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 <vpp/app/version.h>
  19 #include <vnet/vnet.h>
  20 #include <vnet/pg/pg.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 <plugins/ikev2/ikev2.h>
  26 #include <plugins/ikev2/ikev2_priv.h>
  27 #include <openssl/sha.h>
  28
  29 ikev2_main_t ikev2_main;
  30
  31 static int ikev2_delete_tunnel_interface (vnet_main_t * vnm,
  32                                           ikev2_sa_t * sa,
  33                                           ikev2_child_sa_t * child);
  34
  35 #define ikev2_set_state(sa, v) do { \
  36     (sa)->state = v; \
  37     clib_warning("sa state changed to " #v); \
  38   } while(0);
  39
  40 typedef struct
  41 {
  42   u32 next_index;
  43   u32 sw_if_index;
  44 } ikev2_trace_t;
  45
  46 static u8 *
  47 format_ikev2_trace (u8 * s, va_list * args)
  48 {
  49   CLIB_UNUSED (vlib_main_t * vm) = va_arg (*args, vlib_main_t *);
  50   CLIB_UNUSED (vlib_node_t * node) = va_arg (*args, vlib_node_t *);
  51   ikev2_trace_t *t = va_arg (*args, ikev2_trace_t *);
  52
  53   s = format (s, "ikev2: sw_if_index %d, next index %d",
  54               t->sw_if_index, t->next_index);
  55   return s;
  56 }
  57
  58 static vlib_node_registration_t ikev2_node;
  59
  60 #define foreach_ikev2_error \
  61 _(PROCESSED, "IKEv2 packets processed") \
  62 _(IKE_SA_INIT_RETRANSMIT, "IKE_SA_INIT retransmit ") \
  63 _(IKE_SA_INIT_IGNORE, "IKE_SA_INIT ignore (IKE SA already auth)") \
  64 _(IKE_REQ_RETRANSMIT, "IKE request retransmit") \
  65 _(IKE_REQ_IGNORE, "IKE request ignore (old msgid)") \
  66 _(NOT_IKEV2, "Non IKEv2 packets received")
  67
  68 typedef enum
  69 {
  70 #define _(sym,str) IKEV2_ERROR_##sym,
  71   foreach_ikev2_error
  72 #undef _
  73     IKEV2_N_ERROR,
  74 } ikev2_error_t;
  75
  76 static char *ikev2_error_strings[] = {
  77 #define _(sym,string) string,
  78   foreach_ikev2_error
  79 #undef _
  80 };
  81
  82 typedef enum
  83 {
  84   IKEV2_NEXT_IP4_LOOKUP,
  85   IKEV2_NEXT_ERROR_DROP,
  86   IKEV2_N_NEXT,
  87 } ikev2_next_t;
  88
  89 static ikev2_sa_transform_t *
  90 ikev2_find_transform_data (ikev2_sa_transform_t * t)
  91 {
  92   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
  93   ikev2_sa_transform_t *td;
  94
  95   vec_foreach (td, km->supported_transforms)
  96   {
  97     if (td->type != t->type)
  98       continue;
  99
 100     if (td->transform_id != t->transform_id)
 101       continue;
 102
 103     if (td->type == IKEV2_TRANSFORM_TYPE_ENCR)
 104       {
 105         if (vec_len (t->attrs) != 4 || t->attrs[0] != 0x80
 106             || t->attrs[1] != 14)
 107           continue;
 108
 109         if (((t->attrs[2] << 8 | t->attrs[3]) / 8) != td->key_len)
 110           continue;
 111       }
 112     return td;
 113   }
 114   return 0;
 115 }
 116
 117 static ikev2_sa_proposal_t *
 118 ikev2_select_proposal (ikev2_sa_proposal_t * proposals,
 119                        ikev2_protocol_id_t prot_id)
 120 {
 121   ikev2_sa_proposal_t *rv = 0;
 122   ikev2_sa_proposal_t *proposal;
 123   ikev2_sa_transform_t *transform, *new_t;
 124   u8 mandatory_bitmap, optional_bitmap;
 125
 126   if (prot_id == IKEV2_PROTOCOL_IKE)
 127     {
 128       mandatory_bitmap = (1 << IKEV2_TRANSFORM_TYPE_ENCR) |
 129         (1 << IKEV2_TRANSFORM_TYPE_PRF) |
 130         (1 << IKEV2_TRANSFORM_TYPE_INTEG) | (1 << IKEV2_TRANSFORM_TYPE_DH);
 131       optional_bitmap = mandatory_bitmap;
 132     }
 133   else if (prot_id == IKEV2_PROTOCOL_ESP)
 134     {
 135       mandatory_bitmap = (1 << IKEV2_TRANSFORM_TYPE_ENCR) |
 136         (1 << IKEV2_TRANSFORM_TYPE_ESN);
 137       optional_bitmap = mandatory_bitmap |
 138         (1 << IKEV2_TRANSFORM_TYPE_INTEG) | (1 << IKEV2_TRANSFORM_TYPE_DH);
 139     }
 140   else if (prot_id == IKEV2_PROTOCOL_AH)
 141     {
 142       mandatory_bitmap = (1 << IKEV2_TRANSFORM_TYPE_INTEG) |
 143         (1 << IKEV2_TRANSFORM_TYPE_ESN);
 144       optional_bitmap = mandatory_bitmap | (1 << IKEV2_TRANSFORM_TYPE_DH);
 145     }
 146   else
 147     return 0;
 148
 149   vec_add2 (rv, proposal, 1);
 150
 151   vec_foreach (proposal, proposals)
 152   {
 153     u8 bitmap = 0;
 154     if (proposal->protocol_id != prot_id)
 155       continue;
 156
 157     vec_foreach (transform, proposal->transforms)
 158     {
 159       if ((1 << transform->type) & bitmap)
 160         continue;
 161
 162       if (ikev2_find_transform_data (transform))
 163         {
 164           bitmap |= 1 << transform->type;
 165           vec_add2 (rv->transforms, new_t, 1);
 166           clib_memcpy_fast (new_t, transform, sizeof (*new_t));
 167           new_t->attrs = vec_dup (transform->attrs);
 168         }
 169     }
 170
 171     clib_warning ("bitmap is %x mandatory is %x optional is %x",
 172                   bitmap, mandatory_bitmap, optional_bitmap);
 173
 174     if ((bitmap & mandatory_bitmap) == mandatory_bitmap &&
 175         (bitmap & ~optional_bitmap) == 0)
 176       {
 177         rv->proposal_num = proposal->proposal_num;
 178         rv->protocol_id = proposal->protocol_id;
 179         RAND_bytes ((u8 *) & rv->spi, sizeof (rv->spi));
 180         goto done;
 181       }
 182     else
 183       {
 184         vec_free (rv->transforms);
 185       }
 186   }
 187
 188   vec_free (rv);
 189 done:
 190   return rv;
 191 }
 192
 193 ikev2_sa_transform_t *
 194 ikev2_sa_get_td_for_type (ikev2_sa_proposal_t * p,
 195                           ikev2_transform_type_t type)
 196 {
 197   ikev2_sa_transform_t *t;
 198
 199   if (!p)
 200     return 0;
 201
 202   vec_foreach (t, p->transforms)
 203   {
 204     if (t->type == type)
 205       return ikev2_find_transform_data (t);
 206   }
 207   return 0;
 208 }
 209
 210 ikev2_child_sa_t *
 211 ikev2_sa_get_child (ikev2_sa_t * sa, u32 spi, ikev2_protocol_id_t prot_id,
 212                     int by_initiator)
 213 {
 214   ikev2_child_sa_t *c;
 215   vec_foreach (c, sa->childs)
 216   {
 217     ikev2_sa_proposal_t *proposal =
 218       by_initiator ? &c->i_proposals[0] : &c->r_proposals[0];
 219     if (proposal && proposal->spi == spi && proposal->protocol_id == prot_id)
 220       return c;
 221   }
 222
 223   return 0;
 224 }
 225
 226 void
 227 ikev2_sa_free_proposal_vector (ikev2_sa_proposal_t ** v)
 228 {
 229   ikev2_sa_proposal_t *p;
 230   ikev2_sa_transform_t *t;
 231
 232   if (!*v)
 233     return;
 234
 235   vec_foreach (p, *v)
 236   {
 237     vec_foreach (t, p->transforms)
 238     {
 239       vec_free (t->attrs);
 240     }
 241     vec_free (p->transforms);
 242   }
 243   vec_free (*v);
 244 };
 245
 246 static void
 247 ikev2_sa_free_all_child_sa (ikev2_child_sa_t ** childs)
 248 {
 249   ikev2_child_sa_t *c;
 250   vec_foreach (c, *childs)
 251   {
 252     ikev2_sa_free_proposal_vector (&c->r_proposals);
 253     ikev2_sa_free_proposal_vector (&c->i_proposals);
 254     vec_free (c->sk_ai);
 255     vec_free (c->sk_ar);
 256     vec_free (c->sk_ei);
 257     vec_free (c->sk_er);
 258   }
 259
 260   vec_free (*childs);
 261 }
 262
 263 static void
 264 ikev2_sa_del_child_sa (ikev2_sa_t * sa, ikev2_child_sa_t * child)
 265 {
 266   ikev2_sa_free_proposal_vector (&child->r_proposals);
 267   ikev2_sa_free_proposal_vector (&child->i_proposals);
 268   vec_free (child->sk_ai);
 269   vec_free (child->sk_ar);
 270   vec_free (child->sk_ei);
 271   vec_free (child->sk_er);
 272
 273   vec_del1 (sa->childs, child - sa->childs);
 274 }
 275
 276 static void
 277 ikev2_sa_free_all_vec (ikev2_sa_t * sa)
 278 {
 279   vec_free (sa->i_nonce);
 280   vec_free (sa->i_dh_data);
 281   vec_free (sa->dh_shared_key);
 282   vec_free (sa->dh_private_key);
 283
 284   ikev2_sa_free_proposal_vector (&sa->r_proposals);
 285   ikev2_sa_free_proposal_vector (&sa->i_proposals);
 286
 287   vec_free (sa->sk_d);
 288   vec_free (sa->sk_ai);
 289   vec_free (sa->sk_ar);
 290   vec_free (sa->sk_ei);
 291   vec_free (sa->sk_er);
 292   vec_free (sa->sk_pi);
 293   vec_free (sa->sk_pr);
 294
 295   vec_free (sa->i_id.data);
 296   vec_free (sa->i_auth.data);
 297   vec_free (sa->r_id.data);
 298   vec_free (sa->r_auth.data);
 299   if (sa->r_auth.key)
 300     EVP_PKEY_free (sa->r_auth.key);
 301
 302   vec_free (sa->del);
 303
 304   ikev2_sa_free_all_child_sa (&sa->childs);
 305 }
 306
 307 static void
 308 ikev2_delete_sa (ikev2_sa_t * sa)
 309 {
 310   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
 311   u32 thread_index = vlib_get_thread_index ();
 312   uword *p;
 313
 314   ikev2_sa_free_all_vec (sa);
 315
 316   p = hash_get (km->per_thread_data[thread_index].sa_by_rspi, sa->rspi);
 317   if (p)
 318     {
 319       hash_unset (km->per_thread_data[thread_index].sa_by_rspi, sa->rspi);
 320       pool_put (km->per_thread_data[thread_index].sas, sa);
 321     }
 322 }
 323
 324 static void
 325 ikev2_generate_sa_init_data (ikev2_sa_t * sa)
 326 {
 327   ikev2_sa_transform_t *t = 0, *t2;
 328   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
 329
 330   if (sa->dh_group == IKEV2_TRANSFORM_DH_TYPE_NONE)
 331     {
 332       return;
 333     }
 334
 335   /* check if received DH group is on our list of supported groups */
 336   vec_foreach (t2, km->supported_transforms)
 337   {
 338     if (t2->type == IKEV2_TRANSFORM_TYPE_DH && sa->dh_group == t2->dh_type)
 339       {
 340         t = t2;
 341         break;
 342       }
 343   }
 344
 345   if (!t)
 346     {
 347       clib_warning ("unknown dh data group %u (data len %u)", sa->dh_group,
 348                     vec_len (sa->i_dh_data));
 349       sa->dh_group = IKEV2_TRANSFORM_DH_TYPE_NONE;
 350       return;
 351     }
 352
 353   if (sa->is_initiator)
 354     {
 355       /* generate rspi */
 356       RAND_bytes ((u8 *) & sa->ispi, 8);
 357
 358       /* generate nonce */
 359       sa->i_nonce = vec_new (u8, IKEV2_NONCE_SIZE);
 360       RAND_bytes ((u8 *) sa->i_nonce, IKEV2_NONCE_SIZE);
 361     }
 362   else
 363     {
 364       /* generate rspi */
 365       RAND_bytes ((u8 *) & sa->rspi, 8);
 366
 367       /* generate nonce */
 368       sa->r_nonce = vec_new (u8, IKEV2_NONCE_SIZE);
 369       RAND_bytes ((u8 *) sa->r_nonce, IKEV2_NONCE_SIZE);
 370     }
 371
 372   /* generate dh keys */
 373   ikev2_generate_dh (sa, t);
 374
 375 }
 376
 377 static void
 378 ikev2_complete_sa_data (ikev2_sa_t * sa, ikev2_sa_t * sai)
 379 {
 380   ikev2_sa_transform_t *t = 0, *t2;
 381   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
 382
 383
 384   /*move some data to the new SA */
 385 #define _(A) ({void* __tmp__ = (A); (A) = 0; __tmp__;})
 386   sa->i_nonce = _(sai->i_nonce);
 387   sa->i_dh_data = _(sai->i_dh_data);
 388   sa->dh_private_key = _(sai->dh_private_key);
 389   sa->iaddr.as_u32 = sai->iaddr.as_u32;
 390   sa->raddr.as_u32 = sai->raddr.as_u32;
 391   sa->is_initiator = sai->is_initiator;
 392   sa->i_id.type = sai->i_id.type;
 393   sa->profile_index = sai->profile_index;
 394   sa->is_profile_index_set = sai->is_profile_index_set;
 395   sa->i_id.data = _(sai->i_id.data);
 396   sa->i_auth.method = sai->i_auth.method;
 397   sa->i_auth.hex = sai->i_auth.hex;
 398   sa->i_auth.data = _(sai->i_auth.data);
 399   sa->i_auth.key = _(sai->i_auth.key);
 400   sa->last_sa_init_req_packet_data = _(sai->last_sa_init_req_packet_data);
 401   sa->childs = _(sai->childs);
 402 #undef _
 403
 404
 405   if (sa->dh_group == IKEV2_TRANSFORM_DH_TYPE_NONE)
 406     {
 407       return;
 408     }
 409
 410   /* check if received DH group is on our list of supported groups */
 411   vec_foreach (t2, km->supported_transforms)
 412   {
 413     if (t2->type == IKEV2_TRANSFORM_TYPE_DH && sa->dh_group == t2->dh_type)
 414       {
 415         t = t2;
 416         break;
 417       }
 418   }
 419
 420   if (!t)
 421     {
 422       clib_warning ("unknown dh data group %u (data len %u)", sa->dh_group,
 423                     vec_len (sa->i_dh_data));
 424       sa->dh_group = IKEV2_TRANSFORM_DH_TYPE_NONE;
 425       return;
 426     }
 427
 428
 429   /* generate dh keys */
 430   ikev2_complete_dh (sa, t);
 431
 432 }
 433
 434 static void
 435 ikev2_calc_keys (ikev2_sa_t * sa)
 436 {
 437   u8 *tmp;
 438   /* calculate SKEYSEED = prf(Ni | Nr, g^ir) */
 439   u8 *skeyseed = 0;
 440   u8 *s = 0;
 441   ikev2_sa_transform_t *tr_encr, *tr_prf, *tr_integ;
 442   tr_encr =
 443     ikev2_sa_get_td_for_type (sa->r_proposals, IKEV2_TRANSFORM_TYPE_ENCR);
 444   tr_prf =
 445     ikev2_sa_get_td_for_type (sa->r_proposals, IKEV2_TRANSFORM_TYPE_PRF);
 446   tr_integ =
 447     ikev2_sa_get_td_for_type (sa->r_proposals, IKEV2_TRANSFORM_TYPE_INTEG);
 448
 449   vec_append (s, sa->i_nonce);
 450   vec_append (s, sa->r_nonce);
 451   skeyseed = ikev2_calc_prf (tr_prf, s, sa->dh_shared_key);
 452
 453   /* Calculate S = Ni | Nr | SPIi | SPIr */
 454   u64 *spi;
 455   vec_add2 (s, tmp, 2 * sizeof (*spi));
 456   spi = (u64 *) tmp;
 457   spi[0] = clib_host_to_net_u64 (sa->ispi);
 458   spi[1] = clib_host_to_net_u64 (sa->rspi);
 459
 460   /* calculate PRFplus */
 461   u8 *keymat;
 462   int len = tr_prf->key_trunc + /* SK_d */
 463     tr_integ->key_len * 2 +     /* SK_ai, SK_ar */
 464     tr_encr->key_len * 2 +      /* SK_ei, SK_er */
 465     tr_prf->key_len * 2;        /* SK_pi, SK_pr */
 466
 467   keymat = ikev2_calc_prfplus (tr_prf, skeyseed, s, len);
