src/plugins/ikev2/ikev2.c

   1 /*
   2  * Copyright (c) 2015 Cisco and/or its affiliates.
   3  * Licensed under the Apache License, Version 2.0 (the "License");
   4  * you may not use this file except in compliance with the License.
   5  * You may obtain a copy of the License at:
   6  *
   7  *     http://www.apache.org/licenses/LICENSE-2.0
   8  *
   9  * Unless required by applicable law or agreed to in writing, software
  10  * distributed under the License is distributed on an "AS IS" BASIS,
  11  * WITHOUT WARRANTIES OR CONDITIONS OF ANY KIND, either express or implied.
  12  * See the License for the specific language governing permissions and
  13  * limitations under the License.
  14  */
  15
  16 #include <vlib/vlib.h>
  17 #include <vlib/unix/plugin.h>
  18 #include <vlibmemory/api.h>
  19 #include <vpp/app/version.h>
  20 #include <vnet/vnet.h>
  21 #include <vnet/pg/pg.h>
  22 #include <vppinfra/error.h>
  23 #include <vppinfra/random.h>
  24 #include <vnet/udp/udp.h>
  25 #include <vnet/ipsec/ipsec.h>
  26 #include <vnet/ipsec/ipsec_tun.h>
  27 #include <vnet/ipip/ipip.h>
  28 #include <plugins/ikev2/ikev2.h>
  29 #include <plugins/ikev2/ikev2_priv.h>
  30 #include <openssl/sha.h>
  31 #include <vnet/ipsec/ipsec_punt.h>
  32
  33 #define IKEV2_LIVENESS_RETRIES 3
  34 #define IKEV2_LIVENESS_PERIOD_CHECK 30
  35
  36 ikev2_main_t ikev2_main;
  37
  38 static int ikev2_delete_tunnel_interface (vnet_main_t * vnm,
  39                                           ikev2_sa_t * sa,
  40                                           ikev2_child_sa_t * child);
  41
  42 #define ikev2_set_state(sa, v) do { \
  43     (sa)->state = v; \
  44     ikev2_elog_sa_state("ispi %lx SA state changed to " #v, sa->ispi); \
  45   } while(0);
  46
  47 typedef struct
  48 {
  49   u32 next_index;
  50   u32 sw_if_index;
  51 } ikev2_trace_t;
  52
  53 static u8 *
  54 format_ikev2_trace (u8 * s, va_list * args)
  55 {
  56   CLIB_UNUSED (vlib_main_t * vm) = va_arg (*args, vlib_main_t *);
  57   CLIB_UNUSED (vlib_node_t * node) = va_arg (*args, vlib_node_t *);
  58   ikev2_trace_t *t = va_arg (*args, ikev2_trace_t *);
  59
  60   s = format (s, "ikev2: sw_if_index %d, next index %d",
  61               t->sw_if_index, t->next_index);
  62   return s;
  63 }
  64
  65 static vlib_node_registration_t ikev2_node;
  66
  67 #define foreach_ikev2_error \
  68 _(PROCESSED, "IKEv2 packets processed") \
  69 _(IKE_SA_INIT_RETRANSMIT, "IKE_SA_INIT retransmit ") \
  70 _(IKE_SA_INIT_IGNORE, "IKE_SA_INIT ignore (IKE SA already auth)") \
  71 _(IKE_REQ_RETRANSMIT, "IKE request retransmit") \
  72 _(IKE_REQ_IGNORE, "IKE request ignore (old msgid)") \
  73 _(NOT_IKEV2, "Non IKEv2 packets received")
  74
  75 typedef enum
  76 {
  77 #define _(sym,str) IKEV2_ERROR_##sym,
  78   foreach_ikev2_error
  79 #undef _
  80     IKEV2_N_ERROR,
  81 } ikev2_error_t;
  82
  83 static char *ikev2_error_strings[] = {
  84 #define _(sym,string) string,
  85   foreach_ikev2_error
  86 #undef _
  87 };
  88
  89 typedef enum
  90 {
  91   IKEV2_NEXT_IP4_LOOKUP,
  92   IKEV2_NEXT_ERROR_DROP,
  93   IKEV2_N_NEXT,
  94 } ikev2_next_t;
  95
  96 typedef u32 ikev2_non_esp_marker;
  97
  98 static_always_inline u16
  99 ikev2_get_port (ikev2_sa_t * sa)
 100 {
 101   return sa->natt ? IKEV2_PORT_NATT : IKEV2_PORT;
 102 }
 103
 104 static_always_inline int
 105 ikev2_insert_non_esp_marker (ike_header_t * ike, int len)
 106 {
 107   memmove ((u8 *) ike + sizeof (ikev2_non_esp_marker), ike, len);
 108   clib_memset (ike, 0, sizeof (ikev2_non_esp_marker));
 109   return len + sizeof (ikev2_non_esp_marker);
 110 }
 111
 112 static ikev2_sa_transform_t *
 113 ikev2_find_transform_data (ikev2_sa_transform_t * t)
 114 {
 115   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
 116   ikev2_sa_transform_t *td;
 117
 118   vec_foreach (td, km->supported_transforms)
 119   {
 120     if (td->type != t->type)
 121       continue;
 122
 123     if (td->transform_id != t->transform_id)
 124       continue;
 125
 126     if (td->type == IKEV2_TRANSFORM_TYPE_ENCR)
 127       {
 128         if (vec_len (t->attrs) != 4 || t->attrs[0] != 0x80
 129             || t->attrs[1] != 14)
 130           continue;
 131
 132         if (((t->attrs[2] << 8 | t->attrs[3]) / 8) != td->key_len)
 133           continue;
 134       }
 135     return td;
 136   }
 137   return 0;
 138 }
 139
 140 static ikev2_sa_proposal_t *
 141 ikev2_select_proposal (ikev2_sa_proposal_t * proposals,
 142                        ikev2_protocol_id_t prot_id)
 143 {
 144   ikev2_sa_proposal_t *rv = 0;
 145   ikev2_sa_proposal_t *proposal;
 146   ikev2_sa_transform_t *transform, *new_t;
 147   u8 mandatory_bitmap, optional_bitmap;
 148
 149   if (prot_id == IKEV2_PROTOCOL_IKE)
 150     {
 151       mandatory_bitmap = (1 << IKEV2_TRANSFORM_TYPE_ENCR) |
 152         (1 << IKEV2_TRANSFORM_TYPE_PRF) |
 153         (1 << IKEV2_TRANSFORM_TYPE_INTEG) | (1 << IKEV2_TRANSFORM_TYPE_DH);
 154       optional_bitmap = mandatory_bitmap;
 155     }
 156   else if (prot_id == IKEV2_PROTOCOL_ESP)
 157     {
 158       mandatory_bitmap = (1 << IKEV2_TRANSFORM_TYPE_ENCR) |
 159         (1 << IKEV2_TRANSFORM_TYPE_ESN);
 160       optional_bitmap = mandatory_bitmap |
 161         (1 << IKEV2_TRANSFORM_TYPE_INTEG) | (1 << IKEV2_TRANSFORM_TYPE_DH);
 162     }
 163   else if (prot_id == IKEV2_PROTOCOL_AH)
 164     {
 165       mandatory_bitmap = (1 << IKEV2_TRANSFORM_TYPE_INTEG) |
 166         (1 << IKEV2_TRANSFORM_TYPE_ESN);
 167       optional_bitmap = mandatory_bitmap | (1 << IKEV2_TRANSFORM_TYPE_DH);
 168     }
 169   else
 170     return 0;
 171
 172   vec_add2 (rv, proposal, 1);
 173
 174   vec_foreach (proposal, proposals)
 175   {
 176     u8 bitmap = 0;
 177     if (proposal->protocol_id != prot_id)
 178       continue;
 179
 180     vec_foreach (transform, proposal->transforms)
 181     {
 182       if ((1 << transform->type) & bitmap)
 183         continue;
 184
 185       if (ikev2_find_transform_data (transform))
 186         {
 187           bitmap |= 1 << transform->type;
 188           vec_add2 (rv->transforms, new_t, 1);
 189           clib_memcpy_fast (new_t, transform, sizeof (*new_t));
 190           new_t->attrs = vec_dup (transform->attrs);
 191         }
 192     }
 193
 194     if ((bitmap & mandatory_bitmap) == mandatory_bitmap &&
 195         (bitmap & ~optional_bitmap) == 0)
 196       {
 197         rv->proposal_num = proposal->proposal_num;
 198         rv->protocol_id = proposal->protocol_id;
 199         RAND_bytes ((u8 *) & rv->spi, sizeof (rv->spi));
 200         goto done;
 201       }
 202     else
 203       {
 204         vec_free (rv->transforms);
 205       }
 206   }
 207
 208   vec_free (rv);
 209 done:
 210   return rv;
 211 }
 212
 213 ikev2_sa_transform_t *
 214 ikev2_sa_get_td_for_type (ikev2_sa_proposal_t * p,
 215                           ikev2_transform_type_t type)
 216 {
 217   ikev2_sa_transform_t *t;
 218
 219   if (!p)
 220     return 0;
 221
 222   vec_foreach (t, p->transforms)
 223   {
 224     if (t->type == type)
 225       return ikev2_find_transform_data (t);
 226   }
 227   return 0;
 228 }
 229
 230 ikev2_child_sa_t *
 231 ikev2_sa_get_child (ikev2_sa_t * sa, u32 spi, ikev2_protocol_id_t prot_id,
 232                     int by_initiator)
 233 {
 234   ikev2_child_sa_t *c;
 235   vec_foreach (c, sa->childs)
 236   {
 237     ikev2_sa_proposal_t *proposal =
 238       by_initiator ? &c->i_proposals[0] : &c->r_proposals[0];
 239     if (proposal && proposal->spi == spi && proposal->protocol_id == prot_id)
 240       return c;
 241   }
 242
 243   return 0;
 244 }
 245
 246 void
 247 ikev2_sa_free_proposal_vector (ikev2_sa_proposal_t ** v)
 248 {
 249   ikev2_sa_proposal_t *p;
 250   ikev2_sa_transform_t *t;
 251
 252   if (!*v)
 253     return;
 254
 255   vec_foreach (p, *v)
 256   {
 257     vec_foreach (t, p->transforms)
 258     {
 259       vec_free (t->attrs);
 260     }
 261     vec_free (p->transforms);
 262   }
 263   vec_free (*v);
 264 };
 265
 266 static void
 267 ikev2_sa_free_child_sa (ikev2_child_sa_t * c)
 268 {
 269   ikev2_sa_free_proposal_vector (&c->r_proposals);
 270   ikev2_sa_free_proposal_vector (&c->i_proposals);
 271   vec_free (c->sk_ai);
 272   vec_free (c->sk_ar);
 273   vec_free (c->sk_ei);
 274   vec_free (c->sk_er);
 275   vec_free (c->tsi);
 276   vec_free (c->tsr);
 277 }
 278
 279 static void
 280 ikev2_sa_free_all_child_sa (ikev2_child_sa_t ** childs)
 281 {
 282   ikev2_child_sa_t *c;
 283   vec_foreach (c, *childs) ikev2_sa_free_child_sa (c);
 284
 285   vec_free (*childs);
 286 }
 287
 288 static void
 289 ikev2_sa_del_child_sa (ikev2_sa_t * sa, ikev2_child_sa_t * child)
 290 {
 291   ikev2_sa_free_child_sa (child);
 292   vec_del1 (sa->childs, child - sa->childs);
 293 }
 294
 295 static void
 296 ikev2_sa_free_all_vec (ikev2_sa_t * sa)
 297 {
 298   vec_free (sa->i_nonce);
 299   vec_free (sa->i_dh_data);
 300   vec_free (sa->dh_shared_key);
 301   vec_free (sa->dh_private_key);
 302
 303   ikev2_sa_free_proposal_vector (&sa->r_proposals);
 304   ikev2_sa_free_proposal_vector (&sa->i_proposals);
 305
 306   vec_free (sa->sk_d);
 307   vec_free (sa->sk_ai);
 308   vec_free (sa->sk_ar);
 309   vec_free (sa->sk_ei);
 310   vec_free (sa->sk_er);
 311   vec_free (sa->sk_pi);
 312   vec_free (sa->sk_pr);
 313
 314   vec_free (sa->i_id.data);
 315   vec_free (sa->i_auth.data);
 316   vec_free (sa->r_id.data);
 317   vec_free (sa->r_auth.data);
 318   if (sa->r_auth.key)
 319     EVP_PKEY_free (sa->r_auth.key);
 320
 321   vec_free (sa->del);
 322
 323   ikev2_sa_free_all_child_sa (&sa->childs);
 324 }
 325
 326 static void
 327 ikev2_delete_sa (ikev2_sa_t * sa)
 328 {
 329   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
 330   u32 thread_index = vlib_get_thread_index ();
 331   uword *p;
 332
 333   ikev2_sa_free_all_vec (sa);
 334
 335   p = hash_get (km->per_thread_data[thread_index].sa_by_rspi, sa->rspi);
 336   if (p)
 337     {
 338       hash_unset (km->per_thread_data[thread_index].sa_by_rspi, sa->rspi);
 339       pool_put (km->per_thread_data[thread_index].sas, sa);
 340     }
 341 }
 342
 343 static void
 344 ikev2_generate_sa_init_data (ikev2_sa_t * sa)
 345 {
 346   ikev2_sa_transform_t *t = 0, *t2;
 347   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
 348
 349   if (sa->dh_group == IKEV2_TRANSFORM_DH_TYPE_NONE)
 350     {
 351       return;
 352     }
 353
 354   /* check if received DH group is on our list of supported groups */
 355   vec_foreach (t2, km->supported_transforms)
 356   {
 357     if (t2->type == IKEV2_TRANSFORM_TYPE_DH && sa->dh_group == t2->dh_type)
 358       {
 359         t = t2;
 360         break;
 361       }
 362   }
 363
 364   if (!t)
 365     {
 366       sa->dh_group = IKEV2_TRANSFORM_DH_TYPE_NONE;
 367       return;
 368     }
 369
 370   if (sa->is_initiator)
 371     {
 372       /* generate rspi */
 373       RAND_bytes ((u8 *) & sa->ispi, 8);
 374
 375       /* generate nonce */
 376       sa->i_nonce = vec_new (u8, IKEV2_NONCE_SIZE);
 377       RAND_bytes ((u8 *) sa->i_nonce, IKEV2_NONCE_SIZE);
 378     }
 379   else
 380     {
 381       /* generate rspi */
 382       RAND_bytes ((u8 *) & sa->rspi, 8);
 383
 384       /* generate nonce */
 385       sa->r_nonce = vec_new (u8, IKEV2_NONCE_SIZE);
 386       RAND_bytes ((u8 *) sa->r_nonce, IKEV2_NONCE_SIZE);
 387     }
 388
 389   /* generate dh keys */
 390   ikev2_generate_dh (sa, t);
 391
 392 }
 393
 394 static void
 395 ikev2_complete_sa_data (ikev2_sa_t * sa, ikev2_sa_t * sai)
 396 {
 397   ikev2_sa_transform_t *t = 0, *t2;
 398   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
 399
 400   /*move some data to the new SA */
 401 #define _(A) ({void* __tmp__ = (A); (A) = 0; __tmp__;})
 402   sa->i_nonce = _(sai->i_nonce);
 403   sa->i_dh_data = _(sai->i_dh_data);
 404   sa->dh_private_key = _(sai->dh_private_key);
 405   sa->iaddr.as_u32 = sai->iaddr.as_u32;
 406   sa->raddr.as_u32 = sai->raddr.as_u32;
 407   sa->is_initiator = sai->is_initiator;
 408   sa->i_id.type = sai->i_id.type;
 409   sa->profile_index = sai->profile_index;
 410   sa->is_profile_index_set = sai->is_profile_index_set;
 411   sa->tun_itf = sai->tun_itf;
 412   sa->is_tun_itf_set = sai->is_tun_itf_set;
 413   sa->i_id.data = _(sai->i_id.data);
 414   sa->i_auth.method = sai->i_auth.method;
 415   sa->i_auth.hex = sai->i_auth.hex;
 416   sa->i_auth.data = _(sai->i_auth.data);
 417   sa->i_auth.key = _(sai->i_auth.key);
 418   sa->last_sa_init_req_packet_data = _(sai->last_sa_init_req_packet_data);
 419   sa->childs = _(sai->childs);
 420   sa->udp_encap = sai->udp_encap;
 421   sa->ipsec_over_udp_port = sai->ipsec_over_udp_port;
 422   sa->dst_port = sai->dst_port;
 423   sa->sw_if_index = sai->sw_if_index;
 424 #undef _
 425
 426
 427   if (sa->dh_group == IKEV2_TRANSFORM_DH_TYPE_NONE)
 428     {
 429       return;
 430     }
 431
 432   /* check if received DH group is on our list of supported groups */
 433   vec_foreach (t2, km->supported_transforms)
 434   {
 435     if (t2->type == IKEV2_TRANSFORM_TYPE_DH && sa->dh_group == t2->dh_type)
 436       {
 437         t = t2;
 438         break;
 439       }
 440   }
 441
 442   if (!t)
 443     {
 444       sa->dh_group = IKEV2_TRANSFORM_DH_TYPE_NONE;
 445       return;
 446     }
 447
 448
 449   /* generate dh keys */
 450   ikev2_complete_dh (sa, t);
 451
 452 }
 453
 454 static void
 455 ikev2_calc_keys (ikev2_sa_t * sa)
 456 {
 457   u8 *tmp;
 458   /* calculate SKEYSEED = prf(Ni | Nr, g^ir) */
 459   u8 *skeyseed = 0;
 460   u8 *s = 0;
 461   u16 integ_key_len = 0;
 462   ikev2_sa_transform_t *tr_encr, *tr_prf, *tr_integ;
 463   tr_encr =
 464     ikev2_sa_get_td_for_type (sa->r_proposals, IKEV2_TRANSFORM_TYPE_ENCR);
 465   tr_prf =
 466     ikev2_sa_get_td_for_type (sa->r_proposals, IKEV2_TRANSFORM_TYPE_PRF);
 467   tr_integ =
 468     ikev2_sa_get_td_for_type (sa->r_proposals, IKEV2_TRANSFORM_TYPE_INTEG);
 469
 470   if (tr_integ)
 471     integ_key_len = tr_integ->key_len;
 472
 473   vec_append (s, sa->i_nonce);
 474   vec_append (s, sa->r_nonce);
 475   skeyseed = ikev2_calc_prf (tr_prf, s, sa->dh_shared_key);
 476
 477   /* Calculate S = Ni | Nr | SPIi | SPIr */
 478   u64 *spi;
 479   vec_add2 (s, tmp, 2 * sizeof (*spi));
 480   spi = (u64 *) tmp;
 481   spi[0] = clib_host_to_net_u64 (sa->ispi);
 482   spi[1] = clib_host_to_net_u64 (sa->rspi);
 483
 484   /* calculate PRFplus */
 485   u8 *keymat;
 486   int len = tr_prf->key_trunc + /* SK_d */
 487     integ_key_len * 2 +         /* SK_ai, SK_ar */
 488     tr_encr->key_len * 2 +      /* SK_ei, SK_er */
 489     tr_prf->key_len * 2;        /* SK_pi, SK_pr */
 490
 491   keymat = ikev2_calc_prfplus (tr_prf, skeyseed, s, len);
 492   vec_free (skeyseed);
 493   vec_free (s);
 494
 495   int pos = 0;
 496
 497   /* SK_d */
 498   sa->sk_d = vec_new (u8, tr_prf->key_trunc);
 499   clib_memcpy_fast (sa->sk_d, keymat + pos, tr_prf->key_trunc);
 500   pos += tr_prf->key_trunc;
 501
 502   if (integ_key_len)
 503     {
 504       /* SK_ai */
 505       sa->sk_ai = vec_new (u8, integ_key_len);
 506       clib_memcpy_fast (sa->sk_ai, keymat + pos, integ_key_len);
 507       pos += integ_key_len;
 508
 509       /* SK_ar */
 510       sa->sk_ar = vec_new (u8, integ_key_len);
 511       clib_memcpy_fast (sa->sk_ar, keymat + pos, integ_key_len);
 512       pos += integ_key_len;
 513     }
 514
 515   /* SK_ei */
 516   sa->sk_ei = vec_new (u8, tr_encr->key_len);
 517   clib_memcpy_fast (sa->sk_ei, keymat + pos, tr_encr->key_len);
 518   pos += tr_encr->key_len;
 519
 520   /* SK_er */
 521   sa->sk_er = vec_new (u8, tr_encr->key_len);
 522   clib_memcpy_fast (sa->sk_er, keymat + pos, tr_encr->key_len);
 523   pos += tr_encr->key_len;
 524
 525   /* SK_pi */
 526   sa->sk_pi = vec_new (u8, tr_prf->key_len);
 527   clib_memcpy_fast (sa->sk_pi, keymat + pos, tr_prf->key_len);
 528   pos += tr_prf->key_len;
 529
 530   /* SK_pr */
 531   sa->sk_pr = vec_new (u8, tr_prf->key_len);
 532   clib_memcpy_fast (sa->sk_pr, keymat + pos, tr_prf->key_len);
 533   pos += tr_prf->key_len;
 534
 535   vec_free (keymat);
 536 }
 537
 538 static void
 539 ikev2_calc_child_keys (ikev2_sa_t * sa, ikev2_child_sa_t * child)
 540 {
 541   u8 *s = 0;
 542   u16 integ_key_len = 0;
 543   u8 salt_len = 0;
 544
 545   ikev2_sa_transform_t *tr_prf, *ctr_encr, *ctr_integ;
 546   tr_prf =
 547     ikev2_sa_get_td_for_type (sa->r_proposals, IKEV2_TRANSFORM_TYPE_PRF);
 548   ctr_encr =
 549     ikev2_sa_get_td_for_type (child->r_proposals, IKEV2_TRANSFORM_TYPE_ENCR);
 550   ctr_integ =
 551     ikev2_sa_get_td_for_type (child->r_proposals, IKEV2_TRANSFORM_TYPE_INTEG);
 552
 553   if (ctr_integ)
 554     integ_key_len = ctr_integ->key_len;
 555   else
 556     salt_len = sizeof (u32);
 557
 558   vec_append (s, sa->i_nonce);
 559   vec_append (s, sa->r_nonce);
 560   /* calculate PRFplus */
 561   u8 *keymat;
 562   int len = ctr_encr->key_len * 2 + integ_key_len * 2 + salt_len * 2;
 563
 564   keymat = ikev2_calc_prfplus (tr_prf, sa->sk_d, s, len);
 565
 566   int pos = 0;
 567
 568   /* SK_ei */
 569   child->sk_ei = vec_new (u8, ctr_encr->key_len);
 570   clib_memcpy_fast (child->sk_ei, keymat + pos, ctr_encr->key_len);
 571   pos += ctr_encr->key_len;
 572
 573   if (ctr_integ)
 574     {
 575       /* SK_ai */
 576       child->sk_ai = vec_new (u8, ctr_integ->key_len);
 577       clib_memcpy_fast (child->sk_ai, keymat + pos, ctr_integ->key_len);
 578       pos += ctr_integ->key_len;
 579     }
 580   else
 581     {
 582       clib_memcpy (&child->salt_ei, keymat + pos, salt_len);
 583       pos += salt_len;
 584     }
 585
 586   /* SK_er */
 587   child->sk_er = vec_new (u8, ctr_encr->key_len);
 588   clib_memcpy_fast (child->sk_er, keymat + pos, ctr_encr->key_len);
 589   pos += ctr_encr->key_len;
 590
 591   if (ctr_integ)
 592     {
 593       /* SK_ar */
 594       child->sk_ar = vec_new (u8, integ_key_len);
 595       clib_memcpy_fast (child->sk_ar, keymat + pos, integ_key_len);
 596       pos += integ_key_len;
 597     }
 598   else
 599     {
 600       clib_memcpy (&child->salt_er, keymat + pos, salt_len);
 601       pos += salt_len;
 602     }
 603
 604   ASSERT (pos == len);
 605
 606   vec_free (keymat);
 607 }
 608
 609 static_always_inline u8 *
 610 ikev2_compute_nat_sha1 (u64 ispi, u64 rspi, u32 ip, u16 port)
 611 {
 612   /* ispi, rspi, ip, port */
 613   u8 buf[8 + 8 + 4 + 2];
 614   u8 *res = vec_new (u8, 20);
 615
 616   clib_memcpy_fast (&buf[0], &ispi, sizeof (ispi));
 617   clib_memcpy_fast (&buf[8], &rspi, sizeof (rspi));
