;
3612   ikev2_sa_t *sa;
3613   u32 pi = p - km->profiles;
3614   u32 *sai;
3615   u32 *del_sai = 0;
3616
3617   /* *INDENT-OFF* */
3618   pool_foreach(sa, km->sais, ({
3619     if (pi == sa->profile_index)
3620       vec_add1 (del_sai, sa - km->sais);
3621   }));
3622   /* *INDENT-ON* */
3623
3624   vec_foreach (sai, del_sai)
3625   {
3626     sa = pool_elt_at_index (km->sais, sai[0]);
3627     ikev2_sa_free_all_vec (sa);
3628     hash_unset (km->sa_by_ispi, sa->ispi);
3629     pool_put (km->sais, sa);
3630   }
3631   vec_reset_length (del_sai);
3632
3633   vec_foreach (tkm, km->per_thread_data)
3634   {
3635     /* *INDENT-OFF* */
3636     pool_foreach (sa, tkm->sas, ({
3637       if (sa->profile_index != ~0 && pi == sa->profile_index)
3638         vec_add1 (del_sai, sa - tkm->sas);
3639     }));
3640     /* *INDENT-ON* */
3641
3642     vec_foreach (sai, del_sai)
3643     {
3644       sa = pool_elt_at_index (tkm->sas, sai[0]);
3645       ikev2_initiate_delete_ike_sa_internal (km->vlib_main, tkm, sa);
3646     }
3647
3648     vec_reset_length (del_sai);
3649   }
3650
3651   vec_free (del_sai);
3652 }
3653
3654 static void
3655 ikev2_profile_free (ikev2_profile_t * p)
3656 {
3657   vec_free (p->name);
3658
3659   vec_free (p->auth.data);
3660   if (p->auth.key)
3661     EVP_PKEY_free (p->auth.key);
3662
3663   vec_free (p->loc_id.data);
3664   vec_free (p->rem_id.data);
3665 }
3666
3667 clib_error_t *
3668 ikev2_add_del_profile (vlib_main_t * vm, u8 * name, int is_add)
3669 {
3670   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
3671   ikev2_profile_t *p;
3672
3673   if (is_add)
3674     {
3675       if (ikev2_profile_index_by_name (name))
3676         return clib_error_return (0, "policy %v already exists", name);
3677
3678       pool_get (km->profiles, p);
3679       clib_memset (p, 0, sizeof (*p));
3680       p->name = vec_dup (name);
3681       p->ipsec_over_udp_port = IPSEC_UDP_PORT_NONE;
3682       p->responder.sw_if_index = ~0;
3683       p->tun_itf = ~0;
3684       uword index = p - km->profiles;
3685       mhash_set_mem (&km->profile_index_by_name, name, &index, 0);
3686     }
3687   else
3688     {
3689       p = ikev2_profile_index_by_name (name);
3690       if (!p)
3691         return clib_error_return (0, "policy %v does not exists", name);
3692
3693       ikev2_unregister_udp_port (p);
3694       ikev2_cleanup_profile_sessions (km, p);
3695
3696       ikev2_profile_free (p);
3697       pool_put (km->profiles, p);
3698       mhash_unset (&km->profile_index_by_name, name, 0);
3699     }
3700   return 0;
3701 }
3702
3703 clib_error_t *
3704 ikev2_set_profile_auth (vlib_main_t * vm, u8 * name, u8 auth_method,
3705                         u8 * auth_data, u8 data_hex_format)
3706 {
3707   ikev2_profile_t *p;
3708   clib_error_t *r;
3709
3710   p = ikev2_profile_index_by_name (name);
3711
3712   if (!p)
3713     {
3714       r = clib_error_return (0, "unknown profile %v", name);
3715       return r;
3716     }
3717
3718   if (p->auth.key)
3719     EVP_PKEY_free (p->auth.key);
3720   vec_free (p->auth.data);
3721
3722   p->auth.method = auth_method;
3723   p->auth.data = vec_dup (auth_data);
3724   p->auth.hex = data_hex_format;
3725
3726   if (auth_method == IKEV2_AUTH_METHOD_RSA_SIG)
3727     {
3728       vec_add1 (p->auth.data, 0);
3729       p->auth.key = ikev2_load_cert_file (p->auth.data);
3730       if (p->auth.key == NULL)
3731         return clib_error_return (0, "load cert '%s' failed", p->auth.data);
3732     }
3733
3734   return 0;
3735 }
3736
3737 static int
3738 ikev2_is_id_supported (u8 id_type)
3739 {
3740   return (id_type == IKEV2_ID_TYPE_ID_IPV4_ADDR ||
3741           id_type == IKEV2_ID_TYPE_ID_IPV6_ADDR ||
3742           id_type == IKEV2_ID_TYPE_ID_RFC822_ADDR ||
3743           id_type == IKEV2_ID_TYPE_ID_FQDN);
3744 }
3745
3746 clib_error_t *
3747 ikev2_set_profile_id (vlib_main_t * vm, u8 * name, u8 id_type, u8 * data,
3748                       int is_local)
3749 {
3750   ikev2_profile_t *p;
3751   clib_error_t *r;
3752
3753   if (!ikev2_is_id_supported (id_type))
3754     {
3755       r = clib_error_return (0, "unsupported identity type %U",
3756                              format_ikev2_id_type, id_type);
3757       return r;
3758     }
3759
3760   p = ikev2_profile_index_by_name (name);
3761
3762   if (!p)
3763     {
3764       r = clib_error_return (0, "unknown profile %v", name);
3765       return r;
3766     }
3767
3768   if (is_local)
3769     {
3770       vec_free (p->loc_id.data);
3771       p->loc_id.type = id_type;
3772       p->loc_id.data = vec_dup (data);
3773     }
3774   else
3775     {
3776       vec_free (p->rem_id.data);
3777       p->rem_id.type = id_type;
3778       p->rem_id.data = vec_dup (data);
3779     }
3780
3781   return 0;
3782 }
3783
