ikev2: add option to disable NAT traversal
[vpp.git] / src / plugins / ikev2 / ikev2.c
1 /*
2  * Copyright (c) 2015 Cisco and/or its affiliates.
3  * Licensed under the Apache License, Version 2.0 (the "License");
4  * you may not use this file except in compliance with the License.
5  * You may obtain a copy of the License at:
6  *
7  *     http://www.apache.org/licenses/LICENSE-2.0
8  *
9  * Unless required by applicable law or agreed to in writing, software
10  * distributed under the License is distributed on an "AS IS" BASIS,
11  * WITHOUT WARRANTIES OR CONDITIONS OF ANY KIND, either express or implied.
12  * See the License for the specific language governing permissions and
13  * limitations under the License.
14  */
15
16 #include <vlib/vlib.h>
17 #include <vlib/unix/plugin.h>
18 #include <vlibmemory/api.h>
19 #include <vpp/app/version.h>
20 #include <vnet/vnet.h>
21 #include <vppinfra/error.h>
22 #include <vppinfra/random.h>
23 #include <vnet/udp/udp.h>
24 #include <vnet/ipsec/ipsec.h>
25 #include <vnet/ipsec/ipsec_tun.h>
26 #include <vnet/ipip/ipip.h>
27 #include <plugins/ikev2/ikev2.h>
28 #include <plugins/ikev2/ikev2_priv.h>
29 #include <openssl/sha.h>
30 #include <vnet/ipsec/ipsec_punt.h>
31
32 #define IKEV2_LIVENESS_RETRIES 3
33 #define IKEV2_LIVENESS_PERIOD_CHECK 30
34
35 ikev2_main_t ikev2_main;
36
37 static int ikev2_delete_tunnel_interface (vnet_main_t * vnm,
38                                           ikev2_sa_t * sa,
39                                           ikev2_child_sa_t * child);
40
41 #define ikev2_set_state(sa, v) do { \
42     (sa)->state = v; \
43     ikev2_elog_sa_state("ispi %lx SA state changed to " #v, sa->ispi); \
44   } while(0);
45
46 typedef struct
47 {
48   u32 next_index;
49   u32 sw_if_index;
50 } ikev2_trace_t;
51
52 static u8 *
53 format_ikev2_trace (u8 * s, va_list * args)
54 {
55   CLIB_UNUSED (vlib_main_t * vm) = va_arg (*args, vlib_main_t *);
56   CLIB_UNUSED (vlib_node_t * node) = va_arg (*args, vlib_node_t *);
57   ikev2_trace_t *t = va_arg (*args, ikev2_trace_t *);
58
59   s = format (s, "ikev2: sw_if_index %d, next index %d",
60               t->sw_if_index, t->next_index);
61   return s;
62 }
63
64 #define foreach_ikev2_error \
65 _(PROCESSED, "IKEv2 packets processed") \
66 _(IKE_SA_INIT_RETRANSMIT, "IKE_SA_INIT retransmit ") \
67 _(IKE_SA_INIT_IGNORE, "IKE_SA_INIT ignore (IKE SA already auth)") \
68 _(IKE_REQ_RETRANSMIT, "IKE request retransmit") \
69 _(IKE_REQ_IGNORE, "IKE request ignore (old msgid)") \
70 _(NOT_IKEV2, "Non IKEv2 packets received") \
71 _(BAD_LENGTH, "Bad packet length") \
72 _(MALFORMED_PACKET, "Malformed packet") \
73 _(NO_BUFF_SPACE, "No buffer space")
74
75 typedef enum
76 {
77 #define _(sym,str) IKEV2_ERROR_##sym,
78   foreach_ikev2_error
79 #undef _
80     IKEV2_N_ERROR,
81 } ikev2_error_t;
82
83 static char *ikev2_error_strings[] = {
84 #define _(sym,string) string,
85   foreach_ikev2_error
86 #undef _
87 };
88
89 typedef enum
90 {
91   IKEV2_NEXT_IP4_LOOKUP,
92   IKEV2_NEXT_IP4_ERROR_DROP,
93   IKEV2_IP4_N_NEXT,
94 } ikev2_ip4_next_t;
95
96 typedef enum
97 {
98   IKEV2_NEXT_IP6_LOOKUP,
99   IKEV2_NEXT_IP6_ERROR_DROP,
100   IKEV2_IP6_N_NEXT,
101 } ikev2_ip6_next_t;
102
103 typedef u32 ikev2_non_esp_marker;
104
105 static_always_inline u16
106 ikev2_get_port (ikev2_sa_t * sa)
107 {
108   return ikev2_natt_active (sa) ? IKEV2_PORT_NATT : IKEV2_PORT;
109 }
110
111 static_always_inline int
112 ikev2_insert_non_esp_marker (ike_header_t * ike, int len)
113 {
114   memmove ((u8 *) ike + sizeof (ikev2_non_esp_marker), ike, len);
115   clib_memset (ike, 0, sizeof (ikev2_non_esp_marker));
116   return len + sizeof (ikev2_non_esp_marker);
117 }
118
119 static ikev2_sa_transform_t *
120 ikev2_find_transform_data (ikev2_sa_transform_t * t)
121 {
122   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
123   ikev2_sa_transform_t *td;
124
125   vec_foreach (td, km->supported_transforms)
126   {
127     if (td->type != t->type)
128       continue;
129
130     if (td->transform_id != t->transform_id)
131       continue;
132
133     if (td->type == IKEV2_TRANSFORM_TYPE_ENCR)
134       {
135         if (vec_len (t->attrs) != 4 || t->attrs[0] != 0x80
136             || t->attrs[1] != 14)
137           continue;
138
139         if (((t->attrs[2] << 8 | t->attrs[3]) / 8) != td->key_len)
140           continue;
141       }
142     return td;
143   }
144   return 0;
145 }
146
147 static ikev2_sa_proposal_t *
148 ikev2_select_proposal (ikev2_sa_proposal_t * proposals,
149                        ikev2_protocol_id_t prot_id)
150 {
151   ikev2_sa_proposal_t *rv = 0;
152   ikev2_sa_proposal_t *proposal;
153   ikev2_sa_transform_t *transform, *new_t;
154   u8 mandatory_bitmap, optional_bitmap;
155
156   if (prot_id == IKEV2_PROTOCOL_IKE)
157     {
158       mandatory_bitmap = (1 << IKEV2_TRANSFORM_TYPE_ENCR) |
159         (1 << IKEV2_TRANSFORM_TYPE_PRF) | (1 << IKEV2_TRANSFORM_TYPE_DH);
160       optional_bitmap = mandatory_bitmap | (1 << IKEV2_TRANSFORM_TYPE_INTEG);
161     }
162   else if (prot_id == IKEV2_PROTOCOL_ESP)
163     {
164       mandatory_bitmap = (1 << IKEV2_TRANSFORM_TYPE_ENCR) |
165         (1 << IKEV2_TRANSFORM_TYPE_ESN);
166       optional_bitmap = mandatory_bitmap |
167         (1 << IKEV2_TRANSFORM_TYPE_INTEG) | (1 << IKEV2_TRANSFORM_TYPE_DH);
168     }
169   else if (prot_id == IKEV2_PROTOCOL_AH)
170     {
171       mandatory_bitmap = (1 << IKEV2_TRANSFORM_TYPE_INTEG) |
172         (1 << IKEV2_TRANSFORM_TYPE_ESN);
173       optional_bitmap = mandatory_bitmap | (1 << IKEV2_TRANSFORM_TYPE_DH);
174     }
175   else
176     return 0;
177
178   vec_add2 (rv, proposal, 1);
179
180   vec_foreach (proposal, proposals)
181   {
182     u8 bitmap = 0;
183     if (proposal->protocol_id != prot_id)
184       continue;
185
186     vec_foreach (transform, proposal->transforms)
187     {
188       if ((1 << transform->type) & bitmap)
189         continue;
190
191       if (ikev2_find_transform_data (transform))
192         {
193           bitmap |= 1 << transform->type;
194           vec_add2 (rv->transforms, new_t, 1);
195           clib_memcpy_fast (new_t, transform, sizeof (*new_t));
196           new_t->attrs = vec_dup (transform->attrs);
197         }
198     }
199
200     if ((bitmap & mandatory_bitmap) == mandatory_bitmap &&
201         (bitmap & ~optional_bitmap) == 0)
202       {
203         rv->proposal_num = proposal->proposal_num;
204         rv->protocol_id = proposal->protocol_id;
205         RAND_bytes ((u8 *) & rv->spi, sizeof (rv->spi));
206         goto done;
207       }
208     else
209       {
210         vec_free (rv->transforms);
211       }
212   }
213
214   vec_free (rv);
215 done:
216   return rv;
217 }
218
219 ikev2_sa_transform_t *
220 ikev2_sa_get_td_for_type (ikev2_sa_proposal_t * p,
221                           ikev2_transform_type_t type)
222 {
223   ikev2_sa_transform_t *t;
224
225   if (!p)
226     return 0;
227
228   vec_foreach (t, p->transforms)
229   {
230     if (t->type == type)
231       return ikev2_find_transform_data (t);
232   }
233   return 0;
234 }
235
236 ikev2_child_sa_t *
237 ikev2_sa_get_child (ikev2_sa_t * sa, u32 spi, ikev2_protocol_id_t prot_id,
238                     int by_initiator)
239 {
240   ikev2_child_sa_t *c;
241   vec_foreach (c, sa->childs)
242   {
243     ikev2_sa_proposal_t *proposal =
244       by_initiator ? &c->i_proposals[0] : &c->r_proposals[0];
245     if (proposal && proposal->spi == spi && proposal->protocol_id == prot_id)
246       return c;
247   }
248
249   return 0;
250 }
251
252 void
253 ikev2_sa_free_proposal_vector (ikev2_sa_proposal_t ** v)
254 {
255   ikev2_sa_proposal_t *p;
256   ikev2_sa_transform_t *t;
257
258   if (!*v)
259     return;
260
261   vec_foreach (p, *v)
262   {
263     vec_foreach (t, p->transforms)
264     {
265       vec_free (t->attrs);
266     }
267     vec_free (p->transforms);
268   }
269   vec_free (*v);
270 }
271
272 static void
273 ikev2_sa_free_child_sa (ikev2_child_sa_t * c)
274 {
275   ikev2_sa_free_proposal_vector (&c->r_proposals);
276   ikev2_sa_free_proposal_vector (&c->i_proposals);
277   vec_free (c->sk_ai);
278   vec_free (c->sk_ar);
279   vec_free (c->sk_ei);
280   vec_free (c->sk_er);
281   vec_free (c->tsi);
282   vec_free (c->tsr);
283 }
284
285 static void
286 ikev2_sa_free_all_child_sa (ikev2_child_sa_t ** childs)
287 {
288   ikev2_child_sa_t *c;
289   vec_foreach (c, *childs) ikev2_sa_free_child_sa (c);
290
291   vec_free (*childs);
292 }
293
294 static void
295 ikev2_sa_del_child_sa (ikev2_sa_t * sa, ikev2_child_sa_t * child)
296 {
297   ikev2_sa_free_child_sa (child);
298   vec_del1 (sa->childs, child - sa->childs);
299 }
300
301 static void
302 ikev2_sa_free_all_vec (ikev2_sa_t * sa)
303 {
304   vec_free (sa->i_nonce);
305   vec_free (sa->r_nonce);
306
307   vec_free (sa->dh_shared_key);
308   vec_free (sa->dh_private_key);
309   vec_free (sa->i_dh_data);
310   vec_free (sa->r_dh_data);
311
312   ikev2_sa_free_proposal_vector (&sa->r_proposals);
313   ikev2_sa_free_proposal_vector (&sa->i_proposals);
314
315   vec_free (sa->sk_d);
316   vec_free (sa->sk_ai);
317   vec_free (sa->sk_ar);
318   vec_free (sa->sk_ei);
319   vec_free (sa->sk_er);
320   vec_free (sa->sk_pi);
321   vec_free (sa->sk_pr);
322
323   vec_free (sa->i_id.data);
324   vec_free (sa->r_id.data);
325
326   vec_free (sa->i_auth.data);
327   if (sa->i_auth.key)
328     EVP_PKEY_free (sa->i_auth.key);
329   vec_free (sa->r_auth.data);
330   if (sa->r_auth.key)
331     EVP_PKEY_free (sa->r_auth.key);
332
333   vec_free (sa->del);
334
335   vec_free (sa->rekey);
336
337   vec_free (sa->last_sa_init_req_packet_data);
338   vec_free (sa->last_sa_init_res_packet_data);
339
340   vec_free (sa->last_res_packet_data);
341
342   ikev2_sa_free_all_child_sa (&sa->childs);
343 }
344
345 static void
346 ikev2_delete_sa (ikev2_main_per_thread_data_t * ptd, ikev2_sa_t * sa)
347 {
348   uword *p;
349
350   ikev2_sa_free_all_vec (sa);
351
352   p = hash_get (ptd->sa_by_rspi, sa->rspi);
353   if (p)
354     {
355       hash_unset (ptd->sa_by_rspi, sa->rspi);
356       pool_put (ptd->sas, sa);
357     }
358 }
359
360 static void
361 ikev2_generate_sa_init_data (ikev2_sa_t * sa)
362 {
363   ikev2_sa_transform_t *t = 0, *t2;
364   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
365
366   if (sa->dh_group == IKEV2_TRANSFORM_DH_TYPE_NONE)
367     {
368       return;
369     }
370
371   /* check if received DH group is on our list of supported groups */
372   vec_foreach (t2, km->supported_transforms)
373   {
374     if (t2->type == IKEV2_TRANSFORM_TYPE_DH && sa->dh_group == t2->dh_type)
375       {
376         t = t2;
377         break;
378       }
379   }
380
381   if (!t)
382     {
383       sa->dh_group = IKEV2_TRANSFORM_DH_TYPE_NONE;
384       return;
385     }
386
387   if (sa->is_initiator)
388     {
389       /* generate rspi */
390       RAND_bytes ((u8 *) & sa->ispi, 8);
391
392       /* generate nonce */
393       sa->i_nonce = vec_new (u8, IKEV2_NONCE_SIZE);
394       RAND_bytes ((u8 *) sa->i_nonce, IKEV2_NONCE_SIZE);
395     }
396   else
397     {
398       /* generate rspi */
399       RAND_bytes ((u8 *) & sa->rspi, 8);
400
401       /* generate nonce */
402       sa->r_nonce = vec_new (u8, IKEV2_NONCE_SIZE);
403       RAND_bytes ((u8 *) sa->r_nonce, IKEV2_NONCE_SIZE);
404     }
405
406   /* generate dh keys */
407   ikev2_generate_dh (sa, t);
408
409 }
410
411 static void
412 ikev2_complete_sa_data (ikev2_sa_t * sa, ikev2_sa_t * sai)
413 {
414   ikev2_sa_transform_t *t = 0, *t2;
415   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
416
417   /*move some data to the new SA */
418 #define _(A) ({void* __tmp__ = (A); (A) = 0; __tmp__;})
419   sa->i_nonce = _(sai->i_nonce);
420   sa->i_dh_data = _(sai->i_dh_data);
421   sa->dh_private_key = _(sai->dh_private_key);
422   ip_address_copy (&sa->iaddr, &sai->iaddr);
423   ip_address_copy (&sa->raddr, &sai->raddr);
424   sa->is_initiator = sai->is_initiator;
425   sa->i_id.type = sai->i_id.type;
426   sa->r_id.type = sai->r_id.type;
427   sa->profile_index = sai->profile_index;
428   sa->tun_itf = sai->tun_itf;
429   sa->is_tun_itf_set = sai->is_tun_itf_set;
430   sa->natt_state = sai->natt_state;
431   sa->i_id.data = _(sai->i_id.data);
432   sa->r_id.data = _(sai->r_id.data);
433   sa->i_auth.method = sai->i_auth.method;
434   sa->i_auth.hex = sai->i_auth.hex;
435   sa->i_auth.data = _(sai->i_auth.data);
436   sa->i_auth.key = _(sai->i_auth.key);
437   sa->last_sa_init_req_packet_data = _(sai->last_sa_init_req_packet_data);
438   sa->childs = _(sai->childs);
439   sa->udp_encap = sai->udp_encap;
440   sa->ipsec_over_udp_port = sai->ipsec_over_udp_port;
441   sa->dst_port = sai->dst_port;
442   sa->sw_if_index = sai->sw_if_index;
443 #undef _
444
445
446   if (sa->dh_group == IKEV2_TRANSFORM_DH_TYPE_NONE)
447     {
448       return;
449     }
450
451   /* check if received DH group is on our list of supported groups */
452   vec_foreach (t2, km->supported_transforms)
453   {
454     if (t2->type == IKEV2_TRANSFORM_TYPE_DH && sa->dh_group == t2->dh_type)
455       {
456         t = t2;
457         break;
458       }
459   }
460
461   if (!t)
462     {
463       sa->dh_group = IKEV2_TRANSFORM_DH_TYPE_NONE;
464       return;
465     }
466
467
468   /* generate dh keys */
469   ikev2_complete_dh (sa, t);
470
471 }
472
473 static void
474 ikev2_calc_keys (ikev2_sa_t * sa)
475 {
476   u8 *tmp;
477   /* calculate SKEYSEED = prf(Ni | Nr, g^ir) */
478   u8 *skeyseed = 0;
479   u8 *s = 0;
480   u16 integ_key_len = 0, salt_len = 0;
481   ikev2_sa_transform_t *tr_encr, *tr_prf, *tr_integ;
482   tr_encr =
483     ikev2_sa_get_td_for_type (sa->r_proposals, IKEV2_TRANSFORM_TYPE_ENCR);
484   tr_prf =
485     ikev2_sa_get_td_for_type (sa->r_proposals, IKEV2_TRANSFORM_TYPE_PRF);
486   tr_integ =
487     ikev2_sa_get_td_for_type (sa->r_proposals, IKEV2_TRANSFORM_TYPE_INTEG);
488
489   if (tr_integ)
490     integ_key_len = tr_integ->key_len;
491   else
492     salt_len = sizeof (u32);
493
494   vec_append (s, sa->i_nonce);
495   vec_append (s, sa->r_nonce);
496   skeyseed = ikev2_calc_prf (tr_prf, s, sa->dh_shared_key);
497
498   /* Calculate S = Ni | Nr | SPIi | SPIr */
499   u64 *spi;
500   vec_add2 (s, tmp, 2 * sizeof (*spi));
501   spi = (u64 *) tmp;
502   spi[0] = clib_host_to_net_u64 (sa->ispi);
503   spi[1] = clib_host_to_net_u64 (sa->rspi);
504
505   /* calculate PRFplus */
506   u8 *keymat;
507   int len = tr_prf->key_trunc + /* SK_d */
508     integ_key_len * 2 +         /* SK_ai, SK_ar */
509     tr_encr->key_len * 2 +      /* SK_ei, SK_er */
510     tr_prf->key_len * 2 +       /* SK_pi, SK_pr */
511     salt_len * 2;
512
513   keymat = ikev2_calc_prfplus (tr_prf, skeyseed, s, len);
514   vec_free (skeyseed);
515   vec_free (s);
516
517   int pos = 0;
518
519   /* SK_d */
520   sa->sk_d = vec_new (u8, tr_prf->key_trunc);
521   clib_memcpy_fast (sa->sk_d, keymat + pos, tr_prf->key_trunc);
522   pos += tr_prf->key_trunc;
523
524   if (integ_key_len)
525     {
526       /* SK_ai */
527       sa->sk_ai = vec_new (u8, integ_key_len);
528       clib_memcpy_fast (sa->sk_ai, keymat + pos, integ_key_len);
529       pos += integ_key_len;
530
531       /* SK_ar */
532       sa->sk_ar = vec_new (u8, integ_key_len);
533       clib_memcpy_fast (sa->sk_ar, keymat + pos, integ_key_len);
534       pos += integ_key_len;
535     }
536
537   /* SK_ei */
538   sa->sk_ei = vec_new (u8, tr_encr->key_len + salt_len);
539   clib_memcpy_fast (sa->sk_ei, keymat + pos, tr_encr->key_len + salt_len);
540   pos += tr_encr->key_len + salt_len;
541
542   /* SK_er */
543   sa->sk_er = vec_new (u8, tr_encr->key_len + salt_len);
544   clib_memcpy_fast (sa->sk_er, keymat + pos, tr_encr->key_len + salt_len);
545   pos += tr_encr->key_len + salt_len;
546
547   /* SK_pi */
548   sa->sk_pi = vec_new (u8, tr_prf->key_len);
549   clib_memcpy_fast (sa->sk_pi, keymat + pos, tr_prf->key_len);
550   pos += tr_prf->key_len;
551
552   /* SK_pr */
553   sa->sk_pr = vec_new (u8, tr_prf->key_len);
554   clib_memcpy_fast (sa->sk_pr, keymat + pos, tr_prf->key_len);
555   pos += tr_prf->key_len;
556
557   vec_free (keymat);
558   sa->keys_generated = 1;
559 }
560
561 static void
562 ikev2_calc_child_keys (ikev2_sa_t * sa, ikev2_child_sa_t * child)
563 {
564   u8 *s = 0;
565   u16 integ_key_len = 0;
566   u8 salt_len = 0;
567
568   ikev2_sa_transform_t *tr_prf, *ctr_encr, *ctr_integ;
569   tr_prf =
570     ikev2_sa_get_td_for_type (sa->r_proposals, IKEV2_TRANSFORM_TYPE_PRF);
571   ctr_encr =
572     ikev2_sa_get_td_for_type (child->r_proposals, IKEV2_TRANSFORM_TYPE_ENCR);
573   ctr_integ =
574     ikev2_sa_get_td_for_type (child->r_proposals, IKEV2_TRANSFORM_TYPE_INTEG);
575
576   if (ctr_integ)
577     integ_key_len = ctr_integ->key_len;
578   else
579     salt_len = sizeof (u32);
580
581   vec_append (s, sa->i_nonce);
582   vec_append (s, sa->r_nonce);
583   /* calculate PRFplus */
584   u8 *keymat;
585   int len = ctr_encr->key_len * 2 + integ_key_len * 2 + salt_len * 2;
586
587   keymat = ikev2_calc_prfplus (tr_prf, sa->sk_d, s, len);
588
589   int pos = 0;
590
591   /* SK_ei */
592   child->sk_ei = vec_new (u8, ctr_encr->key_len);
593   clib_memcpy_fast (child->sk_ei, keymat + pos, ctr_encr->key_len);
594   pos += ctr_encr->key_len;
595
596   if (ctr_integ)
597     {
598       /* SK_ai */
599       child->sk_ai = vec_new (u8, ctr_integ->key_len);
600       clib_memcpy_fast (child->sk_ai, keymat + pos, ctr_integ->key_len);
601       pos += ctr_integ->key_len;
602     }
603   else
604     {
605       clib_memcpy (&child->salt_ei, keymat + pos, salt_len);
606       pos += salt_len;
607     }
608
609   /* SK_er */
610   child->sk_er = vec_new (u8, ctr_encr->key_len);
611   clib_memcpy_fast (child->sk_er, keymat + pos, ctr_encr->key_len);
612   pos += ctr_encr->key_len;
613
614   if (ctr_integ)
615     {
616       /* SK_ar */
617       child->sk_ar = vec_new (u8, integ_key_len);
618       clib_memcpy_fast (child->sk_ar, keymat + pos, integ_key_len);
619       pos += integ_key_len;
620     }
621   else
622     {
623       clib_memcpy (&child->salt_er, keymat + pos, salt_len);
624       pos += salt_len;
625     }
626
627   ASSERT (pos == len);
628
629   vec_free (keymat);
630 }
631
632 static_always_inline u8 *
633 ikev2_compute_nat_sha1 (u64 ispi, u64 rspi, ip_address_t * ia, u16 port)
634 {
635   const u32 max_buf_size =
636     sizeof (ispi) + sizeof (rspi) + sizeof (ip6_address_t) + sizeof (u16);
637   u8 buf[max_buf_size];
638   u8 *res = vec_new (u8, 20);
639
640   clib_memcpy_fast (&buf[0], &ispi, sizeof (ispi));
641   clib_memcpy_fast (&buf[8], &rspi, sizeof (rspi));
642   clib_memcpy_fast (&buf[8 + 8], ip_addr_bytes (ia), ip_address_size (ia));
643   clib_memcpy_fast (&buf[8 + 8 + ip_address_size (ia)], &port, sizeof (port));
644   SHA1 (buf, 2 * sizeof (ispi) + sizeof (port) + ip_address_size (ia), res);
645   return res;
646 }
647
648 static int
649 ikev2_parse_ke_payload (const void *p, u32 rlen, ikev2_sa_t * sa,
650                         u8 ** ke_data)
651 {
652   const ike_ke_payload_header_t *ke = p;
653   u16 plen = clib_net_to_host_u16 (ke->length);
654   ASSERT (plen >= sizeof (*ke) && plen <= rlen);
655   if (sizeof (*ke) > rlen)
656     return 0;
657
658   sa->dh_group = clib_net_to_host_u16 (ke->dh_group);
659   vec_reset_length (ke_data[0]);
660   vec_add (ke_data[0], ke->payload, plen - sizeof (*ke));
661   return 1;
662 }
663
664 static int
665 ikev2_parse_nonce_payload (const void *p, u32 rlen, u8 * nonce)
666 {
667   const ike_payload_header_t *ikep = p;
668   u16 plen = clib_net_to_host_u16 (ikep->length);
669   ASSERT (plen >= sizeof (*ikep) && plen <= rlen);
670   clib_memcpy_fast (nonce, ikep->payload, plen - sizeof (*ikep));
671   return 1;
672 }
673
674 static int
675 ikev2_check_payload_length (const ike_payload_header_t * ikep, int rlen,
676                             u16 * plen)
677 {
678   if (sizeof (*ikep) > rlen)
679     return 0;
680   *plen = clib_net_to_host_u16 (ikep->length);
681   if (*plen < sizeof (*ikep) || *plen > rlen)
682     return 0;
683   return 1;
684 }
685
686 static int
687 ikev2_process_sa_init_req (vlib_main_t * vm,
688                            ikev2_sa_t * sa, ike_header_t * ike,
689                            udp_header_t * udp, u32 len)
690 {
691   u8 nonce[IKEV2_NONCE_SIZE];
692   int p = 0;
693   u8 payload = ike->nextpayload;
694   ike_payload_header_t *ikep;
695   u16 plen;
696
697   ikev2_elog_exchange ("ispi %lx rspi %lx IKE_INIT request received "
698                        "from ", clib_net_to_host_u64 (ike->ispi),
699                        clib_net_to_host_u64 (ike->rspi),
700                        ip_addr_v4 (&sa->iaddr).as_u32,
701                        ip_addr_version (&sa->iaddr) == AF_IP4);
702
703   sa->ispi = clib_net_to_host_u64 (ike->ispi);
704
705   /* store whole IKE payload - needed for PSK auth */
706   vec_reset_length (sa->last_sa_init_req_packet_data);
707   vec_add (sa->last_sa_init_req_packet_data, ike, len);
708
709   if (len < sizeof (*ike))
710     return 0;
711
712   len -= sizeof (*ike);
713   while (p < len && payload != IKEV2_PAYLOAD_NONE)