 618   clib_memcpy_fast (&buf[8 + 8], &ip, sizeof (ip));
 619   clib_memcpy_fast (&buf[8 + 8 + 4], &port, sizeof (port));
 620   SHA1 (buf, sizeof (buf), res);
 621   return res;
 622 }
 623
 624 static void
 625 ikev2_process_sa_init_req (vlib_main_t * vm, ikev2_sa_t * sa,
 626                            ike_header_t * ike, udp_header_t * udp)
 627 {
 628   int p = 0;
 629   u32 len = clib_net_to_host_u32 (ike->length);
 630   u8 payload = ike->nextpayload;
 631
 632   ikev2_elog_exchange ("ispi %lx rspi %lx IKE_INIT request received "
 633                        "from %d.%d.%d.%d",
 634                        clib_net_to_host_u64 (ike->ispi),
 635                        clib_net_to_host_u64 (ike->rspi), sa->iaddr.as_u32);
 636
 637   sa->ispi = clib_net_to_host_u64 (ike->ispi);
 638
 639   /* store whole IKE payload - needed for PSK auth */
 640   vec_free (sa->last_sa_init_req_packet_data);
 641   vec_add (sa->last_sa_init_req_packet_data, ike, len);
 642
 643   while (p < len && payload != IKEV2_PAYLOAD_NONE)
 644     {
 645       ike_payload_header_t *ikep = (ike_payload_header_t *) & ike->payload[p];
 646       u32 plen = clib_net_to_host_u16 (ikep->length);
 647
 648       if (plen < sizeof (ike_payload_header_t))
 649         return;
 650
 651       if (payload == IKEV2_PAYLOAD_SA)
 652         {
 653           ikev2_sa_free_proposal_vector (&sa->i_proposals);
 654           sa->i_proposals = ikev2_parse_sa_payload (ikep);
 655         }
 656       else if (payload == IKEV2_PAYLOAD_KE)
 657         {
 658           ike_ke_payload_header_t *ke = (ike_ke_payload_header_t *) ikep;
 659           sa->dh_group = clib_net_to_host_u16 (ke->dh_group);
 660           vec_free (sa->i_dh_data);
 661           vec_add (sa->i_dh_data, ke->payload, plen - sizeof (*ke));
 662         }
 663       else if (payload == IKEV2_PAYLOAD_NONCE)
 664         {
 665           vec_free (sa->i_nonce);
 666           vec_add (sa->i_nonce, ikep->payload, plen - sizeof (*ikep));
 667         }
 668       else if (payload == IKEV2_PAYLOAD_NOTIFY)
 669         {
 670           ikev2_notify_t *n = ikev2_parse_notify_payload (ikep);
 671           if (n->msg_type == IKEV2_NOTIFY_MSG_NAT_DETECTION_SOURCE_IP)
 672             {
 673               u8 *src_sha =
 674                 ikev2_compute_nat_sha1 (clib_net_to_host_u64 (ike->ispi), 0,
 675                                         clib_net_to_host_u32 (sa->
 676                                                               iaddr.as_u32),
 677                                         udp->src_port);
 678               if (clib_memcmp (src_sha, n->data, vec_len (src_sha)))
 679                 {
 680                   sa->natt = 1;
 681                   ikev2_elog_uint (IKEV2_LOG_DEBUG, "ispi %lx initiator"
 682                                    " behind NAT", sa->ispi);
 683                 }
 684               vec_free (src_sha);
 685             }
 686           else if (n->msg_type ==
 687                    IKEV2_NOTIFY_MSG_NAT_DETECTION_DESTINATION_IP)
 688             {
 689               u8 *dst_sha =
 690                 ikev2_compute_nat_sha1 (clib_net_to_host_u64 (ike->ispi), 0,
 691                                         clib_net_to_host_u32 (sa->
 692                                                               raddr.as_u32),
 693                                         udp->dst_port);
 694               if (clib_memcmp (dst_sha, n->data, vec_len (dst_sha)))
 695                 {
 696                   sa->natt = 1;
 697                   ikev2_elog_uint (IKEV2_LOG_DEBUG, "ispi %lx responder"
 698                                    " (self) behind NAT", sa->ispi);
 699                 }
 700               vec_free (dst_sha);
 701             }
 702           vec_free (n);
 703         }
 704       else if (payload == IKEV2_PAYLOAD_VENDOR)
 705         {
 706           ikev2_parse_vendor_payload (ikep);
 707         }
 708       else
 709         {
 710           ikev2_elog_uint (IKEV2_LOG_ERROR, "Unknown payload! type=%d",
 711                            payload);
 712           if (ikep->flags & IKEV2_PAYLOAD_FLAG_CRITICAL)
 713             {
 714               ikev2_set_state (sa, IKEV2_STATE_NOTIFY_AND_DELETE);
 715               sa->unsupported_cp = payload;
 716               return;
 717             }
 718         }
 719
 720       payload = ikep->nextpayload;
 721       p += plen;
 722     }
 723
 724   ikev2_set_state (sa, IKEV2_STATE_SA_INIT);
 725 }
 726
 727 static void
 728 ikev2_process_sa_init_resp (vlib_main_t * vm, ikev2_sa_t * sa,
 729                             ike_header_t * ike, udp_header_t * udp)
 730 {
 731   int p = 0;
 732   u32 len = clib_net_to_host_u32 (ike->length);
 733   u8 payload = ike->nextpayload;
 734
 735   sa->ispi = clib_net_to_host_u64 (ike->ispi);
 736   sa->rspi = clib_net_to_host_u64 (ike->rspi);
 737
 738   ikev2_elog_exchange ("ispi %lx rspi %lx IKE_INIT response received "
 739                        "from %d.%d.%d.%d", sa->ispi, sa->rspi,
 740                        sa->raddr.as_u32);
 741
 742   /* store whole IKE payload - needed for PSK auth */
 743   vec_free (sa->last_sa_init_res_packet_data);
 744   vec_add (sa->last_sa_init_res_packet_data, ike, len);
 745
 746   while (p < len && payload != IKEV2_PAYLOAD_NONE)
 747     {
 748       ike_payload_header_t *ikep = (ike_payload_header_t *) & ike->payload[p];
 749       u32 plen = clib_net_to_host_u16 (ikep->length);
 750
 751       if (plen < sizeof (ike_payload_header_t))
 752         return;
 753
 754       if (payload == IKEV2_PAYLOAD_SA)
 755         {
 756           ikev2_sa_free_proposal_vector (&sa->r_proposals);
 757           sa->r_proposals = ikev2_parse_sa_payload (ikep);
 758           if (sa->r_proposals)
 759             {
 760               ikev2_set_state (sa, IKEV2_STATE_SA_INIT);
 761               ike->msgid =
 762                 clib_host_to_net_u32 (clib_net_to_host_u32 (ike->msgid) + 1);
 763             }
 764         }
 765       else if (payload == IKEV2_PAYLOAD_KE)
 766         {
 767           ike_ke_payload_header_t *ke = (ike_ke_payload_header_t *) ikep;
 768           sa->dh_group = clib_net_to_host_u16 (ke->dh_group);
 769           vec_free (sa->r_dh_data);
 770           vec_add (sa->r_dh_data, ke->payload, plen - sizeof (*ke));
 771         }
 772       else if (payload == IKEV2_PAYLOAD_NONCE)
 773         {
 774           vec_free (sa->r_nonce);
 775           vec_add (sa->r_nonce, ikep->payload, plen - sizeof (*ikep));
 776         }
 777       else if (payload == IKEV2_PAYLOAD_NOTIFY)
 778         {
 779           ikev2_notify_t *n = ikev2_parse_notify_payload (ikep);
 780           if (n->msg_type == IKEV2_NOTIFY_MSG_NAT_DETECTION_SOURCE_IP)
 781             {
 782               u8 *src_sha = ikev2_compute_nat_sha1 (ike->ispi,
 783                                                     ike->rspi,
 784                                                     clib_net_to_host_u32
 785                                                     (sa->raddr.as_u32),
 786                                                     udp->src_port);
 787               if (clib_memcmp (src_sha, n->data, vec_len (src_sha)))
 788                 {
 789                   ikev2_elog_uint (IKEV2_LOG_DEBUG, "ispi %lx responder"
 790                                    " behind NAT, unsupported", sa->ispi);
 791                 }
 792               vec_free (src_sha);
 793             }
 794           else if (n->msg_type ==
 795                    IKEV2_NOTIFY_MSG_NAT_DETECTION_DESTINATION_IP)
 796             {
 797               u8 *dst_sha = ikev2_compute_nat_sha1 (ike->ispi,
 798                                                     ike->rspi,
 799                                                     sa->iaddr.as_u32,
 800                                                     udp->dst_port);
 801               if (clib_memcmp (dst_sha, n->data, vec_len (dst_sha)))
 802                 {
 803                   sa->natt = 1;
 804                   ikev2_elog_uint (IKEV2_LOG_DEBUG, "ispi %lx initiator"
 805                                    " (self) behind NAT", sa->ispi);
 806                 }
 807               vec_free (dst_sha);
 808             }
 809           vec_free (n);
 810         }
 811       else if (payload == IKEV2_PAYLOAD_VENDOR)
 812         {
 813           ikev2_parse_vendor_payload (ikep);
 814         }
 815       else
 816         {
 817           ikev2_elog_uint (IKEV2_LOG_ERROR, "Unknown payload! type=%d",
 818                            payload);
 819           if (ikep->flags & IKEV2_PAYLOAD_FLAG_CRITICAL)
 820             {
 821               ikev2_set_state (sa, IKEV2_STATE_NOTIFY_AND_DELETE);
 822               sa->unsupported_cp = payload;
 823               return;
 824             }
 825         }
 826
 827       payload = ikep->nextpayload;
 828       p += plen;
 829     }
 830 }
 831
 832 static u8 *
 833 ikev2_decrypt_sk_payload (ikev2_sa_t * sa, ike_header_t * ike, u8 * payload)
 834 {
 835   int p = 0;
 836   u8 last_payload = 0;
 837   u8 *hmac = 0;
 838   u32 len = clib_net_to_host_u32 (ike->length);
 839   ike_payload_header_t *ikep = 0;
 840   u32 plen = 0;
 841   ikev2_sa_transform_t *tr_integ;
 842   tr_integ =
 843     ikev2_sa_get_td_for_type (sa->r_proposals, IKEV2_TRANSFORM_TYPE_INTEG);
 844
 845   if (!sa->sk_ar || !sa->sk_ai)
 846     return 0;
 847
 848   while (p < len &&
 849          *payload != IKEV2_PAYLOAD_NONE && last_payload != IKEV2_PAYLOAD_SK)
 850     {
 851       ikep = (ike_payload_header_t *) & ike->payload[p];
 852       plen = clib_net_to_host_u16 (ikep->length);
 853
 854       if (plen < sizeof (*ikep))
 855         return 0;
 856
 857       if (*payload == IKEV2_PAYLOAD_SK)
 858         {
 859           last_payload = *payload;
 860         }
 861       else
 862         {
 863           ikev2_elog_uint (IKEV2_LOG_ERROR, "Unknown payload! type=%d",
 864                            *payload);
 865           if (ikep->flags & IKEV2_PAYLOAD_FLAG_CRITICAL)
 866             {
 867               sa->unsupported_cp = *payload;
 868               return 0;
 869             }
 870         }
 871
 872       *payload = ikep->nextpayload;
 873       p += plen;
 874     }
 875
 876   if (last_payload != IKEV2_PAYLOAD_SK)
 877     {
 878       ikev2_elog_error ("Last payload must be SK");
 879       return 0;
 880     }
 881
 882   hmac =
 883     ikev2_calc_integr (tr_integ, sa->is_initiator ? sa->sk_ar : sa->sk_ai,
 884                        (u8 *) ike, len - tr_integ->key_trunc);
 885
 886   plen = plen - sizeof (*ikep) - tr_integ->key_trunc;
 887
 888   if (memcmp (hmac, &ikep->payload[plen], tr_integ->key_trunc))
 889     {
 890       ikev2_elog_error ("message integrity check failed");
 891       vec_free (hmac);
 892       return 0;
 893     }
 894   vec_free (hmac);
 895
 896   return ikev2_decrypt_data (sa, ikep->payload, plen);
 897 }
 898
 899 static void
 900 ikev2_initial_contact_cleanup (ikev2_sa_t * sa)
 901 {
 902   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
 903   ikev2_sa_t *tmp;
 904   u32 i, *delete = 0;
 905   ikev2_child_sa_t *c;
 906   u32 thread_index = vlib_get_thread_index ();
 907
 908   if (!sa->initial_contact)
 909     return;
 910
 911   /* find old IKE SAs with the same authenticated identity */
 912   /* *INDENT-OFF* */
 913   pool_foreach (tmp, km->per_thread_data[thread_index].sas, ({
 914         if (tmp->i_id.type != sa->i_id.type ||
 915             vec_len(tmp->i_id.data) != vec_len(sa->i_id.data) ||
 916             memcmp(sa->i_id.data, tmp->i_id.data, vec_len(sa->i_id.data)))
 917           continue;
 918
 919         if (sa->rspi != tmp->rspi)
 920           vec_add1(delete, tmp - km->per_thread_data[thread_index].sas);
 921   }));
 922   /* *INDENT-ON* */
 923
 924   for (i = 0; i < vec_len (delete); i++)
 925     {
 926       tmp =
 927         pool_elt_at_index (km->per_thread_data[thread_index].sas, delete[i]);
 928       vec_foreach (c,
 929                    tmp->childs) ikev2_delete_tunnel_interface (km->vnet_main,
 930                                                                tmp, c);
 931       ikev2_delete_sa (tmp);
 932     }
 933
 934   vec_free (delete);
 935   sa->initial_contact = 0;
 936 }
 937
 938 static void
 939 ikev2_process_auth_req (vlib_main_t * vm, ikev2_sa_t * sa, ike_header_t * ike)
 940 {
 941   ikev2_child_sa_t *first_child_sa;
 942   int p = 0;
 943   u8 payload = ike->nextpayload;
 944   u8 *plaintext = 0;
 945   ike_payload_header_t *ikep;
 946   u32 plen;
 947
 948   ikev2_elog_exchange ("ispi %lx rspi %lx EXCHANGE_IKE_AUTH received "
 949                        "from %d.%d.%d.%d", clib_host_to_net_u64 (ike->ispi),
 950                        clib_host_to_net_u64 (ike->rspi),
 951                        sa->is_initiator ? sa->raddr.as_u32 : sa->
 952                        iaddr.as_u32);
 953
 954   ikev2_calc_keys (sa);
 955
 956   plaintext = ikev2_decrypt_sk_payload (sa, ike, &payload);
 957
 958   if (!plaintext)
 959     {
 960       if (sa->unsupported_cp)
 961         ikev2_set_state (sa, IKEV2_STATE_NOTIFY_AND_DELETE);
 962       goto cleanup_and_exit;
 963     }
 964
 965   /* select or create 1st child SA */
 966   if (sa->is_initiator)
 967     {
 968       first_child_sa = &sa->childs[0];
 969     }
 970   else
 971     {
 972       ikev2_sa_free_all_child_sa (&sa->childs);
 973       vec_add2 (sa->childs, first_child_sa, 1);
 974     }
 975
 976
 977   /* process encrypted payload */
 978   p = 0;
 979   while (p < vec_len (plaintext) && payload != IKEV2_PAYLOAD_NONE)
 980     {
 981       ikep = (ike_payload_header_t *) & plaintext[p];
 982       plen = clib_net_to_host_u16 (ikep->length);
 983
 984       if (plen < sizeof (ike_payload_header_t))
 985         goto cleanup_and_exit;
 986
 987       if (payload == IKEV2_PAYLOAD_SA)  /* 33 */
 988         {
 989           if (sa->is_initiator)
 990             {
 991               ikev2_sa_free_proposal_vector (&first_child_sa->r_proposals);
 992               first_child_sa->r_proposals = ikev2_parse_sa_payload (ikep);
 993             }
 994           else
 995             {
 996               ikev2_sa_free_proposal_vector (&first_child_sa->i_proposals);
 997               first_child_sa->i_proposals = ikev2_parse_sa_payload (ikep);
 998             }
 999         }
1000       else if (payload == IKEV2_PAYLOAD_IDI)    /* 35 */
1001         {
1002           ike_id_payload_header_t *id = (ike_id_payload_header_t *) ikep;
1003
1004           sa->i_id.type = id->id_type;
1005           vec_free (sa->i_id.data);
1006           vec_add (sa->i_id.data, id->payload, plen - sizeof (*id));
1007         }
1008       else if (payload == IKEV2_PAYLOAD_IDR)    /* 36 */
1009         {
1010           ike_id_payload_header_t *id = (ike_id_payload_header_t *) ikep;
1011
1012           sa->r_id.type = id->id_type;
1013           vec_free (sa->r_id.data);
1014           vec_add (sa->r_id.data, id->payload, plen - sizeof (*id));
1015         }
1016       else if (payload == IKEV2_PAYLOAD_AUTH)   /* 39 */
1017         {
1018           ike_auth_payload_header_t *a = (ike_auth_payload_header_t *) ikep;
1019
1020           if (sa->is_initiator)
1021             {
1022               sa->r_auth.method = a->auth_method;
1023               vec_free (sa->r_auth.data);
1024               vec_add (sa->r_auth.data, a->payload, plen - sizeof (*a));
1025             }
1026           else
1027             {
1028               sa->i_auth.method = a->auth_method;
1029               vec_free (sa->i_auth.data);
1030               vec_add (sa->i_auth.data, a->payload, plen - sizeof (*a));
1031             }
1032         }
1033       else if (payload == IKEV2_PAYLOAD_NOTIFY) /* 41 */
1034         {
1035           ikev2_notify_t *n = ikev2_parse_notify_payload (ikep);
1036           if (n->msg_type == IKEV2_NOTIFY_MSG_INITIAL_CONTACT)
1037             {
1038               sa->initial_contact = 1;
1039             }
1040           vec_free (n);
1041         }
1042       else if (payload == IKEV2_PAYLOAD_VENDOR) /* 43 */
1043         {
1044           ikev2_parse_vendor_payload (ikep);
1045         }
1046       else if (payload == IKEV2_PAYLOAD_TSI)    /* 44 */
1047         {
1048           vec_free (first_child_sa->tsi);
1049           first_child_sa->tsi = ikev2_parse_ts_payload (ikep);
1050         }
1051       else if (payload == IKEV2_PAYLOAD_TSR)    /* 45 */
1052         {
1053           vec_free (first_child_sa->tsr);
1054           first_child_sa->tsr = ikev2_parse_ts_payload (ikep);
1055         }
1056       else
1057         {
1058           ikev2_elog_uint (IKEV2_LOG_ERROR, "Unknown payload! type=%d",
1059                            payload);
1060
1061           if (ikep->flags & IKEV2_PAYLOAD_FLAG_CRITICAL)
1062             {
1063               ikev2_set_state (sa, IKEV2_STATE_NOTIFY_AND_DELETE);
1064               sa->unsupported_cp = payload;
1065               return;
1066             }
1067         }
1068
1069       payload = ikep->nextpayload;
1070       p += plen;
1071     }
1072
1073 cleanup_and_exit:
1074   vec_free (plaintext);
1075 }
1076
1077 static void
1078 ikev2_process_informational_req (vlib_main_t * vm, ikev2_sa_t * sa,
1079                                  ike_header_t * ike)
1080 {
1081   int p = 0;
1082   u8 payload = ike->nextpayload;
1083   u8 *plaintext = 0;
1084   ike_payload_header_t *ikep;
1085   u32 plen;
1086
1087   sa->liveness_retries = 0;
1088   ikev2_elog_exchange ("ispi %lx rspi %lx INFORMATIONAL received "
1089                        "from %d.%d.%d.%d", clib_host_to_net_u64 (ike->ispi),
1090                        clib_host_to_net_u64 (ike->rspi), sa->iaddr.as_u32);
1091
1092   plaintext = ikev2_decrypt_sk_payload (sa, ike, &payload);
1093
1094   if (!plaintext)
1095     goto cleanup_and_exit;
1096
1097   /* process encrypted payload */
1098   p = 0;
1099   while (p < vec_len (plaintext) && payload != IKEV2_PAYLOAD_NONE)
1100     {
1101       ikep = (ike_payload_header_t *) & plaintext[p];
1102       plen = clib_net_to_host_u16 (ikep->length);
1103
1104       if (plen < sizeof (ike_payload_header_t))
1105         goto cleanup_and_exit;
1106
1107       if (payload == IKEV2_PAYLOAD_NOTIFY)      /* 41 */
1108         {
1109           ikev2_notify_t *n = ikev2_parse_notify_payload (ikep);
1110           if (n->msg_type == IKEV2_NOTIFY_MSG_AUTHENTICATION_FAILED)
1111             ikev2_set_state (sa, IKEV2_STATE_AUTH_FAILED);
1112           vec_free (n);
1113         }
1114       else if (payload == IKEV2_PAYLOAD_DELETE) /* 42 */
1115         {
