ipsec: Tunnel SA DSCP behaviour
[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 sa->natt ? 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->i_id.data = _(sai->i_id.data);
431   sa->r_id.data = _(sai->r_id.data);
432   sa->i_auth.method = sai->i_auth.method;
433   sa->i_auth.hex = sai->i_auth.hex;
434   sa->i_auth.data = _(sai->i_auth.data);
435   sa->i_auth.key = _(sai->i_auth.key);
436   sa->last_sa_init_req_packet_data = _(sai->last_sa_init_req_packet_data);
437   sa->childs = _(sai->childs);
438   sa->udp_encap = sai->udp_encap;
439   sa->ipsec_over_udp_port = sai->ipsec_over_udp_port;
440   sa->dst_port = sai->dst_port;
441   sa->sw_if_index = sai->sw_if_index;
442 #undef _
443
444
445   if (sa->dh_group == IKEV2_TRANSFORM_DH_TYPE_NONE)
446     {
447       return;
448     }
449
450   /* check if received DH group is on our list of supported groups */
451   vec_foreach (t2, km->supported_transforms)
452   {
453     if (t2->type == IKEV2_TRANSFORM_TYPE_DH && sa->dh_group == t2->dh_type)
454       {
455         t = t2;
456         break;
457       }
458   }
459
460   if (!t)
461     {
462       sa->dh_group = IKEV2_TRANSFORM_DH_TYPE_NONE;
463       return;
464     }
465
466
467   /* generate dh keys */
468   ikev2_complete_dh (sa, t);
469
470 }
471
472 static void
473 ikev2_calc_keys (ikev2_sa_t * sa)
474 {
475   u8 *tmp;
476   /* calculate SKEYSEED = prf(Ni | Nr, g^ir) */
477   u8 *skeyseed = 0;
478   u8 *s = 0;
479   u16 integ_key_len = 0, salt_len = 0;
480   ikev2_sa_transform_t *tr_encr, *tr_prf, *tr_integ;
481   tr_encr =
482     ikev2_sa_get_td_for_type (sa->r_proposals, IKEV2_TRANSFORM_TYPE_ENCR);
483   tr_prf =
484     ikev2_sa_get_td_for_type (sa->r_proposals, IKEV2_TRANSFORM_TYPE_PRF);
485   tr_integ =
486     ikev2_sa_get_td_for_type (sa->r_proposals, IKEV2_TRANSFORM_TYPE_INTEG);
487
488   if (tr_integ)
489     integ_key_len = tr_integ->key_len;
490   else
491     salt_len = sizeof (u32);
492
493   vec_append (s, sa->i_nonce);
494   vec_append (s, sa->r_nonce);
495   skeyseed = ikev2_calc_prf (tr_prf, s, sa->dh_shared_key);
496
497   /* Calculate S = Ni | Nr | SPIi | SPIr */
498   u64 *spi;
499   vec_add2 (s, tmp, 2 * sizeof (*spi));
500   spi = (u64 *) tmp;
501   spi[0] = clib_host_to_net_u64 (sa->ispi);
502   spi[1] = clib_host_to_net_u64 (sa->rspi);
503
504   /* calculate PRFplus */
505   u8 *keymat;
506   int len = tr_prf->key_trunc + /* SK_d */
507     integ_key_len * 2 +         /* SK_ai, SK_ar */
508     tr_encr->key_len * 2 +      /* SK_ei, SK_er */
509     tr_prf->key_len * 2 +       /* SK_pi, SK_pr */
510     salt_len * 2;
511
512   keymat = ikev2_calc_prfplus (tr_prf, skeyseed, s, len);
513   vec_free (skeyseed);
514   vec_free (s);
515
516   int pos = 0;
517
518   /* SK_d */
519   sa->sk_d = vec_new (u8, tr_prf->key_trunc);
520   clib_memcpy_fast (sa->sk_d, keymat + pos, tr_prf->key_trunc);
521   pos += tr_prf->key_trunc;
522
523   if (integ_key_len)
524     {
525       /* SK_ai */
526       sa->sk_ai = vec_new (u8, integ_key_len);
527       clib_memcpy_fast (sa->sk_ai, keymat + pos, integ_key_len);
528       pos += integ_key_len;
529
530       /* SK_ar */
531       sa->sk_ar = vec_new (u8, integ_key_len);
532       clib_memcpy_fast (sa->sk_ar, keymat + pos, integ_key_len);
533       pos += integ_key_len;
534     }
535
536   /* SK_ei */
537   sa->sk_ei = vec_new (u8, tr_encr->key_len + salt_len);
538   clib_memcpy_fast (sa->sk_ei, keymat + pos, tr_encr->key_len + salt_len);
539   pos += tr_encr->key_len + salt_len;
540
541   /* SK_er */
542   sa->sk_er = vec_new (u8, tr_encr->key_len + salt_len);
543   clib_memcpy_fast (sa->sk_er, keymat + pos, tr_encr->key_len + salt_len);
544   pos += tr_encr->key_len + salt_len;
545
546   /* SK_pi */
547   sa->sk_pi = vec_new (u8, tr_prf->key_len);
548   clib_memcpy_fast (sa->sk_pi, keymat + pos, tr_prf->key_len);
549   pos += tr_prf->key_len;
550
551   /* SK_pr */
552   sa->sk_pr = vec_new (u8, tr_prf->key_len);
553   clib_memcpy_fast (sa->sk_pr, keymat + pos, tr_prf->key_len);
554   pos += tr_prf->key_len;
555
556   vec_free (keymat);
557   sa->keys_generated = 1;
558 }
559
560 static void
561 ikev2_calc_child_keys (ikev2_sa_t * sa, ikev2_child_sa_t * child)
562 {
563   u8 *s = 0;
564   u16 integ_key_len = 0;
565   u8 salt_len = 0;
566
567   ikev2_sa_transform_t *tr_prf, *ctr_encr, *ctr_integ;
568   tr_prf =
569     ikev2_sa_get_td_for_type (sa->r_proposals, IKEV2_TRANSFORM_TYPE_PRF);
570   ctr_encr =
571     ikev2_sa_get_td_for_type (child->r_proposals, IKEV2_TRANSFORM_TYPE_ENCR);
572   ctr_integ =
573     ikev2_sa_get_td_for_type (child->r_proposals, IKEV2_TRANSFORM_TYPE_INTEG);
574
575   if (ctr_integ)
576     integ_key_len = ctr_integ->key_len;
577   else
578     salt_len = sizeof (u32);
579
580   vec_append (s, sa->i_nonce);
581   vec_append (s, sa->r_nonce);
582   /* calculate PRFplus */
583   u8 *keymat;
584   int len = ctr_encr->key_len * 2 + integ_key_len * 2 + salt_len * 2;
585
586   keymat = ikev2_calc_prfplus (tr_prf, sa->sk_d, s, len);
587
588   int pos = 0;
589
590   /* SK_ei */
591   child->sk_ei = vec_new (u8, ctr_encr->key_len);
592   clib_memcpy_fast (child->sk_ei, keymat + pos, ctr_encr->key_len);
593   pos += ctr_encr->key_len;
594
595   if (ctr_integ)
596     {
597       /* SK_ai */
598       child->sk_ai = vec_new (u8, ctr_integ->key_len);
599       clib_memcpy_fast (child->sk_ai, keymat + pos, ctr_integ->key_len);
600       pos += ctr_integ->key_len;
601     }
602   else
603     {
604       clib_memcpy (&child->salt_ei, keymat + pos, salt_len);
605       pos += salt_len;
606     }
607
608   /* SK_er */
609   child->sk_er = vec_new (u8, ctr_encr->key_len);
610   clib_memcpy_fast (child->sk_er, keymat + pos, ctr_encr->key_len);
611   pos += ctr_encr->key_len;
612
613   if (ctr_integ)
614     {
615       /* SK_ar */
616       child->sk_ar = vec_new (u8, integ_key_len);
617       clib_memcpy_fast (child->sk_ar, keymat + pos, integ_key_len);
618       pos += integ_key_len;
619     }
620   else
621     {
622       clib_memcpy (&child->salt_er, keymat + pos, salt_len);
623       pos += salt_len;
624     }
625
626   ASSERT (pos == len);
627
628   vec_free (keymat);
629 }
630
631 static_always_inline u8 *
632 ikev2_compute_nat_sha1 (u64 ispi, u64 rspi, ip_address_t * ia, u16 port)
633 {
634   const u32 max_buf_size =
635     sizeof (ispi) + sizeof (rspi) + sizeof (ip6_address_t) + sizeof (u16);
636   u8 buf[max_buf_size];
637   u8 *res = vec_new (u8, 20);
638
639   clib_memcpy_fast (&buf[0], &ispi, sizeof (ispi));
640   clib_memcpy_fast (&buf[8], &rspi, sizeof (rspi));
641   clib_memcpy_fast (&buf[8 + 8], ip_addr_bytes (ia), ip_address_size (ia));
642   clib_memcpy_fast (&buf[8 + 8 + ip_address_size (ia)], &port, sizeof (port));
643   SHA1 (buf, 2 * sizeof (ispi) + sizeof (port) + ip_address_size (ia), res);
644   return res;
645 }
646
647 static int
648 ikev2_parse_ke_payload (const void *p, u32 rlen, ikev2_sa_t * sa,
649                         u8 ** ke_data)
650 {
651   const ike_ke_payload_header_t *ke = p;
652   u16 plen = clib_net_to_host_u16 (ke->length);
653   ASSERT (plen >= sizeof (*ke) && plen <= rlen);
654   if (sizeof (*ke) > rlen)
655     return 0;
656
657   sa->dh_group = clib_net_to_host_u16 (ke->dh_group);
658   vec_reset_length (ke_data[0]);
659   vec_add (ke_data[0], ke->payload, plen - sizeof (*ke));
660   return 1;
661 }
662
663 static int
664 ikev2_parse_nonce_payload (const void *p, u32 rlen, u8 * nonce)
665 {
666   const ike_payload_header_t *ikep = p;
667   u16 plen = clib_net_to_host_u16 (ikep->length);
668   ASSERT (plen >= sizeof (*ikep) && plen <= rlen);
669   clib_memcpy_fast (nonce, ikep->payload, plen - sizeof (*ikep));
670   return 1;
671 }
672
673 static int
674 ikev2_check_payload_length (const ike_payload_header_t * ikep, int rlen,
675                             u16 * plen)
676 {
677   if (sizeof (*ikep) > rlen)
678     return 0;
679   *plen = clib_net_to_host_u16 (ikep->length);
680   if (*plen < sizeof (*ikep) || *plen > rlen)
681     return 0;
682   return 1;
683 }
684
685 static int
686 ikev2_process_sa_init_req (vlib_main_t * vm,
687                            ikev2_sa_t * sa, ike_header_t * ike,
688                            udp_header_t * udp, u32 len)
689 {
690   u8 nonce[IKEV2_NONCE_SIZE];
691   int p = 0;
692   u8 payload = ike->nextpayload;
693   ike_payload_header_t *ikep;
694   u16 plen;
695
696   ikev2_elog_exchange ("ispi %lx rspi %lx IKE_INIT request received "
697                        "from ", clib_net_to_host_u64 (ike->ispi),
698                        clib_net_to_host_u64 (ike->rspi),
699                        ip_addr_v4 (&sa->iaddr).as_u32,
700                        ip_addr_version (&sa->iaddr) == AF_IP4);
701
702   sa->ispi = clib_net_to_host_u64 (ike->ispi);
703
704   /* store whole IKE payload - needed for PSK auth */
705   vec_reset_length (sa->last_sa_init_req_packet_data);
706   vec_add (sa->last_sa_init_req_packet_data, ike, len);
707
708   if (len < sizeof (*ike))
709     return 0;
710
711   len -= sizeof (*ike);
712   while (p < len && payload != IKEV2_PAYLOAD_NONE)
713     {
714       ikep = (ike_payload_header_t *) & ike->payload[p];
715       int current_length = len - p;
716       if (!ikev2_check_payload_length (ikep, current_length, &plen))
717         return 0;
718
719       if (payload == IKEV2_PAYLOAD_SA)
720         {
721           ikev2_sa_free_proposal_vector (&sa->i_proposals);
722           sa->i_proposals = ikev2_parse_sa_payload (ikep, current_length);
723         }
724       else if (payload == IKEV2_PAYLOAD_KE)
725         {
726           if (!ikev2_parse_ke_payload (ikep, current_length, sa,
727                                        &sa->i_dh_data))
728             return 0;
729         }
730       else if (payload == IKEV2_PAYLOAD_NONCE)
731         {
732           vec_reset_length (sa->i_nonce);
733           if (ikev2_parse_nonce_payload (ikep, current_length, nonce))
734             vec_add (sa->i_nonce, nonce, plen - sizeof (*ikep));
735         }
736       else if (payload == IKEV2_PAYLOAD_NOTIFY)
737         {
738           ikev2_notify_t *n =
739             ikev2_parse_notify_payload (ikep, current_length);
740           if (n->msg_type == IKEV2_NOTIFY_MSG_NAT_DETECTION_SOURCE_IP)
741             {
742               u8 *src_sha = ikev2_compute_nat_sha1 (ike->ispi, 0, &sa->iaddr,
743                                                     udp->src_port);
744               if (clib_memcmp (src_sha, n->data, vec_len (src_sha)))
745                 {
746                   sa->natt = 1;
747                   ikev2_elog_uint (IKEV2_LOG_DEBUG, "ispi %lx initiator"
748                                    " behind NAT", sa->ispi);
749                 }
750               vec_free (src_sha);
751             }
752           else if (n->msg_type ==
753                    IKEV2_NOTIFY_MSG_NAT_DETECTION_DESTINATION_IP)
754             {
755               u8 *dst_sha = ikev2_compute_nat_sha1 (ike->ispi, 0, &sa->raddr,
756                                                     udp->dst_port);
757               if (clib_memcmp (dst_sha, n->data, vec_len (dst_sha)))
758                 {
759                   sa->natt = 1;
760                   ikev2_elog_uint (IKEV2_LOG_DEBUG, "ispi %lx responder"
761                                    " (self) behind NAT", sa->ispi);
762                 }
763               vec_free (dst_sha);
764             }
765           vec_free (n);
766         }
767       else if (payload == IKEV2_PAYLOAD_VENDOR)
768         {
769           ikev2_parse_vendor_payload (ikep);
770         }
771       else
772         {
773           ikev2_elog_uint (IKEV2_LOG_ERROR, "Unknown payload! type=%d",
774                            payload);
775           if (ikep->flags & IKEV2_PAYLOAD_FLAG_CRITICAL)
776             {
777               ikev2_set_state (sa, IKEV2_STATE_NOTIFY_AND_DELETE);
778               sa->unsupported_cp = payload;
779               return 0;
780             }
781         }
782
783       payload = ikep->nextpayload;
784       p += plen;
785     }
786
787   ikev2_set_state (sa, IKEV2_STATE_SA_INIT);
788   return 1;
789 }
790
791 static void
792 ikev2_process_sa_init_resp (vlib_main_t * vm,
793                             ikev2_sa_t * sa, ike_header_t * ike,
794                             udp_header_t * udp, u32 len)
795 {
796   u8 nonce[IKEV2_NONCE_SIZE];
797   int p = 0;
798   u8 payload = ike->nextpayload;
799   ike_payload_header_t *ikep;
800   u16 plen;
801
802   sa->ispi = clib_net_to_host_u64 (ike->ispi);
803   sa->rspi = clib_net_to_host_u64 (ike->rspi);
804
805   ikev2_elog_exchange ("ispi %lx rspi %lx IKE_INIT response received "
806                        "from ", sa->ispi, sa->rspi,
807                        ip_addr_v4 (&sa->raddr).as_u32,
808                        ip_addr_version (&sa->raddr) == AF_IP4);
809
810   /* store whole IKE payload - needed for PSK auth */
811   vec_reset_length (sa->last_sa_init_res_packet_data);
812   vec_add (sa->last_sa_init_res_packet_data, ike, len);
813
814   if (sizeof (*ike) > len)
815     return;
816
817   len -= sizeof (*ike);
818   while (p < len && payload != IKEV2_PAYLOAD_NONE)
819     {
820       int current_length = len - p;
821       ikep = (ike_payload_header_t *) & ike->payload[p];
822       if (!ikev2_check_payload_length (ikep, current_length, &plen))
823         return;
824
825       if (payload == IKEV2_PAYLOAD_SA)
826         {
827           ikev2_sa_free_proposal_vector (&sa->r_proposals);
828           sa->r_proposals = ikev2_parse_sa_payload (ikep, current_length);
829           if (sa->r_proposals)
830             {
831               ikev2_set_state (sa, IKEV2_STATE_SA_INIT);
832               ike->msgid =
833                 clib_host_to_net_u32 (clib_net_to_host_u32 (ike->msgid) + 1);
834             }
835         }
836       else if (payload == IKEV2_PAYLOAD_KE)
837         {
838           if (!ikev2_parse_ke_payload (ikep, current_length, sa,
839                                        &sa->r_dh_data))
840             return;
841         }
842       else if (payload == IKEV2_PAYLOAD_NONCE)
843         {
844           vec_reset_length (sa->r_nonce);
845           if (ikev2_parse_nonce_payload (ikep, current_length, nonce))
846             vec_add (sa->r_nonce, nonce, plen - sizeof (*ikep));
847         }
848       else if (payload == IKEV2_PAYLOAD_NOTIFY)
849         {
850           ikev2_notify_t *n =
851             ikev2_parse_notify_payload (ikep, current_length);
852           if (n->msg_type == IKEV2_NOTIFY_MSG_NAT_DETECTION_SOURCE_IP)
853             {
854               u8 *src_sha = ikev2_compute_nat_sha1 (ike->ispi, ike->rspi,
855                                                     &sa->raddr,
856                                                     udp->src_port);
857               if (clib_memcmp (src_sha, n->data, vec_len (src_sha)))
858                 {
859                   ikev2_elog_uint (IKEV2_LOG_DEBUG, "ispi %lx responder"
860                                    " behind NAT, unsupported", sa->ispi);
861                 }
862               vec_free (src_sha);
863             }
864           else if (n->msg_type ==
865                    IKEV2_NOTIFY_MSG_NAT_DETECTION_DESTINATION_IP)
866             {
867               u8 *dst_sha = ikev2_compute_nat_sha1 (ike->ispi, ike->rspi,
868                                                     &sa->iaddr,
869                                                     udp->dst_port);
870               if (clib_memcmp (dst_sha, n->data, vec_len (dst_sha)))
871                 {
872                   sa->natt = 1;
873                   ikev2_elog_uint (IKEV2_LOG_DEBUG, "ispi %lx initiator"
874                                    " (self) behind NAT", sa->ispi);
875                 }
876               vec_free (dst_sha);
877             }
878           vec_free (n);
879         }
880       else if (payload == IKEV2_PAYLOAD_VENDOR)
881         {
882           ikev2_parse_vendor_payload (ikep);
883         }
884       else
885         {
886           ikev2_elog_uint (IKEV2_LOG_ERROR, "Unknown payload! type=%d",
887                            payload);
888           if (ikep->flags & IKEV2_PAYLOAD_FLAG_CRITICAL)
889             {
890               ikev2_set_state (sa, IKEV2_STATE_NOTIFY_AND_DELETE);
891               sa->unsupported_cp = payload;
892               return;
893             }
894         }
895
896       payload = ikep->nextpayload;
897       p += plen;
898     }
899 }
900
901 static u8 *
902 ikev2_decrypt_sk_payload (ikev2_sa_t * sa, ike_header_t * ike,
903                           u8 * payload, u32 rlen, u32 * out_len)
904 {
905   ikev2_main_per_thread_data_t *ptd = ikev2_get_per_thread_data ();
906   int p = 0;
907   u8 last_payload = 0, *hmac = 0, *plaintext = 0;
908   ike_payload_header_t *ikep = 0;
909   u16 plen = 0;
910   u32 dlen = 0;
911   ikev2_sa_transform_t *tr_integ;
912   ikev2_sa_transform_t *tr_encr;
913   tr_integ =
914     ikev2_sa_get_td_for_type (sa->r_proposals, IKEV2_TRANSFORM_TYPE_INTEG);
915   tr_encr =
916     ikev2_sa_get_td_for_type (sa->r_proposals, IKEV2_TRANSFORM_TYPE_ENCR);
917   int is_aead = tr_encr->encr_type == IKEV2_TRANSFORM_ENCR_TYPE_AES_GCM_16;
918
919   if (((!sa->sk_ar || !sa->sk_ai) && !is_aead) || (!sa->sk_ei || !sa->sk_er))
920     return 0;
921
922   if (rlen <= sizeof (*ike))
923     return 0;
924
925   int len = rlen - sizeof (*ike);
926   while (p < len &&
927          *payload != IKEV2_PAYLOAD_NONE && last_payload != IKEV2_PAYLOAD_SK)
928     {
929       ikep = (ike_payload_header_t *) & ike->payload[p];
930       int current_length = len - p;
931       if (!ikev2_check_payload_length (ikep, current_length, &plen))
932         return 0;
933
934       if (*payload == IKEV2_PAYLOAD_SK)
935         {
936           last_payload = *payload;
937         }
938       else
939         {
940           ikev2_elog_uint (IKEV2_LOG_ERROR, "Unknown payload! type=%d",
941                            *payload);
942           if (ikep->flags & IKEV2_PAYLOAD_FLAG_CRITICAL)
943             {
944               sa->unsupported_cp = *payload;
945               return 0;
946             }
947         }
948
949       *payload = ikep->nextpayload;
950       p += plen;
951     }
952
953   if (last_payload != IKEV2_PAYLOAD_SK)
954     {
955       ikev2_elog_error ("Last payload must be SK");
956       return 0;
957     }
958
959   if (is_aead)
960     {
961       if (plen < sizeof (*ikep) + IKEV2_GCM_ICV_SIZE)
962         return 0;
963
964       plen -= sizeof (*ikep) + IKEV2_GCM_ICV_SIZE;
965       u8 *aad = (u8 *) ike;
966       u32 aad_len = ikep->payload - aad;
967       u8 *tag = ikep->payload + plen;
968
969       int rc = ikev2_decrypt_aead_data (ptd, sa, tr_encr, ikep->payload,
970                                         plen, aad, aad_len, tag, &dlen);
971       if (rc)
972         {
973           *out_len = dlen;
974           plaintext = ikep->payload + IKEV2_GCM_IV_SIZE;
975         }
976     }
977   else
978     {
979       if (rlen < tr_integ->key_trunc)
980         return 0;
981
982       hmac =
983         ikev2_calc_integr (tr_integ, sa->is_initiator ? sa->sk_ar : sa->sk_ai,
984                            (u8 *) ike, rlen - tr_integ->key_trunc);
985
986       if (plen < sizeof (*ikep) + tr_integ->key_trunc)
987         return 0;
988
989       plen = plen - sizeof (*ikep) - tr_integ->key_trunc;
990
991       if (clib_memcmp (hmac, &ikep->payload[plen], tr_integ->key_trunc))
992         {
993           ikev2_elog_error ("message integrity check failed");
994           vec_free (hmac);
995           return 0;
996         }
997       vec_free (hmac);
998
999       int rc = ikev2_decrypt_data (ptd, sa, tr_encr, ikep->payload, plen,
1000                                    &dlen);
1001       if (rc)
1002         {
1003           *out_len = dlen;
1004           plaintext = ikep->payload + tr_encr->block_size;
1005         }
1006     }
1007
1008   return plaintext;
1009 }
1010
1011 static_always_inline int
1012 ikev2_is_id_equal (ikev2_id_t * i1, ikev2_id_t * i2)
1013 {
1014   if (i1->type != i2->type)
1015     return 0;
1016
1017   if (vec_len (i1->data) != vec_len (i2->data))
1018     return 0;
1019
1020   if (clib_memcmp (i1->data, i2->data, vec_len (i1->data)))
1021     return 0;
1022
1023   return 1;
1024 }
1025
1026 static void
1027 ikev2_initial_contact_cleanup_internal (ikev2_main_per_thread_data_t * ptd,
1028                                         ikev2_sa_t * sa)
1029 {
1030   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
1031   ikev2_sa_t *tmp;
1032   u32 i, *delete = 0;
1033   ikev2_child_sa_t *c;
1034
1035   /* find old IKE SAs with the same authenticated identity */
1036   /* *INDENT-OFF* */
1037   pool_foreach (tmp, ptd->sas, ({
1038     if (!ikev2_is_id_equal (&tmp->i_id, &sa->i_id)
1039         || !ikev2_is_id_equal(&tmp->r_id, &sa->r_id))
1040       continue;
1041
1042     if (sa->rspi != tmp->rspi)
1043       vec_add1(delete, tmp - ptd->sas);
1044   }));
1045   /* *INDENT-ON* */
1046
1047   for (i = 0; i < vec_len (delete); i++)
1048     {
1049       tmp = pool_elt_at_index (ptd->sas, delete[i]);
1050       vec_foreach (c, tmp->childs)
1051       {
1052         ikev2_delete_tunnel_interface (km->vnet_main, tmp, c);
1053       }
1054       ikev2_delete_sa (ptd, tmp);
1055     }
1056
1057   vec_free (delete);
1058   sa->initial_contact = 0;
1059 }
1060
1061 static void
1062 ikev2_initial_contact_cleanup (ikev2_main_per_thread_data_t * ptd,
1063                                ikev2_sa_t * sa)
1064 {
1065   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
1066
1067   if (!sa->initial_contact)
1068     return;
1069
1070   if (ptd)
1071     {
1072       ikev2_initial_contact_cleanup_internal (ptd, sa);
1073     }
1074   else
1075     {
1076       vec_foreach (ptd, km->per_thread_data)
1077         ikev2_initial_contact_cleanup_internal (ptd, sa);
1078     }
1079   sa->initial_contact = 0;
1080 }
1081
1082 static int
1083 ikev2_parse_id_payload (const void *p, u16 rlen, ikev2_id_t * sa_id)
1084 {
1085   const ike_id_payload_header_t *id = p;
1086   u16 plen = clib_net_to_host_u16 (id->length);
1087   if (plen < sizeof (*id) || plen > rlen)
1088     return 0;
1089
1090   sa_id->type = id->id_type;
1091   vec_reset_length (sa_id->data);
1092   vec_add (sa_id->data, id->payload, plen - sizeof (*id));
1093
1094   return 1;
1095 }
1096
1097 static int
1098 ikev2_parse_auth_payload (const void *p, u32 rlen, ikev2_auth_t * a)
1099 {
1100   const ike_auth_payload_header_t *ah = p;
1101   u16 plen = clib_net_to_host_u16 (ah->length);
1102
1103   a->method = ah->auth_method;
1104   vec_reset_length (a->data);
1105   vec_add (a->data, ah->payload, plen - sizeof (*ah));
1106   return 1;
1107 }
1108
1109 static int
1110 ikev2_process_auth_req (vlib_main_t * vm, ikev2_sa_t * sa,
1111                         ike_header_t * ike, u32 len)
1112 {
1113   int p = 0;
1114   ikev2_child_sa_t *first_child_sa;
1115   u8 payload = ike->nextpayload;
1116   u8 *plaintext = 0;
1117   ike_payload_header_t *ikep;
1118   u16 plen;
1119   u32 dlen = 0;
1120
1121   ikev2_elog_exchange ("ispi %lx rspi %lx EXCHANGE_IKE_AUTH received "
1122                        "from ", clib_host_to_net_u64 (ike->ispi),
1123                        clib_host_to_net_u64 (ike->rspi),
1124                        sa->is_initiator ?