3784 static_always_inline void
3785 ikev2_set_ts_type (ikev2_ts_t * ts, const ip_address_t * addr)
3786 {
3787   if (ip_addr_version (addr) == AF_IP4)
3788     ts->ts_type = TS_IPV4_ADDR_RANGE;
3789   else
3790     ts->ts_type = TS_IPV6_ADDR_RANGE;
3791 }
3792
3793 static_always_inline void
3794 ikev2_set_ts_addrs (ikev2_ts_t * ts, const ip_address_t * start,
3795                     const ip_address_t * end)
3796 {
3797   ip_address_copy (&ts->start_addr, start);
3798   ip_address_copy (&ts->end_addr, end);
3799 }
3800
3801 clib_error_t *
3802 ikev2_set_profile_ts (vlib_main_t * vm, u8 * name, u8 protocol_id,
3803                       u16 start_port, u16 end_port, ip_address_t start_addr,
3804                       ip_address_t end_addr, int is_local)
3805 {
3806   ikev2_profile_t *p;
3807   clib_error_t *r;
3808
3809   p = ikev2_profile_index_by_name (name);
3810
3811   if (!p)
3812     {
3813       r = clib_error_return (0, "unknown profile %v", name);
3814       return r;
3815     }
3816
3817   if (ip_addr_version (&start_addr) != ip_addr_version (&end_addr))
3818     return clib_error_return (0, "IP address version mismatch!");
3819
3820   if (is_local)
3821     {
3822       ikev2_set_ts_addrs (&p->loc_ts, &start_addr, &end_addr);
3823       p->loc_ts.start_port = start_port;
3824       p->loc_ts.end_port = end_port;
3825       p->loc_ts.protocol_id = protocol_id;
3826       ikev2_set_ts_type (&p->loc_ts, &start_addr);
3827     }
3828   else
3829     {
3830       ikev2_set_ts_addrs (&p->rem_ts, &start_addr, &end_addr);
3831       p->rem_ts.start_port = start_port;
3832       p->rem_ts.end_port = end_port;
3833       p->rem_ts.protocol_id = protocol_id;
3834       ikev2_set_ts_type (&p->rem_ts, &start_addr);
3835     }
3836
3837   return 0;
3838 }
3839
3840
3841 clib_error_t *
3842 ikev2_set_profile_responder (vlib_main_t * vm, u8 * name,
3843                              u32 sw_if_index, ip_address_t addr)
3844 {
3845   ikev2_profile_t *p;
3846   clib_error_t *r;
3847
3848   p = ikev2_profile_index_by_name (name);
3849
3850   if (!p)
3851     {
3852       r = clib_error_return (0, "unknown profile %v", name);
3853       return r;
3854     }
3855
3856   p->responder.sw_if_index = sw_if_index;
3857   ip_address_copy (&p->responder.addr, &addr);
3858
3859   return 0;
3860 }
3861
3862 clib_error_t *
3863 ikev2_set_profile_ike_transforms (vlib_main_t * vm, u8 * name,
3864                                   ikev2_transform_encr_type_t crypto_alg,
3865                                   ikev2_transform_integ_type_t integ_alg,
3866                                   ikev2_transform_dh_type_t dh_type,
3867                                   u32 crypto_key_size)
3868 {
3869   ikev2_profile_t *p;
3870   clib_error_t *r;
3871
3872   p = ikev2_profile_index_by_name (name);
3873
3874   if (!p)
3875     {
3876       r = clib_error_return (0, "unknown profile %v", name);
3877       return r;
3878     }
3879
3880   p->ike_ts.crypto_alg = crypto_alg;
3881   p->ike_ts.integ_alg = integ_alg;
3882   p->ike_ts.dh_type = dh_type;
3883   p->ike_ts.crypto_key_size = crypto_key_size;
3884   return 0;
3885 }
3886
3887 clib_error_t *
3888 ikev2_set_profile_esp_transforms (vlib_main_t * vm, u8 * name,
3889                                   ikev2_transform_encr_type_t crypto_alg,
3890                                   ikev2_transform_integ_type_t integ_alg,
3891                                   u32 crypto_key_size)
3892 {
3893   ikev2_profile_t *p;
3894   clib_error_t *r;
3895
3896   p = ikev2_profile_index_by_name (name);
3897
3898   if (!p)
3899     {
3900       r = clib_error_return (0, "unknown profile %v", name);
3901       return r;
3902     }
3903
3904   p->esp_ts.crypto_alg = crypto_alg;
3905   p->esp_ts.integ_alg = integ_alg;
3906   p->esp_ts.crypto_key_size = crypto_key_size;
3907   return 0;
3908 }
3909
3910 clib_error_t *
3911 ikev2_set_profile_tunnel_interface (vlib_main_t * vm,
3912                                     u8 * name, u32 sw_if_index)
3913 {
3914   ikev2_profile_t *p;
3915   clib_error_t *r;
3916
3917   p = ikev2_profile_index_by_name (name);
3918
3919   if (!p)
3920     {
3921       r = clib_error_return (0, "unknown profile %v", name);
3922       return r;
3923     }
3924
3925   p->tun_itf = sw_if_index;
3926
3927   return 0;
3928 }
3929
3930 vnet_api_error_t
3931 ikev2_set_profile_ipsec_udp_port (vlib_main_t * vm, u8 * name, u16 port,
3932                                   u8 is_set)
3933 {
3934   ikev2_profile_t *p = ikev2_profile_index_by_name (name);
3935   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
3936   vnet_api_error_t rv = 0;
3937   uword *v;
3938
3939   if (!p)
3940     return VNET_API_ERROR_INVALID_VALUE;
3941
3942   if (is_set)
3943     {
3944       if (p->ipsec_over_udp_port != IPSEC_UDP_PORT_NONE)