1116           sa->del = ikev2_parse_delete_payload (ikep);
1117         }
1118       else if (payload == IKEV2_PAYLOAD_VENDOR) /* 43 */
1119         {
1120           ikev2_parse_vendor_payload (ikep);
1121         }
1122       else
1123         {
1124           ikev2_elog_uint (IKEV2_LOG_ERROR, "Unknown payload! type=%d",
1125                            payload);
1126           if (ikep->flags & IKEV2_PAYLOAD_FLAG_CRITICAL)
1127             {
1128               sa->unsupported_cp = payload;
1129               return;
1130             }
1131         }
1132
1133       payload = ikep->nextpayload;
1134       p += plen;
1135     }
1136
1137 cleanup_and_exit:
1138   vec_free (plaintext);
1139 }
1140
1141 static void
1142 ikev2_process_create_child_sa_req (vlib_main_t * vm, ikev2_sa_t * sa,
1143                                    ike_header_t * ike)
1144 {
1145   int p = 0;
1146   u8 payload = ike->nextpayload;
1147   u8 *plaintext = 0;
1148   u8 rekeying = 0;
1149   u8 nonce[IKEV2_NONCE_SIZE];
1150
1151   ike_payload_header_t *ikep;
1152   u32 plen;
1153   ikev2_notify_t *n = 0;
1154   ikev2_ts_t *tsi = 0;
1155   ikev2_ts_t *tsr = 0;
1156   ikev2_sa_proposal_t *proposal = 0;
1157   ikev2_child_sa_t *child_sa;
1158
1159   ikev2_elog_exchange ("ispi %lx rspi %lx CREATE_CHILD_SA received "
1160                        "from %d.%d.%d.%d", clib_host_to_net_u64 (ike->ispi),
1161                        clib_host_to_net_u64 (ike->rspi), sa->raddr.as_u32);
1162
1163   plaintext = ikev2_decrypt_sk_payload (sa, ike, &payload);
1164
1165   if (!plaintext)
1166     goto cleanup_and_exit;
1167
1168   /* process encrypted payload */
1169   p = 0;
1170   while (p < vec_len (plaintext) && payload != IKEV2_PAYLOAD_NONE)
1171     {
1172       ikep = (ike_payload_header_t *) & plaintext[p];
1173       plen = clib_net_to_host_u16 (ikep->length);
1174
1175       if (plen < sizeof (ike_payload_header_t))
1176         goto cleanup_and_exit;
1177
1178       else if (payload == IKEV2_PAYLOAD_SA)
1179         {
1180           proposal = ikev2_parse_sa_payload (ikep);
1181         }
1182       else if (payload == IKEV2_PAYLOAD_NOTIFY)
1183         {
1184           n = ikev2_parse_notify_payload (ikep);
1185           if (n->msg_type == IKEV2_NOTIFY_MSG_REKEY_SA)
1186             {
1187               rekeying = 1;
1188             }
1189         }
1190       else if (payload == IKEV2_PAYLOAD_DELETE)
1191         {
1192           sa->del = ikev2_parse_delete_payload (ikep);
1193         }
1194       else if (payload == IKEV2_PAYLOAD_VENDOR)
1195         {
1196           ikev2_parse_vendor_payload (ikep);
1197         }
1198       else if (payload == IKEV2_PAYLOAD_NONCE)
1199         {
1200           clib_memcpy_fast (nonce, ikep->payload, plen - sizeof (*ikep));
1201         }
1202       else if (payload == IKEV2_PAYLOAD_TSI)
1203         {
1204           tsi = ikev2_parse_ts_payload (ikep);
1205         }
1206       else if (payload == IKEV2_PAYLOAD_TSR)
1207         {
1208           tsr = ikev2_parse_ts_payload (ikep);
1209         }
1210       else
1211         {
1212           ikev2_elog_uint (IKEV2_LOG_ERROR, "Unknown payload! type=%d",
1213                            payload);
1214           if (ikep->flags & IKEV2_PAYLOAD_FLAG_CRITICAL)
1215             {
1216               sa->unsupported_cp = payload;
1217               goto cleanup_and_exit;
1218             }
1219         }
1220
1221       payload = ikep->nextpayload;
1222       p += plen;
1223     }
1224
1225   if (sa->is_initiator && proposal->protocol_id == IKEV2_PROTOCOL_ESP)
1226     {
1227       ikev2_rekey_t *rekey = &sa->rekey[0];
1228       rekey->protocol_id = proposal->protocol_id;
1229       rekey->i_proposal =
1230         ikev2_select_proposal (proposal, IKEV2_PROTOCOL_ESP);
1231       rekey->i_proposal->spi = rekey->spi;
1232       rekey->r_proposal = proposal;
1233       rekey->tsi = tsi;
1234       rekey->tsr = tsr;
1235       /* update Nr */
1236       vec_free (sa->r_nonce);
1237       vec_add (sa->r_nonce, nonce, IKEV2_NONCE_SIZE);
1238       child_sa = ikev2_sa_get_child (sa, rekey->ispi, IKEV2_PROTOCOL_ESP, 1);
1239       if (child_sa)
1240         {
1241           child_sa->rekey_retries = 0;
1242         }
1243     }
1244   else if (rekeying)
1245     {
1246       ikev2_rekey_t *rekey;
1247       child_sa = ikev2_sa_get_child (sa, n->spi, n->protocol_id, 1);
1248       if (!child_sa)
1249         {
1250           ikev2_elog_uint (IKEV2_LOG_ERROR, "child SA spi %lx not found",
1251                            n->spi);
1252           goto cleanup_and_exit;
1253         }
1254       vec_add2 (sa->rekey, rekey, 1);
1255       rekey->protocol_id = n->protocol_id;
1256       rekey->spi = n->spi;
1257       rekey->i_proposal = proposal;
1258       rekey->r_proposal =
1259         ikev2_select_proposal (proposal, IKEV2_PROTOCOL_ESP);
1260       rekey->tsi = tsi;
1261       rekey->tsr = tsr;
1262       /* update Ni */
1263       vec_free (sa->i_nonce);
1264       vec_add (sa->i_nonce, nonce, IKEV2_NONCE_SIZE);
1265       /* generate new Nr */
1266       vec_free (sa->r_nonce);
1267       sa->r_nonce = vec_new (u8, IKEV2_NONCE_SIZE);
1268       RAND_bytes ((u8 *) sa->r_nonce, IKEV2_NONCE_SIZE);
1269     }
1270
1271 cleanup_and_exit:
1272   vec_free (plaintext);
1273   vec_free (n);
1274 }
1275
1276 static u8 *
1277 ikev2_sa_generate_authmsg (ikev2_sa_t * sa, int is_responder)
1278 {
1279   u8 *authmsg = 0;
1280   u8 *data;
1281   u8 *nonce;
1282   ikev2_id_t *id;
1283   u8 *key;
1284   u8 *packet_data;
1285   ikev2_sa_transform_t *tr_prf;
1286
1287   tr_prf =
1288     ikev2_sa_get_td_for_type (sa->r_proposals, IKEV2_TRANSFORM_TYPE_PRF);
1289
1290   if (is_responder)
1291     {
1292       id = &sa->r_id;
1293       key = sa->sk_pr;
1294       nonce = sa->i_nonce;
1295       packet_data = sa->last_sa_init_res_packet_data;
1296     }
1297   else
1298     {
1299       id = &sa->i_id;
1300       key = sa->sk_pi;
1301       nonce = sa->r_nonce;
1302       packet_data = sa->last_sa_init_req_packet_data;
1303     }
1304
1305   data = vec_new (u8, 4);
1306   data[0] = id->type;
1307   vec_append (data, id->data);
1308
1309   u8 *id_hash = ikev2_calc_prf (tr_prf, key, data);
1310   vec_append (authmsg, packet_data);
1311   vec_append (authmsg, nonce);
1312   vec_append (authmsg, id_hash);
1313   vec_free (id_hash);
1314   vec_free (data);
1315
1316   return authmsg;
1317 }
1318
1319 static int
1320 ikev2_ts_cmp (ikev2_ts_t * ts1, ikev2_ts_t * ts2)
1321 {
1322   if (ts1->ts_type == ts2->ts_type && ts1->protocol_id == ts2->protocol_id &&
1323       ts1->start_port == ts2->start_port && ts1->end_port == ts2->end_port &&
1324       ts1->start_addr.as_u32 == ts2->start_addr.as_u32 &&
1325       ts1->end_addr.as_u32 == ts2->end_addr.as_u32)
1326     return 1;
1327
1328   return 0;
1329 }
1330
1331 static void
1332 ikev2_sa_match_ts (ikev2_sa_t * sa)
1333 {
1334   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
1335   ikev2_profile_t *p;
1336   ikev2_ts_t *ts, *p_tsi, *p_tsr, *tsi = 0, *tsr = 0;
1337   ikev2_id_t *id;
1338
1339   /* *INDENT-OFF* */
1340   pool_foreach (p, km->profiles, ({
1341
1342     if (sa->is_initiator)
1343       {
1344         p_tsi = &p->loc_ts;
1345         p_tsr = &p->rem_ts;
1346         id = &sa->r_id;
1347       }
1348     else
1349       {
1350         p_tsi = &p->rem_ts;
1351         p_tsr = &p->loc_ts;
1352         id = &sa->i_id;
1353       }
1354
1355     /* check id */
1356     if (p->rem_id.type != id->type ||
1357         vec_len(p->rem_id.data) != vec_len(id->data) ||
1358         memcmp(p->rem_id.data, id->data, vec_len(p->rem_id.data)))
1359       continue;
1360
1361     vec_foreach(ts, sa->childs[0].tsi)
1362       {
1363         if (ikev2_ts_cmp(p_tsi, ts))
1364           {
1365             vec_add1 (tsi, ts[0]);
1366             break;
1367           }
1368       }
1369
1370     vec_foreach(ts, sa->childs[0].tsr)
1371       {
1372         if (ikev2_ts_cmp(p_tsr, ts))
1373           {
1374             vec_add1 (tsr, ts[0]);
1375             break;
1376           }
1377       }
1378
1379     break;
1380   }));
1381   /* *INDENT-ON* */
1382
1383   if (tsi && tsr)
1384     {
1385       vec_free (sa->childs[0].tsi);
1386       vec_free (sa->childs[0].tsr);
1387       sa->childs[0].tsi = tsi;
1388       sa->childs[0].tsr = tsr;
1389     }
1390   else
1391     {
1392       vec_free (tsi);
1393       vec_free (tsr);
1394       ikev2_set_state (sa, IKEV2_STATE_TS_UNACCEPTABLE);
1395     }
1396 }
1397
1398 static void
1399 ikev2_sa_auth (ikev2_sa_t * sa)
1400 {
1401   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
1402   ikev2_profile_t *p, *sel_p = 0;
1403   u8 *authmsg, *key_pad, *psk = 0, *auth = 0;
1404   ikev2_sa_transform_t *tr_prf;
1405
1406   tr_prf =
1407     ikev2_sa_get_td_for_type (sa->r_proposals, IKEV2_TRANSFORM_TYPE_PRF);
1408
1409   /* only shared key and rsa signature */
1410   if (!(sa->i_auth.method == IKEV2_AUTH_METHOD_SHARED_KEY_MIC ||
1411         sa->i_auth.method == IKEV2_AUTH_METHOD_RSA_SIG))
1412     {
1413       ikev2_elog_uint (IKEV2_LOG_ERROR,
1414                        "unsupported authentication method %u",
1415                        sa->i_auth.method);
1416       ikev2_set_state (sa, IKEV2_STATE_AUTH_FAILED);
1417       return;
1418     }
1419
1420   key_pad = format (0, "%s", IKEV2_KEY_PAD);
1421   authmsg = ikev2_sa_generate_authmsg (sa, sa->is_initiator);
1422
1423   ikev2_id_t *sa_id;
1424   ikev2_auth_t *sa_auth;
1425
1426   if (sa->is_initiator)
1427     {
1428       sa_id = &sa->r_id;
1429       sa_auth = &sa->r_auth;
1430     }
1431   else
1432     {
1433       sa_id = &sa->i_id;
1434       sa_auth = &sa->i_auth;
1435     }
1436
1437   /* *INDENT-OFF* */
1438   pool_foreach (p, km->profiles, ({
1439
1440     /* check id */
1441     if (p->rem_id.type != sa_id->type ||
1442         vec_len(p->rem_id.data) != vec_len(sa_id->data) ||
1443         memcmp(p->rem_id.data, sa_id->data, vec_len(p->rem_id.data)))
1444       continue;
1445
1446     if (sa_auth->method == IKEV2_AUTH_METHOD_SHARED_KEY_MIC)
1447       {
1448         if (!p->auth.data ||
1449              p->auth.method != IKEV2_AUTH_METHOD_SHARED_KEY_MIC)
1450           continue;
1451
1452         psk = ikev2_calc_prf(tr_prf, p->auth.data, key_pad);
1453         auth = ikev2_calc_prf(tr_prf, psk, authmsg);
1454
1455         if (!memcmp(auth, sa_auth->data, vec_len(sa_auth->data)))
1456           {
1457             ikev2_set_state(sa, IKEV2_STATE_AUTHENTICATED);
1458             vec_free(auth);
1459             sel_p = p;
1460             break;
1461           }
1462
1463       }
1464     else if (sa_auth->method == IKEV2_AUTH_METHOD_RSA_SIG)
1465       {
1466         if (p->auth.method != IKEV2_AUTH_METHOD_RSA_SIG)
1467           continue;
1468
1469         if (ikev2_verify_sign(p->auth.key, sa_auth->data, authmsg) == 1)
1470           {
1471             ikev2_set_state(sa, IKEV2_STATE_AUTHENTICATED);
1472             sel_p = p;
1473             break;
1474           }
1475       }
1476
1477     vec_free(auth);
1478     vec_free(psk);
1479   }));
1480   /* *INDENT-ON* */
1481
1482   if (sel_p)
1483     {
1484       sa->udp_encap = sel_p->udp_encap;
1485       sa->ipsec_over_udp_port = sel_p->ipsec_over_udp_port;
1486     }
1487   vec_free (authmsg);
1488
1489   if (sa->state == IKEV2_STATE_AUTHENTICATED)
1490     {
1491       if (!sa->is_initiator)
1492         {
1493           vec_free (sa->r_id.data);
1494           sa->r_id.data = vec_dup (sel_p->loc_id.data);
1495           sa->r_id.type = sel_p->loc_id.type;
1496
1497           /* generate our auth data */
1498           authmsg = ikev2_sa_generate_authmsg (sa, 1);
1499           if (sel_p->auth.method == IKEV2_AUTH_METHOD_SHARED_KEY_MIC)
1500             {
1501               sa->r_auth.data = ikev2_calc_prf (tr_prf, psk, authmsg);
1502               sa->r_auth.method = IKEV2_AUTH_METHOD_SHARED_KEY_MIC;
1503             }
1504           else if (sel_p->auth.method == IKEV2_AUTH_METHOD_RSA_SIG)
1505             {
1506               sa->r_auth.data = ikev2_calc_sign (km->pkey, authmsg);
1507               sa->r_auth.method = IKEV2_AUTH_METHOD_RSA_SIG;
1508             }
1509           vec_free (authmsg);
1510
1511           /* select transforms for 1st child sa */
1512           ikev2_sa_free_proposal_vector (&sa->childs[0].r_proposals);
1513           sa->childs[0].r_proposals =
1514             ikev2_select_proposal (sa->childs[0].i_proposals,
1515                                    IKEV2_PROTOCOL_ESP);
1516
1517           if (~0 != sel_p->tun_itf)
1518             {
1519               sa->is_tun_itf_set = 1;
1520               sa->tun_itf = sel_p->tun_itf;
1521             }
1522         }
1523     }
1524   else
1525     {
1526       ikev2_elog_uint (IKEV2_LOG_ERROR, "authentication failed, no matching "
1527                        "profile found! ispi %lx", sa->ispi);
1528       ikev2_set_state (sa, IKEV2_STATE_AUTH_FAILED);
1529     }
1530   vec_free (psk);
1531   vec_free (key_pad);
1532 }
1533
1534
1535 static void
1536 ikev2_sa_auth_init (ikev2_sa_t * sa)
1537 {
1538   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
1539   u8 *authmsg, *key_pad, *psk = 0, *auth = 0;
1540   ikev2_sa_transform_t *tr_prf;
1541
1542   tr_prf =
1543     ikev2_sa_get_td_for_type (sa->r_proposals, IKEV2_TRANSFORM_TYPE_PRF);
1544
1545   /* only shared key and rsa signature */
1546   if (!(sa->i_auth.method == IKEV2_AUTH_METHOD_SHARED_KEY_MIC ||
1547         sa->i_auth.method == IKEV2_AUTH_METHOD_RSA_SIG))
1548     {
1549       ikev2_elog_uint (IKEV2_LOG_ERROR,
1550                        "unsupported authentication method %u",
1551                        sa->i_auth.method);
1552       ikev2_set_state (sa, IKEV2_STATE_AUTH_FAILED);
1553       return;
1554     }
1555
1556   key_pad = format (0, "%s", IKEV2_KEY_PAD);
1557   authmsg = ikev2_sa_generate_authmsg (sa, 0);
1558   psk = ikev2_calc_prf (tr_prf, sa->i_auth.data, key_pad);
1559   auth = ikev2_calc_prf (tr_prf, psk, authmsg);
1560
1561
1562   if (sa->i_auth.method == IKEV2_AUTH_METHOD_SHARED_KEY_MIC)
1563     {
1564       sa->i_auth.data = ikev2_calc_prf (tr_prf, psk, authmsg);
1565       sa->i_auth.method = IKEV2_AUTH_METHOD_SHARED_KEY_MIC;
1566     }
1567   else if (sa->i_auth.method == IKEV2_AUTH_METHOD_RSA_SIG)
1568     {
1569       sa->i_auth.data = ikev2_calc_sign (km->pkey, authmsg);
1570       sa->i_auth.method = IKEV2_AUTH_METHOD_RSA_SIG;
1571     }
1572
1573   vec_free (psk);
1574   vec_free (key_pad);
1575   vec_free (auth);
1576   vec_free (authmsg);
1577 }
1578
1579 static u32
1580 ikev2_mk_local_sa_id (u32 sai, u32 ci, u32 ti)
1581 {
1582   return (0x80000000 | (ti << 24) | (sai << 12) | ci);
1583 }
1584
1585 static u32
1586 ikev2_mk_remote_sa_id (u32 sai, u32 ci, u32 ti)
1587 {
1588   return (0xc0000000 | (ti << 24) | (sai << 12) | ci);
1589 }
1590
1591 typedef struct
1592 {
1593   u32 sw_if_index;
1594   u32 salt_local;
1595   u32 salt_remote;
1596   u32 local_sa_id;
1597   u32 remote_sa_id;
1598   ipsec_sa_flags_t flags;
1599   u32 local_spi;
1600   u32 remote_spi;
1601   ipsec_crypto_alg_t encr_type;
1602   ipsec_integ_alg_t integ_type;
1603   ip46_address_t local_ip;
1604   ip46_address_t remote_ip;
1605   ipsec_key_t loc_ckey, rem_ckey, loc_ikey, rem_ikey;
1606   u8 is_rekey;
1607   u32 old_remote_sa_id;
1608   u16 ipsec_over_udp_port;
1609   u16 src_port;
1610   u16 dst_port;
1611 } ikev2_add_ipsec_tunnel_args_t;
1612
1613 static void
1614 ikev2_add_tunnel_from_main (ikev2_add_ipsec_tunnel_args_t * a)
1615 {
1616   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
1617   u32 sw_if_index;
1618   int rv = 0;
1619
1620   if (~0 == a->sw_if_index)
1621     {
1622       /* no tunnel associated with the SA/profile - create a new one */
1623       rv = ipip_add_tunnel (IPIP_TRANSPORT_IP4, ~0,
1624                             &a->local_ip, &a->remote_ip, 0,
1625                             TUNNEL_ENCAP_DECAP_FLAG_NONE, IP_DSCP_CS0,
1626                             TUNNEL_MODE_P2P, &sw_if_index);
1627
1628       if (rv == VNET_API_ERROR_IF_ALREADY_EXISTS)
1629         {
1630           if (hash_get (km->sw_if_indices, sw_if_index))
1631             /* interface is managed by IKE; proceed with updating SAs */
1632             rv = 0;
1633         }
1634       hash_set1 (km->sw_if_indices, sw_if_index);
1635     }
1636   else
1637     {
1638       sw_if_index = a->sw_if_index;
1639       vnet_sw_interface_admin_up (vnet_get_main (), sw_if_index);
1640     }
1641
1642   if (rv)
1643     {
1644       ikev2_elog_peers (IKEV2_LOG_ERROR, "installing ipip tunnel failed! "
1645                         "loc:%d.%d.%d.%d rem:%d.%d.%d.%d",
1646                         a->local_ip.ip4.as_u32, a->remote_ip.ip4.as_u32);
1647       return;
1648     }
1649
1650   u32 *sas_in = NULL;
1651   vec_add1 (sas_in, a->remote_sa_id);
1652   if (a->is_rekey)
1653     {
1654       ipsec_tun_protect_del (sw_if_index, NULL);
1655
1656       /* replace local SA immediately */
1657       ipsec_sa_unlock_id (a->local_sa_id);
1658
1659       /* keep the old sa */
1660       vec_add1 (sas_in, a->old_remote_sa_id);
1661     }
1662
1663   rv |= ipsec_sa_add_and_lock (a->local_sa_id,
1664                                a->local_spi,
1665                                IPSEC_PROTOCOL_ESP, a->encr_type,
1666                                &a->loc_ckey, a->integ_type, &a->loc_ikey,
1667                                a->flags, 0, a->salt_local, &a->local_ip,
1668                                &a->remote_ip, NULL, a->src_port, a->dst_port);
1669   rv |= ipsec_sa_add_and_lock (a->remote_sa_id, a->remote_spi,
1670                                IPSEC_PROTOCOL_ESP, a->encr_type, &a->rem_ckey,
1671                                a->integ_type, &a->rem_ikey,
1672                                (a->flags | IPSEC_SA_FLAG_IS_INBOUND), 0,
1673                                a->salt_remote, &a->remote_ip,
1674                                &a->local_ip, NULL, a->ipsec_over_udp_port,
1675                                a->ipsec_over_udp_port);
1676
1677   rv |= ipsec_tun_protect_update (sw_if_index, NULL, a->local_sa_id, sas_in);
1678 }
1679
1680 static int
1681 ikev2_create_tunnel_interface (vlib_main_t * vm,
1682                                u32 thread_index,
1683                                ikev2_sa_t * sa,
1684                                ikev2_child_sa_t * child, u32 sa_index,
1685                                u32 child_index, u8 is_rekey)
1686 {
1687   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
1688   ipsec_crypto_alg_t encr_type;
1689   ipsec_integ_alg_t integ_type;
