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
  32 ikev2_main_t ikev2_main;
  33
  34 static int ikev2_delete_tunnel_interface (vnet_main_t * vnm,
  35                                           ikev2_sa_t * sa,
  36                                           ikev2_child_sa_t * child);
  37
  38 #define ikev2_set_state(sa, v) do { \
  39     (sa)->state = v; \
  40     clib_warning("sa state changed to " #v); \
  41   } while(0);
  42
  43 typedef struct
  44 {
  45   u32 next_index;
  46   u32 sw_if_index;
  47 } ikev2_trace_t;
  48
  49 static u8 *
  50 format_ikev2_trace (u8 * s, va_list * args)
  51 {
  52   CLIB_UNUSED (vlib_main_t * vm) = va_arg (*args, vlib_main_t *);
  53   CLIB_UNUSED (vlib_node_t * node) = va_arg (*args, vlib_node_t *);
  54   ikev2_trace_t *t = va_arg (*args, ikev2_trace_t *);
  55
  56   s = format (s, "ikev2: sw_if_index %d, next index %d",
  57               t->sw_if_index, t->next_index);
  58   return s;
  59 }
  60
  61 static vlib_node_registration_t ikev2_node;
  62
  63 #define foreach_ikev2_error \
  64 _(PROCESSED, "IKEv2 packets processed") \
  65 _(IKE_SA_INIT_RETRANSMIT, "IKE_SA_INIT retransmit ") \
  66 _(IKE_SA_INIT_IGNORE, "IKE_SA_INIT ignore (IKE SA already auth)") \
  67 _(IKE_REQ_RETRANSMIT, "IKE request retransmit") \
  68 _(IKE_REQ_IGNORE, "IKE request ignore (old msgid)") \
  69 _(NOT_IKEV2, "Non IKEv2 packets received")
  70
  71 typedef enum
  72 {
  73 #define _(sym,str) IKEV2_ERROR_##sym,
  74   foreach_ikev2_error
  75 #undef _
  76     IKEV2_N_ERROR,
  77 } ikev2_error_t;
  78
  79 static char *ikev2_error_strings[] = {
  80 #define _(sym,string) string,
  81   foreach_ikev2_error
  82 #undef _
  83 };
  84
  85 typedef enum
  86 {
  87   IKEV2_NEXT_IP4_LOOKUP,
  88   IKEV2_NEXT_ERROR_DROP,
  89   IKEV2_N_NEXT,
  90 } ikev2_next_t;
  91
  92 static ikev2_sa_transform_t *
  93 ikev2_find_transform_data (ikev2_sa_transform_t * t)
  94 {
  95   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
  96   ikev2_sa_transform_t *td;
  97
  98   vec_foreach (td, km->supported_transforms)
  99   {
 100     if (td->type != t->type)
 101       continue;
 102
 103     if (td->transform_id != t->transform_id)
 104       continue;
 105
 106     if (td->type == IKEV2_TRANSFORM_TYPE_ENCR)
 107       {
 108         if (vec_len (t->attrs) != 4 || t->attrs[0] != 0x80
 109             || t->attrs[1] != 14)
 110           continue;
 111
 112         if (((t->attrs[2] << 8 | t->attrs[3]) / 8) != td->key_len)
 113           continue;
 114       }
 115     return td;
 116   }
 117   return 0;
 118 }
 119
 120 static ikev2_sa_proposal_t *
 121 ikev2_select_proposal (ikev2_sa_proposal_t * proposals,
 122                        ikev2_protocol_id_t prot_id)
 123 {
 124   ikev2_sa_proposal_t *rv = 0;
 125   ikev2_sa_proposal_t *proposal;
 126   ikev2_sa_transform_t *transform, *new_t;
 127   u8 mandatory_bitmap, optional_bitmap;
 128
 129   if (prot_id == IKEV2_PROTOCOL_IKE)
 130     {
 131       mandatory_bitmap = (1 << IKEV2_TRANSFORM_TYPE_ENCR) |
 132         (1 << IKEV2_TRANSFORM_TYPE_PRF) |
 133         (1 << IKEV2_TRANSFORM_TYPE_INTEG) | (1 << IKEV2_TRANSFORM_TYPE_DH);
 134       optional_bitmap = mandatory_bitmap;
 135     }
 136   else if (prot_id == IKEV2_PROTOCOL_ESP)
 137     {
 138       mandatory_bitmap = (1 << IKEV2_TRANSFORM_TYPE_ENCR) |
 139         (1 << IKEV2_TRANSFORM_TYPE_ESN);
 140       optional_bitmap = mandatory_bitmap |
 141         (1 << IKEV2_TRANSFORM_TYPE_INTEG) | (1 << IKEV2_TRANSFORM_TYPE_DH);
 142     }
 143   else if (prot_id == IKEV2_PROTOCOL_AH)
 144     {
 145       mandatory_bitmap = (1 << IKEV2_TRANSFORM_TYPE_INTEG) |
 146         (1 << IKEV2_TRANSFORM_TYPE_ESN);
 147       optional_bitmap = mandatory_bitmap | (1 << IKEV2_TRANSFORM_TYPE_DH);
 148     }
 149   else
 150     return 0;
 151
 152   vec_add2 (rv, proposal, 1);
 153
 154   vec_foreach (proposal, proposals)
 155   {
 156     u8 bitmap = 0;
 157     if (proposal->protocol_id != prot_id)
 158       continue;
 159
 160     vec_foreach (transform, proposal->transforms)
 161     {
 162       if ((1 << transform->type) & bitmap)
 163         continue;
 164
 165       if (ikev2_find_transform_data (transform))
 166         {
 167           bitmap |= 1 << transform->type;
 168           vec_add2 (rv->transforms, new_t, 1);
 169           clib_memcpy_fast (new_t, transform, sizeof (*new_t));
 170           new_t->attrs = vec_dup (transform->attrs);
 171         }
 172     }
 173
 174     clib_warning ("bitmap is %x mandatory is %x optional is %x",
 175                   bitmap, mandatory_bitmap, optional_bitmap);
 176
 177     if ((bitmap & mandatory_bitmap) == mandatory_bitmap &&
 178         (bitmap & ~optional_bitmap) == 0)
 179       {
 180         rv->proposal_num = proposal->proposal_num;
 181         rv->protocol_id = proposal->protocol_id;
 182         RAND_bytes ((u8 *) & rv->spi, sizeof (rv->spi));
 183         goto done;
 184       }
 185     else
 186       {
 187         vec_free (rv->transforms);
 188       }
 189   }
 190
 191   vec_free (rv);
 192 done:
 193   return rv;
 194 }
 195
 196 ikev2_sa_transform_t *
 197 ikev2_sa_get_td_for_type (ikev2_sa_proposal_t * p,
 198                           ikev2_transform_type_t type)
 199 {
 200   ikev2_sa_transform_t *t;
 201
 202   if (!p)
 203     return 0;
 204
 205   vec_foreach (t, p->transforms)
 206   {
 207     if (t->type == type)
 208       return ikev2_find_transform_data (t);
 209   }
 210   return 0;
 211 }
 212
 213 ikev2_child_sa_t *
 214 ikev2_sa_get_child (ikev2_sa_t * sa, u32 spi, ikev2_protocol_id_t prot_id,
 215                     int by_initiator)
 216 {
 217   ikev2_child_sa_t *c;
 218   vec_foreach (c, sa->childs)
 219   {
 220     ikev2_sa_proposal_t *proposal =
 221       by_initiator ? &c->i_proposals[0] : &c->r_proposals[0];
 222     if (proposal && proposal->spi == spi && proposal->protocol_id == prot_id)
 223       return c;
 224   }
 225
 226   return 0;
 227 }
 228
 229 void
 230 ikev2_sa_free_proposal_vector (ikev2_sa_proposal_t ** v)
 231 {
 232   ikev2_sa_proposal_t *p;
 233   ikev2_sa_transform_t *t;
 234
 235   if (!*v)
 236     return;
 237
 238   vec_foreach (p, *v)
 239   {
 240     vec_foreach (t, p->transforms)
 241     {
 242       vec_free (t->attrs);
 243     }
 244     vec_free (p->transforms);
 245   }
 246   vec_free (*v);
 247 };
 248
 249 static void
 250 ikev2_sa_free_child_sa (ikev2_child_sa_t * c)
 251 {
 252   ikev2_sa_free_proposal_vector (&c->r_proposals);
 253   ikev2_sa_free_proposal_vector (&c->i_proposals);
 254   vec_free (c->sk_ai);
 255   vec_free (c->sk_ar);
 256   vec_free (c->sk_ei);
 257   vec_free (c->sk_er);
 258   vec_free (c->tsi);
 259   vec_free (c->tsr);
 260 }
 261
 262 static void
 263 ikev2_sa_free_all_child_sa (ikev2_child_sa_t ** childs)
 264 {
 265   ikev2_child_sa_t *c;
 266   vec_foreach (c, *childs) ikev2_sa_free_child_sa (c);
 267
 268   vec_free (*childs);
 269 }
 270
 271 static void
 272 ikev2_sa_del_child_sa (ikev2_sa_t * sa, ikev2_child_sa_t * child)
 273 {
 274   ikev2_sa_free_child_sa (child);
 275   vec_del1 (sa->childs, child - sa->childs);
 276 }
 277
 278 static void
 279 ikev2_sa_free_all_vec (ikev2_sa_t * sa)
 280 {
 281   vec_free (sa->i_nonce);
 282   vec_free (sa->i_dh_data);
 283   vec_free (sa->dh_shared_key);
 284   vec_free (sa->dh_private_key);
 285
 286   ikev2_sa_free_proposal_vector (&sa->r_proposals);
 287   ikev2_sa_free_proposal_vector (&sa->i_proposals);
 288
 289   vec_free (sa->sk_d);
 290   vec_free (sa->sk_ai);
 291   vec_free (sa->sk_ar);
 292   vec_free (sa->sk_ei);
 293   vec_free (sa->sk_er);
 294   vec_free (sa->sk_pi);
 295   vec_free (sa->sk_pr);
 296
 297   vec_free (sa->i_id.data);
 298   vec_free (sa->i_auth.data);
 299   vec_free (sa->r_id.data);
 300   vec_free (sa->r_auth.data);
 301   if (sa->r_auth.key)
 302     EVP_PKEY_free (sa->r_auth.key);
 303
 304   vec_free (sa->del);
 305
 306   ikev2_sa_free_all_child_sa (&sa->childs);
 307 }
 308
 309 static void
 310 ikev2_delete_sa (ikev2_sa_t * sa)
 311 {
 312   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
 313   u32 thread_index = vlib_get_thread_index ();
 314   uword *p;
 315
 316   ikev2_sa_free_all_vec (sa);
 317
 318   p = hash_get (km->per_thread_data[thread_index].sa_by_rspi, sa->rspi);
 319   if (p)
 320     {
 321       hash_unset (km->per_thread_data[thread_index].sa_by_rspi, sa->rspi);
 322       pool_put (km->per_thread_data[thread_index].sas, sa);
 323     }
 324 }
 325
 326 static void
 327 ikev2_generate_sa_init_data (ikev2_sa_t * sa)
 328 {
 329   ikev2_sa_transform_t *t = 0, *t2;
 330   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
 331
 332   if (sa->dh_group == IKEV2_TRANSFORM_DH_TYPE_NONE)
 333     {
 334       return;
 335     }
 336
 337   /* check if received DH group is on our list of supported groups */
 338   vec_foreach (t2, km->supported_transforms)
 339   {
 340     if (t2->type == IKEV2_TRANSFORM_TYPE_DH && sa->dh_group == t2->dh_type)
 341       {
 342         t = t2;
 343         break;
 344       }
 345   }
 346
 347   if (!t)
 348     {
 349       clib_warning ("unknown dh data group %u (data len %u)", sa->dh_group,
 350                     vec_len (sa->i_dh_data));
 351       sa->dh_group = IKEV2_TRANSFORM_DH_TYPE_NONE;
 352       return;
 353     }
 354
 355   if (sa->is_initiator)
 356     {
 357       /* generate rspi */
 358       RAND_bytes ((u8 *) & sa->ispi, 8);
 359
 360       /* generate nonce */