3945         return VNET_API_ERROR_VALUE_EXIST;
3946
3947       rv = ikev2_register_udp_port (p, port);
3948     }
3949   else
3950     {
3951       v = hash_get (km->udp_ports, port);
3952       if (!v)
3953         return VNET_API_ERROR_IKE_NO_PORT;
3954
3955       if (p->ipsec_over_udp_port == IPSEC_UDP_PORT_NONE)
3956         return VNET_API_ERROR_INVALID_VALUE;
3957
3958       ikev2_unregister_udp_port (p);
3959     }
3960   return rv;
3961 }
3962
3963 clib_error_t *
3964 ikev2_set_profile_udp_encap (vlib_main_t * vm, u8 * name)
3965 {
3966   ikev2_profile_t *p = ikev2_profile_index_by_name (name);
3967   clib_error_t *r;
3968
3969   if (!p)
3970     {
3971       r = clib_error_return (0, "unknown profile %v", name);
3972       return r;
3973     }
3974
3975   p->udp_encap = 1;
3976   return 0;
3977 }
3978
3979 clib_error_t *
3980 ikev2_set_profile_sa_lifetime (vlib_main_t * vm, u8 * name,
3981                                u64 lifetime, u32 jitter, u32 handover,
3982                                u64 maxdata)
3983 {
3984   ikev2_profile_t *p;
3985   clib_error_t *r;
3986
3987   p = ikev2_profile_index_by_name (name);
3988
3989   if (!p)
3990     {
3991       r = clib_error_return (0, "unknown profile %v", name);
3992       return r;
3993     }
3994
3995   p->lifetime = lifetime;
3996   p->lifetime_jitter = jitter;
3997   p->handover = handover;
3998   p->lifetime_maxdata = maxdata;
3999   return 0;
4000 }
4001
4002 clib_error_t *
4003 ikev2_initiate_sa_init (vlib_main_t * vm, u8 * name)
4004 {
4005   ikev2_profile_t *p;
4006   clib_error_t *r;
4007   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
4008
4009   p = ikev2_profile_index_by_name (name);
4010
4011   if (!p)
4012     {
4013       r = clib_error_return (0, "unknown profile %v", name);
4014       return r;
4015     }
4016
4017   if (p->responder.sw_if_index == ~0
4018       || ip_address_is_zero (&p->responder.addr))
4019     {
4020       r = clib_error_return (0, "responder not set for profile %v", name);
4021       return r;
4022     }
4023
4024
4025   /* Create the Initiator Request */
4026   {
4027     vlib_buffer_t *b0;
4028     ike_header_t *ike0;
4029     u32 bi0 = 0;
4030     int len = sizeof (ike_header_t);
4031     ip4_address_t *if_ip4;
4032     ip6_address_t *if_ip6;
4033     ip_address_t if_ip = IP_ADDRESS_V4_ALL_0S;
4034
4035     if (ip_addr_version (&p->responder.addr) == AF_IP4)
4036       {
4037         if_ip4 = ip4_interface_first_address (&ip4_main,
4038                                               p->responder.sw_if_index, 0);
4039         if (if_ip4)
4040           {
4041             ip_address_set (&if_ip, if_ip4, AF_IP4);
4042           }
4043       }
4044     else
4045       {
4046         if_ip6 = ip6_interface_first_address (&ip6_main,
4047                                               p->responder.sw_if_index);
4048         if (if_ip6)
4049           {
4050             ip_address_set (&if_ip, if_ip6, AF_IP6);
4051           }
4052       }
4053
4054     bi0 = ikev2_get_new_ike_header_buff (vm, &b0);
4055     if (!bi0)
4056       {
4057         char *errmsg = "buffer alloc failure";
4058         ikev2_log_error (errmsg);
4059         return clib_error_return (0, errmsg);
4060       }
4061     ike0 = vlib_buffer_get_current (b0);
4062
4063     /* Prepare the SA and the IKE payload */
4064     ikev2_sa_t sa;
4065     clib_memset (&sa, 0, sizeof (ikev2_sa_t));
4066     ikev2_payload_chain_t *chain = 0;
4067     ikev2_payload_new_chain (chain);
4068
4069     /* Build the IKE proposal payload */
4070     ikev2_sa_proposal_t *proposals = 0;
4071     ikev2_set_initiator_proposals (vm, &sa, &p->ike_ts, &proposals, 1);
4072     proposals[0].proposal_num = 1;
4073     proposals[0].protocol_id = IKEV2_PROTOCOL_IKE;
4074
4075     /* Add and then cleanup proposal data */
4076     ikev2_payload_add_sa (chain, proposals);
4077     ikev2_sa_free_proposal_vector (&proposals);
4078
4079     sa.is_initiator = 1;
4080     sa.profile_index = p - km->profiles;
4081     sa.state = IKEV2_STATE_SA_INIT;
4082     sa.tun_itf = p->tun_itf;
4083     sa.udp_encap = p->udp_encap;
4084     sa.ipsec_over_udp_port = p->ipsec_over_udp_port;
4085     sa.is_tun_itf_set = 1;
4086     sa.initial_contact = 1;
4087     sa.dst_port = IKEV2_PORT;
4088     ikev2_generate_sa_init_data (&sa);
4089     ikev2_payload_add_ke (chain, sa.dh_group, sa.i_dh_data);
4090     ikev2_payload_add_nonce (chain, sa.i_nonce);
4091
4092     /* Build the child SA proposal */
4093     vec_resize (sa.childs, 1);
4094     ikev2_set_initiator_proposals (vm, &sa, &p->esp_ts,
4095                                    &sa.childs[0].i_proposals, 0);
4096     sa.childs[0].i_proposals[0].proposal_num = 1;
4097     sa.childs[0].i_proposals[0].protocol_id = IKEV2_PROTOCOL_ESP;