714     {
715       ikep = (ike_payload_header_t *) & ike->payload[p];
716       int current_length = len - p;
717       if (!ikev2_check_payload_length (ikep, current_length, &plen))
718         return 0;
719
720       if (payload == IKEV2_PAYLOAD_SA)
721         {
722           ikev2_sa_free_proposal_vector (&sa->i_proposals);
723           sa->i_proposals = ikev2_parse_sa_payload (ikep, current_length);
724         }
725       else if (payload == IKEV2_PAYLOAD_KE)
726         {
727           if (!ikev2_parse_ke_payload (ikep, current_length, sa,
728                                        &sa->i_dh_data))
729             return 0;
730         }
731       else if (payload == IKEV2_PAYLOAD_NONCE)
732         {
733           vec_reset_length (sa->i_nonce);
734           if (ikev2_parse_nonce_payload (ikep, current_length, nonce))
735             vec_add (sa->i_nonce, nonce, plen - sizeof (*ikep));
736         }
737       else if (payload == IKEV2_PAYLOAD_NOTIFY)
738         {
739           ikev2_notify_t *n =
740             ikev2_parse_notify_payload (ikep, current_length);
741           if (n->msg_type == IKEV2_NOTIFY_MSG_NAT_DETECTION_SOURCE_IP)
742             {
743               u8 *src_sha = ikev2_compute_nat_sha1 (ike->ispi, 0, &sa->iaddr,
744                                                     udp->src_port);
745               if (clib_memcmp (src_sha, n->data, vec_len (src_sha)))
746                 {
747                   if (sa->natt_state == IKEV2_NATT_ENABLED)
748                     sa->natt_state = IKEV2_NATT_ACTIVE;
749                   ikev2_elog_uint (IKEV2_LOG_DEBUG, "ispi %lx initiator"
750                                    " behind NAT", sa->ispi);
751                 }
752               vec_free (src_sha);
753             }
754           else if (n->msg_type ==
755                    IKEV2_NOTIFY_MSG_NAT_DETECTION_DESTINATION_IP)
756             {
757               u8 *dst_sha = ikev2_compute_nat_sha1 (ike->ispi, 0, &sa->raddr,
758                                                     udp->dst_port);
759               if (clib_memcmp (dst_sha, n->data, vec_len (dst_sha)))
760                 {
761                   if (sa->natt_state == IKEV2_NATT_ENABLED)
762                     sa->natt_state = IKEV2_NATT_ACTIVE;
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                   if (sa->natt_state == IKEV2_NATT_ENABLED)
876                     sa->natt_state = IKEV2_NATT_ACTIVE;
877                   ikev2_elog_uint (IKEV2_LOG_DEBUG, "ispi %lx initiator"
878                                    " (self) behind NAT", sa->ispi);
879                 }
880               vec_free (dst_sha);
881             }
882           vec_free (n);
883         }
884       else if (payload == IKEV2_PAYLOAD_VENDOR)
885         {
886           ikev2_parse_vendor_payload (ikep);
887         }
888       else
889         {
890           ikev2_elog_uint (IKEV2_LOG_ERROR, "Unknown payload! type=%d",
891                            payload);
892           if (ikep->flags & IKEV2_PAYLOAD_FLAG_CRITICAL)
893             {
894               ikev2_set_state (sa, IKEV2_STATE_NOTIFY_AND_DELETE);
895               sa->unsupported_cp = payload;
896               return;
897             }
898         }
899
900       payload = ikep->nextpayload;
901       p += plen;
902     }
903 }
904
905 static u8 *
906 ikev2_decrypt_sk_payload (ikev2_sa_t * sa, ike_header_t * ike,
907                           u8 * payload, u32 rlen, u32 * out_len)
908 {
909   ikev2_main_per_thread_data_t *ptd = ikev2_get_per_thread_data ();
910   int p = 0;
911   u8 last_payload = 0, *hmac = 0, *plaintext = 0;
912   ike_payload_header_t *ikep = 0;
913   u16 plen = 0;
914   u32 dlen = 0;
915   ikev2_sa_transform_t *tr_integ;
916   ikev2_sa_transform_t *tr_encr;
917   tr_integ =
918     ikev2_sa_get_td_for_type (sa->r_proposals, IKEV2_TRANSFORM_TYPE_INTEG);
919   tr_encr =
920     ikev2_sa_get_td_for_type (sa->r_proposals, IKEV2_TRANSFORM_TYPE_ENCR);
921   int is_aead = tr_encr->encr_type == IKEV2_TRANSFORM_ENCR_TYPE_AES_GCM_16;
922
923   if (((!sa->sk_ar || !sa->sk_ai) && !is_aead) || (!sa->sk_ei || !sa->sk_er))
924     return 0;
925
926   if (rlen <= sizeof (*ike))
927     return 0;
928
929   int len = rlen - sizeof (*ike);
930   while (p < len &&
931          *payload != IKEV2_PAYLOAD_NONE && last_payload != IKEV2_PAYLOAD_SK)
932     {
933       ikep = (ike_payload_header_t *) & ike->payload[p];
934       int current_length = len - p;
935       if (!ikev2_check_payload_length (ikep, current_length, &plen))
936         return 0;
937
938       if (*payload == IKEV2_PAYLOAD_SK)
939         {
940           last_payload = *payload;
941         }
942       else
943         {
944           ikev2_elog_uint (IKEV2_LOG_ERROR, "Unknown payload! type=%d",
945                            *payload);
946           if (ikep->flags & IKEV2_PAYLOAD_FLAG_CRITICAL)
947             {
948               sa->unsupported_cp = *payload;
949               return 0;
950             }
951         }
952
953       *payload = ikep->nextpayload;
954       p += plen;
955     }
956
957   if (last_payload != IKEV2_PAYLOAD_SK)
958     {
959       ikev2_elog_error ("Last payload must be SK");
960       return 0;
961     }
962
963   if (is_aead)
964     {
965       if (plen < sizeof (*ikep) + IKEV2_GCM_ICV_SIZE)
966         return 0;
967
968       plen -= sizeof (*ikep) + IKEV2_GCM_ICV_SIZE;
969       u8 *aad = (u8 *) ike;
970       u32 aad_len = ikep->payload - aad;
971       u8 *tag = ikep->payload + plen;
972
973       int rc = ikev2_decrypt_aead_data (ptd, sa, tr_encr, ikep->payload,
974                                         plen, aad, aad_len, tag, &dlen);
975       if (rc)
976         {
977           *out_len = dlen;
978           plaintext = ikep->payload + IKEV2_GCM_IV_SIZE;
979         }
980     }
981   else
982     {
983       if (rlen < tr_integ->key_trunc)
984         return 0;
985
986       hmac =
987         ikev2_calc_integr (tr_integ, sa->is_initiator ? sa->sk_ar : sa->sk_ai,
988                            (u8 *) ike, rlen - tr_integ->key_trunc);
989
990       if (plen < sizeof (*ikep) + tr_integ->key_trunc)
991         return 0;
992
993       plen = plen - sizeof (*ikep) - tr_integ->key_trunc;
994
995       if (clib_memcmp (hmac, &ikep->payload[plen], tr_integ->key_trunc))
996         {
997           ikev2_elog_error ("message integrity check failed");
998           vec_free (hmac);
999           return 0;
1000         }
1001       vec_free (hmac);
1002
1003       int rc = ikev2_decrypt_data (ptd, sa, tr_encr, ikep->payload, plen,
1004                                    &dlen);
1005       if (rc)
1006         {
1007           *out_len = dlen;
1008           plaintext = ikep->payload + tr_encr->block_size;
1009         }
1010     }
1011
1012   return plaintext;
1013 }
1014
1015 static_always_inline int
1016 ikev2_is_id_equal (ikev2_id_t * i1, ikev2_id_t * i2)
1017 {
1018   if (i1->type != i2->type)
1019     return 0;
1020
1021   if (vec_len (i1->data) != vec_len (i2->data))
1022     return 0;
1023
1024   if (clib_memcmp (i1->data, i2->data, vec_len (i1->data)))
1025     return 0;
1026
1027   return 1;
1028 }
1029
1030 static void
1031 ikev2_initial_contact_cleanup_internal (ikev2_main_per_thread_data_t * ptd,
1032                                         ikev2_sa_t * sa)
1033 {
1034   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
1035   ikev2_sa_t *tmp;
1036   u32 i, *delete = 0;
1037   ikev2_child_sa_t *c;
1038
1039   /* find old IKE SAs with the same authenticated identity */
1040   /* *INDENT-OFF* */
1041   pool_foreach (tmp, ptd->sas, ({
1042     if (!ikev2_is_id_equal (&tmp->i_id, &sa->i_id)
1043         || !ikev2_is_id_equal(&tmp->r_id, &sa->r_id))
1044       continue;
1045
1046     if (sa->rspi != tmp->rspi)
1047       vec_add1(delete, tmp - ptd->sas);
1048   }));
1049   /* *INDENT-ON* */
1050
1051   for (i = 0; i < vec_len (delete); i++)
1052     {
1053       tmp = pool_elt_at_index (ptd->sas, delete[i]);
1054       vec_foreach (c, tmp->childs)
1055       {
1056         ikev2_delete_tunnel_interface (km->vnet_main, tmp, c);
1057       }
1058       ikev2_delete_sa (ptd, tmp);
1059     }
1060
1061   vec_free (delete);
1062   sa->initial_contact = 0;
1063 }
1064
1065 static void
1066 ikev2_initial_contact_cleanup (ikev2_main_per_thread_data_t * ptd,
1067                                ikev2_sa_t * sa)
1068 {
1069   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
1070
1071   if (!sa->initial_contact)
1072     return;
1073
1074   if (ptd)
1075     {
1076       ikev2_initial_contact_cleanup_internal (ptd, sa);
1077     }
1078   else
1079     {
1080       vec_foreach (ptd, km->per_thread_data)
1081         ikev2_initial_contact_cleanup_internal (ptd, sa);
1082     }
1083   sa->initial_contact = 0;
1084 }
1085
1086 static int
1087 ikev2_parse_id_payload (const void *p, u16 rlen, ikev2_id_t * sa_id)
1088 {
1089   const ike_id_payload_header_t *id = p;
1090   u16 plen = clib_net_to_host_u16 (id->length);
1091   if (plen < sizeof (*id) || plen > rlen)
1092     return 0;
1093
1094   sa_id->type = id->id_type;
1095   vec_reset_length (sa_id->data);
1096   vec_add (sa_id->data, id->payload, plen - sizeof (*id));
1097
1098   return 1;
1099 }
1100
1101 static int
1102 ikev2_parse_auth_payload (const void *p, u32 rlen, ikev2_auth_t * a)
1103 {
1104   const ike_auth_payload_header_t *ah = p;
1105   u16 plen = clib_net_to_host_u16 (ah->length);
1106
1107   a->method = ah->auth_method;
1108   vec_reset_length (a->data);
1109   vec_add (a->data, ah->payload, plen - sizeof (*ah));
1110   return 1;
1111 }
1112
1113 static int
1114 ikev2_process_auth_req (vlib_main_t * vm, ikev2_sa_t * sa,
1115                         ike_header_t * ike, u32 len)
1116 {
1117   int p = 0;
1118   ikev2_child_sa_t *first_child_sa;
1119   u8 payload = ike->nextpayload;
1120   u8 *plaintext = 0;
1121   ike_payload_header_t *ikep;
1122   u16 plen;
1123   u32 dlen = 0;
1124
1125   ikev2_elog_exchange ("ispi %lx rspi %lx EXCHANGE_IKE_AUTH received "
1126                        "from ", clib_host_to_net_u64 (ike->ispi),
1127                        clib_host_to_net_u64 (ike->rspi),
1128                        sa->is_initiator ?
1129                        ip_addr_v4 (&sa->raddr).as_u32 :
1130                        ip_addr_v4 (&sa->iaddr).as_u32,
1131                        ip_addr_version (&sa->raddr) == AF_IP4);
1132
1133   ikev2_calc_keys (sa);
1134
1135   plaintext = ikev2_decrypt_sk_payload (sa, ike, &payload, len, &dlen);
1136
1137   if (!plaintext)
1138     {
1139       if (sa->unsupported_cp)
1140         {
1141           ikev2_set_state (sa, IKEV2_STATE_NOTIFY_AND_DELETE);
1142           return 0;
1143         }
1144       goto malformed;
1145     }
1146
1147   /* select or create 1st child SA */
1148   if (sa->is_initiator)
1149     {
1150       first_child_sa = &sa->childs[0];
1151     }
1152   else
1153     {
1154       ikev2_sa_free_all_child_sa (&sa->childs);
1155       vec_add2 (sa->childs, first_child_sa, 1);
1156     }
1157
1158
1159   /* process encrypted payload */
1160   while (p < dlen && payload != IKEV2_PAYLOAD_NONE)
1161     {
1162       ikep = (ike_payload_header_t *) & plaintext[p];
1163       int current_length = dlen - p;
1164       if (!ikev2_check_payload_length (ikep, current_length, &plen))
1165         goto malformed;
1166
1167       if (payload == IKEV2_PAYLOAD_SA)  /* 33 */
1168         {
1169           if (sa->is_initiator)
1170             {
1171               ikev2_sa_free_proposal_vector (&first_child_sa->r_proposals);
1172               first_child_sa->r_proposals = ikev2_parse_sa_payload (ikep,
1173                                                                     current_length);
1174             }
1175           else
1176             {
1177               ikev2_sa_free_proposal_vector (&first_child_sa->i_proposals);
1178               first_child_sa->i_proposals = ikev2_parse_sa_payload (ikep,
1179                                                                     current_length);
1180             }
1181         }
1182       else if (payload == IKEV2_PAYLOAD_IDI)    /* 35 */
1183         {
1184           if (!ikev2_parse_id_payload (ikep, current_length, &sa->i_id))
1185             goto malformed;
1186         }
1187       else if (payload == IKEV2_PAYLOAD_IDR)    /* 36 */
1188         {
1189           if (!ikev2_parse_id_payload (ikep, current_length, &sa->r_id))
1190             goto malformed;
1191         }
1192       else if (payload == IKEV2_PAYLOAD_AUTH)   /* 39 */
1193         {
1194           if (sa->is_initiator)
1195             {
1196               if (!ikev2_parse_auth_payload (ikep, current_length,
1197                                              &sa->r_auth))
1198                 goto malformed;
1199             }
1200           else
1201             {
1202               if (!ikev2_parse_auth_payload (ikep, current_length,
1203                                              &sa->i_auth))
1204                 goto malformed;
1205             }
1206         }
1207       else if (payload == IKEV2_PAYLOAD_NOTIFY) /* 41 */
1208         {
1209           ikev2_notify_t *n =
1210             ikev2_parse_notify_payload (ikep, current_length);
1211           if (n->msg_type == IKEV2_NOTIFY_MSG_INITIAL_CONTACT)
1212             {
1213               sa->initial_contact = 1;
1214             }
1215           vec_free (n);
1216         }
1217       else if (payload == IKEV2_PAYLOAD_VENDOR) /* 43 */
1218         {
1219           ikev2_parse_vendor_payload (ikep);
1220         }
1221       else if (payload == IKEV2_PAYLOAD_TSI)    /* 44 */
1222         {
1223           vec_free (first_child_sa->tsi);
1224           first_child_sa->tsi = ikev2_parse_ts_payload (ikep, current_length);
1225         }
1226       else if (payload == IKEV2_PAYLOAD_TSR)    /* 45 */
1227         {
1228           vec_free (first_child_sa->tsr);
1229           first_child_sa->tsr = ikev2_parse_ts_payload (ikep, current_length);
1230         }
1231       else
1232         {
1233           ikev2_elog_uint (IKEV2_LOG_ERROR, "Unknown payload! type=%d",
1234                            payload);
1235
1236           if (ikep->flags & IKEV2_PAYLOAD_FLAG_CRITICAL)
1237             {
1238               ikev2_set_state (sa, IKEV2_STATE_NOTIFY_AND_DELETE);
1239               sa->unsupported_cp = payload;
1240               return 0;
1241             }
1242         }
1243
1244       payload = ikep->nextpayload;
1245       p += plen;
1246     }
1247
1248   return 1;
1249
1250 malformed:
1251   ikev2_set_state (sa, IKEV2_STATE_DELETED);
1252   return 0;
1253 }
1254
1255 static int
1256 ikev2_process_informational_req (vlib_main_t * vm,
1257                                  ikev2_sa_t * sa, ike_header_t * ike, u32 len)
1258 {
1259   int p = 0;
1260   u8 payload = ike->nextpayload;
1261   u8 *plaintext = 0;
1262   ike_payload_header_t *ikep;
1263   u32 dlen = 0;
1264   ikev2_notify_t *n = 0;
1265
1266   sa->liveness_retries = 0;
1267   ikev2_elog_exchange ("ispi %lx rspi %lx INFORMATIONAL received "
1268                        "from ", clib_host_to_net_u64 (ike->ispi),
1269                        clib_host_to_net_u64 (ike->rspi),
1270                        ip_addr_v4 (&sa->iaddr).as_u32,
1271                        ip_addr_version (&sa->iaddr) == AF_IP4);
1272
1273   plaintext = ikev2_decrypt_sk_payload (sa, ike, &payload, len, &dlen);
1274
1275   if (!plaintext)
1276     return 0;
1277
1278   /* process encrypted payload */
1279   p = 0;
1280   while (p < dlen && payload != IKEV2_PAYLOAD_NONE)
1281     {
1282       u32 current_length = dlen - p;
1283       if (p + sizeof (*ikep) > dlen)
1284         return 0;
1285
1286       ikep = (ike_payload_header_t *) & plaintext[p];
1287       u16 plen = clib_net_to_host_u16 (ikep->length);
1288
1289       if (plen < sizeof (*ikep) || plen > current_length)
1290         return 0;
1291
1292       if (payload == IKEV2_PAYLOAD_NOTIFY)      /* 41 */
1293         {
1294           n = ikev2_parse_notify_payload (ikep, current_length);
1295           if (!n)
1296             return 0;
1297           if (n->msg_type == IKEV2_NOTIFY_MSG_AUTHENTICATION_FAILED)
1298             ikev2_set_state (sa, IKEV2_STATE_AUTH_FAILED);
1299           vec_free (n);
1300         }
1301       else if (payload == IKEV2_PAYLOAD_DELETE) /* 42 */
1302         {
1303           sa->del = ikev2_parse_delete_payload (ikep, current_length);
1304         }
1305       else if (payload == IKEV2_PAYLOAD_VENDOR) /* 43 */
1306         {
1307           ikev2_parse_vendor_payload (ikep);
1308         }
1309       else
1310         {
1311           ikev2_elog_uint (IKEV2_LOG_ERROR, "Unknown payload! type=%d",
1312                            payload);
1313           if (ikep->flags & IKEV2_PAYLOAD_FLAG_CRITICAL)
1314             {
1315               sa->unsupported_cp = payload;
1316               return 0;
1317             }
1318         }
1319       payload = ikep->nextpayload;
1320       p += plen;
1321     }
1322   return 1;
1323 }
1324
1325 static int
1326 ikev2_process_create_child_sa_req (vlib_main_t * vm,
1327                                    ikev2_sa_t * sa, ike_header_t * ike,
1328                                    u32 len)
1329 {
1330   int p = 0;
1331   u8 payload = ike->nextpayload;
1332   u8 *plaintext = 0;
1333   u8 rekeying = 0;
1334   u8 nonce[IKEV2_NONCE_SIZE];
1335
1336   ike_payload_header_t *ikep;
1337   ikev2_notify_t *n = 0;
1338   ikev2_ts_t *tsi = 0;
1339   ikev2_ts_t *tsr = 0;
1340   ikev2_sa_proposal_t *proposal = 0;
1341   ikev2_child_sa_t *child_sa;
1342   u32 dlen = 0;
1343   u16 plen;
1344
1345   ikev2_elog_exchange ("ispi %lx rspi %lx CREATE_CHILD_SA received "
1346                        "from ", clib_host_to_net_u64 (ike->ispi),
1347                        clib_host_to_net_u64 (ike->rspi),
1348                        ip_addr_v4 (&sa->raddr).as_u32,
1349                        ip_addr_version (&sa->raddr) == AF_IP4);
1350
1351   plaintext = ikev2_decrypt_sk_payload (sa, ike, &payload, len, &dlen);
1352
1353   if (!plaintext)
1354     goto cleanup_and_exit;
1355
1356   /* process encrypted payload */
1357   p = 0;
1358   while (payload != IKEV2_PAYLOAD_NONE)
1359     {
1360       ikep = (ike_payload_header_t *) & plaintext[p];
1361       int current_length = dlen - p;
1362       if (!ikev2_check_payload_length (ikep, current_length, &plen))
1363         goto cleanup_and_exit;
1364
1365       if (payload == IKEV2_PAYLOAD_SA)
1366         {
1367           proposal = ikev2_parse_sa_payload (ikep, current_length);
1368         }
1369       else if (payload == IKEV2_PAYLOAD_NOTIFY)
1370         {
1371           n = ikev2_parse_notify_payload (ikep, current_length);
1372           if (n->msg_type == IKEV2_NOTIFY_MSG_REKEY_SA)
1373             {
1374               rekeying = 1;
1375             }
1376         }
1377       else if (payload == IKEV2_PAYLOAD_DELETE)
1378         {
1379           sa->del = ikev2_parse_delete_payload (ikep, current_length);
1380         }
1381       else if (payload == IKEV2_PAYLOAD_VENDOR)
1382         {
1383           ikev2_parse_vendor_payload (ikep);
1384         }
1385       else if (payload == IKEV2_PAYLOAD_NONCE)
1386         {
1387           ikev2_parse_nonce_payload (ikep, current_length, nonce);
1388         }
1389       else if (payload == IKEV2_PAYLOAD_TSI)
1390         {
1391           tsi = ikev2_parse_ts_payload (ikep, current_length);
1392         }
1393       else if (payload == IKEV2_PAYLOAD_TSR)
1394         {
1395           tsr = ikev2_parse_ts_payload (ikep, current_length);
1396         }
1397       else
1398         {
1399           ikev2_elog_uint (IKEV2_LOG_ERROR, "Unknown payload! type=%d",
1400                            payload);
1401           if (ikep->flags & IKEV2_PAYLOAD_FLAG_CRITICAL)
1402             {
1403               sa->unsupported_cp = payload;
1404               goto cleanup_and_exit;
1405             }
1406         }
1407       payload = ikep->nextpayload;
1408       p += plen;
1409     }
1410
1411   if (sa->is_initiator && proposal->protocol_id == IKEV2_PROTOCOL_ESP)
1412     {
1413       ikev2_rekey_t *rekey = &sa->rekey[0];
1414       rekey->protocol_id = proposal->protocol_id;
1415       rekey->i_proposal =
1416         ikev2_select_proposal (proposal, IKEV2_PROTOCOL_ESP);
1417       rekey->i_proposal->spi = rekey->spi;
1418       rekey->r_proposal = proposal;
1419       rekey->tsi = tsi;
1420       rekey->tsr = tsr;
1421       /* update Nr */
1422       vec_reset_length (sa->r_nonce);
1423       vec_add (sa->r_nonce, nonce, IKEV2_NONCE_SIZE);
1424       child_sa = ikev2_sa_get_child (sa, rekey->ispi, IKEV2_PROTOCOL_ESP, 1);
1425       if (child_sa)
1426         {
1427           child_sa->rekey_retries = 0;
1428         }
1429     }
1430   else if (rekeying)
1431     {
1432       ikev2_rekey_t *rekey;
1433       child_sa = ikev2_sa_get_child (sa, n->spi, n->protocol_id, 1);
1434       if (!child_sa)
1435         {
1436           ikev2_elog_uint (IKEV2_LOG_ERROR, "child SA spi %lx not found",
1437                            n->spi);