1125                        ip_addr_v4 (&sa->raddr).as_u32 :
1126                        ip_addr_v4 (&sa->iaddr).as_u32,
1127                        ip_addr_version (&sa->raddr) == AF_IP4);
1128
1129   ikev2_calc_keys (sa);
1130
1131   plaintext = ikev2_decrypt_sk_payload (sa, ike, &payload, len, &dlen);
1132
1133   if (!plaintext)
1134     {
1135       if (sa->unsupported_cp)
1136         {
1137           ikev2_set_state (sa, IKEV2_STATE_NOTIFY_AND_DELETE);
1138           return 0;
1139         }
1140       goto malformed;
1141     }
1142
1143   /* select or create 1st child SA */
1144   if (sa->is_initiator)
1145     {
1146       first_child_sa = &sa->childs[0];
1147     }
1148   else
1149     {
1150       ikev2_sa_free_all_child_sa (&sa->childs);
1151       vec_add2 (sa->childs, first_child_sa, 1);
1152     }
1153
1154
1155   /* process encrypted payload */
1156   while (p < dlen && payload != IKEV2_PAYLOAD_NONE)
1157     {
1158       ikep = (ike_payload_header_t *) & plaintext[p];
1159       int current_length = dlen - p;
1160       if (!ikev2_check_payload_length (ikep, current_length, &plen))
1161         goto malformed;
1162
1163       if (payload == IKEV2_PAYLOAD_SA)  /* 33 */
1164         {
1165           if (sa->is_initiator)
1166             {
1167               ikev2_sa_free_proposal_vector (&first_child_sa->r_proposals);
1168               first_child_sa->r_proposals = ikev2_parse_sa_payload (ikep,
1169                                                                     current_length);
1170             }
1171           else
1172             {
1173               ikev2_sa_free_proposal_vector (&first_child_sa->i_proposals);
1174               first_child_sa->i_proposals = ikev2_parse_sa_payload (ikep,
1175                                                                     current_length);
1176             }
1177         }
1178       else if (payload == IKEV2_PAYLOAD_IDI)    /* 35 */
1179         {
1180           if (!ikev2_parse_id_payload (ikep, current_length, &sa->i_id))
1181             goto malformed;
1182         }
1183       else if (payload == IKEV2_PAYLOAD_IDR)    /* 36 */
1184         {
1185           if (!ikev2_parse_id_payload (ikep, current_length, &sa->r_id))
1186             goto malformed;
1187         }
1188       else if (payload == IKEV2_PAYLOAD_AUTH)   /* 39 */
1189         {
1190           if (sa->is_initiator)
1191             {
1192               if (!ikev2_parse_auth_payload (ikep, current_length,
1193                                              &sa->r_auth))
1194                 goto malformed;
1195             }
1196           else
1197             {
1198               if (!ikev2_parse_auth_payload (ikep, current_length,
1199                                              &sa->i_auth))
1200                 goto malformed;
1201             }
1202         }
1203       else if (payload == IKEV2_PAYLOAD_NOTIFY) /* 41 */
1204         {
1205           ikev2_notify_t *n =
1206             ikev2_parse_notify_payload (ikep, current_length);
1207           if (n->msg_type == IKEV2_NOTIFY_MSG_INITIAL_CONTACT)
1208             {
1209               sa->initial_contact = 1;
1210             }
1211           vec_free (n);
1212         }
1213       else if (payload == IKEV2_PAYLOAD_VENDOR) /* 43 */
1214         {
1215           ikev2_parse_vendor_payload (ikep);
1216         }
1217       else if (payload == IKEV2_PAYLOAD_TSI)    /* 44 */
1218         {
1219           vec_free (first_child_sa->tsi);
1220           first_child_sa->tsi = ikev2_parse_ts_payload (ikep, current_length);
1221         }
1222       else if (payload == IKEV2_PAYLOAD_TSR)    /* 45 */
1223         {
1224           vec_free (first_child_sa->tsr);
1225           first_child_sa->tsr = ikev2_parse_ts_payload (ikep, current_length);
1226         }
1227       else
1228         {
1229           ikev2_elog_uint (IKEV2_LOG_ERROR, "Unknown payload! type=%d",
1230                            payload);
1231
1232           if (ikep->flags & IKEV2_PAYLOAD_FLAG_CRITICAL)
1233             {
1234               ikev2_set_state (sa, IKEV2_STATE_NOTIFY_AND_DELETE);
1235               sa->unsupported_cp = payload;
1236               return 0;
1237             }
1238         }
1239
1240       payload = ikep->nextpayload;
1241       p += plen;
1242     }
1243
1244   return 1;
1245
1246 malformed:
1247   ikev2_set_state (sa, IKEV2_STATE_DELETED);
1248   return 0;
1249 }
1250
1251 static int
1252 ikev2_process_informational_req (vlib_main_t * vm,
1253                                  ikev2_sa_t * sa, ike_header_t * ike, u32 len)
1254 {
1255   int p = 0;
1256   u8 payload = ike->nextpayload;
1257   u8 *plaintext = 0;
1258   ike_payload_header_t *ikep;
1259   u32 dlen = 0;
1260   ikev2_notify_t *n = 0;
1261
1262   sa->liveness_retries = 0;
1263   ikev2_elog_exchange ("ispi %lx rspi %lx INFORMATIONAL received "
1264                        "from ", clib_host_to_net_u64 (ike->ispi),
1265                        clib_host_to_net_u64 (ike->rspi),
1266                        ip_addr_v4 (&sa->iaddr).as_u32,
1267                        ip_addr_version (&sa->iaddr) == AF_IP4);
1268
1269   plaintext = ikev2_decrypt_sk_payload (sa, ike, &payload, len, &dlen);
1270
1271   if (!plaintext)
1272     return 0;
1273
1274   /* process encrypted payload */
1275   p = 0;
1276   while (p < dlen && payload != IKEV2_PAYLOAD_NONE)
1277     {
1278       u32 current_length = dlen - p;
1279       if (p + sizeof (*ikep) > dlen)
1280         return 0;
1281
1282       ikep = (ike_payload_header_t *) & plaintext[p];
1283       u16 plen = clib_net_to_host_u16 (ikep->length);
1284
1285       if (plen < sizeof (*ikep) || plen > current_length)
1286         return 0;
1287
1288       if (payload == IKEV2_PAYLOAD_NOTIFY)      /* 41 */
1289         {
1290           n = ikev2_parse_notify_payload (ikep, current_length);
1291           if (!n)
1292             return 0;
1293           if (n->msg_type == IKEV2_NOTIFY_MSG_AUTHENTICATION_FAILED)
1294             ikev2_set_state (sa, IKEV2_STATE_AUTH_FAILED);
1295           vec_free (n);
1296         }
1297       else if (payload == IKEV2_PAYLOAD_DELETE) /* 42 */
1298         {
1299           sa->del = ikev2_parse_delete_payload (ikep, current_length);
1300         }
1301       else if (payload == IKEV2_PAYLOAD_VENDOR) /* 43 */
1302         {
1303           ikev2_parse_vendor_payload (ikep);
1304         }
1305       else
1306         {
1307           ikev2_elog_uint (IKEV2_LOG_ERROR, "Unknown payload! type=%d",
1308                            payload);
1309           if (ikep->flags & IKEV2_PAYLOAD_FLAG_CRITICAL)
1310             {
1311               sa->unsupported_cp = payload;
1312               return 0;
1313             }
1314         }
1315       payload = ikep->nextpayload;
1316       p += plen;
1317     }
1318   return 1;
1319 }
1320
1321 static int
1322 ikev2_process_create_child_sa_req (vlib_main_t * vm,
1323                                    ikev2_sa_t * sa, ike_header_t * ike,
1324                                    u32 len)
1325 {
1326   int p = 0;
1327   u8 payload = ike->nextpayload;
1328   u8 *plaintext = 0;
1329   u8 rekeying = 0;
1330   u8 nonce[IKEV2_NONCE_SIZE];
1331
1332   ike_payload_header_t *ikep;
1333   ikev2_notify_t *n = 0;
1334   ikev2_ts_t *tsi = 0;
1335   ikev2_ts_t *tsr = 0;
1336   ikev2_sa_proposal_t *proposal = 0;
1337   ikev2_child_sa_t *child_sa;
1338   u32 dlen = 0;
1339   u16 plen;
1340
1341   ikev2_elog_exchange ("ispi %lx rspi %lx CREATE_CHILD_SA received "
1342                        "from ", clib_host_to_net_u64 (ike->ispi),
1343                        clib_host_to_net_u64 (ike->rspi),
1344                        ip_addr_v4 (&sa->raddr).as_u32,
1345                        ip_addr_version (&sa->raddr) == AF_IP4);
1346
1347   plaintext = ikev2_decrypt_sk_payload (sa, ike, &payload, len, &dlen);
1348
1349   if (!plaintext)
1350     goto cleanup_and_exit;
1351
1352   /* process encrypted payload */
1353   p = 0;
1354   while (payload != IKEV2_PAYLOAD_NONE)
1355     {
1356       ikep = (ike_payload_header_t *) & plaintext[p];
1357       int current_length = dlen - p;
1358       if (!ikev2_check_payload_length (ikep, current_length, &plen))
1359         goto cleanup_and_exit;
1360
1361       if (payload == IKEV2_PAYLOAD_SA)
1362         {
1363           proposal = ikev2_parse_sa_payload (ikep, current_length);
1364         }
1365       else if (payload == IKEV2_PAYLOAD_NOTIFY)
1366         {
1367           n = ikev2_parse_notify_payload (ikep, current_length);
1368           if (n->msg_type == IKEV2_NOTIFY_MSG_REKEY_SA)
1369             {
1370               rekeying = 1;
1371             }
1372         }
1373       else if (payload == IKEV2_PAYLOAD_DELETE)
1374         {
1375           sa->del = ikev2_parse_delete_payload (ikep, current_length);
1376         }
1377       else if (payload == IKEV2_PAYLOAD_VENDOR)
1378         {
1379           ikev2_parse_vendor_payload (ikep);
1380         }
1381       else if (payload == IKEV2_PAYLOAD_NONCE)
1382         {
1383           ikev2_parse_nonce_payload (ikep, current_length, nonce);
1384         }
1385       else if (payload == IKEV2_PAYLOAD_TSI)
1386         {
1387           tsi = ikev2_parse_ts_payload (ikep, current_length);
1388         }
1389       else if (payload == IKEV2_PAYLOAD_TSR)
1390         {
1391           tsr = ikev2_parse_ts_payload (ikep, current_length);
1392         }
1393       else
1394         {
1395           ikev2_elog_uint (IKEV2_LOG_ERROR, "Unknown payload! type=%d",
1396                            payload);
1397           if (ikep->flags & IKEV2_PAYLOAD_FLAG_CRITICAL)
1398             {
1399               sa->unsupported_cp = payload;
1400               goto cleanup_and_exit;
1401             }
1402         }
1403       payload = ikep->nextpayload;
1404       p += plen;
1405     }
1406
1407   if (sa->is_initiator && proposal->protocol_id == IKEV2_PROTOCOL_ESP)
1408     {
1409       ikev2_rekey_t *rekey = &sa->rekey[0];
1410       rekey->protocol_id = proposal->protocol_id;
1411       rekey->i_proposal =
1412         ikev2_select_proposal (proposal, IKEV2_PROTOCOL_ESP);
1413       rekey->i_proposal->spi = rekey->spi;
1414       rekey->r_proposal = proposal;
1415       rekey->tsi = tsi;
1416       rekey->tsr = tsr;
1417       /* update Nr */
1418       vec_reset_length (sa->r_nonce);
1419       vec_add (sa->r_nonce, nonce, IKEV2_NONCE_SIZE);
1420       child_sa = ikev2_sa_get_child (sa, rekey->ispi, IKEV2_PROTOCOL_ESP, 1);
1421       if (child_sa)
1422         {
1423           child_sa->rekey_retries = 0;
1424         }
1425     }
1426   else if (rekeying)
1427     {
1428       ikev2_rekey_t *rekey;
1429       child_sa = ikev2_sa_get_child (sa, n->spi, n->protocol_id, 1);
1430       if (!child_sa)
1431         {
1432           ikev2_elog_uint (IKEV2_LOG_ERROR, "child SA spi %lx not found",
1433                            n->spi);
1434           goto cleanup_and_exit;
1435         }
1436       vec_add2 (sa->rekey, rekey, 1);
1437       rekey->protocol_id = n->protocol_id;
1438       rekey->spi = n->spi;
1439       rekey->i_proposal = proposal;
1440       rekey->r_proposal =
1441         ikev2_select_proposal (proposal, IKEV2_PROTOCOL_ESP);
1442       rekey->tsi = tsi;
1443       rekey->tsr = tsr;
1444       /* update Ni */
1445       vec_free (sa->i_nonce);
1446       vec_add (sa->i_nonce, nonce, IKEV2_NONCE_SIZE);
1447       /* generate new Nr */
1448       vec_validate (sa->r_nonce, IKEV2_NONCE_SIZE - 1);
1449       RAND_bytes ((u8 *) sa->r_nonce, IKEV2_NONCE_SIZE);
1450       vec_free (n);
1451     }
1452   return 1;
1453
1454 cleanup_and_exit:
1455   vec_free (n);
1456   return 0;
1457 }
1458
1459 static u8 *
1460 ikev2_sa_generate_authmsg (ikev2_sa_t * sa, int is_responder)
1461 {
1462   u8 *authmsg = 0;
1463   u8 *data;
1464   u8 *nonce;
1465   ikev2_id_t *id;
1466   u8 *key;
1467   u8 *packet_data;
1468   ikev2_sa_transform_t *tr_prf;
1469
1470   tr_prf =
1471     ikev2_sa_get_td_for_type (sa->r_proposals, IKEV2_TRANSFORM_TYPE_PRF);
1472
1473   if (is_responder)
1474     {
1475       id = &sa->r_id;
1476       key = sa->sk_pr;
1477       nonce = sa->i_nonce;
1478       packet_data = sa->last_sa_init_res_packet_data;
1479     }
1480   else
1481     {
1482       id = &sa->i_id;
1483       key = sa->sk_pi;
1484       nonce = sa->r_nonce;
1485       packet_data = sa->last_sa_init_req_packet_data;
1486     }
1487
1488   data = vec_new (u8, 4);
1489   data[0] = id->type;
1490   vec_append (data, id->data);
1491
1492   u8 *id_hash = ikev2_calc_prf (tr_prf, key, data);
1493   vec_append (authmsg, packet_data);
1494   vec_append (authmsg, nonce);
1495   vec_append (authmsg, id_hash);
1496   vec_free (id_hash);
1497   vec_free (data);
1498
1499   return authmsg;
1500 }
1501
1502 static int
1503 ikev2_ts_cmp (ikev2_ts_t * ts1, ikev2_ts_t * ts2)
1504 {
1505   if (ts1->ts_type == ts2->ts_type && ts1->protocol_id == ts2->protocol_id &&
1506       ts1->start_port == ts2->start_port && ts1->end_port == ts2->end_port &&
1507       !ip_address_cmp (&ts1->start_addr, &ts2->start_addr) &&
1508       !ip_address_cmp (&ts1->end_addr, &ts2->end_addr))
1509     return 1;
1510
1511   return 0;
1512 }
1513
1514 static void
1515 ikev2_sa_match_ts (ikev2_sa_t * sa)
1516 {
1517   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
1518   ikev2_profile_t *p;
1519   ikev2_ts_t *ts, *p_tsi, *p_tsr, *tsi = 0, *tsr = 0;
1520   ikev2_id_t *id_rem, *id_loc;
1521
1522   /* *INDENT-OFF* */
1523   pool_foreach (p, km->profiles, ({
1524
1525     if (sa->is_initiator)
1526       {
1527         p_tsi = &p->loc_ts;
1528         p_tsr = &p->rem_ts;
1529         id_rem = &sa->r_id;
1530         id_loc = &sa->i_id;
1531       }
1532     else
1533       {
1534         p_tsi = &p->rem_ts;
1535         p_tsr = &p->loc_ts;
1536         id_rem = &sa->i_id;
1537         id_loc = &sa->r_id;
1538       }
1539
1540     /* check id */
1541     if (!ikev2_is_id_equal (&p->rem_id, id_rem)
1542           || !ikev2_is_id_equal (&p->loc_id, id_loc))
1543       continue;
1544
1545     sa->profile_index = p - km->profiles;
1546
1547     vec_foreach(ts, sa->childs[0].tsi)
1548       {
1549         if (ikev2_ts_cmp(p_tsi, ts))
1550           {
1551             vec_add1 (tsi, ts[0]);
1552             break;
1553           }
1554       }
1555
1556     vec_foreach(ts, sa->childs[0].tsr)
1557       {
1558         if (ikev2_ts_cmp(p_tsr, ts))
1559           {
1560             vec_add1 (tsr, ts[0]);
1561             break;
1562           }
1563       }
1564
1565     break;
1566   }));
1567   /* *INDENT-ON* */
1568
1569   if (tsi && tsr)
1570     {
1571       vec_free (sa->childs[0].tsi);
1572       vec_free (sa->childs[0].tsr);
1573       sa->childs[0].tsi = tsi;
1574       sa->childs[0].tsr = tsr;
1575     }
1576   else
1577     {
1578       vec_free (tsi);
1579       vec_free (tsr);
1580       ikev2_set_state (sa, IKEV2_STATE_TS_UNACCEPTABLE);
1581     }
1582 }
1583
1584 static void
1585 ikev2_sa_auth (ikev2_sa_t * sa)
1586 {
1587   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
1588   ikev2_profile_t *p, *sel_p = 0;
1589   u8 *authmsg, *key_pad, *psk = 0, *auth = 0;
1590   ikev2_sa_transform_t *tr_prf;
1591
1592   tr_prf =
1593     ikev2_sa_get_td_for_type (sa->r_proposals, IKEV2_TRANSFORM_TYPE_PRF);
1594
1595   /* only shared key and rsa signature */
1596   if (!(sa->i_auth.method == IKEV2_AUTH_METHOD_SHARED_KEY_MIC ||
1597         sa->i_auth.method == IKEV2_AUTH_METHOD_RSA_SIG))
1598     {
1599       ikev2_elog_uint (IKEV2_LOG_ERROR,
1600                        "unsupported authentication method %u",
1601                        sa->i_auth.method);
1602       ikev2_set_state (sa, IKEV2_STATE_AUTH_FAILED);
1603       return;
1604     }
1605
1606   key_pad = format (0, "%s", IKEV2_KEY_PAD);
1607   authmsg = ikev2_sa_generate_authmsg (sa, sa->is_initiator);
1608
1609   ikev2_id_t *id_rem, *id_loc;
1610   ikev2_auth_t *sa_auth;