1690   ikev2_profile_t *p = 0;
1691   ikev2_sa_transform_t *tr;
1692   ikev2_sa_proposal_t *proposals;
1693   u8 is_aead = 0;
1694   ikev2_add_ipsec_tunnel_args_t a;
1695
1696   clib_memset (&a, 0, sizeof (a));
1697
1698   if (!child->r_proposals)
1699     {
1700       ikev2_set_state (sa, IKEV2_STATE_NO_PROPOSAL_CHOSEN);
1701       return 1;
1702     }
1703
1704   if (sa->is_initiator)
1705     {
1706       ip46_address_set_ip4 (&a.local_ip, &sa->iaddr);
1707       ip46_address_set_ip4 (&a.remote_ip, &sa->raddr);
1708       proposals = child->i_proposals;
1709       a.local_spi = child->r_proposals[0].spi;
1710       a.remote_spi = child->i_proposals[0].spi;
1711     }
1712   else
1713     {
1714       ip46_address_set_ip4 (&a.local_ip, &sa->raddr);
1715       ip46_address_set_ip4 (&a.remote_ip, &sa->iaddr);
1716       proposals = child->r_proposals;
1717       a.local_spi = child->i_proposals[0].spi;
1718       a.remote_spi = child->r_proposals[0].spi;
1719     }
1720
1721   a.flags = IPSEC_SA_FLAG_USE_ANTI_REPLAY;
1722   if (sa->udp_encap)
1723     {
1724       a.flags |= IPSEC_SA_FLAG_IS_TUNNEL;
1725       a.flags |= IPSEC_SA_FLAG_UDP_ENCAP;
1726     }
1727   if (sa->natt)
1728     a.flags |= IPSEC_SA_FLAG_UDP_ENCAP;
1729   a.is_rekey = is_rekey;
1730
1731   tr = ikev2_sa_get_td_for_type (proposals, IKEV2_TRANSFORM_TYPE_ESN);
1732   if (tr && tr->esn_type)
1733     a.flags |= IPSEC_SA_FLAG_USE_ESN;
1734
1735   tr = ikev2_sa_get_td_for_type (proposals, IKEV2_TRANSFORM_TYPE_ENCR);
1736   if (tr)
1737     {
1738       if (tr->encr_type == IKEV2_TRANSFORM_ENCR_TYPE_AES_CBC && tr->key_len)
1739         {
1740           switch (tr->key_len)
1741             {
1742             case 16:
1743               encr_type = IPSEC_CRYPTO_ALG_AES_CBC_128;
1744               break;
1745             case 24:
1746               encr_type = IPSEC_CRYPTO_ALG_AES_CBC_192;
1747               break;
1748             case 32:
1749               encr_type = IPSEC_CRYPTO_ALG_AES_CBC_256;
1750               break;
1751             default:
1752               ikev2_set_state (sa, IKEV2_STATE_NO_PROPOSAL_CHOSEN);
1753               return 1;
1754               break;
1755             }
1756         }
1757       else if (tr->encr_type == IKEV2_TRANSFORM_ENCR_TYPE_AES_GCM_16
1758                && tr->key_len)
1759         {
1760           switch (tr->key_len)
1761             {
1762             case 16:
1763               encr_type = IPSEC_CRYPTO_ALG_AES_GCM_128;
1764               break;
1765             case 24:
1766               encr_type = IPSEC_CRYPTO_ALG_AES_GCM_192;
1767               break;
1768             case 32:
1769               encr_type = IPSEC_CRYPTO_ALG_AES_GCM_256;
1770               break;
1771             default:
1772               ikev2_set_state (sa, IKEV2_STATE_NO_PROPOSAL_CHOSEN);
1773               return 1;
1774               break;
1775             }
1776           is_aead = 1;
1777         }
1778       else
1779         {
1780           ikev2_set_state (sa, IKEV2_STATE_NO_PROPOSAL_CHOSEN);
1781           return 1;
1782         }
1783     }
1784   else
1785     {
1786       ikev2_set_state (sa, IKEV2_STATE_NO_PROPOSAL_CHOSEN);
1787       return 1;
1788     }
1789   a.encr_type = encr_type;
1790
1791   if (!is_aead)
1792     {
1793       tr = ikev2_sa_get_td_for_type (proposals, IKEV2_TRANSFORM_TYPE_INTEG);
1794       if (tr)
1795         {
1796           switch (tr->integ_type)
1797             {
1798             case IKEV2_TRANSFORM_INTEG_TYPE_AUTH_HMAC_SHA2_256_128:
1799               integ_type = IPSEC_INTEG_ALG_SHA_256_128;
1800               break;
1801             case IKEV2_TRANSFORM_INTEG_TYPE_AUTH_HMAC_SHA2_384_192:
1802               integ_type = IPSEC_INTEG_ALG_SHA_384_192;
1803               break;
1804             case IKEV2_TRANSFORM_INTEG_TYPE_AUTH_HMAC_SHA2_512_256:
1805               integ_type = IPSEC_INTEG_ALG_SHA_512_256;
1806               break;
1807             case IKEV2_TRANSFORM_INTEG_TYPE_AUTH_HMAC_SHA1_96:
1808               integ_type = IPSEC_INTEG_ALG_SHA1_96;
1809               break;
1810             default:
1811               ikev2_set_state (sa, IKEV2_STATE_NO_PROPOSAL_CHOSEN);
1812               return 1;
1813             }
1814         }
1815       else
1816         {
1817           ikev2_set_state (sa, IKEV2_STATE_NO_PROPOSAL_CHOSEN);
1818           return 1;
1819         }
1820     }
1821   else
1822     {
1823       integ_type = IPSEC_INTEG_ALG_NONE;
1824     }
1825
1826   a.integ_type = integ_type;
1827   ikev2_calc_child_keys (sa, child);
1828
1829   if (sa->is_initiator)
1830     {
1831       ipsec_mk_key (&a.loc_ikey, child->sk_ai, vec_len (child->sk_ai));
1832       ipsec_mk_key (&a.rem_ikey, child->sk_ar, vec_len (child->sk_ar));
1833       ipsec_mk_key (&a.loc_ckey, child->sk_ei, vec_len (child->sk_ei));
1834       ipsec_mk_key (&a.rem_ckey, child->sk_er, vec_len (child->sk_er));
1835       if (is_aead)
1836         {
1837           a.salt_remote = child->salt_er;
1838           a.salt_local = child->salt_ei;
1839         }
1840       a.dst_port = a.src_port = sa->ipsec_over_udp_port;
1841     }
1842   else
1843     {
1844       ipsec_mk_key (&a.loc_ikey, child->sk_ar, vec_len (child->sk_ar));
1845       ipsec_mk_key (&a.rem_ikey, child->sk_ai, vec_len (child->sk_ai));
1846       ipsec_mk_key (&a.loc_ckey, child->sk_er, vec_len (child->sk_er));
1847       ipsec_mk_key (&a.rem_ckey, child->sk_ei, vec_len (child->sk_ei));
1848       if (is_aead)
1849         {
1850           a.salt_remote = child->salt_ei;
1851           a.salt_local = child->salt_er;
1852         }
1853       a.dst_port = sa->natt ? sa->dst_port : sa->ipsec_over_udp_port;
1854       a.src_port = sa->ipsec_over_udp_port;
1855     }
1856
1857   if (sa->is_profile_index_set)
1858     p = pool_elt_at_index (km->profiles, sa->profile_index);
1859
1860   if (p && p->lifetime)
1861     {
1862       child->time_to_expiration = vlib_time_now (vm) + p->lifetime;
1863       if (p->lifetime_jitter)
1864         {
1865           // This is not much better than rand(3), which Coverity warns
1866           // is unsuitable for security applications; random_u32 is
1867           // however fast. If this perturbance to the expiration time
1868           // needs to use a better RNG then we may need to use something
1869           // like /dev/urandom which has significant overhead.
1870           u32 rnd = (u32) (vlib_time_now (vm) * 1e6);
1871           rnd = random_u32 (&rnd);
1872
1873           child->time_to_expiration += 1 + (rnd % p->lifetime_jitter);
1874         }
1875     }
1876
1877   if (thread_index & 0xffffffc0)
1878     ikev2_elog_error ("error: thread index exceeds max range 0x3f!");
1879
1880   if (child_index & 0xfffff000 || sa_index & 0xfffff000)
1881     ikev2_elog_error ("error: sa/child index exceeds max range 0xfff!");
1882
1883   child->local_sa_id =
1884     a.local_sa_id =
1885     ikev2_mk_local_sa_id (sa_index, child_index, thread_index);
1886
1887   u32 remote_sa_id = ikev2_mk_remote_sa_id (sa_index, child_index,
1888                                             thread_index);
1889
1890   if (is_rekey)
1891     {
1892       /* create a new remote SA ID to keep the old SA for a bit longer
1893        * so the peer has some time to swap their SAs */
1894
1895       /* use most significat bit of child index part in id */
1896       u32 mask = 0x800;
1897       if (sa->current_remote_id_mask)
1898         {
1899           sa->old_remote_id = a.old_remote_sa_id = remote_sa_id | mask;
1900           sa->current_remote_id_mask = 0;
1901         }
1902       else
1903         {
1904           sa->old_remote_id = a.old_remote_sa_id = remote_sa_id;
1905           sa->current_remote_id_mask = mask;
1906           remote_sa_id |= mask;
1907         }
1908       sa->old_id_expiration = 3.0;
1909       sa->old_remote_id_present = 1;
1910     }
1911
1912   child->remote_sa_id = a.remote_sa_id = remote_sa_id;
1913
1914   a.sw_if_index = (sa->is_tun_itf_set ? sa->tun_itf : ~0);
1915   a.ipsec_over_udp_port = sa->ipsec_over_udp_port;
1916
1917   vl_api_rpc_call_main_thread (ikev2_add_tunnel_from_main,
1918                                (u8 *) & a, sizeof (a));
1919   return 0;
1920 }
1921
1922 typedef struct
1923 {
1924   ip46_address_t local_ip;
1925   ip46_address_t remote_ip;
1926   u32 remote_sa_id;
1927   u32 local_sa_id;
1928   u32 sw_if_index;
1929 } ikev2_del_ipsec_tunnel_args_t;
1930
1931 static_always_inline u32
1932 ikev2_flip_alternate_sa_bit (u32 id)
1933 {
1934   u32 mask = 0x800;
1935   if (mask & id)
1936     return id & ~mask;
1937   return id | mask;
1938 }
1939
1940 static void
1941 ikev2_del_tunnel_from_main (ikev2_del_ipsec_tunnel_args_t * a)
1942 {
1943   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
1944   ipip_tunnel_t *ipip = NULL;
1945   u32 sw_if_index;
1946
1947   if (~0 == a->sw_if_index)
1948     {
1949     /* *INDENT-OFF* */
1950     ipip_tunnel_key_t key = {
1951       .src = a->local_ip,
1952       .dst = a->remote_ip,
1953       .transport = IPIP_TRANSPORT_IP4,
1954       .fib_index = 0,
1955     };
1956     /* *INDENT-ON* */
1957
1958       ipip = ipip_tunnel_db_find (&key);
1959
1960       if (ipip)
1961         {
1962           sw_if_index = ipip->sw_if_index;
1963           hash_unset (km->sw_if_indices, ipip->sw_if_index);
1964         }
1965       else
1966         sw_if_index = ~0;
1967     }
1968   else
1969     {
1970       sw_if_index = a->sw_if_index;
1971       vnet_sw_interface_admin_down (vnet_get_main (), sw_if_index);
1972     }
1973
1974   if (~0 != sw_if_index)
1975     ipsec_tun_protect_del (sw_if_index, NULL);
1976
1977   ipsec_sa_unlock_id (a->remote_sa_id);
1978   ipsec_sa_unlock_id (a->local_sa_id);
1979   ipsec_sa_unlock_id (ikev2_flip_alternate_sa_bit (a->remote_sa_id));
1980
1981   if (ipip)
1982     ipip_del_tunnel (ipip->sw_if_index);
1983 }
1984
1985 static int
1986 ikev2_delete_tunnel_interface (vnet_main_t * vnm, ikev2_sa_t * sa,
1987                                ikev2_child_sa_t * child)
1988 {
1989   ikev2_del_ipsec_tunnel_args_t a;
1990
1991   clib_memset (&a, 0, sizeof (a));
1992
1993   if (sa->is_initiator)
1994     {
1995       ip46_address_set_ip4 (&a.local_ip, &sa->iaddr);
1996       ip46_address_set_ip4 (&a.remote_ip, &sa->raddr);
1997     }
1998   else
1999     {
2000       ip46_address_set_ip4 (&a.local_ip, &sa->raddr);
2001       ip46_address_set_ip4 (&a.remote_ip, &sa->iaddr);
2002     }
2003
2004   a.remote_sa_id = child->remote_sa_id;
2005   a.local_sa_id = child->local_sa_id;
2006   a.sw_if_index = (sa->is_tun_itf_set ? sa->tun_itf : ~0);
2007
2008   vl_api_rpc_call_main_thread (ikev2_del_tunnel_from_main, (u8 *) & a,
2009                                sizeof (a));
2010   return 0;
2011 }
2012
2013 static u32
2014 ikev2_generate_message (ikev2_sa_t * sa, ike_header_t * ike, void *user,
2015                         udp_header_t * udp)
2016 {
2017   v8 *integ = 0;
2018   ike_payload_header_t *ph;
2019   u16 plen;
2020   u32 tlen = 0;
2021
2022   ikev2_sa_transform_t *tr_encr, *tr_integ;
2023   tr_encr =
2024     ikev2_sa_get_td_for_type (sa->r_proposals, IKEV2_TRANSFORM_TYPE_ENCR);
2025   tr_integ =
2026     ikev2_sa_get_td_for_type (sa->r_proposals, IKEV2_TRANSFORM_TYPE_INTEG);
2027
2028   ikev2_payload_chain_t *chain = 0;
2029   ikev2_payload_new_chain (chain);
2030
2031   if (ike->exchange == IKEV2_EXCHANGE_SA_INIT)
2032     {
2033       if (sa->r_proposals == 0)
2034         {
2035           ikev2_payload_add_notify (chain,
2036                                     IKEV2_NOTIFY_MSG_NO_PROPOSAL_CHOSEN, 0);
2037           ikev2_set_state (sa, IKEV2_STATE_NOTIFY_AND_DELETE);
2038         }
2039       else if (sa->dh_group == IKEV2_TRANSFORM_DH_TYPE_NONE)
2040         {
2041           u8 *data = vec_new (u8, 2);
2042           ikev2_sa_transform_t *tr_dh;
2043           tr_dh =
2044             ikev2_sa_get_td_for_type (sa->r_proposals,
2045                                       IKEV2_TRANSFORM_TYPE_DH);
2046           ASSERT (tr_dh && tr_dh->dh_type);
2047
2048           data[0] = (tr_dh->dh_type >> 8) & 0xff;
2049           data[1] = (tr_dh->dh_type) & 0xff;
2050
2051           ikev2_payload_add_notify (chain,
2052                                     IKEV2_NOTIFY_MSG_INVALID_KE_PAYLOAD,
2053                                     data);
2054           vec_free (data);
2055           ikev2_set_state (sa, IKEV2_STATE_NOTIFY_AND_DELETE);
2056         }
2057       else if (sa->state == IKEV2_STATE_NOTIFY_AND_DELETE)
2058         {
2059           u8 *data = vec_new (u8, 1);
2060
2061           data[0] = sa->unsupported_cp;
2062           ikev2_payload_add_notify (chain,
2063                                     IKEV2_NOTIFY_MSG_UNSUPPORTED_CRITICAL_PAYLOAD,
2064                                     data);
2065           vec_free (data);
2066         }
2067       else
2068         {
2069           ASSERT (udp);
2070
2071           ike->rspi = clib_host_to_net_u64 (sa->rspi);
2072           ikev2_payload_add_sa (chain, sa->r_proposals);
2073           ikev2_payload_add_ke (chain, sa->dh_group, sa->r_dh_data);
2074           ikev2_payload_add_nonce (chain, sa->r_nonce);
2075
2076           u8 *nat_detection_sha1 =
2077             ikev2_compute_nat_sha1 (clib_host_to_net_u64 (sa->ispi),
2078                                     clib_host_to_net_u64 (sa->rspi),
2079                                     clib_host_to_net_u32 (sa->raddr.as_u32),
2080                                     udp->dst_port);
2081           ikev2_payload_add_notify (chain,
2082                                     IKEV2_NOTIFY_MSG_NAT_DETECTION_SOURCE_IP,
2083                                     nat_detection_sha1);
2084           vec_free (nat_detection_sha1);
2085           nat_detection_sha1 =
2086             ikev2_compute_nat_sha1 (clib_host_to_net_u64 (sa->ispi),
2087                                     clib_host_to_net_u64 (sa->rspi),
2088                                     sa->iaddr.as_u32, udp->src_port);
2089           ikev2_payload_add_notify (chain,
2090                                     IKEV2_NOTIFY_MSG_NAT_DETECTION_DESTINATION_IP,
2091                                     nat_detection_sha1);
2092           vec_free (nat_detection_sha1);
2093         }
2094     }
2095   else if (ike->exchange == IKEV2_EXCHANGE_IKE_AUTH)
2096     {
2097       if (sa->state == IKEV2_STATE_AUTHENTICATED)
2098         {
2099           ikev2_payload_add_id (chain, &sa->r_id, IKEV2_PAYLOAD_IDR);
2100           ikev2_payload_add_auth (chain, &sa->r_auth);
2101           ikev2_payload_add_sa (chain, sa->childs[0].r_proposals);
2102           ikev2_payload_add_ts (chain, sa->childs[0].tsi, IKEV2_PAYLOAD_TSI);
2103           ikev2_payload_add_ts (chain, sa->childs[0].tsr, IKEV2_PAYLOAD_TSR);
2104         }
2105       else if (sa->state == IKEV2_STATE_AUTH_FAILED)
2106         {
2107           ikev2_payload_add_notify (chain,
2108                                     IKEV2_NOTIFY_MSG_AUTHENTICATION_FAILED,
2109                                     0);
2110           ikev2_set_state (sa, IKEV2_STATE_NOTIFY_AND_DELETE);
2111         }
2112       else if (sa->state == IKEV2_STATE_TS_UNACCEPTABLE)
2113         {
2114           ikev2_payload_add_notify (chain, IKEV2_NOTIFY_MSG_TS_UNACCEPTABLE,
2115                                     0);
2116           ikev2_payload_add_id (chain, &sa->r_id, IKEV2_PAYLOAD_IDR);
2117           ikev2_payload_add_auth (chain, &sa->r_auth);
2118         }
2119       else if (sa->state == IKEV2_STATE_NO_PROPOSAL_CHOSEN)
2120         {
2121           ikev2_payload_add_notify (chain,
2122                                     IKEV2_NOTIFY_MSG_NO_PROPOSAL_CHOSEN, 0);
2123           ikev2_payload_add_id (chain, &sa->r_id, IKEV2_PAYLOAD_IDR);
2124           ikev2_payload_add_auth (chain, &sa->r_auth);
2125           ikev2_payload_add_ts (chain, sa->childs[0].tsi, IKEV2_PAYLOAD_TSI);
2126           ikev2_payload_add_ts (chain, sa->childs[0].tsr, IKEV2_PAYLOAD_TSR);
2127         }
2128       else if (sa->state == IKEV2_STATE_NOTIFY_AND_DELETE)
2129         {
2130           u8 *data = vec_new (u8, 1);
2131
2132           data[0] = sa->unsupported_cp;
2133           ikev2_payload_add_notify (chain,
2134                                     IKEV2_NOTIFY_MSG_UNSUPPORTED_CRITICAL_PAYLOAD,
2135                                     data);
2136           vec_free (data);
2137         }
2138       else if (sa->state == IKEV2_STATE_SA_INIT)
2139         {
2140           ikev2_payload_add_id (chain, &sa->i_id, IKEV2_PAYLOAD_IDI);
2141           ikev2_payload_add_auth (chain, &sa->i_auth);
2142           ikev2_payload_add_sa (chain, sa->childs[0].i_proposals);
2143           ikev2_payload_add_ts (chain, sa->childs[0].tsi, IKEV2_PAYLOAD_TSI);
2144           ikev2_payload_add_ts (chain, sa->childs[0].tsr, IKEV2_PAYLOAD_TSR);
2145           ikev2_payload_add_notify (chain, IKEV2_NOTIFY_MSG_INITIAL_CONTACT,
2146                                     0);
2147         }
2148       else
2149         {
2150           ikev2_set_state (sa, IKEV2_STATE_DELETED);
2151           goto done;
2152         }
2153     }
2154   else if (ike->exchange == IKEV2_EXCHANGE_INFORMATIONAL)
2155     {
2156       /* if pending delete */
2157       if (sa->del)
2158         {
2159           if (sa->del[0].protocol_id == IKEV2_PROTOCOL_IKE)
2160             {
2161               if (sa->is_initiator)
2162                 ikev2_payload_add_delete (chain, sa->del);
2163
2164               /* The response to a request that deletes the IKE SA is an empty
2165                  INFORMATIONAL response. */
2166               ikev2_set_state (sa, IKEV2_STATE_NOTIFY_AND_DELETE);
2167             }
2168           /* The response to a request that deletes ESP or AH SAs will contain
2169              delete payloads for the paired SAs going in the other direction. */
2170           else
2171             {
2172               ikev2_payload_add_delete (chain, sa->del);
2173             }
2174           vec_free (sa->del);
2175           sa->del = 0;
2176         }
2177       /* received N(AUTHENTICATION_FAILED) */
2178       else if (sa->state == IKEV2_STATE_AUTH_FAILED)
2179         {
2180           ikev2_set_state (sa, IKEV2_STATE_DELETED);
2181           goto done;
2182         }
2183       /* received unsupported critical payload */
2184       else if (sa->unsupported_cp)
2185         {
2186           u8 *data = vec_new (u8, 1);
2187
2188           data[0] = sa->unsupported_cp;
2189           ikev2_payload_add_notify (chain,
2190                                     IKEV2_NOTIFY_MSG_UNSUPPORTED_CRITICAL_PAYLOAD,