1438           goto cleanup_and_exit;
1439         }
1440       vec_add2 (sa->rekey, rekey, 1);
1441       rekey->protocol_id = n->protocol_id;
1442       rekey->spi = n->spi;
1443       rekey->i_proposal = proposal;
1444       rekey->r_proposal =
1445         ikev2_select_proposal (proposal, IKEV2_PROTOCOL_ESP);
1446       rekey->tsi = tsi;
1447       rekey->tsr = tsr;
1448       /* update Ni */
1449       vec_reset_length (sa->i_nonce);
1450       vec_add (sa->i_nonce, nonce, IKEV2_NONCE_SIZE);
1451       /* generate new Nr */
1452       vec_validate (sa->r_nonce, IKEV2_NONCE_SIZE - 1);
1453       RAND_bytes ((u8 *) sa->r_nonce, IKEV2_NONCE_SIZE);
1454     }
1455   else
1456     goto cleanup_and_exit;
1457   vec_free (n);
1458   return 1;
1459
1460 cleanup_and_exit:
1461   vec_free (n);
1462   vec_free (proposal);
1463   vec_free (tsr);
1464   vec_free (tsi);
1465   return 0;
1466 }
1467
1468 static u8 *
1469 ikev2_sa_generate_authmsg (ikev2_sa_t * sa, int is_responder)
1470 {
1471   u8 *authmsg = 0;
1472   u8 *data;
1473   u8 *nonce;
1474   ikev2_id_t *id;
1475   u8 *key;
1476   u8 *packet_data;
1477   ikev2_sa_transform_t *tr_prf;
1478
1479   tr_prf =
1480     ikev2_sa_get_td_for_type (sa->r_proposals, IKEV2_TRANSFORM_TYPE_PRF);
1481
1482   if (is_responder)
1483     {
1484       id = &sa->r_id;
1485       key = sa->sk_pr;
1486       nonce = sa->i_nonce;
1487       packet_data = sa->last_sa_init_res_packet_data;
1488     }
1489   else
1490     {
1491       id = &sa->i_id;
1492       key = sa->sk_pi;
1493       nonce = sa->r_nonce;
1494       packet_data = sa->last_sa_init_req_packet_data;
1495     }
1496
1497   data = vec_new (u8, 4);
1498   data[0] = id->type;
1499   vec_append (data, id->data);
1500
1501   u8 *id_hash = ikev2_calc_prf (tr_prf, key, data);
1502   vec_append (authmsg, packet_data);
1503   vec_append (authmsg, nonce);
1504   vec_append (authmsg, id_hash);
1505   vec_free (id_hash);
1506   vec_free (data);
1507
1508   return authmsg;
1509 }
1510
1511 static int
1512 ikev2_ts_cmp (ikev2_ts_t * ts1, ikev2_ts_t * ts2)
1513 {
1514   if (ts1->ts_type == ts2->ts_type && ts1->protocol_id == ts2->protocol_id &&
1515       ts1->start_port == ts2->start_port && ts1->end_port == ts2->end_port &&
1516       !ip_address_cmp (&ts1->start_addr, &ts2->start_addr) &&
1517       !ip_address_cmp (&ts1->end_addr, &ts2->end_addr))
1518     return 1;
1519
1520   return 0;
1521 }
1522
1523 static void
1524 ikev2_sa_match_ts (ikev2_sa_t * sa)
1525 {
1526   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
1527   ikev2_profile_t *p;
1528   ikev2_ts_t *ts, *p_tsi, *p_tsr, *tsi = 0, *tsr = 0;
1529   ikev2_id_t *id_rem, *id_loc;
1530
1531   /* *INDENT-OFF* */
1532   pool_foreach (p, km->profiles, ({
1533
1534     if (sa->is_initiator)
1535       {
1536         p_tsi = &p->loc_ts;
1537         p_tsr = &p->rem_ts;
1538         id_rem = &sa->r_id;
1539         id_loc = &sa->i_id;
1540       }
1541     else
1542       {
1543         p_tsi = &p->rem_ts;
1544         p_tsr = &p->loc_ts;
1545         id_rem = &sa->i_id;
1546         id_loc = &sa->r_id;
1547       }
1548
1549     /* check id */
1550     if (!ikev2_is_id_equal (&p->rem_id, id_rem)
1551           || !ikev2_is_id_equal (&p->loc_id, id_loc))
1552       continue;
1553
1554     sa->profile_index = p - km->profiles;
1555
1556     vec_foreach(ts, sa->childs[0].tsi)
1557       {
1558         if (ikev2_ts_cmp(p_tsi, ts))
1559           {
1560             vec_add1 (tsi, ts[0]);
1561             break;
1562           }
1563       }
1564
1565     vec_foreach(ts, sa->childs[0].tsr)
1566       {
1567         if (ikev2_ts_cmp(p_tsr, ts))
1568           {
1569             vec_add1 (tsr, ts[0]);
1570             break;
1571           }
1572       }
1573
1574     break;
1575   }));
1576   /* *INDENT-ON* */
1577
1578   if (tsi && tsr)
1579     {
1580       vec_free (sa->childs[0].tsi);
1581       vec_free (sa->childs[0].tsr);
1582       sa->childs[0].tsi = tsi;
1583       sa->childs[0].tsr = tsr;
1584     }
1585   else
1586     {
1587       vec_free (tsi);
1588       vec_free (tsr);
1589       ikev2_set_state (sa, IKEV2_STATE_TS_UNACCEPTABLE);
1590     }
1591 }
1592
1593 static void
1594 ikev2_sa_auth (ikev2_sa_t * sa)
1595 {
1596   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
1597   ikev2_profile_t *p, *sel_p = 0;
1598   u8 *authmsg, *key_pad, *psk = 0, *auth = 0;
1599   ikev2_sa_transform_t *tr_prf;
1600
1601   tr_prf =
1602     ikev2_sa_get_td_for_type (sa->r_proposals, IKEV2_TRANSFORM_TYPE_PRF);
1603
1604   /* only shared key and rsa signature */
1605   if (!(sa->i_auth.method == IKEV2_AUTH_METHOD_SHARED_KEY_MIC ||
1606         sa->i_auth.method == IKEV2_AUTH_METHOD_RSA_SIG))
1607     {
1608       ikev2_elog_uint (IKEV2_LOG_ERROR,
1609                        "unsupported authentication method %u",
1610                        sa->i_auth.method);
1611       ikev2_set_state (sa, IKEV2_STATE_AUTH_FAILED);
1612       return;
1613     }
1614
1615   key_pad = format (0, "%s", IKEV2_KEY_PAD);
1616   authmsg = ikev2_sa_generate_authmsg (sa, sa->is_initiator);
1617
1618   ikev2_id_t *id_rem, *id_loc;
1619   ikev2_auth_t *sa_auth;
1620
1621   if (sa->is_initiator)
1622     {
1623       id_rem = &sa->r_id;
1624       id_loc = &sa->i_id;
1625       sa_auth = &sa->r_auth;
1626     }
1627   else
1628     {
1629       id_rem = &sa->i_id;
1630       id_loc = &sa->r_id;
1631       sa_auth = &sa->i_auth;
1632     }
1633
1634   /* *INDENT-OFF* */
1635   pool_foreach (p, km->profiles, ({
1636
1637     /* check id */
1638     if (!ikev2_is_id_equal (&p->rem_id, id_rem)
1639           || !ikev2_is_id_equal (&p->loc_id, id_loc))
1640       continue;
1641
1642     if (sa_auth->method == IKEV2_AUTH_METHOD_SHARED_KEY_MIC)
1643       {
1644         if (!p->auth.data ||
1645              p->auth.method != IKEV2_AUTH_METHOD_SHARED_KEY_MIC)
1646           continue;
1647
1648         psk = ikev2_calc_prf(tr_prf, p->auth.data, key_pad);
1649         auth = ikev2_calc_prf(tr_prf, psk, authmsg);
1650
1651         if (!clib_memcmp(auth, sa_auth->data, vec_len(sa_auth->data)))
1652           {
1653             ikev2_set_state(sa, IKEV2_STATE_AUTHENTICATED);
1654             vec_free(auth);
1655             sel_p = p;
1656             break;
1657           }
1658
1659       }
1660     else if (sa_auth->method == IKEV2_AUTH_METHOD_RSA_SIG)
1661       {
1662         if (p->auth.method != IKEV2_AUTH_METHOD_RSA_SIG)
1663           continue;
1664
1665         if (ikev2_verify_sign(p->auth.key, sa_auth->data, authmsg) == 1)
1666           {
1667             ikev2_set_state(sa, IKEV2_STATE_AUTHENTICATED);
1668             sel_p = p;
1669             break;
1670           }
1671       }
1672
1673     vec_free(auth);
1674     vec_free(psk);
1675   }));
1676   /* *INDENT-ON* */
1677
1678   if (sel_p)
1679     {
1680       sa->udp_encap = sel_p->udp_encap;
1681       sa->ipsec_over_udp_port = sel_p->ipsec_over_udp_port;
1682     }
1683   vec_free (authmsg);
1684
1685   if (sa->state == IKEV2_STATE_AUTHENTICATED)
1686     {
1687       if (!sa->is_initiator)
1688         {
1689           vec_free (sa->r_id.data);
1690           sa->r_id.data = vec_dup (sel_p->loc_id.data);
1691           sa->r_id.type = sel_p->loc_id.type;
1692           sa->i_id.data = vec_dup (sel_p->rem_id.data);
1693           sa->i_id.type = sel_p->rem_id.type;
1694
1695           /* generate our auth data */
1696           authmsg = ikev2_sa_generate_authmsg (sa, 1);
1697           if (sel_p->auth.method == IKEV2_AUTH_METHOD_SHARED_KEY_MIC)
1698             {
1699               vec_free (sa->r_auth.data);
1700               sa->r_auth.data = ikev2_calc_prf (tr_prf, psk, authmsg);
1701               sa->r_auth.method = IKEV2_AUTH_METHOD_SHARED_KEY_MIC;
1702             }
1703           else if (sel_p->auth.method == IKEV2_AUTH_METHOD_RSA_SIG)
1704             {
1705               vec_free (sa->r_auth.data);
1706               sa->r_auth.data = ikev2_calc_sign (km->pkey, authmsg);
1707               sa->r_auth.method = IKEV2_AUTH_METHOD_RSA_SIG;
1708             }
1709           vec_free (authmsg);
1710
1711           /* select transforms for 1st child sa */
1712           ikev2_sa_free_proposal_vector (&sa->childs[0].r_proposals);
1713           sa->childs[0].r_proposals =
1714             ikev2_select_proposal (sa->childs[0].i_proposals,
1715                                    IKEV2_PROTOCOL_ESP);
1716
1717           if (~0 != sel_p->tun_itf)
1718             {
1719               sa->is_tun_itf_set = 1;
1720               sa->tun_itf = sel_p->tun_itf;
1721             }
1722         }
1723     }
1724   else
1725     {
1726       ikev2_elog_uint (IKEV2_LOG_ERROR, "authentication failed, no matching "
1727                        "profile found! ispi %lx", sa->ispi);
1728       ikev2_set_state (sa, IKEV2_STATE_AUTH_FAILED);
1729     }
1730   vec_free (psk);
1731   vec_free (key_pad);
1732 }
1733
1734
1735 static void
1736 ikev2_sa_auth_init (ikev2_sa_t * sa)
1737 {
1738   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
1739   u8 *authmsg, *key_pad, *psk = 0;
1740   ikev2_sa_transform_t *tr_prf;
1741
1742   tr_prf =
1743     ikev2_sa_get_td_for_type (sa->r_proposals, IKEV2_TRANSFORM_TYPE_PRF);
1744
1745   /* only shared key and rsa signature */
1746   if (!(sa->i_auth.method == IKEV2_AUTH_METHOD_SHARED_KEY_MIC ||
1747         sa->i_auth.method == IKEV2_AUTH_METHOD_RSA_SIG))
1748     {
1749       ikev2_elog_uint (IKEV2_LOG_ERROR,
1750                        "unsupported authentication method %u",
1751                        sa->i_auth.method);
1752       ikev2_set_state (sa, IKEV2_STATE_AUTH_FAILED);
1753       return;
1754     }
1755
1756   key_pad = format (0, "%s", IKEV2_KEY_PAD);
1757   authmsg = ikev2_sa_generate_authmsg (sa, 0);
1758   psk = ikev2_calc_prf (tr_prf, sa->i_auth.data, key_pad);
1759
1760   if (sa->i_auth.method == IKEV2_AUTH_METHOD_SHARED_KEY_MIC)
1761     {
1762       vec_free (sa->i_auth.data);
1763       sa->i_auth.data = ikev2_calc_prf (tr_prf, psk, authmsg);
1764       sa->i_auth.method = IKEV2_AUTH_METHOD_SHARED_KEY_MIC;
1765     }
1766   else if (sa->i_auth.method == IKEV2_AUTH_METHOD_RSA_SIG)
1767     {
1768       vec_free (sa->i_auth.data);
1769       sa->i_auth.data = ikev2_calc_sign (km->pkey, authmsg);
1770       sa->i_auth.method = IKEV2_AUTH_METHOD_RSA_SIG;
1771     }
1772
1773   vec_free (psk);
1774   vec_free (key_pad);
1775   vec_free (authmsg);
1776 }
1777
1778 static u32
1779 ikev2_mk_local_sa_id (u32 sai, u32 ci, u32 ti)
1780 {
1781   return (0x80000000 | (ti << 24) | (sai << 12) | ci);
1782 }
1783
1784 static u32
1785 ikev2_mk_remote_sa_id (u32 sai, u32 ci, u32 ti)
1786 {
1787   return (0xc0000000 | (ti << 24) | (sai << 12) | ci);
1788 }
1789
1790 typedef struct
1791 {
1792   u32 sw_if_index;
1793   u32 salt_local;
1794   u32 salt_remote;
1795   u32 local_sa_id;
1796   u32 remote_sa_id;
1797   ipsec_sa_flags_t flags;
1798   u32 local_spi;
1799   u32 remote_spi;
1800   ipsec_crypto_alg_t encr_type;
1801   ipsec_integ_alg_t integ_type;
1802   ip46_address_t local_ip;
1803   ip46_address_t remote_ip;
1804   ipsec_key_t loc_ckey, rem_ckey, loc_ikey, rem_ikey;
1805   u8 is_rekey;
1806   u32 old_remote_sa_id;
1807   u16 ipsec_over_udp_port;
1808   u16 src_port;
1809   u16 dst_port;
1810 } ikev2_add_ipsec_tunnel_args_t;
1811
1812 static void
1813 ikev2_add_tunnel_from_main (ikev2_add_ipsec_tunnel_args_t * a)
1814 {
1815   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
1816   u32 sw_if_index;
1817   int rv = 0;
1818   ip46_address_t zero_addr = ip46_address_initializer;
1819
1820   if (~0 == a->sw_if_index)
1821     {
1822       /* no tunnel associated with the SA/profile - create a new one */
1823       rv = ipip_add_tunnel (IPIP_TRANSPORT_IP4, ~0,
1824                             &a->local_ip, &a->remote_ip, 0,
1825                             TUNNEL_ENCAP_DECAP_FLAG_NONE, IP_DSCP_CS0,
1826                             TUNNEL_MODE_P2P, &sw_if_index);
1827
1828       if (rv == VNET_API_ERROR_IF_ALREADY_EXISTS)
1829         {
1830           if (hash_get (km->sw_if_indices, sw_if_index))
1831             /* interface is managed by IKE; proceed with updating SAs */
1832             rv = 0;
1833         }
1834       hash_set1 (km->sw_if_indices, sw_if_index);
1835     }
1836   else
1837     {
1838       sw_if_index = a->sw_if_index;
1839       vnet_sw_interface_admin_up (vnet_get_main (), sw_if_index);
1840     }
1841
1842   if (rv)
1843     {
1844       ikev2_elog_uint (IKEV2_LOG_ERROR,
1845                        "installing ipip tunnel failed! local spi: %x",
1846                        a->local_spi);
1847       return;
1848     }
1849
1850   u32 *sas_in = NULL;
1851   vec_add1 (sas_in, a->remote_sa_id);
1852   if (a->is_rekey)
1853     {
1854       ipsec_tun_protect_del (sw_if_index, NULL);
1855
1856       /* replace local SA immediately */
1857       ipsec_sa_unlock_id (a->local_sa_id);
1858
1859       /* keep the old sa */
1860       vec_add1 (sas_in, a->old_remote_sa_id);
1861     }
1862
1863   rv |= ipsec_sa_add_and_lock (a->local_sa_id,
1864                                a->local_spi,
1865                                IPSEC_PROTOCOL_ESP, a->encr_type,
1866                                &a->loc_ckey, a->integ_type, &a->loc_ikey,
1867                                a->flags, 0, a->salt_local, &zero_addr,
1868                                &zero_addr, TUNNEL_ENCAP_DECAP_FLAG_NONE,
1869                                IP_DSCP_CS0, NULL, a->src_port, a->dst_port);
1870
1871   rv |= ipsec_sa_add_and_lock (a->remote_sa_id, a->remote_spi,
1872                                IPSEC_PROTOCOL_ESP, a->encr_type, &a->rem_ckey,
1873                                a->integ_type, &a->rem_ikey,
1874                                (a->flags | IPSEC_SA_FLAG_IS_INBOUND), 0,
1875                                a->salt_remote, &zero_addr,
1876                                &zero_addr, TUNNEL_ENCAP_DECAP_FLAG_NONE,
1877                                IP_DSCP_CS0, NULL,
1878                                a->ipsec_over_udp_port,
1879                                a->ipsec_over_udp_port);
1880
1881   rv |= ipsec_tun_protect_update (sw_if_index, NULL, a->local_sa_id, sas_in);
1882 }
1883
1884 static int
1885 ikev2_create_tunnel_interface (vlib_main_t * vm,
1886                                ikev2_sa_t * sa,
1887                                ikev2_child_sa_t * child, u32 sa_index,
1888                                u32 child_index, u8 is_rekey)
1889 {
1890   u32 thread_index = vlib_get_thread_index ();
1891   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
1892   ipsec_crypto_alg_t encr_type;
1893   ipsec_integ_alg_t integ_type;
1894   ikev2_profile_t *p = 0;
1895   ikev2_sa_transform_t *tr;
1896   ikev2_sa_proposal_t *proposals;
1897   u8 is_aead = 0;
1898   ikev2_add_ipsec_tunnel_args_t a;
1899
1900   clib_memset (&a, 0, sizeof (a));
1901
1902   if (!child->r_proposals)
1903     {
1904       ikev2_set_state (sa, IKEV2_STATE_NO_PROPOSAL_CHOSEN);
1905       return 1;
1906     }
1907
1908   if (sa->is_initiator)
1909     {
1910       ip_address_to_46 (&sa->iaddr, &a.local_ip);
1911       ip_address_to_46 (&sa->raddr, &a.remote_ip);
1912       proposals = child->r_proposals;
1913       a.local_spi = child->r_proposals[0].spi;
1914       a.remote_spi = child->i_proposals[0].spi;
1915     }
1916   else
1917     {
1918       ip_address_to_46 (&sa->raddr, &a.local_ip);
1919       ip_address_to_46 (&sa->iaddr, &a.remote_ip);
1920       proposals = child->i_proposals;
1921       a.local_spi = child->i_proposals[0].spi;
1922       a.remote_spi = child->r_proposals[0].spi;
1923     }
1924
1925   a.flags = IPSEC_SA_FLAG_USE_ANTI_REPLAY;
1926   if (sa->udp_encap)
1927     {
1928       a.flags |= IPSEC_SA_FLAG_IS_TUNNEL;
1929       a.flags |= IPSEC_SA_FLAG_UDP_ENCAP;
1930     }
1931   if (ikev2_natt_active (sa))
1932     a.flags |= IPSEC_SA_FLAG_UDP_ENCAP;
1933   a.is_rekey = is_rekey;
1934
1935   tr = ikev2_sa_get_td_for_type (proposals, IKEV2_TRANSFORM_TYPE_ESN);
1936   if (tr && tr->esn_type)
1937     a.flags |= IPSEC_SA_FLAG_USE_ESN;
1938
1939   tr = ikev2_sa_get_td_for_type (proposals, IKEV2_TRANSFORM_TYPE_ENCR);
1940   if (tr)
1941     {
1942       if (tr->encr_type == IKEV2_TRANSFORM_ENCR_TYPE_AES_CBC && tr->key_len)
1943         {
1944           switch (tr->key_len)
1945             {
1946             case 16:
1947               encr_type = IPSEC_CRYPTO_ALG_AES_CBC_128;
1948               break;
1949             case 24:
1950               encr_type = IPSEC_CRYPTO_ALG_AES_CBC_192;
1951               break;
1952             case 32:
1953               encr_type = IPSEC_CRYPTO_ALG_AES_CBC_256;
1954               break;
1955             default:
1956               ikev2_set_state (sa, IKEV2_STATE_NO_PROPOSAL_CHOSEN);
1957               return 1;
1958               break;
1959             }
1960         }
1961       else if (tr->encr_type == IKEV2_TRANSFORM_ENCR_TYPE_AES_GCM_16
1962                && tr->key_len)
1963         {
1964           switch (tr->key_len)
1965             {
1966             case 16:
1967               encr_type = IPSEC_CRYPTO_ALG_AES_GCM_128;
1968               break;
1969             case 24:
1970               encr_type = IPSEC_CRYPTO_ALG_AES_GCM_192;
1971               break;
1972             case 32:
1973               encr_type = IPSEC_CRYPTO_ALG_AES_GCM_256;
1974               break;
1975             default:
1976               ikev2_set_state (sa, IKEV2_STATE_NO_PROPOSAL_CHOSEN);
1977               return 1;
1978               break;
1979             }
1980           is_aead = 1;
1981         }
1982       else
1983         {
1984           ikev2_set_state (sa, IKEV2_STATE_NO_PROPOSAL_CHOSEN);
1985           return 1;
1986         }
1987     }
1988   else
1989     {
1990       ikev2_set_state (sa, IKEV2_STATE_NO_PROPOSAL_CHOSEN);
1991       return 1;
1992     }
1993   a.encr_type = encr_type;
1994
1995   if (!is_aead)
1996     {
1997       tr = ikev2_sa_get_td_for_type (proposals, IKEV2_TRANSFORM_TYPE_INTEG);
1998       if (tr)
1999         {
2000           switch (tr->integ_type)
2001             {
2002             case IKEV2_TRANSFORM_INTEG_TYPE_AUTH_HMAC_SHA2_256_128:
2003               integ_type = IPSEC_INTEG_ALG_SHA_256_128;
2004               break;
2005             case IKEV2_TRANSFORM_INTEG_TYPE_AUTH_HMAC_SHA2_384_192:
2006               integ_type = IPSEC_INTEG_ALG_SHA_384_192;
2007               break;
2008             case IKEV2_TRANSFORM_INTEG_TYPE_AUTH_HMAC_SHA2_512_256:
2009               integ_type = IPSEC_INTEG_ALG_SHA_512_256;
2010               break;
2011             case IKEV2_TRANSFORM_INTEG_TYPE_AUTH_HMAC_SHA1_96:
2012               integ_type = IPSEC_INTEG_ALG_SHA1_96;
2013               break;
2014             default:
2015               ikev2_set_state (sa, IKEV2_STATE_NO_PROPOSAL_CHOSEN);
2016               return 1;
2017             }
2018         }
2019       else
2020         {
2021           ikev2_set_state (sa, IKEV2_STATE_NO_PROPOSAL_CHOSEN);
2022           return 1;
2023         }
2024     }
2025   else
2026     {
2027       integ_type = IPSEC_INTEG_ALG_NONE;
2028     }
2029
2030   a.integ_type = integ_type;
2031   ikev2_calc_child_keys (sa, child);
2032
2033   if (sa->is_initiator)
2034     {
2035       ipsec_mk_key (&a.loc_ikey, child->sk_ai, vec_len (child->sk_ai));
2036       ipsec_mk_key (&a.rem_ikey, child->sk_ar, vec_len (child->sk_ar));
2037       ipsec_mk_key (&a.loc_ckey, child->sk_ei, vec_len (child->sk_ei));
2038       ipsec_mk_key (&a.rem_ckey, child->sk_er, vec_len (child->sk_er));
2039       if (is_aead)
2040         {
2041           a.salt_remote = child->salt_er;
2042           a.salt_local = child->salt_ei;
2043         }
2044       a.dst_port = a.src_port = sa->ipsec_over_udp_port;
2045     }
2046   else
2047     {
2048       ipsec_mk_key (&a.loc_ikey, child->sk_ar, vec_len (child->sk_ar));
2049       ipsec_mk_key (&a.rem_ikey, child->sk_ai, vec_len (child->sk_ai));
2050       ipsec_mk_key (&a.loc_ckey, child->sk_er, vec_len (child->sk_er));
2051       ipsec_mk_key (&a.rem_ckey, child->sk_ei, vec_len (child->sk_ei));
2052       if (is_aead)
2053         {
2054           a.salt_remote = child->salt_ei;
2055           a.salt_local = child->salt_er;
2056         }
2057       a.dst_port =
2058         ikev2_natt_active (sa) ? sa->dst_port : sa->ipsec_over_udp_port;
2059       a.src_port = sa->ipsec_over_udp_port;
2060     }
2061
2062   if (sa->is_initiator && sa->profile_index != ~0)
2063     p = pool_elt_at_index (km->profiles, sa->profile_index);
2064
2065   if (p && p->lifetime)
2066     {
2067       child->time_to_expiration = vlib_time_now (vm) + p->lifetime;
2068       if (p->lifetime_jitter)
2069         {
2070           // This is not much better than rand(3), which Coverity warns
2071           // is unsuitable for security applications; random_u32 is
2072           // however fast. If this perturbance to the expiration time
2073           // needs to use a better RNG then we may need to use something
2074           // like /dev/urandom which has significant overhead.