 468   vec_free (skeyseed);
 469   vec_free (s);
 470
 471   int pos = 0;
 472
 473   /* SK_d */
 474   sa->sk_d = vec_new (u8, tr_prf->key_trunc);
 475   clib_memcpy_fast (sa->sk_d, keymat + pos, tr_prf->key_trunc);
 476   pos += tr_prf->key_trunc;
 477
 478   /* SK_ai */
 479   sa->sk_ai = vec_new (u8, tr_integ->key_len);
 480   clib_memcpy_fast (sa->sk_ai, keymat + pos, tr_integ->key_len);
 481   pos += tr_integ->key_len;
 482
 483   /* SK_ar */
 484   sa->sk_ar = vec_new (u8, tr_integ->key_len);
 485   clib_memcpy_fast (sa->sk_ar, keymat + pos, tr_integ->key_len);
 486   pos += tr_integ->key_len;
 487
 488   /* SK_ei */
 489   sa->sk_ei = vec_new (u8, tr_encr->key_len);
 490   clib_memcpy_fast (sa->sk_ei, keymat + pos, tr_encr->key_len);
 491   pos += tr_encr->key_len;
 492
 493   /* SK_er */
 494   sa->sk_er = vec_new (u8, tr_encr->key_len);
 495   clib_memcpy_fast (sa->sk_er, keymat + pos, tr_encr->key_len);
 496   pos += tr_encr->key_len;
 497
 498   /* SK_pi */
 499   sa->sk_pi = vec_new (u8, tr_prf->key_len);
 500   clib_memcpy_fast (sa->sk_pi, keymat + pos, tr_prf->key_len);
 501   pos += tr_prf->key_len;
 502
 503   /* SK_pr */
 504   sa->sk_pr = vec_new (u8, tr_prf->key_len);
 505   clib_memcpy_fast (sa->sk_pr, keymat + pos, tr_prf->key_len);
 506   pos += tr_prf->key_len;
 507
 508   vec_free (keymat);
 509 }
 510
 511 static void
 512 ikev2_calc_child_keys (ikev2_sa_t * sa, ikev2_child_sa_t * child)
 513 {
 514   u8 *s = 0;
 515   ikev2_sa_transform_t *tr_prf, *ctr_encr, *ctr_integ;
 516   tr_prf =
 517     ikev2_sa_get_td_for_type (sa->r_proposals, IKEV2_TRANSFORM_TYPE_PRF);
 518   ctr_encr =
 519     ikev2_sa_get_td_for_type (child->r_proposals, IKEV2_TRANSFORM_TYPE_ENCR);
 520   ctr_integ =
 521     ikev2_sa_get_td_for_type (child->r_proposals, IKEV2_TRANSFORM_TYPE_INTEG);
 522
 523   vec_append (s, sa->i_nonce);
 524   vec_append (s, sa->r_nonce);
 525   /* calculate PRFplus */
 526   u8 *keymat;
 527   int len = ctr_encr->key_len * 2 + ctr_integ->key_len * 2;
 528
 529   keymat = ikev2_calc_prfplus (tr_prf, sa->sk_d, s, len);
 530
 531   int pos = 0;
 532
 533   /* SK_ei */
 534   child->sk_ei = vec_new (u8, ctr_encr->key_len);
 535   clib_memcpy_fast (child->sk_ei, keymat + pos, ctr_encr->key_len);
 536   pos += ctr_encr->key_len;
 537
 538   /* SK_ai */
 539   child->sk_ai = vec_new (u8, ctr_integ->key_len);
 540   clib_memcpy_fast (child->sk_ai, keymat + pos, ctr_integ->key_len);
 541   pos += ctr_integ->key_len;
 542
 543   /* SK_er */
 544   child->sk_er = vec_new (u8, ctr_encr->key_len);
 545   clib_memcpy_fast (child->sk_er, keymat + pos, ctr_encr->key_len);
 546   pos += ctr_encr->key_len;
 547
 548   /* SK_ar */
 549   child->sk_ar = vec_new (u8, ctr_integ->key_len);
 550   clib_memcpy_fast (child->sk_ar, keymat + pos, ctr_integ->key_len);
 551   pos += ctr_integ->key_len;
 552
 553   ASSERT (pos == len);
 554
 555   vec_free (keymat);
 556 }
 557
 558 static void
 559 ikev2_process_sa_init_req (vlib_main_t * vm, ikev2_sa_t * sa,
 560                            ike_header_t * ike)
 561 {
 562   int p = 0;
 563   u32 len = clib_net_to_host_u32 (ike->length);
 564   u8 payload = ike->nextpayload;
 565
 566   clib_warning ("ispi %lx rspi %lx nextpayload %x version %x "
 567                 "exchange %x flags %x msgid %x length %u",
 568                 clib_net_to_host_u64 (ike->ispi),
 569                 clib_net_to_host_u64 (ike->rspi),
 570                 payload, ike->version,
 571                 ike->exchange, ike->flags,
 572                 clib_net_to_host_u32 (ike->msgid), len);
 573
 574   sa->ispi = clib_net_to_host_u64 (ike->ispi);
 575
 576   /* store whole IKE payload - needed for PSK auth */
 577   vec_free (sa->last_sa_init_req_packet_data);
 578   vec_add (sa->last_sa_init_req_packet_data, ike, len);
 579
 580   while (p < len && payload != IKEV2_PAYLOAD_NONE)
 581     {
 582       ike_payload_header_t *ikep = (ike_payload_header_t *) & ike->payload[p];
 583       u32 plen = clib_net_to_host_u16 (ikep->length);
 584
 585       if (plen < sizeof (ike_payload_header_t))
 586         return;
 587
 588       if (payload == IKEV2_PAYLOAD_SA)
 589         {
 590           ikev2_sa_free_proposal_vector (&sa->i_proposals);
 591           sa->i_proposals = ikev2_parse_sa_payload (ikep);
 592         }
 593       else if (payload == IKEV2_PAYLOAD_KE)
 594         {
 595           ike_ke_payload_header_t *ke = (ike_ke_payload_header_t *) ikep;
 596           sa->dh_group = clib_net_to_host_u16 (ke->dh_group);
 597           vec_free (sa->i_dh_data);
 598           vec_add (sa->i_dh_data, ke->payload, plen - sizeof (*ke));
 599         }
 600       else if (payload == IKEV2_PAYLOAD_NONCE)
 601         {
 602           vec_free (sa->i_nonce);
 603           vec_add (sa->i_nonce, ikep->payload, plen - sizeof (*ikep));
 604         }
 605       else if (payload == IKEV2_PAYLOAD_NOTIFY)
 606         {
 607           ikev2_notify_t *n = ikev2_parse_notify_payload (ikep);
 608           vec_free (n);
 609         }
 610       else if (payload == IKEV2_PAYLOAD_VENDOR)
 611         {
 612           ikev2_parse_vendor_payload (ikep);
 613         }
 614       else
 615         {
 616           clib_warning ("unknown payload %u flags %x length %u", payload,
 617                         ikep->flags, plen);
 618           if (ikep->flags & IKEV2_PAYLOAD_FLAG_CRITICAL)
 619             {
 620               ikev2_set_state (sa, IKEV2_STATE_NOTIFY_AND_DELETE);
 621               sa->unsupported_cp = payload;
 622               return;
 623             }
 624         }
 625
 626       payload = ikep->nextpayload;
 627       p += plen;
 628     }
 629
 630   ikev2_set_state (sa, IKEV2_STATE_SA_INIT);
 631 }
 632
 633 static void
 634 ikev2_process_sa_init_resp (vlib_main_t * vm, ikev2_sa_t * sa,
 635                             ike_header_t * ike)
 636 {
 637   int p = 0;
 638   u32 len = clib_net_to_host_u32 (ike->length);
 639   u8 payload = ike->nextpayload;
 640
 641   clib_warning ("ispi %lx rspi %lx nextpayload %x version %x "
 642                 "exchange %x flags %x msgid %x length %u",
 643                 clib_net_to_host_u64 (ike->ispi),
 644                 clib_net_to_host_u64 (ike->rspi),
 645                 payload, ike->version,
 646                 ike->exchange, ike->flags,
 647                 clib_net_to_host_u32 (ike->msgid), len);
 648
 649   sa->ispi = clib_net_to_host_u64 (ike->ispi);
 650   sa->rspi = clib_net_to_host_u64 (ike->rspi);
 651
 652   /* store whole IKE payload - needed for PSK auth */
 653   vec_free (sa->last_sa_init_res_packet_data);
 654   vec_add (sa->last_sa_init_res_packet_data, ike, len);
 655
 656   while (p < len && payload != IKEV2_PAYLOAD_NONE)
 657     {
 658       ike_payload_header_t *ikep = (ike_payload_header_t *) & ike->payload[p];
 659       u32 plen = clib_net_to_host_u16 (ikep->length);
 660
 661       if (plen < sizeof (ike_payload_header_t))
 662         return;
 663
 664       if (payload == IKEV2_PAYLOAD_SA)
 665         {
 666           ikev2_sa_free_proposal_vector (&sa->r_proposals);
 667           sa->r_proposals = ikev2_parse_sa_payload (ikep);
 668           if (sa->r_proposals)
 669             {
 670               ikev2_set_state (sa, IKEV2_STATE_SA_INIT);
 671               ike->msgid =
 672                 clib_host_to_net_u32 (clib_net_to_host_u32 (ike->msgid) + 1);
 673             }
 674         }
 675       else if (payload == IKEV2_PAYLOAD_KE)
 676         {
 677           ike_ke_payload_header_t *ke = (ike_ke_payload_header_t *) ikep;
 678           sa->dh_group = clib_net_to_host_u16 (ke->dh_group);
 679           vec_free (sa->r_dh_data);
 680           vec_add (sa->r_dh_data, ke->payload, plen - sizeof (*ke));
 681         }
 682       else if (payload == IKEV2_PAYLOAD_NONCE)
 683         {
 684           vec_free (sa->r_nonce);
 685           vec_add (sa->r_nonce, ikep->payload, plen - sizeof (*ikep));
 686         }
 687       else if (payload == IKEV2_PAYLOAD_NOTIFY)
 688         {
 689           ikev2_notify_t *n = ikev2_parse_notify_payload (ikep);
 690           vec_free (n);
 691         }
 692       else if (payload == IKEV2_PAYLOAD_VENDOR)
 693         {
 694           ikev2_parse_vendor_payload (ikep);
 695         }
 696       else
 697         {
 698           clib_warning ("unknown payload %u flags %x length %u", payload,
 699                         ikep->flags, plen);
 700           if (ikep->flags & IKEV2_PAYLOAD_FLAG_CRITICAL)
 701             {
 702               ikev2_set_state (sa, IKEV2_STATE_NOTIFY_AND_DELETE);
 703               sa->unsupported_cp = payload;
 704               return;
 705             }
 706         }
 707
 708       payload = ikep->nextpayload;
 709       p += plen;
 710     }
 711 }
 712
 713 static u8 *
 714 ikev2_decrypt_sk_payload (ikev2_sa_t * sa, ike_header_t * ike, u8 * payload)
 715 {
 716   int p = 0;
 717   u8 last_payload = 0;
 718   u8 *hmac = 0;
 719   u32 len = clib_net_to_host_u32 (ike->length);
 720   ike_payload_header_t *ikep = 0;
 721   u32 plen = 0;
 722   ikev2_sa_transform_t *tr_integ;
 723   tr_integ =
 724     ikev2_sa_get_td_for_type (sa->r_proposals, IKEV2_TRANSFORM_TYPE_INTEG);
 725
 726   while (p < len &&
 727          *payload != IKEV2_PAYLOAD_NONE && last_payload != IKEV2_PAYLOAD_SK)
 728     {
 729       ikep = (ike_payload_header_t *) & ike->payload[p];
 730       plen = clib_net_to_host_u16 (ikep->length);
 731
 732       if (plen < sizeof (*ikep))
 733         return 0;
 734
 735       if (*payload == IKEV2_PAYLOAD_SK)
 736         {
 737           clib_warning ("received IKEv2 payload SK, len %u", plen - 4);
 738           last_payload = *payload;
 739         }
 740       else
 741         {
 742           clib_warning ("unknown payload %u flags %x length %u", payload,
 743                         ikep->flags, plen);
 744           if (ikep->flags & IKEV2_PAYLOAD_FLAG_CRITICAL)
 745             {
 746               sa->unsupported_cp = *payload;
 747               return 0;
 748             }
 749         }
 750
 751       *payload = ikep->nextpayload;
 752       p += plen;
 753     }
 754
 755   if (last_payload != IKEV2_PAYLOAD_SK)
 756     {
 757       clib_warning ("Last payload must be SK");
 758       return 0;
 759     }
 760
 761   hmac =
 762     ikev2_calc_integr (tr_integ, sa->is_initiator ? sa->sk_ar : sa->sk_ai,
 763                        (u8 *) ike, len - tr_integ->key_trunc);
 764
 765   plen = plen - sizeof (*ikep) - tr_integ->key_trunc;
 766
 767   if (memcmp (hmac, &ikep->payload[plen], tr_integ->key_trunc))
 768     {
 769       clib_warning ("message integrity check failed");
 770       vec_free (hmac);
 771       return 0;
 772     }
 773   vec_free (hmac);
 774
 775   return ikev2_decrypt_data (sa, ikep->payload, plen);
 776 }
 777
 778 static void
 779 ikev2_initial_contact_cleanup (ikev2_sa_t * sa)
 780 {
 781   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
 782   ikev2_sa_t *tmp;
 783   u32 i, *delete = 0;
 784   ikev2_child_sa_t *c;
 785   u32 thread_index = vlib_get_thread_index ();
 786
 787   if (!sa->initial_contact)
 788     return;
 789
 790   /* find old IKE SAs with the same authenticated identity */
 791   /* *INDENT-OFF* */
 792   pool_foreach (tmp, km->per_thread_data[thread_index].sas, ({
 793         if (tmp->i_id.type != sa->i_id.type ||
 794             vec_len(tmp->i_id.data) != vec_len(sa->i_id.data) ||
 795             memcmp(sa->i_id.data, tmp->i_id.data, vec_len(sa->i_id.data)))
 796           continue;
 797
 798         if (sa->rspi != tmp->rspi)
 799           vec_add1(delete, tmp - km->per_thread_data[thread_index].sas);
 800   }));
 801   /* *INDENT-ON* */
 802
 803   for (i = 0; i < vec_len (delete); i++)
 804     {
 805       tmp =
 806         pool_elt_at_index (km->per_thread_data[thread_index].sas, delete[i]);
 807       vec_foreach (c,
 808                    tmp->childs) ikev2_delete_tunnel_interface (km->vnet_main,
 809                                                                tmp, c);
 810       ikev2_delete_sa (tmp);
 811     }
 812
 813   vec_free (delete);
 814   sa->initial_contact = 0;
 815 }
 816
 817 static void
 818 ikev2_process_auth_req (vlib_main_t * vm, ikev2_sa_t * sa, ike_header_t * ike)
 819 {
 820   ikev2_child_sa_t *first_child_sa;
 821   int p = 0;
 822   u32 len = clib_net_to_host_u32 (ike->length);
 823   u8 payload = ike->nextpayload;
 824   u8 *plaintext = 0;
 825
 826   ike_payload_header_t *ikep;
 827   u32 plen;
 828
 829   clib_warning ("ispi %lx rspi %lx nextpayload %x version %x "
 830                 "exchange %x flags %x msgid %x length %u",
 831                 clib_net_to_host_u64 (ike->ispi),
 832                 clib_net_to_host_u64 (ike->rspi),
 833                 payload, ike->version,
 834                 ike->exchange, ike->flags,
 835                 clib_net_to_host_u32 (ike->msgid), len);
 836
 837   ikev2_calc_keys (sa);
 838
 839   plaintext = ikev2_decrypt_sk_payload (sa, ike, &payload);
 840
 841   if (!plaintext)
 842     {
 843       if (sa->unsupported_cp)
 844         ikev2_set_state (sa, IKEV2_STATE_NOTIFY_AND_DELETE);
 845       goto cleanup_and_exit;
 846     }
 847
 848   /* select or create 1st child SA */
 849   if (sa->is_initiator)
 850     {