 361       sa->i_nonce = vec_new (u8, IKEV2_NONCE_SIZE);
 362       RAND_bytes ((u8 *) sa->i_nonce, IKEV2_NONCE_SIZE);
 363     }
 364   else
 365     {
 366       /* generate rspi */
 367       RAND_bytes ((u8 *) & sa->rspi, 8);
 368
 369       /* generate nonce */
 370       sa->r_nonce = vec_new (u8, IKEV2_NONCE_SIZE);
 371       RAND_bytes ((u8 *) sa->r_nonce, IKEV2_NONCE_SIZE);
 372     }
 373
 374   /* generate dh keys */
 375   ikev2_generate_dh (sa, t);
 376
 377 }
 378
 379 static void
 380 ikev2_complete_sa_data (ikev2_sa_t * sa, ikev2_sa_t * sai)
 381 {
 382   ikev2_sa_transform_t *t = 0, *t2;
 383   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
 384
 385
 386   /*move some data to the new SA */
 387 #define _(A) ({void* __tmp__ = (A); (A) = 0; __tmp__;})
 388   sa->i_nonce = _(sai->i_nonce);
 389   sa->i_dh_data = _(sai->i_dh_data);
 390   sa->dh_private_key = _(sai->dh_private_key);
 391   sa->iaddr.as_u32 = sai->iaddr.as_u32;
 392   sa->raddr.as_u32 = sai->raddr.as_u32;
 393   sa->is_initiator = sai->is_initiator;
 394   sa->i_id.type = sai->i_id.type;
 395   sa->profile_index = sai->profile_index;
 396   sa->is_profile_index_set = sai->is_profile_index_set;
 397   sa->i_id.data = _(sai->i_id.data);
 398   sa->i_auth.method = sai->i_auth.method;
 399   sa->i_auth.hex = sai->i_auth.hex;
 400   sa->i_auth.data = _(sai->i_auth.data);
 401   sa->i_auth.key = _(sai->i_auth.key);
 402   sa->last_sa_init_req_packet_data = _(sai->last_sa_init_req_packet_data);
 403   sa->childs = _(sai->childs);
 404 #undef _
 405
 406
 407   if (sa->dh_group == IKEV2_TRANSFORM_DH_TYPE_NONE)
 408     {
 409       return;
 410     }
 411
 412   /* check if received DH group is on our list of supported groups */
 413   vec_foreach (t2, km->supported_transforms)
 414   {
 415     if (t2->type == IKEV2_TRANSFORM_TYPE_DH && sa->dh_group == t2->dh_type)
 416       {
 417         t = t2;
 418         break;
 419       }
 420   }
 421
 422   if (!t)
 423     {
 424       clib_warning ("unknown dh data group %u (data len %u)", sa->dh_group,
 425                     vec_len (sa->i_dh_data));
 426       sa->dh_group = IKEV2_TRANSFORM_DH_TYPE_NONE;
 427       return;
 428     }
 429
 430
 431   /* generate dh keys */
 432   ikev2_complete_dh (sa, t);
 433
 434 }
 435
 436 static void
 437 ikev2_calc_keys (ikev2_sa_t * sa)
 438 {
 439   u8 *tmp;
 440   /* calculate SKEYSEED = prf(Ni | Nr, g^ir) */
 441   u8 *skeyseed = 0;
 442   u8 *s = 0;
 443   u16 integ_key_len = 0;
 444   ikev2_sa_transform_t *tr_encr, *tr_prf, *tr_integ;
 445   tr_encr =
 446     ikev2_sa_get_td_for_type (sa->r_proposals, IKEV2_TRANSFORM_TYPE_ENCR);
 447   tr_prf =
 448     ikev2_sa_get_td_for_type (sa->r_proposals, IKEV2_TRANSFORM_TYPE_PRF);
 449   tr_integ =
 450     ikev2_sa_get_td_for_type (sa->r_proposals, IKEV2_TRANSFORM_TYPE_INTEG);
 451
 452   if (tr_integ)
 453     integ_key_len = tr_integ->key_len;
 454
 455   vec_append (s, sa->i_nonce);
 456   vec_append (s, sa->r_nonce);
 457   skeyseed = ikev2_calc_prf (tr_prf, s, sa->dh_shared_key);
 458
 459   /* Calculate S = Ni | Nr | SPIi | SPIr */
 460   u64 *spi;
 461   vec_add2 (s, tmp, 2 * sizeof (*spi));
 462   spi = (u64 *) tmp;
 463   spi[0] = clib_host_to_net_u64 (sa->ispi);
 464   spi[1] = clib_host_to_net_u64 (sa->rspi);
 465
 466   /* calculate PRFplus */
 467   u8 *keymat;
 468   int len = tr_prf->key_trunc + /* SK_d */
 469     integ_key_len * 2 +         /* SK_ai, SK_ar */
 470     tr_encr->key_len * 2 +      /* SK_ei, SK_er */
 471     tr_prf->key_len * 2;        /* SK_pi, SK_pr */
 472
 473   keymat = ikev2_calc_prfplus (tr_prf, skeyseed, s, len);
 474   vec_free (skeyseed);
 475   vec_free (s);
 476
 477   int pos = 0;
 478
 479   /* SK_d */
 480   sa->sk_d = vec_new (u8, tr_prf->key_trunc);
 481   clib_memcpy_fast (sa->sk_d, keymat + pos, tr_prf->key_trunc);
 482   pos += tr_prf->key_trunc;
 483
 484   if (integ_key_len)
 485     {
 486       /* SK_ai */
 487       sa->sk_ai = vec_new (u8, integ_key_len);
 488       clib_memcpy_fast (sa->sk_ai, keymat + pos, integ_key_len);
 489       pos += integ_key_len;
 490
 491       /* SK_ar */
 492       sa->sk_ar = vec_new (u8, integ_key_len);
 493       clib_memcpy_fast (sa->sk_ar, keymat + pos, integ_key_len);
 494       pos += integ_key_len;
 495     }
 496
 497   /* SK_ei */
 498   sa->sk_ei = vec_new (u8, tr_encr->key_len);
 499   clib_memcpy_fast (sa->sk_ei, keymat + pos, tr_encr->key_len);
 500   pos += tr_encr->key_len;
 501
 502   /* SK_er */
 503   sa->sk_er = vec_new (u8, tr_encr->key_len);
 504   clib_memcpy_fast (sa->sk_er, keymat + pos, tr_encr->key_len);
 505   pos += tr_encr->key_len;
 506
 507   /* SK_pi */
 508   sa->sk_pi = vec_new (u8, tr_prf->key_len);
 509   clib_memcpy_fast (sa->sk_pi, keymat + pos, tr_prf->key_len);
 510   pos += tr_prf->key_len;
 511
 512   /* SK_pr */
 513   sa->sk_pr = vec_new (u8, tr_prf->key_len);
 514   clib_memcpy_fast (sa->sk_pr, keymat + pos, tr_prf->key_len);
 515   pos += tr_prf->key_len;
 516
 517   vec_free (keymat);
 518 }
 519
 520 static void
 521 ikev2_calc_child_keys (ikev2_sa_t * sa, ikev2_child_sa_t * child)
 522 {
 523   u8 *s = 0;
 524   u16 integ_key_len = 0;
 525   u8 salt_len = 0;
 526
 527   ikev2_sa_transform_t *tr_prf, *ctr_encr, *ctr_integ;
 528   tr_prf =
 529     ikev2_sa_get_td_for_type (sa->r_proposals, IKEV2_TRANSFORM_TYPE_PRF);
 530   ctr_encr =
 531     ikev2_sa_get_td_for_type (child->r_proposals, IKEV2_TRANSFORM_TYPE_ENCR);
 532   ctr_integ =
 533     ikev2_sa_get_td_for_type (child->r_proposals, IKEV2_TRANSFORM_TYPE_INTEG);
 534
 535   if (ctr_integ)
 536     integ_key_len = ctr_integ->key_len;
 537   else
 538     salt_len = sizeof (u32);
 539
 540   vec_append (s, sa->i_nonce);
 541   vec_append (s, sa->r_nonce);
 542   /* calculate PRFplus */
 543   u8 *keymat;
 544   int len = ctr_encr->key_len * 2 + integ_key_len * 2 + salt_len * 2;
 545
 546   keymat = ikev2_calc_prfplus (tr_prf, sa->sk_d, s, len);
 547
 548   int pos = 0;
 549
 550   /* SK_ei */
 551   child->sk_ei = vec_new (u8, ctr_encr->key_len);
 552   clib_memcpy_fast (child->sk_ei, keymat + pos, ctr_encr->key_len);
 553   pos += ctr_encr->key_len;
 554
 555   if (ctr_integ)
 556     {
 557       /* SK_ai */
 558       child->sk_ai = vec_new (u8, ctr_integ->key_len);
 559       clib_memcpy_fast (child->sk_ai, keymat + pos, ctr_integ->key_len);
 560       pos += ctr_integ->key_len;
 561     }
 562   else
 563     {
 564       clib_memcpy (&child->salt_ei, keymat + pos, salt_len);
 565       pos += salt_len;
 566     }
 567
 568   /* SK_er */
 569   child->sk_er = vec_new (u8, ctr_encr->key_len);
 570   clib_memcpy_fast (child->sk_er, keymat + pos, ctr_encr->key_len);
 571   pos += ctr_encr->key_len;
 572
 573   if (ctr_integ)
 574     {
 575       /* SK_ar */
 576       child->sk_ar = vec_new (u8, integ_key_len);
 577       clib_memcpy_fast (child->sk_ar, keymat + pos, integ_key_len);
 578       pos += integ_key_len;
 579     }
 580   else
 581     {
 582       clib_memcpy (&child->salt_er, keymat + pos, salt_len);
 583       pos += salt_len;
 584     }
 585
 586   ASSERT (pos == len);
 587
 588   vec_free (keymat);
 589 }
 590
 591 static void
 592 ikev2_process_sa_init_req (vlib_main_t * vm, ikev2_sa_t * sa,
 593                            ike_header_t * ike)
 594 {
 595   int p = 0;
 596   u32 len = clib_net_to_host_u32 (ike->length);
 597   u8 payload = ike->nextpayload;
 598
 599   clib_warning ("ispi %lx rspi %lx nextpayload %x version %x "
 600                 "exchange %x flags %x msgid %x length %u",
 601                 clib_net_to_host_u64 (ike->ispi),
 602                 clib_net_to_host_u64 (ike->rspi),
 603                 payload, ike->version,
 604                 ike->exchange, ike->flags,
 605                 clib_net_to_host_u32 (ike->msgid), len);
 606
 607   sa->ispi = clib_net_to_host_u64 (ike->ispi);
 608
 609   /* store whole IKE payload - needed for PSK auth */
 610   vec_free (sa->last_sa_init_req_packet_data);
 611   vec_add (sa->last_sa_init_req_packet_data, ike, len);
 612
 613   while (p < len && payload != IKEV2_PAYLOAD_NONE)
 614     {
 615       ike_payload_header_t *ikep = (ike_payload_header_t *) & ike->payload[p];
 616       u32 plen = clib_net_to_host_u16 (ikep->length);
 617
 618       if (plen < sizeof (ike_payload_header_t))
 619         return;
 620
 621       if (payload == IKEV2_PAYLOAD_SA)
 622         {
 623           ikev2_sa_free_proposal_vector (&sa->i_proposals);
 624           sa->i_proposals = ikev2_parse_sa_payload (ikep);
 625         }
 626       else if (payload == IKEV2_PAYLOAD_KE)
 627         {
 628           ike_ke_payload_header_t *ke = (ike_ke_payload_header_t *) ikep;
 629           sa->dh_group = clib_net_to_host_u16 (ke->dh_group);
 630           vec_free (sa->i_dh_data);
 631           vec_add (sa->i_dh_data, ke->payload, plen - sizeof (*ke));
 632         }
 633       else if (payload == IKEV2_PAYLOAD_NONCE)
 634         {
 635           vec_free (sa->i_nonce);
 636           vec_add (sa->i_nonce, ikep->payload, plen - sizeof (*ikep));
 637         }
 638       else if (payload == IKEV2_PAYLOAD_NOTIFY)
 639         {
 640           ikev2_notify_t *n = ikev2_parse_notify_payload (ikep);
 641           vec_free (n);
 642         }
 643       else if (payload == IKEV2_PAYLOAD_VENDOR)
 644         {
 645           ikev2_parse_vendor_payload (ikep);
 646         }
 647       else
 648         {