4098     RAND_bytes ((u8 *) & sa.childs[0].i_proposals[0].spi,
4099                 sizeof (sa.childs[0].i_proposals[0].spi));
4100
4101     /* Add NAT detection notification messages (mandatory) */
4102     u8 *nat_detection_sha1 =
4103       ikev2_compute_nat_sha1 (clib_host_to_net_u64 (sa.ispi),
4104                               clib_host_to_net_u64 (sa.rspi),
4105                               &if_ip, clib_host_to_net_u16 (IKEV2_PORT));
4106
4107     ikev2_payload_add_notify (chain, IKEV2_NOTIFY_MSG_NAT_DETECTION_SOURCE_IP,
4108                               nat_detection_sha1);
4109     vec_free (nat_detection_sha1);
4110     nat_detection_sha1 =
4111       ikev2_compute_nat_sha1 (clib_host_to_net_u64 (sa.ispi),
4112                               clib_host_to_net_u64 (sa.rspi),
4113                               &p->responder.addr,
4114                               clib_host_to_net_u16 (sa.dst_port));
4115     ikev2_payload_add_notify (chain,
4116                               IKEV2_NOTIFY_MSG_NAT_DETECTION_DESTINATION_IP,
4117                               nat_detection_sha1);
4118     vec_free (nat_detection_sha1);
4119
4120     u8 *sig_hash_algo = vec_new (u8, 8);
4121     u64 tmpsig = clib_host_to_net_u64 (0x0001000200030004);
4122     clib_memcpy_fast (sig_hash_algo, &tmpsig, sizeof (tmpsig));
4123     ikev2_payload_add_notify (chain,
4124                               IKEV2_NOTIFY_MSG_SIGNATURE_HASH_ALGORITHMS,
4125                               sig_hash_algo);
4126     vec_free (sig_hash_algo);
4127
4128
4129     /* Buffer update and boilerplate */
4130     len += vec_len (chain->data);
4131     ike0->nextpayload = chain->first_payload_type;
4132     ike0->length = clib_host_to_net_u32 (len);
4133     clib_memcpy_fast (ike0->payload, chain->data, vec_len (chain->data));
4134     ikev2_payload_destroy_chain (chain);
4135
4136     ike0->version = IKE_VERSION_2;
4137     ike0->flags = IKEV2_HDR_FLAG_INITIATOR;
4138     ike0->exchange = IKEV2_EXCHANGE_SA_INIT;
4139     ike0->ispi = clib_host_to_net_u64 (sa.ispi);
4140     ike0->rspi = 0;
4141     ike0->msgid = 0;
4142
4143     /* store whole IKE payload - needed for PSK auth */
4144     vec_reset_length (sa.last_sa_init_req_packet_data);
4145     vec_add (sa.last_sa_init_req_packet_data, ike0, len);
4146
4147     /* add data to the SA then add it to the pool */
4148     ip_address_copy (&sa.iaddr, &if_ip);
4149     ip_address_copy (&sa.raddr, &p->responder.addr);
4150     sa.i_id.type = p->loc_id.type;
4151     sa.i_id.data = vec_dup (p->loc_id.data);
4152     sa.r_id.type = p->rem_id.type;
4153     sa.r_id.data = vec_dup (p->rem_id.data);
4154     sa.i_auth.method = p->auth.method;
4155     sa.i_auth.hex = p->auth.hex;
4156     sa.i_auth.data = vec_dup (p->auth.data);
4157     sa.sw_if_index = p->responder.sw_if_index;
4158     vec_add (sa.childs[0].tsi, &p->loc_ts, 1);
4159     vec_add (sa.childs[0].tsr, &p->rem_ts, 1);
4160
4161     ikev2_initial_contact_cleanup (&sa);
4162
4163     /* add SA to the pool */
4164     ikev2_sa_t *sa0 = 0;
4165     pool_get (km->sais, sa0);
4166     clib_memcpy_fast (sa0, &sa, sizeof (*sa0));
4167     hash_set (km->sa_by_ispi, sa0->ispi, sa0 - km->sais);
4168
4169     ikev2_send_ike (vm, &if_ip, &p->responder.addr, bi0, len,
4170                     IKEV2_PORT, sa.dst_port, sa.sw_if_index);
4171
4172     ikev2_elog_exchange ("ispi %lx rspi %lx IKEV2_EXCHANGE_SA_INIT sent to ",
4173                          clib_host_to_net_u64 (sa0->ispi), 0,
4174                          ip_addr_v4 (&p->responder.addr).as_u32,
4175                          ip_addr_version (&p->responder.addr) == AF_IP4);
4176   }
4177
4178   return 0;
4179 }
4180
4181 static void
4182 ikev2_delete_child_sa_internal (vlib_main_t * vm, ikev2_sa_t * sa,
4183                                 ikev2_child_sa_t * csa)
4184 {
4185   /* Create the Initiator notification for child SA removal */
4186   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
4187   ike_header_t *ike0;
4188   u32 bi0 = 0;
4189   vlib_buffer_t *b0;
4190   int len;
4191
4192   bi0 = ikev2_get_new_ike_header_buff (vm, &b0);
4193   if (!bi0)
4194     {
4195       ikev2_log_error ("buffer alloc failure");
4196       return;
4197     }
4198
4199   ike0 = vlib_buffer_get_current (b0);
4200   ike0->exchange = IKEV2_EXCHANGE_INFORMATIONAL;
4201   ike0->ispi = clib_host_to_net_u64 (sa->ispi);
4202   ike0->rspi = clib_host_to_net_u64 (sa->rspi);
4203   vec_resize (sa->del, 1);
4204   sa->del->protocol_id = IKEV2_PROTOCOL_ESP;
4205   sa->del->spi = csa->i_proposals->spi;
4206   ike0->msgid = clib_host_to_net_u32 (sa->last_init_msg_id + 1);
4207   sa->last_init_msg_id = clib_net_to_host_u32 (ike0->msgid);
4208   len = ikev2_generate_message (b0, sa, ike0, 0, 0);