2075           u32 rnd = (u32) (vlib_time_now (vm) * 1e6);
2076           rnd = random_u32 (&rnd);
2077
2078           child->time_to_expiration += 1 + (rnd % p->lifetime_jitter);
2079         }
2080     }
2081
2082   if (thread_index & 0xffffffc0)
2083     ikev2_elog_error ("error: thread index exceeds max range 0x3f!");
2084
2085   if (child_index & 0xfffff000 || sa_index & 0xfffff000)
2086     ikev2_elog_error ("error: sa/child index exceeds max range 0xfff!");
2087
2088   child->local_sa_id =
2089     a.local_sa_id =
2090     ikev2_mk_local_sa_id (sa_index, child_index, thread_index);
2091
2092   u32 remote_sa_id = ikev2_mk_remote_sa_id (sa_index, child_index,
2093                                             thread_index);
2094
2095   if (is_rekey)
2096     {
2097       /* create a new remote SA ID to keep the old SA for a bit longer
2098        * so the peer has some time to swap their SAs */
2099
2100       /* use most significat bit of child index part in id */
2101       u32 mask = 0x800;
2102       if (sa->current_remote_id_mask)
2103         {
2104           sa->old_remote_id = a.old_remote_sa_id = remote_sa_id | mask;
2105           sa->current_remote_id_mask = 0;
2106         }
2107       else
2108         {
2109           sa->old_remote_id = a.old_remote_sa_id = remote_sa_id;
2110           sa->current_remote_id_mask = mask;
2111           remote_sa_id |= mask;
2112         }
2113       sa->old_id_expiration = 3.0;
2114       sa->old_remote_id_present = 1;
2115     }
2116
2117   child->remote_sa_id = a.remote_sa_id = remote_sa_id;
2118
2119   a.sw_if_index = (sa->is_tun_itf_set ? sa->tun_itf : ~0);
2120   a.ipsec_over_udp_port = sa->ipsec_over_udp_port;
2121
2122   vl_api_rpc_call_main_thread (ikev2_add_tunnel_from_main,
2123                                (u8 *) & a, sizeof (a));
2124   return 0;
2125 }
2126
2127 typedef struct
2128 {
2129   ip46_address_t local_ip;
2130   ip46_address_t remote_ip;
2131   u32 remote_sa_id;
2132   u32 local_sa_id;
2133   u32 sw_if_index;
2134 } ikev2_del_ipsec_tunnel_args_t;
2135
2136 static_always_inline u32
2137 ikev2_flip_alternate_sa_bit (u32 id)
2138 {
2139   u32 mask = 0x800;
2140   if (mask & id)
2141     return id & ~mask;
2142   return id | mask;
2143 }
2144
2145 static void
2146 ikev2_del_tunnel_from_main (ikev2_del_ipsec_tunnel_args_t * a)
2147 {
2148   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
2149   ipip_tunnel_t *ipip = NULL;
2150   u32 sw_if_index;
2151
2152   if (~0 == a->sw_if_index)
2153     {
2154     /* *INDENT-OFF* */
2155     ipip_tunnel_key_t key = {
2156       .src = a->local_ip,
2157       .dst = a->remote_ip,
2158       .transport = IPIP_TRANSPORT_IP4,
2159       .fib_index = 0,
2160     };
2161     /* *INDENT-ON* */
2162
2163       ipip = ipip_tunnel_db_find (&key);
2164
2165       if (ipip)
2166         {
2167           sw_if_index = ipip->sw_if_index;
2168           hash_unset (km->sw_if_indices, ipip->sw_if_index);
2169         }
2170       else
2171         sw_if_index = ~0;
2172     }
2173   else
2174     {
2175       sw_if_index = a->sw_if_index;
2176       vnet_sw_interface_admin_down (vnet_get_main (), sw_if_index);
2177     }
2178
2179   if (~0 != sw_if_index)
2180     ipsec_tun_protect_del (sw_if_index, NULL);
2181
2182   ipsec_sa_unlock_id (a->remote_sa_id);
2183   ipsec_sa_unlock_id (a->local_sa_id);
2184   ipsec_sa_unlock_id (ikev2_flip_alternate_sa_bit (a->remote_sa_id));
2185
2186   if (ipip)
2187     ipip_del_tunnel (ipip->sw_if_index);
2188 }
2189
2190 static int
2191 ikev2_delete_tunnel_interface (vnet_main_t * vnm, ikev2_sa_t * sa,
2192                                ikev2_child_sa_t * child)
2193 {
2194   ikev2_del_ipsec_tunnel_args_t a;
2195
2196   clib_memset (&a, 0, sizeof (a));
2197
2198   if (sa->is_initiator)
2199     {
2200       ip_address_to_46 (&sa->iaddr, &a.local_ip);
2201       ip_address_to_46 (&sa->raddr, &a.remote_ip);
2202     }
2203   else
2204     {
2205       ip_address_to_46 (&sa->raddr, &a.local_ip);
2206       ip_address_to_46 (&sa->iaddr, &a.remote_ip);
2207     }
2208
2209   a.remote_sa_id = child->remote_sa_id;
2210   a.local_sa_id = child->local_sa_id;
2211   a.sw_if_index = (sa->is_tun_itf_set ? sa->tun_itf : ~0);
2212
2213   vl_api_rpc_call_main_thread (ikev2_del_tunnel_from_main, (u8 *) & a,
2214                                sizeof (a));
2215   return 0;
2216 }
2217
2218 static u32
2219 ikev2_generate_message (vlib_buffer_t * b, ikev2_sa_t * sa,
2220                         ike_header_t * ike, void *user, udp_header_t * udp)
2221 {
2222   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
2223   u16 buffer_data_size = vlib_buffer_get_default_data_size (km->vlib_main);
2224   v8 *integ = 0;
2225   ike_payload_header_t *ph;
2226   u16 plen;
2227   u32 tlen = 0;
2228
2229   ikev2_sa_transform_t *tr_encr, *tr_integ;
2230   tr_encr =
2231     ikev2_sa_get_td_for_type (sa->r_proposals, IKEV2_TRANSFORM_TYPE_ENCR);
2232   tr_integ =
2233     ikev2_sa_get_td_for_type (sa->r_proposals, IKEV2_TRANSFORM_TYPE_INTEG);
2234
2235   ikev2_payload_chain_t *chain = 0;
2236   ikev2_payload_new_chain (chain);
2237
2238   if (ike->exchange == IKEV2_EXCHANGE_SA_INIT)
2239     {
2240       if (sa->r_proposals == 0)
2241         {
2242           ikev2_payload_add_notify (chain,
2243                                     IKEV2_NOTIFY_MSG_NO_PROPOSAL_CHOSEN, 0);
2244           ikev2_set_state (sa, IKEV2_STATE_NOTIFY_AND_DELETE);
2245         }
2246       else if (sa->dh_group == IKEV2_TRANSFORM_DH_TYPE_NONE)
2247         {
2248           u8 *data = vec_new (u8, 2);
2249           ikev2_sa_transform_t *tr_dh;
2250           tr_dh =
2251             ikev2_sa_get_td_for_type (sa->r_proposals,
2252                                       IKEV2_TRANSFORM_TYPE_DH);
2253           ASSERT (tr_dh && tr_dh->dh_type);
2254
2255           data[0] = (tr_dh->dh_type >> 8) & 0xff;
2256           data[1] = (tr_dh->dh_type) & 0xff;
2257
2258           ikev2_payload_add_notify (chain,
2259                                     IKEV2_NOTIFY_MSG_INVALID_KE_PAYLOAD,
2260                                     data);
2261           vec_free (data);
2262           ikev2_set_state (sa, IKEV2_STATE_NOTIFY_AND_DELETE);
2263         }
2264       else if (sa->state == IKEV2_STATE_NOTIFY_AND_DELETE)
2265         {
2266           u8 *data = vec_new (u8, 1);
2267
2268           data[0] = sa->unsupported_cp;
2269           ikev2_payload_add_notify (chain,
2270                                     IKEV2_NOTIFY_MSG_UNSUPPORTED_CRITICAL_PAYLOAD,
2271                                     data);
2272           vec_free (data);
2273         }
2274       else
2275         {
2276           ASSERT (udp);
2277
2278           ike->rspi = clib_host_to_net_u64 (sa->rspi);
2279           ikev2_payload_add_sa (chain, sa->r_proposals);
2280           ikev2_payload_add_ke (chain, sa->dh_group, sa->r_dh_data);
2281           ikev2_payload_add_nonce (chain, sa->r_nonce);
2282
2283           u8 *nat_detection_sha1 =
2284             ikev2_compute_nat_sha1 (clib_host_to_net_u64 (sa->ispi),
2285                                     clib_host_to_net_u64 (sa->rspi),
2286                                     &sa->raddr, udp->dst_port);
2287           ikev2_payload_add_notify (chain,
2288                                     IKEV2_NOTIFY_MSG_NAT_DETECTION_SOURCE_IP,
2289                                     nat_detection_sha1);
2290           vec_free (nat_detection_sha1);
2291           nat_detection_sha1 =
2292             ikev2_compute_nat_sha1 (clib_host_to_net_u64 (sa->ispi),
2293                                     clib_host_to_net_u64 (sa->rspi),
2294                                     &sa->iaddr, udp->src_port);
2295           ikev2_payload_add_notify (chain,
2296                                     IKEV2_NOTIFY_MSG_NAT_DETECTION_DESTINATION_IP,
2297                                     nat_detection_sha1);
2298           vec_free (nat_detection_sha1);
2299         }
2300     }
2301   else if (ike->exchange == IKEV2_EXCHANGE_IKE_AUTH)
2302     {
2303       if (sa->state == IKEV2_STATE_AUTHENTICATED)
2304         {
2305           ikev2_payload_add_id (chain, &sa->r_id, IKEV2_PAYLOAD_IDR);
2306           ikev2_payload_add_id (chain, &sa->i_id, IKEV2_PAYLOAD_IDI);
2307           ikev2_payload_add_auth (chain, &sa->r_auth);
2308           ikev2_payload_add_sa (chain, sa->childs[0].r_proposals);
2309           ikev2_payload_add_ts (chain, sa->childs[0].tsi, IKEV2_PAYLOAD_TSI);
2310           ikev2_payload_add_ts (chain, sa->childs[0].tsr, IKEV2_PAYLOAD_TSR);
2311         }
2312       else if (sa->state == IKEV2_STATE_AUTH_FAILED)
2313         {
2314           ikev2_payload_add_notify (chain,
2315                                     IKEV2_NOTIFY_MSG_AUTHENTICATION_FAILED,
2316                                     0);
2317           ikev2_set_state (sa, IKEV2_STATE_NOTIFY_AND_DELETE);
2318         }
2319       else if (sa->state == IKEV2_STATE_TS_UNACCEPTABLE)
2320         {
2321           ikev2_payload_add_notify (chain, IKEV2_NOTIFY_MSG_TS_UNACCEPTABLE,
2322                                     0);
2323           ikev2_payload_add_id (chain, &sa->r_id, IKEV2_PAYLOAD_IDR);
2324           ikev2_payload_add_auth (chain, &sa->r_auth);
2325         }
2326       else if (sa->state == IKEV2_STATE_NO_PROPOSAL_CHOSEN)
2327         {
2328           ikev2_payload_add_notify (chain,
2329                                     IKEV2_NOTIFY_MSG_NO_PROPOSAL_CHOSEN, 0);
2330           ikev2_payload_add_id (chain, &sa->r_id, IKEV2_PAYLOAD_IDR);
2331           ikev2_payload_add_auth (chain, &sa->r_auth);
2332           ikev2_payload_add_ts (chain, sa->childs[0].tsi, IKEV2_PAYLOAD_TSI);
2333           ikev2_payload_add_ts (chain, sa->childs[0].tsr, IKEV2_PAYLOAD_TSR);
2334         }
2335       else if (sa->state == IKEV2_STATE_NOTIFY_AND_DELETE)
2336         {
2337           u8 *data = vec_new (u8, 1);
2338
2339           data[0] = sa->unsupported_cp;
2340           ikev2_payload_add_notify (chain,
2341                                     IKEV2_NOTIFY_MSG_UNSUPPORTED_CRITICAL_PAYLOAD,
2342                                     data);
2343           vec_free (data);
2344         }
2345       else if (sa->state == IKEV2_STATE_SA_INIT)
2346         {
2347           ikev2_payload_add_id (chain, &sa->i_id, IKEV2_PAYLOAD_IDI);
2348           ikev2_payload_add_id (chain, &sa->r_id, IKEV2_PAYLOAD_IDR);
2349           ikev2_payload_add_auth (chain, &sa->i_auth);
2350           ikev2_payload_add_sa (chain, sa->childs[0].i_proposals);
2351           ikev2_payload_add_ts (chain, sa->childs[0].tsi, IKEV2_PAYLOAD_TSI);
2352           ikev2_payload_add_ts (chain, sa->childs[0].tsr, IKEV2_PAYLOAD_TSR);
2353           ikev2_payload_add_notify (chain, IKEV2_NOTIFY_MSG_INITIAL_CONTACT,
2354                                     0);
2355         }
2356       else
2357         {
2358           ikev2_set_state (sa, IKEV2_STATE_DELETED);
2359           goto done;
2360         }
2361     }
2362   else if (ike->exchange == IKEV2_EXCHANGE_INFORMATIONAL)
2363     {
2364       /* if pending delete */
2365       if (sa->del)
2366         {
2367           if (sa->del[0].protocol_id == IKEV2_PROTOCOL_IKE)
2368             {
2369               if (ike_hdr_is_request (ike))
2370                 ikev2_payload_add_delete (chain, sa->del);
2371
2372               /* The response to a request that deletes the IKE SA is an empty
2373                  INFORMATIONAL response. */
2374               ikev2_set_state (sa, IKEV2_STATE_NOTIFY_AND_DELETE);
2375             }
2376           /* The response to a request that deletes ESP or AH SAs will contain
2377              delete payloads for the paired SAs going in the other direction. */
2378           else
2379             {
2380               ikev2_payload_add_delete (chain, sa->del);
2381             }
2382           vec_free (sa->del);
2383           sa->del = 0;
2384         }
2385       /* received N(AUTHENTICATION_FAILED) */
2386       else if (sa->state == IKEV2_STATE_AUTH_FAILED)
2387         {
2388           ikev2_set_state (sa, IKEV2_STATE_DELETED);
2389           goto done;
2390         }
2391       /* received unsupported critical payload */
2392       else if (sa->unsupported_cp)
2393         {
2394           u8 *data = vec_new (u8, 1);
2395
2396           data[0] = sa->unsupported_cp;
2397           ikev2_payload_add_notify (chain,
2398                                     IKEV2_NOTIFY_MSG_UNSUPPORTED_CRITICAL_PAYLOAD,
2399                                     data);
2400           vec_free (data);
2401           sa->unsupported_cp = 0;
2402         }
2403       /* else send empty response */
2404     }
2405   else if (ike->exchange == IKEV2_EXCHANGE_CREATE_CHILD_SA)
2406     {
2407       if (sa->is_initiator)
2408         {
2409
2410           ikev2_sa_proposal_t *proposals = (ikev2_sa_proposal_t *) user;
2411           ikev2_notify_t notify;
2412           u8 *data = vec_new (u8, 4);
2413           clib_memset (&notify, 0, sizeof (notify));
2414           notify.protocol_id = IKEV2_PROTOCOL_ESP;
2415           notify.spi = sa->childs[0].i_proposals->spi;
2416           *(u32 *) data = clib_host_to_net_u32 (notify.spi);
2417
2418           ikev2_payload_add_sa (chain, proposals);
2419           ikev2_payload_add_nonce (chain, sa->i_nonce);
2420           ikev2_payload_add_ts (chain, sa->childs[0].tsi, IKEV2_PAYLOAD_TSI);
2421           ikev2_payload_add_ts (chain, sa->childs[0].tsr, IKEV2_PAYLOAD_TSR);
2422           ikev2_payload_add_notify_2 (chain, IKEV2_NOTIFY_MSG_REKEY_SA, data,
2423                                       &notify);
2424
2425           vec_free (data);
2426         }
2427       else
2428         {
2429           if (vec_len (sa->rekey) > 0)
2430             {
2431               ikev2_payload_add_sa (chain, sa->rekey[0].r_proposal);
2432               ikev2_payload_add_nonce (chain, sa->r_nonce);
2433               ikev2_payload_add_ts (chain, sa->rekey[0].tsi,
2434                                     IKEV2_PAYLOAD_TSI);
2435               ikev2_payload_add_ts (chain, sa->rekey[0].tsr,
2436                                     IKEV2_PAYLOAD_TSR);
2437               vec_del1 (sa->rekey, 0);
2438             }
2439           else if (sa->unsupported_cp)
2440             {
2441               u8 *data = vec_new (u8, 1);
2442
2443               data[0] = sa->unsupported_cp;
2444               ikev2_payload_add_notify (chain,
2445                                         IKEV2_NOTIFY_MSG_UNSUPPORTED_CRITICAL_PAYLOAD,
2446                                         data);
2447               vec_free (data);
2448               sa->unsupported_cp = 0;
2449             }
2450           else
2451             {
2452               ikev2_payload_add_notify (chain,
2453                                         IKEV2_NOTIFY_MSG_NO_ADDITIONAL_SAS,
2454                                         0);
2455             }
2456         }
2457     }
2458
2459   /* IKEv2 header */
2460   ike->version = IKE_VERSION_2;
2461   ike->nextpayload = IKEV2_PAYLOAD_SK;
2462   tlen = sizeof (*ike);
2463
2464   if (sa->is_initiator)
2465     ike->flags |= IKEV2_HDR_FLAG_INITIATOR;
2466
2467   if (ike_hdr_is_request (ike))
2468     {
2469       sa->last_init_msg_id = clib_net_to_host_u32 (ike->msgid);
2470     }
2471
2472   if (ike->exchange == IKEV2_EXCHANGE_SA_INIT)
2473     {
2474       tlen += vec_len (chain->data);
2475       ike->nextpayload = chain->first_payload_type;
2476       ike->length = clib_host_to_net_u32 (tlen);
2477
2478       if (tlen + b->current_length + b->current_data > buffer_data_size)
2479         {
2480           tlen = ~0;
2481           goto done;
2482         }
2483
2484       clib_memcpy_fast (ike->payload, chain->data, vec_len (chain->data));
2485
2486       /* store whole IKE payload - needed for PSK auth */
2487       vec_reset_length (sa->last_sa_init_res_packet_data);
2488       vec_add (sa->last_sa_init_res_packet_data, ike, tlen);
2489     }
2490   else
2491     {
2492       ikev2_main_per_thread_data_t *ptd = ikev2_get_per_thread_data ();
2493       ikev2_payload_chain_add_padding (chain, tr_encr->block_size);
2494
2495       /* SK payload */
2496       plen = sizeof (*ph);
2497       ph = (ike_payload_header_t *) & ike->payload[0];
2498       ph->nextpayload = chain->first_payload_type;
2499       ph->flags = 0;
2500       int is_aead =
2501         tr_encr->encr_type == IKEV2_TRANSFORM_ENCR_TYPE_AES_GCM_16;
2502       int iv_len = is_aead ? IKEV2_GCM_IV_SIZE : tr_encr->block_size;
2503       plen += vec_len (chain->data) + iv_len;
2504
2505       /* add space for hmac/tag */
2506       if (tr_integ)
2507         plen += tr_integ->key_trunc;
2508       else
2509         plen += IKEV2_GCM_ICV_SIZE;
2510       tlen += plen;
2511
2512       if (tlen + b->current_length + b->current_data > buffer_data_size)
2513         {
2514           tlen = ~0;
2515           goto done;
2516         }
2517
2518       /* payload and total length */
2519       ph->length = clib_host_to_net_u16 (plen);
2520       ike->length = clib_host_to_net_u32 (tlen);
2521
2522       if (is_aead)
2523         {
2524           if (!ikev2_encrypt_aead_data (ptd, sa, tr_encr, chain->data,
2525                                         ph->payload, (u8 *) ike,
2526                                         sizeof (*ike) + sizeof (*ph),
2527                                         ph->payload + plen - sizeof (*ph) -
2528                                         IKEV2_GCM_ICV_SIZE))
2529             {
2530               tlen = ~0;
2531               goto done;
2532             }
2533         }
2534       else
2535         {
2536           if (!ikev2_encrypt_data
2537               (ptd, sa, tr_encr, chain->data, ph->payload))
2538             {
2539               tlen = ~0;
2540               goto done;
2541             }
2542           integ =
2543             ikev2_calc_integr (tr_integ,
2544                                sa->is_initiator ? sa->sk_ai : sa->sk_ar,
2545                                (u8 *) ike, tlen - tr_integ->key_trunc);
2546           clib_memcpy_fast (ike->payload + tlen - tr_integ->key_trunc -
2547                             sizeof (*ike), integ, tr_integ->key_trunc);
2548         }
2549
2550       /* store whole IKE payload - needed for retransmit */
2551       vec_reset_length (sa->last_res_packet_data);
2552       vec_add (sa->last_res_packet_data, ike, tlen);
2553     }
2554
2555 done:
2556   ikev2_payload_destroy_chain (chain);
2557   vec_free (integ);
2558   return tlen;
2559 }
2560
2561 static u32
2562 ikev2_retransmit_sa_init_one (ikev2_sa_t * sa, ike_header_t * ike,
2563                               ip_address_t iaddr, ip_address_t raddr,
2564                               u32 rlen)
2565 {
2566   int p = 0;
2567   ike_header_t *tmp;
2568   u8 payload = ike->nextpayload;
2569
2570   if (sa->ispi != clib_net_to_host_u64 (ike->ispi) ||
2571       ip_address_cmp (&sa->iaddr, &iaddr) ||
2572       ip_address_cmp (&sa->raddr, &raddr))
2573     {
2574       return 0;
2575     }
2576
2577   while (p < rlen && payload != IKEV2_PAYLOAD_NONE)
2578     {
2579       ike_payload_header_t *ikep = (ike_payload_header_t *) & ike->payload[p];
2580       u32 plen = clib_net_to_host_u16 (ikep->length);
2581
2582       if (plen < sizeof (ike_payload_header_t))
2583         return ~0;
2584
2585       if (payload == IKEV2_PAYLOAD_NONCE &&
2586           !clib_memcmp (sa->i_nonce, ikep->payload, plen - sizeof (*ikep)))
2587         {
2588           /* req is retransmit */
2589           if (sa->state == IKEV2_STATE_SA_INIT)
2590             {
2591               tmp = (ike_header_t *) sa->last_sa_init_res_packet_data;
2592               u32 slen = clib_net_to_host_u32 (tmp->length);
2593               ike->ispi = tmp->ispi;
2594               ike->rspi = tmp->rspi;
2595               ike->nextpayload = tmp->nextpayload;
2596               ike->version = tmp->version;
2597               ike->exchange = tmp->exchange;
2598               ike->flags = tmp->flags;
2599               ike->msgid = tmp->msgid;
2600               ike->length = tmp->length;
2601               clib_memcpy_fast (ike->payload, tmp->payload,
2602                                 slen - sizeof (*ike));
2603               ikev2_elog_uint_peers (IKEV2_LOG_DEBUG,
2604                                      "ispi %lx IKE_SA_INIT retransmit "
2605                                      "from %d.%d.%d.%d to %d.%d.%d.%d",
2606                                      ike->ispi,
2607                                      ip_addr_v4 (&raddr).as_u32,
2608                                      ip_addr_v4 (&iaddr).as_u32);
2609               return slen;
2610             }
2611           /* else ignore req */
2612           else
2613             {
2614               ikev2_elog_uint_peers (IKEV2_LOG_DEBUG,
2615                                      "ispi %lx IKE_SA_INIT ignore "