1611
1612   if (sa->is_initiator)
1613     {
1614       id_rem = &sa->r_id;
1615       id_loc = &sa->i_id;
1616       sa_auth = &sa->r_auth;
1617     }
1618   else
1619     {
1620       id_rem = &sa->i_id;
1621       id_loc = &sa->r_id;
1622       sa_auth = &sa->i_auth;
1623     }
1624
1625   /* *INDENT-OFF* */
1626   pool_foreach (p, km->profiles, ({
1627
1628     /* check id */
1629     if (!ikev2_is_id_equal (&p->rem_id, id_rem)
1630           || !ikev2_is_id_equal (&p->loc_id, id_loc))
1631       continue;
1632
1633     if (sa_auth->method == IKEV2_AUTH_METHOD_SHARED_KEY_MIC)
1634       {
1635         if (!p->auth.data ||
1636              p->auth.method != IKEV2_AUTH_METHOD_SHARED_KEY_MIC)
1637           continue;
1638
1639         psk = ikev2_calc_prf(tr_prf, p->auth.data, key_pad);
1640         auth = ikev2_calc_prf(tr_prf, psk, authmsg);
1641
1642         if (!clib_memcmp(auth, sa_auth->data, vec_len(sa_auth->data)))
1643           {
1644             ikev2_set_state(sa, IKEV2_STATE_AUTHENTICATED);
1645             vec_free(auth);
1646             sel_p = p;
1647             break;
1648           }
1649
1650       }
1651     else if (sa_auth->method == IKEV2_AUTH_METHOD_RSA_SIG)
1652       {
1653         if (p->auth.method != IKEV2_AUTH_METHOD_RSA_SIG)
1654           continue;
1655
1656         if (ikev2_verify_sign(p->auth.key, sa_auth->data, authmsg) == 1)
1657           {
1658             ikev2_set_state(sa, IKEV2_STATE_AUTHENTICATED);
1659             sel_p = p;
1660             break;
1661           }
1662       }
1663
1664     vec_free(auth);
1665     vec_free(psk);
1666   }));
1667   /* *INDENT-ON* */
1668
1669   if (sel_p)
1670     {
1671       sa->udp_encap = sel_p->udp_encap;
1672       sa->ipsec_over_udp_port = sel_p->ipsec_over_udp_port;
1673     }
1674   vec_free (authmsg);
1675
1676   if (sa->state == IKEV2_STATE_AUTHENTICATED)
1677     {
1678       if (!sa->is_initiator)
1679         {
1680           vec_free (sa->r_id.data);
1681           sa->r_id.data = vec_dup (sel_p->loc_id.data);
1682           sa->r_id.type = sel_p->loc_id.type;
1683           sa->i_id.data = vec_dup (sel_p->rem_id.data);
1684           sa->i_id.type = sel_p->rem_id.type;
1685
1686           /* generate our auth data */
1687           authmsg = ikev2_sa_generate_authmsg (sa, 1);
1688           if (sel_p->auth.method == IKEV2_AUTH_METHOD_SHARED_KEY_MIC)
1689             {
1690               vec_free (sa->r_auth.data);
1691               sa->r_auth.data = ikev2_calc_prf (tr_prf, psk, authmsg);
1692               sa->r_auth.method = IKEV2_AUTH_METHOD_SHARED_KEY_MIC;
1693             }
1694           else if (sel_p->auth.method == IKEV2_AUTH_METHOD_RSA_SIG)
1695             {
1696               vec_free (sa->r_auth.data);
1697               sa->r_auth.data = ikev2_calc_sign (km->pkey, authmsg);
1698               sa->r_auth.method = IKEV2_AUTH_METHOD_RSA_SIG;
1699             }
1700           vec_free (authmsg);
1701
1702           /* select transforms for 1st child sa */
1703           ikev2_sa_free_proposal_vector (&sa->childs[0].r_proposals);
1704           sa->childs[0].r_proposals =
1705             ikev2_select_proposal (sa->childs[0].i_proposals,
1706                                    IKEV2_PROTOCOL_ESP);
1707
1708           if (~0 != sel_p->tun_itf)
1709             {
1710               sa->is_tun_itf_set = 1;
1711               sa->tun_itf = sel_p->tun_itf;
1712             }
1713         }
1714     }
1715   else
1716     {
1717       ikev2_elog_uint (IKEV2_LOG_ERROR, "authentication failed, no matching "
1718                        "profile found! ispi %lx", sa->ispi);
1719       ikev2_set_state (sa, IKEV2_STATE_AUTH_FAILED);
1720     }
1721   vec_free (psk);
1722   vec_free (key_pad);
1723 }
1724
1725
1726 static void
1727 ikev2_sa_auth_init (ikev2_sa_t * sa)
1728 {
1729   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
1730   u8 *authmsg, *key_pad, *psk = 0;
1731   ikev2_sa_transform_t *tr_prf;
1732
1733   tr_prf =
1734     ikev2_sa_get_td_for_type (sa->r_proposals, IKEV2_TRANSFORM_TYPE_PRF);
1735
1736   /* only shared key and rsa signature */
1737   if (!(sa->i_auth.method == IKEV2_AUTH_METHOD_SHARED_KEY_MIC ||
1738         sa->i_auth.method == IKEV2_AUTH_METHOD_RSA_SIG))
1739     {
1740       ikev2_elog_uint (IKEV2_LOG_ERROR,
1741                        "unsupported authentication method %u",
1742                        sa->i_auth.method);
1743       ikev2_set_state (sa, IKEV2_STATE_AUTH_FAILED);
1744       return;
1745     }
1746
1747   key_pad = format (0, "%s", IKEV2_KEY_PAD);
1748   authmsg = ikev2_sa_generate_authmsg (sa, 0);
1749   psk = ikev2_calc_prf (tr_prf, sa->i_auth.data, key_pad);
1750
1751   if (sa->i_auth.method == IKEV2_AUTH_METHOD_SHARED_KEY_MIC)
1752     {
1753       vec_free (sa->i_auth.data);
1754       sa->i_auth.data = ikev2_calc_prf (tr_prf, psk, authmsg);
1755       sa->i_auth.method = IKEV2_AUTH_METHOD_SHARED_KEY_MIC;
1756     }
1757   else if (sa->i_auth.method == IKEV2_AUTH_METHOD_RSA_SIG)
1758     {
1759       vec_free (sa->i_auth.data);
1760       sa->i_auth.data = ikev2_calc_sign (km->pkey, authmsg);
1761       sa->i_auth.method = IKEV2_AUTH_METHOD_RSA_SIG;
1762     }
1763
1764   vec_free (psk);
1765   vec_free (key_pad);
1766   vec_free (authmsg);
1767 }
1768
1769 static u32
1770 ikev2_mk_local_sa_id (u32 sai, u32 ci, u32 ti)
1771 {
1772   return (0x80000000 | (ti << 24) | (sai << 12) | ci);
1773 }
1774
1775 static u32
1776 ikev2_mk_remote_sa_id (u32 sai, u32 ci, u32 ti)
1777 {
1778   return (0xc0000000 | (ti << 24) | (sai << 12) | ci);
1779 }
1780
1781 typedef struct
1782 {
1783   u32 sw_if_index;
1784   u32 salt_local;
1785   u32 salt_remote;
1786   u32 local_sa_id;
1787   u32 remote_sa_id;
1788   ipsec_sa_flags_t flags;
1789   u32 local_spi;
1790   u32 remote_spi;
1791   ipsec_crypto_alg_t encr_type;
1792   ipsec_integ_alg_t integ_type;
1793   ip46_address_t local_ip;
1794   ip46_address_t remote_ip;
1795   ipsec_key_t loc_ckey, rem_ckey, loc_ikey, rem_ikey;
1796   u8 is_rekey;
1797   u32 old_remote_sa_id;
1798   u16 ipsec_over_udp_port;
1799   u16 src_port;
1800   u16 dst_port;
1801 } ikev2_add_ipsec_tunnel_args_t;
1802
1803 static void
1804 ikev2_add_tunnel_from_main (ikev2_add_ipsec_tunnel_args_t * a)
1805 {
1806   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
1807   u32 sw_if_index;
1808   int rv = 0;
1809   ip46_address_t zero_addr = ip46_address_initializer;
1810
1811   if (~0 == a->sw_if_index)
1812     {
1813       /* no tunnel associated with the SA/profile - create a new one */
1814       rv = ipip_add_tunnel (IPIP_TRANSPORT_IP4, ~0,
1815                             &a->local_ip, &a->remote_ip, 0,
1816                             TUNNEL_ENCAP_DECAP_FLAG_NONE, IP_DSCP_CS0,
1817                             TUNNEL_MODE_P2P, &sw_if_index);
1818
1819       if (rv == VNET_API_ERROR_IF_ALREADY_EXISTS)
1820         {
1821           if (hash_get (km->sw_if_indices, sw_if_index))
1822             /* interface is managed by IKE; proceed with updating SAs */
1823             rv = 0;
1824         }
1825       hash_set1 (km->sw_if_indices, sw_if_index);
1826     }
1827   else
1828     {
1829       sw_if_index = a->sw_if_index;
1830       vnet_sw_interface_admin_up (vnet_get_main (), sw_if_index);
1831     }
1832
1833   if (rv)
1834     {
1835       ikev2_elog_uint (IKEV2_LOG_ERROR,
1836                        "installing ipip tunnel failed! local spi: %x",
1837                        a->local_spi);
1838       return;
1839     }
1840
1841   u32 *sas_in = NULL;
1842   vec_add1 (sas_in, a->remote_sa_id);
1843   if (a->is_rekey)
1844     {
1845       ipsec_tun_protect_del (sw_if_index, NULL);
1846
1847       /* replace local SA immediately */
1848       ipsec_sa_unlock_id (a->local_sa_id);
1849
1850       /* keep the old sa */
1851       vec_add1 (sas_in, a->old_remote_sa_id);
1852     }
1853
1854   rv |= ipsec_sa_add_and_lock (a->local_sa_id,
1855                                a->local_spi,
1856                                IPSEC_PROTOCOL_ESP, a->encr_type,
1857                                &a->loc_ckey, a->integ_type, &a->loc_ikey,
1858                                a->flags, 0, a->salt_local, &zero_addr,
1859                                &zero_addr, TUNNEL_ENCAP_DECAP_FLAG_NONE,
1860                                IP_DSCP_CS0, NULL, a->src_port, a->dst_port);
1861
1862   rv |= ipsec_sa_add_and_lock (a->remote_sa_id, a->remote_spi,
1863                                IPSEC_PROTOCOL_ESP, a->encr_type, &a->rem_ckey,
1864                                a->integ_type, &a->rem_ikey,
1865                                (a->flags | IPSEC_SA_FLAG_IS_INBOUND), 0,
1866                                a->salt_remote, &zero_addr,
1867                                &zero_addr, TUNNEL_ENCAP_DECAP_FLAG_NONE,
1868                                IP_DSCP_CS0, NULL,
1869                                a->ipsec_over_udp_port,
1870                                a->ipsec_over_udp_port);
1871
1872   rv |= ipsec_tun_protect_update (sw_if_index, NULL, a->local_sa_id, sas_in);
1873 }
1874
1875 static int
1876 ikev2_create_tunnel_interface (vlib_main_t * vm,
1877                                ikev2_sa_t * sa,
1878                                ikev2_child_sa_t * child, u32 sa_index,
1879                                u32 child_index, u8 is_rekey)
1880 {
1881   u32 thread_index = vlib_get_thread_index ();
1882   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
1883   ipsec_crypto_alg_t encr_type;
1884   ipsec_integ_alg_t integ_type;
1885   ikev2_profile_t *p = 0;
1886   ikev2_sa_transform_t *tr;
1887   ikev2_sa_proposal_t *proposals;
1888   u8 is_aead = 0;
1889   ikev2_add_ipsec_tunnel_args_t a;
1890
1891   clib_memset (&a, 0, sizeof (a));
1892
1893   if (!child->r_proposals)
1894     {
1895       ikev2_set_state (sa, IKEV2_STATE_NO_PROPOSAL_CHOSEN);
1896       return 1;
1897     }
1898
1899   if (sa->is_initiator)
1900     {
1901       ip_address_to_46 (&sa->iaddr, &a.local_ip);
1902       ip_address_to_46 (&sa->raddr, &a.remote_ip);
1903       proposals = child->r_proposals;
1904       a.local_spi = child->r_proposals[0].spi;
1905       a.remote_spi = child->i_proposals[0].spi;
1906     }
1907   else
1908     {
1909       ip_address_to_46 (&sa->raddr, &a.local_ip);
1910       ip_address_to_46 (&sa->iaddr, &a.remote_ip);
1911       proposals = child->i_proposals;
1912       a.local_spi = child->i_proposals[0].spi;
1913       a.remote_spi = child->r_proposals[0].spi;
1914     }
1915
1916   a.flags = IPSEC_SA_FLAG_USE_ANTI_REPLAY;
1917   if (sa->udp_encap)
1918     {
1919       a.flags |= IPSEC_SA_FLAG_IS_TUNNEL;
1920       a.flags |= IPSEC_SA_FLAG_UDP_ENCAP;
1921     }
1922   if (sa->natt)
1923     a.flags |= IPSEC_SA_FLAG_UDP_ENCAP;
1924   a.is_rekey = is_rekey;
1925
1926   tr = ikev2_sa_get_td_for_type (proposals, IKEV2_TRANSFORM_TYPE_ESN);
1927   if (tr && tr->esn_type)
1928     a.flags |= IPSEC_SA_FLAG_USE_ESN;
1929
1930   tr = ikev2_sa_get_td_for_type (proposals, IKEV2_TRANSFORM_TYPE_ENCR);
1931   if (tr)
1932     {
1933       if (tr->encr_type == IKEV2_TRANSFORM_ENCR_TYPE_AES_CBC && tr->key_len)
1934         {
1935           switch (tr->key_len)
1936             {
1937             case 16:
1938               encr_type = IPSEC_CRYPTO_ALG_AES_CBC_128;
1939               break;
1940             case 24:
1941               encr_type = IPSEC_CRYPTO_ALG_AES_CBC_192;
1942               break;
1943             case 32:
1944               encr_type = IPSEC_CRYPTO_ALG_AES_CBC_256;
1945               break;
1946             default:
1947               ikev2_set_state (sa, IKEV2_STATE_NO_PROPOSAL_CHOSEN);
1948               return 1;
1949               break;
1950             }
1951         }
1952       else if (tr->encr_type == IKEV2_TRANSFORM_ENCR_TYPE_AES_GCM_16
1953                && tr->key_len)
1954         {
1955           switch (tr->key_len)
1956             {
1957             case 16:
1958               encr_type = IPSEC_CRYPTO_ALG_AES_GCM_128;
1959               break;
1960             case 24:
1961               encr_type = IPSEC_CRYPTO_ALG_AES_GCM_192;
1962               break;
1963             case 32:
1964               encr_type = IPSEC_CRYPTO_ALG_AES_GCM_256;
1965               break;
1966             default:
1967               ikev2_set_state (sa, IKEV2_STATE_NO_PROPOSAL_CHOSEN);
1968               return 1;
1969               break;
1970             }
1971           is_aead = 1;
1972         }
1973       else
1974         {
1975           ikev2_set_state (sa, IKEV2_STATE_NO_PROPOSAL_CHOSEN);
1976           return 1;
1977         }
1978     }
1979   else
1980     {
1981       ikev2_set_state (sa, IKEV2_STATE_NO_PROPOSAL_CHOSEN);
1982       return 1;
1983     }
1984   a.encr_type = encr_type;
1985
1986   if (!is_aead)
1987     {
1988       tr = ikev2_sa_get_td_for_type (proposals, IKEV2_TRANSFORM_TYPE_INTEG);
1989       if (tr)
1990         {
1991           switch (tr->integ_type)
1992             {
1993             case IKEV2_TRANSFORM_INTEG_TYPE_AUTH_HMAC_SHA2_256_128:
1994               integ_type = IPSEC_INTEG_ALG_SHA_256_128;
1995               break;
1996             case IKEV2_TRANSFORM_INTEG_TYPE_AUTH_HMAC_SHA2_384_192:
1997               integ_type = IPSEC_INTEG_ALG_SHA_384_192;
1998               break;
1999             case IKEV2_TRANSFORM_INTEG_TYPE_AUTH_HMAC_SHA2_512_256:
2000               integ_type = IPSEC_INTEG_ALG_SHA_512_256;
2001               break;
2002             case IKEV2_TRANSFORM_INTEG_TYPE_AUTH_HMAC_SHA1_96:
2003               integ_type = IPSEC_INTEG_ALG_SHA1_96;
2004               break;
2005             default:
2006               ikev2_set_state (sa, IKEV2_STATE_NO_PROPOSAL_CHOSEN);
2007               return 1;
2008             }
2009         }
2010       else
2011         {
2012           ikev2_set_state (sa, IKEV2_STATE_NO_PROPOSAL_CHOSEN);
2013           return 1;
2014         }
2015     }
2016   else
2017     {
2018       integ_type = IPSEC_INTEG_ALG_NONE;
2019     }
2020
2021   a.integ_type = integ_type;
2022   ikev2_calc_child_keys (sa, child);
2023
2024   if (sa->is_initiator)
2025     {
2026       ipsec_mk_key (&a.loc_ikey, child->sk_ai, vec_len (child->sk_ai));
2027       ipsec_mk_key (&a.rem_ikey, child->sk_ar, vec_len (child->sk_ar));
2028       ipsec_mk_key (&a.loc_ckey, child->sk_ei, vec_len (child->sk_ei));
2029       ipsec_mk_key (&a.rem_ckey, child->sk_er, vec_len (child->sk_er));
2030       if (is_aead)
2031         {
2032           a.salt_remote = child->salt_er;
2033           a.salt_local = child->salt_ei;
2034         }
2035       a.dst_port = a.src_port = sa->ipsec_over_udp_port;
2036     }
2037   else
2038     {
2039       ipsec_mk_key (&a.loc_ikey, child->sk_ar, vec_len (child->sk_ar));
2040       ipsec_mk_key (&a.rem_ikey, child->sk_ai, vec_len (child->sk_ai));
2041       ipsec_mk_key (&a.loc_ckey, child->sk_er, vec_len (child->sk_er));
2042       ipsec_mk_key (&a.rem_ckey, child->sk_ei, vec_len (child->sk_ei));
2043       if (is_aead)
2044         {
2045           a.salt_remote = child->salt_ei;
2046           a.salt_local = child->salt_er;
2047         }
2048       a.dst_port = sa->natt ? sa->dst_port : sa->ipsec_over_udp_port;
2049       a.src_port = sa->ipsec_over_udp_port;
2050     }
2051
2052   if (sa->is_initiator && sa->profile_index != ~0)
2053     p = pool_elt_at_index (km->profiles, sa->profile_index);
2054
2055   if (p && p->lifetime)
2056     {
2057       child->time_to_expiration = vlib_time_now (vm) + p->lifetime;
2058       if (p->lifetime_jitter)
2059         {
2060           // This is not much better than rand(3), which Coverity warns
2061           // is unsuitable for security applications; random_u32 is
2062           // however fast. If this perturbance to the expiration time
2063           // needs to use a better RNG then we may need to use something
2064           // like /dev/urandom which has significant overhead.