 649           clib_warning ("unknown payload %u flags %x length %u", payload,
 650                         ikep->flags, plen);
 651           if (ikep->flags & IKEV2_PAYLOAD_FLAG_CRITICAL)
 652             {
 653               ikev2_set_state (sa, IKEV2_STATE_NOTIFY_AND_DELETE);
 654               sa->unsupported_cp = payload;
 655               return;
 656             }
 657         }
 658
 659       payload = ikep->nextpayload;
 660       p += plen;
 661     }
 662
 663   ikev2_set_state (sa, IKEV2_STATE_SA_INIT);
 664 }
 665
 666 static void
 667 ikev2_process_sa_init_resp (vlib_main_t * vm, ikev2_sa_t * sa,
 668                             ike_header_t * ike)
 669 {
 670   int p = 0;
 671   u32 len = clib_net_to_host_u32 (ike->length);
 672   u8 payload = ike->nextpayload;
 673
 674   clib_warning ("ispi %lx rspi %lx nextpayload %x version %x "
 675                 "exchange %x flags %x msgid %x length %u",
 676                 clib_net_to_host_u64 (ike->ispi),
 677                 clib_net_to_host_u64 (ike->rspi),
 678                 payload, ike->version,
 679                 ike->exchange, ike->flags,
 680                 clib_net_to_host_u32 (ike->msgid), len);
 681
 682   sa->ispi = clib_net_to_host_u64 (ike->ispi);
 683   sa->rspi = clib_net_to_host_u64 (ike->rspi);
 684
 685   /* store whole IKE payload - needed for PSK auth */
 686   vec_free (sa->last_sa_init_res_packet_data);
 687   vec_add (sa->last_sa_init_res_packet_data, ike, len);
 688
 689   while (p < len && payload != IKEV2_PAYLOAD_NONE)
 690     {
 691       ike_payload_header_t *ikep = (ike_payload_header_t *) & ike->payload[p];
 692       u32 plen = clib_net_to_host_u16 (ikep->length);
 693
 694       if (plen < sizeof (ike_payload_header_t))
 695         return;
 696
 697       if (payload == IKEV2_PAYLOAD_SA)
 698         {
 699           ikev2_sa_free_proposal_vector (&sa->r_proposals);
 700           sa->r_proposals = ikev2_parse_sa_payload (ikep);
 701           if (sa->r_proposals)
 702             {
 703               ikev2_set_state (sa, IKEV2_STATE_SA_INIT);
 704               ike->msgid =
 705                 clib_host_to_net_u32 (clib_net_to_host_u32 (ike->msgid) + 1);
 706             }
 707         }
 708       else if (payload == IKEV2_PAYLOAD_KE)
 709         {
 710           ike_ke_payload_header_t *ke = (ike_ke_payload_header_t *) ikep;
 711           sa->dh_group = clib_net_to_host_u16 (ke->dh_group);
 712           vec_free (sa->r_dh_data);
 713           vec_add (sa->r_dh_data, ke->payload, plen - sizeof (*ke));
 714         }
 715       else if (payload == IKEV2_PAYLOAD_NONCE)
 716         {
 717           vec_free (sa->r_nonce);
 718           vec_add (sa->r_nonce, ikep->payload, plen - sizeof (*ikep));
 719         }
 720       else if (payload == IKEV2_PAYLOAD_NOTIFY)
 721         {
 722           ikev2_notify_t *n = ikev2_parse_notify_payload (ikep);
 723           vec_free (n);
 724         }
 725       else if (payload == IKEV2_PAYLOAD_VENDOR)
 726         {
 727           ikev2_parse_vendor_payload (ikep);
 728         }
 729       else
 730         {
 731           clib_warning ("unknown payload %u flags %x length %u", payload,
 732                         ikep->flags, plen);
 733           if (ikep->flags & IKEV2_PAYLOAD_FLAG_CRITICAL)
 734             {
 735               ikev2_set_state (sa, IKEV2_STATE_NOTIFY_AND_DELETE);
 736               sa->unsupported_cp = payload;
 737               return;
 738             }
 739         }
 740
 741       payload = ikep->nextpayload;
 742       p += plen;
 743     }
 744 }
 745
 746 static u8 *
 747 ikev2_decrypt_sk_payload (ikev2_sa_t * sa, ike_header_t * ike, u8 * payload)
 748 {
 749   int p = 0;
 750   u8 last_payload = 0;
 751   u8 *hmac = 0;
 752   u32 len = clib_net_to_host_u32 (ike->length);
 753   ike_payload_header_t *ikep = 0;
 754   u32 plen = 0;
 755   ikev2_sa_transform_t *tr_integ;
 756   tr_integ =
 757     ikev2_sa_get_td_for_type (sa->r_proposals, IKEV2_TRANSFORM_TYPE_INTEG);
 758
 759   while (p < len &&
 760          *payload != IKEV2_PAYLOAD_NONE && last_payload != IKEV2_PAYLOAD_SK)
 761     {
 762       ikep = (ike_payload_header_t *) & ike->payload[p];
 763       plen = clib_net_to_host_u16 (ikep->length);
 764
 765       if (plen < sizeof (*ikep))
 766         return 0;
 767
 768       if (*payload == IKEV2_PAYLOAD_SK)
 769         {
 770           clib_warning ("received IKEv2 payload SK, len %u", plen - 4);
 771           last_payload = *payload;
 772         }
 773       else
 774         {
 775           clib_warning ("unknown payload %u flags %x length %u", payload,
 776                         ikep->flags, plen);
 777           if (ikep->flags & IKEV2_PAYLOAD_FLAG_CRITICAL)
 778             {
 779               sa->unsupported_cp = *payload;
 780               return 0;
 781             }
 782         }
 783
 784       *payload = ikep->nextpayload;
 785       p += plen;
 786     }
 787
 788   if (last_payload != IKEV2_PAYLOAD_SK)
 789     {
 790       clib_warning ("Last payload must be SK");
 791       return 0;
 792     }
 793
 794   hmac =
 795     ikev2_calc_integr (tr_integ, sa->is_initiator ? sa->sk_ar : sa->sk_ai,
 796                        (u8 *) ike, len - tr_integ->key_trunc);
 797
 798   plen = plen - sizeof (*ikep) - tr_integ->key_trunc;
 799
 800   if (memcmp (hmac, &ikep->payload[plen], tr_integ->key_trunc))
 801     {
 802       clib_warning ("message integrity check failed");
 803       vec_free (hmac);
 804       return 0;
 805     }
 806   vec_free (hmac);
 807
 808   return ikev2_decrypt_data (sa, ikep->payload, plen);
 809 }
 810
 811 static void
 812 ikev2_initial_contact_cleanup (ikev2_sa_t * sa)
 813 {
 814   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
 815   ikev2_sa_t *tmp;
 816   u32 i, *delete = 0;
 817   ikev2_child_sa_t *c;
 818   u32 thread_index = vlib_get_thread_index ();
 819
 820   if (!sa->initial_contact)
 821     return;
 822
 823   /* find old IKE SAs with the same authenticated identity */
 824   /* *INDENT-OFF* */
 825   pool_foreach (tmp, km->per_thread_data[thread_index].sas, ({
 826         if (tmp->i_id.type != sa->i_id.type ||
 827             vec_len(tmp->i_id.data) != vec_len(sa->i_id.data) ||
 828             memcmp(sa->i_id.data, tmp->i_id.data, vec_len(sa->i_id.data)))
 829           continue;
 830
 831         if (sa->rspi != tmp->rspi)
 832           vec_add1(delete, tmp - km->per_thread_data[thread_index].sas);
 833   }));
 834   /* *INDENT-ON* */
 835
 836   for (i = 0; i < vec_len (delete); i++)
 837     {
 838       tmp =
 839         pool_elt_at_index (km->per_thread_data[thread_index].sas, delete[i]);
 840       vec_foreach (c,
 841                    tmp->childs) ikev2_delete_tunnel_interface (km->vnet_main,
 842                                                                tmp, c);
 843       ikev2_delete_sa (tmp);
 844     }
 845
 846   vec_free (delete);
 847   sa->initial_contact = 0;
 848 }
 849
 850 static void
 851 ikev2_process_auth_req (vlib_main_t * vm, ikev2_sa_t * sa, ike_header_t * ike)
 852 {
 853   ikev2_child_sa_t *first_child_sa;
 854   int p = 0;
 855   u32 len = clib_net_to_host_u32 (ike->length);
 856   u8 payload = ike->nextpayload;
 857   u8 *plaintext = 0;
 858
 859   ike_payload_header_t *ikep;
 860   u32 plen;
 861
 862   clib_warning ("ispi %lx rspi %lx nextpayload %x version %x "
 863                 "exchange %x flags %x msgid %x length %u",
 864                 clib_net_to_host_u64 (ike->ispi),
 865                 clib_net_to_host_u64 (ike->rspi),
 866                 payload, ike->version,
 867                 ike->exchange, ike->flags,
 868                 clib_net_to_host_u32 (ike->msgid), len);
 869
 870   ikev2_calc_keys (sa);
 871
 872   plaintext = ikev2_decrypt_sk_payload (sa, ike, &payload);
 873
 874   if (!plaintext)
 875     {
 876       if (sa->unsupported_cp)
 877         ikev2_set_state (sa, IKEV2_STATE_NOTIFY_AND_DELETE);
 878       goto cleanup_and_exit;
 879     }
 880
 881   /* select or create 1st child SA */
 882   if (sa->is_initiator)
 883     {
 884       first_child_sa = &sa->childs[0];
 885     }
 886   else
 887     {
 888       ikev2_sa_free_all_child_sa (&sa->childs);
 889       vec_add2 (sa->childs, first_child_sa, 1);
 890     }
 891
 892
 893   /* process encrypted payload */
 894   p = 0;
 895   while (p < vec_len (plaintext) && payload != IKEV2_PAYLOAD_NONE)
 896     {
 897       ikep = (ike_payload_header_t *) & plaintext[p];
 898       plen = clib_net_to_host_u16 (ikep->length);
 899
 900       if (plen < sizeof (ike_payload_header_t))
 901         goto cleanup_and_exit;
 902
 903       if (payload == IKEV2_PAYLOAD_SA)  /* 33 */
 904         {
 905           clib_warning ("received payload SA, len %u", plen - sizeof (*ikep));
 906           if (sa->is_initiator)
 907             {
 908               ikev2_sa_free_proposal_vector (&first_child_sa->r_proposals);
 909               first_child_sa->r_proposals = ikev2_parse_sa_payload (ikep);
 910             }
 911           else
 912             {
 913               ikev2_sa_free_proposal_vector (&first_child_sa->i_proposals);
 914               first_child_sa->i_proposals = ikev2_parse_sa_payload (ikep);
 915             }
 916         }
 917       else if (payload == IKEV2_PAYLOAD_IDI)    /* 35 */
 918         {
 919           ike_id_payload_header_t *id = (ike_id_payload_header_t *) ikep;
 920
 921           sa->i_id.type = id->id_type;
 922           vec_free (sa->i_id.data);