2616                                      "from %d.%d.%d.%d to %d.%d.%d.%d",
2617                                      ike->ispi,
2618                                      ip_addr_v4 (&raddr).as_u32,
2619                                      ip_addr_v4 (&iaddr).as_u32);
2620               return ~0;
2621             }
2622         }
2623       payload = ikep->nextpayload;
2624       p += plen;
2625     }
2626
2627   return 0;
2628 }
2629
2630 static u32
2631 ikev2_retransmit_sa_init (ike_header_t * ike, ip_address_t iaddr,
2632                           ip_address_t raddr, u32 rlen)
2633 {
2634   ikev2_sa_t *sa;
2635   u32 res;
2636   ikev2_main_per_thread_data_t *ptd = ikev2_get_per_thread_data ();
2637
2638   /* *INDENT-OFF* */
2639   pool_foreach (sa, ptd->sas, ({
2640     res = ikev2_retransmit_sa_init_one (sa, ike, iaddr, raddr, rlen);
2641     if (res)
2642       return res;
2643   }));
2644   /* *INDENT-ON* */
2645
2646   /* req is not retransmit */
2647   return 0;
2648 }
2649
2650 static u32
2651 ikev2_retransmit_resp (ikev2_sa_t * sa, ike_header_t * ike)
2652 {
2653   if (ike_hdr_is_response (ike))
2654     return 0;
2655
2656   u32 msg_id = clib_net_to_host_u32 (ike->msgid);
2657
2658   /* new req */
2659   if (msg_id > sa->last_msg_id)
2660     {
2661       sa->last_msg_id = msg_id;
2662       return 0;
2663     }
2664
2665   /* retransmitted req */
2666   if (msg_id == sa->last_msg_id)
2667     {
2668       ike_header_t *tmp = (ike_header_t *) sa->last_res_packet_data;
2669       u32 slen = clib_net_to_host_u32 (tmp->length);
2670       ike->ispi = tmp->ispi;
2671       ike->rspi = tmp->rspi;
2672       ike->nextpayload = tmp->nextpayload;
2673       ike->version = tmp->version;
2674       ike->exchange = tmp->exchange;
2675       ike->flags = tmp->flags;
2676       ike->msgid = tmp->msgid;
2677       ike->length = tmp->length;
2678       clib_memcpy_fast (ike->payload, tmp->payload, slen - sizeof (*ike));
2679       ikev2_elog_uint_peers (IKEV2_LOG_DEBUG, "IKE retransmit msgid %d",
2680                              msg_id, ip_addr_v4 (&sa->raddr).as_u32,
2681                              ip_addr_v4 (&sa->iaddr).as_u32);
2682       return slen;
2683     }
2684
2685   /* old req ignore */
2686   ikev2_elog_uint_peers (IKEV2_LOG_DEBUG, "IKE req ignore msgid %d",
2687                          msg_id, ip_addr_v4 (&sa->raddr).as_u32,
2688                          ip_addr_v4 (&sa->iaddr).as_u32);
2689   return ~0;
2690 }
2691
2692 static void
2693 ikev2_init_sa (vlib_main_t * vm, ikev2_sa_t * sa)
2694 {
2695   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
2696   sa->liveness_period_check = vlib_time_now (vm) + km->liveness_period;
2697   sa->profile_index = ~0;
2698 }
2699
2700 static void
2701 ikev2_del_sa_init_from_main (u64 * ispi)
2702 {
2703   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
2704   uword *p = hash_get (km->sa_by_ispi, *ispi);
2705   if (p)
2706     {
2707       ikev2_sa_t *sai = pool_elt_at_index (km->sais, p[0]);
2708       hash_unset (km->sa_by_ispi, sai->ispi);
2709       ikev2_sa_free_all_vec (sai);
2710       pool_put (km->sais, sai);
2711     }
2712 }
2713
2714 static void
2715 ikev2_del_sa_init (u64 ispi)
2716 {
2717   vl_api_rpc_call_main_thread (ikev2_del_sa_init_from_main, (u8 *) & ispi,
2718                                sizeof (ispi));
2719 }
2720
2721 static_always_inline void
2722 ikev2_rewrite_v6_addrs (ikev2_sa_t * sa, ip6_header_t * ih)
2723 {
2724   if (sa->is_initiator)
2725     {
2726       ip_address_copy_addr (&ih->dst_address, &sa->raddr);
2727       ip_address_copy_addr (&ih->src_address, &sa->iaddr);
2728     }
2729   else
2730     {
2731       ip_address_copy_addr (&ih->dst_address, &sa->iaddr);
2732       ip_address_copy_addr (&ih->src_address, &sa->raddr);
2733     }
2734 }
2735
2736 static_always_inline void
2737 ikev2_rewrite_v4_addrs (ikev2_sa_t * sa, ip4_header_t * ih)
2738 {
2739   if (sa->is_initiator)
2740     {
2741       ip_address_copy_addr (&ih->dst_address, &sa->raddr);
2742       ip_address_copy_addr (&ih->src_address, &sa->iaddr);
2743     }
2744   else
2745     {
2746       ip_address_copy_addr (&ih->dst_address, &sa->iaddr);
2747       ip_address_copy_addr (&ih->src_address, &sa->raddr);
2748     }
2749 }
2750
2751 static_always_inline void
2752 ikev2_set_ip_address (ikev2_sa_t * sa, const void *iaddr,
2753                       const void *raddr, const int af)
2754 {
2755   ip_address_set (&sa->raddr, raddr, af);
2756   ip_address_set (&sa->iaddr, iaddr, af);
2757 }
2758
2759 static void
2760 ikev2_elog_uint_peers_addr (u32 exchange, ip4_header_t * ip4,
2761                             ip6_header_t * ip6, u8 is_ip4)
2762 {
2763   u32 src, dst;
2764   if (is_ip4)
2765     {
2766       src = ip4->src_address.as_u32;
2767       dst = ip4->dst_address.as_u32;
2768     }
2769   else
2770     {
2771       src = ip6->src_address.as_u32[3];
2772       dst = ip6->dst_address.as_u32[3];
2773     }
2774   ikev2_elog_uint_peers (IKEV2_LOG_WARNING, "IKEv2 exchange %d "
2775                          "received from %d.%d.%d.%d to %d.%d.%d.%d",
2776                          exchange, src, dst);
2777 }
2778
2779 static_always_inline uword
2780 ikev2_node_internal (vlib_main_t * vm,
2781                      vlib_node_runtime_t * node, vlib_frame_t * frame,
2782                      u8 is_ip4)
2783 {
2784   u32 n_left = frame->n_vectors, *from;
2785   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
2786   vlib_buffer_t *bufs[VLIB_FRAME_SIZE], **b;
2787   u16 nexts[VLIB_FRAME_SIZE], *next = nexts;
2788   ikev2_main_per_thread_data_t *ptd = ikev2_get_per_thread_data ();
2789   int res;
2790
2791   from = vlib_frame_vector_args (frame);
2792   vlib_get_buffers (vm, from, bufs, n_left);
2793   b = bufs;
2794
2795   while (n_left > 0)
2796     {
2797       vlib_buffer_t *b0 = b[0];
2798       next[0] = is_ip4 ? IKEV2_NEXT_IP4_ERROR_DROP
2799         : IKEV2_NEXT_IP6_ERROR_DROP;
2800       ip4_header_t *ip40 = 0;
2801       ip6_header_t *ip60 = 0;
2802       udp_header_t *udp0;
2803       ike_header_t *ike0;
2804       ikev2_sa_t *sa0 = 0;
2805       ikev2_sa_t sa;            /* temporary store for SA */
2806       u32 rlen, slen = 0;
2807       int ip_hdr_sz = 0;
2808       int is_req = 0, has_non_esp_marker = 0;
2809
2810       if (b0->punt_reason == ipsec_punt_reason[IPSEC_PUNT_IP4_SPI_UDP_0])
2811         {
2812           u8 *ptr = vlib_buffer_get_current (b0);
2813           ip40 = (ip4_header_t *) ptr;
2814           ptr += sizeof (*ip40);
2815           udp0 = (udp_header_t *) ptr;
2816           ptr += sizeof (*udp0);
2817           ike0 = (ike_header_t *) ptr;
2818           ip_hdr_sz = sizeof (*ip40);
2819         }
2820       else
2821         {
2822           u8 *ipx_hdr = b0->data + vnet_buffer (b0)->l3_hdr_offset;
2823           ike0 = vlib_buffer_get_current (b0);
2824           vlib_buffer_advance (b0, -sizeof (*udp0));
2825           udp0 = vlib_buffer_get_current (b0);
2826
2827           if (is_ip4)
2828             {
2829               ip40 = (ip4_header_t *) ipx_hdr;
2830               ip_hdr_sz = sizeof (*ip40);
2831             }
2832           else
2833             {
2834               ip60 = (ip6_header_t *) ipx_hdr;
2835               ip_hdr_sz = sizeof (*ip60);
2836             }
2837           vlib_buffer_advance (b0, -ip_hdr_sz);
2838         }
2839
2840       rlen = b0->current_length - ip_hdr_sz - sizeof (*udp0);
2841
2842       /* check for non-esp marker */
2843       if (*((u32 *) ike0) == 0)
2844         {
2845           ike0 =
2846             (ike_header_t *) ((u8 *) ike0 + sizeof (ikev2_non_esp_marker));
2847           rlen -= sizeof (ikev2_non_esp_marker);
2848           has_non_esp_marker = 1;
2849         }
2850
2851       if (clib_net_to_host_u32 (ike0->length) != rlen)
2852         {
2853           vlib_node_increment_counter (vm, node->node_index,
2854                                        IKEV2_ERROR_BAD_LENGTH, 1);
2855           goto dispatch0;
2856         }
2857
2858       if (ike0->version != IKE_VERSION_2)
2859         {
2860           vlib_node_increment_counter (vm, node->node_index,
2861                                        IKEV2_ERROR_NOT_IKEV2, 1);
2862           goto dispatch0;
2863         }
2864
2865       if (ike0->exchange == IKEV2_EXCHANGE_SA_INIT)
2866         {
2867           sa0 = &sa;
2868           clib_memset (sa0, 0, sizeof (*sa0));
2869
2870           if (ike_hdr_is_initiator (ike0))
2871             {
2872               if (ike0->rspi == 0)
2873                 {
2874                   if (is_ip4)
2875                     ikev2_set_ip_address (sa0, &ip40->src_address,
2876                                           &ip40->dst_address, AF_IP4);
2877                   else
2878                     ikev2_set_ip_address (sa0, &ip60->src_address,
2879                                           &ip60->dst_address, AF_IP6);
2880
2881                   sa0->dst_port = clib_net_to_host_u16 (udp0->src_port);
2882
2883                   slen =
2884                     ikev2_retransmit_sa_init (ike0, sa0->iaddr,
2885                                               sa0->raddr, rlen);
2886                   if (slen)
2887                     {
2888                       vlib_node_increment_counter (vm, node->node_index,
2889                                                    ~0 ==
2890                                                    slen ?
2891                                                    IKEV2_ERROR_IKE_SA_INIT_IGNORE
2892                                                    :
2893                                                    IKEV2_ERROR_IKE_SA_INIT_RETRANSMIT,
2894                                                    1);
2895                       goto dispatch0;
2896                     }
2897
2898                   res = ikev2_process_sa_init_req (vm, sa0, ike0, udp0, rlen);
2899                   if (!res)
2900                     vlib_node_increment_counter (vm, node->node_index,
2901                                                  IKEV2_ERROR_MALFORMED_PACKET,
2902                                                  1);
2903
2904                   if (sa0->state == IKEV2_STATE_SA_INIT)
2905                     {
2906                       ikev2_sa_free_proposal_vector (&sa0->r_proposals);
2907                       sa0->r_proposals =
2908                         ikev2_select_proposal (sa0->i_proposals,
2909                                                IKEV2_PROTOCOL_IKE);
2910                       ikev2_generate_sa_init_data (sa0);
2911                     }
2912
2913                   if (sa0->state == IKEV2_STATE_SA_INIT
2914                       || sa0->state == IKEV2_STATE_NOTIFY_AND_DELETE)
2915                     {
2916                       ike0->flags = IKEV2_HDR_FLAG_RESPONSE;
2917                       slen = ikev2_generate_message (b0, sa0, ike0, 0, udp0);
2918                       if (~0 == slen)
2919                         vlib_node_increment_counter (vm, node->node_index,
2920                                                      IKEV2_ERROR_NO_BUFF_SPACE,
2921                                                      1);
2922                     }
2923
2924                   if (sa0->state == IKEV2_STATE_SA_INIT)
2925                     {
2926                       /* add SA to the pool */
2927                       pool_get (ptd->sas, sa0);
2928                       clib_memcpy_fast (sa0, &sa, sizeof (*sa0));
2929                       ikev2_init_sa (vm, sa0);
2930                       hash_set (ptd->sa_by_rspi, sa0->rspi, sa0 - ptd->sas);
2931                     }
2932                   else
2933                     {
2934                       ikev2_sa_free_all_vec (sa0);
2935                     }
2936                 }
2937             }
2938           else                  //received sa_init without initiator flag
2939             {
2940               if (is_ip4)
2941                 ikev2_set_ip_address (sa0, &ip40->dst_address,
2942                                       &ip40->src_address, AF_IP4);
2943               else
2944                 ikev2_set_ip_address (sa0, &ip60->dst_address,
2945                                       &ip60->src_address, AF_IP6);
2946
2947               ikev2_process_sa_init_resp (vm, sa0, ike0, udp0, rlen);
2948
2949               if (sa0->state == IKEV2_STATE_SA_INIT)
2950                 {
2951                   is_req = 1;
2952                   ike0->exchange = IKEV2_EXCHANGE_IKE_AUTH;
2953                   uword *p = hash_get (km->sa_by_ispi, sa0->ispi);
2954                   if (p)
2955                     {
2956                       ikev2_sa_t *sai = pool_elt_at_index (km->sais, p[0]);
2957
2958                       if (clib_atomic_bool_cmp_and_swap
2959                           (&sai->init_response_received, 0, 1))
2960                         {
2961                           ikev2_complete_sa_data (sa0, sai);
2962                           ikev2_calc_keys (sa0);
2963                           ikev2_sa_auth_init (sa0);
2964                           ike0->flags = IKEV2_HDR_FLAG_INITIATOR;
2965                           slen =
2966                             ikev2_generate_message (b0, sa0, ike0, 0, udp0);
2967                           if (~0 == slen)
2968                             vlib_node_increment_counter (vm,
2969                                                          node->node_index,
2970                                                          IKEV2_ERROR_NO_BUFF_SPACE,
2971                                                          1);
2972                         }
2973                       else
2974                         {
2975                           /* we've already processed sa-init response */
2976                           sa0->state = IKEV2_STATE_UNKNOWN;
2977                         }
2978                     }
2979                 }
2980
2981               if (sa0->state == IKEV2_STATE_SA_INIT)
2982                 {
2983                   /* add SA to the pool */
2984                   pool_get (ptd->sas, sa0);
2985                   clib_memcpy_fast (sa0, &sa, sizeof (*sa0));
2986                   hash_set (ptd->sa_by_rspi, sa0->rspi, sa0 - ptd->sas);
2987                 }
2988               else
2989                 {
2990                   ikev2_sa_free_all_vec (sa0);
2991                 }
2992             }
2993         }
2994       else if (ike0->exchange == IKEV2_EXCHANGE_IKE_AUTH)
2995         {
2996           uword *p;
2997           p = hash_get (ptd->sa_by_rspi, clib_net_to_host_u64 (ike0->rspi));
2998           if (p)
2999             {
3000               sa0 = pool_elt_at_index (ptd->sas, p[0]);
3001               slen = ikev2_retransmit_resp (sa0, ike0);
3002               if (slen)
3003                 {
3004                   vlib_node_increment_counter (vm, node->node_index,
3005                                                ~0 ==
3006                                                slen ?
3007                                                IKEV2_ERROR_IKE_REQ_IGNORE
3008                                                :
3009                                                IKEV2_ERROR_IKE_REQ_RETRANSMIT,
3010                                                1);
3011                   goto dispatch0;
3012                 }
3013
3014               sa0->dst_port = clib_net_to_host_u16 (udp0->src_port);
3015               res = ikev2_process_auth_req (vm, sa0, ike0, rlen);
3016               if (res)
3017                 ikev2_sa_auth (sa0);
3018               else
3019                 vlib_node_increment_counter (vm, node->node_index,
3020                                              IKEV2_ERROR_MALFORMED_PACKET, 1);
3021               if (sa0->state == IKEV2_STATE_AUTHENTICATED)
3022                 {
3023                   ikev2_initial_contact_cleanup (ptd, sa0);
3024                   ikev2_sa_match_ts (sa0);
3025                   if (sa0->state != IKEV2_STATE_TS_UNACCEPTABLE)
3026                     ikev2_create_tunnel_interface (vm, sa0,
3027                                                    &sa0->childs[0],
3028                                                    p[0], 0, 0);
3029                 }
3030
3031               if (sa0->is_initiator)
3032                 {
3033                   ikev2_del_sa_init (sa0->ispi);
3034                 }
3035               else
3036                 {
3037                   slen = ikev2_generate_message (b0, sa0, ike0, 0, udp0);
3038                   if (~0 == slen)
3039                     vlib_node_increment_counter (vm, node->node_index,
3040                                                  IKEV2_ERROR_NO_BUFF_SPACE,
3041                                                  1);
3042                 }
3043             }
3044         }
3045       else if (ike0->exchange == IKEV2_EXCHANGE_INFORMATIONAL)
3046         {
3047           uword *p;
3048           p = hash_get (ptd->sa_by_rspi, clib_net_to_host_u64 (ike0->rspi));
3049           if (p)
3050             {
3051               sa0 = pool_elt_at_index (ptd->sas, p[0]);
3052               slen = ikev2_retransmit_resp (sa0, ike0);
3053               if (slen)
3054                 {
3055                   vlib_node_increment_counter (vm, node->node_index,
3056                                                ~0 ==
3057                                                slen ?
3058                                                IKEV2_ERROR_IKE_REQ_IGNORE
3059                                                :
3060                                                IKEV2_ERROR_IKE_REQ_RETRANSMIT,
3061                                                1);
3062                   goto dispatch0;
3063                 }
3064
3065               res = ikev2_process_informational_req (vm, sa0, ike0, rlen);
3066               if (!res)
3067                 {
3068                   vlib_node_increment_counter (vm, node->node_index,
3069                                                IKEV2_ERROR_MALFORMED_PACKET,
3070                                                1);
3071                   slen = ~0;
3072                   goto dispatch0;
3073                 }
3074
3075               if (sa0->del)
3076                 {
3077                   if (sa0->del[0].protocol_id != IKEV2_PROTOCOL_IKE)
3078                     {
3079                       ikev2_delete_t *d, *tmp, *resp = 0;
3080                       vec_foreach (d, sa0->del)
3081                       {
3082                         ikev2_child_sa_t *ch_sa;
3083                         ch_sa = ikev2_sa_get_child (sa0, d->spi,
3084                                                     d->protocol_id,
3085                                                     !sa0->is_initiator);
3086                         if (ch_sa)
3087                           {
3088                             ikev2_delete_tunnel_interface (km->vnet_main,
3089                                                            sa0, ch_sa);
3090                             if (!sa0->is_initiator)
3091                               {
3092                                 vec_add2 (resp, tmp, 1);
3093                                 tmp->protocol_id = d->protocol_id;
3094                                 tmp->spi = ch_sa->r_proposals[0].spi;
3095                               }
3096                             ikev2_sa_del_child_sa (sa0, ch_sa);
3097                           }
3098                       }
3099                       if (!sa0->is_initiator)
3100                         {
3101                           vec_free (sa0->del);
3102                           sa0->del = resp;
3103                         }
3104                     }
3105                 }
3106               if (ike_hdr_is_request (ike0))
3107                 {
3108                   ike0->flags = IKEV2_HDR_FLAG_RESPONSE;
3109                   slen = ikev2_generate_message (b0, sa0, ike0, 0, udp0);
3110                   if (~0 == slen)
3111                     vlib_node_increment_counter (vm, node->node_index,
3112                                                  IKEV2_ERROR_NO_BUFF_SPACE,
3113                                                  1);
3114                 }
3115             }
3116         }
3117       else if (ike0->exchange == IKEV2_EXCHANGE_CREATE_CHILD_SA)
3118         {
3119           uword *p;
3120           p = hash_get (ptd->sa_by_rspi, clib_net_to_host_u64 (ike0->rspi));
3121           if (p)
3122             {
3123               sa0 = pool_elt_at_index (ptd->sas, p[0]);
3124               slen = ikev2_retransmit_resp (sa0, ike0);
3125               if (slen)
3126                 {
3127                   vlib_node_increment_counter (vm, node->node_index,
3128                                                ~0 ==
3129                                                slen ?