 851       first_child_sa = &sa->childs[0];
 852     }
 853   else
 854     {
 855       ikev2_sa_free_all_child_sa (&sa->childs);
 856       vec_add2 (sa->childs, first_child_sa, 1);
 857     }
 858
 859
 860   /* process encrypted payload */
 861   p = 0;
 862   while (p < vec_len (plaintext) && payload != IKEV2_PAYLOAD_NONE)
 863     {
 864       ikep = (ike_payload_header_t *) & plaintext[p];
 865       plen = clib_net_to_host_u16 (ikep->length);
 866
 867       if (plen < sizeof (ike_payload_header_t))
 868         goto cleanup_and_exit;
 869
 870       if (payload == IKEV2_PAYLOAD_SA)  /* 33 */
 871         {
 872           clib_warning ("received payload SA, len %u", plen - sizeof (*ikep));
 873           if (sa->is_initiator)
 874             {
 875               ikev2_sa_free_proposal_vector (&first_child_sa->r_proposals);
 876               first_child_sa->r_proposals = ikev2_parse_sa_payload (ikep);
 877             }
 878           else
 879             {
 880               ikev2_sa_free_proposal_vector (&first_child_sa->i_proposals);
 881               first_child_sa->i_proposals = ikev2_parse_sa_payload (ikep);
 882             }
 883         }
 884       else if (payload == IKEV2_PAYLOAD_IDI)    /* 35 */
 885         {
 886           ike_id_payload_header_t *id = (ike_id_payload_header_t *) ikep;
 887
 888           sa->i_id.type = id->id_type;
 889           vec_free (sa->i_id.data);
 890           vec_add (sa->i_id.data, id->payload, plen - sizeof (*id));
 891
 892           clib_warning ("received payload IDi, len %u id_type %u",
 893                         plen - sizeof (*id), id->id_type);
 894         }
 895       else if (payload == IKEV2_PAYLOAD_IDR)    /* 36 */
 896         {
 897           ike_id_payload_header_t *id = (ike_id_payload_header_t *) ikep;
 898
 899           sa->r_id.type = id->id_type;
 900           vec_free (sa->r_id.data);
 901           vec_add (sa->r_id.data, id->payload, plen - sizeof (*id));
 902
 903           clib_warning ("received payload IDr len %u id_type %u",
 904                         plen - sizeof (*id), id->id_type);
 905         }
 906       else if (payload == IKEV2_PAYLOAD_AUTH)   /* 39 */
 907         {
 908           ike_auth_payload_header_t *a = (ike_auth_payload_header_t *) ikep;
 909
 910           if (sa->is_initiator)
 911             {
 912               sa->r_auth.method = a->auth_method;
 913               vec_free (sa->r_auth.data);
 914               vec_add (sa->r_auth.data, a->payload, plen - sizeof (*a));
 915             }
 916           else
 917             {
 918               sa->i_auth.method = a->auth_method;
 919               vec_free (sa->i_auth.data);
 920               vec_add (sa->i_auth.data, a->payload, plen - sizeof (*a));
 921             }
 922
 923           clib_warning ("received payload AUTH, len %u auth_type %u",
 924                         plen - sizeof (*a), a->auth_method);
 925         }
 926       else if (payload == IKEV2_PAYLOAD_NOTIFY) /* 41 */
 927         {
 928           ikev2_notify_t *n = ikev2_parse_notify_payload (ikep);
 929           if (n->msg_type == IKEV2_NOTIFY_MSG_INITIAL_CONTACT)
 930             {
 931               sa->initial_contact = 1;
 932             }
 933           vec_free (n);
 934         }
 935       else if (payload == IKEV2_PAYLOAD_VENDOR) /* 43 */
 936         {
 937           ikev2_parse_vendor_payload (ikep);
 938         }
 939       else if (payload == IKEV2_PAYLOAD_TSI)    /* 44 */
 940         {
 941           clib_warning ("received payload TSi, len %u",
 942                         plen - sizeof (*ikep));
 943
 944           vec_free (first_child_sa->tsi);
 945           first_child_sa->tsi = ikev2_parse_ts_payload (ikep);
 946         }
 947       else if (payload == IKEV2_PAYLOAD_TSR)    /* 45 */
 948         {
 949           clib_warning ("received payload TSr, len %u",
 950                         plen - sizeof (*ikep));
 951
 952           vec_free (first_child_sa->tsr);
 953           first_child_sa->tsr = ikev2_parse_ts_payload (ikep);
 954         }
 955       else
 956         {
 957           clib_warning ("unknown payload %u flags %x length %u data %u",
 958                         payload, ikep->flags, plen - 4,
 959                         format_hex_bytes, ikep->payload, plen - 4);
 960
 961           if (ikep->flags & IKEV2_PAYLOAD_FLAG_CRITICAL)
 962             {
 963               ikev2_set_state (sa, IKEV2_STATE_NOTIFY_AND_DELETE);
 964               sa->unsupported_cp = payload;
 965               return;
 966             }
 967         }
 968
 969       payload = ikep->nextpayload;
 970       p += plen;
 971     }
 972
 973 cleanup_and_exit:
 974   vec_free (plaintext);
 975 }
 976
 977 static void
 978 ikev2_process_informational_req (vlib_main_t * vm, ikev2_sa_t * sa,
 979                                  ike_header_t * ike)
 980 {
 981   int p = 0;
 982   u32 len = clib_net_to_host_u32 (ike->length);
 983   u8 payload = ike->nextpayload;
 984   u8 *plaintext = 0;
 985
 986   ike_payload_header_t *ikep;
 987   u32 plen;
 988
 989   clib_warning ("ispi %lx rspi %lx nextpayload %x version %x "
 990                 "exchange %x flags %x msgid %x length %u",
 991                 clib_net_to_host_u64 (ike->ispi),
 992                 clib_net_to_host_u64 (ike->rspi),
 993                 payload, ike->version,
 994                 ike->exchange, ike->flags,
 995                 clib_net_to_host_u32 (ike->msgid), len);
 996
 997   plaintext = ikev2_decrypt_sk_payload (sa, ike, &payload);
 998
 999   if (!plaintext)
1000     goto cleanup_and_exit;
1001
1002   /* process encrypted payload */
1003   p = 0;
1004   while (p < vec_len (plaintext) && payload != IKEV2_PAYLOAD_NONE)
1005     {
1006       ikep = (ike_payload_header_t *) & plaintext[p];
1007       plen = clib_net_to_host_u16 (ikep->length);
1008
1009       if (plen < sizeof (ike_payload_header_t))
1010         goto cleanup_and_exit;
1011
1012       if (payload == IKEV2_PAYLOAD_NOTIFY)      /* 41 */
1013         {
1014           ikev2_notify_t *n = ikev2_parse_notify_payload (ikep);
1015           if (n->msg_type == IKEV2_NOTIFY_MSG_AUTHENTICATION_FAILED)
1016             ikev2_set_state (sa, IKEV2_STATE_AUTH_FAILED);
1017           vec_free (n);
1018         }
1019       else if (payload == IKEV2_PAYLOAD_DELETE) /* 42 */
1020         {
1021           sa->del = ikev2_parse_delete_payload (ikep);
1022         }
1023       else if (payload == IKEV2_PAYLOAD_VENDOR) /* 43 */
1024         {
1025           ikev2_parse_vendor_payload (ikep);
1026         }
1027       else
1028         {
1029           clib_warning ("unknown payload %u flags %x length %u data %u",
1030                         payload, ikep->flags, plen - 4,
1031                         format_hex_bytes, ikep->payload, plen - 4);
1032
1033           if (ikep->flags & IKEV2_PAYLOAD_FLAG_CRITICAL)
1034             {
1035               sa->unsupported_cp = payload;
1036               return;
1037             }
1038         }
1039
1040       payload = ikep->nextpayload;
1041       p += plen;
1042     }
1043
1044 cleanup_and_exit:
1045   vec_free (plaintext);
1046 }
1047
1048 static void
1049 ikev2_process_create_child_sa_req (vlib_main_t * vm, ikev2_sa_t * sa,
1050                                    ike_header_t * ike)
1051 {
1052   int p = 0;
1053   u32 len = clib_net_to_host_u32 (ike->length);
1054   u8 payload = ike->nextpayload;
1055   u8 *plaintext = 0;
1056   u8 rekeying = 0;
1057   u8 nonce[IKEV2_NONCE_SIZE];
1058
1059   ike_payload_header_t *ikep;
1060   u32 plen;
1061   ikev2_notify_t *n = 0;
1062   ikev2_ts_t *tsi = 0;
1063   ikev2_ts_t *tsr = 0;
1064   ikev2_sa_proposal_t *proposal = 0;
1065   ikev2_child_sa_t *child_sa;
1066
1067   clib_warning ("ispi %lx rspi %lx nextpayload %x version %x "
1068                 "exchange %x flags %x msgid %x length %u",
1069                 clib_net_to_host_u64 (ike->ispi),
1070                 clib_net_to_host_u64 (ike->rspi),
1071                 payload, ike->version,
1072                 ike->exchange, ike->flags,
1073                 clib_net_to_host_u32 (ike->msgid), len);
1074
1075   plaintext = ikev2_decrypt_sk_payload (sa, ike, &payload);
1076
1077   if (!plaintext)
1078     goto cleanup_and_exit;
1079
1080   /* process encrypted payload */
1081   p = 0;
1082   while (p < vec_len (plaintext) && payload != IKEV2_PAYLOAD_NONE)
1083     {
1084       ikep = (ike_payload_header_t *) & plaintext[p];
1085       plen = clib_net_to_host_u16 (ikep->length);
1086
1087       if (plen < sizeof (ike_payload_header_t))
1088         goto cleanup_and_exit;
1089
1090       else if (payload == IKEV2_PAYLOAD_SA)
1091         {
1092           proposal = ikev2_parse_sa_payload (ikep);
1093         }
1094       else if (payload == IKEV2_PAYLOAD_NOTIFY)
1095         {
1096           n = ikev2_parse_notify_payload (ikep);
1097           if (n->msg_type == IKEV2_NOTIFY_MSG_REKEY_SA)
1098             {
1099               rekeying = 1;
1100             }
1101         }
1102       else if (payload == IKEV2_PAYLOAD_DELETE)
1103         {
1104           sa->del = ikev2_parse_delete_payload (ikep);
1105         }
1106       else if (payload == IKEV2_PAYLOAD_VENDOR)
1107         {
1108           ikev2_parse_vendor_payload (ikep);
1109         }
1110       else if (payload == IKEV2_PAYLOAD_NONCE)
1111         {
1112           clib_memcpy_fast (nonce, ikep->payload, plen - sizeof (*ikep));
1113         }
1114       else if (payload == IKEV2_PAYLOAD_TSI)
1115         {
1116           tsi = ikev2_parse_ts_payload (ikep);
1117         }
1118       else if (payload == IKEV2_PAYLOAD_TSR)
1119         {
1120           tsr = ikev2_parse_ts_payload (ikep);
1121         }
1122       else
1123         {
1124           clib_warning ("unknown payload %u flags %x length %u data %u",
1125                         payload, ikep->flags, plen - 4,
1126                         format_hex_bytes, ikep->payload, plen - 4);
1127
1128           if (ikep->flags & IKEV2_PAYLOAD_FLAG_CRITICAL)
1129             {
1130               sa->unsupported_cp = payload;
1131               return;
1132             }
1133         }
1134
1135       payload = ikep->nextpayload;
1136       p += plen;
1137     }
1138
1139   if (sa->is_initiator && proposal->protocol_id == IKEV2_PROTOCOL_ESP)
1140     {
1141       ikev2_rekey_t *rekey = &sa->rekey[0];
1142       rekey->protocol_id = proposal->protocol_id;
1143       rekey->i_proposal =
1144         ikev2_select_proposal (proposal, IKEV2_PROTOCOL_ESP);
1145       rekey->i_proposal->spi = rekey->spi;
1146       rekey->r_proposal = proposal;
1147       rekey->tsi = tsi;
1148       rekey->tsr = tsr;
1149       /* update Nr */
1150       vec_free (sa->r_nonce);
1151       vec_add (sa->r_nonce, nonce, IKEV2_NONCE_SIZE);
1152       child_sa = ikev2_sa_get_child (sa, rekey->ispi, IKEV2_PROTOCOL_ESP, 1);
1153       if (child_sa)
1154         {
1155           child_sa->rekey_retries = 0;
1156         }
1157     }
1158   else if (rekeying)
1159     {
1160       ikev2_rekey_t *rekey;
1161       child_sa = ikev2_sa_get_child (sa, n->spi, n->protocol_id, 1);
1162       if (!child_sa)
1163         {
1164           clib_warning ("child SA spi %lx not found", n->spi);
1165           goto cleanup_and_exit;
1166         }
1167       vec_add2 (sa->rekey, rekey, 1);
1168       rekey->protocol_id = n->protocol_id;
1169       rekey->spi = n->spi;
1170       rekey->i_proposal = proposal;
1171       rekey->r_proposal =
1172         ikev2_select_proposal (proposal, IKEV2_PROTOCOL_ESP);
1173       rekey->tsi = tsi;
1174       rekey->tsr = tsr;
1175       /* update Ni */
1176       vec_free (sa->i_nonce);
1177       vec_add (sa->i_nonce, nonce, IKEV2_NONCE_SIZE);
1178       /* generate new Nr */
1179       vec_free (sa->r_nonce);
1180       sa->r_nonce = vec_new (u8, IKEV2_NONCE_SIZE);
1181       RAND_bytes ((u8 *) sa->r_nonce, IKEV2_NONCE_SIZE);
1182     }
1183
1184 cleanup_and_exit:
1185   vec_free (plaintext);
1186   vec_free (n);
1187 }
1188
1189 static u8 *
1190 ikev2_sa_generate_authmsg (ikev2_sa_t * sa, int is_responder)
1191 {
1192   u8 *authmsg = 0;
1193   u8 *data;
1194   u8 *nonce;
1195   ikev2_id_t *id;
1196   u8 *key;
1197   u8 *packet_data;
1198   ikev2_sa_transform_t *tr_prf;
1199
1200   tr_prf =
1201     ikev2_sa_get_td_for_type (sa->r_proposals, IKEV2_TRANSFORM_TYPE_PRF);
1202
1203   if (is_responder)
1204     {
1205       id = &sa->r_id;
1206       key = sa->sk_pr;
1207       nonce = sa->i_nonce;
1208       packet_data = sa->last_sa_init_res_packet_data;
1209     }
1210   else
1211     {
1212       id = &sa->i_id;
1213       key = sa->sk_pi;
1214       nonce = sa->r_nonce;
1215       packet_data = sa->last_sa_init_req_packet_data;
1216     }
1217
1218   data = vec_new (u8, 4);
1219   data[0] = id->type;
1220   vec_append (data, id->data);
1221
1222   u8 *id_hash = ikev2_calc_prf (tr_prf, key, data);
1223   vec_append (authmsg, packet_data);
1224   vec_append (authmsg, nonce);
1225   vec_append (authmsg, id_hash);
1226   vec_free (id_hash);
1227   vec_free (data);
1228
1229   return authmsg;
1230 }
1231
1232 static int
1233 ikev2_ts_cmp (ikev2_ts_t * ts1, ikev2_ts_t * ts2)
1234 {
1235   if (ts1->ts_type == ts2->ts_type && ts1->protocol_id == ts2->protocol_id &&