4209   if (~0 == len)
4210     return;
4211
4212   if (sa->natt)
4213     len = ikev2_insert_non_esp_marker (ike0, len);
4214   ikev2_send_ike (vm, &sa->iaddr, &sa->raddr, bi0, len,
4215                   ikev2_get_port (sa), sa->dst_port, sa->sw_if_index);
4216
4217   /* delete local child SA */
4218   ikev2_delete_tunnel_interface (km->vnet_main, sa, csa);
4219   ikev2_sa_del_child_sa (sa, csa);
4220 }
4221
4222 clib_error_t *
4223 ikev2_initiate_delete_child_sa (vlib_main_t * vm, u32 ispi)
4224 {
4225   clib_error_t *r;
4226   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
4227   ikev2_main_per_thread_data_t *tkm;
4228   ikev2_sa_t *fsa = 0;
4229   ikev2_child_sa_t *fchild = 0;
4230
4231   /* Search for the child SA */
4232   vec_foreach (tkm, km->per_thread_data)
4233   {
4234     ikev2_sa_t *sa;
4235     if (fchild)
4236       break;
4237     /* *INDENT-OFF* */
4238     pool_foreach (sa, tkm->sas, ({
4239       fchild = ikev2_sa_get_child(sa, ispi, IKEV2_PROTOCOL_ESP, 1);
4240       if (fchild)
4241         {
4242           fsa = sa;
4243           break;
4244         }
4245     }));
4246     /* *INDENT-ON* */
4247   }
4248
4249   if (!fchild || !fsa)
4250     {
4251       r = clib_error_return (0, "Child SA not found");
4252       return r;
4253     }
4254   else
4255     {
4256       ikev2_delete_child_sa_internal (vm, fsa, fchild);
4257     }
4258
4259   return 0;
4260 }
4261
4262 clib_error_t *
4263 ikev2_initiate_delete_ike_sa (vlib_main_t * vm, u64 ispi)
4264 {
4265   clib_error_t *r;
4266   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
4267   ikev2_main_per_thread_data_t *tkm;
4268   ikev2_sa_t *fsa = 0;
4269   ikev2_main_per_thread_data_t *ftkm = 0;
4270
4271   /* Search for the IKE SA */
4272   vec_foreach (tkm, km->per_thread_data)
4273   {
4274     ikev2_sa_t *sa;
4275     if (fsa)
4276       break;
4277     /* *INDENT-OFF* */
4278     pool_foreach (sa, tkm->sas, ({
4279       if (sa->ispi == ispi)
4280         {
4281           fsa = sa;
4282           ftkm = tkm;
4283           break;
4284         }
4285     }));
4286     /* *INDENT-ON* */
4287   }
4288
4289   if (!fsa)
4290     {
4291       r = clib_error_return (0, "IKE SA not found");
4292       return r;
4293     }
4294
4295   ikev2_initiate_delete_ike_sa_internal (vm, ftkm, fsa);
4296   return 0;
4297 }
4298
4299 static void
4300 ikev2_rekey_child_sa_internal (vlib_main_t * vm, ikev2_sa_t * sa,
4301                                ikev2_child_sa_t * csa)
4302 {
4303   /* Create the Initiator request for create child SA */
4304   ike_header_t *ike0;
4305   vlib_buffer_t *b0;
4306   u32 bi0 = 0;
4307   int len;
4308
4309   bi0 = ikev2_get_new_ike_header_buff (vm, &b0);
4310   if (!bi0)
4311     {
4312       ikev2_log_error ("buffer alloc failure");
4313       return;
4314     }
4315
4316   ike0 = vlib_buffer_get_current (b0);
4317   ike0->version = IKE_VERSION_2;
4318   ike0->flags = IKEV2_HDR_FLAG_INITIATOR;
4319   ike0->exchange = IKEV2_EXCHANGE_CREATE_CHILD_SA;
4320   ike0->ispi = clib_host_to_net_u64 (sa->ispi);
4321   ike0->rspi = clib_host_to_net_u64 (sa->rspi);
4322   ike0->msgid = clib_host_to_net_u32 (sa->last_init_msg_id + 1);
4323   sa->last_init_msg_id = clib_net_to_host_u32 (ike0->msgid);
4324
4325   ikev2_rekey_t *rekey;
4326   vec_add2 (sa->rekey, rekey, 1);
4327   ikev2_sa_proposal_t *proposals = vec_dup (csa->i_proposals);
4328
4329   /*need new ispi */
4330   RAND_bytes ((u8 *) & proposals[0].spi, sizeof (proposals[0].spi));
4331   rekey->spi = proposals[0].spi;
4332   rekey->ispi = csa->i_proposals->spi;
4333   len = ikev2_generate_message (b0, sa, ike0, proposals, 0);
4334   if (~0 == len)
4335     return;
4336
4337   if (sa->natt)
4338     len = ikev2_insert_non_esp_marker (ike0, len);
4339   ikev2_send_ike (vm, &sa->iaddr, &sa->raddr, bi0, len,
4340                   ikev2_get_port (sa), ikev2_get_port (sa), sa->sw_if_index);
4341   vec_free (proposals);
4342 }
4343
4344 clib_error_t *
4345 ikev2_initiate_rekey_child_sa (vlib_main_t * vm, u32 ispi)
4346 {
4347   clib_error_t *r;
4348   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
4349   ikev2_main_per_thread_data_t *tkm;
4350   ikev2_sa_t *fsa = 0;
4351   ikev2_child_sa_t *fchild = 0;
4352
4353   /* Search for the child SA */
4354   vec_foreach (tkm, km->per_thread_data)
4355   {
4356     ikev2_sa_t *sa;
4357     if (fchild)
4358       break;
4359     /* *INDENT-OFF* */
4360     pool_foreach (sa, tkm->sas, ({
4361       fchild = ikev2_sa_get_child(sa, ispi, IKEV2_PROTOCOL_ESP, 1);
4362       if (fchild)
4363         {
4364           fsa = sa;
4365           break;
4366         }
4367     }));
4368     /* *INDENT-ON* */
4369   }
4370
4371   if (!fchild || !fsa)
4372     {
4373       r = clib_error_return (0, "Child SA not found");
4374       return r;