2191                                     data);
2192           vec_free (data);
2193           sa->unsupported_cp = 0;
2194         }
2195       /* else send empty response */
2196     }
2197   else if (ike->exchange == IKEV2_EXCHANGE_CREATE_CHILD_SA)
2198     {
2199       if (sa->is_initiator)
2200         {
2201
2202           ikev2_sa_proposal_t *proposals = (ikev2_sa_proposal_t *) user;
2203           ikev2_notify_t notify;
2204           u8 *data = vec_new (u8, 4);
2205           clib_memset (&notify, 0, sizeof (notify));
2206           notify.protocol_id = IKEV2_PROTOCOL_ESP;
2207           notify.spi = sa->childs[0].i_proposals->spi;
2208           *(u32 *) data = clib_host_to_net_u32 (notify.spi);
2209
2210           ikev2_payload_add_sa (chain, proposals);
2211           ikev2_payload_add_nonce (chain, sa->i_nonce);
2212           ikev2_payload_add_ts (chain, sa->childs[0].tsi, IKEV2_PAYLOAD_TSI);
2213           ikev2_payload_add_ts (chain, sa->childs[0].tsr, IKEV2_PAYLOAD_TSR);
2214           ikev2_payload_add_notify_2 (chain, IKEV2_NOTIFY_MSG_REKEY_SA, data,
2215                                       &notify);
2216
2217           vec_free (data);
2218         }
2219       else
2220         {
2221           if (vec_len (sa->rekey) > 0)
2222             {
2223               ikev2_payload_add_sa (chain, sa->rekey[0].r_proposal);
2224               ikev2_payload_add_nonce (chain, sa->r_nonce);
2225               ikev2_payload_add_ts (chain, sa->rekey[0].tsi,
2226                                     IKEV2_PAYLOAD_TSI);
2227               ikev2_payload_add_ts (chain, sa->rekey[0].tsr,
2228                                     IKEV2_PAYLOAD_TSR);
2229               vec_del1 (sa->rekey, 0);
2230             }
2231           else if (sa->unsupported_cp)
2232             {
2233               u8 *data = vec_new (u8, 1);
2234
2235               data[0] = sa->unsupported_cp;
2236               ikev2_payload_add_notify (chain,
2237                                         IKEV2_NOTIFY_MSG_UNSUPPORTED_CRITICAL_PAYLOAD,
2238                                         data);
2239               vec_free (data);
2240               sa->unsupported_cp = 0;
2241             }
2242           else
2243             {
2244               ikev2_payload_add_notify (chain,
2245                                         IKEV2_NOTIFY_MSG_NO_ADDITIONAL_SAS,
2246                                         0);
2247             }
2248         }
2249     }
2250
2251   /* IKEv2 header */
2252   ike->version = IKE_VERSION_2;
2253   ike->nextpayload = IKEV2_PAYLOAD_SK;
2254   tlen = sizeof (*ike);
2255   if (sa->is_initiator)
2256     {
2257       ike->flags = IKEV2_HDR_FLAG_INITIATOR;
2258       sa->last_init_msg_id = clib_net_to_host_u32 (ike->msgid);
2259     }
2260   else
2261     {
2262       ike->flags = IKEV2_HDR_FLAG_RESPONSE;
2263     }
2264
2265
2266   if (ike->exchange == IKEV2_EXCHANGE_SA_INIT)
2267     {
2268       tlen += vec_len (chain->data);
2269       ike->nextpayload = chain->first_payload_type;
2270       ike->length = clib_host_to_net_u32 (tlen);
2271       clib_memcpy_fast (ike->payload, chain->data, vec_len (chain->data));
2272
2273       /* store whole IKE payload - needed for PSK auth */
2274       vec_free (sa->last_sa_init_res_packet_data);
2275       vec_add (sa->last_sa_init_res_packet_data, ike, tlen);
2276     }
2277   else
2278     {
2279
2280       ikev2_payload_chain_add_padding (chain, tr_encr->block_size);
2281
2282       /* SK payload */
2283       plen = sizeof (*ph);
2284       ph = (ike_payload_header_t *) & ike->payload[0];
2285       ph->nextpayload = chain->first_payload_type;
2286       ph->flags = 0;
2287       int enc_len = ikev2_encrypt_data (sa, chain->data, ph->payload);
2288       plen += enc_len;
2289
2290       /* add space for hmac */
2291       plen += tr_integ->key_trunc;
2292       tlen += plen;
2293
2294       /* payload and total length */
2295       ph->length = clib_host_to_net_u16 (plen);
2296       ike->length = clib_host_to_net_u32 (tlen);
2297
2298       /* calc integrity data for whole packet except hash itself */
2299       integ =
2300         ikev2_calc_integr (tr_integ, sa->is_initiator ? sa->sk_ai : sa->sk_ar,
2301                            (u8 *) ike, tlen - tr_integ->key_trunc);
2302
2303       clib_memcpy_fast (ike->payload + tlen - tr_integ->key_trunc -
2304                         sizeof (*ike), integ, tr_integ->key_trunc);
2305
2306       /* store whole IKE payload - needed for retransmit */
2307       vec_free (sa->last_res_packet_data);
2308       vec_add (sa->last_res_packet_data, ike, tlen);
2309     }
2310
2311 done:
2312   ikev2_payload_destroy_chain (chain);
2313   vec_free (integ);
2314   return tlen;
2315 }
2316
2317 static int
2318 ikev2_retransmit_sa_init (ike_header_t * ike,
2319                           ip4_address_t iaddr, ip4_address_t raddr)
2320 {
2321   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
2322   ikev2_sa_t *sa;
2323   u32 thread_index = vlib_get_thread_index ();
2324
2325   /* *INDENT-OFF* */
2326   pool_foreach (sa, km->per_thread_data[thread_index].sas, ({
2327     if (sa->ispi == clib_net_to_host_u64(ike->ispi) &&
2328         sa->iaddr.as_u32 == iaddr.as_u32 &&
2329         sa->raddr.as_u32 == raddr.as_u32)
2330       {
2331         int p = 0;
2332         u32 len = clib_net_to_host_u32(ike->length);
2333         u8 payload = ike->nextpayload;
2334
2335         while (p < len && payload!= IKEV2_PAYLOAD_NONE) {
2336           ike_payload_header_t * ikep = (ike_payload_header_t *) &ike->payload[p];
2337           u32 plen = clib_net_to_host_u16(ikep->length);
2338
2339           if (plen < sizeof(ike_payload_header_t))
2340             return -1;
2341
2342           if (payload == IKEV2_PAYLOAD_NONCE)
2343             {
2344               if (!memcmp(sa->i_nonce, ikep->payload, plen - sizeof(*ikep)))
2345                 {
2346                   /* req is retransmit */
2347                   if (sa->state == IKEV2_STATE_SA_INIT)
2348                     {
2349                       ike_header_t * tmp;
2350                       tmp = (ike_header_t*)sa->last_sa_init_res_packet_data;
2351                       ike->ispi = tmp->ispi;
2352                       ike->rspi = tmp->rspi;
2353                       ike->nextpayload = tmp->nextpayload;
2354                       ike->version = tmp->version;
2355                       ike->exchange = tmp->exchange;
2356                       ike->flags = tmp->flags;
2357                       ike->msgid = tmp->msgid;
2358                       ike->length = tmp->length;
2359                       clib_memcpy_fast(ike->payload, tmp->payload,
2360                              clib_net_to_host_u32(tmp->length) - sizeof(*ike));
2361                       ikev2_elog_uint_peers (IKEV2_LOG_DEBUG,
2362                                              "ispi %lx IKE_SA_INIT retransmit "
2363                                              "from %d.%d.%d.%d to %d.%d.%d.%d",
2364                                              ike->ispi,
2365                                              raddr.as_u32, iaddr.as_u32);
2366                       return 1;
2367                     }
2368                   /* else ignore req */
2369                   else
2370                     {
2371                       ikev2_elog_uint_peers (IKEV2_LOG_DEBUG,
2372                                              "ispi %lx IKE_SA_INIT ignore "
2373                                              "from %d.%d.%d.%d to %d.%d.%d.%d",
2374                                              ike->ispi,
2375                                              raddr.as_u32, iaddr.as_u32);
2376                       return -1;
2377                     }
2378                 }
2379             }
2380           payload = ikep->nextpayload;
2381           p+=plen;
2382         }
2383       }
2384   }));
2385   /* *INDENT-ON* */
2386
2387   /* req is not retransmit */
2388   return 0;
2389 }
2390
2391 static int
2392 ikev2_retransmit_resp (ikev2_sa_t * sa, ike_header_t * ike)
2393 {
2394   u32 msg_id = clib_net_to_host_u32 (ike->msgid);
2395
2396   /* new req */
2397   if (msg_id > sa->last_msg_id)
2398     {
2399       sa->last_msg_id = msg_id;
2400       return 0;
2401     }
2402   /* retransmitted req */
2403   else if (msg_id == sa->last_msg_id)
2404     {
2405       ike_header_t *tmp;
2406       tmp = (ike_header_t *) sa->last_res_packet_data;
2407       ike->ispi = tmp->ispi;
2408       ike->rspi = tmp->rspi;
2409       ike->nextpayload = tmp->nextpayload;
2410       ike->version = tmp->version;
2411       ike->exchange = tmp->exchange;
2412       ike->flags = tmp->flags;
2413       ike->msgid = tmp->msgid;
2414       ike->length = tmp->length;
2415       clib_memcpy_fast (ike->payload, tmp->payload,
2416                         clib_net_to_host_u32 (tmp->length) - sizeof (*ike));
2417       ikev2_elog_uint_peers (IKEV2_LOG_DEBUG, "IKE retransmit msgid %d",
2418                              msg_id, sa->raddr.as_u32, sa->iaddr.as_u32);
2419       return 1;
2420     }
2421   /* old req ignore */
2422   else
2423     {
2424       ikev2_elog_uint_peers (IKEV2_LOG_DEBUG, "IKE req ignore msgid %d",
2425                              msg_id, sa->raddr.as_u32, sa->iaddr.as_u32);
2426     }
2427   return -1;
2428 }
2429
2430 static void
2431 ikev2_init_sa (vlib_main_t * vm, ikev2_sa_t * sa)
2432 {
2433   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
2434   sa->liveness_period_check = vlib_time_now (vm) + km->liveness_period;
2435 }
2436
2437 static void
2438 ikev2_del_sa_init_from_main (u64 * ispi)
2439 {
2440   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
2441   uword *p = hash_get (km->sa_by_ispi, *ispi);
2442   if (p)
2443     {
2444       ikev2_sa_t *sai = pool_elt_at_index (km->sais, p[0]);
2445       hash_unset (km->sa_by_ispi, sai->ispi);
2446       ikev2_sa_free_all_vec (sai);
2447       pool_put (km->sais, sai);
2448     }
2449 }
2450
2451 static void
2452 ikev2_del_sa_init (u64 ispi)
2453 {
2454   vl_api_rpc_call_main_thread (ikev2_del_sa_init_from_main, (u8 *) & ispi,
2455                                sizeof (ispi));
2456 }
2457
2458 static uword
2459 ikev2_node_fn (vlib_main_t * vm,
2460                vlib_node_runtime_t * node, vlib_frame_t * frame)
2461 {
2462   u32 n_left_from, *from, *to_next;
2463   ikev2_next_t next_index;
2464   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
2465   u32 thread_index = vlib_get_thread_index ();
2466
2467   from = vlib_frame_vector_args (frame);
2468   n_left_from = frame->n_vectors;
2469   next_index = node->cached_next_index;
2470
2471   while (n_left_from > 0)
2472     {
2473       u32 n_left_to_next;
2474
2475       vlib_get_next_frame (vm, node, next_index, to_next, n_left_to_next);
2476
2477       while (n_left_from > 0 && n_left_to_next > 0)
2478         {
2479           u32 bi0;
2480           vlib_buffer_t *b0;
2481           u32 next0 = IKEV2_NEXT_ERROR_DROP;
2482           u32 sw_if_index0;
2483           ip4_header_t *ip40;
2484           udp_header_t *udp0;
2485           ike_header_t *ike0;
2486           ikev2_sa_t *sa0 = 0;
2487           ikev2_sa_t sa;        /* temporary store for SA */
2488           int len = 0;
2489           int r, is_req = 0, has_non_esp_marker = 0;
2490
2491           /* speculatively enqueue b0 to the current next frame */
2492           bi0 = from[0];
2493           to_next[0] = bi0;
2494           from += 1;
2495           to_next += 1;
2496           n_left_from -= 1;
2497           n_left_to_next -= 1;
2498
2499           b0 = vlib_get_buffer (vm, bi0);
2500
2501           if (b0->punt_reason == ipsec_punt_reason[IPSEC_PUNT_IP4_SPI_UDP_0])
2502             {
2503               u8 *ptr = vlib_buffer_get_current (b0);
2504               ip40 = (ip4_header_t *) ptr;
2505               ptr += sizeof (*ip40);
2506               udp0 = (udp_header_t *) ptr;
2507               ptr += sizeof (*udp0);
2508               ike0 = (ike_header_t *) ptr;
2509             }
2510           else
2511             {
2512               ike0 = vlib_buffer_get_current (b0);
2513               vlib_buffer_advance (b0, -sizeof (*udp0));
2514               udp0 = vlib_buffer_get_current (b0);
2515               vlib_buffer_advance (b0, -sizeof (*ip40));
2516               ip40 = vlib_buffer_get_current (b0);
2517             }
2518
2519           /* check for non-esp marker */
2520           if (*((u32 *) ike0) == 0)
2521             {
2522               ike0 = (ike_header_t *) ((u8 *) ike0 + sizeof (u32));
2523               has_non_esp_marker = 1;
2524             }
2525
2526           if (ike0->version != IKE_VERSION_2)
2527             {
2528               vlib_node_increment_counter (vm, ikev2_node.index,
2529                                            IKEV2_ERROR_NOT_IKEV2, 1);
2530               goto dispatch0;
2531             }
2532
2533           if (ike0->exchange == IKEV2_EXCHANGE_SA_INIT)
2534             {
2535               sa0 = &sa;
2536               clib_memset (sa0, 0, sizeof (*sa0));
2537
2538               if (ike0->flags & IKEV2_HDR_FLAG_INITIATOR)
2539                 {
2540                   if (ike0->rspi == 0)
2541                     {
2542                       sa0->raddr.as_u32 = ip40->dst_address.as_u32;
2543                       sa0->iaddr.as_u32 = ip40->src_address.as_u32;
2544                       sa0->dst_port = clib_net_to_host_u16 (udp0->src_port);
2545
2546                       r = ikev2_retransmit_sa_init (ike0, sa0->iaddr,
2547                                                     sa0->raddr);
2548                       if (r == 1)
2549                         {
2550                           vlib_node_increment_counter (vm, ikev2_node.index,
2551                                                        IKEV2_ERROR_IKE_SA_INIT_RETRANSMIT,
2552                                                        1);
2553                           len = clib_net_to_host_u32 (ike0->length);
2554                           goto dispatch0;
2555                         }
2556                       else if (r == -1)
2557                         {
2558                           vlib_node_increment_counter (vm, ikev2_node.index,
2559                                                        IKEV2_ERROR_IKE_SA_INIT_IGNORE,
2560                                                        1);
2561                           goto dispatch0;
2562                         }
2563
2564                       ikev2_process_sa_init_req (vm, sa0, ike0, udp0);
2565
2566                       if (sa0->state == IKEV2_STATE_SA_INIT)
2567                         {
2568                           ikev2_sa_free_proposal_vector (&sa0->r_proposals);
2569                           sa0->r_proposals =
2570                             ikev2_select_proposal (sa0->i_proposals,
2571                                                    IKEV2_PROTOCOL_IKE);
2572                           ikev2_generate_sa_init_data (sa0);
2573                         }
2574
2575                       if (sa0->state == IKEV2_STATE_SA_INIT
2576                           || sa0->state == IKEV2_STATE_NOTIFY_AND_DELETE)
2577                         {
2578                           len = ikev2_generate_message (sa0, ike0, 0, udp0);
2579                         }
2580
2581                       if (sa0->state == IKEV2_STATE_SA_INIT)
2582                         {
2583                           /* add SA to the pool */
2584                           pool_get (km->per_thread_data[thread_index].sas,
2585                                     sa0);
2586                           clib_memcpy_fast (sa0, &sa, sizeof (*sa0));
2587                           ikev2_init_sa (vm, sa0);
2588                           hash_set (km->
2589                                     per_thread_data[thread_index].sa_by_rspi,
2590                                     sa0->rspi,
2591                                     sa0 -
2592                                     km->per_thread_data[thread_index].sas);
2593                         }
2594                       else
2595                         {
2596                           ikev2_sa_free_all_vec (sa0);
2597                         }
2598                     }
2599                 }
2600               else              //received sa_init without initiator flag
2601                 {
2602                   sa0->raddr.as_u32 = ip40->src_address.as_u32;
2603                   sa0->iaddr.as_u32 = ip40->dst_address.as_u32;
2604                   ikev2_process_sa_init_resp (vm, sa0, ike0, udp0);
2605
2606                   if (sa0->state == IKEV2_STATE_SA_INIT)
2607                     {
2608                       is_req = 1;
2609                       ike0->exchange = IKEV2_EXCHANGE_IKE_AUTH;
2610                       uword *p = hash_get (km->sa_by_ispi, ike0->ispi);
2611                       if (p)
2612                         {
2613                           ikev2_sa_t *sai =
2614                             pool_elt_at_index (km->sais, p[0]);
2615
2616                           if (clib_atomic_bool_cmp_and_swap
2617                               (&sai->init_response_received, 0, 1))
2618                             {
2619                               ikev2_complete_sa_data (sa0, sai);
2620                               ikev2_calc_keys (sa0);
2621                               ikev2_sa_auth_init (sa0);
2622                               len =
2623                                 ikev2_generate_message (sa0, ike0, 0, udp0);
2624                             }
2625                           else
2626                             {
2627                               /* we've already processed sa-init response */
2628                               sa0->state = IKEV2_STATE_UNKNOWN;
2629                             }
2630                         }
2631                     }
2632
2633                   if (sa0->state == IKEV2_STATE_SA_INIT)
2634                     {
2635                       /* add SA to the pool */
2636                       pool_get (km->per_thread_data[thread_index].sas, sa0);
2637                       clib_memcpy_fast (sa0, &sa, sizeof (*sa0));
2638                       hash_set (km->per_thread_data[thread_index].sa_by_rspi,
2639                                 sa0->rspi,
2640                                 sa0 - km->per_thread_data[thread_index].sas);
2641                     }
2642                   else
2643                     {
2644                       ikev2_sa_free_all_vec (sa0);
2645                     }
2646                 }
2647             }