1236       ts1->start_port == ts2->start_port && ts1->end_port == ts2->end_port &&
1237       ts1->start_addr.as_u32 == ts2->start_addr.as_u32 &&
1238       ts1->end_addr.as_u32 == ts2->end_addr.as_u32)
1239     return 1;
1240
1241   return 0;
1242 }
1243
1244 static void
1245 ikev2_sa_match_ts (ikev2_sa_t * sa)
1246 {
1247   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
1248   ikev2_profile_t *p;
1249   ikev2_ts_t *ts, *p_tsi, *p_tsr, *tsi = 0, *tsr = 0;
1250   ikev2_id_t *id;
1251
1252   /* *INDENT-OFF* */
1253   pool_foreach (p, km->profiles, ({
1254
1255     if (sa->is_initiator)
1256       {
1257         p_tsi = &p->loc_ts;
1258         p_tsr = &p->rem_ts;
1259         id = &sa->r_id;
1260       }
1261     else
1262       {
1263         p_tsi = &p->rem_ts;
1264         p_tsr = &p->loc_ts;
1265         id = &sa->i_id;
1266       }
1267
1268     /* check id */
1269     if (p->rem_id.type != id->type ||
1270         vec_len(p->rem_id.data) != vec_len(id->data) ||
1271         memcmp(p->rem_id.data, id->data, vec_len(p->rem_id.data)))
1272       continue;
1273
1274     vec_foreach(ts, sa->childs[0].tsi)
1275       {
1276         if (ikev2_ts_cmp(p_tsi, ts))
1277           {
1278             tsi = vec_dup(ts);
1279             break;
1280           }
1281       }
1282
1283     vec_foreach(ts, sa->childs[0].tsr)
1284       {
1285         if (ikev2_ts_cmp(p_tsr, ts))
1286           {
1287             tsr = vec_dup(ts);
1288             break;
1289           }
1290       }
1291
1292     break;
1293   }));
1294   /* *INDENT-ON* */
1295
1296   if (tsi && tsr)
1297     {
1298       vec_free (sa->childs[0].tsi);
1299       vec_free (sa->childs[0].tsr);
1300       sa->childs[0].tsi = tsi;
1301       sa->childs[0].tsr = tsr;
1302     }
1303   else
1304     {
1305       vec_free (tsi);
1306       vec_free (tsr);
1307       ikev2_set_state (sa, IKEV2_STATE_TS_UNACCEPTABLE);
1308     }
1309 }
1310
1311 static void
1312 ikev2_sa_auth (ikev2_sa_t * sa)
1313 {
1314   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
1315   ikev2_profile_t *p, *sel_p = 0;
1316   u8 *authmsg, *key_pad, *psk = 0, *auth = 0;
1317   ikev2_sa_transform_t *tr_prf;
1318
1319   tr_prf =
1320     ikev2_sa_get_td_for_type (sa->r_proposals, IKEV2_TRANSFORM_TYPE_PRF);
1321
1322   /* only shared key and rsa signature */
1323   if (!(sa->i_auth.method == IKEV2_AUTH_METHOD_SHARED_KEY_MIC ||
1324         sa->i_auth.method == IKEV2_AUTH_METHOD_RSA_SIG))
1325     {
1326       clib_warning ("unsupported authentication method %u",
1327                     sa->i_auth.method);
1328       ikev2_set_state (sa, IKEV2_STATE_AUTH_FAILED);
1329       return;
1330     }
1331
1332   key_pad = format (0, "%s", IKEV2_KEY_PAD);
1333   authmsg = ikev2_sa_generate_authmsg (sa, sa->is_initiator);
1334
1335   ikev2_id_t *sa_id;
1336   ikev2_auth_t *sa_auth;
1337
1338   if (sa->is_initiator)
1339     {
1340       sa_id = &sa->r_id;
1341       sa_auth = &sa->r_auth;
1342     }
1343   else
1344     {
1345       sa_id = &sa->i_id;
1346       sa_auth = &sa->i_auth;
1347     }
1348
1349   /* *INDENT-OFF* */
1350   pool_foreach (p, km->profiles, ({
1351
1352     /* check id */
1353     if (p->rem_id.type != sa_id->type ||
1354         vec_len(p->rem_id.data) != vec_len(sa_id->data) ||
1355         memcmp(p->rem_id.data, sa_id->data, vec_len(p->rem_id.data)))
1356       continue;
1357
1358     if (sa_auth->method == IKEV2_AUTH_METHOD_SHARED_KEY_MIC)
1359       {
1360         if (!p->auth.data ||
1361              p->auth.method != IKEV2_AUTH_METHOD_SHARED_KEY_MIC)
1362           continue;
1363
1364         psk = ikev2_calc_prf(tr_prf, p->auth.data, key_pad);
1365         auth = ikev2_calc_prf(tr_prf, psk, authmsg);
1366
1367         if (!memcmp(auth, sa_auth->data, vec_len(sa_auth->data)))
1368           {
1369             ikev2_set_state(sa, IKEV2_STATE_AUTHENTICATED);
1370             vec_free(auth);
1371             sel_p = p;
1372             break;
1373           }
1374
1375       }
1376     else if (sa_auth->method == IKEV2_AUTH_METHOD_RSA_SIG)
1377       {
1378         if (p->auth.method != IKEV2_AUTH_METHOD_RSA_SIG)
1379           continue;
1380
1381         if (ikev2_verify_sign(p->auth.key, sa_auth->data, authmsg) == 1)
1382           {
1383             ikev2_set_state(sa, IKEV2_STATE_AUTHENTICATED);
1384             sel_p = p;
1385             break;
1386           }
1387       }
1388
1389     vec_free(auth);
1390     vec_free(psk);
1391   }));
1392   /* *INDENT-ON* */
1393
1394   vec_free (authmsg);
1395
1396   if (sa->state == IKEV2_STATE_AUTHENTICATED)
1397     {
1398       if (!sa->is_initiator)
1399         {
1400           vec_free (sa->r_id.data);
1401           sa->r_id.data = vec_dup (sel_p->loc_id.data);
1402           sa->r_id.type = sel_p->loc_id.type;
1403
1404           /* generate our auth data */
1405           authmsg = ikev2_sa_generate_authmsg (sa, 1);
1406           if (sel_p->auth.method == IKEV2_AUTH_METHOD_SHARED_KEY_MIC)
1407             {
1408               sa->r_auth.data = ikev2_calc_prf (tr_prf, psk, authmsg);
1409               sa->r_auth.method = IKEV2_AUTH_METHOD_SHARED_KEY_MIC;
1410             }
1411           else if (sel_p->auth.method == IKEV2_AUTH_METHOD_RSA_SIG)
1412             {
1413               sa->r_auth.data = ikev2_calc_sign (km->pkey, authmsg);
1414               sa->r_auth.method = IKEV2_AUTH_METHOD_RSA_SIG;
1415             }
1416           vec_free (authmsg);
1417
1418           /* select transforms for 1st child sa */
1419           ikev2_sa_free_proposal_vector (&sa->childs[0].r_proposals);
1420           sa->childs[0].r_proposals =
1421             ikev2_select_proposal (sa->childs[0].i_proposals,
1422                                    IKEV2_PROTOCOL_ESP);
1423         }
1424     }
1425   else
1426     {
1427       ikev2_set_state (sa, IKEV2_STATE_AUTH_FAILED);
1428     }
1429   vec_free (psk);
1430   vec_free (key_pad);
1431 }
1432
1433
1434 static void
1435 ikev2_sa_auth_init (ikev2_sa_t * sa)
1436 {
1437   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
1438   u8 *authmsg, *key_pad, *psk = 0, *auth = 0;
1439   ikev2_sa_transform_t *tr_prf;
1440
1441   tr_prf =
1442     ikev2_sa_get_td_for_type (sa->r_proposals, IKEV2_TRANSFORM_TYPE_PRF);
1443
1444   /* only shared key and rsa signature */
1445   if (!(sa->i_auth.method == IKEV2_AUTH_METHOD_SHARED_KEY_MIC ||
1446         sa->i_auth.method == IKEV2_AUTH_METHOD_RSA_SIG))
1447     {
1448       clib_warning ("unsupported authentication method %u",
1449                     sa->i_auth.method);
1450       ikev2_set_state (sa, IKEV2_STATE_AUTH_FAILED);
1451       return;
1452     }
1453
1454   key_pad = format (0, "%s", IKEV2_KEY_PAD);
1455   authmsg = ikev2_sa_generate_authmsg (sa, 0);
1456   psk = ikev2_calc_prf (tr_prf, sa->i_auth.data, key_pad);
1457   auth = ikev2_calc_prf (tr_prf, psk, authmsg);
1458
1459
1460   if (sa->i_auth.method == IKEV2_AUTH_METHOD_SHARED_KEY_MIC)
1461     {
1462       sa->i_auth.data = ikev2_calc_prf (tr_prf, psk, authmsg);
1463       sa->i_auth.method = IKEV2_AUTH_METHOD_SHARED_KEY_MIC;
1464     }
1465   else if (sa->i_auth.method == IKEV2_AUTH_METHOD_RSA_SIG)
1466     {
1467       sa->i_auth.data = ikev2_calc_sign (km->pkey, authmsg);
1468       sa->i_auth.method = IKEV2_AUTH_METHOD_RSA_SIG;
1469     }
1470
1471   vec_free (psk);
1472   vec_free (key_pad);
1473   vec_free (auth);
1474   vec_free (authmsg);
1475 }
1476
1477
1478 static int
1479 ikev2_create_tunnel_interface (vnet_main_t * vnm, ikev2_sa_t * sa,
1480                                ikev2_child_sa_t * child)
1481 {
1482   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
1483   ikev2_profile_t *p = 0;
1484   ipsec_add_del_tunnel_args_t a;
1485   ikev2_sa_transform_t *tr;
1486   ikev2_sa_proposal_t *proposals;
1487   u8 encr_type = 0;
1488   u8 integ_type = 0;
1489
1490   if (!child->r_proposals)
1491     {
1492       ikev2_set_state (sa, IKEV2_STATE_NO_PROPOSAL_CHOSEN);
1493       return 1;
1494     }
1495
1496   clib_memset (&a, 0, sizeof (a));
1497   a.is_add = 1;
1498   if (sa->is_initiator)
1499     {
1500       a.local_ip.ip4.as_u32 = sa->iaddr.as_u32;
1501       a.remote_ip.ip4.as_u32 = sa->raddr.as_u32;
1502       proposals = child->i_proposals;
1503       a.local_spi = child->r_proposals[0].spi;
1504       a.remote_spi = child->i_proposals[0].spi;
1505     }
1506   else
1507     {
1508       a.local_ip.ip4.as_u32 = sa->raddr.as_u32;
1509       a.remote_ip.ip4.as_u32 = sa->iaddr.as_u32;
1510       proposals = child->r_proposals;
1511       a.local_spi = child->i_proposals[0].spi;
1512       a.remote_spi = child->r_proposals[0].spi;
1513     }
1514   a.anti_replay = 1;
1515
1516   tr = ikev2_sa_get_td_for_type (proposals, IKEV2_TRANSFORM_TYPE_ESN);
1517   if (tr)
1518     a.esn = tr->esn_type;
1519   else
1520     a.esn = 0;
1521
1522   tr = ikev2_sa_get_td_for_type (proposals, IKEV2_TRANSFORM_TYPE_ENCR);
1523   if (tr)
1524     {
1525       if (tr->encr_type == IKEV2_TRANSFORM_ENCR_TYPE_AES_CBC && tr->key_len)
1526         {
1527           switch (tr->key_len)
1528             {
1529             case 16:
1530               encr_type = IPSEC_CRYPTO_ALG_AES_CBC_128;
1531               break;
1532             case 24:
1533               encr_type = IPSEC_CRYPTO_ALG_AES_CBC_192;
1534               break;
1535             case 32:
1536               encr_type = IPSEC_CRYPTO_ALG_AES_CBC_256;
1537               break;
1538             default:
1539               ikev2_set_state (sa, IKEV2_STATE_NO_PROPOSAL_CHOSEN);
1540               return 1;
1541               break;
1542             }
1543         }
1544       else if (tr->encr_type == IKEV2_TRANSFORM_ENCR_TYPE_AES_GCM
1545                && tr->key_len)
1546         {
1547           switch (tr->key_len)
1548             {
1549             case 16:
1550               encr_type = IPSEC_CRYPTO_ALG_AES_GCM_128;
1551               break;
1552             case 24:
1553               encr_type = IPSEC_CRYPTO_ALG_AES_GCM_192;
1554               break;
1555             case 32:
1556               encr_type = IPSEC_CRYPTO_ALG_AES_GCM_256;
1557               break;
1558             default:
1559               ikev2_set_state (sa, IKEV2_STATE_NO_PROPOSAL_CHOSEN);
1560               return 1;
1561               break;
1562             }
1563         }
1564       else
1565         {
1566           ikev2_set_state (sa, IKEV2_STATE_NO_PROPOSAL_CHOSEN);
1567           return 1;
1568         }
1569     }
1570   else
1571     {
1572       ikev2_set_state (sa, IKEV2_STATE_NO_PROPOSAL_CHOSEN);
1573       return 1;
1574     }
1575
1576   tr = ikev2_sa_get_td_for_type (proposals, IKEV2_TRANSFORM_TYPE_INTEG);
1577   if (tr)
1578     {
1579       switch (tr->integ_type)
1580         {
1581         case IKEV2_TRANSFORM_INTEG_TYPE_AUTH_HMAC_SHA2_256_128:
1582           integ_type = IPSEC_INTEG_ALG_SHA_256_128;
1583           break;
1584         case IKEV2_TRANSFORM_INTEG_TYPE_AUTH_HMAC_SHA2_384_192:
1585           integ_type = IPSEC_INTEG_ALG_SHA_384_192;
1586           break;
1587         case IKEV2_TRANSFORM_INTEG_TYPE_AUTH_HMAC_SHA2_512_256:
1588           integ_type = IPSEC_INTEG_ALG_SHA_512_256;
1589           break;
1590         case IKEV2_TRANSFORM_INTEG_TYPE_AUTH_HMAC_SHA1_96:
1591           integ_type = IPSEC_INTEG_ALG_SHA1_96;
1592           break;
1593         default:
1594           ikev2_set_state (sa, IKEV2_STATE_NO_PROPOSAL_CHOSEN);
1595           return 1;
1596         }
1597     }
1598   else
1599     {
1600       ikev2_set_state (sa, IKEV2_STATE_NO_PROPOSAL_CHOSEN);
1601       return 1;
1602     }
1603
1604   ikev2_calc_child_keys (sa, child);
1605
1606   u8 *loc_ckey, *rem_ckey, *loc_ikey, *rem_ikey;
1607   if (sa->is_initiator)
1608     {
1609       loc_ikey = child->sk_ai;
1610       rem_ikey = child->sk_ar;
1611       loc_ckey = child->sk_ei;
1612       rem_ckey = child->sk_er;
1613     }
1614   else
1615     {
1616       loc_ikey = child->sk_ar;
1617       rem_ikey = child->sk_ai;
1618       loc_ckey = child->sk_er;
1619       rem_ckey = child->sk_ei;
1620     }
1621
1622   a.integ_alg = integ_type;
1623   a.local_integ_key_len = vec_len (loc_ikey);
1624   clib_memcpy_fast (a.local_integ_key, loc_ikey, a.local_integ_key_len);
1625   a.remote_integ_key_len = vec_len (rem_ikey);
1626   clib_memcpy_fast (a.remote_integ_key, rem_ikey, a.remote_integ_key_len);
1627
1628   a.crypto_alg = encr_type;
1629   a.local_crypto_key_len = vec_len (loc_ckey);
1630   clib_memcpy_fast (a.local_crypto_key, loc_ckey, a.local_crypto_key_len);
1631   a.remote_crypto_key_len = vec_len (rem_ckey);
1632   clib_memcpy_fast (a.remote_crypto_key, rem_ckey, a.remote_crypto_key_len);
1633
1634   if (sa->is_profile_index_set)
1635     p = pool_elt_at_index (km->profiles, sa->profile_index);
1636
1637   if (p && p->lifetime)
1638     {
1639       child->time_to_expiration =
1640         vlib_time_now (vnm->vlib_main) + p->lifetime;
1641       if (p->lifetime_jitter)
1642         {
1643           // This is not much better than rand(3), which Coverity warns
1644           // is unsuitable for security applications; random_u32 is
1645           // however fast. If this perturbance to the expiration time
1646           // needs to use a better RNG then we may need to use something
1647           // like /dev/urandom which has significant overhead.