2065           u32 rnd = (u32) (vlib_time_now (vm) * 1e6);
2066           rnd = random_u32 (&rnd);
2067
2068           child->time_to_expiration += 1 + (rnd % p->lifetime_jitter);
2069         }
2070     }
2071
2072   if (thread_index & 0xffffffc0)
2073     ikev2_elog_error ("error: thread index exceeds max range 0x3f!");
2074
2075   if (child_index & 0xfffff000 || sa_index & 0xfffff000)
2076     ikev2_elog_error ("error: sa/child index exceeds max range 0xfff!");
2077
2078   child->local_sa_id =
2079     a.local_sa_id =
2080     ikev2_mk_local_sa_id (sa_index, child_index, thread_index);
2081
2082   u32 remote_sa_id = ikev2_mk_remote_sa_id (sa_index, child_index,
2083                                             thread_index);
2084
2085   if (is_rekey)
2086     {
2087       /* create a new remote SA ID to keep the old SA for a bit longer
2088        * so the peer has some time to swap their SAs */
2089
2090       /* use most significat bit of child index part in id */
2091       u32 mask = 0x800;
2092       if (sa->current_remote_id_mask)
2093         {
2094           sa->old_remote_id = a.old_remote_sa_id = remote_sa_id | mask;
2095           sa->current_remote_id_mask = 0;
2096         }
2097       else
2098         {
2099           sa->old_remote_id = a.old_remote_sa_id = remote_sa_id;
2100           sa->current_remote_id_mask = mask;
2101           remote_sa_id |= mask;
2102         }
2103       sa->old_id_expiration = 3.0;
2104       sa->old_remote_id_present = 1;
2105     }
2106
2107   child->remote_sa_id = a.remote_sa_id = remote_sa_id;
2108
2109   a.sw_if_index = (sa->is_tun_itf_set ? sa->tun_itf : ~0);
2110   a.ipsec_over_udp_port = sa->ipsec_over_udp_port;
2111
2112   vl_api_rpc_call_main_thread (ikev2_add_tunnel_from_main,
2113                                (u8 *) & a, sizeof (a));
2114   return 0;
2115 }
2116
2117 typedef struct
2118 {
2119   ip46_address_t local_ip;
2120   ip46_address_t remote_ip;
2121   u32 remote_sa_id;
2122   u32 local_sa_id;
2123   u32 sw_if_index;
2124 } ikev2_del_ipsec_tunnel_args_t;
2125
2126 static_always_inline u32
2127 ikev2_flip_alternate_sa_bit (u32 id)
2128 {
2129   u32 mask = 0x800;
2130   if (mask & id)
2131     return id & ~mask;
2132   return id | mask;
2133 }
2134
2135 static void
2136 ikev2_del_tunnel_from_main (ikev2_del_ipsec_tunnel_args_t * a)
2137 {
2138   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
2139   ipip_tunnel_t *ipip = NULL;
2140   u32 sw_if_index;
2141
2142   if (~0 == a->sw_if_index)
2143     {
2144     /* *INDENT-OFF* */
2145     ipip_tunnel_key_t key = {
2146       .src = a->local_ip,
2147       .dst = a->remote_ip,
2148       .transport = IPIP_TRANSPORT_IP4,
2149       .fib_index = 0,
2150     };
2151     /* *INDENT-ON* */
2152
2153       ipip = ipip_tunnel_db_find (&key);
2154
2155       if (ipip)
2156         {
2157           sw_if_index = ipip->sw_if_index;
2158           hash_unset (km->sw_if_indices, ipip->sw_if_index);
2159         }
2160       else
2161         sw_if_index = ~0;
2162     }
2163   else
2164     {
2165       sw_if_index = a->sw_if_index;
2166       vnet_sw_interface_admin_down (vnet_get_main (), sw_if_index);
2167     }
2168
2169   if (~0 != sw_if_index)
2170     ipsec_tun_protect_del (sw_if_index, NULL);
2171
2172   ipsec_sa_unlock_id (a->remote_sa_id);
2173   ipsec_sa_unlock_id (a->local_sa_id);
2174   ipsec_sa_unlock_id (ikev2_flip_alternate_sa_bit (a->remote_sa_id));
2175
2176   if (ipip)
2177     ipip_del_tunnel (ipip->sw_if_index);
2178 }
2179
2180 static int
2181 ikev2_delete_tunnel_interface (vnet_main_t * vnm, ikev2_sa_t * sa,
2182                                ikev2_child_sa_t * child)
2183 {
2184   ikev2_del_ipsec_tunnel_args_t a;
2185
2186   clib_memset (&a, 0, sizeof (a));
2187
2188   if (sa->is_initiator)
2189     {
2190       ip_address_to_46 (&sa->iaddr, &a.local_ip);
2191       ip_address_to_46 (&sa->raddr, &a.remote_ip);
2192     }
2193   else
2194     {
2195       ip_address_to_46 (&sa->raddr, &a.local_ip);
2196       ip_address_to_46 (&sa->iaddr, &a.remote_ip);
2197     }
2198
2199   a.remote_sa_id = child->remote_sa_id;
2200   a.local_sa_id = child->local_sa_id;
2201   a.sw_if_index = (sa->is_tun_itf_set ? sa->tun_itf : ~0);
2202
2203   vl_api_rpc_call_main_thread (ikev2_del_tunnel_from_main, (u8 *) & a,
2204                                sizeof (a));
2205   return 0;
2206 }
2207
2208 static u32
2209 ikev2_generate_message (vlib_buffer_t * b, ikev2_sa_t * sa,
2210                         ike_header_t * ike, void *user, udp_header_t * udp)
2211 {
2212   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
2213   u16 buffer_data_size = vlib_buffer_get_default_data_size (km->vlib_main);
2214   v8 *integ = 0;
2215   ike_payload_header_t *ph;
2216   u16 plen;
2217   u32 tlen = 0;
2218
2219   ikev2_sa_transform_t *tr_encr, *tr_integ;
2220   tr_encr =
2221     ikev2_sa_get_td_for_type (sa->r_proposals, IKEV2_TRANSFORM_TYPE_ENCR);
2222   tr_integ =
2223     ikev2_sa_get_td_for_type (sa->r_proposals, IKEV2_TRANSFORM_TYPE_INTEG);
2224
2225   ikev2_payload_chain_t *chain = 0;
2226   ikev2_payload_new_chain (chain);
2227
2228   if (ike->exchange == IKEV2_EXCHANGE_SA_INIT)
2229     {
2230       if (sa->r_proposals == 0)
2231         {
2232           ikev2_payload_add_notify (chain,
2233                                     IKEV2_NOTIFY_MSG_NO_PROPOSAL_CHOSEN, 0);
2234           ikev2_set_state (sa, IKEV2_STATE_NOTIFY_AND_DELETE);
2235         }
2236       else if (sa->dh_group == IKEV2_TRANSFORM_DH_TYPE_NONE)
2237         {
2238           u8 *data = vec_new (u8, 2);
2239           ikev2_sa_transform_t *tr_dh;
2240           tr_dh =
2241             ikev2_sa_get_td_for_type (sa->r_proposals,
2242                                       IKEV2_TRANSFORM_TYPE_DH);
2243           ASSERT (tr_dh && tr_dh->dh_type);
2244
2245           data[0] = (tr_dh->dh_type >> 8) & 0xff;
2246           data[1] = (tr_dh->dh_type) & 0xff;
2247
2248           ikev2_payload_add_notify (chain,
2249                                     IKEV2_NOTIFY_MSG_INVALID_KE_PAYLOAD,
2250                                     data);
2251           vec_free (data);
2252           ikev2_set_state (sa, IKEV2_STATE_NOTIFY_AND_DELETE);
2253         }
2254       else if (sa->state == IKEV2_STATE_NOTIFY_AND_DELETE)
2255         {
2256           u8 *data = vec_new (u8, 1);
2257
2258           data[0] = sa->unsupported_cp;
2259           ikev2_payload_add_notify (chain,
2260                                     IKEV2_NOTIFY_MSG_UNSUPPORTED_CRITICAL_PAYLOAD,
2261                                     data);
2262           vec_free (data);
2263         }
2264       else
2265         {
2266           ASSERT (udp);
2267
2268           ike->rspi = clib_host_to_net_u64 (sa->rspi);
2269           ikev2_payload_add_sa (chain, sa->r_proposals);
2270           ikev2_payload_add_ke (chain, sa->dh_group, sa->r_dh_data);
2271           ikev2_payload_add_nonce (chain, sa->r_nonce);
2272
2273           u8 *nat_detection_sha1 =
2274             ikev2_compute_nat_sha1 (clib_host_to_net_u64 (sa->ispi),
2275                                     clib_host_to_net_u64 (sa->rspi),
2276                                     &sa->raddr, udp->dst_port);
2277           ikev2_payload_add_notify (chain,
2278                                     IKEV2_NOTIFY_MSG_NAT_DETECTION_SOURCE_IP,
2279                                     nat_detection_sha1);
2280           vec_free (nat_detection_sha1);
2281           nat_detection_sha1 =
2282             ikev2_compute_nat_sha1 (clib_host_to_net_u64 (sa->ispi),
2283                                     clib_host_to_net_u64 (sa->rspi),
2284                                     &sa->iaddr, udp->src_port);
2285           ikev2_payload_add_notify (chain,
2286                                     IKEV2_NOTIFY_MSG_NAT_DETECTION_DESTINATION_IP,
2287                                     nat_detection_sha1);
2288           vec_free (nat_detection_sha1);
2289         }
2290     }
2291   else if (ike->exchange == IKEV2_EXCHANGE_IKE_AUTH)
2292     {
2293       if (sa->state == IKEV2_STATE_AUTHENTICATED)
2294         {
2295           ikev2_payload_add_id (chain, &sa->r_id, IKEV2_PAYLOAD_IDR);
2296           ikev2_payload_add_id (chain, &sa->i_id, IKEV2_PAYLOAD_IDI);
2297           ikev2_payload_add_auth (chain, &sa->r_auth);
2298           ikev2_payload_add_sa (chain, sa->childs[0].r_proposals);
2299           ikev2_payload_add_ts (chain, sa->childs[0].tsi, IKEV2_PAYLOAD_TSI);
2300           ikev2_payload_add_ts (chain, sa->childs[0].tsr, IKEV2_PAYLOAD_TSR);
2301         }
2302       else if (sa->state == IKEV2_STATE_AUTH_FAILED)
2303         {
2304           ikev2_payload_add_notify (chain,
2305                                     IKEV2_NOTIFY_MSG_AUTHENTICATION_FAILED,
2306                                     0);
2307           ikev2_set_state (sa, IKEV2_STATE_NOTIFY_AND_DELETE);
2308         }
2309       else if (sa->state == IKEV2_STATE_TS_UNACCEPTABLE)
2310         {
2311           ikev2_payload_add_notify (chain, IKEV2_NOTIFY_MSG_TS_UNACCEPTABLE,
2312                                     0);
2313           ikev2_payload_add_id (chain, &sa->r_id, IKEV2_PAYLOAD_IDR);
2314           ikev2_payload_add_auth (chain, &sa->r_auth);
2315         }
2316       else if (sa->state == IKEV2_STATE_NO_PROPOSAL_CHOSEN)
2317         {
2318           ikev2_payload_add_notify (chain,
2319                                     IKEV2_NOTIFY_MSG_NO_PROPOSAL_CHOSEN, 0);
2320           ikev2_payload_add_id (chain, &sa->r_id, IKEV2_PAYLOAD_IDR);
2321           ikev2_payload_add_auth (chain, &sa->r_auth);
2322           ikev2_payload_add_ts (chain, sa->childs[0].tsi, IKEV2_PAYLOAD_TSI);
2323           ikev2_payload_add_ts (chain, sa->childs[0].tsr, IKEV2_PAYLOAD_TSR);
2324         }
2325       else if (sa->state == IKEV2_STATE_NOTIFY_AND_DELETE)
2326         {
2327           u8 *data = vec_new (u8, 1);
2328
2329           data[0] = sa->unsupported_cp;
2330           ikev2_payload_add_notify (chain,
2331                                     IKEV2_NOTIFY_MSG_UNSUPPORTED_CRITICAL_PAYLOAD,
2332                                     data);
2333           vec_free (data);
2334         }
2335       else if (sa->state == IKEV2_STATE_SA_INIT)
2336         {
2337           ikev2_payload_add_id (chain, &sa->i_id, IKEV2_PAYLOAD_IDI);
2338           ikev2_payload_add_id (chain, &sa->r_id, IKEV2_PAYLOAD_IDR);
2339           ikev2_payload_add_auth (chain, &sa->i_auth);
2340           ikev2_payload_add_sa (chain, sa->childs[0].i_proposals);
2341           ikev2_payload_add_ts (chain, sa->childs[0].tsi, IKEV2_PAYLOAD_TSI);
2342           ikev2_payload_add_ts (chain, sa->childs[0].tsr, IKEV2_PAYLOAD_TSR);
2343           ikev2_payload_add_notify (chain, IKEV2_NOTIFY_MSG_INITIAL_CONTACT,
2344                                     0);
2345         }
2346       else
2347         {
2348           ikev2_set_state (sa, IKEV2_STATE_DELETED);
2349           goto done;
2350         }
2351     }
2352   else if (ike->exchange == IKEV2_EXCHANGE_INFORMATIONAL)
2353     {
2354       /* if pending delete */
2355       if (sa->del)
2356         {
2357           if (sa->del[0].protocol_id == IKEV2_PROTOCOL_IKE)
2358             {
2359               if (ike_hdr_is_request (ike))
2360                 ikev2_payload_add_delete (chain, sa->del);
2361
2362               /* The response to a request that deletes the IKE SA is an empty
2363                  INFORMATIONAL response. */
2364               ikev2_set_state (sa, IKEV2_STATE_NOTIFY_AND_DELETE);
2365             }
2366           /* The response to a request that deletes ESP or AH SAs will contain
2367              delete payloads for the paired SAs going in the other direction. */
2368           else
2369             {
2370               ikev2_payload_add_delete (chain, sa->del);
2371             }
2372           vec_free (sa->del);
2373           sa->del = 0;
2374         }
2375       /* received N(AUTHENTICATION_FAILED) */
2376       else if (sa->state == IKEV2_STATE_AUTH_FAILED)
2377         {
2378           ikev2_set_state (sa, IKEV2_STATE_DELETED);
2379           goto done;
2380         }
2381       /* received unsupported critical payload */
2382       else if (sa->unsupported_cp)
2383         {
2384           u8 *data = vec_new (u8, 1);
2385
2386           data[0] = sa->unsupported_cp;
2387           ikev2_payload_add_notify (chain,
2388                                     IKEV2_NOTIFY_MSG_UNSUPPORTED_CRITICAL_PAYLOAD,
2389                                     data);
2390           vec_free (data);
2391           sa->unsupported_cp = 0;
2392         }
2393       /* else send empty response */
2394     }
2395   else if (ike->exchange == IKEV2_EXCHANGE_CREATE_CHILD_SA)
2396     {
2397       if (sa->is_initiator)
2398         {
2399
2400           ikev2_sa_proposal_t *proposals = (ikev2_sa_proposal_t *) user;
2401           ikev2_notify_t notify;
2402           u8 *data = vec_new (u8, 4);
2403           clib_memset (&notify, 0, sizeof (notify));
2404           notify.protocol_id = IKEV2_PROTOCOL_ESP;
2405           notify.spi = sa->childs[0].i_proposals->spi;
2406           *(u32 *) data = clib_host_to_net_u32 (notify.spi);
2407
2408           ikev2_payload_add_sa (chain, proposals);
2409           ikev2_payload_add_nonce (chain, sa->i_nonce);
2410           ikev2_payload_add_ts (chain, sa->childs[0].tsi, IKEV2_PAYLOAD_TSI);
2411           ikev2_payload_add_ts (chain, sa->childs[0].tsr, IKEV2_PAYLOAD_TSR);
2412           ikev2_payload_add_notify_2 (chain, IKEV2_NOTIFY_MSG_REKEY_SA, data,
2413                                       &notify);
2414
2415           vec_free (data);
2416         }
2417       else
2418         {
2419           if (vec_len (sa->rekey) > 0)
2420             {
2421               ikev2_payload_add_sa (chain, sa->rekey[0].r_proposal);
2422               ikev2_payload_add_nonce (chain, sa->r_nonce);
2423               ikev2_payload_add_ts (chain, sa->rekey[0].tsi,
2424                                     IKEV2_PAYLOAD_TSI);
2425               ikev2_payload_add_ts (chain, sa->rekey[0].tsr,
2426                                     IKEV2_PAYLOAD_TSR);
2427               vec_del1 (sa->rekey, 0);
2428             }
2429           else if (sa->unsupported_cp)
2430             {
2431               u8 *data = vec_new (u8, 1);
2432
2433               data[0] = sa->unsupported_cp;
2434               ikev2_payload_add_notify (chain,
2435                                         IKEV2_NOTIFY_MSG_UNSUPPORTED_CRITICAL_PAYLOAD,
2436                                         data);
2437               vec_free (data);
2438               sa->unsupported_cp = 0;
2439             }
2440           else
2441             {
2442               ikev2_payload_add_notify (chain,
2443                                         IKEV2_NOTIFY_MSG_NO_ADDITIONAL_SAS,
2444                                         0);
2445             }
2446         }
2447     }
2448
2449   /* IKEv2 header */
2450   ike->version = IKE_VERSION_2;
2451   ike->nextpayload = IKEV2_PAYLOAD_SK;
2452   tlen = sizeof (*ike);
2453
2454   if (sa->is_initiator)
2455     ike->flags |= IKEV2_HDR_FLAG_INITIATOR;
2456
2457   if (ike_hdr_is_request (ike))
2458     {
2459       sa->last_init_msg_id = clib_net_to_host_u32 (ike->msgid);
2460     }
2461
2462   if (ike->exchange == IKEV2_EXCHANGE_SA_INIT)
2463     {
2464       tlen += vec_len (chain->data);
2465       ike->nextpayload = chain->first_payload_type;
2466       ike->length = clib_host_to_net_u32 (tlen);
2467
2468       if (tlen + b->current_length + b->current_data > buffer_data_size)
2469         {
2470           tlen = ~0;
2471           goto done;
2472         }
2473
2474       clib_memcpy_fast (ike->payload, chain->data, vec_len (chain->data));
2475
2476       /* store whole IKE payload - needed for PSK auth */
2477       vec_reset_length (sa->last_sa_init_res_packet_data);
2478       vec_add (sa->last_sa_init_res_packet_data, ike, tlen);
2479     }
2480   else
2481     {
2482       ikev2_main_per_thread_data_t *ptd = ikev2_get_per_thread_data ();
2483       ikev2_payload_chain_add_padding (chain, tr_encr->block_size);
2484
2485       /* SK payload */
2486       plen = sizeof (*ph);
2487       ph = (ike_payload_header_t *) & ike->payload[0];
2488       ph->nextpayload = chain->first_payload_type;
2489       ph->flags = 0;
2490       int is_aead =
2491         tr_encr->encr_type == IKEV2_TRANSFORM_ENCR_TYPE_AES_GCM_16;
2492       int iv_len = is_aead ? IKEV2_GCM_IV_SIZE : tr_encr->block_size;
2493       plen += vec_len (chain->data) + iv_len;
2494
2495       /* add space for hmac/tag */
2496       if (tr_integ)
2497         plen += tr_integ->key_trunc;
2498       else
2499         plen += IKEV2_GCM_ICV_SIZE;
2500       tlen += plen;
2501
2502       if (tlen + b->current_length + b->current_data > buffer_data_size)
2503         {
2504           tlen = ~0;
2505           goto done;
2506         }
2507
2508       /* payload and total length */
2509       ph->length = clib_host_to_net_u16 (plen);
2510       ike->length = clib_host_to_net_u32 (tlen);
2511
2512       if (is_aead)
2513         {
2514           if (!ikev2_encrypt_aead_data (ptd, sa, tr_encr, chain->data,
2515                                         ph->payload, (u8 *) ike,
2516                                         sizeof (*ike) + sizeof (*ph),
2517                                         ph->payload + plen - sizeof (*ph) -
2518                                         IKEV2_GCM_ICV_SIZE))
2519             {
2520               tlen = ~0;
2521               goto done;
2522             }
2523         }
2524       else
2525         {
2526           if (!ikev2_encrypt_data
2527               (ptd, sa, tr_encr, chain->data, ph->payload))
2528             {
2529               tlen = ~0;
2530               goto done;
2531             }
2532           integ =
2533             ikev2_calc_integr (tr_integ,
2534                                sa->is_initiator ? sa->sk_ai : sa->sk_ar,
2535                                (u8 *) ike, tlen - tr_integ->key_trunc);
2536           clib_memcpy_fast (ike->payload + tlen - tr_integ->key_trunc -
2537                             sizeof (*ike), integ, tr_integ->key_trunc);
2538         }
2539
2540       /* store whole IKE payload - needed for retransmit */
2541       vec_reset_length (sa->last_res_packet_data);
2542       vec_add (sa->last_res_packet_data, ike, tlen);
2543     }
2544
2545 done:
2546   ikev2_payload_destroy_chain (chain);
2547   vec_free (integ);
2548   return tlen;
2549 }
2550
2551 static u32
2552 ikev2_retransmit_sa_init_one (ikev2_sa_t * sa, ike_header_t * ike,
2553                               ip_address_t iaddr, ip_address_t raddr,
2554                               u32 rlen)
2555 {
2556   int p = 0;
2557   ike_header_t *tmp;
2558   u8 payload = ike->nextpayload;
2559
2560   if (sa->ispi != clib_net_to_host_u64 (ike->ispi) ||
2561       ip_address_cmp (&sa->iaddr, &iaddr) ||
2562       ip_address_cmp (&sa->raddr, &raddr))
2563     {
2564       return 0;
2565     }
2566
2567   while (p < rlen && payload != IKEV2_PAYLOAD_NONE)
2568     {
2569       ike_payload_header_t *ikep = (ike_payload_header_t *) & ike->payload[p];
2570       u32 plen = clib_net_to_host_u16 (ikep->length);
2571
2572       if (plen < sizeof (ike_payload_header_t))
2573         return ~0;
2574
2575       if (payload == IKEV2_PAYLOAD_NONCE &&
2576           !clib_memcmp (sa->i_nonce, ikep->payload, plen - sizeof (*ikep)))
2577         {
2578           /* req is retransmit */
2579           if (sa->state == IKEV2_STATE_SA_INIT)
2580             {
2581               tmp = (ike_header_t *) sa->last_sa_init_res_packet_data;
2582               u32 slen = clib_net_to_host_u32 (tmp->length);
2583               ike->ispi = tmp->ispi;
2584               ike->rspi = tmp->rspi;
2585               ike->nextpayload = tmp->nextpayload;
2586               ike->version = tmp->version;
2587               ike->exchange = tmp->exchange;
2588               ike->flags = tmp->flags;
2589               ike->msgid = tmp->msgid;
2590               ike->length = tmp->length;
2591               clib_memcpy_fast (ike->payload, tmp->payload,
2592                                 slen - sizeof (*ike));
2593               ikev2_elog_uint_peers (IKEV2_LOG_DEBUG,
2594                                      "ispi %lx IKE_SA_INIT retransmit "
2595                                      "from %d.%d.%d.%d to %d.%d.%d.%d",
2596                                      ike->ispi,
2597                                      ip_addr_v4 (&raddr).as_u32,
2598                                      ip_addr_v4 (&iaddr).as_u32);
2599               return slen;
2600             }
2601           /* else ignore req */
2602           else
2603             {
2604               ikev2_elog_uint_peers (IKEV2_LOG_DEBUG,
2605                                      "ispi %lx IKE_SA_INIT ignore "