 923           vec_add (sa->i_id.data, id->payload, plen - sizeof (*id));
 924
 925           clib_warning ("received payload IDi, len %u id_type %u",
 926                         plen - sizeof (*id), id->id_type);
 927         }
 928       else if (payload == IKEV2_PAYLOAD_IDR)    /* 36 */
 929         {
 930           ike_id_payload_header_t *id = (ike_id_payload_header_t *) ikep;
 931
 932           sa->r_id.type = id->id_type;
 933           vec_free (sa->r_id.data);
 934           vec_add (sa->r_id.data, id->payload, plen - sizeof (*id));
 935
 936           clib_warning ("received payload IDr len %u id_type %u",
 937                         plen - sizeof (*id), id->id_type);
 938         }
 939       else if (payload == IKEV2_PAYLOAD_AUTH)   /* 39 */
 940         {
 941           ike_auth_payload_header_t *a = (ike_auth_payload_header_t *) ikep;
 942
 943           if (sa->is_initiator)
 944             {
 945               sa->r_auth.method = a->auth_method;
 946               vec_free (sa->r_auth.data);
 947               vec_add (sa->r_auth.data, a->payload, plen - sizeof (*a));
 948             }
 949           else
 950             {
 951               sa->i_auth.method = a->auth_method;
 952               vec_free (sa->i_auth.data);
 953               vec_add (sa->i_auth.data, a->payload, plen - sizeof (*a));
 954             }
 955
 956           clib_warning ("received payload AUTH, len %u auth_type %u",
 957                         plen - sizeof (*a), a->auth_method);
 958         }
 959       else if (payload == IKEV2_PAYLOAD_NOTIFY) /* 41 */
 960         {
 961           ikev2_notify_t *n = ikev2_parse_notify_payload (ikep);
 962           if (n->msg_type == IKEV2_NOTIFY_MSG_INITIAL_CONTACT)
 963             {
 964               sa->initial_contact = 1;
 965             }
 966           vec_free (n);
 967         }
 968       else if (payload == IKEV2_PAYLOAD_VENDOR) /* 43 */
 969         {
 970           ikev2_parse_vendor_payload (ikep);
 971         }
 972       else if (payload == IKEV2_PAYLOAD_TSI)    /* 44 */
 973         {
 974           clib_warning ("received payload TSi, len %u",
 975                         plen - sizeof (*ikep));
 976
 977           vec_free (first_child_sa->tsi);
 978           first_child_sa->tsi = ikev2_parse_ts_payload (ikep);
 979         }
 980       else if (payload == IKEV2_PAYLOAD_TSR)    /* 45 */
 981         {
 982           clib_warning ("received payload TSr, len %u",
 983                         plen - sizeof (*ikep));
 984
 985           vec_free (first_child_sa->tsr);
 986           first_child_sa->tsr = ikev2_parse_ts_payload (ikep);
 987         }
 988       else
 989         {
 990           clib_warning ("unknown payload %u flags %x length %u data %u",
 991                         payload, ikep->flags, plen - 4,
 992                         format_hex_bytes, ikep->payload, plen - 4);
 993
 994           if (ikep->flags & IKEV2_PAYLOAD_FLAG_CRITICAL)
 995             {
 996               ikev2_set_state (sa, IKEV2_STATE_NOTIFY_AND_DELETE);
 997               sa->unsupported_cp = payload;
 998               return;
 999             }
1000         }
1001
1002       payload = ikep->nextpayload;
1003       p += plen;
1004     }
1005
1006 cleanup_and_exit:
1007   vec_free (plaintext);
1008 }
1009
1010 static void
1011 ikev2_process_informational_req (vlib_main_t * vm, ikev2_sa_t * sa,
1012                                  ike_header_t * ike)
1013 {
1014   int p = 0;
1015   u32 len = clib_net_to_host_u32 (ike->length);
1016   u8 payload = ike->nextpayload;
1017   u8 *plaintext = 0;
1018
1019   ike_payload_header_t *ikep;
1020   u32 plen;
1021
1022   clib_warning ("ispi %lx rspi %lx nextpayload %x version %x "
1023                 "exchange %x flags %x msgid %x length %u",
1024                 clib_net_to_host_u64 (ike->ispi),
1025                 clib_net_to_host_u64 (ike->rspi),
1026                 payload, ike->version,
1027                 ike->exchange, ike->flags,
1028                 clib_net_to_host_u32 (ike->msgid), len);
1029
1030   plaintext = ikev2_decrypt_sk_payload (sa, ike, &payload);
1031
1032   if (!plaintext)
1033     goto cleanup_and_exit;
1034
1035   /* process encrypted payload */
1036   p = 0;
1037   while (p < vec_len (plaintext) && payload != IKEV2_PAYLOAD_NONE)
1038     {
1039       ikep = (ike_payload_header_t *) & plaintext[p];
1040       plen = clib_net_to_host_u16 (ikep->length);
1041
1042       if (plen < sizeof (ike_payload_header_t))
1043         goto cleanup_and_exit;
1044
1045       if (payload == IKEV2_PAYLOAD_NOTIFY)      /* 41 */
1046         {
1047           ikev2_notify_t *n = ikev2_parse_notify_payload (ikep);
1048           if (n->msg_type == IKEV2_NOTIFY_MSG_AUTHENTICATION_FAILED)
1049             ikev2_set_state (sa, IKEV2_STATE_AUTH_FAILED);
1050           vec_free (n);
1051         }
1052       else if (payload == IKEV2_PAYLOAD_DELETE) /* 42 */
1053         {
1054           sa->del = ikev2_parse_delete_payload (ikep);
1055         }
1056       else if (payload == IKEV2_PAYLOAD_VENDOR) /* 43 */
1057         {
1058           ikev2_parse_vendor_payload (ikep);
1059         }
1060       else
1061         {
1062           clib_warning ("unknown payload %u flags %x length %u data %u",
1063                         payload, ikep->flags, plen - 4,
1064                         format_hex_bytes, ikep->payload, plen - 4);
1065
1066           if (ikep->flags & IKEV2_PAYLOAD_FLAG_CRITICAL)
1067             {
1068               sa->unsupported_cp = payload;
1069               return;
1070             }
1071         }
1072
1073       payload = ikep->nextpayload;
1074       p += plen;
1075     }
1076
1077 cleanup_and_exit:
1078   vec_free (plaintext);
1079 }
1080
1081 static void
1082 ikev2_process_create_child_sa_req (vlib_main_t * vm, ikev2_sa_t * sa,
1083                                    ike_header_t * ike)
1084 {
1085   int p = 0;
1086   u32 len = clib_net_to_host_u32 (ike->length);
1087   u8 payload = ike->nextpayload;
1088   u8 *plaintext = 0;
1089   u8 rekeying = 0;
1090   u8 nonce[IKEV2_NONCE_SIZE];
1091
1092   ike_payload_header_t *ikep;
1093   u32 plen;
1094   ikev2_notify_t *n = 0;
1095   ikev2_ts_t *tsi = 0;
1096   ikev2_ts_t *tsr = 0;
1097   ikev2_sa_proposal_t *proposal = 0;
1098   ikev2_child_sa_t *child_sa;
1099
1100   clib_warning ("ispi %lx rspi %lx nextpayload %x version %x "
1101                 "exchange %x flags %x msgid %x length %u",
1102                 clib_net_to_host_u64 (ike->ispi),
1103                 clib_net_to_host_u64 (ike->rspi),
1104                 payload, ike->version,
1105                 ike->exchange, ike->flags,
1106                 clib_net_to_host_u32 (ike->msgid), len);
1107
1108   plaintext = ikev2_decrypt_sk_payload (sa, ike, &payload);
1109
1110   if (!plaintext)
1111     goto cleanup_and_exit;
1112
1113   /* process encrypted payload */
1114   p = 0;
1115   while (p < vec_len (plaintext) && payload != IKEV2_PAYLOAD_NONE)
1116     {
1117       ikep = (ike_payload_header_t *) & plaintext[p];
1118       plen = clib_net_to_host_u16 (ikep->length);
1119
1120       if (plen < sizeof (ike_payload_header_t))
1121         goto cleanup_and_exit;
1122
1123       else if (payload == IKEV2_PAYLOAD_SA)
1124         {
1125           proposal = ikev2_parse_sa_payload (ikep);
1126         }
1127       else if (payload == IKEV2_PAYLOAD_NOTIFY)
1128         {
1129           n = ikev2_parse_notify_payload (ikep);
1130           if (n->msg_type == IKEV2_NOTIFY_MSG_REKEY_SA)
1131             {
1132               rekeying = 1;
1133             }
1134         }
1135       else if (payload == IKEV2_PAYLOAD_DELETE)
1136         {
1137           sa->del = ikev2_parse_delete_payload (ikep);
1138         }
1139       else if (payload == IKEV2_PAYLOAD_VENDOR)
1140         {
1141           ikev2_parse_vendor_payload (ikep);
1142         }
1143       else if (payload == IKEV2_PAYLOAD_NONCE)
1144         {
1145           clib_memcpy_fast (nonce, ikep->payload, plen - sizeof (*ikep));
1146         }
1147       else if (payload == IKEV2_PAYLOAD_TSI)
1148         {
1149           tsi = ikev2_parse_ts_payload (ikep);
1150         }
1151       else if (payload == IKEV2_PAYLOAD_TSR)
1152         {
1153           tsr = ikev2_parse_ts_payload (ikep);
1154         }
1155       else
1156         {
1157           clib_warning ("unknown payload %u flags %x length %u data %u",
1158                         payload, ikep->flags, plen - 4,
1159                         format_hex_bytes, ikep->payload, plen - 4);
1160
1161           if (ikep->flags & IKEV2_PAYLOAD_FLAG_CRITICAL)
1162             {
1163               sa->unsupported_cp = payload;
1164               return;
1165             }
1166         }
1167
1168       payload = ikep->nextpayload;
1169       p += plen;
1170     }
1171
1172   if (sa->is_initiator && proposal->protocol_id == IKEV2_PROTOCOL_ESP)
1173     {
1174       ikev2_rekey_t *rekey = &sa->rekey[0];
1175       rekey->protocol_id = proposal->protocol_id;
1176       rekey->i_proposal =
1177         ikev2_select_proposal (proposal, IKEV2_PROTOCOL_ESP);
1178       rekey->i_proposal->spi = rekey->spi;
1179       rekey->r_proposal = proposal;
1180       rekey->tsi = tsi;
1181       rekey->tsr = tsr;
1182       /* update Nr */
1183       vec_free (sa->r_nonce);
1184       vec_add (sa->r_nonce, nonce, IKEV2_NONCE_SIZE);
1185       child_sa = ikev2_sa_get_child (sa, rekey->ispi, IKEV2_PROTOCOL_ESP, 1);