4375     }
4376   else
4377     {
4378       ikev2_rekey_child_sa_internal (vm, fsa, fchild);
4379     }
4380
4381   return 0;
4382 }
4383
4384 clib_error_t *
4385 ikev2_init (vlib_main_t * vm)
4386 {
4387   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
4388   vlib_thread_main_t *tm = vlib_get_thread_main ();
4389   int thread_id;
4390
4391   clib_memset (km, 0, sizeof (ikev2_main_t));
4392   km->vnet_main = vnet_get_main ();
4393   km->vlib_main = vm;
4394
4395   km->liveness_period = IKEV2_LIVENESS_PERIOD_CHECK;
4396   km->liveness_max_retries = IKEV2_LIVENESS_RETRIES;
4397   ikev2_crypto_init (km);
4398
4399   mhash_init_vec_string (&km->profile_index_by_name, sizeof (uword));
4400
4401   vec_validate_aligned (km->per_thread_data, tm->n_vlib_mains - 1,
4402                         CLIB_CACHE_LINE_BYTES);
4403   for (thread_id = 0; thread_id < tm->n_vlib_mains; thread_id++)
4404     {
4405       ikev2_main_per_thread_data_t *ptd =
4406         vec_elt_at_index (km->per_thread_data, thread_id);
4407
4408       ptd->sa_by_rspi = hash_create (0, sizeof (uword));
4409
4410 #if OPENSSL_VERSION_NUMBER >= 0x10100000L
4411       ptd->evp_ctx = EVP_CIPHER_CTX_new ();
4412       ptd->hmac_ctx = HMAC_CTX_new ();
4413 #else
4414       EVP_CIPHER_CTX_init (&ptd->_evp_ctx);
4415       ptd->evp_ctx = &ptd->_evp_ctx;
4416       HMAC_CTX_init (&(ptd->_hmac_ctx));
4417       ptd->hmac_ctx = &ptd->_hmac_ctx;
4418 #endif
4419     }
4420
4421   km->sa_by_ispi = hash_create (0, sizeof (uword));
4422   km->sw_if_indices = hash_create (0, 0);
4423   km->udp_ports = hash_create (0, sizeof (uword));
4424
4425   udp_register_dst_port (vm, IKEV2_PORT, ikev2_node_ip4.index, 1);
4426   udp_register_dst_port (vm, IKEV2_PORT, ikev2_node_ip6.index, 0);
4427   udp_register_dst_port (vm, IKEV2_PORT_NATT, ikev2_node_ip4.index, 1);
4428   udp_register_dst_port (vm, IKEV2_PORT_NATT, ikev2_node_ip6.index, 0);
4429
4430   vlib_punt_hdl_t punt_hdl = vlib_punt_client_register ("ikev2-ip4");
4431   vlib_punt_register (punt_hdl, ipsec_punt_reason[IPSEC_PUNT_IP4_SPI_UDP_0],
4432                       "ikev2-ip4");
4433   ikev2_cli_reference ();
4434
4435   km->log_level = IKEV2_LOG_ERROR;
4436   km->log_class = vlib_log_register_class ("ikev2", 0);
4437   return 0;
4438 }
4439
4440 /* *INDENT-OFF* */
4441 VLIB_INIT_FUNCTION (ikev2_init) =
4442 {
4443   .runs_after = VLIB_INITS("ipsec_init", "ipsec_punt_init"),
4444 };
4445 /* *INDENT-ON* */
4446
4447 static u8
4448 ikev2_mngr_process_child_sa (ikev2_sa_t * sa, ikev2_child_sa_t * csa,
4449                              u8 del_old_ids)
4450 {
4451   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
4452   ikev2_profile_t *p = 0;
4453   vlib_main_t *vm = km->vlib_main;
4454   f64 now = vlib_time_now (vm);
4455   u8 res = 0;
4456
4457   if (sa->profile_index != ~0)
4458     p = pool_elt_at_index (km->profiles, sa->profile_index);
4459
4460   if (sa->is_initiator && p && csa->time_to_expiration
4461       && now > csa->time_to_expiration)
4462     {
4463       if (!csa->is_expired || csa->rekey_retries > 0)
4464         {
4465           ikev2_rekey_child_sa_internal (vm, sa, csa);
4466           csa->time_to_expiration = now + p->handover;
4467           csa->is_expired = 1;
4468           if (csa->rekey_retries == 0)
4469             {
4470               csa->rekey_retries = 5;
4471             }
4472           else if (csa->rekey_retries > 0)
4473             {
4474               csa->rekey_retries--;
4475               ikev2_log_debug ("Rekeying Child SA 0x%x, retries left %d",
4476                                csa->i_proposals->spi, csa->rekey_retries);
4477               if (csa->rekey_retries == 0)
4478                 {
4479                   csa->rekey_retries = -1;
4480                 }
4481             }
4482           res |= 1;
4483         }
4484       else
4485         {
4486           csa->time_to_expiration = 0;
4487           ikev2_delete_child_sa_internal (vm, sa, csa);
4488           res |= 1;
4489           return res;
4490         }
4491     }
4492
4493   if (del_old_ids)
4494     {
4495       ipip_tunnel_t *ipip = NULL;
4496       u32 sw_if_index = sa->is_tun_itf_set ? sa->tun_itf : ~0;
4497       if (~0 == sw_if_index)
4498         {
4499           ip46_address_t local_ip;
4500           ip46_address_t remote_ip;
4501           if (sa->is_initiator)
4502             {
4503               local_ip = to_ip46 (ip_addr_version (&sa->iaddr),
4504                                   ip_addr_bytes (&sa->iaddr));
4505               remote_ip = to_ip46 (ip_addr_version (&sa->raddr),
4506                                    ip_addr_bytes (&sa->raddr));
4507             }
4508           else
4509             {
4510               local_ip = to_ip46 (ip_addr_version (&sa->raddr),