1648           u32 rnd = (u32) (vlib_time_now (vnm->vlib_main) * 1e6);
1649           rnd = random_u32 (&rnd);
1650
1651           child->time_to_expiration += 1 + (rnd % p->lifetime_jitter);
1652         }
1653     }
1654
1655   ipsec_add_del_tunnel_if (&a);
1656
1657   return 0;
1658 }
1659
1660 static int
1661 ikev2_delete_tunnel_interface (vnet_main_t * vnm, ikev2_sa_t * sa,
1662                                ikev2_child_sa_t * child)
1663 {
1664   ipsec_add_del_tunnel_args_t a;
1665
1666   if (sa->is_initiator)
1667     {
1668       if (!vec_len (child->i_proposals))
1669         return 0;
1670
1671       a.is_add = 0;
1672       a.local_ip.ip4.as_u32 = sa->iaddr.as_u32;
1673       a.remote_ip.ip4.as_u32 = sa->raddr.as_u32;
1674       a.local_spi = child->r_proposals[0].spi;
1675       a.remote_spi = child->i_proposals[0].spi;
1676     }
1677   else
1678     {
1679       if (!vec_len (child->r_proposals))
1680         return 0;
1681
1682       a.is_add = 0;
1683       a.local_ip.ip4.as_u32 = sa->raddr.as_u32;
1684       a.remote_ip.ip4.as_u32 = sa->iaddr.as_u32;
1685       a.local_spi = child->i_proposals[0].spi;
1686       a.remote_spi = child->r_proposals[0].spi;
1687     }
1688
1689   ipsec_add_del_tunnel_if (&a);
1690   return 0;
1691 }
1692
1693 static u32
1694 ikev2_generate_message (ikev2_sa_t * sa, ike_header_t * ike, void *user)
1695 {
1696   v8 *integ = 0;
1697   ike_payload_header_t *ph;
1698   u16 plen;
1699   u32 tlen = 0;
1700
1701   ikev2_sa_transform_t *tr_encr, *tr_integ;
1702   tr_encr =
1703     ikev2_sa_get_td_for_type (sa->r_proposals, IKEV2_TRANSFORM_TYPE_ENCR);
1704   tr_integ =
1705     ikev2_sa_get_td_for_type (sa->r_proposals, IKEV2_TRANSFORM_TYPE_INTEG);
1706
1707   ikev2_payload_chain_t *chain = 0;
1708   ikev2_payload_new_chain (chain);
1709
1710   if (ike->exchange == IKEV2_EXCHANGE_SA_INIT)
1711     {
1712       if (sa->r_proposals == 0)
1713         {
1714           ikev2_payload_add_notify (chain,
1715                                     IKEV2_NOTIFY_MSG_NO_PROPOSAL_CHOSEN, 0);
1716           ikev2_set_state (sa, IKEV2_STATE_NOTIFY_AND_DELETE);
1717         }
1718       else if (sa->dh_group == IKEV2_TRANSFORM_DH_TYPE_NONE)
1719         {
1720           u8 *data = vec_new (u8, 2);
1721           ikev2_sa_transform_t *tr_dh;
1722           tr_dh =
1723             ikev2_sa_get_td_for_type (sa->r_proposals,
1724                                       IKEV2_TRANSFORM_TYPE_DH);
1725           ASSERT (tr_dh && tr_dh->dh_type);
1726
1727           data[0] = (tr_dh->dh_type >> 8) & 0xff;
1728           data[1] = (tr_dh->dh_type) & 0xff;
1729
1730           ikev2_payload_add_notify (chain,
1731                                     IKEV2_NOTIFY_MSG_INVALID_KE_PAYLOAD,
1732                                     data);
1733           vec_free (data);
1734           ikev2_set_state (sa, IKEV2_STATE_NOTIFY_AND_DELETE);
1735         }
1736       else if (sa->state == IKEV2_STATE_NOTIFY_AND_DELETE)
1737         {
1738           u8 *data = vec_new (u8, 1);
1739
1740           data[0] = sa->unsupported_cp;
1741           ikev2_payload_add_notify (chain,
1742                                     IKEV2_NOTIFY_MSG_UNSUPPORTED_CRITICAL_PAYLOAD,
1743                                     data);
1744           vec_free (data);
1745         }
1746       else
1747         {
1748           ike->rspi = clib_host_to_net_u64 (sa->rspi);
1749           ikev2_payload_add_sa (chain, sa->r_proposals);
1750           ikev2_payload_add_ke (chain, sa->dh_group, sa->r_dh_data);
1751           ikev2_payload_add_nonce (chain, sa->r_nonce);
1752         }
1753     }
1754   else if (ike->exchange == IKEV2_EXCHANGE_IKE_AUTH)
1755     {
1756       if (sa->state == IKEV2_STATE_AUTHENTICATED)
1757         {
1758           ikev2_payload_add_id (chain, &sa->r_id, IKEV2_PAYLOAD_IDR);
1759           ikev2_payload_add_auth (chain, &sa->r_auth);
1760           ikev2_payload_add_sa (chain, sa->childs[0].r_proposals);
1761           ikev2_payload_add_ts (chain, sa->childs[0].tsi, IKEV2_PAYLOAD_TSI);
1762           ikev2_payload_add_ts (chain, sa->childs[0].tsr, IKEV2_PAYLOAD_TSR);
1763         }
1764       else if (sa->state == IKEV2_STATE_AUTH_FAILED)
1765         {
1766           ikev2_payload_add_notify (chain,
1767                                     IKEV2_NOTIFY_MSG_AUTHENTICATION_FAILED,
1768                                     0);
1769           ikev2_set_state (sa, IKEV2_STATE_NOTIFY_AND_DELETE);
1770         }
1771       else if (sa->state == IKEV2_STATE_TS_UNACCEPTABLE)
1772         {
1773           ikev2_payload_add_notify (chain, IKEV2_NOTIFY_MSG_TS_UNACCEPTABLE,
1774                                     0);
1775           ikev2_payload_add_id (chain, &sa->r_id, IKEV2_PAYLOAD_IDR);
1776           ikev2_payload_add_auth (chain, &sa->r_auth);
1777         }
1778       else if (sa->state == IKEV2_STATE_NO_PROPOSAL_CHOSEN)
1779         {
1780           ikev2_payload_add_notify (chain,
1781                                     IKEV2_NOTIFY_MSG_NO_PROPOSAL_CHOSEN, 0);
1782           ikev2_payload_add_id (chain, &sa->r_id, IKEV2_PAYLOAD_IDR);
1783           ikev2_payload_add_auth (chain, &sa->r_auth);
1784           ikev2_payload_add_ts (chain, sa->childs[0].tsi, IKEV2_PAYLOAD_TSI);
1785           ikev2_payload_add_ts (chain, sa->childs[0].tsr, IKEV2_PAYLOAD_TSR);
1786         }
1787       else if (sa->state == IKEV2_STATE_NOTIFY_AND_DELETE)
1788         {
1789           u8 *data = vec_new (u8, 1);
1790
1791           data[0] = sa->unsupported_cp;
1792           ikev2_payload_add_notify (chain,
1793                                     IKEV2_NOTIFY_MSG_UNSUPPORTED_CRITICAL_PAYLOAD,
1794                                     data);
1795           vec_free (data);
1796         }
1797       else if (sa->state == IKEV2_STATE_SA_INIT)
1798         {
1799           ikev2_payload_add_id (chain, &sa->i_id, IKEV2_PAYLOAD_IDI);
1800           ikev2_payload_add_auth (chain, &sa->i_auth);
1801           ikev2_payload_add_sa (chain, sa->childs[0].i_proposals);
1802           ikev2_payload_add_ts (chain, sa->childs[0].tsi, IKEV2_PAYLOAD_TSI);
1803           ikev2_payload_add_ts (chain, sa->childs[0].tsr, IKEV2_PAYLOAD_TSR);
1804         }
1805       else
1806         {
1807           ikev2_set_state (sa, IKEV2_STATE_DELETED);
1808           goto done;
1809         }
1810     }
1811   else if (ike->exchange == IKEV2_EXCHANGE_INFORMATIONAL)
1812     {
1813       /* if pending delete */
1814       if (sa->del)
1815         {
1816           if (sa->del[0].protocol_id == IKEV2_PROTOCOL_IKE)
1817             {
1818               if (sa->is_initiator)
1819                 ikev2_payload_add_delete (chain, sa->del);
1820
1821               /* The response to a request that deletes the IKE SA is an empty
1822                  INFORMATIONAL response. */
1823               ikev2_set_state (sa, IKEV2_STATE_NOTIFY_AND_DELETE);
1824             }
1825           /* The response to a request that deletes ESP or AH SAs will contain
1826              delete payloads for the paired SAs going in the other direction. */
1827           else
1828             {
1829               ikev2_payload_add_delete (chain, sa->del);
1830             }
1831           vec_free (sa->del);
1832           sa->del = 0;
1833         }
1834       /* received N(AUTHENTICATION_FAILED) */
1835       else if (sa->state == IKEV2_STATE_AUTH_FAILED)
1836         {
1837           ikev2_set_state (sa, IKEV2_STATE_DELETED);
1838           goto done;
1839         }
1840       /* received unsupported critical payload */
1841       else if (sa->unsupported_cp)
1842         {
1843           u8 *data = vec_new (u8, 1);
1844
1845           data[0] = sa->unsupported_cp;
1846           ikev2_payload_add_notify (chain,
1847                                     IKEV2_NOTIFY_MSG_UNSUPPORTED_CRITICAL_PAYLOAD,
1848                                     data);
1849           vec_free (data);
1850           sa->unsupported_cp = 0;
1851         }
1852       /* else send empty response */
1853     }
1854   else if (ike->exchange == IKEV2_EXCHANGE_CREATE_CHILD_SA)
1855     {
1856       if (sa->is_initiator)
1857         {
1858
1859           ikev2_sa_proposal_t *proposals = (ikev2_sa_proposal_t *) user;
1860           ikev2_notify_t notify;
1861           u8 *data = vec_new (u8, 4);
1862           clib_memset (&notify, 0, sizeof (notify));
1863           notify.protocol_id = IKEV2_PROTOCOL_ESP;
1864           notify.spi = sa->childs[0].i_proposals->spi;
1865           *(u32 *) data = clib_host_to_net_u32 (notify.spi);
1866
1867           ikev2_payload_add_sa (chain, proposals);
1868           ikev2_payload_add_nonce (chain, sa->i_nonce);
1869           ikev2_payload_add_ts (chain, sa->childs[0].tsi, IKEV2_PAYLOAD_TSI);
1870           ikev2_payload_add_ts (chain, sa->childs[0].tsr, IKEV2_PAYLOAD_TSR);
1871           ikev2_payload_add_notify_2 (chain, IKEV2_NOTIFY_MSG_REKEY_SA, data,
1872                                       &notify);
1873
1874           vec_free (data);
1875         }
1876       else
1877         {
1878           if (sa->rekey)
1879             {
1880               ikev2_payload_add_sa (chain, sa->rekey[0].r_proposal);
1881               ikev2_payload_add_nonce (chain, sa->r_nonce);
1882               ikev2_payload_add_ts (chain, sa->rekey[0].tsi,
1883                                     IKEV2_PAYLOAD_TSI);
1884               ikev2_payload_add_ts (chain, sa->rekey[0].tsr,
1885                                     IKEV2_PAYLOAD_TSR);
1886               vec_del1 (sa->rekey, 0);
1887             }
1888           else if (sa->unsupported_cp)
1889             {
1890               u8 *data = vec_new (u8, 1);
1891
1892               data[0] = sa->unsupported_cp;
1893               ikev2_payload_add_notify (chain,
1894                                         IKEV2_NOTIFY_MSG_UNSUPPORTED_CRITICAL_PAYLOAD,
1895                                         data);
1896               vec_free (data);
1897               sa->unsupported_cp = 0;
1898             }
1899           else
1900             {
1901               ikev2_payload_add_notify (chain,
1902                                         IKEV2_NOTIFY_MSG_NO_ADDITIONAL_SAS,
1903                                         0);
1904             }
1905         }
1906     }
1907
1908   /* IKEv2 header */
1909   ike->version = IKE_VERSION_2;
1910   ike->nextpayload = IKEV2_PAYLOAD_SK;
1911   tlen = sizeof (*ike);
1912   if (sa->is_initiator)
1913     {
1914       ike->flags = IKEV2_HDR_FLAG_INITIATOR;
1915       sa->last_init_msg_id = clib_net_to_host_u32 (ike->msgid);
1916     }
1917   else
1918     {
1919       ike->flags = IKEV2_HDR_FLAG_RESPONSE;
1920     }
1921
1922
1923   if (ike->exchange == IKEV2_EXCHANGE_SA_INIT)
1924     {
1925       tlen += vec_len (chain->data);
1926       ike->nextpayload = chain->first_payload_type;
1927       ike->length = clib_host_to_net_u32 (tlen);
1928       clib_memcpy_fast (ike->payload, chain->data, vec_len (chain->data));
1929
1930       /* store whole IKE payload - needed for PSK auth */
1931       vec_free (sa->last_sa_init_res_packet_data);
1932       vec_add (sa->last_sa_init_res_packet_data, ike, tlen);
1933     }
1934   else
1935     {
1936
1937       ikev2_payload_chain_add_padding (chain, tr_encr->block_size);
1938
1939       /* SK payload */
1940       plen = sizeof (*ph);
1941       ph = (ike_payload_header_t *) & ike->payload[0];
1942       ph->nextpayload = chain->first_payload_type;
1943       ph->flags = 0;
1944       int enc_len = ikev2_encrypt_data (sa, chain->data, ph->payload);
1945       plen += enc_len;
1946
1947       /* add space for hmac */
1948       plen += tr_integ->key_trunc;
1949       tlen += plen;
1950
1951       /* payload and total length */
1952       ph->length = clib_host_to_net_u16 (plen);
1953       ike->length = clib_host_to_net_u32 (tlen);
1954
1955       /* calc integrity data for whole packet except hash itself */
1956       integ =
1957         ikev2_calc_integr (tr_integ, sa->is_initiator ? sa->sk_ai : sa->sk_ar,
1958                            (u8 *) ike, tlen - tr_integ->key_trunc);
1959
1960       clib_memcpy_fast (ike->payload + tlen - tr_integ->key_trunc -
1961                         sizeof (*ike), integ, tr_integ->key_trunc);
1962
1963       /* store whole IKE payload - needed for retransmit */
1964       vec_free (sa->last_res_packet_data);
1965       vec_add (sa->last_res_packet_data, ike, tlen);
1966     }
1967
1968 done:
1969   ikev2_payload_destroy_chain (chain);
1970   vec_free (integ);
1971   return tlen;
1972 }
1973
1974 static int
1975 ikev2_retransmit_sa_init (ike_header_t * ike,
1976                           ip4_address_t iaddr, ip4_address_t raddr)
1977 {
1978   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
1979   ikev2_sa_t *sa;
1980   u32 thread_index = vlib_get_thread_index ();
1981
1982   /* *INDENT-OFF* */
1983   pool_foreach (sa, km->per_thread_data[thread_index].sas, ({
1984     if (sa->ispi == clib_net_to_host_u64(ike->ispi) &&
1985         sa->iaddr.as_u32 == iaddr.as_u32 &&
1986         sa->raddr.as_u32 == raddr.as_u32)
1987       {
1988         int p = 0;
1989         u32 len = clib_net_to_host_u32(ike->length);
1990         u8 payload = ike->nextpayload;
1991
1992         while (p < len && payload!= IKEV2_PAYLOAD_NONE) {
1993           ike_payload_header_t * ikep = (ike_payload_header_t *) &ike->payload[p];
1994           u32 plen = clib_net_to_host_u16(ikep->length);
1995
1996           if (plen < sizeof(ike_payload_header_t))
1997             return -1;
1998
1999           if (payload == IKEV2_PAYLOAD_NONCE)
2000             {
2001               if (!memcmp(sa->i_nonce, ikep->payload, plen - sizeof(*ikep)))
2002                 {
2003                   /* req is retransmit */
2004                   if (sa->state == IKEV2_STATE_SA_INIT)
2005                     {
2006                       ike_header_t * tmp;
2007                       tmp = (ike_header_t*)sa->last_sa_init_res_packet_data;
2008                       ike->ispi = tmp->ispi;
2009                       ike->rspi = tmp->rspi;
2010                       ike->nextpayload = tmp->nextpayload;
2011                       ike->version = tmp->version;
2012                       ike->exchange = tmp->exchange;
2013                       ike->flags = tmp->flags;
2014                       ike->msgid = tmp->msgid;
2015                       ike->length = tmp->length;
2016                       clib_memcpy_fast(ike->payload, tmp->payload,
2017                              clib_net_to_host_u32(tmp->length) - sizeof(*ike));
2018                       clib_warning("IKE_SA_INIT retransmit from %U to %U",
2019                                    format_ip4_address, &raddr,
2020                                    format_ip4_address, &iaddr);
2021                       return 1;
2022                     }
2023                   /* else ignore req */
2024                   else
2025                     {
2026                       clib_warning("IKE_SA_INIT ignore from %U to %U",
2027                                    format_ip4_address, &raddr,
2028                                    format_ip4_address, &iaddr);
2029                       return -1;
2030                     }
2031                 }
2032             }
2033           payload = ikep->nextpayload;
2034           p+=plen;
2035         }
2036       }
2037   }));
2038   /* *INDENT-ON* */
2039
2040   /* req is not retransmit */
2041   return 0;
2042 }
2043
2044 static int
2045 ikev2_retransmit_resp (ikev2_sa_t * sa, ike_header_t * ike)
2046 {
2047   u32 msg_id = clib_net_to_host_u32 (ike->msgid);
2048
2049   /* new req */
2050   if (msg_id > sa->last_msg_id)
2051     {
2052       sa->last_msg_id = msg_id;
2053       return 0;
2054     }
2055   /* retransmitted req */
2056   else if (msg_id == sa->last_msg_id)
2057     {
2058       ike_header_t *tmp;
2059       tmp = (ike_header_t *) sa->last_res_packet_data;
2060       ike->ispi = tmp->ispi;
2061       ike->rspi = tmp->rspi;
2062       ike->nextpayload = tmp->nextpayload;
2063       ike->version = tmp->version;
2064       ike->exchange = tmp->exchange;
2065       ike->flags = tmp->flags;
2066       ike->msgid = tmp->msgid;
2067       ike->length = tmp->length;
2068       clib_memcpy_fast (ike->payload, tmp->payload,
2069                         clib_net_to_host_u32 (tmp->length) - sizeof (*ike));
2070       clib_warning ("IKE msgid %u retransmit from %U to %U",
2071                     msg_id,
2072                     format_ip4_address, &sa->raddr,
2073                     format_ip4_address, &sa->iaddr);
2074       return 1;
2075     }
2076   /* old req ignore */
2077   else
2078     {
2079       clib_warning ("IKE msgid %u req ignore from %U to %U",