1186       if (child_sa)
1187         {
1188           child_sa->rekey_retries = 0;
1189         }
1190     }
1191   else if (rekeying)
1192     {
1193       ikev2_rekey_t *rekey;
1194       child_sa = ikev2_sa_get_child (sa, n->spi, n->protocol_id, 1);
1195       if (!child_sa)
1196         {
1197           clib_warning ("child SA spi %lx not found", n->spi);
1198           goto cleanup_and_exit;
1199         }
1200       vec_add2 (sa->rekey, rekey, 1);
1201       rekey->protocol_id = n->protocol_id;
1202       rekey->spi = n->spi;
1203       rekey->i_proposal = proposal;
1204       rekey->r_proposal =
1205         ikev2_select_proposal (proposal, IKEV2_PROTOCOL_ESP);
1206       rekey->tsi = tsi;
1207       rekey->tsr = tsr;
1208       /* update Ni */
1209       vec_free (sa->i_nonce);
1210       vec_add (sa->i_nonce, nonce, IKEV2_NONCE_SIZE);
1211       /* generate new Nr */
1212       vec_free (sa->r_nonce);
1213       sa->r_nonce = vec_new (u8, IKEV2_NONCE_SIZE);
1214       RAND_bytes ((u8 *) sa->r_nonce, IKEV2_NONCE_SIZE);
1215     }
1216
1217 cleanup_and_exit:
1218   vec_free (plaintext);
1219   vec_free (n);
1220 }
1221
1222 static u8 *
1223 ikev2_sa_generate_authmsg (ikev2_sa_t * sa, int is_responder)
1224 {
1225   u8 *authmsg = 0;
1226   u8 *data;
1227   u8 *nonce;
1228   ikev2_id_t *id;
1229   u8 *key;
1230   u8 *packet_data;
1231   ikev2_sa_transform_t *tr_prf;
1232
1233   tr_prf =
1234     ikev2_sa_get_td_for_type (sa->r_proposals, IKEV2_TRANSFORM_TYPE_PRF);
1235
1236   if (is_responder)
1237     {
1238       id = &sa->r_id;
1239       key = sa->sk_pr;
1240       nonce = sa->i_nonce;
1241       packet_data = sa->last_sa_init_res_packet_data;
1242     }
1243   else
1244     {
1245       id = &sa->i_id;
1246       key = sa->sk_pi;
1247       nonce = sa->r_nonce;
1248       packet_data = sa->last_sa_init_req_packet_data;
1249     }
1250
1251   data = vec_new (u8, 4);
1252   data[0] = id->type;
1253   vec_append (data, id->data);
1254
1255   u8 *id_hash = ikev2_calc_prf (tr_prf, key, data);
1256   vec_append (authmsg, packet_data);
1257   vec_append (authmsg, nonce);
1258   vec_append (authmsg, id_hash);
1259   vec_free (id_hash);
1260   vec_free (data);
1261
1262   return authmsg;
1263 }
1264
1265 static int
1266 ikev2_ts_cmp (ikev2_ts_t * ts1, ikev2_ts_t * ts2)
1267 {
1268   if (ts1->ts_type == ts2->ts_type && ts1->protocol_id == ts2->protocol_id &&
1269       ts1->start_port == ts2->start_port && ts1->end_port == ts2->end_port &&
1270       ts1->start_addr.as_u32 == ts2->start_addr.as_u32 &&
1271       ts1->end_addr.as_u32 == ts2->end_addr.as_u32)
1272     return 1;
1273
1274   return 0;
1275 }
1276
1277 static void
1278 ikev2_sa_match_ts (ikev2_sa_t * sa)
1279 {
1280   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
1281   ikev2_profile_t *p;
1282   ikev2_ts_t *ts, *p_tsi, *p_tsr, *tsi = 0, *tsr = 0;
1283   ikev2_id_t *id;
1284
1285   /* *INDENT-OFF* */
1286   pool_foreach (p, km->profiles, ({
1287
1288     if (sa->is_initiator)
1289       {
1290         p_tsi = &p->loc_ts;
1291         p_tsr = &p->rem_ts;
1292         id = &sa->r_id;
1293       }
1294     else
1295       {
1296         p_tsi = &p->rem_ts;
1297         p_tsr = &p->loc_ts;
1298         id = &sa->i_id;
1299       }
1300
1301     /* check id */
1302     if (p->rem_id.type != id->type ||
1303         vec_len(p->rem_id.data) != vec_len(id->data) ||
1304         memcmp(p->rem_id.data, id->data, vec_len(p->rem_id.data)))
1305       continue;
1306
1307     vec_foreach(ts, sa->childs[0].tsi)
1308       {
1309         if (ikev2_ts_cmp(p_tsi, ts))
1310           {
1311             vec_add1 (tsi, ts[0]);
1312             break;
1313           }
1314       }
1315
1316     vec_foreach(ts, sa->childs[0].tsr)
1317       {
1318         if (ikev2_ts_cmp(p_tsr, ts))
1319           {
1320             vec_add1 (tsr, ts[0]);
1321             break;
1322           }
1323       }
1324
1325     break;
1326   }));
1327   /* *INDENT-ON* */
1328
1329   if (tsi && tsr)
1330     {
1331       vec_free (sa->childs[0].tsi);
1332       vec_free (sa->childs[0].tsr);
1333       sa->childs[0].tsi = tsi;
1334       sa->childs[0].tsr = tsr;
1335     }
1336   else
1337     {
1338       vec_free (tsi);
1339       vec_free (tsr);
1340       ikev2_set_state (sa, IKEV2_STATE_TS_UNACCEPTABLE);
1341     }
1342 }
1343
1344 static void
1345 ikev2_sa_auth (ikev2_sa_t * sa)
1346 {
1347   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
1348   ikev2_profile_t *p, *sel_p = 0;
1349   u8 *authmsg, *key_pad, *psk = 0, *auth = 0;
1350   ikev2_sa_transform_t *tr_prf;
1351
1352   tr_prf =
1353     ikev2_sa_get_td_for_type (sa->r_proposals, IKEV2_TRANSFORM_TYPE_PRF);
1354
1355   /* only shared key and rsa signature */
1356   if (!(sa->i_auth.method == IKEV2_AUTH_METHOD_SHARED_KEY_MIC ||
1357         sa->i_auth.method == IKEV2_AUTH_METHOD_RSA_SIG))
1358     {
1359       clib_warning ("unsupported authentication method %u",
1360                     sa->i_auth.method);
1361       ikev2_set_state (sa, IKEV2_STATE_AUTH_FAILED);
1362       return;
1363     }
1364
1365   key_pad = format (0, "%s", IKEV2_KEY_PAD);
1366   authmsg = ikev2_sa_generate_authmsg (sa, sa->is_initiator);
1367
1368   ikev2_id_t *sa_id;
1369   ikev2_auth_t *sa_auth;
1370
1371   if (sa->is_initiator)
1372     {
1373       sa_id = &sa->r_id;
1374       sa_auth = &sa->r_auth;
1375     }
1376   else
1377     {
1378       sa_id = &sa->i_id;
1379       sa_auth = &sa->i_auth;
1380     }
1381
1382   /* *INDENT-OFF* */
1383   pool_foreach (p, km->profiles, ({
1384
1385     /* check id */
1386     if (p->rem_id.type != sa_id->type ||
1387         vec_len(p->rem_id.data) != vec_len(sa_id->data) ||
1388         memcmp(p->rem_id.data, sa_id->data, vec_len(p->rem_id.data)))
1389       continue;
1390
1391     if (sa_auth->method == IKEV2_AUTH_METHOD_SHARED_KEY_MIC)
1392       {
1393         if (!p->auth.data ||
1394              p->auth.method != IKEV2_AUTH_METHOD_SHARED_KEY_MIC)
1395           continue;
1396
1397         psk = ikev2_calc_prf(tr_prf, p->auth.data, key_pad);
1398         auth = ikev2_calc_prf(tr_prf, psk, authmsg);
1399
1400         if (!memcmp(auth, sa_auth->data, vec_len(sa_auth->data)))
1401           {
1402             ikev2_set_state(sa, IKEV2_STATE_AUTHENTICATED);
1403             vec_free(auth);
1404             sel_p = p;
1405             break;
1406           }
1407
1408       }
1409     else if (sa_auth->method == IKEV2_AUTH_METHOD_RSA_SIG)
1410       {
1411         if (p->auth.method != IKEV2_AUTH_METHOD_RSA_SIG)
1412           continue;
1413
1414         if (ikev2_verify_sign(p->auth.key, sa_auth->data, authmsg) == 1)
1415           {
1416             ikev2_set_state(sa, IKEV2_STATE_AUTHENTICATED);
1417             sel_p = p;
1418             break;
1419           }
1420       }
1421
1422     vec_free(auth);
1423     vec_free(psk);
1424   }));
1425   /* *INDENT-ON* */
1426
1427   vec_free (authmsg);
1428
1429   if (sa->state == IKEV2_STATE_AUTHENTICATED)
1430     {
1431       if (!sa->is_initiator)
1432         {
1433           vec_free (sa->r_id.data);
1434           sa->r_id.data = vec_dup (sel_p->loc_id.data);
1435           sa->r_id.type = sel_p->loc_id.type;
1436
1437           /* generate our auth data */
1438           authmsg = ikev2_sa_generate_authmsg (sa, 1);
1439           if (sel_p->auth.method == IKEV2_AUTH_METHOD_SHARED_KEY_MIC)
1440             {
1441               sa->r_auth.data = ikev2_calc_prf (tr_prf, psk, authmsg);
1442               sa->r_auth.method = IKEV2_AUTH_METHOD_SHARED_KEY_MIC;
1443             }
1444           else if (sel_p->auth.method == IKEV2_AUTH_METHOD_RSA_SIG)
1445             {
1446               sa->r_auth.data = ikev2_calc_sign (km->pkey, authmsg);
1447               sa->r_auth.method = IKEV2_AUTH_METHOD_RSA_SIG;
1448             }
1449           vec_free (authmsg);
1450
1451           /* select transforms for 1st child sa */
1452           ikev2_sa_free_proposal_vector (&sa->childs[0].r_proposals);
1453           sa->childs[0].r_proposals =
1454             ikev2_select_proposal (sa->childs[0].i_proposals,
1455                                    IKEV2_PROTOCOL_ESP);
1456         }
1457     }
1458   else
1459     {
1460       ikev2_set_state (sa, IKEV2_STATE_AUTH_FAILED);
1461     }
1462   vec_free (psk);
1463   vec_free (key_pad);
1464 }
1465
1466
1467 static void
1468 ikev2_sa_auth_init (ikev2_sa_t * sa)
1469 {
1470   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
1471   u8 *authmsg, *key_pad, *psk = 0, *auth = 0;
1472   ikev2_sa_transform_t *tr_prf;
1473
1474   tr_prf =
1475     ikev2_sa_get_td_for_type (sa->r_proposals, IKEV2_TRANSFORM_TYPE_PRF);
1476
1477   /* only shared key and rsa signature */
1478   if (!(sa->i_auth.method == IKEV2_AUTH_METHOD_SHARED_KEY_MIC ||
1479         sa->i_auth.method == IKEV2_AUTH_METHOD_RSA_SIG))
1480     {
1481       clib_warning ("unsupported authentication method %u",
1482                     sa->i_auth.method);
1483       ikev2_set_state (sa, IKEV2_STATE_AUTH_FAILED);
1484       return;
1485     }
1486
1487   key_pad = format (0, "%s", IKEV2_KEY_PAD);
1488   authmsg = ikev2_sa_generate_authmsg (sa, 0);
1489   psk = ikev2_calc_prf (tr_prf, sa->i_auth.data, key_pad);
1490   auth = ikev2_calc_prf (tr_prf, psk, authmsg);
1491
1492
1493   if (sa->i_auth.method == IKEV2_AUTH_METHOD_SHARED_KEY_MIC)
1494     {
1495       sa->i_auth.data = ikev2_calc_prf (tr_prf, psk, authmsg);
1496       sa->i_auth.method = IKEV2_AUTH_METHOD_SHARED_KEY_MIC;