2606                                      "from %d.%d.%d.%d to %d.%d.%d.%d",
2607                                      ike->ispi,
2608                                      ip_addr_v4 (&raddr).as_u32,
2609                                      ip_addr_v4 (&iaddr).as_u32);
2610               return ~0;
2611             }
2612         }
2613       payload = ikep->nextpayload;
2614       p += plen;
2615     }
2616
2617   return 0;
2618 }
2619
2620 static u32
2621 ikev2_retransmit_sa_init (ike_header_t * ike, ip_address_t iaddr,
2622                           ip_address_t raddr, u32 rlen)
2623 {
2624   ikev2_sa_t *sa;
2625   u32 res;
2626   ikev2_main_per_thread_data_t *ptd = ikev2_get_per_thread_data ();
2627
2628   /* *INDENT-OFF* */
2629   pool_foreach (sa, ptd->sas, ({
2630     res = ikev2_retransmit_sa_init_one (sa, ike, iaddr, raddr, rlen);
2631     if (res)
2632       return res;
2633   }));
2634   /* *INDENT-ON* */
2635
2636   /* req is not retransmit */
2637   return 0;
2638 }
2639
2640 static u32
2641 ikev2_retransmit_resp (ikev2_sa_t * sa, ike_header_t * ike)
2642 {
2643   if (ike_hdr_is_response (ike))
2644     return 0;
2645
2646   u32 msg_id = clib_net_to_host_u32 (ike->msgid);
2647
2648   /* new req */
2649   if (msg_id > sa->last_msg_id)
2650     {
2651       sa->last_msg_id = msg_id;
2652       return 0;
2653     }
2654
2655   /* retransmitted req */
2656   if (msg_id == sa->last_msg_id)
2657     {
2658       ike_header_t *tmp = (ike_header_t *) sa->last_res_packet_data;
2659       u32 slen = clib_net_to_host_u32 (tmp->length);
2660       ike->ispi = tmp->ispi;
2661       ike->rspi = tmp->rspi;
2662       ike->nextpayload = tmp->nextpayload;
2663       ike->version = tmp->version;
2664       ike->exchange = tmp->exchange;
2665       ike->flags = tmp->flags;
2666       ike->msgid = tmp->msgid;
2667       ike->length = tmp->length;
2668       clib_memcpy_fast (ike->payload, tmp->payload, slen - sizeof (*ike));
2669       ikev2_elog_uint_peers (IKEV2_LOG_DEBUG, "IKE retransmit msgid %d",
2670                              msg_id, ip_addr_v4 (&sa->raddr).as_u32,
2671                              ip_addr_v4 (&sa->iaddr).as_u32);
2672       return slen;
2673     }
2674
2675   /* old req ignore */
2676   ikev2_elog_uint_peers (IKEV2_LOG_DEBUG, "IKE req ignore msgid %d",
2677                          msg_id, ip_addr_v4 (&sa->raddr).as_u32,
2678                          ip_addr_v4 (&sa->iaddr).as_u32);
2679   return ~0;
2680 }
2681
2682 static void
2683 ikev2_init_sa (vlib_main_t * vm, ikev2_sa_t * sa)
2684 {
2685   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
2686   sa->liveness_period_check = vlib_time_now (vm) + km->liveness_period;
2687   sa->profile_index = ~0;
2688 }
2689
2690 static void
2691 ikev2_del_sa_init_from_main (u64 * ispi)
2692 {
2693   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
2694   uword *p = hash_get (km->sa_by_ispi, *ispi);
2695   if (p)
2696     {
2697       ikev2_sa_t *sai = pool_elt_at_index (km->sais, p[0]);
2698       hash_unset (km->sa_by_ispi, sai->ispi);
2699       ikev2_sa_free_all_vec (sai);
2700       pool_put (km->sais, sai);
2701     }
2702 }
2703
2704 static void
2705 ikev2_del_sa_init (u64 ispi)
2706 {
2707   vl_api_rpc_call_main_thread (ikev2_del_sa_init_from_main, (u8 *) & ispi,
2708                                sizeof (ispi));
2709 }
2710
2711 static_always_inline void
2712 ikev2_rewrite_v6_addrs (ikev2_sa_t * sa, ip6_header_t * ih)
2713 {
2714   if (sa->is_initiator)
2715     {
2716       ip_address_copy_addr (&ih->dst_address, &sa->raddr);
2717       ip_address_copy_addr (&ih->src_address, &sa->iaddr);
2718     }
2719   else
2720     {
2721       ip_address_copy_addr (&ih->dst_address, &sa->iaddr);
2722       ip_address_copy_addr (&ih->src_address, &sa->raddr);
2723     }
2724 }
2725
2726 static_always_inline void
2727 ikev2_rewrite_v4_addrs (ikev2_sa_t * sa, ip4_header_t * ih)
2728 {
2729   if (sa->is_initiator)
2730     {
2731       ip_address_copy_addr (&ih->dst_address, &sa->raddr);
2732       ip_address_copy_addr (&ih->src_address, &sa->iaddr);
2733     }
2734   else
2735     {
2736       ip_address_copy_addr (&ih->dst_address, &sa->iaddr);
2737       ip_address_copy_addr (&ih->src_address, &sa->raddr);
2738     }
2739 }
2740
2741 static_always_inline void
2742 ikev2_set_ip_address (ikev2_sa_t * sa, const void *iaddr,
2743                       const void *raddr, const int af)
2744 {
2745   ip_address_set (&sa->raddr, raddr, af);
2746   ip_address_set (&sa->iaddr, iaddr, af);
2747 }
2748
2749 static void
2750 ikev2_elog_uint_peers_addr (u32 exchange, ip4_header_t * ip4,
2751                             ip6_header_t * ip6, u8 is_ip4)
2752 {
2753   u32 src, dst;
2754   if (is_ip4)
2755     {
2756       src = ip4->src_address.as_u32;
2757       dst = ip4->dst_address.as_u32;
2758     }
2759   else
2760     {
2761       src = ip6->src_address.as_u32[3];
2762       dst = ip6->dst_address.as_u32[3];
2763     }
2764   ikev2_elog_uint_peers (IKEV2_LOG_WARNING, "IKEv2 exchange %d "
2765                          "received from %d.%d.%d.%d to %d.%d.%d.%d",
2766                          exchange, src, dst);
2767 }
2768
2769 static_always_inline uword
2770 ikev2_node_internal (vlib_main_t * vm,
2771                      vlib_node_runtime_t * node, vlib_frame_t * frame,
2772                      u8 is_ip4)
2773 {
2774   u32 n_left = frame->n_vectors, *from;
2775   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
2776   vlib_buffer_t *bufs[VLIB_FRAME_SIZE], **b;
2777   u16 nexts[VLIB_FRAME_SIZE], *next = nexts;
2778   ikev2_main_per_thread_data_t *ptd = ikev2_get_per_thread_data ();
2779   int res;
2780
2781   from = vlib_frame_vector_args (frame);
2782   vlib_get_buffers (vm, from, bufs, n_left);
2783   b = bufs;
2784
2785   while (n_left > 0)
2786     {
2787       vlib_buffer_t *b0 = b[0];
2788       next[0] = is_ip4 ? IKEV2_NEXT_IP4_ERROR_DROP
2789         : IKEV2_NEXT_IP6_ERROR_DROP;
2790       ip4_header_t *ip40 = 0;
2791       ip6_header_t *ip60 = 0;
2792       udp_header_t *udp0;
2793       ike_header_t *ike0;
2794       ikev2_sa_t *sa0 = 0;
2795       ikev2_sa_t sa;            /* temporary store for SA */
2796       u32 rlen, slen = 0;
2797       int ip_hdr_sz = 0;
2798       int is_req = 0, has_non_esp_marker = 0;
2799
2800       if (b0->punt_reason == ipsec_punt_reason[IPSEC_PUNT_IP4_SPI_UDP_0])
2801         {
2802           u8 *ptr = vlib_buffer_get_current (b0);
2803           ip40 = (ip4_header_t *) ptr;
2804           ptr += sizeof (*ip40);
2805           udp0 = (udp_header_t *) ptr;
2806           ptr += sizeof (*udp0);
2807           ike0 = (ike_header_t *) ptr;
2808           ip_hdr_sz = sizeof (*ip40);
2809         }
2810       else
2811         {
2812           u8 *ipx_hdr = b0->data + vnet_buffer (b0)->l3_hdr_offset;
2813           ike0 = vlib_buffer_get_current (b0);
2814           vlib_buffer_advance (b0, -sizeof (*udp0));
2815           udp0 = vlib_buffer_get_current (b0);
2816
2817           if (is_ip4)
2818             {
2819               ip40 = (ip4_header_t *) ipx_hdr;
2820               ip_hdr_sz = sizeof (*ip40);
2821             }
2822           else
2823             {
2824               ip60 = (ip6_header_t *) ipx_hdr;
2825               ip_hdr_sz = sizeof (*ip60);
2826             }
2827           vlib_buffer_advance (b0, -ip_hdr_sz);
2828         }
2829
2830       rlen = b0->current_length - ip_hdr_sz - sizeof (*udp0);
2831
2832       /* check for non-esp marker */
2833       if (*((u32 *) ike0) == 0)
2834         {
2835           ike0 =
2836             (ike_header_t *) ((u8 *) ike0 + sizeof (ikev2_non_esp_marker));
2837           rlen -= sizeof (ikev2_non_esp_marker);
2838           has_non_esp_marker = 1;
2839         }
2840
2841       if (clib_net_to_host_u32 (ike0->length) != rlen)
2842         {
2843           vlib_node_increment_counter (vm, node->node_index,
2844                                        IKEV2_ERROR_BAD_LENGTH, 1);
2845           goto dispatch0;
2846         }
2847
2848       if (ike0->version != IKE_VERSION_2)
2849         {
2850           vlib_node_increment_counter (vm, node->node_index,
2851                                        IKEV2_ERROR_NOT_IKEV2, 1);
2852           goto dispatch0;
2853         }
2854
2855       if (ike0->exchange == IKEV2_EXCHANGE_SA_INIT)
2856         {
2857           sa0 = &sa;
2858           clib_memset (sa0, 0, sizeof (*sa0));
2859
2860           if (ike_hdr_is_initiator (ike0))
2861             {
2862               if (ike0->rspi == 0)
2863                 {
2864                   if (is_ip4)
2865                     ikev2_set_ip_address (sa0, &ip40->src_address,
2866                                           &ip40->dst_address, AF_IP4);
2867                   else
2868                     ikev2_set_ip_address (sa0, &ip60->src_address,
2869                                           &ip60->dst_address, AF_IP6);
2870
2871                   sa0->dst_port = clib_net_to_host_u16 (udp0->src_port);
2872
2873                   slen =
2874                     ikev2_retransmit_sa_init (ike0, sa0->iaddr,
2875                                               sa0->raddr, rlen);
2876                   if (slen)
2877                     {
2878                       vlib_node_increment_counter (vm, node->node_index,
2879                                                    ~0 ==
2880                                                    slen ?
2881                                                    IKEV2_ERROR_IKE_SA_INIT_IGNORE
2882                                                    :
2883                                                    IKEV2_ERROR_IKE_SA_INIT_RETRANSMIT,
2884                                                    1);
2885                       goto dispatch0;
2886                     }
2887
2888                   res = ikev2_process_sa_init_req (vm, sa0, ike0, udp0, rlen);
2889                   if (!res)
2890                     vlib_node_increment_counter (vm, node->node_index,
2891                                                  IKEV2_ERROR_MALFORMED_PACKET,
2892                                                  1);
2893
2894                   if (sa0->state == IKEV2_STATE_SA_INIT)
2895                     {
2896                       ikev2_sa_free_proposal_vector (&sa0->r_proposals);
2897                       sa0->r_proposals =
2898                         ikev2_select_proposal (sa0->i_proposals,
2899                                                IKEV2_PROTOCOL_IKE);
2900                       ikev2_generate_sa_init_data (sa0);
2901                     }
2902
2903                   if (sa0->state == IKEV2_STATE_SA_INIT
2904                       || sa0->state == IKEV2_STATE_NOTIFY_AND_DELETE)
2905                     {
2906                       ike0->flags = IKEV2_HDR_FLAG_RESPONSE;
2907                       slen = ikev2_generate_message (b0, sa0, ike0, 0, udp0);
2908                       if (~0 == slen)
2909                         vlib_node_increment_counter (vm, node->node_index,
2910                                                      IKEV2_ERROR_NO_BUFF_SPACE,
2911                                                      1);
2912                     }
2913
2914                   if (sa0->state == IKEV2_STATE_SA_INIT)
2915                     {
2916                       /* add SA to the pool */
2917                       pool_get (ptd->sas, sa0);
2918                       clib_memcpy_fast (sa0, &sa, sizeof (*sa0));
2919                       ikev2_init_sa (vm, sa0);
2920                       hash_set (ptd->sa_by_rspi, sa0->rspi, sa0 - ptd->sas);
2921                     }
2922                   else
2923                     {
2924                       ikev2_sa_free_all_vec (sa0);
2925                     }
2926                 }
2927             }
2928           else                  //received sa_init without initiator flag
2929             {
2930               if (is_ip4)
2931                 ikev2_set_ip_address (sa0, &ip40->dst_address,
2932                                       &ip40->src_address, AF_IP4);
2933               else
2934                 ikev2_set_ip_address (sa0, &ip60->dst_address,
2935                                       &ip60->src_address, AF_IP6);
2936
2937               ikev2_process_sa_init_resp (vm, sa0, ike0, udp0, rlen);
2938
2939               if (sa0->state == IKEV2_STATE_SA_INIT)
2940                 {
2941                   is_req = 1;
2942                   ike0->exchange = IKEV2_EXCHANGE_IKE_AUTH;
2943                   uword *p = hash_get (km->sa_by_ispi, sa0->ispi);
2944                   if (p)
2945                     {
2946                       ikev2_sa_t *sai = pool_elt_at_index (km->sais, p[0]);
2947
2948                       if (clib_atomic_bool_cmp_and_swap
2949                           (&sai->init_response_received, 0, 1))
2950                         {
2951                           ikev2_complete_sa_data (sa0, sai);
2952                           ikev2_calc_keys (sa0);
2953                           ikev2_sa_auth_init (sa0);
2954                           ike0->flags = IKEV2_HDR_FLAG_INITIATOR;
2955                           slen =
2956                             ikev2_generate_message (b0, sa0, ike0, 0, udp0);
2957                           if (~0 == slen)
2958                             vlib_node_increment_counter (vm,
2959                                                          node->node_index,
2960                                                          IKEV2_ERROR_NO_BUFF_SPACE,
2961                                                          1);
2962                         }
2963                       else
2964                         {
2965                           /* we've already processed sa-init response */
2966                           sa0->state = IKEV2_STATE_UNKNOWN;
2967                         }
2968                     }
2969                 }
2970
2971               if (sa0->state == IKEV2_STATE_SA_INIT)
2972                 {
2973                   /* add SA to the pool */
2974                   pool_get (ptd->sas, sa0);
2975                   clib_memcpy_fast (sa0, &sa, sizeof (*sa0));
2976                   hash_set (ptd->sa_by_rspi, sa0->rspi, sa0 - ptd->sas);
2977                 }
2978               else
2979                 {
2980                   ikev2_sa_free_all_vec (sa0);
2981                 }
2982             }
2983         }
2984       else if (ike0->exchange == IKEV2_EXCHANGE_IKE_AUTH)
2985         {
2986           uword *p;
2987           p = hash_get (ptd->sa_by_rspi, clib_net_to_host_u64 (ike0->rspi));
2988           if (p)
2989             {
2990               sa0 = pool_elt_at_index (ptd->sas, p[0]);
2991               slen = ikev2_retransmit_resp (sa0, ike0);
2992               if (slen)
2993                 {
2994                   vlib_node_increment_counter (vm, node->node_index,
2995                                                ~0 ==
2996                                                slen ?
2997                                                IKEV2_ERROR_IKE_REQ_IGNORE
2998                                                :
2999                                                IKEV2_ERROR_IKE_REQ_RETRANSMIT,
3000                                                1);
3001                   goto dispatch0;
3002                 }
3003
3004               sa0->dst_port = clib_net_to_host_u16 (udp0->src_port);
3005               res = ikev2_process_auth_req (vm, sa0, ike0, rlen);
3006               if (res)
3007                 ikev2_sa_auth (sa0);
3008               else
3009                 vlib_node_increment_counter (vm, node->node_index,
3010                                              IKEV2_ERROR_MALFORMED_PACKET, 1);
3011               if (sa0->state == IKEV2_STATE_AUTHENTICATED)
3012                 {
3013                   ikev2_initial_contact_cleanup (ptd, sa0);
3014                   ikev2_sa_match_ts (sa0);
3015                   if (sa0->state != IKEV2_STATE_TS_UNACCEPTABLE)
3016                     ikev2_create_tunnel_interface (vm, sa0,
3017                                                    &sa0->childs[0],
3018                                                    p[0], 0, 0);
3019                 }
3020
3021               if (sa0->is_initiator)
3022                 {
3023                   ikev2_del_sa_init (sa0->ispi);
3024                 }
3025               else
3026                 {
3027                   slen = ikev2_generate_message (b0, sa0, ike0, 0, udp0);
3028                   if (~0 == slen)
3029                     vlib_node_increment_counter (vm, node->node_index,
3030                                                  IKEV2_ERROR_NO_BUFF_SPACE,
3031                                                  1);
3032                 }
3033             }
3034         }
3035       else if (ike0->exchange == IKEV2_EXCHANGE_INFORMATIONAL)
3036         {
3037           uword *p;
3038           p = hash_get (ptd->sa_by_rspi, clib_net_to_host_u64 (ike0->rspi));
3039           if (p)
3040             {
3041               sa0 = pool_elt_at_index (ptd->sas, p[0]);
3042               slen = ikev2_retransmit_resp (sa0, ike0);
3043               if (slen)
3044                 {
3045                   vlib_node_increment_counter (vm, node->node_index,
3046                                                ~0 ==
3047                                                slen ?
3048                                                IKEV2_ERROR_IKE_REQ_IGNORE
3049                                                :
3050                                                IKEV2_ERROR_IKE_REQ_RETRANSMIT,
3051                                                1);
3052                   goto dispatch0;
3053                 }
3054
3055               res = ikev2_process_informational_req (vm, sa0, ike0, rlen);
3056               if (!res)
3057                 {
3058                   vlib_node_increment_counter (vm, node->node_index,
3059                                                IKEV2_ERROR_MALFORMED_PACKET,
3060                                                1);
3061                   slen = ~0;
3062                   goto dispatch0;
3063                 }
3064
3065               if (sa0->del)
3066                 {
3067                   if (sa0->del[0].protocol_id != IKEV2_PROTOCOL_IKE)
3068                     {
3069                       ikev2_delete_t *d, *tmp, *resp = 0;
3070                       vec_foreach (d, sa0->del)
3071                       {
3072                         ikev2_child_sa_t *ch_sa;
3073                         ch_sa = ikev2_sa_get_child (sa0, d->spi,
3074                                                     d->protocol_id,
3075                                                     !sa0->is_initiator);
3076                         if (ch_sa)
3077                           {
3078                             ikev2_delete_tunnel_interface (km->vnet_main,
3079                                                            sa0, ch_sa);
3080                             if (!sa0->is_initiator)
3081                               {
3082                                 vec_add2 (resp, tmp, 1);
3083                                 tmp->protocol_id = d->protocol_id;
3084                                 tmp->spi = ch_sa->r_proposals[0].spi;
3085                               }
3086                             ikev2_sa_del_child_sa (sa0, ch_sa);
3087                           }
3088                       }
3089                       if (!sa0->is_initiator)
3090                         {
3091                           vec_free (sa0->del);
3092                           sa0->del = resp;
3093                         }
3094                     }
3095                 }
3096               if (ike_hdr_is_request (ike0))
3097                 {
3098                   ike0->flags = IKEV2_HDR_FLAG_RESPONSE;
3099                   slen = ikev2_generate_message (b0, sa0, ike0, 0, udp0);
3100                   if (~0 == slen)
3101                     vlib_node_increment_counter (vm, node->node_index,
3102                                                  IKEV2_ERROR_NO_BUFF_SPACE,
3103                                                  1);
3104                 }
3105             }
3106         }
3107       else if (ike0->exchange == IKEV2_EXCHANGE_CREATE_CHILD_SA)
3108         {
3109           uword *p;
3110           p = hash_get (ptd->sa_by_rspi, clib_net_to_host_u64 (ike0->rspi));
3111           if (p)
3112             {
3113               sa0 = pool_elt_at_index (ptd->sas, p[0]);
3114               slen = ikev2_retransmit_resp (sa0, ike0);
3115               if (slen)
3116                 {
3117                   vlib_node_increment_counter (vm, node->node_index,
3118                                                ~0 ==
3119                                                slen ?