2080                     msg_id,
2081                     format_ip4_address, &sa->raddr,
2082                     format_ip4_address, &sa->iaddr);
2083       return -1;
2084     }
2085 }
2086
2087
2088 static uword
2089 ikev2_node_fn (vlib_main_t * vm,
2090                vlib_node_runtime_t * node, vlib_frame_t * frame)
2091 {
2092   u32 n_left_from, *from, *to_next;
2093   ikev2_next_t next_index;
2094   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
2095   u32 thread_index = vlib_get_thread_index ();
2096
2097   from = vlib_frame_vector_args (frame);
2098   n_left_from = frame->n_vectors;
2099   next_index = node->cached_next_index;
2100
2101   while (n_left_from > 0)
2102     {
2103       u32 n_left_to_next;
2104
2105       vlib_get_next_frame (vm, node, next_index, to_next, n_left_to_next);
2106
2107       while (n_left_from > 0 && n_left_to_next > 0)
2108         {
2109           u32 bi0;
2110           vlib_buffer_t *b0;
2111           u32 next0 = IKEV2_NEXT_ERROR_DROP;
2112           u32 sw_if_index0;
2113           ip4_header_t *ip40;
2114           udp_header_t *udp0;
2115           ike_header_t *ike0;
2116           ikev2_sa_t *sa0 = 0;
2117           ikev2_sa_t sa;        /* temporary store for SA */
2118           int len = 0;
2119           int r;
2120
2121           /* speculatively enqueue b0 to the current next frame */
2122           bi0 = from[0];
2123           to_next[0] = bi0;
2124           from += 1;
2125           to_next += 1;
2126           n_left_from -= 1;
2127           n_left_to_next -= 1;
2128
2129           b0 = vlib_get_buffer (vm, bi0);
2130           ike0 = vlib_buffer_get_current (b0);
2131           vlib_buffer_advance (b0, -sizeof (*udp0));
2132           udp0 = vlib_buffer_get_current (b0);
2133           vlib_buffer_advance (b0, -sizeof (*ip40));
2134           ip40 = vlib_buffer_get_current (b0);
2135
2136           if (ike0->version != IKE_VERSION_2)
2137             {
2138               vlib_node_increment_counter (vm, ikev2_node.index,
2139                                            IKEV2_ERROR_NOT_IKEV2, 1);
2140               goto dispatch0;
2141             }
2142
2143           if (ike0->exchange == IKEV2_EXCHANGE_SA_INIT)
2144             {
2145               sa0 = &sa;
2146               clib_memset (sa0, 0, sizeof (*sa0));
2147
2148               if (ike0->flags & IKEV2_HDR_FLAG_INITIATOR)
2149                 {
2150                   if (ike0->rspi == 0)
2151                     {
2152                       sa0->raddr.as_u32 = ip40->dst_address.as_u32;
2153                       sa0->iaddr.as_u32 = ip40->src_address.as_u32;
2154
2155                       r = ikev2_retransmit_sa_init (ike0, sa0->iaddr,
2156                                                     sa0->raddr);
2157                       if (r == 1)
2158                         {
2159                           vlib_node_increment_counter (vm, ikev2_node.index,
2160                                                        IKEV2_ERROR_IKE_SA_INIT_RETRANSMIT,
2161                                                        1);
2162                           len = clib_net_to_host_u32 (ike0->length);
2163                           goto dispatch0;
2164                         }
2165                       else if (r == -1)
2166                         {
2167                           vlib_node_increment_counter (vm, ikev2_node.index,
2168                                                        IKEV2_ERROR_IKE_SA_INIT_IGNORE,
2169                                                        1);
2170                           goto dispatch0;
2171                         }
2172
2173                       ikev2_process_sa_init_req (vm, sa0, ike0);
2174
2175                       if (sa0->state == IKEV2_STATE_SA_INIT)
2176                         {
2177                           ikev2_sa_free_proposal_vector (&sa0->r_proposals);
2178                           sa0->r_proposals =
2179                             ikev2_select_proposal (sa0->i_proposals,
2180                                                    IKEV2_PROTOCOL_IKE);
2181                           ikev2_generate_sa_init_data (sa0);
2182                         }
2183
2184                       if (sa0->state == IKEV2_STATE_SA_INIT
2185                           || sa0->state == IKEV2_STATE_NOTIFY_AND_DELETE)
2186                         {
2187                           len = ikev2_generate_message (sa0, ike0, 0);
2188                         }
2189
2190                       if (sa0->state == IKEV2_STATE_SA_INIT)
2191                         {
2192                           /* add SA to the pool */
2193                           pool_get (km->per_thread_data[thread_index].sas,
2194                                     sa0);
2195                           clib_memcpy_fast (sa0, &sa, sizeof (*sa0));
2196                           hash_set (km->
2197                                     per_thread_data[thread_index].sa_by_rspi,
2198                                     sa0->rspi,
2199                                     sa0 -
2200                                     km->per_thread_data[thread_index].sas);
2201                         }
2202                       else
2203                         {
2204                           ikev2_sa_free_all_vec (sa0);
2205                         }
2206                     }
2207                 }
2208               else              //received sa_init without initiator flag
2209                 {
2210                   ikev2_process_sa_init_resp (vm, sa0, ike0);
2211
2212                   if (sa0->state == IKEV2_STATE_SA_INIT)
2213                     {
2214                       ike0->exchange = IKEV2_EXCHANGE_IKE_AUTH;
2215                       uword *p = hash_get (km->sa_by_ispi, ike0->ispi);
2216                       if (p)
2217                         {
2218                           ikev2_sa_t *sai =
2219                             pool_elt_at_index (km->sais, p[0]);
2220
2221                           ikev2_complete_sa_data (sa0, sai);
2222                           ikev2_calc_keys (sa0);
2223                           ikev2_sa_auth_init (sa0);
2224                           len = ikev2_generate_message (sa0, ike0, 0);
2225                         }
2226                     }
2227
2228                   if (sa0->state == IKEV2_STATE_SA_INIT)
2229                     {
2230                       /* add SA to the pool */
2231                       pool_get (km->per_thread_data[thread_index].sas, sa0);
2232                       clib_memcpy_fast (sa0, &sa, sizeof (*sa0));
2233                       hash_set (km->per_thread_data[thread_index].sa_by_rspi,
2234                                 sa0->rspi,
2235                                 sa0 - km->per_thread_data[thread_index].sas);
2236                     }
2237                   else
2238                     {
2239                       ikev2_sa_free_all_vec (sa0);
2240                     }
2241                 }
2242             }
2243           else if (ike0->exchange == IKEV2_EXCHANGE_IKE_AUTH)
2244             {
2245               uword *p;
2246               p = hash_get (km->per_thread_data[thread_index].sa_by_rspi,
2247                             clib_net_to_host_u64 (ike0->rspi));
2248               if (p)
2249                 {
2250                   sa0 =
2251                     pool_elt_at_index (km->per_thread_data[thread_index].sas,
2252                                        p[0]);
2253
2254                   r = ikev2_retransmit_resp (sa0, ike0);
2255                   if (r == 1)
2256                     {
2257                       vlib_node_increment_counter (vm, ikev2_node.index,
2258                                                    IKEV2_ERROR_IKE_REQ_RETRANSMIT,
2259                                                    1);
2260                       len = clib_net_to_host_u32 (ike0->length);
2261                       goto dispatch0;
2262                     }
2263                   else if (r == -1)
2264                     {
2265                       vlib_node_increment_counter (vm, ikev2_node.index,
2266                                                    IKEV2_ERROR_IKE_REQ_IGNORE,
2267                                                    1);
2268                       goto dispatch0;
2269                     }
2270
2271                   ikev2_process_auth_req (vm, sa0, ike0);
2272                   ikev2_sa_auth (sa0);
2273                   if (sa0->state == IKEV2_STATE_AUTHENTICATED)
2274                     {
2275                       ikev2_initial_contact_cleanup (sa0);
2276                       ikev2_sa_match_ts (sa0);
2277                       if (sa0->state != IKEV2_STATE_TS_UNACCEPTABLE)
2278                         ikev2_create_tunnel_interface (km->vnet_main, sa0,
2279                                                        &sa0->childs[0]);
2280                     }
2281
2282                   if (sa0->is_initiator)
2283                     {
2284                       uword *p = hash_get (km->sa_by_ispi, ike0->ispi);
2285                       if (p)
2286                         {
2287                           ikev2_sa_t *sai =
2288                             pool_elt_at_index (km->sais, p[0]);
2289                           hash_unset (km->sa_by_ispi, sai->ispi);
2290                           ikev2_sa_free_all_vec (sai);
2291                           pool_put (km->sais, sai);
2292                         }
2293                     }
2294                   else
2295                     {
2296                       len = ikev2_generate_message (sa0, ike0, 0);
2297                     }
2298                 }
2299             }
2300           else if (ike0->exchange == IKEV2_EXCHANGE_INFORMATIONAL)
2301             {
2302               uword *p;
2303               p = hash_get (km->per_thread_data[thread_index].sa_by_rspi,
2304                             clib_net_to_host_u64 (ike0->rspi));
2305               if (p)
2306                 {
2307                   sa0 =
2308                     pool_elt_at_index (km->per_thread_data[thread_index].sas,
2309                                        p[0]);
2310
2311                   r = ikev2_retransmit_resp (sa0, ike0);
2312                   if (r == 1)
2313                     {
2314                       vlib_node_increment_counter (vm, ikev2_node.index,
2315                                                    IKEV2_ERROR_IKE_REQ_RETRANSMIT,
2316                                                    1);
2317                       len = clib_net_to_host_u32 (ike0->length);
2318                       goto dispatch0;
2319                     }
2320                   else if (r == -1)
2321                     {
2322                       vlib_node_increment_counter (vm, ikev2_node.index,
2323                                                    IKEV2_ERROR_IKE_REQ_IGNORE,
2324                                                    1);
2325                       goto dispatch0;
2326                     }
2327
2328                   ikev2_process_informational_req (vm, sa0, ike0);
2329                   if (sa0->del)
2330                     {
2331                       if (sa0->del[0].protocol_id != IKEV2_PROTOCOL_IKE)
2332                         {
2333                           ikev2_delete_t *d, *tmp, *resp = 0;
2334                           vec_foreach (d, sa0->del)
2335                           {
2336                             ikev2_child_sa_t *ch_sa;
2337                             ch_sa = ikev2_sa_get_child (sa0, d->spi,
2338                                                         d->protocol_id,
2339                                                         !sa0->is_initiator);
2340                             if (ch_sa)
2341                               {
2342                                 ikev2_delete_tunnel_interface (km->vnet_main,
2343                                                                sa0, ch_sa);
2344                                 if (!sa0->is_initiator)
2345                                   {
2346                                     vec_add2 (resp, tmp, 1);
2347                                     tmp->protocol_id = d->protocol_id;
2348                                     tmp->spi = ch_sa->r_proposals[0].spi;
2349                                   }
2350                                 ikev2_sa_del_child_sa (sa0, ch_sa);
2351                               }
2352                           }
2353                           if (!sa0->is_initiator)
2354                             {
2355                               vec_free (sa0->del);
2356                               sa0->del = resp;
2357                             }
2358                         }
2359                     }
2360                   if (!sa0->is_initiator)
2361                     {
2362                       len = ikev2_generate_message (sa0, ike0, 0);
2363                     }
2364                 }
2365             }
2366           else if (ike0->exchange == IKEV2_EXCHANGE_CREATE_CHILD_SA)
2367             {
2368               uword *p;
2369               p = hash_get (km->per_thread_data[thread_index].sa_by_rspi,
2370                             clib_net_to_host_u64 (ike0->rspi));
2371               if (p)
2372                 {
2373                   sa0 =
2374                     pool_elt_at_index (km->per_thread_data[thread_index].sas,
2375                                        p[0]);
2376
2377                   r = ikev2_retransmit_resp (sa0, ike0);
2378                   if (r == 1)
2379                     {
2380                       vlib_node_increment_counter (vm, ikev2_node.index,
2381                                                    IKEV2_ERROR_IKE_REQ_RETRANSMIT,
2382                                                    1);
2383                       len = clib_net_to_host_u32 (ike0->length);
2384                       goto dispatch0;
2385                     }
2386                   else if (r == -1)
2387                     {
2388                       vlib_node_increment_counter (vm, ikev2_node.index,
2389                                                    IKEV2_ERROR_IKE_REQ_IGNORE,
2390                                                    1);
2391                       goto dispatch0;
2392                     }
2393
2394                   ikev2_process_create_child_sa_req (vm, sa0, ike0);
2395                   if (sa0->rekey)
2396                     {
2397                       if (sa0->rekey[0].protocol_id != IKEV2_PROTOCOL_IKE)
2398                         {
2399                           ikev2_child_sa_t *child;
2400                           vec_add2 (sa0->childs, child, 1);
2401                           child->r_proposals = sa0->rekey[0].r_proposal;
2402                           child->i_proposals = sa0->rekey[0].i_proposal;
2403                           child->tsi = sa0->rekey[0].tsi;
2404                           child->tsr = sa0->rekey[0].tsr;
2405                           ikev2_create_tunnel_interface (km->vnet_main, sa0,
2406                                                          child);
2407                         }
2408                       if (sa0->is_initiator)
2409                         {
2410                           vec_del1 (sa0->rekey, 0);
2411                         }
2412                       else
2413                         {
2414                           len = ikev2_generate_message (sa0, ike0, 0);
2415                         }
2416                     }
2417                 }
2418             }
2419           else
2420             {
2421               clib_warning ("IKEv2 exchange %u packet received from %U to %U",
2422                             ike0->exchange,
2423                             format_ip4_address, ip40->src_address.as_u8,
2424                             format_ip4_address, ip40->dst_address.as_u8);
2425             }
2426
2427         dispatch0:
2428           /* if we are sending packet back, rewrite headers */
2429           if (len)
2430             {
2431               next0 = IKEV2_NEXT_IP4_LOOKUP;
2432               if (sa0->is_initiator)
2433                 {
2434                   ip40->dst_address.as_u32 = sa0->raddr.as_u32;
2435                   ip40->src_address.as_u32 = sa0->iaddr.as_u32;
2436                 }
2437               else
2438                 {
2439                   ip40->dst_address.as_u32 = sa0->iaddr.as_u32;
2440                   ip40->src_address.as_u32 = sa0->raddr.as_u32;
2441                 }
2442               udp0->length =
2443                 clib_host_to_net_u16 (len + sizeof (udp_header_t));
2444               udp0->checksum = 0;
2445               b0->current_length =
2446                 len + sizeof (ip4_header_t) + sizeof (udp_header_t);