1497     }
1498   else if (sa->i_auth.method == IKEV2_AUTH_METHOD_RSA_SIG)
1499     {
1500       sa->i_auth.data = ikev2_calc_sign (km->pkey, authmsg);
1501       sa->i_auth.method = IKEV2_AUTH_METHOD_RSA_SIG;
1502     }
1503
1504   vec_free (psk);
1505   vec_free (key_pad);
1506   vec_free (auth);
1507   vec_free (authmsg);
1508 }
1509
1510 static u32
1511 ikev2_mk_local_sa_id (u32 sai, u32 ci, u32 ti)
1512 {
1513   return (0x80000000 | (ti << 24) | (sai << 12) | ci);
1514 }
1515
1516 static u32
1517 ikev2_mk_remote_sa_id (u32 sai, u32 ci, u32 ti)
1518 {
1519   return (0xc0000000 | (ti << 24) | (sai << 12) | ci);
1520 }
1521
1522 typedef struct
1523 {
1524   u32 salt_local;
1525   u32 salt_remote;
1526   u32 local_sa_id;
1527   u32 remote_sa_id;
1528   ipsec_sa_flags_t flags;
1529   u32 local_spi;
1530   u32 remote_spi;
1531   ipsec_crypto_alg_t encr_type;
1532   ipsec_integ_alg_t integ_type;
1533   ip46_address_t local_ip;
1534   ip46_address_t remote_ip;
1535   ipsec_key_t loc_ckey, rem_ckey, loc_ikey, rem_ikey;
1536 } ikev2_add_ipsec_tunnel_args_t;
1537
1538 static void
1539 ikev2_add_tunnel_from_main (ikev2_add_ipsec_tunnel_args_t * a)
1540 {
1541   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
1542   u32 sw_if_index;
1543   int rv;
1544   uword *p = 0;
1545
1546   rv = ipip_add_tunnel (IPIP_TRANSPORT_IP4, ~0,
1547                         &a->local_ip, &a->remote_ip, 0,
1548                         IPIP_TUNNEL_FLAG_NONE, IP_DSCP_CS0, &sw_if_index);
1549
1550   if (rv == VNET_API_ERROR_IF_ALREADY_EXISTS)
1551     {
1552       p = hash_get (km->sw_if_indices, sw_if_index);
1553       if (p)
1554         /* interface is managed by IKE; proceed with updating SAs */
1555         rv = 0;
1556     }
1557
1558   if (rv)
1559     {
1560       clib_warning ("installing ipip tunnel failed! loc:%U rem:%U",
1561                     format_ip4_address, &a->local_ip,
1562                     format_ip4_address, &a->remote_ip);
1563       return;
1564     }
1565
1566   rv |= ipsec_sa_add_and_lock (a->local_sa_id,
1567                                a->local_spi,
1568                                IPSEC_PROTOCOL_ESP, a->encr_type,
1569                                &a->loc_ckey, a->integ_type, &a->loc_ikey,
1570                                a->flags, 0, a->salt_local, &a->local_ip,
1571                                &a->remote_ip, NULL);
1572   rv |= ipsec_sa_add_and_lock (a->remote_sa_id, a->remote_spi,
1573                                IPSEC_PROTOCOL_ESP, a->encr_type, &a->rem_ckey,
1574                                a->integ_type, &a->rem_ikey,
1575                                (a->flags | IPSEC_SA_FLAG_IS_INBOUND), 0,
1576                                a->salt_remote, &a->remote_ip,
1577                                &a->local_ip, NULL);
1578
1579   u32 *sas_in = NULL;
1580   vec_add1 (sas_in, a->remote_sa_id);
1581   rv |= ipsec_tun_protect_update (sw_if_index, a->local_sa_id, sas_in);
1582   hash_set1 (km->sw_if_indices, sw_if_index);
1583 }
1584
1585 static int
1586 ikev2_create_tunnel_interface (vnet_main_t * vnm,
1587                                u32 thread_index,
1588                                ikev2_sa_t * sa,
1589                                ikev2_child_sa_t * child, u32 sa_index,
1590                                u32 child_index)
1591 {
1592   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
1593   ipsec_crypto_alg_t encr_type;
1594   ipsec_integ_alg_t integ_type;
1595   ikev2_profile_t *p = 0;
1596   ikev2_sa_transform_t *tr;
1597   ikev2_sa_proposal_t *proposals;
1598   u8 is_aead = 0;
1599   ikev2_add_ipsec_tunnel_args_t a;
1600
1601   clib_memset (&a, 0, sizeof (a));
1602
1603   if (!child->r_proposals)
1604     {
1605       ikev2_set_state (sa, IKEV2_STATE_NO_PROPOSAL_CHOSEN);
1606       return 1;
1607     }
1608
1609   if (sa->is_initiator)
1610     {
1611       ip46_address_set_ip4 (&a.local_ip, &sa->iaddr);
1612       ip46_address_set_ip4 (&a.remote_ip, &sa->raddr);
1613       proposals = child->i_proposals;
1614       a.local_spi = child->r_proposals[0].spi;
1615       a.remote_spi = child->i_proposals[0].spi;
1616     }
1617   else
1618     {
1619       ip46_address_set_ip4 (&a.local_ip, &sa->raddr);
1620       ip46_address_set_ip4 (&a.remote_ip, &sa->iaddr);
1621       proposals = child->r_proposals;
1622       a.local_spi = child->i_proposals[0].spi;
1623       a.remote_spi = child->r_proposals[0].spi;
1624     }
1625
1626   a.flags = IPSEC_SA_FLAG_USE_ANTI_REPLAY;
1627
1628   tr = ikev2_sa_get_td_for_type (proposals, IKEV2_TRANSFORM_TYPE_ESN);
1629   if (tr && tr->esn_type)
1630     a.flags |= IPSEC_SA_FLAG_USE_ESN;
1631
1632   tr = ikev2_sa_get_td_for_type (proposals, IKEV2_TRANSFORM_TYPE_ENCR);
1633   if (tr)
1634     {
1635       if (tr->encr_type == IKEV2_TRANSFORM_ENCR_TYPE_AES_CBC && tr->key_len)
1636         {
1637           switch (tr->key_len)
1638             {
1639             case 16:
1640               encr_type = IPSEC_CRYPTO_ALG_AES_CBC_128;
1641               break;
1642             case 24:
1643               encr_type = IPSEC_CRYPTO_ALG_AES_CBC_192;
1644               break;
1645             case 32:
1646               encr_type = IPSEC_CRYPTO_ALG_AES_CBC_256;
1647               break;
1648             default:
1649               ikev2_set_state (sa, IKEV2_STATE_NO_PROPOSAL_CHOSEN);
1650               return 1;
1651               break;
1652             }
1653         }
1654       else if (tr->encr_type == IKEV2_TRANSFORM_ENCR_TYPE_AES_GCM_16
1655                && tr->key_len)
1656         {
1657           switch (tr->key_len)
1658             {
1659             case 16:
1660               encr_type = IPSEC_CRYPTO_ALG_AES_GCM_128;
1661               break;
1662             case 24:
1663               encr_type = IPSEC_CRYPTO_ALG_AES_GCM_192;
1664               break;
1665             case 32:
1666               encr_type = IPSEC_CRYPTO_ALG_AES_GCM_256;
1667               break;
1668             default:
1669               ikev2_set_state (sa, IKEV2_STATE_NO_PROPOSAL_CHOSEN);
1670               return 1;
1671               break;
1672             }
1673           is_aead = 1;
1674         }
1675       else
1676         {
1677           ikev2_set_state (sa, IKEV2_STATE_NO_PROPOSAL_CHOSEN);
1678           return 1;
1679         }
1680     }
1681   else
1682     {
1683       ikev2_set_state (sa, IKEV2_STATE_NO_PROPOSAL_CHOSEN);
1684       return 1;
1685     }
1686   a.encr_type = encr_type;
1687
1688   if (!is_aead)
1689     {
1690       tr = ikev2_sa_get_td_for_type (proposals, IKEV2_TRANSFORM_TYPE_INTEG);
1691       if (tr)
1692         {
1693           switch (tr->integ_type)
1694             {
1695             case IKEV2_TRANSFORM_INTEG_TYPE_AUTH_HMAC_SHA2_256_128:
1696               integ_type = IPSEC_INTEG_ALG_SHA_256_128;
1697               break;
1698             case IKEV2_TRANSFORM_INTEG_TYPE_AUTH_HMAC_SHA2_384_192:
1699               integ_type = IPSEC_INTEG_ALG_SHA_384_192;
1700               break;
1701             case IKEV2_TRANSFORM_INTEG_TYPE_AUTH_HMAC_SHA2_512_256:
1702               integ_type = IPSEC_INTEG_ALG_SHA_512_256;
1703               break;
1704             case IKEV2_TRANSFORM_INTEG_TYPE_AUTH_HMAC_SHA1_96:
1705               integ_type = IPSEC_INTEG_ALG_SHA1_96;
1706               break;
1707             default:
1708               ikev2_set_state (sa, IKEV2_STATE_NO_PROPOSAL_CHOSEN);
1709               return 1;
1710             }
1711         }
1712       else
1713         {
1714           ikev2_set_state (sa, IKEV2_STATE_NO_PROPOSAL_CHOSEN);
1715           return 1;
1716         }
1717     }
1718   else
1719     {
1720       integ_type = IPSEC_INTEG_ALG_NONE;
1721     }
1722
1723   a.integ_type = integ_type;
1724   ikev2_calc_child_keys (sa, child);
1725
1726   if (sa->is_initiator)
1727     {
1728       ipsec_mk_key (&a.loc_ikey, child->sk_ai, vec_len (child->sk_ai));
1729       ipsec_mk_key (&a.rem_ikey, child->sk_ar, vec_len (child->sk_ar));
1730       ipsec_mk_key (&a.loc_ckey, child->sk_ei, vec_len (child->sk_ei));
1731       ipsec_mk_key (&a.rem_ckey, child->sk_er, vec_len (child->sk_er));
1732       if (is_aead)
1733         {
1734           a.salt_remote = child->salt_er;
1735           a.salt_local = child->salt_ei;
1736         }
1737     }
1738   else
1739     {
1740       ipsec_mk_key (&a.loc_ikey, child->sk_ar, vec_len (child->sk_ar));
1741       ipsec_mk_key (&a.rem_ikey, child->sk_ai, vec_len (child->sk_ai));
1742       ipsec_mk_key (&a.loc_ckey, child->sk_er, vec_len (child->sk_er));
1743       ipsec_mk_key (&a.rem_ckey, child->sk_ei, vec_len (child->sk_ei));
1744       if (is_aead)
1745         {
1746           a.salt_remote = child->salt_ei;
1747           a.salt_local = child->salt_er;
1748         }
1749     }
1750
1751   if (sa->is_profile_index_set)
1752     p = pool_elt_at_index (km->profiles, sa->profile_index);
1753
1754   if (p && p->lifetime)
1755     {
1756       child->time_to_expiration =
1757         vlib_time_now (vnm->vlib_main) + p->lifetime;
1758       if (p->lifetime_jitter)
1759         {
1760           // This is not much better than rand(3), which Coverity warns
1761           // is unsuitable for security applications; random_u32 is
1762           // however fast. If this perturbance to the expiration time
1763           // needs to use a better RNG then we may need to use something
1764           // like /dev/urandom which has significant overhead.