4511                                   ip_addr_bytes (&sa->raddr));
4512               remote_ip = to_ip46 (ip_addr_version (&sa->iaddr),
4513                                    ip_addr_bytes (&sa->iaddr));
4514             }
4515
4516        /* *INDENT-OFF* */
4517        ipip_tunnel_key_t key = {
4518          .src = local_ip,
4519          .dst = remote_ip,
4520          .transport = IPIP_TRANSPORT_IP4,
4521          .fib_index = 0,
4522        };
4523        /* *INDENT-ON* */
4524
4525           ipip = ipip_tunnel_db_find (&key);
4526
4527           if (ipip)
4528             sw_if_index = ipip->sw_if_index;
4529           else
4530             return res;
4531         }
4532
4533       u32 *sas_in = NULL;
4534       vec_add1 (sas_in, csa->remote_sa_id);
4535       vlib_worker_thread_barrier_sync (vm);
4536       ipsec_tun_protect_update (sw_if_index, NULL, csa->local_sa_id, sas_in);
4537       ipsec_sa_unlock_id (ikev2_flip_alternate_sa_bit (csa->remote_sa_id));
4538       vlib_worker_thread_barrier_release (vm);
4539     }
4540
4541   return res;
4542 }
4543
4544 int
4545 ikev2_set_log_level (ikev2_log_level_t log_level)
4546 {
4547   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
4548
4549   if (log_level >= IKEV2_LOG_MAX)
4550     {
4551       ikev2_log_error ("unknown logging level %d", log_level);
4552       return -1;
4553     }
4554
4555   km->log_level = log_level;
4556   return 0;
4557 }
4558
4559 clib_error_t *
4560 ikev2_set_liveness_params (u32 period, u32 max_retries)
4561 {
4562   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
4563
4564   if (period == 0 || max_retries == 0)
4565     return clib_error_return (0, "invalid args");
4566
4567   km->liveness_period = period;
4568   km->liveness_max_retries = max_retries;
4569   return 0;
4570 }
4571
4572 static void
4573 ikev2_mngr_process_ipsec_sa (ipsec_sa_t * ipsec_sa)
4574 {
4575   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
4576   vlib_main_t *vm = km->vlib_main;
4577   ikev2_main_per_thread_data_t *tkm;
4578   ikev2_sa_t *fsa = 0;
4579   ikev2_profile_t *p = 0;
4580   ikev2_child_sa_t *fchild = 0;
4581   f64 now = vlib_time_now (vm);
4582   vlib_counter_t counts;
4583
4584   /* Search for the SA and child SA */
4585   vec_foreach (tkm, km->per_thread_data)
4586   {
4587     ikev2_sa_t *sa;
4588     if (fchild)
4589       break;
4590     /* *INDENT-OFF* */
4591     pool_foreach (sa, tkm->sas, ({
4592       fchild = ikev2_sa_get_child(sa, ipsec_sa->spi, IKEV2_PROTOCOL_ESP, 1);
4593       if (fchild)
4594         {
4595           fsa = sa;
4596           break;
4597         }
4598     }));
4599     /* *INDENT-ON* */
4600   }
4601   vlib_get_combined_counter (&ipsec_sa_counters,
4602                              ipsec_sa->stat_index, &counts);
4603
4604   if (fsa && fsa->profile_index != ~0 && fsa->is_initiator)
4605     p = pool_elt_at_index (km->profiles, fsa->profile_index);
4606
4607   if (fchild && p && p->lifetime_maxdata)
4608     {
4609       if (!fchild->is_expired && counts.bytes > p->lifetime_maxdata)
4610         {
4611           fchild->time_to_expiration = now;
4612         }
4613     }
4614 }
4615
4616 static void
4617 ikev2_process_pending_sa_init (ikev2_main_t * km)
4618 {
4619   u32 sai;
4620   u64 ispi;
4621   ikev2_sa_t *sa;
4622
4623   /* *INDENT-OFF* */
4624   hash_foreach (ispi, sai, km->sa_by_ispi,
4625   ({
4626     sa = pool_elt_at_index (km->sais, sai);
4627     if (sa->init_response_received)
4628       continue;
4629
4630     u32 bi0;
4631     if (vlib_buffer_alloc (km->vlib_main, &bi0, 1) != 1)
4632       return;
4633
4634     vlib_buffer_t * b = vlib_get_buffer (km->vlib_main, bi0);
4635     clib_memcpy_fast (vlib_buffer_get_current (b),
4636         sa->last_sa_init_req_packet_data,
4637         vec_len (sa->last_sa_init_req_packet_data));
4638     ikev2_send_ike (km->vlib_main, &sa->iaddr, &sa->raddr, bi0,
4639         vec_len (sa->last_sa_init_req_packet_data),
4640         ikev2_get_port (sa), IKEV2_PORT, sa->sw_if_index);
4641   }));
4642   /* *INDENT-ON* */
4643 }
4644
4645 static vlib_node_registration_t ikev2_mngr_process_node;
4646
4647 static void
4648 ikev2_send_informational_request (ikev2_sa_t * sa)
4649 {
4650   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
4651   ip_address_t *src, *dst;
4652   ike_header_t *ike0;
4653   vlib_buffer_t *b0;
4654   u32 bi0 = 0;
4655   u16 dp;
4656   int len;
4657
4658   bi0 = ikev2_get_new_ike_header_buff (km->vlib_main, &b0);
4659   if (!bi0)
4660     {
4661       ikev2_log_error ("buffer alloc failure");
4662       return;
4663     }
4664
4665   ike0 = vlib_buffer_get_current (b0);
4666   ike0->exchange = IKEV2_EXCHANGE_INFORMATIONAL;
4667   ike0->ispi = clib_host_to_net_u64 (sa->ispi);
4668   ike0->rspi = clib_host_to_net_u64 (sa->rspi);