2447               ip40->length = clib_host_to_net_u16 (b0->current_length);
2448               ip40->checksum = ip4_header_checksum (ip40);
2449             }
2450           /* delete sa */
2451           if (sa0 && (sa0->state == IKEV2_STATE_DELETED ||
2452                       sa0->state == IKEV2_STATE_NOTIFY_AND_DELETE))
2453             {
2454               ikev2_child_sa_t *c;
2455
2456               vec_foreach (c, sa0->childs)
2457                 ikev2_delete_tunnel_interface (km->vnet_main, sa0, c);
2458
2459               ikev2_delete_sa (sa0);
2460             }
2461           sw_if_index0 = vnet_buffer (b0)->sw_if_index[VLIB_RX];
2462
2463           if (PREDICT_FALSE ((node->flags & VLIB_NODE_FLAG_TRACE)
2464                              && (b0->flags & VLIB_BUFFER_IS_TRACED)))
2465             {
2466               ikev2_trace_t *t = vlib_add_trace (vm, node, b0, sizeof (*t));
2467               t->sw_if_index = sw_if_index0;
2468               t->next_index = next0;
2469             }
2470
2471           vlib_validate_buffer_enqueue_x1 (vm, node, next_index, to_next,
2472                                            n_left_to_next, bi0, next0);
2473         }
2474
2475       vlib_put_next_frame (vm, node, next_index, n_left_to_next);
2476     }
2477
2478   vlib_node_increment_counter (vm, ikev2_node.index,
2479                                IKEV2_ERROR_PROCESSED, frame->n_vectors);
2480   return frame->n_vectors;
2481 }
2482
2483 /* *INDENT-OFF* */
2484 VLIB_REGISTER_NODE (ikev2_node,static) = {
2485   .function = ikev2_node_fn,
2486   .name = "ikev2",
2487   .vector_size = sizeof (u32),
2488   .format_trace = format_ikev2_trace,
2489   .type = VLIB_NODE_TYPE_INTERNAL,
2490
2491   .n_errors = ARRAY_LEN(ikev2_error_strings),
2492   .error_strings = ikev2_error_strings,
2493
2494   .n_next_nodes = IKEV2_N_NEXT,
2495
2496   .next_nodes = {
2497     [IKEV2_NEXT_IP4_LOOKUP] = "ip4-lookup",
2498         [IKEV2_NEXT_ERROR_DROP] = "error-drop",
2499   },
2500 };
2501 /* *INDENT-ON* */
2502
2503 // set ikev2 proposals when vpp is used as initiator
2504 static clib_error_t *
2505 ikev2_set_initiator_proposals (vlib_main_t * vm, ikev2_sa_t * sa,
2506                                ikev2_transforms_set * ts,
2507                                ikev2_sa_proposal_t ** proposals, int is_ike)
2508 {
2509   clib_error_t *r;
2510   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
2511   ikev2_sa_proposal_t *proposal;
2512   vec_add2 (*proposals, proposal, 1);
2513   ikev2_sa_transform_t *td;
2514   int error;
2515
2516   /* Encryption */
2517   error = 1;
2518   vec_foreach (td, km->supported_transforms)
2519   {
2520     if (td->type == IKEV2_TRANSFORM_TYPE_ENCR
2521         && td->encr_type == ts->crypto_alg
2522         && td->key_len == ts->crypto_key_size / 8)
2523       {
2524         u16 attr[2];
2525         attr[0] = clib_host_to_net_u16 (14 | (1 << 15));
2526         attr[1] = clib_host_to_net_u16 (td->key_len << 3);
2527         vec_add (td->attrs, (u8 *) attr, 4);
2528         vec_add1 (proposal->transforms, *td);
2529         td->attrs = 0;
2530
2531         error = 0;
2532         break;
2533       }
2534   }
2535   if (error)
2536     {
2537       r = clib_error_return (0, "Unsupported algorithm");
2538       return r;
2539     }
2540
2541   /* Integrity */
2542   error = 1;
2543   vec_foreach (td, km->supported_transforms)
2544   {
2545     if (td->type == IKEV2_TRANSFORM_TYPE_INTEG
2546         && td->integ_type == ts->integ_alg)
2547       {
2548         vec_add1 (proposal->transforms, *td);
2549         error = 0;
2550         break;
2551       }
2552   }
2553   if (error)
2554     {
2555       clib_warning
2556         ("Didn't find any supported algorithm for IKEV2_TRANSFORM_TYPE_INTEG");
2557       r = clib_error_return (0, "Unsupported algorithm");
2558       return r;
2559     }
2560
2561   /* PRF */
2562   if (is_ike)
2563     {
2564       error = 1;
2565       vec_foreach (td, km->supported_transforms)
2566       {
2567         if (td->type == IKEV2_TRANSFORM_TYPE_PRF
2568             && td->prf_type == IKEV2_TRANSFORM_PRF_TYPE_PRF_HMAC_SHA2_256)
2569           {
2570             vec_add1 (proposal->transforms, *td);
2571             error = 0;
2572             break;
2573           }
2574       }
2575       if (error)
2576         {
2577           r = clib_error_return (0, "Unsupported algorithm");
2578           return r;
2579         }
2580     }
2581
2582   /* DH */
2583   if (is_ike || ts->dh_type != IKEV2_TRANSFORM_DH_TYPE_NONE)
2584     {
2585       error = 1;
2586       vec_foreach (td, km->supported_transforms)
2587       {
2588         if (td->type == IKEV2_TRANSFORM_TYPE_DH && td->dh_type == ts->dh_type)
2589           {
2590             vec_add1 (proposal->transforms, *td);
2591             if (is_ike)
2592               {
2593                 sa->dh_group = td->dh_type;
2594               }
2595             error = 0;
2596             break;
2597           }
2598       }
2599       if (error)
2600         {
2601           r = clib_error_return (0, "Unsupported algorithm");
2602           return r;
2603         }
2604     }
2605
2606   if (!is_ike)
2607     {
2608       error = 1;
2609       vec_foreach (td, km->supported_transforms)
2610       {
2611         if (td->type == IKEV2_TRANSFORM_TYPE_ESN)
2612           {
2613             vec_add1 (proposal->transforms, *td);
2614             error = 0;
2615             break;
2616           }
2617       }
2618       if (error)
2619         {
2620           r = clib_error_return (0, "Unsupported algorithm");
2621           return r;
2622         }
2623     }
2624
2625
2626   return 0;
2627 }
2628
2629 static ikev2_profile_t *
2630 ikev2_profile_index_by_name (u8 * name)
2631 {
2632   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
2633   uword *p;
2634
2635   p = mhash_get (&km->profile_index_by_name, name);
2636   if (!p)
2637     return 0;
2638
2639   return pool_elt_at_index (km->profiles, p[0]);
2640 }
2641
2642
2643 static void
2644 ikev2_send_ike (vlib_main_t * vm, ip4_address_t * src, ip4_address_t * dst,
2645                 u32 bi0, u32 len)
2646 {
2647   ip4_header_t *ip40;
2648   udp_header_t *udp0;
2649   vlib_buffer_t *b0;
2650   vlib_frame_t *f;
2651   u32 *to_next;
2652
2653   b0 = vlib_get_buffer (vm, bi0);
2654   vlib_buffer_advance (b0, -sizeof (udp_header_t));
2655   udp0 = vlib_buffer_get_current (b0);
2656   vlib_buffer_advance (b0, -sizeof (ip4_header_t));
2657   ip40 = vlib_buffer_get_current (b0);
2658
2659
2660   ip40->ip_version_and_header_length = 0x45;
2661   ip40->tos = 0;
2662   ip40->fragment_id = 0;
2663   ip40->flags_and_fragment_offset = 0;
2664   ip40->ttl = 0xff;
2665   ip40->protocol = IP_PROTOCOL_UDP;
2666   ip40->dst_address.as_u32 = dst->as_u32;
2667   ip40->src_address.as_u32 = src->as_u32;
2668   udp0->dst_port = clib_host_to_net_u16 (500);
2669   udp0->src_port = clib_host_to_net_u16 (500);
2670   udp0->length = clib_host_to_net_u16 (len + sizeof (udp_header_t));
2671   udp0->checksum = 0;
2672   b0->current_length = len + sizeof (ip4_header_t) + sizeof (udp_header_t);
2673   ip40->length = clib_host_to_net_u16 (b0->current_length);
2674   ip40->checksum = ip4_header_checksum (ip40);
2675
2676
2677   /* send the request */
2678   f = vlib_get_frame_to_node (vm, ip4_lookup_node.index);
2679   to_next = vlib_frame_vector_args (f);
2680   to_next[0] = bi0;
2681   f->n_vectors = 1;
2682   vlib_put_frame_to_node (vm, ip4_lookup_node.index, f);
2683
2684 }
2685
2686 static u32
2687 ikev2_get_new_ike_header_buff (vlib_main_t * vm, ike_header_t ** ike)
2688 {
2689   u32 bi0;
2690   if (vlib_buffer_alloc (vm, &bi0, 1) != 1)
2691     {
2692       *ike = 0;
2693       return 0;
2694     }
2695   vlib_buffer_t *b0 = vlib_get_buffer (vm, bi0);
2696   *ike = vlib_buffer_get_current (b0);
2697   return bi0;
2698 }
2699
2700 clib_error_t *
2701 ikev2_set_local_key (vlib_main_t * vm, u8 * file)
2702 {
2703   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
2704
2705   km->pkey = ikev2_load_key_file (file);
2706   if (km->pkey == NULL)
2707     return clib_error_return (0, "load key '%s' failed", file);
2708
2709   return 0;
2710 }
2711
2712 clib_error_t *
2713 ikev2_add_del_profile (vlib_main_t * vm, u8 * name, int is_add)
2714 {
2715   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
2716   ikev2_profile_t *p;
2717
2718   if (is_add)
2719     {
2720       if (ikev2_profile_index_by_name (name))
2721         return clib_error_return (0, "policy %v already exists", name);
2722
2723       pool_get (km->profiles, p);
2724       clib_memset (p, 0, sizeof (*p));
2725       p->name = vec_dup (name);
2726       p->responder.sw_if_index = ~0;
2727       uword index = p - km->profiles;
2728       mhash_set_mem (&km->profile_index_by_name, name, &index, 0);
2729     }
2730   else
2731     {
2732       p = ikev2_profile_index_by_name (name);
2733       if (!p)
2734         return clib_error_return (0, "policy %v does not exists", name);
2735
2736       vec_free (p->name);
2737       pool_put (km->profiles, p);
2738       mhash_unset (&km->profile_index_by_name, name, 0);
2739     }
2740   return 0;
2741 }
2742
2743 clib_error_t *
2744 ikev2_set_profile_auth (vlib_main_t * vm, u8 * name, u8 auth_method,
2745                         u8 * auth_data, u8 data_hex_format)
2746 {
2747   ikev2_profile_t *p;
2748   clib_error_t *r;
2749
2750   p = ikev2_profile_index_by_name (name);
2751
2752   if (!p)
2753     {
2754       r = clib_error_return (0, "unknown profile %v", name);
2755       return r;
2756     }
2757   vec_free (p->auth.data);
2758   p->auth.method = auth_method;
2759   p->auth.data = vec_dup (auth_data);
2760   p->auth.hex = data_hex_format;
2761
2762   if (auth_method == IKEV2_AUTH_METHOD_RSA_SIG)
2763     {
2764       vec_add1 (p->auth.data, 0);
2765       if (p->auth.key)
2766         EVP_PKEY_free (p->auth.key);
2767       p->auth.key = ikev2_load_cert_file (auth_data);
2768       if (p->auth.key == NULL)
2769         return clib_error_return (0, "load cert '%s' failed", auth_data);
2770     }
2771
2772   return 0;
2773 }
2774
2775 clib_error_t *
2776 ikev2_set_profile_id (vlib_main_t * vm, u8 * name, u8 id_type, u8 * data,
2777                       int is_local)
2778 {
2779   ikev2_profile_t *p;
2780   clib_error_t *r;
2781
2782   if (id_type > IKEV2_ID_TYPE_ID_RFC822_ADDR
2783       && id_type < IKEV2_ID_TYPE_ID_KEY_ID)
2784     {
2785       r = clib_error_return (0, "unsupported identity type %U",
2786                              format_ikev2_id_type, id_type);
2787       return r;
2788     }
2789
2790   p = ikev2_profile_index_by_name (name);
2791
2792   if (!p)
2793     {
2794       r = clib_error_return (0, "unknown profile %v", name);
2795       return r;
2796     }
2797
2798   if (is_local)
2799     {
2800       vec_free (p->loc_id.data);
2801       p->loc_id.type = id_type;
2802       p->loc_id.data = vec_dup (data);
2803     }
2804   else
2805     {
2806       vec_free (p->rem_id.data);
2807       p->rem_id.type = id_type;
2808       p->rem_id.data = vec_dup (data);
2809     }
2810
2811   return 0;
2812 }
2813
2814 clib_error_t *
2815 ikev2_set_profile_ts (vlib_main_t * vm, u8 * name, u8 protocol_id,
2816                       u16 start_port, u16 end_port, ip4_address_t start_addr,
2817                       ip4_address_t end_addr, int is_local)
2818 {
2819   ikev2_profile_t *p;
2820   clib_error_t *r;
2821
2822   p = ikev2_profile_index_by_name (name);
2823
2824   if (!p)
2825     {
2826       r = clib_error_return (0, "unknown profile %v", name);
2827       return r;
2828     }
2829
2830   if (is_local)
2831     {
2832       p->loc_ts.start_addr.as_u32 = start_addr.as_u32;
2833       p->loc_ts.end_addr.as_u32 = end_addr.as_u32;
2834       p->loc_ts.start_port = start_port;
2835       p->loc_ts.end_port = end_port;
2836       p->loc_ts.protocol_id = protocol_id;
2837       p->loc_ts.ts_type = 7;
2838     }
2839   else
2840     {
2841       p->rem_ts.start_addr.as_u32 = start_addr.as_u32;
2842       p->rem_ts.end_addr.as_u32 = end_addr.as_u32;
2843       p->rem_ts.start_port = start_port;
2844       p->rem_ts.end_port = end_port;
2845       p->rem_ts.protocol_id = protocol_id;
2846       p->rem_ts.ts_type = 7;
2847     }
2848
2849   return 0;
2850 }
2851
2852
2853 clib_error_t *
2854 ikev2_set_profile_responder (vlib_main_t * vm, u8 * name,
2855                              u32 sw_if_index, ip4_address_t ip4)
2856 {
2857   ikev2_profile_t *p;
2858   clib_error_t *r;
2859
2860   p = ikev2_profile_index_by_name (name);
2861
2862   if (!p)
2863     {
2864       r = clib_error_return (0, "unknown profile %v", name);
2865       return r;
2866     }
2867
2868   p->responder.sw_if_index = sw_if_index;
2869   p->responder.ip4 = ip4;
2870
2871   return 0;
2872 }
2873
2874 clib_error_t *
2875 ikev2_set_profile_ike_transforms (vlib_main_t * vm, u8 * name,
2876                                   ikev2_transform_encr_type_t crypto_alg,
2877                                   ikev2_transform_integ_type_t integ_alg,
2878                                   ikev2_transform_dh_type_t dh_type,
2879                                   u32 crypto_key_size)
2880 {
2881   ikev2_profile_t *p;
2882   clib_error_t *r;
2883
2884   p = ikev2_profile_index_by_name (name);
2885
2886   if (!p)
2887     {
2888       r = clib_error_return (0, "unknown profile %v", name);
2889       return r;
2890     }
2891
2892   p->ike_ts.crypto_alg = crypto_alg;
2893   p->ike_ts.integ_alg = integ_alg;
2894   p->ike_ts.dh_type = dh_type;
2895   p->ike_ts.crypto_key_size = crypto_key_size;
2896   return 0;
2897 }
2898
2899 clib_error_t *
2900 ikev2_set_profile_esp_transforms (vlib_main_t * vm, u8 * name,
2901                                   ikev2_transform_encr_type_t crypto_alg,
2902                                   ikev2_transform_integ_type_t integ_alg,
2903                                   ikev2_transform_dh_type_t dh_type,
2904                                   u32 crypto_key_size)
2905 {
2906   ikev2_profile_t *p;
2907   clib_error_t *r;
2908
2909   p = ikev2_profile_index_by_name (name);
2910
2911   if (!p)
2912     {
2913       r = clib_error_return (0, "unknown profile %v", name);
2914       return r;
2915     }
2916
2917   p->esp_ts.crypto_alg = crypto_alg;
2918   p->esp_ts.integ_alg = integ_alg;
2919   p->esp_ts.dh_type = dh_type;
2920   p->esp_ts.crypto_key_size = crypto_key_size;
2921   return 0;
2922 }
2923
2924 clib_error_t *
2925 ikev2_set_profile_sa_lifetime (vlib_main_t * vm, u8 * name,
2926                                u64 lifetime, u32 jitter, u32 handover,
2927                                u64 maxdata)
2928 {
2929   ikev2_profile_t *p;
2930   clib_error_t *r;
2931
2932   p = ikev2_profile_index_by_name (name);
2933
2934   if (!p)
2935     {
2936       r = clib_error_return (0, "unknown profile %v", name);
2937       return r;
2938     }
2939
2940   p->lifetime = lifetime;
2941   p->lifetime_jitter = jitter;
2942   p->handover = handover;
2943   p->lifetime_maxdata = maxdata;
2944   return 0;
2945 }
2946
2947 clib_error_t *
2948 ikev2_initiate_sa_init (vlib_main_t * vm, u8 * name)
2949 {
2950   ikev2_profile_t *p;
2951   clib_error_t *r;
2952   ip4_main_t *im = &ip4_main;
2953   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
2954
2955   p = ikev2_profile_index_by_name (name);
2956
2957   if (!p)
2958     {
2959       r = clib_error_return (0, "unknown profile %v", name);
2960       return r;
2961     }
2962
2963   if (p->responder.sw_if_index == ~0 || p->responder.ip4.data_u32 == 0)
2964     {
2965       r = clib_error_return (0, "responder not set for profile %v", name);
2966       return r;
2967     }
2968
2969
2970   /* Create the Initiator Request */
2971   {
2972     ike_header_t *ike0;
2973     u32 bi0 = 0;
2974     ip_lookup_main_t *lm = &im->lookup_main;
2975     u32 if_add_index0;
2976     int len = sizeof (ike_header_t);
2977
2978     /* Get own iface IP */
2979     if_add_index0 =
2980       lm->if_address_pool_index_by_sw_if_index[p->responder.sw_if_index];
2981     ip_interface_address_t *if_add =
2982       pool_elt_at_index (lm->if_address_pool, if_add_index0);
2983     ip4_address_t *if_ip = ip_interface_address_get_address (lm, if_add);
2984
2985     bi0 = ikev2_get_new_ike_header_buff (vm, &ike0);
2986
2987     /* Prepare the SA and the IKE payload */
2988     ikev2_sa_t sa;
2989     clib_memset (&sa, 0, sizeof (ikev2_sa_t));
2990     ikev2_payload_chain_t *chain = 0;
2991     ikev2_payload_new_chain (chain);
2992
2993     /* Build the IKE proposal payload */
2994     ikev2_sa_proposal_t *proposals = 0;
2995     ikev2_set_initiator_proposals (vm, &sa, &p->ike_ts, &proposals, 1);
2996     proposals[0].proposal_num = 1;
2997     proposals[0].protocol_id = IKEV2_PROTOCOL_IKE;