3120                                                IKEV2_ERROR_IKE_REQ_IGNORE
3121                                                :
3122                                                IKEV2_ERROR_IKE_REQ_RETRANSMIT,
3123                                                1);
3124                   goto dispatch0;
3125                 }
3126
3127               res = ikev2_process_create_child_sa_req (vm, sa0, ike0, rlen);
3128               if (!res)
3129                 {
3130                   vlib_node_increment_counter (vm, node->node_index,
3131                                                IKEV2_ERROR_MALFORMED_PACKET,
3132                                                1);
3133                   slen = ~0;
3134                   goto dispatch0;
3135                 }
3136
3137               if (sa0->rekey)
3138                 {
3139                   if (sa0->rekey[0].protocol_id != IKEV2_PROTOCOL_IKE)
3140                     {
3141                       if (sa0->childs)
3142                         ikev2_sa_free_all_child_sa (&sa0->childs);
3143                       ikev2_child_sa_t *child;
3144                       vec_add2 (sa0->childs, child, 1);
3145                       clib_memset (child, 0, sizeof (*child));
3146                       child->r_proposals = sa0->rekey[0].r_proposal;
3147                       child->i_proposals = sa0->rekey[0].i_proposal;
3148                       child->tsi = sa0->rekey[0].tsi;
3149                       child->tsr = sa0->rekey[0].tsr;
3150                       ikev2_create_tunnel_interface (vm, sa0, child, p[0],
3151                                                      child - sa0->childs, 1);
3152                     }
3153                   if (sa0->is_initiator)
3154                     {
3155                       vec_free (sa0->rekey);
3156                     }
3157                   else
3158                     {
3159                       ike0->flags = IKEV2_HDR_FLAG_RESPONSE;
3160                       slen = ikev2_generate_message (b0, sa0, ike0, 0, udp0);
3161                       if (~0 == slen)
3162                         vlib_node_increment_counter (vm, node->node_index,
3163                                                      IKEV2_ERROR_NO_BUFF_SPACE,
3164                                                      1);
3165                     }
3166                 }
3167             }
3168         }
3169       else
3170         {
3171           ikev2_elog_uint_peers_addr (ike0->exchange, ip40, ip60, is_ip4);
3172         }
3173
3174     dispatch0:
3175       /* if we are sending packet back, rewrite headers */
3176       if (slen && ~0 != slen)
3177         {
3178           if (is_ip4)
3179             {
3180               next[0] = IKEV2_NEXT_IP4_LOOKUP;
3181               ikev2_rewrite_v4_addrs (sa0, ip40);
3182             }
3183           else
3184             {
3185               next[0] = IKEV2_NEXT_IP6_LOOKUP;
3186               ikev2_rewrite_v6_addrs (sa0, ip60);
3187             }
3188
3189           if (is_req)
3190             {
3191               udp0->dst_port = udp0->src_port =
3192                 clib_net_to_host_u16 (ikev2_get_port (sa0));
3193
3194               if (udp0->dst_port == clib_net_to_host_u16 (IKEV2_PORT_NATT)
3195                   && sa0->natt)
3196                 {
3197                   if (!has_non_esp_marker)
3198                     slen = ikev2_insert_non_esp_marker (ike0, slen);
3199                 }
3200             }
3201           else
3202             {
3203               if (has_non_esp_marker)
3204                 slen += sizeof (ikev2_non_esp_marker);
3205
3206               u16 tp = udp0->dst_port;
3207               udp0->dst_port = udp0->src_port;
3208               udp0->src_port = tp;
3209             }
3210
3211           udp0->length = clib_host_to_net_u16 (slen + sizeof (udp_header_t));
3212           udp0->checksum = 0;
3213           b0->current_length = slen + ip_hdr_sz + sizeof (udp_header_t);
3214           if (is_ip4)
3215             {
3216               ip40->length = clib_host_to_net_u16 (b0->current_length);
3217               ip40->checksum = ip4_header_checksum (ip40);
3218             }
3219           else
3220             {
3221               ip60->payload_length =
3222                 clib_host_to_net_u16 (b0->current_length - sizeof (*ip60));
3223             }
3224         }
3225       /* delete sa */
3226       if (sa0 && (sa0->state == IKEV2_STATE_DELETED ||
3227                   sa0->state == IKEV2_STATE_NOTIFY_AND_DELETE))
3228         {
3229           ikev2_child_sa_t *c;
3230
3231           vec_foreach (c, sa0->childs)
3232             ikev2_delete_tunnel_interface (km->vnet_main, sa0, c);
3233
3234           ikev2_delete_sa (ptd, sa0);
3235         }
3236       if (PREDICT_FALSE ((node->flags & VLIB_NODE_FLAG_TRACE)
3237                          && (b0->flags & VLIB_BUFFER_IS_TRACED)))
3238         {
3239
3240           ikev2_trace_t *t = vlib_add_trace (vm, node, b0, sizeof (*t));
3241           t->sw_if_index = vnet_buffer (b0)->sw_if_index[VLIB_RX];
3242           t->next_index = next[0];
3243         }
3244       n_left -= 1;
3245       next += 1;
3246       b += 1;
3247     }
3248
3249   vlib_node_increment_counter (vm, node->node_index,
3250                                IKEV2_ERROR_PROCESSED, frame->n_vectors);
3251   vlib_buffer_enqueue_to_next (vm, node, from, nexts, frame->n_vectors);
3252   return frame->n_vectors;
3253 }
3254
3255 static uword
3256 ikev2_ip4 (vlib_main_t * vm, vlib_node_runtime_t * node, vlib_frame_t * frame)
3257 {
3258   return ikev2_node_internal (vm, node, frame, 1 /* is_ip4 */ );
3259 }
3260
3261 static uword
3262 ikev2_ip6 (vlib_main_t * vm, vlib_node_runtime_t * node, vlib_frame_t * frame)
3263 {
3264   return ikev2_node_internal (vm, node, frame, 0 /* is_ip4 */ );
3265 }
3266
3267 /* *INDENT-OFF* */
3268 VLIB_REGISTER_NODE (ikev2_node_ip4,static) = {
3269   .function = ikev2_ip4,
3270   .name = "ikev2-ip4",
3271   .vector_size = sizeof (u32),
3272   .format_trace = format_ikev2_trace,
3273   .type = VLIB_NODE_TYPE_INTERNAL,
3274
3275   .n_errors = ARRAY_LEN(ikev2_error_strings),
3276   .error_strings = ikev2_error_strings,
3277
3278   .n_next_nodes = IKEV2_IP4_N_NEXT,
3279   .next_nodes = {
3280     [IKEV2_NEXT_IP4_LOOKUP] = "ip4-lookup",
3281     [IKEV2_NEXT_IP4_ERROR_DROP] = "error-drop",
3282   },
3283 };
3284
3285 VLIB_REGISTER_NODE (ikev2_node_ip6,static) = {
3286   .function = ikev2_ip6,
3287   .name = "ikev2-ip6",
3288   .vector_size = sizeof (u32),
3289   .format_trace = format_ikev2_trace,
3290   .type = VLIB_NODE_TYPE_INTERNAL,
3291
3292   .n_errors = ARRAY_LEN(ikev2_error_strings),
3293   .error_strings = ikev2_error_strings,
3294
3295   .n_next_nodes = IKEV2_IP6_N_NEXT,
3296   .next_nodes = {
3297     [IKEV2_NEXT_IP6_LOOKUP] = "ip6-lookup",
3298     [IKEV2_NEXT_IP6_ERROR_DROP] = "error-drop",
3299   },
3300 };
3301 /* *INDENT-ON* */
3302
3303 // set ikev2 proposals when vpp is used as initiator
3304 static clib_error_t *
3305 ikev2_set_initiator_proposals (vlib_main_t * vm, ikev2_sa_t * sa,
3306                                ikev2_transforms_set * ts,
3307                                ikev2_sa_proposal_t ** proposals, int is_ike)
3308 {
3309   clib_error_t *r;
3310   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
3311   ikev2_sa_proposal_t *proposal;
3312   vec_add2 (*proposals, proposal, 1);
3313   ikev2_sa_transform_t *td;
3314   int error;
3315
3316   /* Encryption */
3317   error = 1;
3318   vec_foreach (td, km->supported_transforms)
3319   {
3320     if (td->type == IKEV2_TRANSFORM_TYPE_ENCR
3321         && td->encr_type == ts->crypto_alg
3322         && td->key_len == ts->crypto_key_size / 8)
3323       {
3324         u16 attr[2];
3325         attr[0] = clib_host_to_net_u16 (14 | (1 << 15));
3326         attr[1] = clib_host_to_net_u16 (td->key_len << 3);
3327         vec_add (td->attrs, (u8 *) attr, 4);
3328         vec_add1 (proposal->transforms, *td);
3329         td->attrs = 0;
3330
3331         error = 0;
3332         break;
3333       }
3334   }
3335   if (error)
3336     {
3337       r = clib_error_return (0, "Unsupported algorithm");
3338       return r;
3339     }
3340
3341   if (IKEV2_TRANSFORM_INTEG_TYPE_NONE != ts->integ_alg)
3342     {
3343       /* Integrity */
3344       error = 1;
3345       vec_foreach (td, km->supported_transforms)
3346       {
3347         if (td->type == IKEV2_TRANSFORM_TYPE_INTEG
3348             && td->integ_type == ts->integ_alg)
3349           {
3350             vec_add1 (proposal->transforms, *td);
3351             error = 0;
3352             break;
3353           }
3354       }
3355       if (error)
3356         {
3357           ikev2_elog_error
3358             ("Didn't find any supported algorithm for IKEV2_TRANSFORM_TYPE_INTEG");
3359           r = clib_error_return (0, "Unsupported algorithm");
3360           return r;
3361         }
3362     }
3363
3364   /* PRF */
3365   if (is_ike)
3366     {
3367       error = 1;
3368       vec_foreach (td, km->supported_transforms)
3369       {
3370         if (td->type == IKEV2_TRANSFORM_TYPE_PRF
3371             && td->prf_type == IKEV2_TRANSFORM_PRF_TYPE_PRF_HMAC_SHA2_256)
3372           {
3373             vec_add1 (proposal->transforms, *td);
3374             error = 0;
3375             break;
3376           }
3377       }
3378       if (error)
3379         {
3380           r = clib_error_return (0, "Unsupported algorithm");
3381           return r;
3382         }
3383     }
3384
3385   /* DH */
3386   if (is_ike)
3387     {
3388       error = 1;
3389       vec_foreach (td, km->supported_transforms)
3390       {
3391         if (td->type == IKEV2_TRANSFORM_TYPE_DH && td->dh_type == ts->dh_type)
3392           {
3393             vec_add1 (proposal->transforms, *td);
3394             if (is_ike)
3395               {
3396                 sa->dh_group = td->dh_type;
3397               }
3398             error = 0;
3399             break;
3400           }
3401       }
3402       if (error)
3403         {
3404           r = clib_error_return (0, "Unsupported algorithm");
3405           return r;
3406         }
3407     }
3408
3409   if (!is_ike)
3410     {
3411       error = 1;
3412       vec_foreach (td, km->supported_transforms)
3413       {
3414         if (td->type == IKEV2_TRANSFORM_TYPE_ESN)
3415           {
3416             vec_add1 (proposal->transforms, *td);
3417             error = 0;
3418           }
3419       }
3420       if (error)
3421         {
3422           r = clib_error_return (0, "Unsupported algorithm");
3423           return r;
3424         }
3425     }
3426
3427
3428   return 0;
3429 }
3430
3431 static ikev2_profile_t *
3432 ikev2_profile_index_by_name (u8 * name)
3433 {
3434   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
3435   uword *p;
3436
3437   p = mhash_get (&km->profile_index_by_name, name);
3438   if (!p)
3439     return 0;
3440
3441   return pool_elt_at_index (km->profiles, p[0]);
3442 }
3443
3444
3445 static void
3446 ikev2_send_ike (vlib_main_t * vm, ip_address_t * src, ip_address_t * dst,
3447                 u32 bi0, u32 len, u16 src_port, u16 dst_port, u32 sw_if_index)
3448 {
3449   ip4_header_t *ip40;
3450   ip6_header_t *ip60;
3451   udp_header_t *udp0;
3452   vlib_buffer_t *b0;
3453   vlib_frame_t *f;
3454   u32 *to_next;
3455
3456   b0 = vlib_get_buffer (vm, bi0);
3457   vlib_buffer_advance (b0, -sizeof (udp_header_t));
3458   udp0 = vlib_buffer_get_current (b0);
3459   udp0->dst_port = clib_host_to_net_u16 (dst_port);
3460   udp0->src_port = clib_host_to_net_u16 (src_port);
3461   udp0->length = clib_host_to_net_u16 (len + sizeof (udp_header_t));
3462   udp0->checksum = 0;
3463
3464   if (ip_addr_version (dst) == AF_IP4)
3465     {
3466       vlib_buffer_advance (b0, -sizeof (ip4_header_t));
3467       ip40 = vlib_buffer_get_current (b0);
3468       ip40->ip_version_and_header_length = 0x45;
3469       ip40->tos = 0;
3470       ip40->fragment_id = 0;
3471       ip40->flags_and_fragment_offset = 0;
3472       ip40->ttl = 0xff;
3473       ip40->protocol = IP_PROTOCOL_UDP;
3474       ip40->dst_address.as_u32 = ip_addr_v4 (dst).as_u32;
3475       ip40->src_address.as_u32 = ip_addr_v4 (src).as_u32;
3476       b0->current_length =
3477         len + sizeof (ip4_header_t) + sizeof (udp_header_t);
3478       ip40->length = clib_host_to_net_u16 (b0->current_length);
3479       ip40->checksum = ip4_header_checksum (ip40);
3480     }
3481   else
3482     {
3483       vlib_buffer_advance (b0, -sizeof (ip6_header_t));
3484       ip60 = vlib_buffer_get_current (b0);
3485
3486       b0->current_length = len + sizeof (*ip60) + sizeof (udp_header_t);
3487       ip60->ip_version_traffic_class_and_flow_label =
3488         clib_host_to_net_u32 (0x6 << 28);
3489       ip60->payload_length =
3490         clib_host_to_net_u16 (b0->current_length - sizeof (*ip60));
3491       ip60->protocol = IP_PROTOCOL_UDP;
3492       ip60->hop_limit = 0xff;
3493       clib_memcpy_fast (ip60->src_address.as_u8, ip_addr_v6 (src).as_u8,
3494                         sizeof (ip60->src_address));
3495       clib_memcpy_fast (ip60->dst_address.as_u8, ip_addr_v6 (dst).as_u8,
3496                         sizeof (ip60->src_address));
3497     }
3498
3499   b0->flags |= VNET_BUFFER_F_LOCALLY_ORIGINATED;
3500   vnet_buffer (b0)->sw_if_index[VLIB_RX] = sw_if_index;
3501   vnet_buffer (b0)->sw_if_index[VLIB_TX] = ~0;
3502
3503   u32 next_index = (ip_addr_version (dst) == AF_IP4) ?
3504     ip4_lookup_node.index : ip6_lookup_node.index;
3505
3506   /* send the request */
3507   f = vlib_get_frame_to_node (vm, next_index);
3508   to_next = vlib_frame_vector_args (f);
3509   to_next[0] = bi0;
3510   f->n_vectors = 1;
3511   vlib_put_frame_to_node (vm, next_index, f);
3512
3513 }
3514
3515 static u32
3516 ikev2_get_new_ike_header_buff (vlib_main_t * vm, vlib_buffer_t ** b)
3517 {
3518   u32 bi0;
3519   if (vlib_buffer_alloc (vm, &bi0, 1) != 1)
3520     {
3521       *b = 0;
3522       return 0;
3523     }
3524   *b = vlib_get_buffer (vm, bi0);
3525   return bi0;
3526 }
3527
3528 clib_error_t *
3529 ikev2_set_local_key (vlib_main_t * vm, u8 * file)
3530 {
3531   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
3532
3533   if (km->pkey)
3534     EVP_PKEY_free (km->pkey);
3535   km->pkey = ikev2_load_key_file (file);
3536   if (km->pkey == NULL)
3537     return clib_error_return (0, "load key '%s' failed", file);
3538
3539   return 0;
3540 }
3541
3542 static_always_inline vnet_api_error_t
3543 ikev2_register_udp_port (ikev2_profile_t * p, u16 port)
3544 {
3545   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
3546   udp_dst_port_info_t *pi;
3547
3548   uword *v = hash_get (km->udp_ports, port);
3549   pi = udp_get_dst_port_info (&udp_main, port, UDP_IP4);
3550
3551   if (v)
3552     {
3553       /* IKE already uses this port, only increment reference counter */
3554       ASSERT (pi);
3555       v[0]++;
3556     }
3557   else
3558     {
3559       if (pi)
3560         return VNET_API_ERROR_UDP_PORT_TAKEN;
3561
3562       udp_register_dst_port (km->vlib_main, port,
3563                              ipsec4_tun_input_node.index, 1);
3564       hash_set (km->udp_ports, port, 1);
3565     }
3566   p->ipsec_over_udp_port = port;
3567   return 0;
3568 }
3569
3570 static_always_inline void
3571 ikev2_unregister_udp_port (ikev2_profile_t * p)
3572 {
3573   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
3574   uword *v;
3575
3576   if (p->ipsec_over_udp_port == IPSEC_UDP_PORT_NONE)
3577     return;
3578
3579   v = hash_get (km->udp_ports, p->ipsec_over_udp_port);
3580   if (!v)
3581     return;
3582
3583   v[0]--;
3584
3585   if (v[0] == 0)
3586     {
3587       udp_unregister_dst_port (km->vlib_main, p->ipsec_over_udp_port, 1);
3588       hash_unset (km->udp_ports, p->ipsec_over_udp_port);
3589     }
3590
3591   p->ipsec_over_udp_port = IPSEC_UDP_PORT_NONE;
3592 }
3593
3594 static void
3595 ikev2_initiate_delete_ike_sa_internal (vlib_main_t * vm,
3596                                        ikev2_main_per_thread_data_t * tkm,
3597                                        ikev2_sa_t * sa, u8 send_notification)
3598 {
3599   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
3600   ip_address_t *src, *dst;
3601   vlib_buffer_t *b0;
3602   ikev2_child_sa_t *c;
3603
3604   /* Create the Initiator notification for IKE SA removal */
3605   ike_header_t *ike0;
3606   u32 bi0 = 0;
3607   int len;
3608
3609   vec_resize (sa->del, 1);
3610   sa->del->protocol_id = IKEV2_PROTOCOL_IKE;
3611   sa->del->spi = sa->ispi;
3612
3613   if (send_notification)
3614     {
3615       bi0 = ikev2_get_new_ike_header_buff (vm, &b0);
3616       if (!bi0)
3617         {
3618           ikev2_log_error ("buffer alloc failure");
3619           goto delete_sa;
3620         }
3621
3622       ike0 = vlib_buffer_get_current (b0);
3623       ike0->exchange = IKEV2_EXCHANGE_INFORMATIONAL;
3624       ike0->ispi = clib_host_to_net_u64 (sa->ispi);
3625       ike0->rspi = clib_host_to_net_u64 (sa->rspi);
3626       ike0->flags = 0;
3627       ike0->msgid = clib_host_to_net_u32 (sa->last_init_msg_id + 1);
3628       sa->last_init_msg_id = clib_net_to_host_u32 (ike0->msgid);
3629       len = ikev2_generate_message (b0, sa, ike0, 0, 0);
3630       if (~0 == len)
3631         return;
3632
3633       if (sa->natt)
3634         len = ikev2_insert_non_esp_marker (ike0, len);
3635
3636       if (sa->is_initiator)
3637         {
3638           src = &sa->iaddr;
3639           dst = &sa->raddr;
3640         }
3641       else
3642         {
3643           dst = &sa->iaddr;
3644           src = &sa->raddr;
3645         }
3646
3647       ikev2_send_ike (vm, src, dst, bi0, len,
3648                       ikev2_get_port (sa), sa->dst_port, 0);
3649     }
3650
3651 delete_sa:
3652   /* delete local SA */
3653   vec_foreach (c, sa->childs)
3654     ikev2_delete_tunnel_interface (km->vnet_main, sa, c);
3655
3656   u64 rspi = sa->rspi;
3657   ikev2_sa_free_all_vec (sa);
3658   uword *p = hash_get (tkm->sa_by_rspi, rspi);
3659   if (p)
3660     {
3661       hash_unset (tkm->sa_by_rspi, rspi);
3662       pool_put (tkm->sas, sa);
3663     }
3664 }
3665
3666 static void
3667 ikev2_cleanup_profile_sessions (ikev2_main_t * km, ikev2_profile_t * p)
3668 {
3669   ikev2_main_per_thread_data_t *tkm;
3670   ikev2_sa_t *sa;
3671   u32 pi = p - km->profiles;
3672   u32 *sai;
3673   u32 *del_sai = 0;
3674
3675   /* *INDENT-OFF* */
3676   pool_foreach(sa, km->sais, ({
3677     if (pi == sa->profile_index)
3678       vec_add1 (del_sai, sa - km->sais);
3679   }));
3680   /* *INDENT-ON* */
3681
3682   vec_foreach (sai, del_sai)
3683   {
3684     sa = pool_elt_at_index (km->sais, sai[0]);
3685     ikev2_sa_free_all_vec (sa);
3686     hash_unset (km->sa_by_ispi, sa->ispi);
3687     pool_put (km->sais, sa);
3688   }
3689   vec_reset_length (del_sai);
3690
3691   vec_foreach (tkm, km->per_thread_data)
3692   {
3693     /* *INDENT-OFF* */
3694     pool_foreach (sa, tkm->sas, ({
3695       if (sa->profile_index != ~0 && pi == sa->profile_index)
3696         vec_add1 (del_sai, sa - tkm->sas);
3697     }));
3698     /* *INDENT-ON* */
3699
3700     vec_foreach (sai, del_sai)
3701     {
3702       sa = pool_elt_at_index (tkm->sas, sai[0]);
3703       ikev2_initiate_delete_ike_sa_internal (km->vlib_main, tkm, sa, 1);
3704     }
3705
3706     vec_reset_length (del_sai);
3707   }
3708
3709   vec_free (del_sai);
3710 }
3711
3712 static void
3713 ikev2_profile_free (ikev2_profile_t * p)
3714 {
3715   vec_free (p->name);
3716
3717   vec_free (p->auth.data);
3718   if (p->auth.key)
3719     EVP_PKEY_free (p->auth.key);
3720
3721   vec_free (p->loc_id.data);
3722   vec_free (p->rem_id.data);
3723 }
3724
3725 clib_error_t *
3726 ikev2_add_del_profile (vlib_main_t * vm, u8 * name, int is_add)
3727 {
3728   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
3729   ikev2_profile_t *p;
3730
3731   if (is_add)
3732     {
3733       if (ikev2_profile_index_by_name (name))