3130                                                IKEV2_ERROR_IKE_REQ_IGNORE
3131                                                :
3132                                                IKEV2_ERROR_IKE_REQ_RETRANSMIT,
3133                                                1);
3134                   goto dispatch0;
3135                 }
3136
3137               res = ikev2_process_create_child_sa_req (vm, sa0, ike0, rlen);
3138               if (!res)
3139                 {
3140                   vlib_node_increment_counter (vm, node->node_index,
3141                                                IKEV2_ERROR_MALFORMED_PACKET,
3142                                                1);
3143                   slen = ~0;
3144                   goto dispatch0;
3145                 }
3146
3147               if (sa0->rekey)
3148                 {
3149                   if (sa0->rekey[0].protocol_id != IKEV2_PROTOCOL_IKE)
3150                     {
3151                       if (sa0->childs)
3152                         ikev2_sa_free_all_child_sa (&sa0->childs);
3153                       ikev2_child_sa_t *child;
3154                       vec_add2 (sa0->childs, child, 1);
3155                       clib_memset (child, 0, sizeof (*child));
3156                       child->r_proposals = sa0->rekey[0].r_proposal;
3157                       child->i_proposals = sa0->rekey[0].i_proposal;
3158                       child->tsi = sa0->rekey[0].tsi;
3159                       child->tsr = sa0->rekey[0].tsr;
3160                       ikev2_create_tunnel_interface (vm, sa0, child, p[0],
3161                                                      child - sa0->childs, 1);
3162                     }
3163                   if (ike_hdr_is_response (ike0))
3164                     {
3165                       vec_free (sa0->rekey);
3166                     }
3167                   else
3168                     {
3169                       ike0->flags = IKEV2_HDR_FLAG_RESPONSE;
3170                       slen = ikev2_generate_message (b0, sa0, ike0, 0, udp0);
3171                       if (~0 == slen)
3172                         vlib_node_increment_counter (vm, node->node_index,
3173                                                      IKEV2_ERROR_NO_BUFF_SPACE,
3174                                                      1);
3175                     }
3176                 }
3177             }
3178         }
3179       else
3180         {
3181           ikev2_elog_uint_peers_addr (ike0->exchange, ip40, ip60, is_ip4);
3182         }
3183
3184     dispatch0:
3185       /* if we are sending packet back, rewrite headers */
3186       if (slen && ~0 != slen)
3187         {
3188           if (is_ip4)
3189             {
3190               next[0] = IKEV2_NEXT_IP4_LOOKUP;
3191               ikev2_rewrite_v4_addrs (sa0, ip40);
3192             }
3193           else
3194             {
3195               next[0] = IKEV2_NEXT_IP6_LOOKUP;
3196               ikev2_rewrite_v6_addrs (sa0, ip60);
3197             }
3198
3199           if (is_req)
3200             {
3201               udp0->dst_port = udp0->src_port =
3202                 clib_net_to_host_u16 (ikev2_get_port (sa0));
3203
3204               if (udp0->dst_port == clib_net_to_host_u16 (IKEV2_PORT_NATT)
3205                   && ikev2_natt_active (sa0))
3206                 {
3207                   if (!has_non_esp_marker)
3208                     slen = ikev2_insert_non_esp_marker (ike0, slen);
3209                 }
3210             }
3211           else
3212             {
3213               if (has_non_esp_marker)
3214                 slen += sizeof (ikev2_non_esp_marker);
3215
3216               u16 tp = udp0->dst_port;
3217               udp0->dst_port = udp0->src_port;
3218               udp0->src_port = tp;
3219             }
3220
3221           udp0->length = clib_host_to_net_u16 (slen + sizeof (udp_header_t));
3222           udp0->checksum = 0;
3223           b0->current_length = slen + ip_hdr_sz + sizeof (udp_header_t);
3224           if (is_ip4)
3225             {
3226               ip40->length = clib_host_to_net_u16 (b0->current_length);
3227               ip40->checksum = ip4_header_checksum (ip40);
3228             }
3229           else
3230             {
3231               ip60->payload_length =
3232                 clib_host_to_net_u16 (b0->current_length - sizeof (*ip60));
3233             }
3234         }
3235       /* delete sa */
3236       if (sa0 && (sa0->state == IKEV2_STATE_DELETED ||
3237                   sa0->state == IKEV2_STATE_NOTIFY_AND_DELETE))
3238         {
3239           ikev2_child_sa_t *c;
3240
3241           vec_foreach (c, sa0->childs)
3242             ikev2_delete_tunnel_interface (km->vnet_main, sa0, c);
3243
3244           ikev2_delete_sa (ptd, sa0);
3245         }
3246       if (PREDICT_FALSE ((node->flags & VLIB_NODE_FLAG_TRACE)
3247                          && (b0->flags & VLIB_BUFFER_IS_TRACED)))
3248         {
3249
3250           ikev2_trace_t *t = vlib_add_trace (vm, node, b0, sizeof (*t));
3251           t->sw_if_index = vnet_buffer (b0)->sw_if_index[VLIB_RX];
3252           t->next_index = next[0];
3253         }
3254       n_left -= 1;
3255       next += 1;
3256       b += 1;
3257     }
3258
3259   vlib_node_increment_counter (vm, node->node_index,
3260                                IKEV2_ERROR_PROCESSED, frame->n_vectors);
3261   vlib_buffer_enqueue_to_next (vm, node, from, nexts, frame->n_vectors);
3262   return frame->n_vectors;
3263 }
3264
3265 static uword
3266 ikev2_ip4 (vlib_main_t * vm, vlib_node_runtime_t * node, vlib_frame_t * frame)
3267 {
3268   return ikev2_node_internal (vm, node, frame, 1 /* is_ip4 */ );
3269 }
3270
3271 static uword
3272 ikev2_ip6 (vlib_main_t * vm, vlib_node_runtime_t * node, vlib_frame_t * frame)
3273 {
3274   return ikev2_node_internal (vm, node, frame, 0 /* is_ip4 */ );
3275 }
3276
3277 /* *INDENT-OFF* */
3278 VLIB_REGISTER_NODE (ikev2_node_ip4,static) = {
3279   .function = ikev2_ip4,
3280   .name = "ikev2-ip4",
3281   .vector_size = sizeof (u32),
3282   .format_trace = format_ikev2_trace,
3283   .type = VLIB_NODE_TYPE_INTERNAL,
3284
3285   .n_errors = ARRAY_LEN(ikev2_error_strings),
3286   .error_strings = ikev2_error_strings,
3287
3288   .n_next_nodes = IKEV2_IP4_N_NEXT,
3289   .next_nodes = {
3290     [IKEV2_NEXT_IP4_LOOKUP] = "ip4-lookup",
3291     [IKEV2_NEXT_IP4_ERROR_DROP] = "error-drop",
3292   },
3293 };
3294
3295 VLIB_REGISTER_NODE (ikev2_node_ip6,static) = {
3296   .function = ikev2_ip6,
3297   .name = "ikev2-ip6",
3298   .vector_size = sizeof (u32),
3299   .format_trace = format_ikev2_trace,
3300   .type = VLIB_NODE_TYPE_INTERNAL,
3301
3302   .n_errors = ARRAY_LEN(ikev2_error_strings),
3303   .error_strings = ikev2_error_strings,
3304
3305   .n_next_nodes = IKEV2_IP6_N_NEXT,
3306   .next_nodes = {
3307     [IKEV2_NEXT_IP6_LOOKUP] = "ip6-lookup",
3308     [IKEV2_NEXT_IP6_ERROR_DROP] = "error-drop",
3309   },
3310 };
3311 /* *INDENT-ON* */
3312
3313 // set ikev2 proposals when vpp is used as initiator
3314 static clib_error_t *
3315 ikev2_set_initiator_proposals (vlib_main_t * vm, ikev2_sa_t * sa,
3316                                ikev2_transforms_set * ts,
3317                                ikev2_sa_proposal_t ** proposals, int is_ike)
3318 {
3319   clib_error_t *r;
3320   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
3321   ikev2_sa_proposal_t *proposal;
3322   vec_add2 (*proposals, proposal, 1);
3323   ikev2_sa_transform_t *td;
3324   int error;
3325
3326   /* Encryption */
3327   error = 1;
3328   vec_foreach (td, km->supported_transforms)
3329   {
3330     if (td->type == IKEV2_TRANSFORM_TYPE_ENCR
3331         && td->encr_type == ts->crypto_alg
3332         && td->key_len == ts->crypto_key_size / 8)
3333       {
3334         u16 attr[2];
3335         attr[0] = clib_host_to_net_u16 (14 | (1 << 15));
3336         attr[1] = clib_host_to_net_u16 (td->key_len << 3);
3337         vec_add (td->attrs, (u8 *) attr, 4);
3338         vec_add1 (proposal->transforms, *td);
3339         td->attrs = 0;
3340
3341         error = 0;
3342         break;
3343       }
3344   }
3345   if (error)
3346     {
3347       r = clib_error_return (0, "Unsupported algorithm");
3348       return r;
3349     }
3350
3351   if (IKEV2_TRANSFORM_INTEG_TYPE_NONE != ts->integ_alg)
3352     {
3353       /* Integrity */
3354       error = 1;
3355       vec_foreach (td, km->supported_transforms)
3356       {
3357         if (td->type == IKEV2_TRANSFORM_TYPE_INTEG
3358             && td->integ_type == ts->integ_alg)
3359           {
3360             vec_add1 (proposal->transforms, *td);
3361             error = 0;
3362             break;
3363           }
3364       }
3365       if (error)
3366         {
3367           ikev2_elog_error
3368             ("Didn't find any supported algorithm for IKEV2_TRANSFORM_TYPE_INTEG");
3369           r = clib_error_return (0, "Unsupported algorithm");
3370           return r;
3371         }
3372     }
3373
3374   /* PRF */
3375   if (is_ike)
3376     {
3377       error = 1;
3378       vec_foreach (td, km->supported_transforms)
3379       {
3380         if (td->type == IKEV2_TRANSFORM_TYPE_PRF
3381             && td->prf_type == IKEV2_TRANSFORM_PRF_TYPE_PRF_HMAC_SHA2_256)
3382           {
3383             vec_add1 (proposal->transforms, *td);
3384             error = 0;
3385             break;
3386           }
3387       }
3388       if (error)
3389         {
3390           r = clib_error_return (0, "Unsupported algorithm");
3391           return r;
3392         }
3393     }
3394
3395   /* DH */
3396   if (is_ike)
3397     {
3398       error = 1;
3399       vec_foreach (td, km->supported_transforms)
3400       {
3401         if (td->type == IKEV2_TRANSFORM_TYPE_DH && td->dh_type == ts->dh_type)
3402           {
3403             vec_add1 (proposal->transforms, *td);
3404             if (is_ike)
3405               {
3406                 sa->dh_group = td->dh_type;
3407               }
3408             error = 0;
3409             break;
3410           }
3411       }
3412       if (error)
3413         {
3414           r = clib_error_return (0, "Unsupported algorithm");
3415           return r;
3416         }
3417     }
3418
3419   if (!is_ike)
3420     {
3421       error = 1;
3422       vec_foreach (td, km->supported_transforms)
3423       {
3424         if (td->type == IKEV2_TRANSFORM_TYPE_ESN)
3425           {
3426             vec_add1 (proposal->transforms, *td);
3427             error = 0;
3428           }
3429       }
3430       if (error)
3431         {
3432           r = clib_error_return (0, "Unsupported algorithm");
3433           return r;
3434         }
3435     }
3436
3437
3438   return 0;
3439 }
3440
3441 static ikev2_profile_t *
3442 ikev2_profile_index_by_name (u8 * name)
3443 {
3444   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
3445   uword *p;
3446
3447   p = mhash_get (&km->profile_index_by_name, name);
3448   if (!p)
3449     return 0;
3450
3451   return pool_elt_at_index (km->profiles, p[0]);
3452 }
3453
3454
3455 static void
3456 ikev2_send_ike (vlib_main_t * vm, ip_address_t * src, ip_address_t * dst,
3457                 u32 bi0, u32 len, u16 src_port, u16 dst_port, u32 sw_if_index)
3458 {
3459   ip4_header_t *ip40;
3460   ip6_header_t *ip60;
3461   udp_header_t *udp0;
3462   vlib_buffer_t *b0;
3463   vlib_frame_t *f;
3464   u32 *to_next;
3465
3466   b0 = vlib_get_buffer (vm, bi0);
3467   vlib_buffer_advance (b0, -sizeof (udp_header_t));
3468   udp0 = vlib_buffer_get_current (b0);
3469   udp0->dst_port = clib_host_to_net_u16 (dst_port);
3470   udp0->src_port = clib_host_to_net_u16 (src_port);
3471   udp0->length = clib_host_to_net_u16 (len + sizeof (udp_header_t));
3472   udp0->checksum = 0;
3473
3474   if (ip_addr_version (dst) == AF_IP4)
3475     {
3476       vlib_buffer_advance (b0, -sizeof (ip4_header_t));
3477       ip40 = vlib_buffer_get_current (b0);
3478       ip40->ip_version_and_header_length = 0x45;
3479       ip40->tos = 0;
3480       ip40->fragment_id = 0;
3481       ip40->flags_and_fragment_offset = 0;
3482       ip40->ttl = 0xff;
3483       ip40->protocol = IP_PROTOCOL_UDP;
3484       ip40->dst_address.as_u32 = ip_addr_v4 (dst).as_u32;
3485       ip40->src_address.as_u32 = ip_addr_v4 (src).as_u32;
3486       b0->current_length =
3487         len + sizeof (ip4_header_t) + sizeof (udp_header_t);
3488       ip40->length = clib_host_to_net_u16 (b0->current_length);
3489       ip40->checksum = ip4_header_checksum (ip40);
3490     }
3491   else
3492     {
3493       vlib_buffer_advance (b0, -sizeof (ip6_header_t));
3494       ip60 = vlib_buffer_get_current (b0);
3495
3496       b0->current_length = len + sizeof (*ip60) + sizeof (udp_header_t);
3497       ip60->ip_version_traffic_class_and_flow_label =
3498         clib_host_to_net_u32 (0x6 << 28);
3499       ip60->payload_length =
3500         clib_host_to_net_u16 (b0->current_length - sizeof (*ip60));
3501       ip60->protocol = IP_PROTOCOL_UDP;
3502       ip60->hop_limit = 0xff;
3503       clib_memcpy_fast (ip60->src_address.as_u8, ip_addr_v6 (src).as_u8,
3504                         sizeof (ip60->src_address));
3505       clib_memcpy_fast (ip60->dst_address.as_u8, ip_addr_v6 (dst).as_u8,
3506                         sizeof (ip60->src_address));
3507     }
3508
3509   b0->flags |= VNET_BUFFER_F_LOCALLY_ORIGINATED;
3510   vnet_buffer (b0)->sw_if_index[VLIB_RX] = sw_if_index;
3511   vnet_buffer (b0)->sw_if_index[VLIB_TX] = ~0;
3512
3513   u32 next_index = (ip_addr_version (dst) == AF_IP4) ?
3514     ip4_lookup_node.index : ip6_lookup_node.index;
3515
3516   /* send the request */
3517   f = vlib_get_frame_to_node (vm, next_index);
3518   to_next = vlib_frame_vector_args (f);
3519   to_next[0] = bi0;
3520   f->n_vectors = 1;
3521   vlib_put_frame_to_node (vm, next_index, f);
3522
3523 }
3524
3525 static u32
3526 ikev2_get_new_ike_header_buff (vlib_main_t * vm, vlib_buffer_t ** b)
3527 {
3528   u32 bi0;
3529   if (vlib_buffer_alloc (vm, &bi0, 1) != 1)
3530     {
3531       *b = 0;
3532       return 0;
3533     }
3534   *b = vlib_get_buffer (vm, bi0);
3535   return bi0;
3536 }
3537
3538 clib_error_t *
3539 ikev2_set_local_key (vlib_main_t * vm, u8 * file)
3540 {
3541   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
3542
3543   if (km->pkey)
3544     EVP_PKEY_free (km->pkey);
3545   km->pkey = ikev2_load_key_file (file);
3546   if (km->pkey == NULL)
3547     return clib_error_return (0, "load key '%s' failed", file);
3548
3549   return 0;
3550 }
3551
3552 static_always_inline vnet_api_error_t
3553 ikev2_register_udp_port (ikev2_profile_t * p, u16 port)
3554 {
3555   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
3556   udp_dst_port_info_t *pi;
3557
3558   uword *v = hash_get (km->udp_ports, port);
3559   pi = udp_get_dst_port_info (&udp_main, port, UDP_IP4);
3560
3561   if (v)
3562     {
3563       /* IKE already uses this port, only increment reference counter */
3564       ASSERT (pi);
3565       v[0]++;
3566     }
3567   else
3568     {
3569       if (pi)
3570         return VNET_API_ERROR_UDP_PORT_TAKEN;
3571
3572       udp_register_dst_port (km->vlib_main, port,
3573                              ipsec4_tun_input_node.index, 1);
3574       hash_set (km->udp_ports, port, 1);
3575     }
3576   p->ipsec_over_udp_port = port;
3577   return 0;
3578 }
3579
3580 static_always_inline void
3581 ikev2_unregister_udp_port (ikev2_profile_t * p)
3582 {
3583   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
3584   uword *v;
3585
3586   if (p->ipsec_over_udp_port == IPSEC_UDP_PORT_NONE)
3587     return;
3588
3589   v = hash_get (km->udp_ports, p->ipsec_over_udp_port);
3590   if (!v)
3591     return;
3592
3593   v[0]--;
3594
3595   if (v[0] == 0)
3596     {
3597       udp_unregister_dst_port (km->vlib_main, p->ipsec_over_udp_port, 1);
3598       hash_unset (km->udp_ports, p->ipsec_over_udp_port);
3599     }
3600
3601   p->ipsec_over_udp_port = IPSEC_UDP_PORT_NONE;
3602 }
3603
3604 static void
3605 ikev2_initiate_delete_ike_sa_internal (vlib_main_t * vm,
3606                                        ikev2_main_per_thread_data_t * tkm,
3607                                        ikev2_sa_t * sa, u8 send_notification)
3608 {
3609   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
3610   ip_address_t *src, *dst;
3611   vlib_buffer_t *b0;
3612   ikev2_child_sa_t *c;
3613
3614   /* Create the Initiator notification for IKE SA removal */
3615   ike_header_t *ike0;
3616   u32 bi0 = 0;
3617   int len;
3618
3619   vec_resize (sa->del, 1);
3620   sa->del->protocol_id = IKEV2_PROTOCOL_IKE;
3621   sa->del->spi = sa->ispi;
3622
3623   if (send_notification)
3624     {
3625       bi0 = ikev2_get_new_ike_header_buff (vm, &b0);
3626       if (!bi0)
3627         {
3628           ikev2_log_error ("buffer alloc failure");
3629           goto delete_sa;
3630         }
3631
3632       ike0 = vlib_buffer_get_current (b0);
3633       ike0->exchange = IKEV2_EXCHANGE_INFORMATIONAL;
3634       ike0->ispi = clib_host_to_net_u64 (sa->ispi);
3635       ike0->rspi = clib_host_to_net_u64 (sa->rspi);
3636       ike0->flags = 0;
3637       ike0->msgid = clib_host_to_net_u32 (sa->last_init_msg_id + 1);
3638       sa->last_init_msg_id = clib_net_to_host_u32 (ike0->msgid);
3639       len = ikev2_generate_message (b0, sa, ike0, 0, 0);
3640       if (~0 == len)
3641         return;
3642
3643       if (ikev2_natt_active (sa))
3644         len = ikev2_insert_non_esp_marker (ike0, len);
3645
3646       if (sa->is_initiator)
3647         {
3648           src = &sa->iaddr;
3649           dst = &sa->raddr;
3650         }
3651       else
3652         {
3653           dst = &sa->iaddr;
3654           src = &sa->raddr;
3655         }
3656
3657       ikev2_send_ike (vm, src, dst, bi0, len,
3658                       ikev2_get_port (sa), sa->dst_port, 0);
3659     }
3660
3661 delete_sa:
3662   /* delete local SA */
3663   vec_foreach (c, sa->childs)
3664     ikev2_delete_tunnel_interface (km->vnet_main, sa, c);
3665
3666   u64 rspi = sa->rspi;
3667   ikev2_sa_free_all_vec (sa);
3668   uword *p = hash_get (tkm->sa_by_rspi, rspi);
3669   if (p)
3670     {
3671       hash_unset (tkm->sa_by_rspi, rspi);
3672       pool_put (tkm->sas, sa);
3673     }
3674 }
3675
3676 static void
3677 ikev2_cleanup_profile_sessions (ikev2_main_t * km, ikev2_profile_t * p)
3678 {
3679   ikev2_main_per_thread_data_t *tkm;
3680   ikev2_sa_t *sa;
3681   u32 pi = p - km->profiles;
3682   u32 *sai;
3683   u32 *del_sai = 0;
3684
3685   /* *INDENT-OFF* */
3686   pool_foreach(sa, km->sais, ({
3687     if (pi == sa->profile_index)
3688       vec_add1 (del_sai, sa - km->sais);
3689   }));
3690   /* *INDENT-ON* */
3691
3692   vec_foreach (sai, del_sai)
3693   {
3694     sa = pool_elt_at_index (km->sais, sai[0]);
3695     ikev2_sa_free_all_vec (sa);
3696     hash_unset (km->sa_by_ispi, sa->ispi);
3697     pool_put (km->sais, sa);
3698   }
3699   vec_reset_length (del_sai);
3700
3701   vec_foreach (tkm, km->per_thread_data)
3702   {
3703     /* *INDENT-OFF* */
3704     pool_foreach (sa, tkm->sas, ({
3705       if (sa->profile_index != ~0 && pi == sa->profile_index)
3706         vec_add1 (del_sai, sa - tkm->sas);
3707     }));
3708     /* *INDENT-ON* */
3709
3710     vec_foreach (sai, del_sai)
3711     {
3712       sa = pool_elt_at_index (tkm->sas, sai[0]);
3713       ikev2_initiate_delete_ike_sa_internal (km->vlib_main, tkm, sa, 1);
3714     }
3715
3716     vec_reset_length (del_sai);
3717   }
3718
3719   vec_free (del_sai);
3720 }
3721
3722 static void
3723 ikev2_profile_free (ikev2_profile_t * p)
3724 {
3725   vec_free (p->name);
3726
3727   vec_free (p->auth.data);
3728   if (p->auth.key)
3729     EVP_PKEY_free (p->auth.key);
3730
3731   vec_free (p->loc_id.data);
3732   vec_free (p->rem_id.data);
3733 }
3734
3735 clib_error_t *
3736 ikev2_add_del_profile (vlib_main_t * vm, u8 * name, int is_add)
3737 {
3738   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
3739   ikev2_profile_t *p;
3740
3741   if (is_add)
3742     {
3743       if (ikev2_profile_index_by_name (name))
3744         return clib_error_return (0, "policy %v already exists", name);