1765           u32 rnd = (u32) (vlib_time_now (vnm->vlib_main) * 1e6);
1766           rnd = random_u32 (&rnd);
1767
1768           child->time_to_expiration += 1 + (rnd % p->lifetime_jitter);
1769         }
1770     }
1771
1772   if (thread_index & 0xffffffc0)
1773     clib_warning ("error: thread index exceeds max range 0x3f!");
1774
1775   if (child_index & 0xfffff000 || sa_index & 0xfffff000)
1776     clib_warning ("error: sa/child index exceeds max range 0xfff!");
1777
1778   child->local_sa_id =
1779     a.local_sa_id =
1780     ikev2_mk_local_sa_id (sa_index, child_index, thread_index);
1781   child->remote_sa_id =
1782     a.remote_sa_id =
1783     ikev2_mk_remote_sa_id (sa_index, child_index, thread_index);
1784
1785   vl_api_rpc_call_main_thread (ikev2_add_tunnel_from_main,
1786                                (u8 *) & a, sizeof (a));
1787   return 0;
1788 }
1789
1790 typedef struct
1791 {
1792   ip46_address_t local_ip;
1793   ip46_address_t remote_ip;
1794   u32 remote_sa_id;
1795   u32 local_sa_id;
1796 } ikev2_del_ipsec_tunnel_args_t;
1797
1798 static void
1799 ikev2_del_tunnel_from_main (ikev2_del_ipsec_tunnel_args_t * a)
1800 {
1801   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
1802   /* *INDENT-OFF* */
1803   ipip_tunnel_key_t key = {
1804     .src = a->local_ip,
1805     .dst = a->remote_ip,
1806     .transport = IPIP_TRANSPORT_IP4,
1807     .fib_index = 0,
1808   };
1809   ipip_tunnel_t *ipip;
1810   /* *INDENT-ON* */
1811
1812   ipip = ipip_tunnel_db_find (&key);
1813
1814   if (ipip)
1815     {
1816       hash_unset (km->sw_if_indices, ipip->sw_if_index);
1817       ipsec_tun_protect_del (ipip->sw_if_index);
1818       ipsec_sa_unlock_id (a->remote_sa_id);
1819       ipsec_sa_unlock_id (a->local_sa_id);
1820       ipip_del_tunnel (ipip->sw_if_index);
1821     }
1822 }
1823
1824 static int
1825 ikev2_delete_tunnel_interface (vnet_main_t * vnm, ikev2_sa_t * sa,
1826                                ikev2_child_sa_t * child)
1827 {
1828   ikev2_del_ipsec_tunnel_args_t a;
1829
1830   clib_memset (&a, 0, sizeof (a));
1831
1832   if (sa->is_initiator)
1833     {
1834       ip46_address_set_ip4 (&a.local_ip, &sa->iaddr);
1835       ip46_address_set_ip4 (&a.remote_ip, &sa->raddr);
1836     }
1837   else
1838     {
1839       ip46_address_set_ip4 (&a.local_ip, &sa->raddr);
1840       ip46_address_set_ip4 (&a.remote_ip, &sa->iaddr);
1841     }
1842
1843   a.remote_sa_id = child->remote_sa_id;
1844   a.local_sa_id = child->local_sa_id;
1845
1846   vl_api_rpc_call_main_thread (ikev2_del_tunnel_from_main, (u8 *) & a,
1847                                sizeof (a));
1848   return 0;
1849 }
1850
1851 static u32
1852 ikev2_generate_message (ikev2_sa_t * sa, ike_header_t * ike, void *user)
1853 {
1854   v8 *integ = 0;
1855   ike_payload_header_t *ph;
1856   u16 plen;
1857   u32 tlen = 0;
1858
1859   ikev2_sa_transform_t *tr_encr, *tr_integ;
1860   tr_encr =
1861     ikev2_sa_get_td_for_type (sa->r_proposals, IKEV2_TRANSFORM_TYPE_ENCR);
1862   tr_integ =
1863     ikev2_sa_get_td_for_type (sa->r_proposals, IKEV2_TRANSFORM_TYPE_INTEG);
1864
1865   ikev2_payload_chain_t *chain = 0;
1866   ikev2_payload_new_chain (chain);
1867
1868   if (ike->exchange == IKEV2_EXCHANGE_SA_INIT)
1869     {
1870       if (sa->r_proposals == 0)
1871         {
1872           ikev2_payload_add_notify (chain,
1873                                     IKEV2_NOTIFY_MSG_NO_PROPOSAL_CHOSEN, 0);
1874           ikev2_set_state (sa, IKEV2_STATE_NOTIFY_AND_DELETE);
1875         }
1876       else if (sa->dh_group == IKEV2_TRANSFORM_DH_TYPE_NONE)
1877         {
1878           u8 *data = vec_new (u8, 2);
1879           ikev2_sa_transform_t *tr_dh;
1880           tr_dh =
1881             ikev2_sa_get_td_for_type (sa->r_proposals,
1882                                       IKEV2_TRANSFORM_TYPE_DH);
1883           ASSERT (tr_dh && tr_dh->dh_type);
1884
1885           data[0] = (tr_dh->dh_type >> 8) & 0xff;
1886           data[1] = (tr_dh->dh_type) & 0xff;
1887
1888           ikev2_payload_add_notify (chain,
1889                                     IKEV2_NOTIFY_MSG_INVALID_KE_PAYLOAD,
1890                                     data);
1891           vec_free (data);
1892           ikev2_set_state (sa, IKEV2_STATE_NOTIFY_AND_DELETE);
1893         }
1894       else if (sa->state == IKEV2_STATE_NOTIFY_AND_DELETE)
1895         {
1896           u8 *data = vec_new (u8, 1);
1897
1898           data[0] = sa->unsupported_cp;
1899           ikev2_payload_add_notify (chain,
1900                                     IKEV2_NOTIFY_MSG_UNSUPPORTED_CRITICAL_PAYLOAD,
1901                                     data);
1902           vec_free (data);
1903         }
1904       else
1905         {
1906           ike->rspi = clib_host_to_net_u64 (sa->rspi);
1907           ikev2_payload_add_sa (chain, sa->r_proposals);
1908           ikev2_payload_add_ke (chain, sa->dh_group, sa->r_dh_data);
1909           ikev2_payload_add_nonce (chain, sa->r_nonce);
1910         }
1911     }
1912   else if (ike->exchange == IKEV2_EXCHANGE_IKE_AUTH)
1913     {
1914       if (sa->state == IKEV2_STATE_AUTHENTICATED)
1915         {
1916           ikev2_payload_add_id (chain, &sa->r_id, IKEV2_PAYLOAD_IDR);
1917           ikev2_payload_add_auth (chain, &sa->r_auth);
1918           ikev2_payload_add_sa (chain, sa->childs[0].r_proposals);
1919           ikev2_payload_add_ts (chain, sa->childs[0].tsi, IKEV2_PAYLOAD_TSI);
1920           ikev2_payload_add_ts (chain, sa->childs[0].tsr, IKEV2_PAYLOAD_TSR);
1921         }
1922       else if (sa->state == IKEV2_STATE_AUTH_FAILED)
1923         {
1924           ikev2_payload_add_notify (chain,
1925                                     IKEV2_NOTIFY_MSG_AUTHENTICATION_FAILED,
1926                                     0);
1927           ikev2_set_state (sa, IKEV2_STATE_NOTIFY_AND_DELETE);
1928         }
1929       else if (sa->state == IKEV2_STATE_TS_UNACCEPTABLE)
1930         {
1931           ikev2_payload_add_notify (chain, IKEV2_NOTIFY_MSG_TS_UNACCEPTABLE,
1932                                     0);
1933           ikev2_payload_add_id (chain, &sa->r_id, IKEV2_PAYLOAD_IDR);
1934           ikev2_payload_add_auth (chain, &sa->r_auth);
1935         }
1936       else if (sa->state == IKEV2_STATE_NO_PROPOSAL_CHOSEN)
1937         {
1938           ikev2_payload_add_notify (chain,
1939                                     IKEV2_NOTIFY_MSG_NO_PROPOSAL_CHOSEN, 0);
1940           ikev2_payload_add_id (chain, &sa->r_id, IKEV2_PAYLOAD_IDR);
1941           ikev2_payload_add_auth (chain, &sa->r_auth);
1942           ikev2_payload_add_ts (chain, sa->childs[0].tsi, IKEV2_PAYLOAD_TSI);
1943           ikev2_payload_add_ts (chain, sa->childs[0].tsr, IKEV2_PAYLOAD_TSR);
1944         }
1945       else if (sa->state == IKEV2_STATE_NOTIFY_AND_DELETE)
1946         {
1947           u8 *data = vec_new (u8, 1);
1948
1949           data[0] = sa->unsupported_cp;
1950           ikev2_payload_add_notify (chain,
1951                                     IKEV2_NOTIFY_MSG_UNSUPPORTED_CRITICAL_PAYLOAD,
1952                                     data);
1953           vec_free (data);
1954         }
1955       else if (sa->state == IKEV2_STATE_SA_INIT)
1956         {
1957           ikev2_payload_add_id (chain, &sa->i_id, IKEV2_PAYLOAD_IDI);
1958           ikev2_payload_add_auth (chain, &sa->i_auth);
1959           ikev2_payload_add_sa (chain, sa->childs[0].i_proposals);
1960           ikev2_payload_add_ts (chain, sa->childs[0].tsi, IKEV2_PAYLOAD_TSI);
1961           ikev2_payload_add_ts (chain, sa->childs[0].tsr, IKEV2_PAYLOAD_TSR);
1962         }
1963       else
1964         {
1965           ikev2_set_state (sa, IKEV2_STATE_DELETED);
1966           goto done;
1967         }
1968     }
1969   else if (ike->exchange == IKEV2_EXCHANGE_INFORMATIONAL)
1970     {
1971       /* if pending delete */
1972       if (sa->del)
1973         {
1974           if (sa->del[0].protocol_id == IKEV2_PROTOCOL_IKE)
1975             {
1976               if (sa->is_initiator)
1977                 ikev2_payload_add_delete (chain, sa->del);
1978
1979               /* The response to a request that deletes the IKE SA is an empty
1980                  INFORMATIONAL response. */
1981               ikev2_set_state (sa, IKEV2_STATE_NOTIFY_AND_DELETE);
1982             }
1983           /* The response to a request that deletes ESP or AH SAs will contain
1984              delete payloads for the paired SAs going in the other direction. */
1985           else
1986             {
1987               ikev2_payload_add_delete (chain, sa->del);
1988             }
1989           vec_free (sa->del);
1990           sa->del = 0;
1991         }
1992       /* received N(AUTHENTICATION_FAILED) */
1993       else if (sa->state == IKEV2_STATE_AUTH_FAILED)
1994         {
1995           ikev2_set_state (sa, IKEV2_STATE_DELETED);
1996           goto done;
1997         }
1998       /* received unsupported critical payload */
1999       else if (sa->unsupported_cp)
2000         {
2001           u8 *data = vec_new (u8, 1);
2002
2003           data[0] = sa->unsupported_cp;
2004           ikev2_payload_add_notify (chain,
2005                                     IKEV2_NOTIFY_MSG_UNSUPPORTED_CRITICAL_PAYLOAD,
2006                                     data);
2007           vec_free (data);
2008           sa->unsupported_cp = 0;
2009         }
2010       /* else send empty response */
2011     }
2012   else if (ike->exchange == IKEV2_EXCHANGE_CREATE_CHILD_SA)
2013     {
2014       if (sa->is_initiator)
2015         {
2016
2017           ikev2_sa_proposal_t *proposals = (ikev2_sa_proposal_t *) user;
2018           ikev2_notify_t notify;
2019           u8 *data = vec_new (u8, 4);
2020           clib_memset (&notify, 0, sizeof (notify));
2021           notify.protocol_id = IKEV2_PROTOCOL_ESP;
2022           notify.spi = sa->childs[0].i_proposals->spi;
2023           *(u32 *) data = clib_host_to_net_u32 (notify.spi);
2024
2025           ikev2_payload_add_sa (chain, proposals);
2026           ikev2_payload_add_nonce (chain, sa->i_nonce);
2027           ikev2_payload_add_ts (chain, sa->childs[0].tsi, IKEV2_PAYLOAD_TSI);
2028           ikev2_payload_add_ts (chain, sa->childs[0].tsr, IKEV2_PAYLOAD_TSR);
2029           ikev2_payload_add_notify_2 (chain, IKEV2_NOTIFY_MSG_REKEY_SA, data,
2030                                       &notify);
2031
2032           vec_free (data);
2033         }
2034       else
2035         {
2036           if (sa->rekey)
2037             {
2038               ikev2_payload_add_sa (chain, sa->rekey[0].r_proposal);
2039               ikev2_payload_add_nonce (chain, sa->r_nonce);
2040               ikev2_payload_add_ts (chain, sa->rekey[0].tsi,
2041                                     IKEV2_PAYLOAD_TSI);
2042               ikev2_payload_add_ts (chain, sa->rekey[0].tsr,
2043                                     IKEV2_PAYLOAD_TSR);
2044               vec_del1 (sa->rekey, 0);
2045             }
2046           else if (sa->unsupported_cp)
2047             {
2048               u8 *data = vec_new (u8, 1);
2049
2050               data[0] = sa->unsupported_cp;
2051               ikev2_payload_add_notify (chain,
2052                                         IKEV2_NOTIFY_MSG_UNSUPPORTED_CRITICAL_PAYLOAD,
2053                                         data);
2054               vec_free (data);
2055               sa->unsupported_cp = 0;
2056             }
2057           else
2058             {
2059               ikev2_payload_add_notify (chain,
2060                                         IKEV2_NOTIFY_MSG_NO_ADDITIONAL_SAS,
2061                                         0);
2062             }
2063         }
2064     }
2065
2066   /* IKEv2 header */
2067   ike->version = IKE_VERSION_2;
2068   ike->nextpayload = IKEV2_PAYLOAD_SK;
2069   tlen = sizeof (*ike);
2070   if (sa->is_initiator)
2071     {
2072       ike->flags = IKEV2_HDR_FLAG_INITIATOR;
2073       sa->last_init_msg_id = clib_net_to_host_u32 (ike->msgid);
2074     }
2075   else
2076     {
2077       ike->flags = IKEV2_HDR_FLAG_RESPONSE;
2078     }
2079
2080
2081   if (ike->exchange == IKEV2_EXCHANGE_SA_INIT)
2082     {
2083       tlen += vec_len (chain->data);
2084       ike->nextpayload = chain->first_payload_type;
2085       ike->length = clib_host_to_net_u32 (tlen);
2086       clib_memcpy_fast (ike->payload, chain->data, vec_len (chain->data));
2087
2088       /* store whole IKE payload - needed for PSK auth */
2089       vec_free (sa->last_sa_init_res_packet_data);
2090       vec_add (sa->last_sa_init_res_packet_data, ike, tlen);
2091     }
2092   else
2093     {
2094