3734         return clib_error_return (0, "policy %v already exists", name);
3735
3736       pool_get (km->profiles, p);
3737       clib_memset (p, 0, sizeof (*p));
3738       p->name = vec_dup (name);
3739       p->ipsec_over_udp_port = IPSEC_UDP_PORT_NONE;
3740       p->responder.sw_if_index = ~0;
3741       p->tun_itf = ~0;
3742       uword index = p - km->profiles;
3743       mhash_set_mem (&km->profile_index_by_name, name, &index, 0);
3744     }
3745   else
3746     {
3747       p = ikev2_profile_index_by_name (name);
3748       if (!p)
3749         return clib_error_return (0, "policy %v does not exists", name);
3750
3751       ikev2_unregister_udp_port (p);
3752       ikev2_cleanup_profile_sessions (km, p);
3753
3754       ikev2_profile_free (p);
3755       pool_put (km->profiles, p);
3756       mhash_unset (&km->profile_index_by_name, name, 0);
3757     }
3758   return 0;
3759 }
3760
3761 clib_error_t *
3762 ikev2_set_profile_auth (vlib_main_t * vm, u8 * name, u8 auth_method,
3763                         u8 * auth_data, u8 data_hex_format)
3764 {
3765   ikev2_profile_t *p;
3766   clib_error_t *r;
3767
3768   p = ikev2_profile_index_by_name (name);
3769
3770   if (!p)
3771     {
3772       r = clib_error_return (0, "unknown profile %v", name);
3773       return r;
3774     }
3775
3776   if (p->auth.key)
3777     EVP_PKEY_free (p->auth.key);
3778   vec_free (p->auth.data);
3779
3780   p->auth.method = auth_method;
3781   p->auth.data = vec_dup (auth_data);
3782   p->auth.hex = data_hex_format;
3783
3784   if (auth_method == IKEV2_AUTH_METHOD_RSA_SIG)
3785     {
3786       vec_add1 (p->auth.data, 0);
3787       p->auth.key = ikev2_load_cert_file (p->auth.data);
3788       if (p->auth.key == NULL)
3789         return clib_error_return (0, "load cert '%s' failed", p->auth.data);
3790     }
3791
3792   return 0;
3793 }
3794
3795 static int
3796 ikev2_is_id_supported (u8 id_type)
3797 {
3798   return (id_type == IKEV2_ID_TYPE_ID_IPV4_ADDR ||
3799           id_type == IKEV2_ID_TYPE_ID_IPV6_ADDR ||
3800           id_type == IKEV2_ID_TYPE_ID_RFC822_ADDR ||
3801           id_type == IKEV2_ID_TYPE_ID_FQDN);
3802 }
3803
3804 clib_error_t *
3805 ikev2_set_profile_id (vlib_main_t * vm, u8 * name, u8 id_type, u8 * data,
3806                       int is_local)
3807 {
3808   ikev2_profile_t *p;
3809   clib_error_t *r;
3810
3811   if (!ikev2_is_id_supported (id_type))
3812     {
3813       r = clib_error_return (0, "unsupported identity type %U",
3814                              format_ikev2_id_type, id_type);
3815       return r;
3816     }
3817
3818   p = ikev2_profile_index_by_name (name);
3819
3820   if (!p)
3821     {
3822       r = clib_error_return (0, "unknown profile %v", name);
3823       return r;
3824     }
3825
3826   if (is_local)
3827     {
3828       vec_free (p->loc_id.data);
3829       p->loc_id.type = id_type;
3830       p->loc_id.data = vec_dup (data);
3831     }
3832   else
3833     {
3834       vec_free (p->rem_id.data);
3835       p->rem_id.type = id_type;
3836       p->rem_id.data = vec_dup (data);
3837     }
3838
3839   return 0;
3840 }
3841
3842 static_always_inline void
3843 ikev2_set_ts_type (ikev2_ts_t * ts, const ip_address_t * addr)
3844 {
3845   if (ip_addr_version (addr) == AF_IP4)
3846     ts->ts_type = TS_IPV4_ADDR_RANGE;
3847   else
3848     ts->ts_type = TS_IPV6_ADDR_RANGE;
3849 }
3850
3851 static_always_inline void
3852 ikev2_set_ts_addrs (ikev2_ts_t * ts, const ip_address_t * start,
3853                     const ip_address_t * end)
3854 {
3855   ip_address_copy (&ts->start_addr, start);
3856   ip_address_copy (&ts->end_addr, end);
3857 }
3858
3859 clib_error_t *
3860 ikev2_set_profile_ts (vlib_main_t * vm, u8 * name, u8 protocol_id,
3861                       u16 start_port, u16 end_port, ip_address_t start_addr,
3862                       ip_address_t end_addr, int is_local)
3863 {
3864   ikev2_profile_t *p;
3865   clib_error_t *r;
3866
3867   p = ikev2_profile_index_by_name (name);
3868
3869   if (!p)
3870     {
3871       r = clib_error_return (0, "unknown profile %v", name);
3872       return r;
3873     }
3874
3875   if (ip_addr_version (&start_addr) != ip_addr_version (&end_addr))
3876     return clib_error_return (0, "IP address version mismatch!");
3877
3878   if (is_local)
3879     {
3880       ikev2_set_ts_addrs (&p->loc_ts, &start_addr, &end_addr);
3881       p->loc_ts.start_port = start_port;
3882       p->loc_ts.end_port = end_port;
3883       p->loc_ts.protocol_id = protocol_id;
3884       ikev2_set_ts_type (&p->loc_ts, &start_addr);
3885     }
3886   else
3887     {
3888       ikev2_set_ts_addrs (&p->rem_ts, &start_addr, &end_addr);
3889       p->rem_ts.start_port = start_port;
3890       p->rem_ts.end_port = end_port;
3891       p->rem_ts.protocol_id = protocol_id;
3892       ikev2_set_ts_type (&p->rem_ts, &start_addr);
3893     }
3894
3895   return 0;
3896 }
3897
3898
3899 clib_error_t *
3900 ikev2_set_profile_responder (vlib_main_t * vm, u8 * name,
3901                              u32 sw_if_index, ip_address_t addr)
3902 {
3903   ikev2_profile_t *p;
3904   clib_error_t *r;
3905
3906   p = ikev2_profile_index_by_name (name);
3907
3908   if (!p)
3909     {
3910       r = clib_error_return (0, "unknown profile %v", name);
3911       return r;
3912     }
3913
3914   p->responder.sw_if_index = sw_if_index;
3915   ip_address_copy (&p->responder.addr, &addr);
3916
3917   return 0;
3918 }
3919
3920 clib_error_t *
3921 ikev2_set_profile_ike_transforms (vlib_main_t * vm, u8 * name,
3922                                   ikev2_transform_encr_type_t crypto_alg,
3923                                   ikev2_transform_integ_type_t integ_alg,
3924                                   ikev2_transform_dh_type_t dh_type,
3925                                   u32 crypto_key_size)
3926 {
3927   ikev2_profile_t *p;
3928   clib_error_t *r;
3929
3930   p = ikev2_profile_index_by_name (name);
3931
3932   if (!p)
3933     {
3934       r = clib_error_return (0, "unknown profile %v", name);
3935       return r;
3936     }
3937
3938   p->ike_ts.crypto_alg = crypto_alg;
3939   p->ike_ts.integ_alg = integ_alg;
3940   p->ike_ts.dh_type = dh_type;
3941   p->ike_ts.crypto_key_size = crypto_key_size;
3942   return 0;
3943 }
3944
3945 clib_error_t *
3946 ikev2_set_profile_esp_transforms (vlib_main_t * vm, u8 * name,
3947                                   ikev2_transform_encr_type_t crypto_alg,
3948                                   ikev2_transform_integ_type_t integ_alg,
3949                                   u32 crypto_key_size)
3950 {
3951   ikev2_profile_t *p;
3952   clib_error_t *r;
3953
3954   p = ikev2_profile_index_by_name (name);
3955
3956   if (!p)
3957     {
3958       r = clib_error_return (0, "unknown profile %v", name);
3959       return r;
3960     }
3961
3962   p->esp_ts.crypto_alg = crypto_alg;
3963   p->esp_ts.integ_alg = integ_alg;
3964   p->esp_ts.crypto_key_size = crypto_key_size;
3965   return 0;
3966 }
3967
3968 clib_error_t *
3969 ikev2_set_profile_tunnel_interface (vlib_main_t * vm,
3970                                     u8 * name, u32 sw_if_index)
3971 {
3972   ikev2_profile_t *p;
3973   clib_error_t *r;
3974
3975   p = ikev2_profile_index_by_name (name);
3976
3977   if (!p)
3978     {
3979       r = clib_error_return (0, "unknown profile %v", name);
3980       return r;
3981     }
3982
3983   p->tun_itf = sw_if_index;
3984
3985   return 0;
3986 }
3987
3988 vnet_api_error_t
3989 ikev2_set_profile_ipsec_udp_port (vlib_main_t * vm, u8 * name, u16 port,
3990                                   u8 is_set)
3991 {
3992   ikev2_profile_t *p = ikev2_profile_index_by_name (name);
3993   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
3994   vnet_api_error_t rv = 0;
3995   uword *v;
3996
3997   if (!p)
3998     return VNET_API_ERROR_INVALID_VALUE;
3999
4000   if (is_set)
4001     {
4002       if (p->ipsec_over_udp_port != IPSEC_UDP_PORT_NONE)
4003         return VNET_API_ERROR_VALUE_EXIST;
4004
4005       rv = ikev2_register_udp_port (p, port);
4006     }
4007   else
4008     {
4009       v = hash_get (km->udp_ports, port);
4010       if (!v)
4011         return VNET_API_ERROR_IKE_NO_PORT;
4012
4013       if (p->ipsec_over_udp_port == IPSEC_UDP_PORT_NONE)
4014         return VNET_API_ERROR_INVALID_VALUE;
4015
4016       ikev2_unregister_udp_port (p);
4017     }
4018   return rv;
4019 }
4020
4021 clib_error_t *
4022 ikev2_set_profile_udp_encap (vlib_main_t * vm, u8 * name)
4023 {
4024   ikev2_profile_t *p = ikev2_profile_index_by_name (name);
4025   clib_error_t *r;
4026
4027   if (!p)
4028     {
4029       r = clib_error_return (0, "unknown profile %v", name);
4030       return r;
4031     }
4032
4033   p->udp_encap = 1;
4034   return 0;
4035 }
4036
4037 clib_error_t *
4038 ikev2_set_profile_sa_lifetime (vlib_main_t * vm, u8 * name,
4039                                u64 lifetime, u32 jitter, u32 handover,
4040                                u64 maxdata)
4041 {
4042   ikev2_profile_t *p;
4043   clib_error_t *r;
4044
4045   p = ikev2_profile_index_by_name (name);
4046
4047   if (!p)
4048     {
4049       r = clib_error_return (0, "unknown profile %v", name);
4050       return r;
4051     }
4052
4053   p->lifetime = lifetime;
4054   p->lifetime_jitter = jitter;
4055   p->handover = handover;
4056   p->lifetime_maxdata = maxdata;
4057   return 0;
4058 }
4059
4060 static int
4061 ikev2_get_if_address (u32 sw_if_index, ip_address_family_t af,
4062                       ip_address_t * out_addr)
4063 {
4064   ip4_address_t *if_ip4;
4065   ip6_address_t *if_ip6;
4066
4067   if (af == AF_IP4)
4068     {
4069       if_ip4 = ip4_interface_first_address (&ip4_main, sw_if_index, 0);
4070       if (if_ip4)
4071         {
4072           ip_address_set (out_addr, if_ip4, AF_IP4);
4073           return 1;
4074         }
4075     }
4076   else
4077     {
4078       if_ip6 = ip6_interface_first_address (&ip6_main, sw_if_index);
4079       if (if_ip6)
4080         {
4081           ip_address_set (out_addr, if_ip6, AF_IP6);
4082           return 1;
4083         }
4084     }
4085   return 0;
4086 }
4087
4088 clib_error_t *
4089 ikev2_initiate_sa_init (vlib_main_t * vm, u8 * name)
4090 {
4091   ikev2_profile_t *p;
4092   clib_error_t *r;
4093   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
4094   vlib_buffer_t *b0;
4095   ike_header_t *ike0;
4096   u32 bi0 = 0;
4097   int len = sizeof (ike_header_t), valid_ip = 0;
4098   ip_address_t if_ip = ip_address_initializer;
4099
4100   p = ikev2_profile_index_by_name (name);
4101
4102   if (!p)
4103     {
4104       r = clib_error_return (0, "unknown profile %v", name);
4105       return r;
4106     }
4107
4108   if (p->responder.sw_if_index == ~0
4109       || ip_address_is_zero (&p->responder.addr))
4110     {
4111       r = clib_error_return (0, "responder not set for profile %v", name);
4112       return r;
4113     }
4114
4115   if (ikev2_get_if_address (p->responder.sw_if_index,
4116                             ip_addr_version (&p->responder.addr), &if_ip))
4117     {
4118       valid_ip = 1;
4119     }
4120
4121   bi0 = ikev2_get_new_ike_header_buff (vm, &b0);
4122   if (!bi0)
4123     {
4124       char *errmsg = "buffer alloc failure";
4125       ikev2_log_error (errmsg);
4126       return clib_error_return (0, errmsg);
4127     }
4128   ike0 = vlib_buffer_get_current (b0);
4129
4130   /* Prepare the SA and the IKE payload */
4131   ikev2_sa_t sa;
4132   clib_memset (&sa, 0, sizeof (ikev2_sa_t));
4133   ikev2_payload_chain_t *chain = 0;
4134   ikev2_payload_new_chain (chain);
4135
4136   /* Build the IKE proposal payload */
4137   ikev2_sa_proposal_t *proposals = 0;
4138   ikev2_set_initiator_proposals (vm, &sa, &p->ike_ts, &proposals, 1);
4139   proposals[0].proposal_num = 1;
4140   proposals[0].protocol_id = IKEV2_PROTOCOL_IKE;
4141
4142   /* Add and then cleanup proposal data */
4143   ikev2_payload_add_sa (chain, proposals);
4144   ikev2_sa_free_proposal_vector (&proposals);
4145
4146   sa.is_initiator = 1;
4147   sa.profile_index = p - km->profiles;
4148   sa.state = IKEV2_STATE_SA_INIT;
4149   sa.tun_itf = p->tun_itf;
4150   sa.udp_encap = p->udp_encap;
4151   sa.ipsec_over_udp_port = p->ipsec_over_udp_port;
4152   sa.is_tun_itf_set = 1;
4153   sa.initial_contact = 1;
4154   sa.dst_port = IKEV2_PORT;
4155   ikev2_generate_sa_init_data (&sa);
4156   ikev2_payload_add_ke (chain, sa.dh_group, sa.i_dh_data);
4157   ikev2_payload_add_nonce (chain, sa.i_nonce);
4158
4159   /* Build the child SA proposal */
4160   vec_resize (sa.childs, 1);
4161   ikev2_set_initiator_proposals (vm, &sa, &p->esp_ts,
4162                                  &sa.childs[0].i_proposals, 0);
4163   sa.childs[0].i_proposals[0].proposal_num = 1;
4164   sa.childs[0].i_proposals[0].protocol_id = IKEV2_PROTOCOL_ESP;
4165   RAND_bytes ((u8 *) & sa.childs[0].i_proposals[0].spi,
4166               sizeof (sa.childs[0].i_proposals[0].spi));
4167
4168   /* Add NAT detection notification messages (mandatory) */
4169   u8 *nat_detection_sha1 =
4170     ikev2_compute_nat_sha1 (clib_host_to_net_u64 (sa.ispi),
4171                             clib_host_to_net_u64 (sa.rspi),
4172                             &if_ip, clib_host_to_net_u16 (IKEV2_PORT));
4173
4174   ikev2_payload_add_notify (chain, IKEV2_NOTIFY_MSG_NAT_DETECTION_SOURCE_IP,
4175                             nat_detection_sha1);
4176   vec_free (nat_detection_sha1);
4177   nat_detection_sha1 =
4178     ikev2_compute_nat_sha1 (clib_host_to_net_u64 (sa.ispi),
4179                             clib_host_to_net_u64 (sa.rspi),
4180                             &p->responder.addr,
4181                             clib_host_to_net_u16 (sa.dst_port));
4182   ikev2_payload_add_notify (chain,
4183                             IKEV2_NOTIFY_MSG_NAT_DETECTION_DESTINATION_IP,
4184                             nat_detection_sha1);
4185   vec_free (nat_detection_sha1);
4186
4187   u8 *sig_hash_algo = vec_new (u8, 8);
4188   u64 tmpsig = clib_host_to_net_u64 (0x0001000200030004);
4189   clib_memcpy_fast (sig_hash_algo, &tmpsig, sizeof (tmpsig));
4190   ikev2_payload_add_notify (chain,
4191                             IKEV2_NOTIFY_MSG_SIGNATURE_HASH_ALGORITHMS,
4192                             sig_hash_algo);
4193   vec_free (sig_hash_algo);
4194
4195   /* Buffer update and boilerplate */
4196   len += vec_len (chain->data);
4197   ike0->nextpayload = chain->first_payload_type;
4198   ike0->length = clib_host_to_net_u32 (len);
4199   clib_memcpy_fast (ike0->payload, chain->data, vec_len (chain->data));
4200   ikev2_payload_destroy_chain (chain);
4201
4202   ike0->version = IKE_VERSION_2;
4203   ike0->flags = IKEV2_HDR_FLAG_INITIATOR;
4204   ike0->exchange = IKEV2_EXCHANGE_SA_INIT;
4205   ike0->ispi = clib_host_to_net_u64 (sa.ispi);
4206   ike0->rspi = 0;
4207   ike0->msgid = 0;
4208
4209   /* store whole IKE payload - needed for PSK auth */
4210   vec_reset_length (sa.last_sa_init_req_packet_data);
4211   vec_add (sa.last_sa_init_req_packet_data, ike0, len);
4212
4213   /* add data to the SA then add it to the pool */
4214   ip_address_copy (&sa.iaddr, &if_ip);
4215   ip_address_copy (&sa.raddr, &p->responder.addr);
4216   sa.i_id.type = p->loc_id.type;
4217   sa.i_id.data = vec_dup (p->loc_id.data);
4218   sa.r_id.type = p->rem_id.type;
4219   sa.r_id.data = vec_dup (p->rem_id.data);
4220   sa.i_auth.method = p->auth.method;
4221   sa.i_auth.hex = p->auth.hex;
4222   sa.i_auth.data = vec_dup (p->auth.data);
4223   sa.sw_if_index = p->responder.sw_if_index;
4224   vec_add (sa.childs[0].tsi, &p->loc_ts, 1);
4225   vec_add (sa.childs[0].tsr, &p->rem_ts, 1);
4226
4227   ikev2_initial_contact_cleanup (0, &sa);
4228
4229   /* add SA to the pool */
4230   ikev2_sa_t *sa0 = 0;
4231   pool_get (km->sais, sa0);
4232   clib_memcpy_fast (sa0, &sa, sizeof (*sa0));
4233   hash_set (km->sa_by_ispi, sa0->ispi, sa0 - km->sais);
4234
4235   if (valid_ip)
4236     {
4237       ikev2_send_ike (vm, &if_ip, &p->responder.addr, bi0, len,
4238                       IKEV2_PORT, sa.dst_port, sa.sw_if_index);
4239
4240       ikev2_elog_exchange
4241         ("ispi %lx rspi %lx IKEV2_EXCHANGE_SA_INIT sent to ",
4242          clib_host_to_net_u64 (sa0->ispi), 0,
4243          ip_addr_v4 (&p->responder.addr).as_u32,
4244          ip_addr_version (&p->responder.addr) == AF_IP4);
4245     }
4246   else
4247     {
4248       r =
4249         clib_error_return (0, "interface  %U does not have any IP address!",
4250                            format_vnet_sw_if_index_name, vnet_get_main (),
4251                            p->responder.sw_if_index);
4252       return r;
4253     }
4254
4255   return 0;
4256 }
4257
4258 static void
4259 ikev2_delete_child_sa_internal (vlib_main_t * vm, ikev2_sa_t * sa,
4260                                 ikev2_child_sa_t * csa)
4261 {
4262   /* Create the Initiator notification for child SA removal */
4263   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
4264   ike_header_t *ike0;
4265   u32 bi0 = 0;
4266   vlib_buffer_t *b0;
4267   int len;
4268
4269   bi0 = ikev2_get_new_ike_header_buff (vm, &b0);
4270   if (!bi0)
4271     {
4272       ikev2_log_error ("buffer alloc failure");
4273       return;
4274     }
4275
4276   ike0 = vlib_buffer_get_current (b0);
4277   ike0->exchange = IKEV2_EXCHANGE_INFORMATIONAL;
4278   ike0->ispi = clib_host_to_net_u64 (sa->ispi);
4279   ike0->rspi = clib_host_to_net_u64 (sa->rspi);
4280   ike0->flags = 0;
4281   vec_resize (sa->del, 1);
4282   sa->del->protocol_id = IKEV2_PROTOCOL_ESP;
4283   sa->del->spi = csa->i_proposals->spi;
4284   ike0->msgid = clib_host_to_net_u32 (sa->last_init_msg_id + 1);
4285   sa->last_init_msg_id = clib_net_to_host_u32 (ike0->msgid);
4286   len = ikev2_generate_message (b0, sa, ike0, 0, 0);
4287   if (~0 == len)
4288     return;
4289
4290   if (sa->natt)
4291     len = ikev2_insert_non_esp_marker (ike0, len);
4292   ikev2_send_ike (vm, &sa->iaddr, &sa->raddr, bi0, len,
4293                   ikev2_get_port (sa), sa->dst_port, sa->sw_if_index);
4294
4295   /* delete local child SA */
4296   ikev2_delete_tunnel_interface (km->vnet_main, sa, csa);
4297   ikev2_sa_del_child_sa (sa, csa);
4298 }
4299
4300 clib_error_t *
4301 ikev2_initiate_delete_child_sa (vlib_main_t * vm, u32 ispi)
4302 {
4303   clib_error_t *r;
4304   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
4305   ikev2_main_per_thread_data_t *tkm;
4306   ikev2_sa_t *fsa = 0;
4307   ikev2_child_sa_t *fchild = 0;
4308
4309   /* Search for the child SA */
4310   vec_foreach (tkm, km->per_thread_data)
4311   {
4312     ikev2_sa_t *sa;
4313     if (fchild)
4314       break;
4315     /* *INDENT-OFF* */
4316     pool_foreach (sa, tkm->sas, ({
4317       fchild = ikev2_sa_get_child(sa, ispi, IKEV2_PROTOCOL_ESP, 1);
4318       if (fchild)
4319         {
4320           fsa = sa;
4321           break;
4322         }
4323     }));
4324     /* *INDENT-ON* */
4325   }
4326
4327   if (!fchild || !fsa)
4328     {
4329       r = clib_error_return (0, "Child SA not found");
4330       return r;
4331     }
4332   else
4333     {
4334       ikev2_delete_child_sa_internal (vm, fsa, fchild);
4335     }
4336
4337   return 0;
4338 }
4339
4340 clib_error_t *
4341 ikev2_initiate_delete_ike_sa (vlib_main_t * vm, u64 ispi)
4342 {
4343   clib_error_t *r;
4344   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
4345   ikev2_main_per_thread_data_t *tkm;
4346   ikev2_sa_t *fsa = 0;
4347   ikev2_main_per_thread_data_t *ftkm = 0;
4348
4349   /* Search for the IKE SA */
4350   vec_foreach (tkm, km->per_thread_data)
4351   {
4352     ikev2_sa_t *sa;
4353     if (fsa)
4354       break;
4355     /* *INDENT-OFF* */
4356     pool_foreach (sa, tkm->sas, ({
4357       if (sa->ispi == ispi)
4358         {
4359           fsa = sa;
4360           ftkm = tkm;
4361           break;
4362         }
4363     }));
4364     /* *INDENT-ON* */
4365   }
4366
4367   if (!fsa)
4368     {
4369       r = clib_error_return (0, "IKE SA not found");
4370       return r;
4371     }
4372
4373   ikev2_initiate_delete_ike_sa_internal (vm, ftkm, fsa, 1);