3745
3746       pool_get (km->profiles, p);
3747       clib_memset (p, 0, sizeof (*p));
3748       p->name = vec_dup (name);
3749       p->ipsec_over_udp_port = IPSEC_UDP_PORT_NONE;
3750       p->responder.sw_if_index = ~0;
3751       p->tun_itf = ~0;
3752       uword index = p - km->profiles;
3753       mhash_set_mem (&km->profile_index_by_name, name, &index, 0);
3754     }
3755   else
3756     {
3757       p = ikev2_profile_index_by_name (name);
3758       if (!p)
3759         return clib_error_return (0, "policy %v does not exists", name);
3760
3761       ikev2_unregister_udp_port (p);
3762       ikev2_cleanup_profile_sessions (km, p);
3763
3764       ikev2_profile_free (p);
3765       pool_put (km->profiles, p);
3766       mhash_unset (&km->profile_index_by_name, name, 0);
3767     }
3768   return 0;
3769 }
3770
3771 clib_error_t *
3772 ikev2_set_profile_auth (vlib_main_t * vm, u8 * name, u8 auth_method,
3773                         u8 * auth_data, u8 data_hex_format)
3774 {
3775   ikev2_profile_t *p;
3776   clib_error_t *r;
3777
3778   p = ikev2_profile_index_by_name (name);
3779
3780   if (!p)
3781     {
3782       r = clib_error_return (0, "unknown profile %v", name);
3783       return r;
3784     }
3785
3786   if (p->auth.key)
3787     EVP_PKEY_free (p->auth.key);
3788   vec_free (p->auth.data);
3789
3790   p->auth.method = auth_method;
3791   p->auth.data = vec_dup (auth_data);
3792   p->auth.hex = data_hex_format;
3793
3794   if (auth_method == IKEV2_AUTH_METHOD_RSA_SIG)
3795     {
3796       vec_add1 (p->auth.data, 0);
3797       p->auth.key = ikev2_load_cert_file (p->auth.data);
3798       if (p->auth.key == NULL)
3799         return clib_error_return (0, "load cert '%s' failed", p->auth.data);
3800     }
3801
3802   return 0;
3803 }
3804
3805 static int
3806 ikev2_is_id_supported (u8 id_type)
3807 {
3808   return (id_type == IKEV2_ID_TYPE_ID_IPV4_ADDR ||
3809           id_type == IKEV2_ID_TYPE_ID_IPV6_ADDR ||
3810           id_type == IKEV2_ID_TYPE_ID_RFC822_ADDR ||
3811           id_type == IKEV2_ID_TYPE_ID_FQDN);
3812 }
3813
3814 clib_error_t *
3815 ikev2_set_profile_id (vlib_main_t * vm, u8 * name, u8 id_type, u8 * data,
3816                       int is_local)
3817 {
3818   ikev2_profile_t *p;
3819   clib_error_t *r;
3820
3821   if (!ikev2_is_id_supported (id_type))
3822     {
3823       r = clib_error_return (0, "unsupported identity type %U",
3824                              format_ikev2_id_type, id_type);
3825       return r;
3826     }
3827
3828   p = ikev2_profile_index_by_name (name);
3829
3830   if (!p)
3831     {
3832       r = clib_error_return (0, "unknown profile %v", name);
3833       return r;
3834     }
3835
3836   if (is_local)
3837     {
3838       vec_free (p->loc_id.data);
3839       p->loc_id.type = id_type;
3840       p->loc_id.data = vec_dup (data);
3841     }
3842   else
3843     {
3844       vec_free (p->rem_id.data);
3845       p->rem_id.type = id_type;
3846       p->rem_id.data = vec_dup (data);
3847     }
3848
3849   return 0;
3850 }
3851
3852 static_always_inline void
3853 ikev2_set_ts_type (ikev2_ts_t * ts, const ip_address_t * addr)
3854 {
3855   if (ip_addr_version (addr) == AF_IP4)
3856     ts->ts_type = TS_IPV4_ADDR_RANGE;
3857   else
3858     ts->ts_type = TS_IPV6_ADDR_RANGE;
3859 }
3860
3861 static_always_inline void
3862 ikev2_set_ts_addrs (ikev2_ts_t * ts, const ip_address_t * start,
3863                     const ip_address_t * end)
3864 {
3865   ip_address_copy (&ts->start_addr, start);
3866   ip_address_copy (&ts->end_addr, end);
3867 }
3868
3869 clib_error_t *
3870 ikev2_set_profile_ts (vlib_main_t * vm, u8 * name, u8 protocol_id,
3871                       u16 start_port, u16 end_port, ip_address_t start_addr,
3872                       ip_address_t end_addr, int is_local)
3873 {
3874   ikev2_profile_t *p;
3875   clib_error_t *r;
3876
3877   p = ikev2_profile_index_by_name (name);
3878
3879   if (!p)
3880     {
3881       r = clib_error_return (0, "unknown profile %v", name);
3882       return r;
3883     }
3884
3885   if (ip_addr_version (&start_addr) != ip_addr_version (&end_addr))
3886     return clib_error_return (0, "IP address version mismatch!");
3887
3888   if (is_local)
3889     {
3890       ikev2_set_ts_addrs (&p->loc_ts, &start_addr, &end_addr);
3891       p->loc_ts.start_port = start_port;
3892       p->loc_ts.end_port = end_port;
3893       p->loc_ts.protocol_id = protocol_id;
3894       ikev2_set_ts_type (&p->loc_ts, &start_addr);
3895     }
3896   else
3897     {
3898       ikev2_set_ts_addrs (&p->rem_ts, &start_addr, &end_addr);
3899       p->rem_ts.start_port = start_port;
3900       p->rem_ts.end_port = end_port;
3901       p->rem_ts.protocol_id = protocol_id;
3902       ikev2_set_ts_type (&p->rem_ts, &start_addr);
3903     }
3904
3905   return 0;
3906 }
3907
3908
3909 clib_error_t *
3910 ikev2_set_profile_responder (vlib_main_t * vm, u8 * name,
3911                              u32 sw_if_index, ip_address_t addr)
3912 {
3913   ikev2_profile_t *p;
3914   clib_error_t *r;
3915
3916   p = ikev2_profile_index_by_name (name);
3917
3918   if (!p)
3919     {
3920       r = clib_error_return (0, "unknown profile %v", name);
3921       return r;
3922     }
3923
3924   p->responder.sw_if_index = sw_if_index;
3925   ip_address_copy (&p->responder.addr, &addr);
3926
3927   return 0;
3928 }
3929
3930 clib_error_t *
3931 ikev2_set_profile_ike_transforms (vlib_main_t * vm, u8 * name,
3932                                   ikev2_transform_encr_type_t crypto_alg,
3933                                   ikev2_transform_integ_type_t integ_alg,
3934                                   ikev2_transform_dh_type_t dh_type,
3935                                   u32 crypto_key_size)
3936 {
3937   ikev2_profile_t *p;
3938   clib_error_t *r;
3939
3940   p = ikev2_profile_index_by_name (name);
3941
3942   if (!p)
3943     {
3944       r = clib_error_return (0, "unknown profile %v", name);
3945       return r;
3946     }
3947
3948   p->ike_ts.crypto_alg = crypto_alg;
3949   p->ike_ts.integ_alg = integ_alg;
3950   p->ike_ts.dh_type = dh_type;
3951   p->ike_ts.crypto_key_size = crypto_key_size;
3952   return 0;
3953 }
3954
3955 clib_error_t *
3956 ikev2_set_profile_esp_transforms (vlib_main_t * vm, u8 * name,
3957                                   ikev2_transform_encr_type_t crypto_alg,
3958                                   ikev2_transform_integ_type_t integ_alg,
3959                                   u32 crypto_key_size)
3960 {
3961   ikev2_profile_t *p;
3962   clib_error_t *r;
3963
3964   p = ikev2_profile_index_by_name (name);
3965
3966   if (!p)
3967     {
3968       r = clib_error_return (0, "unknown profile %v", name);
3969       return r;
3970     }
3971
3972   p->esp_ts.crypto_alg = crypto_alg;
3973   p->esp_ts.integ_alg = integ_alg;
3974   p->esp_ts.crypto_key_size = crypto_key_size;
3975   return 0;
3976 }
3977
3978 clib_error_t *
3979 ikev2_set_profile_tunnel_interface (vlib_main_t * vm,
3980                                     u8 * name, u32 sw_if_index)
3981 {
3982   ikev2_profile_t *p;
3983   clib_error_t *r;
3984
3985   p = ikev2_profile_index_by_name (name);
3986
3987   if (!p)
3988     {
3989       r = clib_error_return (0, "unknown profile %v", name);
3990       return r;
3991     }
3992
3993   p->tun_itf = sw_if_index;
3994
3995   return 0;
3996 }
3997
3998 vnet_api_error_t
3999 ikev2_set_profile_ipsec_udp_port (vlib_main_t * vm, u8 * name, u16 port,
4000                                   u8 is_set)
4001 {
4002   ikev2_profile_t *p = ikev2_profile_index_by_name (name);
4003   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
4004   vnet_api_error_t rv = 0;
4005   uword *v;
4006
4007   if (!p)
4008     return VNET_API_ERROR_INVALID_VALUE;
4009
4010   if (is_set)
4011     {
4012       if (p->ipsec_over_udp_port != IPSEC_UDP_PORT_NONE)
4013         return VNET_API_ERROR_VALUE_EXIST;
4014
4015       rv = ikev2_register_udp_port (p, port);
4016     }
4017   else
4018     {
4019       v = hash_get (km->udp_ports, port);
4020       if (!v)
4021         return VNET_API_ERROR_IKE_NO_PORT;
4022
4023       if (p->ipsec_over_udp_port == IPSEC_UDP_PORT_NONE)
4024         return VNET_API_ERROR_INVALID_VALUE;
4025
4026       ikev2_unregister_udp_port (p);
4027     }
4028   return rv;
4029 }
4030
4031 clib_error_t *
4032 ikev2_set_profile_udp_encap (vlib_main_t * vm, u8 * name)
4033 {
4034   ikev2_profile_t *p = ikev2_profile_index_by_name (name);
4035   clib_error_t *r;
4036
4037   if (!p)
4038     {
4039       r = clib_error_return (0, "unknown profile %v", name);
4040       return r;
4041     }
4042
4043   p->udp_encap = 1;
4044   return 0;
4045 }
4046
4047 clib_error_t *
4048 ikev2_set_profile_sa_lifetime (vlib_main_t * vm, u8 * name,
4049                                u64 lifetime, u32 jitter, u32 handover,
4050                                u64 maxdata)
4051 {
4052   ikev2_profile_t *p;
4053   clib_error_t *r;
4054
4055   p = ikev2_profile_index_by_name (name);
4056
4057   if (!p)
4058     {
4059       r = clib_error_return (0, "unknown profile %v", name);
4060       return r;
4061     }
4062
4063   p->lifetime = lifetime;
4064   p->lifetime_jitter = jitter;
4065   p->handover = handover;
4066   p->lifetime_maxdata = maxdata;
4067   return 0;
4068 }
4069
4070 static int
4071 ikev2_get_if_address (u32 sw_if_index, ip_address_family_t af,
4072                       ip_address_t * out_addr)
4073 {
4074   ip4_address_t *if_ip4;
4075   ip6_address_t *if_ip6;
4076
4077   if (af == AF_IP4)
4078     {
4079       if_ip4 = ip4_interface_first_address (&ip4_main, sw_if_index, 0);
4080       if (if_ip4)
4081         {
4082           ip_address_set (out_addr, if_ip4, AF_IP4);
4083           return 1;
4084         }
4085     }
4086   else
4087     {
4088       if_ip6 = ip6_interface_first_address (&ip6_main, sw_if_index);
4089       if (if_ip6)
4090         {
4091           ip_address_set (out_addr, if_ip6, AF_IP6);
4092           return 1;
4093         }
4094     }
4095   return 0;
4096 }
4097
4098 clib_error_t *
4099 ikev2_initiate_sa_init (vlib_main_t * vm, u8 * name)
4100 {
4101   ikev2_profile_t *p;
4102   clib_error_t *r;
4103   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
4104   vlib_buffer_t *b0;
4105   ike_header_t *ike0;
4106   u32 bi0 = 0;
4107   int len = sizeof (ike_header_t), valid_ip = 0;
4108   ip_address_t if_ip = ip_address_initializer;
4109
4110   p = ikev2_profile_index_by_name (name);
4111
4112   if (!p)
4113     {
4114       r = clib_error_return (0, "unknown profile %v", name);
4115       return r;
4116     }
4117
4118   if (p->responder.sw_if_index == ~0
4119       || ip_address_is_zero (&p->responder.addr))
4120     {
4121       r = clib_error_return (0, "responder not set for profile %v", name);
4122       return r;
4123     }
4124
4125   if (ikev2_get_if_address (p->responder.sw_if_index,
4126                             ip_addr_version (&p->responder.addr), &if_ip))
4127     {
4128       valid_ip = 1;
4129     }
4130
4131   bi0 = ikev2_get_new_ike_header_buff (vm, &b0);
4132   if (!bi0)
4133     {
4134       char *errmsg = "buffer alloc failure";
4135       ikev2_log_error (errmsg);
4136       return clib_error_return (0, errmsg);
4137     }
4138   ike0 = vlib_buffer_get_current (b0);
4139
4140   /* Prepare the SA and the IKE payload */
4141   ikev2_sa_t sa;
4142   clib_memset (&sa, 0, sizeof (ikev2_sa_t));
4143   ikev2_payload_chain_t *chain = 0;
4144   ikev2_payload_new_chain (chain);
4145
4146   /* Build the IKE proposal payload */
4147   ikev2_sa_proposal_t *proposals = 0;
4148   ikev2_set_initiator_proposals (vm, &sa, &p->ike_ts, &proposals, 1);
4149   proposals[0].proposal_num = 1;
4150   proposals[0].protocol_id = IKEV2_PROTOCOL_IKE;
4151
4152   /* Add and then cleanup proposal data */
4153   ikev2_payload_add_sa (chain, proposals);
4154   ikev2_sa_free_proposal_vector (&proposals);
4155
4156   sa.is_initiator = 1;
4157   sa.profile_index = p - km->profiles;
4158   sa.state = IKEV2_STATE_SA_INIT;
4159   sa.tun_itf = p->tun_itf;
4160   sa.udp_encap = p->udp_encap;
4161   if (p->natt_disabled)
4162     sa.natt_state = IKEV2_NATT_DISABLED;
4163   sa.ipsec_over_udp_port = p->ipsec_over_udp_port;
4164   sa.is_tun_itf_set = 1;
4165   sa.initial_contact = 1;
4166   sa.dst_port = IKEV2_PORT;
4167   ikev2_generate_sa_init_data (&sa);
4168   ikev2_payload_add_ke (chain, sa.dh_group, sa.i_dh_data);
4169   ikev2_payload_add_nonce (chain, sa.i_nonce);
4170
4171   /* Build the child SA proposal */
4172   vec_resize (sa.childs, 1);
4173   ikev2_set_initiator_proposals (vm, &sa, &p->esp_ts,
4174                                  &sa.childs[0].i_proposals, 0);
4175   sa.childs[0].i_proposals[0].proposal_num = 1;
4176   sa.childs[0].i_proposals[0].protocol_id = IKEV2_PROTOCOL_ESP;
4177   RAND_bytes ((u8 *) & sa.childs[0].i_proposals[0].spi,
4178               sizeof (sa.childs[0].i_proposals[0].spi));
4179
4180   /* Add NAT detection notification messages (mandatory) */
4181   u8 *nat_detection_sha1 =
4182     ikev2_compute_nat_sha1 (clib_host_to_net_u64 (sa.ispi),
4183                             clib_host_to_net_u64 (sa.rspi),
4184                             &if_ip, clib_host_to_net_u16 (IKEV2_PORT));
4185
4186   ikev2_payload_add_notify (chain, IKEV2_NOTIFY_MSG_NAT_DETECTION_SOURCE_IP,
4187                             nat_detection_sha1);
4188   vec_free (nat_detection_sha1);
4189   nat_detection_sha1 =
4190     ikev2_compute_nat_sha1 (clib_host_to_net_u64 (sa.ispi),
4191                             clib_host_to_net_u64 (sa.rspi),
4192                             &p->responder.addr,
4193                             clib_host_to_net_u16 (sa.dst_port));
4194   ikev2_payload_add_notify (chain,
4195                             IKEV2_NOTIFY_MSG_NAT_DETECTION_DESTINATION_IP,
4196                             nat_detection_sha1);
4197   vec_free (nat_detection_sha1);
4198
4199   u8 *sig_hash_algo = vec_new (u8, 8);
4200   u64 tmpsig = clib_host_to_net_u64 (0x0001000200030004);
4201   clib_memcpy_fast (sig_hash_algo, &tmpsig, sizeof (tmpsig));
4202   ikev2_payload_add_notify (chain,
4203                             IKEV2_NOTIFY_MSG_SIGNATURE_HASH_ALGORITHMS,
4204                             sig_hash_algo);
4205   vec_free (sig_hash_algo);
4206
4207   /* Buffer update and boilerplate */
4208   len += vec_len (chain->data);
4209   ike0->nextpayload = chain->first_payload_type;
4210   ike0->length = clib_host_to_net_u32 (len);
4211   clib_memcpy_fast (ike0->payload, chain->data, vec_len (chain->data));
4212   ikev2_payload_destroy_chain (chain);
4213
4214   ike0->version = IKE_VERSION_2;
4215   ike0->flags = IKEV2_HDR_FLAG_INITIATOR;
4216   ike0->exchange = IKEV2_EXCHANGE_SA_INIT;
4217   ike0->ispi = clib_host_to_net_u64 (sa.ispi);
4218   ike0->rspi = 0;
4219   ike0->msgid = 0;
4220
4221   /* store whole IKE payload - needed for PSK auth */
4222   vec_reset_length (sa.last_sa_init_req_packet_data);
4223   vec_add (sa.last_sa_init_req_packet_data, ike0, len);
4224
4225   /* add data to the SA then add it to the pool */
4226   ip_address_copy (&sa.iaddr, &if_ip);
4227   ip_address_copy (&sa.raddr, &p->responder.addr);
4228   sa.i_id.type = p->loc_id.type;
4229   sa.i_id.data = vec_dup (p->loc_id.data);
4230   sa.r_id.type = p->rem_id.type;
4231   sa.r_id.data = vec_dup (p->rem_id.data);
4232   sa.i_auth.method = p->auth.method;
4233   sa.i_auth.hex = p->auth.hex;
4234   sa.i_auth.data = vec_dup (p->auth.data);
4235   sa.sw_if_index = p->responder.sw_if_index;
4236   vec_add (sa.childs[0].tsi, &p->loc_ts, 1);
4237   vec_add (sa.childs[0].tsr, &p->rem_ts, 1);
4238
4239   ikev2_initial_contact_cleanup (0, &sa);
4240
4241   /* add SA to the pool */
4242   ikev2_sa_t *sa0 = 0;
4243   pool_get (km->sais, sa0);
4244   clib_memcpy_fast (sa0, &sa, sizeof (*sa0));
4245   hash_set (km->sa_by_ispi, sa0->ispi, sa0 - km->sais);
4246
4247   if (valid_ip)
4248     {
4249       ikev2_send_ike (vm, &if_ip, &p->responder.addr, bi0, len,
4250                       IKEV2_PORT, sa.dst_port, sa.sw_if_index);
4251
4252       ikev2_elog_exchange
4253         ("ispi %lx rspi %lx IKEV2_EXCHANGE_SA_INIT sent to ",
4254          clib_host_to_net_u64 (sa0->ispi), 0,
4255          ip_addr_v4 (&p->responder.addr).as_u32,
4256          ip_addr_version (&p->responder.addr) == AF_IP4);
4257     }
4258   else
4259     {
4260       r =
4261         clib_error_return (0, "interface  %U does not have any IP address!",
4262                            format_vnet_sw_if_index_name, vnet_get_main (),
4263                            p->responder.sw_if_index);
4264       return r;
4265     }
4266
4267   return 0;
4268 }
4269
4270 static void
4271 ikev2_delete_child_sa_internal (vlib_main_t * vm, ikev2_sa_t * sa,
4272                                 ikev2_child_sa_t * csa)
4273 {
4274   /* Create the Initiator notification for child SA removal */
4275   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
4276   ike_header_t *ike0;
4277   u32 bi0 = 0;
4278   vlib_buffer_t *b0;
4279   int len;
4280
4281   bi0 = ikev2_get_new_ike_header_buff (vm, &b0);
4282   if (!bi0)
4283     {
4284       ikev2_log_error ("buffer alloc failure");
4285       return;
4286     }
4287
4288   ike0 = vlib_buffer_get_current (b0);
4289   ike0->exchange = IKEV2_EXCHANGE_INFORMATIONAL;
4290   ike0->ispi = clib_host_to_net_u64 (sa->ispi);
4291   ike0->rspi = clib_host_to_net_u64 (sa->rspi);
4292   ike0->flags = 0;
4293   vec_resize (sa->del, 1);
4294   sa->del->protocol_id = IKEV2_PROTOCOL_ESP;
4295   sa->del->spi = csa->i_proposals->spi;
4296   ike0->msgid = clib_host_to_net_u32 (sa->last_init_msg_id + 1);
4297   sa->last_init_msg_id = clib_net_to_host_u32 (ike0->msgid);
4298   len = ikev2_generate_message (b0, sa, ike0, 0, 0);
4299   if (~0 == len)
4300     return;
4301
4302   if (ikev2_natt_active (sa))
4303     len = ikev2_insert_non_esp_marker (ike0, len);
4304   ikev2_send_ike (vm, &sa->iaddr, &sa->raddr, bi0, len,
4305                   ikev2_get_port (sa), sa->dst_port, sa->sw_if_index);
4306
4307   /* delete local child SA */
4308   ikev2_delete_tunnel_interface (km->vnet_main, sa, csa);
4309   ikev2_sa_del_child_sa (sa, csa);
4310 }
4311
4312 clib_error_t *
4313 ikev2_initiate_delete_child_sa (vlib_main_t * vm, u32 ispi)
4314 {
4315   clib_error_t *r;
4316   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
4317   ikev2_main_per_thread_data_t *tkm;
4318   ikev2_sa_t *fsa = 0;
4319   ikev2_child_sa_t *fchild = 0;
4320
4321   /* Search for the child SA */
4322   vec_foreach (tkm, km->per_thread_data)
4323   {
4324     ikev2_sa_t *sa;
4325     if (fchild)
4326       break;
4327     /* *INDENT-OFF* */
4328     pool_foreach (sa, tkm->sas, ({
4329       fchild = ikev2_sa_get_child(sa, ispi, IKEV2_PROTOCOL_ESP, 1);
4330       if (fchild)
4331         {
4332           fsa = sa;
4333           break;
4334         }
4335     }));
4336     /* *INDENT-ON* */
4337   }
4338
4339   if (!fchild || !fsa)
4340     {
4341       r = clib_error_return (0, "Child SA not found");
4342       return r;
4343     }
4344   else
4345     {
4346       ikev2_delete_child_sa_internal (vm, fsa, fchild);
4347     }
4348
4349   return 0;
4350 }
4351
4352 clib_error_t *
4353 ikev2_initiate_delete_ike_sa (vlib_main_t * vm, u64 ispi)
4354 {
4355   clib_error_t *r;
4356   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
4357   ikev2_main_per_thread_data_t *tkm;
4358   ikev2_sa_t *fsa = 0;
4359   ikev2_main_per_thread_data_t *ftkm = 0;
4360
4361   /* Search for the IKE SA */
4362   vec_foreach (tkm, km->per_thread_data)
4363   {
4364     ikev2_sa_t *sa;
4365     if (fsa)
4366       break;
4367     /* *INDENT-OFF* */
4368     pool_foreach (sa, tkm->sas, ({
4369       if (sa->ispi == ispi)
4370         {
4371           fsa = sa;
4372           ftkm = tkm;
4373           break;
4374         }
4375     }));
4376     /* *INDENT-ON* */
4377   }
4378
4379   if (!fsa)
4380     {
4381       r = clib_error_return (0, "IKE SA not found");
4382       return r;
4383     }
4384
4385   ikev2_initiate_delete_ike_sa_internal (vm, ftkm, fsa, 1);
4386   return 0;
4387 }
4388
4389 static void