4669   ike0->msgid = clib_host_to_net_u32 (sa->last_init_msg_id + 1);
4670   sa->last_init_msg_id = clib_net_to_host_u32 (ike0->msgid);
4671   len = ikev2_generate_message (b0, sa, ike0, 0, 0);
4672   if (~0 == len)
4673     return;
4674
4675   if (sa->natt)
4676     len = ikev2_insert_non_esp_marker (ike0, len);
4677
4678   if (sa->is_initiator)
4679     {
4680       src = &sa->iaddr;
4681       dst = &sa->raddr;
4682     }
4683   else
4684     {
4685       dst = &sa->iaddr;
4686       src = &sa->raddr;
4687     }
4688
4689   dp = sa->dst_port ? sa->dst_port : ikev2_get_port (sa);
4690   ikev2_send_ike (km->vlib_main, src, dst, bi0, len, ikev2_get_port (sa), dp,
4691                   sa->sw_if_index);
4692 }
4693
4694 static_always_inline int
4695 ikev2_mngr_process_responder_sas (ikev2_sa_t * sa)
4696 {
4697   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
4698   vlib_main_t *vm = km->vlib_main;
4699
4700   if (!sa->keys_generated)
4701     return 0;
4702
4703   if (sa->liveness_retries >= km->liveness_max_retries)
4704     return 1;
4705
4706   f64 now = vlib_time_now (vm);
4707
4708   if (sa->liveness_period_check < now)
4709     {
4710       sa->liveness_retries++;
4711       sa->liveness_period_check = now + km->liveness_period;
4712       ikev2_send_informational_request (sa);
4713     }
4714   return 0;
4715 }
4716
4717 static uword
4718 ikev2_mngr_process_fn (vlib_main_t * vm, vlib_node_runtime_t * rt,
4719                        vlib_frame_t * f)
4720 {
4721   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
4722   ipsec_main_t *im = &ipsec_main;
4723   ikev2_profile_t *p;
4724   ikev2_child_sa_t *c;
4725   u32 *sai;
4726
4727   while (1)
4728     {
4729       u8 req_sent = 0;
4730       vlib_process_wait_for_event_or_clock (vm, 1);
4731       vlib_process_get_events (vm, NULL);
4732
4733       /* process ike child sas */
4734       ikev2_main_per_thread_data_t *tkm;
4735       vec_foreach (tkm, km->per_thread_data)
4736       {
4737         ikev2_sa_t *sa;
4738         u32 *to_be_deleted = 0;
4739
4740         /* *INDENT-OFF* */
4741         pool_foreach (sa, tkm->sas, ({
4742           ikev2_child_sa_t *c;
4743           u8 del_old_ids = 0;
4744           if (sa->old_remote_id_present && 0 > sa->old_id_expiration)
4745             {
4746               sa->old_remote_id_present = 0;
4747               del_old_ids = 1;
4748             }
4749           else
4750             sa->old_id_expiration -= 1;
4751
4752           vec_foreach (c, sa->childs)
4753             {
4754             req_sent |= ikev2_mngr_process_child_sa(sa, c, del_old_ids);
4755             }
4756
4757           if (ikev2_mngr_process_responder_sas (sa))
4758             vec_add1 (to_be_deleted, sa - tkm->sas);
4759         }));
4760         /* *INDENT-ON* */
4761
4762         vec_foreach (sai, to_be_deleted)
4763         {
4764           sa = pool_elt_at_index (tkm->sas, sai[0]);
4765           u8 reinitiate = (sa->is_initiator && sa->profile_index != ~0);
4766           vec_foreach (c, sa->childs)
4767           {
4768             ikev2_delete_tunnel_interface (km->vnet_main, sa, c);
4769             ikev2_sa_del_child_sa (sa, c);
4770           }
4771           ikev2_sa_free_all_vec (sa);
4772           hash_unset (tkm->sa_by_rspi, sa->rspi);
4773           pool_put (tkm->sas, sa);
4774
4775           if (reinitiate)
4776             {
4777               p = pool_elt_at_index (km->profiles, sa->profile_index);
4778               if (p)
4779                 {
4780                   ikev2_initiate_sa_init (vm, p->name);
4781                 }
4782             }
4783         }
4784         vec_free (to_be_deleted);
4785       }
4786
4787       /* process ipsec sas */
4788       ipsec_sa_t *sa;
4789       /* *INDENT-OFF* */
4790       pool_foreach (sa, im->sad, ({
4791         ikev2_mngr_process_ipsec_sa(sa);
4792       }));
4793       /* *INDENT-ON* */
4794
4795       ikev2_process_pending_sa_init (km);
4796
4797       if (req_sent)
4798         {
4799           vlib_process_wait_for_event_or_clock (vm, 5);
4800           vlib_process_get_events (vm, NULL);
4801           req_sent = 0;
4802         }
4803
4804     }
4805   return 0;
4806 }
4807
4808 /* *INDENT-OFF* */
4809 VLIB_REGISTER_NODE (ikev2_mngr_process_node, static) = {
4810     .function = ikev2_mngr_process_fn,
4811     .type = VLIB_NODE_TYPE_PROCESS,
4812     .name =
4813     "ikev2-manager-process",
4814 };
4815
4816 VLIB_PLUGIN_REGISTER () = {
4817     .version = VPP_BUILD_VER,
4818     .description = "Internet Key Exchange (IKEv2) Protocol",
4819 };
4820 /* *INDENT-ON* */
4821
4822 /*
4823  * fd.io coding-style-patch-verification: ON
4824  *
4825  * Local Variables:
4826  * eval: (c-set-style "gnu")
4827  * End:
4828  */