2648           else if (ike0->exchange == IKEV2_EXCHANGE_IKE_AUTH)
2649             {
2650               uword *p;
2651               p = hash_get (km->per_thread_data[thread_index].sa_by_rspi,
2652                             clib_net_to_host_u64 (ike0->rspi));
2653               if (p)
2654                 {
2655                   sa0 =
2656                     pool_elt_at_index (km->per_thread_data[thread_index].sas,
2657                                        p[0]);
2658
2659                   r = ikev2_retransmit_resp (sa0, ike0);
2660                   if (r == 1)
2661                     {
2662                       vlib_node_increment_counter (vm, ikev2_node.index,
2663                                                    IKEV2_ERROR_IKE_REQ_RETRANSMIT,
2664                                                    1);
2665                       len = clib_net_to_host_u32 (ike0->length);
2666                       goto dispatch0;
2667                     }
2668                   else if (r == -1)
2669                     {
2670                       vlib_node_increment_counter (vm, ikev2_node.index,
2671                                                    IKEV2_ERROR_IKE_REQ_IGNORE,
2672                                                    1);
2673                       goto dispatch0;
2674                     }
2675
2676                   sa0->dst_port = clib_net_to_host_u16 (udp0->src_port);
2677                   ikev2_process_auth_req (vm, sa0, ike0);
2678                   ikev2_sa_auth (sa0);
2679                   if (sa0->state == IKEV2_STATE_AUTHENTICATED)
2680                     {
2681                       ikev2_initial_contact_cleanup (sa0);
2682                       ikev2_sa_match_ts (sa0);
2683                       if (sa0->state != IKEV2_STATE_TS_UNACCEPTABLE)
2684                         ikev2_create_tunnel_interface (vm, thread_index, sa0,
2685                                                        &sa0->childs[0],
2686                                                        p[0], 0, 0);
2687                     }
2688
2689                   if (sa0->is_initiator)
2690                     {
2691                       ikev2_del_sa_init (ike0->ispi);
2692                     }
2693                   else
2694                     {
2695                       len = ikev2_generate_message (sa0, ike0, 0, udp0);
2696                     }
2697                 }
2698             }
2699           else if (ike0->exchange == IKEV2_EXCHANGE_INFORMATIONAL)
2700             {
2701               uword *p;
2702               p = hash_get (km->per_thread_data[thread_index].sa_by_rspi,
2703                             clib_net_to_host_u64 (ike0->rspi));
2704               if (p)
2705                 {
2706                   sa0 =
2707                     pool_elt_at_index (km->per_thread_data[thread_index].sas,
2708                                        p[0]);
2709
2710                   r = ikev2_retransmit_resp (sa0, ike0);
2711                   if (r == 1)
2712                     {
2713                       vlib_node_increment_counter (vm, ikev2_node.index,
2714                                                    IKEV2_ERROR_IKE_REQ_RETRANSMIT,
2715                                                    1);
2716                       len = clib_net_to_host_u32 (ike0->length);
2717                       goto dispatch0;
2718                     }
2719                   else if (r == -1)
2720                     {
2721                       vlib_node_increment_counter (vm, ikev2_node.index,
2722                                                    IKEV2_ERROR_IKE_REQ_IGNORE,
2723                                                    1);
2724                       goto dispatch0;
2725                     }
2726
2727                   ikev2_process_informational_req (vm, sa0, ike0);
2728                   if (sa0->del)
2729                     {
2730                       if (sa0->del[0].protocol_id != IKEV2_PROTOCOL_IKE)
2731                         {
2732                           ikev2_delete_t *d, *tmp, *resp = 0;
2733                           vec_foreach (d, sa0->del)
2734                           {
2735                             ikev2_child_sa_t *ch_sa;
2736                             ch_sa = ikev2_sa_get_child (sa0, d->spi,
2737                                                         d->protocol_id,
2738                                                         !sa0->is_initiator);
2739                             if (ch_sa)
2740                               {
2741                                 ikev2_delete_tunnel_interface (km->vnet_main,
2742                                                                sa0, ch_sa);
2743                                 if (!sa0->is_initiator)
2744                                   {
2745                                     vec_add2 (resp, tmp, 1);
2746                                     tmp->protocol_id = d->protocol_id;
2747                                     tmp->spi = ch_sa->r_proposals[0].spi;
2748                                   }
2749                                 ikev2_sa_del_child_sa (sa0, ch_sa);
2750                               }
2751                           }
2752                           if (!sa0->is_initiator)
2753                             {
2754                               vec_free (sa0->del);
2755                               sa0->del = resp;
2756                             }
2757                         }
2758                     }
2759                   if (!(ike0->flags & IKEV2_HDR_FLAG_RESPONSE))
2760                     {
2761                       ike0->flags |= IKEV2_HDR_FLAG_RESPONSE;
2762                       len = ikev2_generate_message (sa0, ike0, 0, udp0);
2763                     }
2764                 }
2765             }
2766           else if (ike0->exchange == IKEV2_EXCHANGE_CREATE_CHILD_SA)
2767             {
2768               uword *p;
2769               p = hash_get (km->per_thread_data[thread_index].sa_by_rspi,
2770                             clib_net_to_host_u64 (ike0->rspi));
2771               if (p)
2772                 {
2773                   sa0 =
2774                     pool_elt_at_index (km->per_thread_data[thread_index].sas,
2775                                        p[0]);
2776
2777                   r = ikev2_retransmit_resp (sa0, ike0);
2778                   if (r == 1)
2779                     {
2780                       vlib_node_increment_counter (vm, ikev2_node.index,
2781                                                    IKEV2_ERROR_IKE_REQ_RETRANSMIT,
2782                                                    1);
2783                       len = clib_net_to_host_u32 (ike0->length);
2784                       goto dispatch0;
2785                     }
2786                   else if (r == -1)
2787                     {
2788                       vlib_node_increment_counter (vm, ikev2_node.index,
2789                                                    IKEV2_ERROR_IKE_REQ_IGNORE,
2790                                                    1);
2791                       goto dispatch0;
2792                     }
2793
2794                   ikev2_process_create_child_sa_req (vm, sa0, ike0);
2795                   if (sa0->rekey)
2796                     {
2797                       if (sa0->rekey[0].protocol_id != IKEV2_PROTOCOL_IKE)
2798                         {
2799                           if (sa0->childs)
2800                             ikev2_sa_free_all_child_sa (&sa0->childs);
2801                           ikev2_child_sa_t *child;
2802                           vec_add2 (sa0->childs, child, 1);
2803                           clib_memset (child, 0, sizeof (*child));
2804                           child->r_proposals = sa0->rekey[0].r_proposal;
2805                           child->i_proposals = sa0->rekey[0].i_proposal;
2806                           child->tsi = sa0->rekey[0].tsi;
2807                           child->tsr = sa0->rekey[0].tsr;
2808                           ikev2_create_tunnel_interface (vm, thread_index,
2809                                                          sa0, child, p[0],
2810                                                          child - sa0->childs,
2811                                                          1);
2812                         }
2813                       if (sa0->is_initiator)
2814                         {
2815                           vec_free (sa0->rekey);
2816                         }
2817                       else
2818                         {
2819                           len = ikev2_generate_message (sa0, ike0, 0, udp0);
2820                         }
2821                     }
2822                 }
2823             }
2824           else
2825             {
2826               ikev2_elog_uint_peers (IKEV2_LOG_WARNING, "IKEv2 exchange %d "
2827                                      "received from %d.%d.%d.%d to %d.%d.%d.%d",
2828                                      ike0->exchange,
2829                                      ip40->src_address.as_u32,
2830                                      ip40->dst_address.as_u32);
2831             }
2832
2833         dispatch0:
2834           /* if we are sending packet back, rewrite headers */
2835           if (len)
2836             {
2837               next0 = IKEV2_NEXT_IP4_LOOKUP;
2838               if (sa0->is_initiator)
2839                 {
2840                   ip40->dst_address.as_u32 = sa0->raddr.as_u32;
2841                   ip40->src_address.as_u32 = sa0->iaddr.as_u32;
2842                 }
2843               else
2844                 {
2845                   ip40->dst_address.as_u32 = sa0->iaddr.as_u32;
2846                   ip40->src_address.as_u32 = sa0->raddr.as_u32;
2847                 }
2848
2849               if (is_req)
2850                 {
2851                   udp0->dst_port = udp0->src_port =
2852                     clib_net_to_host_u16 (ikev2_get_port (sa0));
2853
2854                   if (udp0->dst_port == clib_net_to_host_u16 (IKEV2_PORT_NATT)
2855                       && sa0->natt)
2856                     {
2857                       if (!has_non_esp_marker)
2858                         len = ikev2_insert_non_esp_marker (ike0, len);
2859                     }
2860                 }
2861               else
2862                 {
2863                   if (has_non_esp_marker)
2864                     len += sizeof (ikev2_non_esp_marker);
2865
2866                   u16 tp = udp0->dst_port;
2867                   udp0->dst_port = udp0->src_port;
2868                   udp0->src_port = tp;
2869                 }
2870
2871               udp0->length =
2872                 clib_host_to_net_u16 (len + sizeof (udp_header_t));
2873               udp0->checksum = 0;
2874               b0->current_length =
2875                 len + sizeof (ip4_header_t) + sizeof (udp_header_t);
2876               ip40->length = clib_host_to_net_u16 (b0->current_length);
2877               ip40->checksum = ip4_header_checksum (ip40);
2878             }
2879           /* delete sa */
2880           if (sa0 && (sa0->state == IKEV2_STATE_DELETED ||
2881                       sa0->state == IKEV2_STATE_NOTIFY_AND_DELETE))
2882             {
2883               ikev2_child_sa_t *c;
2884
2885               vec_foreach (c, sa0->childs)
2886                 ikev2_delete_tunnel_interface (km->vnet_main, sa0, c);
2887
2888               ikev2_delete_sa (sa0);
2889             }
2890           sw_if_index0 = vnet_buffer (b0)->sw_if_index[VLIB_RX];
2891
2892           if (PREDICT_FALSE ((node->flags & VLIB_NODE_FLAG_TRACE)
2893                              && (b0->flags & VLIB_BUFFER_IS_TRACED)))
2894             {
2895               ikev2_trace_t *t = vlib_add_trace (vm, node, b0, sizeof (*t));
2896               t->sw_if_index = sw_if_index0;
2897               t->next_index = next0;
2898             }
2899
2900           vlib_validate_buffer_enqueue_x1 (vm, node, next_index, to_next,
2901                                            n_left_to_next, bi0, next0);
2902         }
2903
2904       vlib_put_next_frame (vm, node, next_index, n_left_to_next);
2905     }
2906
2907   vlib_node_increment_counter (vm, ikev2_node.index,
2908                                IKEV2_ERROR_PROCESSED, frame->n_vectors);
2909   return frame->n_vectors;
2910 }
2911
2912 /* *INDENT-OFF* */
2913 VLIB_REGISTER_NODE (ikev2_node,static) = {
2914   .function = ikev2_node_fn,
2915   .name = "ikev2",
2916   .vector_size = sizeof (u32),
2917   .format_trace = format_ikev2_trace,
2918   .type = VLIB_NODE_TYPE_INTERNAL,
2919
2920   .n_errors = ARRAY_LEN(ikev2_error_strings),
2921   .error_strings = ikev2_error_strings,
2922
2923   .n_next_nodes = IKEV2_N_NEXT,
2924
2925   .next_nodes = {
2926     [IKEV2_NEXT_IP4_LOOKUP] = "ip4-lookup",
2927         [IKEV2_NEXT_ERROR_DROP] = "error-drop",
2928   },
2929 };
2930 /* *INDENT-ON* */
2931
2932 // set ikev2 proposals when vpp is used as initiator
2933 static clib_error_t *
2934 ikev2_set_initiator_proposals (vlib_main_t * vm, ikev2_sa_t * sa,
2935                                ikev2_transforms_set * ts,
2936                                ikev2_sa_proposal_t ** proposals, int is_ike)
2937 {
2938   clib_error_t *r;
2939   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
2940   ikev2_sa_proposal_t *proposal;
2941   vec_add2 (*proposals, proposal, 1);
2942   ikev2_sa_transform_t *td;
2943   int error;
2944
2945   /* Encryption */
2946   error = 1;
2947   vec_foreach (td, km->supported_transforms)
2948   {
2949     if (td->type == IKEV2_TRANSFORM_TYPE_ENCR
2950         && td->encr_type == ts->crypto_alg
2951         && td->key_len == ts->crypto_key_size / 8)
2952       {
2953         u16 attr[2];
2954         attr[0] = clib_host_to_net_u16 (14 | (1 << 15));
2955         attr[1] = clib_host_to_net_u16 (td->key_len << 3);
2956         vec_add (td->attrs, (u8 *) attr, 4);
2957         vec_add1 (proposal->transforms, *td);
2958         td->attrs = 0;
2959
2960         error = 0;
2961         break;
2962       }
2963   }
2964   if (error)
2965     {
2966       r = clib_error_return (0, "Unsupported algorithm");
2967       return r;
2968     }
2969
2970   if (is_ike || IKEV2_TRANSFORM_ENCR_TYPE_AES_GCM_16 != ts->crypto_alg)
2971     {
2972       /* Integrity */
2973       error = 1;
2974       vec_foreach (td, km->supported_transforms)
2975       {
2976         if (td->type == IKEV2_TRANSFORM_TYPE_INTEG
2977             && td->integ_type == ts->integ_alg)
2978           {
2979             vec_add1 (proposal->transforms, *td);
2980             error = 0;
2981             break;
2982           }
2983       }
2984       if (error)
2985         {
2986           ikev2_elog_error
2987             ("Didn't find any supported algorithm for IKEV2_TRANSFORM_TYPE_INTEG");
2988           r = clib_error_return (0, "Unsupported algorithm");
2989           return r;
2990         }
2991     }
2992
2993   /* PRF */
2994   if (is_ike)
2995     {
2996       error = 1;
2997       vec_foreach (td, km->supported_transforms)
2998       {
2999         if (td->type == IKEV2_TRANSFORM_TYPE_PRF
3000             && td->prf_type == IKEV2_TRANSFORM_PRF_TYPE_PRF_HMAC_SHA2_256)
3001           {
3002             vec_add1 (proposal->transforms, *td);
3003             error = 0;
3004             break;
3005           }
3006       }
3007       if (error)
3008         {
3009           r = clib_error_return (0, "Unsupported algorithm");
3010           return r;
3011         }
3012     }
3013
3014   /* DH */
3015   if (is_ike || ts->dh_type != IKEV2_TRANSFORM_DH_TYPE_NONE)
3016     {
3017       error = 1;
3018       vec_foreach (td, km->supported_transforms)
3019       {
3020         if (td->type == IKEV2_TRANSFORM_TYPE_DH && td->dh_type == ts->dh_type)
3021           {
3022             vec_add1 (proposal->transforms, *td);
3023             if (is_ike)
3024               {
3025                 sa->dh_group = td->dh_type;
3026               }
3027             error = 0;
3028             break;
3029           }
3030       }
3031       if (error)
3032         {
3033           r = clib_error_return (0, "Unsupported algorithm");
3034           return r;
3035         }
3036     }
3037
3038   if (!is_ike)
3039     {
3040       error = 1;
3041       vec_foreach (td, km->supported_transforms)
3042       {
3043         if (td->type == IKEV2_TRANSFORM_TYPE_ESN)
3044           {
3045             vec_add1 (proposal->transforms, *td);
3046             error = 0;
3047             break;
3048           }
3049       }
3050       if (error)
3051         {
3052           r = clib_error_return (0, "Unsupported algorithm");
3053           return r;
3054         }
3055     }
3056
3057
3058   return 0;
3059 }
3060
3061 static ikev2_profile_t *
3062 ikev2_profile_index_by_name (u8 * name)
3063 {
3064   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
3065   uword *p;
3066
3067   p = mhash_get (&km->profile_index_by_name, name);
3068   if (!p)
3069     return 0;
3070
3071   return pool_elt_at_index (km->profiles, p[0]);
3072 }
3073
3074
3075 static void
3076 ikev2_send_ike (vlib_main_t * vm, ip4_address_t * src, ip4_address_t * dst,
3077                 u32 bi0, u32 len, u16 src_port, u16 dst_port, u32 sw_if_index)
3078 {
3079   ip4_header_t *ip40;
3080   udp_header_t *udp0;
3081   vlib_buffer_t *b0;
3082   vlib_frame_t *f;
3083   u32 *to_next;
3084
3085   b0 = vlib_get_buffer (vm, bi0);
3086   vlib_buffer_advance (b0, -sizeof (udp_header_t));
3087   udp0 = vlib_buffer_get_current (b0);
3088   vlib_buffer_advance (b0, -sizeof (ip4_header_t));
3089   ip40 = vlib_buffer_get_current (b0);
3090
3091
3092   ip40->ip_version_and_header_length = 0x45;
3093   ip40->tos = 0;
3094   ip40->fragment_id = 0;
3095   ip40->flags_and_fragment_offset = 0;
3096   ip40->ttl = 0xff;
3097   ip40->protocol = IP_PROTOCOL_UDP;
3098   ip40->dst_address.as_u32 = dst->as_u32;
3099   ip40->src_address.as_u32 = src->as_u32;
3100   udp0->dst_port = clib_host_to_net_u16 (dst_port);
3101   udp0->src_port = clib_host_to_net_u16 (src_port);
3102   udp0->length = clib_host_to_net_u16 (len + sizeof (udp_header_t));
3103   udp0->checksum = 0;
3104   b0->current_length = len + sizeof (ip4_header_t) + sizeof (udp_header_t);
3105   ip40->length = clib_host_to_net_u16 (b0->current_length);
3106   ip40->checksum = ip4_header_checksum (ip40);
3107
3108   vnet_buffer (b0)->sw_if_index[VLIB_RX] = sw_if_index;
3109   vnet_buffer (b0)->sw_if_index[VLIB_TX] = ~0;
3110
3111   /* send the request */
3112   f = vlib_get_frame_to_node (vm, ip4_lookup_node.index);
3113   to_next = vlib_frame_vector_args (f);