4374   return 0;
4375 }
4376
4377 static void
4378 ikev2_rekey_child_sa_internal (vlib_main_t * vm, ikev2_sa_t * sa,
4379                                ikev2_child_sa_t * csa)
4380 {
4381   /* Create the Initiator request for create child SA */
4382   ike_header_t *ike0;
4383   vlib_buffer_t *b0;
4384   u32 bi0 = 0;
4385   int len;
4386
4387   bi0 = ikev2_get_new_ike_header_buff (vm, &b0);
4388   if (!bi0)
4389     {
4390       ikev2_log_error ("buffer alloc failure");
4391       return;
4392     }
4393
4394   ike0 = vlib_buffer_get_current (b0);
4395   ike0->version = IKE_VERSION_2;
4396   ike0->flags = IKEV2_HDR_FLAG_INITIATOR;
4397   ike0->exchange = IKEV2_EXCHANGE_CREATE_CHILD_SA;
4398   ike0->ispi = clib_host_to_net_u64 (sa->ispi);
4399   ike0->rspi = clib_host_to_net_u64 (sa->rspi);
4400   ike0->msgid = clib_host_to_net_u32 (sa->last_init_msg_id + 1);
4401   sa->last_init_msg_id = clib_net_to_host_u32 (ike0->msgid);
4402
4403   ikev2_rekey_t *rekey;
4404   vec_add2 (sa->rekey, rekey, 1);
4405   ikev2_sa_proposal_t *proposals = vec_dup (csa->i_proposals);
4406
4407   /*need new ispi */
4408   RAND_bytes ((u8 *) & proposals[0].spi, sizeof (proposals[0].spi));
4409   rekey->spi = proposals[0].spi;
4410   rekey->ispi = csa->i_proposals->spi;
4411   len = ikev2_generate_message (b0, sa, ike0, proposals, 0);
4412   if (~0 == len)
4413     return;
4414
4415   if (sa->natt)
4416     len = ikev2_insert_non_esp_marker (ike0, len);
4417   ikev2_send_ike (vm, &sa->iaddr, &sa->raddr, bi0, len,
4418                   ikev2_get_port (sa), ikev2_get_port (sa), sa->sw_if_index);
4419   vec_free (proposals);
4420 }
4421
4422 clib_error_t *
4423 ikev2_initiate_rekey_child_sa (vlib_main_t * vm, u32 ispi)
4424 {
4425   clib_error_t *r;
4426   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
4427   ikev2_main_per_thread_data_t *tkm;
4428   ikev2_sa_t *fsa = 0;
4429   ikev2_child_sa_t *fchild = 0;
4430
4431   /* Search for the child SA */
4432   vec_foreach (tkm, km->per_thread_data)
4433   {
4434     ikev2_sa_t *sa;
4435     if (fchild)
4436       break;
4437     /* *INDENT-OFF* */
4438     pool_foreach (sa, tkm->sas, ({
4439       fchild = ikev2_sa_get_child(sa, ispi, IKEV2_PROTOCOL_ESP, 1);
4440       if (fchild)
4441         {
4442           fsa = sa;
4443           break;
4444         }
4445     }));
4446     /* *INDENT-ON* */
4447   }
4448
4449   if (!fchild || !fsa)
4450     {
4451       r = clib_error_return (0, "Child SA not found");
4452       return r;
4453     }
4454   else
4455     {
4456       ikev2_rekey_child_sa_internal (vm, fsa, fchild);
4457     }
4458
4459   return 0;
4460 }
4461
4462 static int
4463 ikev2_sa_sw_if_match (ikev2_sa_t * sa, u32 sw_if_index)
4464 {
4465   return (sa->sw_if_index == sw_if_index) && sa->is_initiator;
4466 }
4467
4468 static void
4469 ikev2_sa_del (ikev2_profile_t * p, u32 sw_if_index)
4470 {
4471   u64 *ispi, *ispi_vec = 0;
4472   ikev2_sa_t *sa, **sap, **sa_vec = 0;
4473   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
4474   ikev2_main_per_thread_data_t *tkm;
4475   p->responder.sw_if_index = ~0;
4476
4477   vec_foreach (tkm, km->per_thread_data)
4478   {
4479     /* *INDENT-OFF* */
4480     pool_foreach (sa, tkm->sas, ({
4481       if (ikev2_sa_sw_if_match (sa, sw_if_index))
4482         vec_add1 (sa_vec, sa);
4483     }));
4484     /* *INDENT-ON* */
4485
4486     vec_foreach (sap, sa_vec)
4487     {
4488       ikev2_initiate_delete_ike_sa_internal (km->vlib_main, tkm, *sap, 0);
4489     }
4490     vec_reset_length (sa_vec);
4491   }
4492   vec_free (sa_vec);
4493
4494   /* *INDENT-OFF* */
4495   pool_foreach (sa, km->sais, ({
4496     if (ikev2_sa_sw_if_match (sa, sw_if_index))
4497       vec_add1 (ispi_vec, sa->ispi);
4498   }));
4499   /* *INDENT-ON* */
4500
4501   vec_foreach (ispi, ispi_vec)
4502   {
4503     ikev2_del_sa_init_from_main (ispi);
4504   }
4505
4506   vec_free (ispi_vec);
4507 }
4508
4509 static clib_error_t *
4510 ikev2_sw_interface_add_del (vnet_main_t * vnm, u32 sw_if_index, u32 is_add)
4511 {
4512   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
4513   ikev2_profile_t *p;
4514
4515   if (is_add)
4516     return 0;
4517
4518   /* *INDENT-OFF* */
4519   pool_foreach (p, km->profiles, ({
4520     if (p->responder.sw_if_index == sw_if_index)
4521       ikev2_sa_del (p, sw_if_index);
4522   }));
4523   /* *INDENT-ON* */
4524
4525   return 0;
4526 }
4527
4528 VNET_SW_INTERFACE_ADD_DEL_FUNCTION (ikev2_sw_interface_add_del);
4529
4530 clib_error_t *
4531 ikev2_init (vlib_main_t * vm)
4532 {
4533   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
4534   vlib_thread_main_t *tm = vlib_get_thread_main ();
4535   int thread_id;
4536
4537   clib_memset (km, 0, sizeof (ikev2_main_t));
4538   km->vnet_main = vnet_get_main ();
4539   km->vlib_main = vm;
4540
4541   km->liveness_period = IKEV2_LIVENESS_PERIOD_CHECK;
4542   km->liveness_max_retries = IKEV2_LIVENESS_RETRIES;
4543   ikev2_crypto_init (km);
4544
4545   mhash_init_vec_string (&km->profile_index_by_name, sizeof (uword));
4546
4547   vec_validate_aligned (km->per_thread_data, tm->n_vlib_mains - 1,
4548                         CLIB_CACHE_LINE_BYTES);
4549   for (thread_id = 0; thread_id < tm->n_vlib_mains; thread_id++)
4550     {
4551       ikev2_main_per_thread_data_t *ptd =
4552         vec_elt_at_index (km->per_thread_data, thread_id);
4553
4554       ptd->sa_by_rspi = hash_create (0, sizeof (uword));
4555
4556 #if OPENSSL_VERSION_NUMBER >= 0x10100000L
4557       ptd->evp_ctx = EVP_CIPHER_CTX_new ();
4558       ptd->hmac_ctx = HMAC_CTX_new ();
4559 #else
4560       EVP_CIPHER_CTX_init (&ptd->_evp_ctx);
4561       ptd->evp_ctx = &ptd->_evp_ctx;
4562       HMAC_CTX_init (&(ptd->_hmac_ctx));
4563       ptd->hmac_ctx = &ptd->_hmac_ctx;
4564 #endif
4565     }
4566
4567   km->sa_by_ispi = hash_create (0, sizeof (uword));
4568   km->sw_if_indices = hash_create (0, 0);
4569   km->udp_ports = hash_create (0, sizeof (uword));
4570
4571   udp_register_dst_port (vm, IKEV2_PORT, ikev2_node_ip4.index, 1);
4572   udp_register_dst_port (vm, IKEV2_PORT, ikev2_node_ip6.index, 0);
4573   udp_register_dst_port (vm, IKEV2_PORT_NATT, ikev2_node_ip4.index, 1);
4574   udp_register_dst_port (vm, IKEV2_PORT_NATT, ikev2_node_ip6.index, 0);
4575
4576   vlib_punt_hdl_t punt_hdl = vlib_punt_client_register ("ikev2-ip4");
4577   vlib_punt_register (punt_hdl, ipsec_punt_reason[IPSEC_PUNT_IP4_SPI_UDP_0],
4578                       "ikev2-ip4");
4579   ikev2_cli_reference ();
4580
4581   km->log_level = IKEV2_LOG_ERROR;
4582   km->log_class = vlib_log_register_class ("ikev2", 0);
4583   return 0;
4584 }
4585
4586 /* *INDENT-OFF* */
4587 VLIB_INIT_FUNCTION (ikev2_init) =
4588 {
4589   .runs_after = VLIB_INITS("ipsec_init", "ipsec_punt_init"),
4590 };
4591 /* *INDENT-ON* */
4592
4593 static u8
4594 ikev2_mngr_process_child_sa (ikev2_sa_t * sa, ikev2_child_sa_t * csa,
4595                              u8 del_old_ids)
4596 {
4597   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
4598   ikev2_profile_t *p = 0;
4599   vlib_main_t *vm = km->vlib_main;
4600   f64 now = vlib_time_now (vm);
4601   u8 res = 0;
4602
4603   if (sa->profile_index != ~0)
4604     p = pool_elt_at_index (km->profiles, sa->profile_index);
4605
4606   if (sa->is_initiator && p && csa->time_to_expiration
4607       && now > csa->time_to_expiration)
4608     {
4609       if (!csa->is_expired || csa->rekey_retries > 0)
4610         {
4611           ikev2_rekey_child_sa_internal (vm, sa, csa);
4612           csa->time_to_expiration = now + p->handover;
4613           csa->is_expired = 1;
4614           if (csa->rekey_retries == 0)
4615             {
4616               csa->rekey_retries = 5;
4617             }
4618           else if (csa->rekey_retries > 0)
4619             {
4620               csa->rekey_retries--;
4621               ikev2_log_debug ("Rekeying Child SA 0x%x, retries left %d",
4622                                csa->i_proposals->spi, csa->rekey_retries);
4623               if (csa->rekey_retries == 0)
4624                 {
4625                   csa->rekey_retries = -1;
4626                 }
4627             }
4628           res |= 1;
4629         }
4630       else
4631         {
4632           csa->time_to_expiration = 0;
4633           ikev2_delete_child_sa_internal (vm, sa, csa);
4634           res |= 1;
4635           return res;
4636         }
4637     }
4638
4639   if (del_old_ids)
4640     {
4641       ipip_tunnel_t *ipip = NULL;
4642       u32 sw_if_index = sa->is_tun_itf_set ? sa->tun_itf : ~0;
4643       if (~0 == sw_if_index)
4644         {
4645           ip46_address_t local_ip;
4646           ip46_address_t remote_ip;
4647           if (sa->is_initiator)
4648             {
4649               local_ip = to_ip46 (ip_addr_version (&sa->iaddr),
4650                                   ip_addr_bytes (&sa->iaddr));
4651               remote_ip = to_ip46 (ip_addr_version (&sa->raddr),
4652                                    ip_addr_bytes (&sa->raddr));
4653             }
4654           else
4655             {
4656               local_ip = to_ip46 (ip_addr_version (&sa->raddr),
4657                                   ip_addr_bytes (&sa->raddr));
4658               remote_ip = to_ip46 (ip_addr_version (&sa->iaddr),
4659                                    ip_addr_bytes (&sa->iaddr));
4660             }
4661
4662        /* *INDENT-OFF* */
4663        ipip_tunnel_key_t key = {
4664          .src = local_ip,
4665          .dst = remote_ip,
4666          .transport = IPIP_TRANSPORT_IP4,
4667          .fib_index = 0,
4668        };
4669        /* *INDENT-ON* */
4670
4671           ipip = ipip_tunnel_db_find (&key);
4672
4673           if (ipip)
4674             sw_if_index = ipip->sw_if_index;
4675           else
4676             return res;
4677         }
4678
4679       u32 *sas_in = NULL;
4680       vec_add1 (sas_in, csa->remote_sa_id);
4681       vlib_worker_thread_barrier_sync (vm);
4682       ipsec_tun_protect_update (sw_if_index, NULL, csa->local_sa_id, sas_in);
4683       ipsec_sa_unlock_id (ikev2_flip_alternate_sa_bit (csa->remote_sa_id));
4684       vlib_worker_thread_barrier_release (vm);
4685     }
4686
4687   return res;
4688 }
4689
4690 int
4691 ikev2_set_log_level (ikev2_log_level_t log_level)
4692 {
4693   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
4694
4695   if (log_level >= IKEV2_LOG_MAX)
4696     {
4697       ikev2_log_error ("unknown logging level %d", log_level);
4698       return -1;
4699     }
4700
4701   km->log_level = log_level;
4702   return 0;
4703 }
4704
4705 clib_error_t *
4706 ikev2_set_liveness_params (u32 period, u32 max_retries)
4707 {
4708   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
4709
4710   if (period == 0 || max_retries == 0)
4711     return clib_error_return (0, "invalid args");
4712
4713   km->liveness_period = period;
4714   km->liveness_max_retries = max_retries;
4715   return 0;
4716 }
4717
4718 static void
4719 ikev2_mngr_process_ipsec_sa (ipsec_sa_t * ipsec_sa)
4720 {
4721   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
4722   vlib_main_t *vm = km->vlib_main;
4723   ikev2_main_per_thread_data_t *tkm;
4724   ikev2_sa_t *fsa = 0;
4725   ikev2_profile_t *p = 0;
4726   ikev2_child_sa_t *fchild = 0;
4727   f64 now = vlib_time_now (vm);
4728   vlib_counter_t counts;
4729
4730   /* Search for the SA and child SA */
4731   vec_foreach (tkm, km->per_thread_data)
4732   {
4733     ikev2_sa_t *sa;
4734     if (fchild)
4735       break;
4736     /* *INDENT-OFF* */
4737     pool_foreach (sa, tkm->sas, ({
4738       fchild = ikev2_sa_get_child(sa, ipsec_sa->spi, IKEV2_PROTOCOL_ESP, 1);
4739       if (fchild)
4740         {
4741           fsa = sa;
4742           break;
4743         }
4744     }));
4745     /* *INDENT-ON* */
4746   }
4747   vlib_get_combined_counter (&ipsec_sa_counters,
4748                              ipsec_sa->stat_index, &counts);
4749
4750   if (fsa && fsa->profile_index != ~0 && fsa->is_initiator)
4751     p = pool_elt_at_index (km->profiles, fsa->profile_index);
4752
4753   if (fchild && p && p->lifetime_maxdata)
4754     {
4755       if (!fchild->is_expired && counts.bytes > p->lifetime_maxdata)
4756         {
4757           fchild->time_to_expiration = now;
4758         }
4759     }
4760 }
4761
4762 static void
4763 ikev2_process_pending_sa_init_one (ikev2_main_t * km, ikev2_sa_t * sa)
4764 {
4765   ikev2_profile_t *p;
4766   u32 bi0;
4767   u8 *nat_sha, *np;
4768
4769   if (ip_address_is_zero (&sa->iaddr))
4770     {
4771       p = pool_elt_at_index (km->profiles, sa->profile_index);
4772       if (!ikev2_get_if_address (p->responder.sw_if_index,
4773                                  ip_addr_version (&p->responder.addr),
4774                                  &sa->iaddr))
4775         return;
4776
4777       /* update NAT detection payload */
4778       np =
4779         ikev2_find_ike_notify_payload
4780         ((ike_header_t *) sa->last_sa_init_req_packet_data,
4781          IKEV2_NOTIFY_MSG_NAT_DETECTION_SOURCE_IP);
4782       if (np)
4783         {
4784           nat_sha =
4785             ikev2_compute_nat_sha1 (clib_host_to_net_u64 (sa->ispi),
4786                                     clib_host_to_net_u64 (sa->rspi),
4787                                     &sa->iaddr,
4788                                     clib_host_to_net_u16 (IKEV2_PORT));
4789           clib_memcpy_fast (np, nat_sha, vec_len (nat_sha));
4790           vec_free (nat_sha);
4791         }
4792     }
4793
4794   if (vlib_buffer_alloc (km->vlib_main, &bi0, 1) != 1)
4795     return;
4796
4797   vlib_buffer_t *b = vlib_get_buffer (km->vlib_main, bi0);
4798   clib_memcpy_fast (vlib_buffer_get_current (b),
4799                     sa->last_sa_init_req_packet_data,
4800                     vec_len (sa->last_sa_init_req_packet_data));
4801
4802   ikev2_send_ike (km->vlib_main, &sa->iaddr, &sa->raddr, bi0,
4803                   vec_len (sa->last_sa_init_req_packet_data),
4804                   ikev2_get_port (sa), IKEV2_PORT, sa->sw_if_index);
4805 }
4806
4807 static void
4808 ikev2_process_pending_sa_init (ikev2_main_t * km)
4809 {
4810   u32 sai;
4811   u64 ispi;
4812   ikev2_sa_t *sa;
4813
4814   /* *INDENT-OFF* */
4815   hash_foreach (ispi, sai, km->sa_by_ispi,
4816   ({
4817     sa = pool_elt_at_index (km->sais, sai);
4818     if (sa->init_response_received)
4819       continue;
4820
4821     ikev2_process_pending_sa_init_one (km, sa);
4822   }));
4823   /* *INDENT-ON* */
4824 }
4825
4826 static void
4827 ikev2_send_informational_request (ikev2_sa_t * sa)
4828 {
4829   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
4830   ip_address_t *src, *dst;
4831   ike_header_t *ike0;
4832   vlib_buffer_t *b0;
4833   u32 bi0 = 0;
4834   u16 dp;
4835   int len;
4836
4837   bi0 = ikev2_get_new_ike_header_buff (km->vlib_main, &b0);
4838   if (!bi0)
4839     {
4840       ikev2_log_error ("buffer alloc failure");
4841       return;
4842     }
4843
4844   ike0 = vlib_buffer_get_current (b0);
4845   ike0->exchange = IKEV2_EXCHANGE_INFORMATIONAL;
4846   ike0->ispi = clib_host_to_net_u64 (sa->ispi);
4847   ike0->rspi = clib_host_to_net_u64 (sa->rspi);
4848   ike0->msgid = clib_host_to_net_u32 (sa->last_init_msg_id + 1);
4849   ike0->flags = 0;
4850   sa->last_init_msg_id = clib_net_to_host_u32 (ike0->msgid);
4851   len = ikev2_generate_message (b0, sa, ike0, 0, 0);
4852   if (~0 == len)
4853     return;
4854
4855   if (sa->natt)
4856     len = ikev2_insert_non_esp_marker (ike0, len);
4857
4858   if (sa->is_initiator)
4859     {
4860       src = &sa->iaddr;
4861       dst = &sa->raddr;
4862     }
4863   else
4864     {
4865       dst = &sa->iaddr;
4866       src = &sa->raddr;
4867     }
4868
4869   dp = sa->dst_port ? sa->dst_port : ikev2_get_port (sa);
4870   ikev2_send_ike (km->vlib_main, src, dst, bi0, len, ikev2_get_port (sa), dp,
4871                   sa->sw_if_index);
4872 }
4873
4874 static_always_inline int
4875 ikev2_mngr_process_responder_sas (ikev2_sa_t * sa)
4876 {
4877   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
4878   vlib_main_t *vm = km->vlib_main;
4879
4880   if (!sa->keys_generated)
4881     return 0;
4882
4883   if (sa->liveness_retries >= km->liveness_max_retries)
4884     return 1;
4885
4886   f64 now = vlib_time_now (vm);
4887
4888   if (sa->liveness_period_check < now)
4889     {
4890       sa->liveness_retries++;
4891       sa->liveness_period_check = now + km->liveness_period;
4892       ikev2_send_informational_request (sa);
4893     }
4894   return 0;
4895 }
4896
4897 static uword
4898 ikev2_mngr_process_fn (vlib_main_t * vm, vlib_node_runtime_t * rt,
4899                        vlib_frame_t * f)
4900 {
4901   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
4902   ipsec_main_t *im = &ipsec_main;
4903   ikev2_profile_t *p;
4904   ikev2_child_sa_t *c;
4905   u32 *sai;
4906
4907   while (1)
4908     {
4909       u8 req_sent = 0;
4910       vlib_process_wait_for_event_or_clock (vm, 1);
4911       vlib_process_get_events (vm, NULL);
4912
4913       /* process ike child sas */
4914       ikev2_main_per_thread_data_t *tkm;
4915       vec_foreach (tkm, km->per_thread_data)
4916       {
4917         ikev2_sa_t *sa;
4918         u32 *to_be_deleted = 0;
4919
4920         /* *INDENT-OFF* */
4921         pool_foreach (sa, tkm->sas, ({
4922           ikev2_child_sa_t *c;
4923           u8 del_old_ids = 0;
4924
4925           if (sa->state != IKEV2_STATE_AUTHENTICATED)
4926             continue;
4927
4928           if (sa->old_remote_id_present && 0 > sa->old_id_expiration)
4929             {
4930               sa->old_remote_id_present = 0;
4931               del_old_ids = 1;
4932             }
4933           else
4934             sa->old_id_expiration -= 1;
4935
4936           vec_foreach (c, sa->childs)
4937             {
4938             req_sent |= ikev2_mngr_process_child_sa(sa, c, del_old_ids);
4939             }
4940
4941           if (ikev2_mngr_process_responder_sas (sa))
4942             vec_add1 (to_be_deleted, sa - tkm->sas);
4943         }));
4944         /* *INDENT-ON* */
4945
4946         vec_foreach (sai, to_be_deleted)
4947         {
4948           sa = pool_elt_at_index (tkm->sas, sai[0]);
4949           u8 reinitiate = (sa->is_initiator && sa->profile_index != ~0);
4950           vec_foreach (c, sa->childs)
4951           {
4952             ikev2_delete_tunnel_interface (km->vnet_main, sa, c);
4953             ikev2_sa_del_child_sa (sa, c);
4954           }
4955           ikev2_sa_free_all_vec (sa);
4956           hash_unset (tkm->sa_by_rspi, sa->rspi);
4957           pool_put (tkm->sas, sa);
4958
4959           if (reinitiate)
4960             {
4961               p = pool_elt_at_index (km->profiles, sa->profile_index);
4962               if (p)
4963                 {
4964                   ikev2_initiate_sa_init (vm, p->name);
4965                 }
4966             }
4967         }
4968         vec_free (to_be_deleted);
4969       }
4970
4971       /* process ipsec sas */
4972       ipsec_sa_t *sa;
4973       /* *INDENT-OFF* */
4974       pool_foreach (sa, im->sad, ({
4975         ikev2_mngr_process_ipsec_sa(sa);
4976       }));
4977       /* *INDENT-ON* */
4978
4979       ikev2_process_pending_sa_init (km);
4980
4981       if (req_sent)
4982         {
4983           vlib_process_wait_for_event_or_clock (vm, 5);
4984           vlib_process_get_events (vm, NULL);
4985           req_sent = 0;
4986         }
4987
4988     }
4989   return 0;
4990 }
4991
4992 /* *INDENT-OFF* */
4993 VLIB_REGISTER_NODE (ikev2_mngr_process_node, static) = {
4994     .function = ikev2_mngr_process_fn,
4995     .type = VLIB_NODE_TYPE_PROCESS,
4996     .name =
4997     "ikev2-manager-process",
4998 };
4999
5000 VLIB_PLUGIN_REGISTER () = {
5001     .version = VPP_BUILD_VER,
5002     .description = "Internet Key Exchange (IKEv2) Protocol",
5003 };
5004 /* *INDENT-ON* */
5005
5006 /*
5007  * fd.io coding-style-patch-verification: ON
5008  *
5009  * Local Variables:
5010  * eval: (c-set-style "gnu")
5011  * End:
5012  */