2998
2999     /* Add and then cleanup proposal data */
3000     ikev2_payload_add_sa (chain, proposals);
3001     ikev2_sa_free_proposal_vector (&proposals);
3002
3003     sa.is_initiator = 1;
3004     sa.profile_index = km->profiles - p;
3005     sa.is_profile_index_set = 1;
3006     sa.state = IKEV2_STATE_SA_INIT;
3007     ikev2_generate_sa_init_data (&sa);
3008     ikev2_payload_add_ke (chain, sa.dh_group, sa.i_dh_data);
3009     ikev2_payload_add_nonce (chain, sa.i_nonce);
3010
3011     /* Build the child SA proposal */
3012     vec_resize (sa.childs, 1);
3013     ikev2_set_initiator_proposals (vm, &sa, &p->esp_ts,
3014                                    &sa.childs[0].i_proposals, 0);
3015     sa.childs[0].i_proposals[0].proposal_num = 1;
3016     sa.childs[0].i_proposals[0].protocol_id = IKEV2_PROTOCOL_ESP;
3017     RAND_bytes ((u8 *) & sa.childs[0].i_proposals[0].spi,
3018                 sizeof (sa.childs[0].i_proposals[0].spi));
3019
3020
3021
3022     /* Add NAT detection notification messages (mandatory) */
3023     u8 nat_detection_source[8 + 8 + 4 + 2];
3024     u8 *nat_detection_sha1 = vec_new (u8, 20);
3025
3026     u64 tmpspi = clib_host_to_net_u64 (sa.ispi);
3027     clib_memcpy_fast (&nat_detection_source[0], &tmpspi, sizeof (tmpspi));
3028     tmpspi = clib_host_to_net_u64 (sa.rspi);
3029     clib_memcpy_fast (&nat_detection_source[8], &tmpspi, sizeof (tmpspi));
3030     u16 tmpport = clib_host_to_net_u16 (500);
3031     clib_memcpy_fast (&nat_detection_source[8 + 8 + 4], &tmpport,
3032                       sizeof (tmpport));
3033     u32 tmpip = clib_host_to_net_u32 (if_ip->as_u32);
3034     clib_memcpy_fast (&nat_detection_source[8 + 8], &tmpip, sizeof (tmpip));
3035     SHA1 (nat_detection_source, sizeof (nat_detection_source),
3036           nat_detection_sha1);
3037     ikev2_payload_add_notify (chain, IKEV2_NOTIFY_MSG_NAT_DETECTION_SOURCE_IP,
3038                               nat_detection_sha1);
3039     tmpip = clib_host_to_net_u32 (p->responder.ip4.as_u32);
3040     clib_memcpy_fast (&nat_detection_source[8 + 8], &tmpip, sizeof (tmpip));
3041     SHA1 (nat_detection_source, sizeof (nat_detection_source),
3042           nat_detection_sha1);
3043     ikev2_payload_add_notify (chain,
3044                               IKEV2_NOTIFY_MSG_NAT_DETECTION_DESTINATION_IP,
3045                               nat_detection_sha1);
3046     vec_free (nat_detection_sha1);
3047
3048     u8 *sig_hash_algo = vec_new (u8, 8);
3049     u64 tmpsig = clib_host_to_net_u64 (0x0001000200030004);
3050     clib_memcpy_fast (sig_hash_algo, &tmpsig, sizeof (tmpsig));
3051     ikev2_payload_add_notify (chain,
3052                               IKEV2_NOTIFY_MSG_SIGNATURE_HASH_ALGORITHMS,
3053                               sig_hash_algo);
3054     vec_free (sig_hash_algo);
3055
3056
3057     /* Buffer update and boilerplate */
3058     len += vec_len (chain->data);
3059     ike0->nextpayload = chain->first_payload_type;
3060     ike0->length = clib_host_to_net_u32 (len);
3061     clib_memcpy_fast (ike0->payload, chain->data, vec_len (chain->data));
3062     ikev2_payload_destroy_chain (chain);
3063
3064     ike0->version = IKE_VERSION_2;
3065     ike0->flags = IKEV2_HDR_FLAG_INITIATOR;
3066     ike0->exchange = IKEV2_EXCHANGE_SA_INIT;
3067     ike0->ispi = sa.ispi;
3068     ike0->rspi = 0;
3069     ike0->msgid = 0;
3070
3071     /* store whole IKE payload - needed for PSK auth */
3072     vec_free (sa.last_sa_init_req_packet_data);
3073     vec_add (sa.last_sa_init_req_packet_data, ike0, len);
3074
3075     /* add data to the SA then add it to the pool */
3076     sa.iaddr.as_u32 = if_ip->as_u32;
3077     sa.raddr.as_u32 = p->responder.ip4.as_u32;
3078     sa.i_id.type = p->loc_id.type;
3079     sa.i_id.data = vec_dup (p->loc_id.data);
3080     sa.i_auth.method = p->auth.method;
3081     sa.i_auth.hex = p->auth.hex;
3082     sa.i_auth.data = vec_dup (p->auth.data);
3083     vec_add (sa.childs[0].tsi, &p->loc_ts, 1);
3084     vec_add (sa.childs[0].tsr, &p->rem_ts, 1);
3085
3086     /* add SA to the pool */
3087     ikev2_sa_t *sa0 = 0;
3088     pool_get (km->sais, sa0);
3089     clib_memcpy_fast (sa0, &sa, sizeof (*sa0));
3090     hash_set (km->sa_by_ispi, sa0->ispi, sa0 - km->sais);
3091
3092     ikev2_send_ike (vm, if_ip, &p->responder.ip4, bi0, len);
3093
3094   }
3095
3096   return 0;
3097 }
3098
3099 static void
3100 ikev2_delete_child_sa_internal (vlib_main_t * vm, ikev2_sa_t * sa,
3101                                 ikev2_child_sa_t * csa)
3102 {
3103   /* Create the Initiator notification for child SA removal */
3104   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
3105   ike_header_t *ike0;
3106   u32 bi0 = 0;
3107   int len;
3108
3109   bi0 = ikev2_get_new_ike_header_buff (vm, &ike0);
3110
3111
3112   ike0->exchange = IKEV2_EXCHANGE_INFORMATIONAL;
3113   ike0->ispi = clib_host_to_net_u64 (sa->ispi);
3114   ike0->rspi = clib_host_to_net_u64 (sa->rspi);
3115   vec_resize (sa->del, 1);
3116   sa->del->protocol_id = IKEV2_PROTOCOL_ESP;
3117   sa->del->spi = csa->i_proposals->spi;
3118   ike0->msgid = clib_host_to_net_u32 (sa->last_init_msg_id + 1);
3119   sa->last_init_msg_id = clib_net_to_host_u32 (ike0->msgid);
3120   len = ikev2_generate_message (sa, ike0, 0);
3121
3122   ikev2_send_ike (vm, &sa->iaddr, &sa->raddr, bi0, len);
3123
3124   /* delete local child SA */
3125   ikev2_delete_tunnel_interface (km->vnet_main, sa, csa);
3126   ikev2_sa_del_child_sa (sa, csa);
3127 }
3128
3129 clib_error_t *
3130 ikev2_initiate_delete_child_sa (vlib_main_t * vm, u32 ispi)
3131 {
3132   clib_error_t *r;
3133   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
3134   ikev2_main_per_thread_data_t *tkm;
3135   ikev2_sa_t *fsa = 0;
3136   ikev2_child_sa_t *fchild = 0;
3137
3138   /* Search for the child SA */
3139   vec_foreach (tkm, km->per_thread_data)
3140   {
3141     ikev2_sa_t *sa;
3142     if (fchild)
3143       break;
3144     /* *INDENT-OFF* */
3145     pool_foreach (sa, tkm->sas, ({
3146       fchild = ikev2_sa_get_child(sa, ispi, IKEV2_PROTOCOL_ESP, 1);
3147       if (fchild)
3148         {
3149           fsa = sa;
3150           break;
3151         }
3152     }));
3153     /* *INDENT-ON* */
3154   }
3155
3156   if (!fchild || !fsa)
3157     {
3158       r = clib_error_return (0, "Child SA not found");
3159       return r;
3160     }
3161   else
3162     {
3163       ikev2_delete_child_sa_internal (vm, fsa, fchild);
3164     }
3165
3166   return 0;
3167 }
3168
3169 clib_error_t *
3170 ikev2_initiate_delete_ike_sa (vlib_main_t * vm, u64 ispi)
3171 {
3172   clib_error_t *r;
3173   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
3174   ikev2_main_per_thread_data_t *tkm;
3175   ikev2_sa_t *fsa = 0;
3176   ikev2_main_per_thread_data_t *ftkm = 0;
3177
3178   /* Search for the IKE SA */
3179   vec_foreach (tkm, km->per_thread_data)
3180   {
3181     ikev2_sa_t *sa;
3182     if (fsa)
3183       break;
3184     /* *INDENT-OFF* */
3185     pool_foreach (sa, tkm->sas, ({
3186       if (sa->ispi == ispi)
3187         {
3188           fsa = sa;
3189           ftkm = tkm;
3190           break;
3191         }
3192     }));
3193     /* *INDENT-ON* */
3194   }
3195
3196   if (!fsa)
3197     {
3198       r = clib_error_return (0, "IKE SA not found");
3199       return r;
3200     }
3201
3202
3203   /* Create the Initiator notification for IKE SA removal */
3204   {
3205     ike_header_t *ike0;
3206     u32 bi0 = 0;
3207     int len;
3208
3209     bi0 = ikev2_get_new_ike_header_buff (vm, &ike0);
3210
3211
3212     ike0->exchange = IKEV2_EXCHANGE_INFORMATIONAL;
3213     ike0->ispi = clib_host_to_net_u64 (fsa->ispi);
3214     ike0->rspi = clib_host_to_net_u64 (fsa->rspi);
3215     vec_resize (fsa->del, 1);
3216     fsa->del->protocol_id = IKEV2_PROTOCOL_IKE;
3217     fsa->del->spi = ispi;
3218     ike0->msgid = clib_host_to_net_u32 (fsa->last_init_msg_id + 1);
3219     fsa->last_init_msg_id = clib_net_to_host_u32 (ike0->msgid);
3220     len = ikev2_generate_message (fsa, ike0, 0);
3221
3222     ikev2_send_ike (vm, &fsa->iaddr, &fsa->raddr, bi0, len);
3223   }
3224
3225
3226   /* delete local SA */
3227   ikev2_child_sa_t *c;
3228   vec_foreach (c, fsa->childs)
3229   {
3230     ikev2_delete_tunnel_interface (km->vnet_main, fsa, c);
3231     ikev2_sa_del_child_sa (fsa, c);
3232   }
3233   ikev2_sa_free_all_vec (fsa);
3234   uword *p = hash_get (ftkm->sa_by_rspi, fsa->rspi);
3235   if (p)
3236     {
3237       hash_unset (ftkm->sa_by_rspi, fsa->rspi);
3238       pool_put (ftkm->sas, fsa);
3239     }
3240
3241
3242   return 0;
3243 }
3244
3245 static void
3246 ikev2_rekey_child_sa_internal (vlib_main_t * vm, ikev2_sa_t * sa,
3247                                ikev2_child_sa_t * csa)
3248 {
3249   /* Create the Initiator request for create child SA */
3250   ike_header_t *ike0;
3251   u32 bi0 = 0;
3252   int len;
3253
3254
3255   bi0 = ikev2_get_new_ike_header_buff (vm, &ike0);
3256
3257
3258   ike0->version = IKE_VERSION_2;
3259   ike0->flags = IKEV2_HDR_FLAG_INITIATOR;
3260   ike0->exchange = IKEV2_EXCHANGE_CREATE_CHILD_SA;
3261   ike0->ispi = clib_host_to_net_u64 (sa->ispi);
3262   ike0->rspi = clib_host_to_net_u64 (sa->rspi);
3263   ike0->msgid = clib_host_to_net_u32 (sa->last_init_msg_id + 1);
3264   sa->last_init_msg_id = clib_net_to_host_u32 (ike0->msgid);
3265
3266   ikev2_rekey_t *rekey;
3267   vec_add2 (sa->rekey, rekey, 1);
3268   ikev2_sa_proposal_t *proposals = vec_dup (csa->i_proposals);
3269
3270   /*need new ispi */
3271   RAND_bytes ((u8 *) & proposals[0].spi, sizeof (proposals[0].spi));
3272   rekey->spi = proposals[0].spi;
3273   rekey->ispi = csa->i_proposals->spi;
3274   len = ikev2_generate_message (sa, ike0, proposals);
3275   ikev2_send_ike (vm, &sa->iaddr, &sa->raddr, bi0, len);
3276   vec_free (proposals);
3277 }
3278
3279 clib_error_t *
3280 ikev2_initiate_rekey_child_sa (vlib_main_t * vm, u32 ispi)
3281 {
3282   clib_error_t *r;
3283   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
3284   ikev2_main_per_thread_data_t *tkm;
3285   ikev2_sa_t *fsa = 0;
3286   ikev2_child_sa_t *fchild = 0;
3287
3288   /* Search for the child SA */
3289   vec_foreach (tkm, km->per_thread_data)
3290   {
3291     ikev2_sa_t *sa;
3292     if (fchild)
3293       break;
3294     /* *INDENT-OFF* */
3295     pool_foreach (sa, tkm->sas, ({
3296       fchild = ikev2_sa_get_child(sa, ispi, IKEV2_PROTOCOL_ESP, 1);
3297       if (fchild)
3298         {
3299           fsa = sa;
3300           break;
3301         }
3302     }));
3303     /* *INDENT-ON* */
3304   }
3305
3306   if (!fchild || !fsa)
3307     {
3308       r = clib_error_return (0, "Child SA not found");
3309       return r;
3310     }
3311   else
3312     {
3313       ikev2_rekey_child_sa_internal (vm, fsa, fchild);
3314     }
3315
3316   return 0;
3317 }
3318
3319 clib_error_t *
3320 ikev2_init (vlib_main_t * vm)
3321 {
3322   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
3323   vlib_thread_main_t *tm = vlib_get_thread_main ();
3324   int thread_id;
3325
3326   clib_memset (km, 0, sizeof (ikev2_main_t));
3327   km->vnet_main = vnet_get_main ();
3328   km->vlib_main = vm;
3329
3330   ikev2_crypto_init (km);
3331
3332   mhash_init_vec_string (&km->profile_index_by_name, sizeof (uword));
3333
3334   vec_validate (km->per_thread_data, tm->n_vlib_mains - 1);
3335   for (thread_id = 0; thread_id < tm->n_vlib_mains - 1; thread_id++)
3336     {
3337       km->per_thread_data[thread_id].sa_by_rspi =
3338         hash_create (0, sizeof (uword));
3339     }
3340
3341   km->sa_by_ispi = hash_create (0, sizeof (uword));
3342
3343   udp_register_dst_port (vm, 500, ikev2_node.index, 1);
3344
3345   ikev2_cli_reference ();
3346
3347   return 0;
3348 }
3349
3350 /* *INDENT-OFF* */
3351 VLIB_INIT_FUNCTION (ikev2_init) =
3352 {
3353   .runs_after = VLIB_INITS("ipsec_init"),
3354 };
3355 /* *INDENT-ON* */
3356
3357
3358 static u8
3359 ikev2_mngr_process_child_sa (ikev2_sa_t * sa, ikev2_child_sa_t * csa)
3360 {
3361   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
3362   ikev2_profile_t *p = 0;
3363   vlib_main_t *vm = km->vlib_main;
3364   f64 now = vlib_time_now (vm);
3365   u8 res = 0;
3366
3367   if (sa->is_profile_index_set)
3368     p = pool_elt_at_index (km->profiles, sa->profile_index);
3369
3370   if (sa->is_initiator && p && csa->time_to_expiration
3371       && now > csa->time_to_expiration)
3372     {
3373       if (!csa->is_expired || csa->rekey_retries > 0)
3374         {
3375           ikev2_rekey_child_sa_internal (vm, sa, csa);
3376           csa->time_to_expiration = now + p->handover;
3377           csa->is_expired = 1;
3378           if (csa->rekey_retries == 0)
3379             {
3380               csa->rekey_retries = 5;
3381             }
3382           else if (csa->rekey_retries > 0)
3383             {
3384               csa->rekey_retries--;
3385               clib_warning ("Rekeying Child SA 0x%x, retries left %d",
3386                             csa->i_proposals->spi, csa->rekey_retries);
3387               if (csa->rekey_retries == 0)
3388                 {
3389                   csa->rekey_retries = -1;
3390                 }
3391             }
3392           res |= 1;
3393         }
3394       else
3395         {
3396           csa->time_to_expiration = 0;
3397           ikev2_delete_child_sa_internal (vm, sa, csa);
3398           res |= 1;
3399         }
3400     }
3401
3402   return res;
3403 }
3404
3405 static void
3406 ikev2_mngr_process_ipsec_sa (ipsec_sa_t * ipsec_sa)
3407 {
3408   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
3409   vlib_main_t *vm = km->vlib_main;
3410   ikev2_main_per_thread_data_t *tkm;
3411   ikev2_sa_t *fsa = 0;
3412   ikev2_profile_t *p = 0;
3413   ikev2_child_sa_t *fchild = 0;
3414   f64 now = vlib_time_now (vm);
3415   vlib_counter_t counts;
3416
3417   /* Search for the SA and child SA */
3418   vec_foreach (tkm, km->per_thread_data)
3419   {
3420     ikev2_sa_t *sa;
3421     if (fchild)
3422       break;
3423     /* *INDENT-OFF* */
3424     pool_foreach (sa, tkm->sas, ({
3425       fchild = ikev2_sa_get_child(sa, ipsec_sa->spi, IKEV2_PROTOCOL_ESP, 1);
3426       if (fchild)
3427         {
3428           fsa = sa;
3429           break;
3430         }
3431     }));
3432     /* *INDENT-ON* */
3433   }
3434   vlib_get_combined_counter (&ipsec_sa_counters,
3435                              ipsec_sa->stat_index, &counts);
3436
3437   if (fsa && fsa->is_profile_index_set)
3438     p = pool_elt_at_index (km->profiles, fsa->profile_index);
3439
3440   if (fchild && p && p->lifetime_maxdata)
3441     {
3442       if (!fchild->is_expired && counts.bytes > p->lifetime_maxdata)
3443         {
3444           fchild->time_to_expiration = now;
3445         }
3446     }
3447 }
3448
3449 static vlib_node_registration_t ikev2_mngr_process_node;
3450
3451 static uword
3452 ikev2_mngr_process_fn (vlib_main_t * vm, vlib_node_runtime_t * rt,
3453                        vlib_frame_t * f)
3454 {
3455   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
3456   ipsec_main_t *im = &ipsec_main;
3457
3458   while (1)
3459     {
3460       u8 req_sent = 0;
3461       vlib_process_wait_for_event_or_clock (vm, 1);
3462       vlib_process_get_events (vm, NULL);
3463
3464       /* process ike child sas */
3465       ikev2_main_per_thread_data_t *tkm;
3466       vec_foreach (tkm, km->per_thread_data)
3467       {
3468         ikev2_sa_t *sa;
3469         /* *INDENT-OFF* */
3470         pool_foreach (sa, tkm->sas, ({
3471           ikev2_child_sa_t *c;
3472           vec_foreach (c, sa->childs)
3473             {
3474             req_sent |= ikev2_mngr_process_child_sa(sa, c);
3475             }
3476         }));
3477         /* *INDENT-ON* */
3478       }
3479
3480       /* process ipsec sas */
3481       ipsec_sa_t *sa;
3482       /* *INDENT-OFF* */
3483       pool_foreach (sa, im->sad, ({
3484         ikev2_mngr_process_ipsec_sa(sa);
3485       }));
3486       /* *INDENT-ON* */
3487
3488       if (req_sent)
3489         {
3490           vlib_process_wait_for_event_or_clock (vm, 5);
3491           vlib_process_get_events (vm, NULL);
3492           req_sent = 0;
3493         }
3494
3495     }
3496   return 0;
3497 }
3498
3499 /* *INDENT-OFF* */
3500 VLIB_REGISTER_NODE (ikev2_mngr_process_node, static) = {
3501     .function = ikev2_mngr_process_fn,
3502     .type = VLIB_NODE_TYPE_PROCESS,
3503     .name =
3504     "ikev2-manager-process",
3505 };
3506
3507 VLIB_PLUGIN_REGISTER () = {
3508     .version = VPP_BUILD_VER,
3509     .description = "Internet Key Exchange (IKEv2) Protocol",
3510 };
3511 /* *INDENT-ON* */
3512
3513 /*
3514  * fd.io coding-style-patch-verification: ON
3515  *
3516  * Local Variables:
3517  * eval: (c-set-style "gnu")
3518  * End:
3519  */