3114   to_next[0] = bi0;
3115   f->n_vectors = 1;
3116   vlib_put_frame_to_node (vm, ip4_lookup_node.index, f);
3117
3118 }
3119
3120 static u32
3121 ikev2_get_new_ike_header_buff (vlib_main_t * vm, ike_header_t ** ike)
3122 {
3123   u32 bi0;
3124   if (vlib_buffer_alloc (vm, &bi0, 1) != 1)
3125     {
3126       *ike = 0;
3127       return 0;
3128     }
3129   vlib_buffer_t *b0 = vlib_get_buffer (vm, bi0);
3130   *ike = vlib_buffer_get_current (b0);
3131   return bi0;
3132 }
3133
3134 clib_error_t *
3135 ikev2_set_local_key (vlib_main_t * vm, u8 * file)
3136 {
3137   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
3138
3139   km->pkey = ikev2_load_key_file (file);
3140   if (km->pkey == NULL)
3141     return clib_error_return (0, "load key '%s' failed", file);
3142
3143   return 0;
3144 }
3145
3146 static_always_inline vnet_api_error_t
3147 ikev2_register_udp_port (ikev2_profile_t * p, u16 port)
3148 {
3149   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
3150   udp_dst_port_info_t *pi;
3151
3152   uword *v = hash_get (km->udp_ports, port);
3153   pi = udp_get_dst_port_info (&udp_main, port, UDP_IP4);
3154
3155   if (v)
3156     {
3157       /* IKE already uses this port, only increment reference counter */
3158       ASSERT (pi);
3159       v[0]++;
3160     }
3161   else
3162     {
3163       if (pi)
3164         return VNET_API_ERROR_UDP_PORT_TAKEN;
3165
3166       udp_register_dst_port (km->vlib_main, port,
3167                              ipsec4_tun_input_node.index, 1);
3168       hash_set (km->udp_ports, port, 1);
3169     }
3170   p->ipsec_over_udp_port = port;
3171   return 0;
3172 }
3173
3174 static_always_inline void
3175 ikev2_unregister_udp_port (ikev2_profile_t * p)
3176 {
3177   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
3178   uword *v;
3179
3180   if (p->ipsec_over_udp_port == IPSEC_UDP_PORT_NONE)
3181     return;
3182
3183   v = hash_get (km->udp_ports, p->ipsec_over_udp_port);
3184   if (!v)
3185     return;
3186
3187   v[0]--;
3188
3189   if (v[0] == 0)
3190     {
3191       udp_unregister_dst_port (km->vlib_main, p->ipsec_over_udp_port, 1);
3192       hash_unset (km->udp_ports, p->ipsec_over_udp_port);
3193     }
3194
3195   p->ipsec_over_udp_port = IPSEC_UDP_PORT_NONE;
3196 }
3197
3198 clib_error_t *
3199 ikev2_add_del_profile (vlib_main_t * vm, u8 * name, int is_add)
3200 {
3201   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
3202   ikev2_profile_t *p;
3203
3204   if (is_add)
3205     {
3206       if (ikev2_profile_index_by_name (name))
3207         return clib_error_return (0, "policy %v already exists", name);
3208
3209       pool_get (km->profiles, p);
3210       clib_memset (p, 0, sizeof (*p));
3211       p->name = vec_dup (name);
3212       p->ipsec_over_udp_port = IPSEC_UDP_PORT_NONE;
3213       p->responder.sw_if_index = ~0;
3214       p->tun_itf = ~0;
3215       uword index = p - km->profiles;
3216       mhash_set_mem (&km->profile_index_by_name, name, &index, 0);
3217     }
3218   else
3219     {
3220       p = ikev2_profile_index_by_name (name);
3221       if (!p)
3222         return clib_error_return (0, "policy %v does not exists", name);
3223
3224       ikev2_unregister_udp_port (p);
3225
3226       vec_free (p->name);
3227       pool_put (km->profiles, p);
3228       mhash_unset (&km->profile_index_by_name, name, 0);
3229     }
3230   return 0;
3231 }
3232
3233 clib_error_t *
3234 ikev2_set_profile_auth (vlib_main_t * vm, u8 * name, u8 auth_method,
3235                         u8 * auth_data, u8 data_hex_format)
3236 {
3237   ikev2_profile_t *p;
3238   clib_error_t *r;
3239
3240   p = ikev2_profile_index_by_name (name);
3241
3242   if (!p)
3243     {
3244       r = clib_error_return (0, "unknown profile %v", name);
3245       return r;
3246     }
3247   vec_free (p->auth.data);
3248   p->auth.method = auth_method;
3249   p->auth.data = vec_dup (auth_data);
3250   p->auth.hex = data_hex_format;
3251
3252   if (auth_method == IKEV2_AUTH_METHOD_RSA_SIG)
3253     {
3254       vec_add1 (p->auth.data, 0);
3255       if (p->auth.key)
3256         EVP_PKEY_free (p->auth.key);
3257       p->auth.key = ikev2_load_cert_file (auth_data);
3258       if (p->auth.key == NULL)
3259         return clib_error_return (0, "load cert '%s' failed", auth_data);
3260     }
3261
3262   return 0;
3263 }
3264
3265 clib_error_t *
3266 ikev2_set_profile_id (vlib_main_t * vm, u8 * name, u8 id_type, u8 * data,
3267                       int is_local)
3268 {
3269   ikev2_profile_t *p;
3270   clib_error_t *r;
3271
3272   if (id_type > IKEV2_ID_TYPE_ID_RFC822_ADDR
3273       && id_type < IKEV2_ID_TYPE_ID_KEY_ID)
3274     {
3275       r = clib_error_return (0, "unsupported identity type %U",
3276                              format_ikev2_id_type, id_type);
3277       return r;
3278     }
3279
3280   p = ikev2_profile_index_by_name (name);
3281
3282   if (!p)
3283     {
3284       r = clib_error_return (0, "unknown profile %v", name);
3285       return r;
3286     }
3287
3288   if (is_local)
3289     {
3290       vec_free (p->loc_id.data);
3291       p->loc_id.type = id_type;
3292       p->loc_id.data = vec_dup (data);
3293     }
3294   else
3295     {
3296       vec_free (p->rem_id.data);
3297       p->rem_id.type = id_type;
3298       p->rem_id.data = vec_dup (data);
3299     }
3300
3301   return 0;
3302 }
3303
3304 clib_error_t *
3305 ikev2_set_profile_ts (vlib_main_t * vm, u8 * name, u8 protocol_id,
3306                       u16 start_port, u16 end_port, ip4_address_t start_addr,
3307                       ip4_address_t end_addr, int is_local)
3308 {
3309   ikev2_profile_t *p;
3310   clib_error_t *r;
3311
3312   p = ikev2_profile_index_by_name (name);
3313
3314   if (!p)
3315     {
3316       r = clib_error_return (0, "unknown profile %v", name);
3317       return r;
3318     }
3319
3320   if (is_local)
3321     {
3322       p->loc_ts.start_addr.as_u32 = start_addr.as_u32;
3323       p->loc_ts.end_addr.as_u32 = end_addr.as_u32;
3324       p->loc_ts.start_port = start_port;
3325       p->loc_ts.end_port = end_port;
3326       p->loc_ts.protocol_id = protocol_id;
3327       p->loc_ts.ts_type = 7;
3328     }
3329   else
3330     {
3331       p->rem_ts.start_addr.as_u32 = start_addr.as_u32;
3332       p->rem_ts.end_addr.as_u32 = end_addr.as_u32;
3333       p->rem_ts.start_port = start_port;
3334       p->rem_ts.end_port = end_port;
3335       p->rem_ts.protocol_id = protocol_id;
3336       p->rem_ts.ts_type = 7;
3337     }
3338
3339   return 0;
3340 }
3341
3342
3343 clib_error_t *
3344 ikev2_set_profile_responder (vlib_main_t * vm, u8 * name,
3345                              u32 sw_if_index, ip4_address_t ip4)
3346 {
3347   ikev2_profile_t *p;
3348   clib_error_t *r;
3349
3350   p = ikev2_profile_index_by_name (name);
3351
3352   if (!p)
3353     {
3354       r = clib_error_return (0, "unknown profile %v", name);
3355       return r;
3356     }
3357
3358   p->responder.sw_if_index = sw_if_index;
3359   p->responder.ip4 = ip4;
3360
3361   return 0;
3362 }
3363
3364 clib_error_t *
3365 ikev2_set_profile_ike_transforms (vlib_main_t * vm, u8 * name,
3366                                   ikev2_transform_encr_type_t crypto_alg,
3367                                   ikev2_transform_integ_type_t integ_alg,
3368                                   ikev2_transform_dh_type_t dh_type,
3369                                   u32 crypto_key_size)
3370 {
3371   ikev2_profile_t *p;
3372   clib_error_t *r;
3373
3374   p = ikev2_profile_index_by_name (name);
3375
3376   if (!p)
3377     {
3378       r = clib_error_return (0, "unknown profile %v", name);
3379       return r;
3380     }
3381
3382   p->ike_ts.crypto_alg = crypto_alg;
3383   p->ike_ts.integ_alg = integ_alg;
3384   p->ike_ts.dh_type = dh_type;
3385   p->ike_ts.crypto_key_size = crypto_key_size;
3386   return 0;
3387 }
3388
3389 clib_error_t *
3390 ikev2_set_profile_esp_transforms (vlib_main_t * vm, u8 * name,
3391                                   ikev2_transform_encr_type_t crypto_alg,
3392                                   ikev2_transform_integ_type_t integ_alg,
3393                                   ikev2_transform_dh_type_t dh_type,
3394                                   u32 crypto_key_size)
3395 {
3396   ikev2_profile_t *p;
3397   clib_error_t *r;
3398
3399   p = ikev2_profile_index_by_name (name);
3400
3401   if (!p)
3402     {
3403       r = clib_error_return (0, "unknown profile %v", name);
3404       return r;
3405     }
3406
3407   p->esp_ts.crypto_alg = crypto_alg;
3408   p->esp_ts.integ_alg = integ_alg;
3409   p->esp_ts.dh_type = dh_type;
3410   p->esp_ts.crypto_key_size = crypto_key_size;
3411   return 0;
3412 }
3413
3414 clib_error_t *
3415 ikev2_set_profile_tunnel_interface (vlib_main_t * vm,
3416                                     u8 * name, u32 sw_if_index)
3417 {
3418   ikev2_profile_t *p;
3419   clib_error_t *r;
3420
3421   p = ikev2_profile_index_by_name (name);
3422
3423   if (!p)
3424     {
3425       r = clib_error_return (0, "unknown profile %v", name);
3426       return r;
3427     }
3428
3429   p->tun_itf = sw_if_index;
3430
3431   return 0;
3432 }
3433
3434 vnet_api_error_t
3435 ikev2_set_profile_ipsec_udp_port (vlib_main_t * vm, u8 * name, u16 port,
3436                                   u8 is_set)
3437 {
3438   ikev2_profile_t *p = ikev2_profile_index_by_name (name);
3439   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
3440   vnet_api_error_t rv = 0;
3441   uword *v;
3442
3443   if (!p)
3444     return VNET_API_ERROR_INVALID_VALUE;
3445
3446   if (is_set)
3447     {
3448       if (p->ipsec_over_udp_port != IPSEC_UDP_PORT_NONE)
3449         return VNET_API_ERROR_VALUE_EXIST;
3450
3451       rv = ikev2_register_udp_port (p, port);
3452     }
3453   else
3454     {
3455       v = hash_get (km->udp_ports, port);
3456       if (!v)
3457         return VNET_API_ERROR_IKE_NO_PORT;
3458
3459       if (p->ipsec_over_udp_port == IPSEC_UDP_PORT_NONE)
3460         return VNET_API_ERROR_INVALID_VALUE;
3461
3462       ikev2_unregister_udp_port (p);
3463     }
3464   return rv;
3465 }
3466
3467 clib_error_t *
3468 ikev2_set_profile_udp_encap (vlib_main_t * vm, u8 * name)
3469 {
3470   ikev2_profile_t *p = ikev2_profile_index_by_name (name);
3471   clib_error_t *r;
3472
3473   if (!p)
3474     {
3475       r = clib_error_return (0, "unknown profile %v", name);
3476       return r;
3477     }
3478
3479   p->udp_encap = 1;
3480   return 0;
3481 }
3482
3483 clib_error_t *
3484 ikev2_set_profile_sa_lifetime (vlib_main_t * vm, u8 * name,
3485                                u64 lifetime, u32 jitter, u32 handover,
3486                                u64 maxdata)
3487 {
3488   ikev2_profile_t *p;
3489   clib_error_t *r;
3490
3491   p = ikev2_profile_index_by_name (name);
3492
3493   if (!p)
3494     {
3495       r = clib_error_return (0, "unknown profile %v", name);
3496       return r;
3497     }
3498
3499   p->lifetime = lifetime;
3500   p->lifetime_jitter = jitter;
3501   p->handover = handover;
3502   p->lifetime_maxdata = maxdata;
3503   return 0;
3504 }
3505
3506 clib_error_t *
3507 ikev2_initiate_sa_init (vlib_main_t * vm, u8 * name)
3508 {
3509   ikev2_profile_t *p;
3510   clib_error_t *r;
3511   ip4_main_t *im = &ip4_main;
3512   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
3513
3514   p = ikev2_profile_index_by_name (name);
3515
3516   if (!p)
3517     {
3518       r = clib_error_return (0, "unknown profile %v", name);
3519       return r;
3520     }
3521
3522   if (p->responder.sw_if_index == ~0 || p->responder.ip4.data_u32 == 0)
3523     {
3524       r = clib_error_return (0, "responder not set for profile %v", name);
3525       return r;
3526     }
3527
3528
3529   /* Create the Initiator Request */
3530   {
3531     ike_header_t *ike0;
3532     u32 bi0 = 0;
3533     ip_lookup_main_t *lm = &im->lookup_main;
3534     u32 if_add_index0;
3535     int len = sizeof (ike_header_t);
3536
3537     /* Get own iface IP */
3538     if_add_index0 =
3539       lm->if_address_pool_index_by_sw_if_index[p->responder.sw_if_index];
3540     ip_interface_address_t *if_add =
3541       pool_elt_at_index (lm->if_address_pool, if_add_index0);
3542     ip4_address_t *if_ip = ip_interface_address_get_address (lm, if_add);
3543
3544     bi0 = ikev2_get_new_ike_header_buff (vm, &ike0);
3545
3546     /* Prepare the SA and the IKE payload */
3547     ikev2_sa_t sa;
3548     clib_memset (&sa, 0, sizeof (ikev2_sa_t));
3549     ikev2_payload_chain_t *chain = 0;
3550     ikev2_payload_new_chain (chain);
3551
3552     /* Build the IKE proposal payload */
3553     ikev2_sa_proposal_t *proposals = 0;
3554     ikev2_set_initiator_proposals (vm, &sa, &p->ike_ts, &proposals, 1);
3555     proposals[0].proposal_num = 1;
3556     proposals[0].protocol_id = IKEV2_PROTOCOL_IKE;
3557
3558     /* Add and then cleanup proposal data */
3559     ikev2_payload_add_sa (chain, proposals);
3560     ikev2_sa_free_proposal_vector (&proposals);
3561
3562     sa.is_initiator = 1;
3563     sa.profile_index = p - km->profiles;
3564     sa.is_profile_index_set = 1;
3565     sa.state = IKEV2_STATE_SA_INIT;
3566     sa.tun_itf = p->tun_itf;
3567     sa.udp_encap = p->udp_encap;
3568     sa.ipsec_over_udp_port = p->ipsec_over_udp_port;
3569     sa.is_tun_itf_set = 1;
3570     sa.initial_contact = 1;
3571     sa.dst_port = IKEV2_PORT;
3572     ikev2_generate_sa_init_data (&sa);
3573     ikev2_payload_add_ke (chain, sa.dh_group, sa.i_dh_data);
3574     ikev2_payload_add_nonce (chain, sa.i_nonce);
3575
3576     /* Build the child SA proposal */
3577     vec_resize (sa.childs, 1);
3578     ikev2_set_initiator_proposals (vm, &sa, &p->esp_ts,
3579                                    &sa.childs[0].i_proposals, 0);
3580     sa.childs[0].i_proposals[0].proposal_num = 1;
3581     sa.childs[0].i_proposals[0].protocol_id = IKEV2_PROTOCOL_ESP;
3582     RAND_bytes ((u8 *) & sa.childs[0].i_proposals[0].spi,
3583                 sizeof (sa.childs[0].i_proposals[0].spi));
3584
3585     /* Add NAT detection notification messages (mandatory) */
3586     u8 *nat_detection_sha1 =
3587       ikev2_compute_nat_sha1 (clib_host_to_net_u64 (sa.ispi),
3588                               clib_host_to_net_u64 (sa.rspi),
3589                               clib_host_to_net_u32 (if_ip->as_u32),
3590                               clib_host_to_net_u16 (IKEV2_PORT));
3591
3592     ikev2_payload_add_notify (chain, IKEV2_NOTIFY_MSG_NAT_DETECTION_SOURCE_IP,
3593                               nat_detection_sha1);
3594     vec_free (nat_detection_sha1);
3595     nat_detection_sha1 =
3596       ikev2_compute_nat_sha1 (clib_host_to_net_u64 (sa.ispi),
3597                               clib_host_to_net_u64 (sa.rspi),
3598                               clib_host_to_net_u32 (p->responder.ip4.as_u32),
3599                               clib_host_to_net_u16 (sa.dst_port));
3600     ikev2_payload_add_notify (chain,
3601                               IKEV2_NOTIFY_MSG_NAT_DETECTION_DESTINATION_IP,
3602                               nat_detection_sha1);
3603     vec_free (nat_detection_sha1);
3604
3605     u8 *sig_hash_algo = vec_new (u8, 8);
3606     u64 tmpsig = clib_host_to_net_u64 (0x0001000200030004);
3607     clib_memcpy_fast (sig_hash_algo, &tmpsig, sizeof (tmpsig));
3608     ikev2_payload_add_notify (chain,
3609                               IKEV2_NOTIFY_MSG_SIGNATURE_HASH_ALGORITHMS,
3610                               sig_hash_algo);
3611     vec_free (sig_hash_algo);
3612
3613
3614     /* Buffer update and boilerplate */
3615     len += vec_len (chain->data);
3616     ike0->nextpayload = chain->first_payload_type;
3617     ike0->length = clib_host_to_net_u32 (len);
3618     clib_memcpy_fast (ike0->payload, chain->data, vec_len (chain->data));
3619     ikev2_payload_destroy_chain (chain);
3620
3621     ike0->version = IKE_VERSION_2;
3622     ike0->flags = IKEV2_HDR_FLAG_INITIATOR;
3623     ike0->exchange = IKEV2_EXCHANGE_SA_INIT;
3624     ike0->ispi = sa.ispi;
3625     ike0->rspi = 0;
3626     ike0->msgid = 0;
3627
3628     /* store whole IKE payload - needed for PSK auth */
3629     vec_free (sa.last_sa_init_req_packet_data);
3630     vec_add (sa.last_sa_init_req_packet_data, ike0, len);
3631
3632     /* add data to the SA then add it to the pool */
3633     sa.iaddr.as_u32 = if_ip->as_u32;
3634     sa.raddr.as_u32 = p->responder.ip4.as_u32;
3635     sa.i_id.type = p->loc_id.type;
3636     sa.i_id.data = vec_dup (p->loc_id.data);
3637     sa.i_auth.method = p->auth.method;
3638     sa.i_auth.hex = p->auth.hex;
3639     sa.i_auth.data = vec_dup (p->auth.data);
3640     sa.sw_if_index = p->responder.sw_if_index;
3641     vec_add (sa.childs[0].tsi, &p->loc_ts, 1);
3642     vec_add (sa.childs[0].tsr, &p->rem_ts, 1);
3643
3644     ikev2_initial_contact_cleanup (&sa);
3645
3646     /* add SA to the pool */
3647     ikev2_sa_t *sa0 = 0;
3648     pool_get (km->sais, sa0);
3649     clib_memcpy_fast (sa0, &sa, sizeof (*sa0));
3650     hash_set (km->sa_by_ispi, sa0->ispi, sa0 - km->sais);
3651
3652     ikev2_send_ike (vm, if_ip, &p->responder.ip4, bi0, len,
3653                     IKEV2_PORT, sa.dst_port, sa.sw_if_index);
3654
3655     ikev2_elog_exchange ("ispi %lx rspi %lx IKEV2_EXCHANGE_SA_INIT sent to "
3656                          "%d.%d.%d.%d", clib_host_to_net_u64 (sa0->ispi), 0,
3657                          p->responder.ip4.as_u32);
3658   }
3659
3660   return 0;
3661 }
3662
3663 static void
3664 ikev2_delete_child_sa_internal (vlib_main_t * vm, ikev2_sa_t * sa,
3665                                 ikev2_child_sa_t * csa)
3666 {
3667   /* Create the Initiator notification for child SA removal */
3668   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
3669   ike_header_t *ike0;
3670   u32 bi0 = 0;
3671   int len;
3672
3673   bi0 = ikev2_get_new_ike_header_buff (vm, &ike0);
3674
3675
3676   ike0->exchange = IKEV2_EXCHANGE_INFORMATIONAL;
3677   ike0->ispi = clib_host_to_net_u64 (sa->ispi);
3678   ike0->rspi = clib_host_to_net_u64 (sa->rspi);
3679   vec_resize (sa->del, 1);
3680   sa->del->protocol_id = IKEV2_PROTOCOL_ESP;
3681   sa->del->spi = csa->i_proposals->spi;
3682   ike0->msgid = clib_host_to_net_u32 (sa->last_init_msg_id + 1);
3683   sa->last_init_msg_id = clib_net_to_host_u32 (ike0->msgid);
3684   len = ikev2_generate_message (sa, ike0, 0, 0);
3685   if (sa->natt)
3686     len = ikev2_insert_non_esp_marker (ike0, len);
3687   ikev2_send_ike (vm, &sa->iaddr, &sa->raddr, bi0, len,
3688                   ikev2_get_port (sa), sa->dst_port, sa->sw_if_index);
3689
3690   /* delete local child SA */
3691   ikev2_delete_tunnel_interface (km->vnet_main, sa, csa);
3692   ikev2_sa_del_child_sa (sa, csa);