4390 ikev2_rekey_child_sa_internal (vlib_main_t * vm, ikev2_sa_t * sa,
4391                                ikev2_child_sa_t * csa)
4392 {
4393   /* Create the Initiator request for create child SA */
4394   ike_header_t *ike0;
4395   vlib_buffer_t *b0;
4396   u32 bi0 = 0;
4397   int len;
4398
4399   bi0 = ikev2_get_new_ike_header_buff (vm, &b0);
4400   if (!bi0)
4401     {
4402       ikev2_log_error ("buffer alloc failure");
4403       return;
4404     }
4405
4406   ike0 = vlib_buffer_get_current (b0);
4407   ike0->version = IKE_VERSION_2;
4408   ike0->flags = IKEV2_HDR_FLAG_INITIATOR;
4409   ike0->exchange = IKEV2_EXCHANGE_CREATE_CHILD_SA;
4410   ike0->ispi = clib_host_to_net_u64 (sa->ispi);
4411   ike0->rspi = clib_host_to_net_u64 (sa->rspi);
4412   ike0->msgid = clib_host_to_net_u32 (sa->last_init_msg_id + 1);
4413   sa->last_init_msg_id = clib_net_to_host_u32 (ike0->msgid);
4414
4415   ikev2_rekey_t *rekey;
4416   vec_add2 (sa->rekey, rekey, 1);
4417   ikev2_sa_proposal_t *proposals = vec_dup (csa->i_proposals);
4418
4419   /*need new ispi */
4420   RAND_bytes ((u8 *) & proposals[0].spi, sizeof (proposals[0].spi));
4421   rekey->spi = proposals[0].spi;
4422   rekey->ispi = csa->i_proposals->spi;
4423   len = ikev2_generate_message (b0, sa, ike0, proposals, 0);
4424   if (~0 == len)
4425     return;
4426
4427   if (ikev2_natt_active (sa))
4428     len = ikev2_insert_non_esp_marker (ike0, len);
4429   ikev2_send_ike (vm, &sa->iaddr, &sa->raddr, bi0, len,
4430                   ikev2_get_port (sa), ikev2_get_port (sa), sa->sw_if_index);
4431   vec_free (proposals);
4432 }
4433
4434 clib_error_t *
4435 ikev2_initiate_rekey_child_sa (vlib_main_t * vm, u32 ispi)
4436 {
4437   clib_error_t *r;
4438   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
4439   ikev2_main_per_thread_data_t *tkm;
4440   ikev2_sa_t *fsa = 0;
4441   ikev2_child_sa_t *fchild = 0;
4442
4443   /* Search for the child SA */
4444   vec_foreach (tkm, km->per_thread_data)
4445   {
4446     ikev2_sa_t *sa;
4447     if (fchild)
4448       break;
4449     /* *INDENT-OFF* */
4450     pool_foreach (sa, tkm->sas, ({
4451       fchild = ikev2_sa_get_child(sa, ispi, IKEV2_PROTOCOL_ESP, 1);
4452       if (fchild)
4453         {
4454           fsa = sa;
4455           break;
4456         }
4457     }));
4458     /* *INDENT-ON* */
4459   }
4460
4461   if (!fchild || !fsa)
4462     {
4463       r = clib_error_return (0, "Child SA not found");
4464       return r;
4465     }
4466   else
4467     {
4468       ikev2_rekey_child_sa_internal (vm, fsa, fchild);
4469     }
4470
4471   return 0;
4472 }
4473
4474 static int
4475 ikev2_sa_sw_if_match (ikev2_sa_t * sa, u32 sw_if_index)
4476 {
4477   return (sa->sw_if_index == sw_if_index) && sa->is_initiator;
4478 }
4479
4480 static void
4481 ikev2_sa_del (ikev2_profile_t * p, u32 sw_if_index)
4482 {
4483   u64 *ispi, *ispi_vec = 0;
4484   ikev2_sa_t *sa, **sap, **sa_vec = 0;
4485   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
4486   ikev2_main_per_thread_data_t *tkm;
4487   p->responder.sw_if_index = ~0;
4488
4489   vec_foreach (tkm, km->per_thread_data)
4490   {
4491     /* *INDENT-OFF* */
4492     pool_foreach (sa, tkm->sas, ({
4493       if (ikev2_sa_sw_if_match (sa, sw_if_index))
4494         vec_add1 (sa_vec, sa);
4495     }));
4496     /* *INDENT-ON* */
4497
4498     vec_foreach (sap, sa_vec)
4499     {
4500       ikev2_initiate_delete_ike_sa_internal (km->vlib_main, tkm, *sap, 0);
4501     }
4502     vec_reset_length (sa_vec);
4503   }
4504   vec_free (sa_vec);
4505
4506   /* *INDENT-OFF* */
4507   pool_foreach (sa, km->sais, ({
4508     if (ikev2_sa_sw_if_match (sa, sw_if_index))
4509       vec_add1 (ispi_vec, sa->ispi);
4510   }));
4511   /* *INDENT-ON* */
4512
4513   vec_foreach (ispi, ispi_vec)
4514   {
4515     ikev2_del_sa_init_from_main (ispi);
4516   }
4517
4518   vec_free (ispi_vec);
4519 }
4520
4521 static clib_error_t *
4522 ikev2_sw_interface_add_del (vnet_main_t * vnm, u32 sw_if_index, u32 is_add)
4523 {
4524   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
4525   ikev2_profile_t *p;
4526
4527   if (is_add)
4528     return 0;
4529
4530   /* *INDENT-OFF* */
4531   pool_foreach (p, km->profiles, ({
4532     if (p->responder.sw_if_index == sw_if_index)
4533       ikev2_sa_del (p, sw_if_index);
4534   }));
4535   /* *INDENT-ON* */
4536
4537   return 0;
4538 }
4539
4540 VNET_SW_INTERFACE_ADD_DEL_FUNCTION (ikev2_sw_interface_add_del);
4541
4542 clib_error_t *
4543 ikev2_init (vlib_main_t * vm)
4544 {
4545   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
4546   vlib_thread_main_t *tm = vlib_get_thread_main ();
4547   int thread_id;
4548
4549   clib_memset (km, 0, sizeof (ikev2_main_t));
4550   km->vnet_main = vnet_get_main ();
4551   km->vlib_main = vm;
4552
4553   km->liveness_period = IKEV2_LIVENESS_PERIOD_CHECK;
4554   km->liveness_max_retries = IKEV2_LIVENESS_RETRIES;
4555   ikev2_crypto_init (km);
4556
4557   mhash_init_vec_string (&km->profile_index_by_name, sizeof (uword));
4558
4559   vec_validate_aligned (km->per_thread_data, tm->n_vlib_mains - 1,
4560                         CLIB_CACHE_LINE_BYTES);
4561   for (thread_id = 0; thread_id < tm->n_vlib_mains; thread_id++)
4562     {
4563       ikev2_main_per_thread_data_t *ptd =
4564         vec_elt_at_index (km->per_thread_data, thread_id);
4565
4566       ptd->sa_by_rspi = hash_create (0, sizeof (uword));
4567
4568 #if OPENSSL_VERSION_NUMBER >= 0x10100000L
4569       ptd->evp_ctx = EVP_CIPHER_CTX_new ();
4570       ptd->hmac_ctx = HMAC_CTX_new ();
4571 #else
4572       EVP_CIPHER_CTX_init (&ptd->_evp_ctx);
4573       ptd->evp_ctx = &ptd->_evp_ctx;
4574       HMAC_CTX_init (&(ptd->_hmac_ctx));
4575       ptd->hmac_ctx = &ptd->_hmac_ctx;
4576 #endif
4577     }
4578
4579   km->sa_by_ispi = hash_create (0, sizeof (uword));
4580   km->sw_if_indices = hash_create (0, 0);
4581   km->udp_ports = hash_create (0, sizeof (uword));
4582
4583   udp_register_dst_port (vm, IKEV2_PORT, ikev2_node_ip4.index, 1);
4584   udp_register_dst_port (vm, IKEV2_PORT, ikev2_node_ip6.index, 0);
4585   udp_register_dst_port (vm, IKEV2_PORT_NATT, ikev2_node_ip4.index, 1);
4586   udp_register_dst_port (vm, IKEV2_PORT_NATT, ikev2_node_ip6.index, 0);
4587
4588   vlib_punt_hdl_t punt_hdl = vlib_punt_client_register ("ikev2-ip4");
4589   vlib_punt_register (punt_hdl, ipsec_punt_reason[IPSEC_PUNT_IP4_SPI_UDP_0],
4590                       "ikev2-ip4");
4591   ikev2_cli_reference ();
4592
4593   km->log_level = IKEV2_LOG_ERROR;
4594   km->log_class = vlib_log_register_class ("ikev2", 0);
4595   return 0;
4596 }
4597
4598 /* *INDENT-OFF* */
4599 VLIB_INIT_FUNCTION (ikev2_init) =
4600 {
4601   .runs_after = VLIB_INITS("ipsec_init", "ipsec_punt_init"),
4602 };
4603 /* *INDENT-ON* */
4604
4605 static u8
4606 ikev2_mngr_process_child_sa (ikev2_sa_t * sa, ikev2_child_sa_t * csa,
4607                              u8 del_old_ids)
4608 {
4609   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
4610   ikev2_profile_t *p = 0;
4611   vlib_main_t *vm = km->vlib_main;
4612   f64 now = vlib_time_now (vm);
4613   u8 res = 0;
4614
4615   if (sa->profile_index != ~0)
4616     p = pool_elt_at_index (km->profiles, sa->profile_index);
4617
4618   if (sa->is_initiator && p && csa->time_to_expiration
4619       && now > csa->time_to_expiration)
4620     {
4621       if (!csa->is_expired || csa->rekey_retries > 0)
4622         {
4623           ikev2_rekey_child_sa_internal (vm, sa, csa);
4624           csa->time_to_expiration = now + p->handover;
4625           csa->is_expired = 1;
4626           if (csa->rekey_retries == 0)
4627             {
4628               csa->rekey_retries = 5;
4629             }
4630           else if (csa->rekey_retries > 0)
4631             {
4632               csa->rekey_retries--;
4633               ikev2_log_debug ("Rekeying Child SA 0x%x, retries left %d",
4634                                csa->i_proposals->spi, csa->rekey_retries);
4635               if (csa->rekey_retries == 0)
4636                 {
4637                   csa->rekey_retries = -1;
4638                 }
4639             }
4640           res |= 1;
4641         }
4642       else
4643         {
4644           csa->time_to_expiration = 0;
4645           ikev2_delete_child_sa_internal (vm, sa, csa);
4646           res |= 1;
4647           return res;
4648         }
4649     }
4650
4651   if (del_old_ids)
4652     {
4653       ipip_tunnel_t *ipip = NULL;
4654       u32 sw_if_index = sa->is_tun_itf_set ? sa->tun_itf : ~0;
4655       if (~0 == sw_if_index)
4656         {
4657           ip46_address_t local_ip;
4658           ip46_address_t remote_ip;
4659           if (sa->is_initiator)
4660             {
4661               local_ip = to_ip46 (ip_addr_version (&sa->iaddr),
4662                                   ip_addr_bytes (&sa->iaddr));
4663               remote_ip = to_ip46 (ip_addr_version (&sa->raddr),
4664                                    ip_addr_bytes (&sa->raddr));
4665             }
4666           else
4667             {
4668               local_ip = to_ip46 (ip_addr_version (&sa->raddr),
4669                                   ip_addr_bytes (&sa->raddr));
4670               remote_ip = to_ip46 (ip_addr_version (&sa->iaddr),
4671                                    ip_addr_bytes (&sa->iaddr));
4672             }
4673
4674        /* *INDENT-OFF* */
4675        ipip_tunnel_key_t key = {
4676          .src = local_ip,
4677          .dst = remote_ip,
4678          .transport = IPIP_TRANSPORT_IP4,
4679          .fib_index = 0,
4680        };
4681        /* *INDENT-ON* */
4682
4683           ipip = ipip_tunnel_db_find (&key);
4684
4685           if (ipip)
4686             sw_if_index = ipip->sw_if_index;
4687           else
4688             return res;
4689         }
4690
4691       u32 *sas_in = NULL;
4692       vec_add1 (sas_in, csa->remote_sa_id);
4693       vlib_worker_thread_barrier_sync (vm);
4694       ipsec_tun_protect_update (sw_if_index, NULL, csa->local_sa_id, sas_in);
4695       ipsec_sa_unlock_id (ikev2_flip_alternate_sa_bit (csa->remote_sa_id));
4696       vlib_worker_thread_barrier_release (vm);
4697     }
4698
4699   return res;
4700 }
4701
4702 int
4703 ikev2_set_log_level (ikev2_log_level_t log_level)
4704 {
4705   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
4706
4707   if (log_level >= IKEV2_LOG_MAX)
4708     {
4709       ikev2_log_error ("unknown logging level %d", log_level);
4710       return -1;
4711     }
4712
4713   km->log_level = log_level;
4714   return 0;
4715 }
4716
4717 clib_error_t *
4718 ikev2_set_liveness_params (u32 period, u32 max_retries)
4719 {
4720   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
4721
4722   if (period == 0 || max_retries == 0)
4723     return clib_error_return (0, "invalid args");
4724
4725   km->liveness_period = period;
4726   km->liveness_max_retries = max_retries;
4727   return 0;
4728 }
4729
4730 clib_error_t *
4731 ikev2_profile_natt_disable (u8 * name)
4732 {
4733   ikev2_profile_t *p = ikev2_profile_index_by_name (name);
4734   if (!p)
4735     return clib_error_return (0, "unknown profile %v", name);
4736
4737   p->natt_disabled = 1;
4738   return 0;
4739 }
4740
4741 static void
4742 ikev2_mngr_process_ipsec_sa (ipsec_sa_t * ipsec_sa)
4743 {
4744   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
4745   vlib_main_t *vm = km->vlib_main;
4746   ikev2_main_per_thread_data_t *tkm;
4747   ikev2_sa_t *fsa = 0;
4748   ikev2_profile_t *p = 0;
4749   ikev2_child_sa_t *fchild = 0;
4750   f64 now = vlib_time_now (vm);
4751   vlib_counter_t counts;
4752
4753   /* Search for the SA and child SA */
4754   vec_foreach (tkm, km->per_thread_data)
4755   {
4756     ikev2_sa_t *sa;
4757     if (fchild)
4758       break;
4759     /* *INDENT-OFF* */
4760     pool_foreach (sa, tkm->sas, ({
4761       fchild = ikev2_sa_get_child(sa, ipsec_sa->spi, IKEV2_PROTOCOL_ESP, 1);
4762       if (fchild)
4763         {
4764           fsa = sa;
4765           break;
4766         }
4767     }));
4768     /* *INDENT-ON* */
4769   }
4770   vlib_get_combined_counter (&ipsec_sa_counters,
4771                              ipsec_sa->stat_index, &counts);
4772
4773   if (fsa && fsa->profile_index != ~0 && fsa->is_initiator)
4774     p = pool_elt_at_index (km->profiles, fsa->profile_index);
4775
4776   if (fchild && p && p->lifetime_maxdata)
4777     {
4778       if (!fchild->is_expired && counts.bytes > p->lifetime_maxdata)
4779         {
4780           fchild->time_to_expiration = now;
4781         }
4782     }
4783 }
4784
4785 static void
4786 ikev2_process_pending_sa_init_one (ikev2_main_t * km, ikev2_sa_t * sa)
4787 {
4788   ikev2_profile_t *p;
4789   u32 bi0;
4790   u8 *nat_sha, *np;
4791
4792   if (ip_address_is_zero (&sa->iaddr))
4793     {
4794       p = pool_elt_at_index (km->profiles, sa->profile_index);
4795       if (!ikev2_get_if_address (p->responder.sw_if_index,
4796                                  ip_addr_version (&p->responder.addr),
4797                                  &sa->iaddr))
4798         return;
4799
4800       /* update NAT detection payload */
4801       np =
4802         ikev2_find_ike_notify_payload
4803         ((ike_header_t *) sa->last_sa_init_req_packet_data,
4804          IKEV2_NOTIFY_MSG_NAT_DETECTION_SOURCE_IP);
4805       if (np)
4806         {
4807           nat_sha =
4808             ikev2_compute_nat_sha1 (clib_host_to_net_u64 (sa->ispi),
4809                                     clib_host_to_net_u64 (sa->rspi),
4810                                     &sa->iaddr,
4811                                     clib_host_to_net_u16 (IKEV2_PORT));
4812           clib_memcpy_fast (np, nat_sha, vec_len (nat_sha));
4813           vec_free (nat_sha);
4814         }
4815     }
4816
4817   if (vlib_buffer_alloc (km->vlib_main, &bi0, 1) != 1)
4818     return;
4819
4820   vlib_buffer_t *b = vlib_get_buffer (km->vlib_main, bi0);
4821   clib_memcpy_fast (vlib_buffer_get_current (b),
4822                     sa->last_sa_init_req_packet_data,
4823                     vec_len (sa->last_sa_init_req_packet_data));
4824
4825   ikev2_send_ike (km->vlib_main, &sa->iaddr, &sa->raddr, bi0,
4826                   vec_len (sa->last_sa_init_req_packet_data),
4827                   ikev2_get_port (sa), IKEV2_PORT, sa->sw_if_index);
4828 }
4829
4830 static void
4831 ikev2_process_pending_sa_init (ikev2_main_t * km)
4832 {
4833   u32 sai;
4834   u64 ispi;
4835   ikev2_sa_t *sa;
4836
4837   /* *INDENT-OFF* */
4838   hash_foreach (ispi, sai, km->sa_by_ispi,
4839   ({
4840     sa = pool_elt_at_index (km->sais, sai);
4841     if (sa->init_response_received)
4842       continue;
4843
4844     ikev2_process_pending_sa_init_one (km, sa);
4845   }));
4846   /* *INDENT-ON* */
4847 }
4848
4849 static void
4850 ikev2_send_informational_request (ikev2_sa_t * sa)
4851 {
4852   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
4853   ip_address_t *src, *dst;
4854   ike_header_t *ike0;
4855   vlib_buffer_t *b0;
4856   u32 bi0 = 0;
4857   u16 dp;
4858   int len;
4859
4860   bi0 = ikev2_get_new_ike_header_buff (km->vlib_main, &b0);
4861   if (!bi0)
4862     {
4863       ikev2_log_error ("buffer alloc failure");
4864       return;
4865     }
4866
4867   ike0 = vlib_buffer_get_current (b0);
4868   ike0->exchange = IKEV2_EXCHANGE_INFORMATIONAL;
4869   ike0->ispi = clib_host_to_net_u64 (sa->ispi);
4870   ike0->rspi = clib_host_to_net_u64 (sa->rspi);
4871   ike0->msgid = clib_host_to_net_u32 (sa->last_init_msg_id + 1);
4872   ike0->flags = 0;
4873   sa->last_init_msg_id = clib_net_to_host_u32 (ike0->msgid);
4874   len = ikev2_generate_message (b0, sa, ike0, 0, 0);
4875   if (~0 == len)
4876     return;
4877
4878   if (ikev2_natt_active (sa))
4879     len = ikev2_insert_non_esp_marker (ike0, len);
4880
4881   if (sa->is_initiator)
4882     {
4883       src = &sa->iaddr;
4884       dst = &sa->raddr;
4885     }
4886   else
4887     {
4888       dst = &sa->iaddr;
4889       src = &sa->raddr;
4890     }
4891
4892   dp = sa->dst_port ? sa->dst_port : ikev2_get_port (sa);
4893   ikev2_send_ike (km->vlib_main, src, dst, bi0, len, ikev2_get_port (sa), dp,
4894                   sa->sw_if_index);
4895 }
4896
4897 void
4898 ikev2_disable_dpd (void)
4899 {
4900   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
4901   km->dpd_disabled = 1;
4902 }
4903
4904 static_always_inline int
4905 ikev2_mngr_process_responder_sas (ikev2_sa_t * sa)
4906 {
4907   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
4908   vlib_main_t *vm = km->vlib_main;
4909
4910   if (!sa->keys_generated)
4911     return 0;
4912
4913   if (sa->liveness_retries >= km->liveness_max_retries)
4914     return 1;
4915
4916   f64 now = vlib_time_now (vm);
4917
4918   if (sa->liveness_period_check < now)
4919     {
4920       sa->liveness_retries++;
4921       sa->liveness_period_check = now + km->liveness_period;
4922       ikev2_send_informational_request (sa);
4923     }
4924   return 0;
4925 }
4926
4927 static uword
4928 ikev2_mngr_process_fn (vlib_main_t * vm, vlib_node_runtime_t * rt,
4929                        vlib_frame_t * f)
4930 {
4931   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
4932   ipsec_main_t *im = &ipsec_main;
4933   ikev2_profile_t *p;
4934   ikev2_child_sa_t *c;
4935   u32 *sai;
4936
4937   while (1)
4938     {
4939       vlib_process_wait_for_event_or_clock (vm, 2);
4940       vlib_process_get_events (vm, NULL);
4941
4942       /* process ike child sas */
4943       ikev2_main_per_thread_data_t *tkm;
4944       vec_foreach (tkm, km->per_thread_data)
4945       {
4946         ikev2_sa_t *sa;
4947         u32 *to_be_deleted = 0;
4948
4949         /* *INDENT-OFF* */
4950         pool_foreach (sa, tkm->sas, ({
4951           ikev2_child_sa_t *c;
4952           u8 del_old_ids = 0;
4953
4954           if (sa->state != IKEV2_STATE_AUTHENTICATED)
4955             continue;
4956
4957           if (sa->old_remote_id_present && 0 > sa->old_id_expiration)
4958             {
4959               sa->old_remote_id_present = 0;
4960               del_old_ids = 1;
4961             }
4962           else
4963             sa->old_id_expiration -= 1;
4964
4965           vec_foreach (c, sa->childs)
4966             ikev2_mngr_process_child_sa(sa, c, del_old_ids);
4967
4968           if (!km->dpd_disabled && ikev2_mngr_process_responder_sas (sa))
4969             vec_add1 (to_be_deleted, sa - tkm->sas);
4970         }));
4971         /* *INDENT-ON* */
4972
4973         vec_foreach (sai, to_be_deleted)
4974         {
4975           sa = pool_elt_at_index (tkm->sas, sai[0]);
4976           u8 reinitiate = (sa->is_initiator && sa->profile_index != ~0);
4977           vec_foreach (c, sa->childs)
4978           {
4979             ikev2_delete_tunnel_interface (km->vnet_main, sa, c);
4980             ikev2_sa_del_child_sa (sa, c);
4981           }
4982           ikev2_sa_free_all_vec (sa);
4983           hash_unset (tkm->sa_by_rspi, sa->rspi);
4984           pool_put (tkm->sas, sa);
4985
4986           if (reinitiate)
4987             {
4988               p = pool_elt_at_index (km->profiles, sa->profile_index);
4989               if (p)
4990                 {
4991                   ikev2_initiate_sa_init (vm, p->name);
4992                 }
4993             }
4994         }
4995         vec_free (to_be_deleted);
4996       }
4997
4998       /* process ipsec sas */
4999       ipsec_sa_t *sa;
5000       /* *INDENT-OFF* */
5001       pool_foreach (sa, im->sad, ({
5002         ikev2_mngr_process_ipsec_sa(sa);
5003       }));
5004       /* *INDENT-ON* */
5005
5006       ikev2_process_pending_sa_init (km);
5007     }
5008   return 0;
5009 }
5010
5011 /* *INDENT-OFF* */
5012 VLIB_REGISTER_NODE (ikev2_mngr_process_node, static) = {
5013     .function = ikev2_mngr_process_fn,
5014     .type = VLIB_NODE_TYPE_PROCESS,
5015     .name =
5016     "ikev2-manager-process",
5017 };
5018
5019 VLIB_PLUGIN_REGISTER () = {
5020     .version = VPP_BUILD_VER,
5021     .description = "Internet Key Exchange (IKEv2) Protocol",
5022 };
5023 /* *INDENT-ON* */
5024
5025 /*
5026  * fd.io coding-style-patch-verification: ON
5027  *
5028  * Local Variables:
5029  * eval: (c-set-style "gnu")
5030  * End:
5031  */