3693 }
3694
3695 clib_error_t *
3696 ikev2_initiate_delete_child_sa (vlib_main_t * vm, u32 ispi)
3697 {
3698   clib_error_t *r;
3699   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
3700   ikev2_main_per_thread_data_t *tkm;
3701   ikev2_sa_t *fsa = 0;
3702   ikev2_child_sa_t *fchild = 0;
3703
3704   /* Search for the child SA */
3705   vec_foreach (tkm, km->per_thread_data)
3706   {
3707     ikev2_sa_t *sa;
3708     if (fchild)
3709       break;
3710     /* *INDENT-OFF* */
3711     pool_foreach (sa, tkm->sas, ({
3712       fchild = ikev2_sa_get_child(sa, ispi, IKEV2_PROTOCOL_ESP, 1);
3713       if (fchild)
3714         {
3715           fsa = sa;
3716           break;
3717         }
3718     }));
3719     /* *INDENT-ON* */
3720   }
3721
3722   if (!fchild || !fsa)
3723     {
3724       r = clib_error_return (0, "Child SA not found");
3725       return r;
3726     }
3727   else
3728     {
3729       ikev2_delete_child_sa_internal (vm, fsa, fchild);
3730     }
3731
3732   return 0;
3733 }
3734
3735 clib_error_t *
3736 ikev2_initiate_delete_ike_sa (vlib_main_t * vm, u64 ispi)
3737 {
3738   clib_error_t *r;
3739   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
3740   ikev2_main_per_thread_data_t *tkm;
3741   ikev2_sa_t *fsa = 0;
3742   ikev2_main_per_thread_data_t *ftkm = 0;
3743
3744   /* Search for the IKE SA */
3745   vec_foreach (tkm, km->per_thread_data)
3746   {
3747     ikev2_sa_t *sa;
3748     if (fsa)
3749       break;
3750     /* *INDENT-OFF* */
3751     pool_foreach (sa, tkm->sas, ({
3752       if (sa->ispi == ispi)
3753         {
3754           fsa = sa;
3755           ftkm = tkm;
3756           break;
3757         }
3758     }));
3759     /* *INDENT-ON* */
3760   }
3761
3762   if (!fsa)
3763     {
3764       r = clib_error_return (0, "IKE SA not found");
3765       return r;
3766     }
3767
3768
3769   /* Create the Initiator notification for IKE SA removal */
3770   {
3771     ike_header_t *ike0;
3772     u32 bi0 = 0;
3773     int len;
3774
3775     bi0 = ikev2_get_new_ike_header_buff (vm, &ike0);
3776
3777
3778     ike0->exchange = IKEV2_EXCHANGE_INFORMATIONAL;
3779     ike0->ispi = clib_host_to_net_u64 (fsa->ispi);
3780     ike0->rspi = clib_host_to_net_u64 (fsa->rspi);
3781     vec_resize (fsa->del, 1);
3782     fsa->del->protocol_id = IKEV2_PROTOCOL_IKE;
3783     fsa->del->spi = ispi;
3784     ike0->msgid = clib_host_to_net_u32 (fsa->last_init_msg_id + 1);
3785     fsa->last_init_msg_id = clib_net_to_host_u32 (ike0->msgid);
3786     len = ikev2_generate_message (fsa, ike0, 0, 0);
3787     if (fsa->natt)
3788       len = ikev2_insert_non_esp_marker (ike0, len);
3789     ikev2_send_ike (vm, &fsa->iaddr, &fsa->raddr, bi0, len,
3790                     ikev2_get_port (fsa), fsa->dst_port, fsa->sw_if_index);
3791   }
3792
3793
3794   /* delete local SA */
3795   ikev2_child_sa_t *c;
3796   vec_foreach (c, fsa->childs)
3797   {
3798     ikev2_delete_tunnel_interface (km->vnet_main, fsa, c);
3799     ikev2_sa_del_child_sa (fsa, c);
3800   }
3801   ikev2_sa_free_all_vec (fsa);
3802   uword *p = hash_get (ftkm->sa_by_rspi, fsa->rspi);
3803   if (p)
3804     {
3805       hash_unset (ftkm->sa_by_rspi, fsa->rspi);
3806       pool_put (ftkm->sas, fsa);
3807     }
3808
3809
3810   return 0;
3811 }
3812
3813 static void
3814 ikev2_rekey_child_sa_internal (vlib_main_t * vm, ikev2_sa_t * sa,
3815                                ikev2_child_sa_t * csa)
3816 {
3817   /* Create the Initiator request for create child SA */
3818   ike_header_t *ike0;
3819   u32 bi0 = 0;
3820   int len;
3821
3822
3823   bi0 = ikev2_get_new_ike_header_buff (vm, &ike0);
3824
3825
3826   ike0->version = IKE_VERSION_2;
3827   ike0->flags = IKEV2_HDR_FLAG_INITIATOR;
3828   ike0->exchange = IKEV2_EXCHANGE_CREATE_CHILD_SA;
3829   ike0->ispi = clib_host_to_net_u64 (sa->ispi);
3830   ike0->rspi = clib_host_to_net_u64 (sa->rspi);
3831   ike0->msgid = clib_host_to_net_u32 (sa->last_init_msg_id + 1);
3832   sa->last_init_msg_id = clib_net_to_host_u32 (ike0->msgid);
3833
3834   ikev2_rekey_t *rekey;
3835   vec_add2 (sa->rekey, rekey, 1);
3836   ikev2_sa_proposal_t *proposals = vec_dup (csa->i_proposals);
3837
3838   /*need new ispi */
3839   RAND_bytes ((u8 *) & proposals[0].spi, sizeof (proposals[0].spi));
3840   rekey->spi = proposals[0].spi;
3841   rekey->ispi = csa->i_proposals->spi;
3842   len = ikev2_generate_message (sa, ike0, proposals, 0);
3843   if (sa->natt)
3844     len = ikev2_insert_non_esp_marker (ike0, len);
3845   ikev2_send_ike (vm, &sa->iaddr, &sa->raddr, bi0, len,
3846                   ikev2_get_port (sa), ikev2_get_port (sa), sa->sw_if_index);
3847   vec_free (proposals);
3848 }
3849
3850 clib_error_t *
3851 ikev2_initiate_rekey_child_sa (vlib_main_t * vm, u32 ispi)
3852 {
3853   clib_error_t *r;
3854   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
3855   ikev2_main_per_thread_data_t *tkm;
3856   ikev2_sa_t *fsa = 0;
3857   ikev2_child_sa_t *fchild = 0;
3858
3859   /* Search for the child SA */
3860   vec_foreach (tkm, km->per_thread_data)
3861   {
3862     ikev2_sa_t *sa;
3863     if (fchild)
3864       break;
3865     /* *INDENT-OFF* */
3866     pool_foreach (sa, tkm->sas, ({
3867       fchild = ikev2_sa_get_child(sa, ispi, IKEV2_PROTOCOL_ESP, 1);
3868       if (fchild)
3869         {
3870           fsa = sa;
3871           break;
3872         }
3873     }));
3874     /* *INDENT-ON* */
3875   }
3876
3877   if (!fchild || !fsa)
3878     {
3879       r = clib_error_return (0, "Child SA not found");
3880       return r;
3881     }
3882   else
3883     {
3884       ikev2_rekey_child_sa_internal (vm, fsa, fchild);
3885     }
3886
3887   return 0;
3888 }
3889
3890 clib_error_t *
3891 ikev2_init (vlib_main_t * vm)
3892 {
3893   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
3894   vlib_thread_main_t *tm = vlib_get_thread_main ();
3895   int thread_id;
3896
3897   clib_memset (km, 0, sizeof (ikev2_main_t));
3898   km->vnet_main = vnet_get_main ();
3899   km->vlib_main = vm;
3900
3901   km->liveness_period = IKEV2_LIVENESS_PERIOD_CHECK;
3902   km->liveness_max_retries = IKEV2_LIVENESS_RETRIES;
3903   ikev2_crypto_init (km);
3904
3905   mhash_init_vec_string (&km->profile_index_by_name, sizeof (uword));
3906
3907   vec_validate_aligned (km->per_thread_data, tm->n_vlib_mains - 1,
3908                         CLIB_CACHE_LINE_BYTES);
3909   for (thread_id = 0; thread_id < tm->n_vlib_mains - 1; thread_id++)
3910     {
3911       km->per_thread_data[thread_id].sa_by_rspi =
3912         hash_create (0, sizeof (uword));
3913     }
3914
3915   km->sa_by_ispi = hash_create (0, sizeof (uword));
3916   km->sw_if_indices = hash_create (0, 0);
3917   km->udp_ports = hash_create (0, sizeof (uword));
3918
3919   udp_register_dst_port (vm, IKEV2_PORT, ikev2_node.index, 1);
3920   udp_register_dst_port (vm, IKEV2_PORT_NATT, ikev2_node.index, 1);
3921
3922   vlib_punt_hdl_t punt_hdl = vlib_punt_client_register ("ikev2");
3923   vlib_punt_register (punt_hdl, ipsec_punt_reason[IPSEC_PUNT_IP4_SPI_UDP_0],
3924                       "ikev2");
3925   ikev2_cli_reference ();
3926
3927   km->log_level = IKEV2_LOG_ERROR;
3928   km->log_class = vlib_log_register_class ("ikev2", 0);
3929   return 0;
3930 }
3931
3932 /* *INDENT-OFF* */
3933 VLIB_INIT_FUNCTION (ikev2_init) =
3934 {
3935   .runs_after = VLIB_INITS("ipsec_init", "ipsec_punt_init"),
3936 };
3937 /* *INDENT-ON* */
3938
3939 static u8
3940 ikev2_mngr_process_child_sa (ikev2_sa_t * sa, ikev2_child_sa_t * csa,
3941                              u8 del_old_ids)
3942 {
3943   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
3944   ikev2_profile_t *p = 0;
3945   vlib_main_t *vm = km->vlib_main;
3946   f64 now = vlib_time_now (vm);
3947   u8 res = 0;
3948
3949   if (sa->is_profile_index_set)
3950     p = pool_elt_at_index (km->profiles, sa->profile_index);
3951
3952   if (sa->is_initiator && p && csa->time_to_expiration
3953       && now > csa->time_to_expiration)
3954     {
3955       if (!csa->is_expired || csa->rekey_retries > 0)
3956         {
3957           ikev2_rekey_child_sa_internal (vm, sa, csa);
3958           csa->time_to_expiration = now + p->handover;
3959           csa->is_expired = 1;
3960           if (csa->rekey_retries == 0)
3961             {
3962               csa->rekey_retries = 5;
3963             }
3964           else if (csa->rekey_retries > 0)
3965             {
3966               csa->rekey_retries--;
3967               ikev2_log_debug ("Rekeying Child SA 0x%x, retries left %d",
3968                                csa->i_proposals->spi, csa->rekey_retries);
3969               if (csa->rekey_retries == 0)
3970                 {
3971                   csa->rekey_retries = -1;
3972                 }
3973             }
3974           res |= 1;
3975         }
3976       else
3977         {
3978           csa->time_to_expiration = 0;
3979           ikev2_delete_child_sa_internal (vm, sa, csa);
3980           res |= 1;
3981         }
3982     }
3983
3984   if (del_old_ids)
3985     {
3986       ipip_tunnel_t *ipip = NULL;
3987       u32 sw_if_index = sa->is_tun_itf_set ? sa->tun_itf : ~0;
3988       if (~0 == sw_if_index)
3989         {
3990           ip46_address_t local_ip;
3991           ip46_address_t remote_ip;
3992           if (sa->is_initiator)
3993             {
3994               ip46_address_set_ip4 (&local_ip, &sa->iaddr);
3995               ip46_address_set_ip4 (&remote_ip, &sa->raddr);
3996             }
3997           else
3998             {
3999               ip46_address_set_ip4 (&local_ip, &sa->raddr);
4000               ip46_address_set_ip4 (&remote_ip, &sa->iaddr);
4001             }
4002
4003        /* *INDENT-OFF* */
4004        ipip_tunnel_key_t key = {
4005          .src = local_ip,
4006          .dst = remote_ip,
4007          .transport = IPIP_TRANSPORT_IP4,
4008          .fib_index = 0,
4009        };
4010        /* *INDENT-ON* */
4011
4012           ipip = ipip_tunnel_db_find (&key);
4013
4014           if (ipip)
4015             sw_if_index = ipip->sw_if_index;
4016           else
4017             return res;
4018         }
4019
4020       u32 *sas_in = NULL;
4021       vec_add1 (sas_in, csa->remote_sa_id);
4022       ipsec_tun_protect_update (sw_if_index, NULL, csa->local_sa_id, sas_in);
4023       ipsec_sa_unlock_id (ikev2_flip_alternate_sa_bit (csa->remote_sa_id));
4024     }
4025
4026   return res;
4027 }
4028
4029 int
4030 ikev2_set_log_level (ikev2_log_level_t log_level)
4031 {
4032   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
4033
4034   if (log_level >= IKEV2_LOG_MAX)
4035     {
4036       ikev2_log_error ("unknown logging level %d", log_level);
4037       return -1;
4038     }
4039
4040   km->log_level = log_level;
4041   return 0;
4042 }
4043
4044 clib_error_t *
4045 ikev2_set_liveness_params (u32 period, u32 max_retries)
4046 {
4047   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
4048
4049   if (period == 0 || max_retries == 0)
4050     return clib_error_return (0, "invalid args");
4051
4052   km->liveness_period = period;
4053   km->liveness_max_retries = max_retries;
4054   return 0;
4055 }
4056
4057 static void
4058 ikev2_mngr_process_ipsec_sa (ipsec_sa_t * ipsec_sa)
4059 {
4060   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
4061   vlib_main_t *vm = km->vlib_main;
4062   ikev2_main_per_thread_data_t *tkm;
4063   ikev2_sa_t *fsa = 0;
4064   ikev2_profile_t *p = 0;
4065   ikev2_child_sa_t *fchild = 0;
4066   f64 now = vlib_time_now (vm);
4067   vlib_counter_t counts;
4068
4069   /* Search for the SA and child SA */
4070   vec_foreach (tkm, km->per_thread_data)
4071   {
4072     ikev2_sa_t *sa;
4073     if (fchild)
4074       break;
4075     /* *INDENT-OFF* */
4076     pool_foreach (sa, tkm->sas, ({
4077       fchild = ikev2_sa_get_child(sa, ipsec_sa->spi, IKEV2_PROTOCOL_ESP, 1);
4078       if (fchild)
4079         {
4080           fsa = sa;
4081           break;
4082         }
4083     }));
4084     /* *INDENT-ON* */
4085   }
4086   vlib_get_combined_counter (&ipsec_sa_counters,
4087                              ipsec_sa->stat_index, &counts);
4088
4089   if (fsa && fsa->is_profile_index_set)
4090     p = pool_elt_at_index (km->profiles, fsa->profile_index);
4091
4092   if (fchild && p && p->lifetime_maxdata)
4093     {
4094       if (!fchild->is_expired && counts.bytes > p->lifetime_maxdata)
4095         {
4096           fchild->time_to_expiration = now;
4097         }
4098     }
4099 }
4100
4101 static void
4102 ikev2_process_pending_sa_init (ikev2_main_t * km)
4103 {
4104   u32 sai;
4105   u64 ispi;
4106   ikev2_sa_t *sa;
4107
4108   /* *INDENT-OFF* */
4109   hash_foreach (ispi, sai, km->sa_by_ispi,
4110   ({
4111     sa = pool_elt_at_index (km->sais, sai);
4112     if (sa->init_response_received)
4113       continue;
4114
4115     u32 bi0;
4116     if (vlib_buffer_alloc (km->vlib_main, &bi0, 1) != 1)
4117       return;
4118
4119     vlib_buffer_t * b = vlib_get_buffer (km->vlib_main, bi0);
4120     clib_memcpy_fast (vlib_buffer_get_current (b),
4121         sa->last_sa_init_req_packet_data,
4122         vec_len (sa->last_sa_init_req_packet_data));
4123     ikev2_send_ike (km->vlib_main, &sa->iaddr, &sa->raddr, bi0,
4124         vec_len (sa->last_sa_init_req_packet_data),
4125         ikev2_get_port (sa), IKEV2_PORT, sa->sw_if_index);
4126   }));
4127   /* *INDENT-ON* */
4128 }
4129
4130 static vlib_node_registration_t ikev2_mngr_process_node;
4131
4132 static void
4133 ikev2_send_informational_request (ikev2_sa_t * sa)
4134 {
4135   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
4136   ip4_address_t *src, *dst;
4137   ike_header_t *ike0;
4138   u32 bi0 = 0;
4139   u16 dp;
4140   int len;
4141
4142   bi0 = ikev2_get_new_ike_header_buff (km->vlib_main, &ike0);
4143
4144   ike0->exchange = IKEV2_EXCHANGE_INFORMATIONAL;
4145   ike0->ispi = clib_host_to_net_u64 (sa->ispi);
4146   ike0->rspi = clib_host_to_net_u64 (sa->rspi);
4147   ike0->msgid = clib_host_to_net_u32 (sa->last_init_msg_id + 1);
4148   sa->last_init_msg_id = clib_net_to_host_u32 (ike0->msgid);
4149   len = ikev2_generate_message (sa, ike0, 0, 0);
4150   if (sa->natt)
4151     len = ikev2_insert_non_esp_marker (ike0, len);
4152
4153   if (sa->is_initiator)
4154     {
4155       src = &sa->iaddr;
4156       dst = &sa->raddr;
4157     }
4158   else
4159     {
4160       dst = &sa->iaddr;
4161       src = &sa->raddr;
4162     }
4163
4164   dp = sa->dst_port ? sa->dst_port : ikev2_get_port (sa);
4165   ikev2_send_ike (km->vlib_main, src, dst, bi0, len, ikev2_get_port (sa), dp,
4166                   sa->sw_if_index);
4167 }
4168
4169 static_always_inline int
4170 ikev2_mngr_process_responder_sas (ikev2_sa_t * sa)
4171 {
4172   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
4173   vlib_main_t *vm = km->vlib_main;
4174
4175   if (!sa->sk_ai || !sa->sk_ar)
4176     return 0;
4177
4178   if (sa->liveness_retries >= km->liveness_max_retries)
4179     return 1;
4180
4181   f64 now = vlib_time_now (vm);
4182
4183   if (sa->liveness_period_check < now)
4184     {
4185       sa->liveness_retries++;
4186       sa->liveness_period_check = now + km->liveness_period;
4187       ikev2_send_informational_request (sa);
4188     }
4189   return 0;
4190 }
4191
4192 static uword
4193 ikev2_mngr_process_fn (vlib_main_t * vm, vlib_node_runtime_t * rt,
4194                        vlib_frame_t * f)
4195 {
4196   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
4197   ipsec_main_t *im = &ipsec_main;
4198   ikev2_profile_t *p;
4199   ikev2_child_sa_t *c;
4200   u32 *sai;
4201
4202   while (1)
4203     {
4204       u8 req_sent = 0;
4205       vlib_process_wait_for_event_or_clock (vm, 1);
4206       vlib_process_get_events (vm, NULL);
4207
4208       /* process ike child sas */
4209       ikev2_main_per_thread_data_t *tkm;
4210       vec_foreach (tkm, km->per_thread_data)
4211       {
4212         ikev2_sa_t *sa;
4213         u32 *to_be_deleted = 0;
4214
4215         /* *INDENT-OFF* */
4216         pool_foreach (sa, tkm->sas, ({
4217           ikev2_child_sa_t *c;
4218           u8 del_old_ids = 0;
4219           if (sa->old_remote_id_present && 0 > sa->old_id_expiration)
4220             {
4221               sa->old_remote_id_present = 0;
4222               del_old_ids = 1;
4223             }
4224           else
4225             sa->old_id_expiration -= 1;
4226
4227           vec_foreach (c, sa->childs)
4228             {
4229             req_sent |= ikev2_mngr_process_child_sa(sa, c, del_old_ids);
4230             }
4231
4232           if (ikev2_mngr_process_responder_sas (sa))
4233             vec_add1 (to_be_deleted, sa - tkm->sas);
4234         }));
4235         /* *INDENT-ON* */
4236
4237         vec_foreach (sai, to_be_deleted)
4238         {
4239           sa = pool_elt_at_index (tkm->sas, sai[0]);
4240           u8 reinitiate = (sa->is_initiator && sa->is_profile_index_set);
4241           vec_foreach (c, sa->childs)
4242           {
4243             ikev2_delete_tunnel_interface (km->vnet_main, sa, c);
4244             ikev2_sa_del_child_sa (sa, c);
4245           }
4246           ikev2_sa_free_all_vec (sa);
4247           hash_unset (tkm->sa_by_rspi, sa->rspi);
4248           pool_put (tkm->sas, sa);
4249
4250           if (reinitiate)
4251             {
4252               p = pool_elt_at_index (km->profiles, sa->profile_index);
4253               if (p)
4254                 {
4255                   ikev2_initiate_sa_init (vm, p->name);
4256                 }
4257             }
4258         }
4259         vec_free (to_be_deleted);
4260       }
4261
4262       /* process ipsec sas */
4263       ipsec_sa_t *sa;
4264       /* *INDENT-OFF* */
4265       pool_foreach (sa, im->sad, ({
4266         ikev2_mngr_process_ipsec_sa(sa);
4267       }));
4268       /* *INDENT-ON* */
4269
4270       ikev2_process_pending_sa_init (km);
4271
4272       if (req_sent)
4273         {
4274           vlib_process_wait_for_event_or_clock (vm, 5);
4275           vlib_process_get_events (vm, NULL);
4276           req_sent = 0;
4277         }
4278
4279     }
4280   return 0;
4281 }
4282
4283 /* *INDENT-OFF* */
4284 VLIB_REGISTER_NODE (ikev2_mngr_process_node, static) = {
4285     .function = ikev2_mngr_process_fn,
4286     .type = VLIB_NODE_TYPE_PROCESS,
4287     .name =
4288     "ikev2-manager-process",
4289 };
4290
4291 VLIB_PLUGIN_REGISTER () = {
4292     .version = VPP_BUILD_VER,
4293     .description = "Internet Key Exchange (IKEv2) Protocol",
4294 };
4295 /* *INDENT-ON* */
4296
4297 /*
4298  * fd.io coding-style-patch-verification: ON
4299  *
4300  * Local Variables:
4301  * eval: (c-set-style "gnu")
4302  * End:
4303  */