2095       ikev2_payload_chain_add_padding (chain, tr_encr->block_size);
2096
2097       /* SK payload */
2098       plen = sizeof (*ph);
2099       ph = (ike_payload_header_t *) & ike->payload[0];
2100       ph->nextpayload = chain->first_payload_type;
2101       ph->flags = 0;
2102       int enc_len = ikev2_encrypt_data (sa, chain->data, ph->payload);
2103       plen += enc_len;
2104
2105       /* add space for hmac */
2106       plen += tr_integ->key_trunc;
2107       tlen += plen;
2108
2109       /* payload and total length */
2110       ph->length = clib_host_to_net_u16 (plen);
2111       ike->length = clib_host_to_net_u32 (tlen);
2112
2113       /* calc integrity data for whole packet except hash itself */
2114       integ =
2115         ikev2_calc_integr (tr_integ, sa->is_initiator ? sa->sk_ai : sa->sk_ar,
2116                            (u8 *) ike, tlen - tr_integ->key_trunc);
2117
2118       clib_memcpy_fast (ike->payload + tlen - tr_integ->key_trunc -
2119                         sizeof (*ike), integ, tr_integ->key_trunc);
2120
2121       /* store whole IKE payload - needed for retransmit */
2122       vec_free (sa->last_res_packet_data);
2123       vec_add (sa->last_res_packet_data, ike, tlen);
2124     }
2125
2126 done:
2127   ikev2_payload_destroy_chain (chain);
2128   vec_free (integ);
2129   return tlen;
2130 }
2131
2132 static int
2133 ikev2_retransmit_sa_init (ike_header_t * ike,
2134                           ip4_address_t iaddr, ip4_address_t raddr)
2135 {
2136   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
2137   ikev2_sa_t *sa;
2138   u32 thread_index = vlib_get_thread_index ();
2139
2140   /* *INDENT-OFF* */
2141   pool_foreach (sa, km->per_thread_data[thread_index].sas, ({
2142     if (sa->ispi == clib_net_to_host_u64(ike->ispi) &&
2143         sa->iaddr.as_u32 == iaddr.as_u32 &&
2144         sa->raddr.as_u32 == raddr.as_u32)
2145       {
2146         int p = 0;
2147         u32 len = clib_net_to_host_u32(ike->length);
2148         u8 payload = ike->nextpayload;
2149
2150         while (p < len && payload!= IKEV2_PAYLOAD_NONE) {
2151           ike_payload_header_t * ikep = (ike_payload_header_t *) &ike->payload[p];
2152           u32 plen = clib_net_to_host_u16(ikep->length);
2153
2154           if (plen < sizeof(ike_payload_header_t))
2155             return -1;
2156
2157           if (payload == IKEV2_PAYLOAD_NONCE)
2158             {
2159               if (!memcmp(sa->i_nonce, ikep->payload, plen - sizeof(*ikep)))
2160                 {
2161                   /* req is retransmit */
2162                   if (sa->state == IKEV2_STATE_SA_INIT)
2163                     {
2164                       ike_header_t * tmp;
2165                       tmp = (ike_header_t*)sa->last_sa_init_res_packet_data;
2166                       ike->ispi = tmp->ispi;
2167                       ike->rspi = tmp->rspi;
2168                       ike->nextpayload = tmp->nextpayload;
2169                       ike->version = tmp->version;
2170                       ike->exchange = tmp->exchange;
2171                       ike->flags = tmp->flags;
2172                       ike->msgid = tmp->msgid;
2173                       ike->length = tmp->length;
2174                       clib_memcpy_fast(ike->payload, tmp->payload,
2175                              clib_net_to_host_u32(tmp->length) - sizeof(*ike));
2176                       clib_warning("IKE_SA_INIT retransmit from %U to %U",
2177                                    format_ip4_address, &raddr,
2178                                    format_ip4_address, &iaddr);
2179                       return 1;
2180                     }
2181                   /* else ignore req */
2182                   else
2183                     {
2184                       clib_warning("IKE_SA_INIT ignore from %U to %U",
2185                                    format_ip4_address, &raddr,
2186                                    format_ip4_address, &iaddr);
2187                       return -1;
2188                     }
2189                 }
2190             }
2191           payload = ikep->nextpayload;
2192           p+=plen;
2193         }
2194       }
2195   }));
2196   /* *INDENT-ON* */
2197
2198   /* req is not retransmit */
2199   return 0;
2200 }
2201
2202 static int
2203 ikev2_retransmit_resp (ikev2_sa_t * sa, ike_header_t * ike)
2204 {
2205   u32 msg_id = clib_net_to_host_u32 (ike->msgid);
2206
2207   /* new req */
2208   if (msg_id > sa->last_msg_id)
2209     {
2210       sa->last_msg_id = msg_id;
2211       return 0;
2212     }
2213   /* retransmitted req */
2214   else if (msg_id == sa->last_msg_id)
2215     {
2216       ike_header_t *tmp;
2217       tmp = (ike_header_t *) sa->last_res_packet_data;
2218       ike->ispi = tmp->ispi;
2219       ike->rspi = tmp->rspi;
2220       ike->nextpayload = tmp->nextpayload;
2221       ike->version = tmp->version;
2222       ike->exchange = tmp->exchange;
2223       ike->flags = tmp->flags;
2224       ike->msgid = tmp->msgid;
2225       ike->length = tmp->length;
2226       clib_memcpy_fast (ike->payload, tmp->payload,
2227                         clib_net_to_host_u32 (tmp->length) - sizeof (*ike));
2228       clib_warning ("IKE msgid %u retransmit from %U to %U",
2229                     msg_id,
2230                     format_ip4_address, &sa->raddr,
2231                     format_ip4_address, &sa->iaddr);
2232       return 1;
2233     }
2234   /* old req ignore */
2235   else
2236     {
2237       clib_warning ("IKE msgid %u req ignore from %U to %U",
2238                     msg_id,
2239                     format_ip4_address, &sa->raddr,
2240                     format_ip4_address, &sa->iaddr);
2241       return -1;
2242     }
2243 }
2244
2245
2246 static uword
2247 ikev2_node_fn (vlib_main_t * vm,
2248                vlib_node_runtime_t * node, vlib_frame_t * frame)
2249 {
2250   u32 n_left_from, *from, *to_next;
2251   ikev2_next_t next_index;
2252   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
2253   u32 thread_index = vlib_get_thread_index ();
2254
2255   from = vlib_frame_vector_args (frame);
2256   n_left_from = frame->n_vectors;
2257   next_index = node->cached_next_index;
2258
2259   while (n_left_from > 0)
2260     {
2261       u32 n_left_to_next;
2262
2263       vlib_get_next_frame (vm, node, next_index, to_next, n_left_to_next);
2264
2265       while (n_left_from > 0 && n_left_to_next > 0)
2266         {
2267           u32 bi0;
2268           vlib_buffer_t *b0;
2269           u32 next0 = IKEV2_NEXT_ERROR_DROP;
2270           u32 sw_if_index0;
2271           ip4_header_t *ip40;
2272           udp_header_t *udp0;
2273           ike_header_t *ike0;
2274           ikev2_sa_t *sa0 = 0;
2275           ikev2_sa_t sa;        /* temporary store for SA */
2276           int len = 0;
2277           int r;
2278
2279           /* speculatively enqueue b0 to the current next frame */
2280           bi0 = from[0];
2281           to_next[0] = bi0;
2282           from += 1;
2283           to_next += 1;
2284           n_left_from -= 1;
2285           n_left_to_next -= 1;
2286
2287           b0 = vlib_get_buffer (vm, bi0);
2288           ike0 = vlib_buffer_get_current (b0);
2289           vlib_buffer_advance (b0, -sizeof (*udp0));
2290           udp0 = vlib_buffer_get_current (b0);
2291           vlib_buffer_advance (b0, -sizeof (*ip40));
2292           ip40 = vlib_buffer_get_current (b0);
2293
2294           if (ike0->version != IKE_VERSION_2)
2295             {
2296               vlib_node_increment_counter (vm, ikev2_node.index,
2297                                            IKEV2_ERROR_NOT_IKEV2, 1);
2298               goto dispatch0;
2299             }
2300
2301           if (ike0->exchange == IKEV2_EXCHANGE_SA_INIT)
2302             {
2303               sa0 = &sa;
2304               clib_memset (sa0, 0, sizeof (*sa0));
2305
2306               if (ike0->flags & IKEV2_HDR_FLAG_INITIATOR)
2307                 {
2308                   if (ike0->rspi == 0)
2309                     {
2310                       sa0->raddr.as_u32 = ip40->dst_address.as_u32;
2311                       sa0->iaddr.as_u32 = ip40->src_address.as_u32;
2312
2313                       r = ikev2_retransmit_sa_init (ike0, sa0->iaddr,
2314                                                     sa0->raddr);
2315                       if (r == 1)
2316                         {
2317                           vlib_node_increment_counter (vm, ikev2_node.index,
2318                                                        IKEV2_ERROR_IKE_SA_INIT_RETRANSMIT,
2319                                                        1);
2320                           len = clib_net_to_host_u32 (ike0->length);
2321                           goto dispatch0;
2322                         }
2323                       else if (r == -1)
2324                         {
2325                           vlib_node_increment_counter (vm, ikev2_node.index,
2326                                                        IKEV2_ERROR_IKE_SA_INIT_IGNORE,
2327                                                        1);
2328                           goto dispatch0;
2329                         }
2330
2331                       ikev2_process_sa_init_req (vm, sa0, ike0);
2332
2333                       if (sa0->state == IKEV2_STATE_SA_INIT)
2334                         {
2335                           ikev2_sa_free_proposal_vector (&sa0->r_proposals);
2336                           sa0->r_proposals =
2337                             ikev2_select_proposal (sa0->i_proposals,
2338                                                    IKEV2_PROTOCOL_IKE);
2339                           ikev2_generate_sa_init_data (sa0);
2340                         }
2341
2342                       if (sa0->state == IKEV2_STATE_SA_INIT
2343                           || sa0->state == IKEV2_STATE_NOTIFY_AND_DELETE)
2344                         {
2345                           len = ikev2_generate_message (sa0, ike0, 0);
2346                         }
2347
2348                       if (sa0->state == IKEV2_STATE_SA_INIT)
2349                         {
2350                           /* add SA to the pool */
2351                           pool_get (km->per_thread_data[thread_index].sas,
2352                                     sa0);
2353                           clib_memcpy_fast (sa0, &sa, sizeof (*sa0));
2354                           hash_set (km->
2355                                     per_thread_data[thread_index].sa_by_rspi,
2356                                     sa0->rspi,
2357                                     sa0 -
2358                                     km->per_thread_data[thread_index].sas);
2359                         }
2360                       else
2361                         {
2362                           ikev2_sa_free_all_vec (sa0);
2363                         }
2364                     }
2365                 }
2366               else              //received sa_init without initiator flag
2367                 {
2368                   ikev2_process_sa_init_resp (vm, sa0, ike0);
2369
2370                   if (sa0->state == IKEV2_STATE_SA_INIT)
2371                     {
2372                       ike0->exchange = IKEV2_EXCHANGE_IKE_AUTH;
2373                       uword *p = hash_get (km->sa_by_ispi, ike0->ispi);
2374                       if (p)
2375                         {
2376                           ikev2_sa_t *sai =
2377                             pool_elt_at_index (km->sais, p[0]);
2378
2379                           ikev2_complete_sa_data (sa0, sai);
2380                           ikev2_calc_keys (sa0);
2381                           ikev2_sa_auth_init (sa0);
2382                           len = ikev2_generate_message (sa0, ike0, 0);
2383                         }
2384                     }
2385
2386                   if (sa0->state == IKEV2_STATE_SA_INIT)
2387                     {
2388                       /* add SA to the pool */
2389                       pool_get (km->per_thread_data[thread_index].sas, sa0);
2390                       clib_memcpy_fast (sa0, &sa, sizeof (*sa0));
2391                       hash_set (km->per_thread_data[thread_index].sa_by_rspi,
2392                                 sa0->rspi,
2393                                 sa0 - km->per_thread_data[thread_index].sas);
2394                     }
2395                   else
2396                     {
2397                       ikev2_sa_free_all_vec (sa0);
2398                     }
2399                 }
2400             }
2401           else if (ike0->exchange == IKEV2_EXCHANGE_IKE_AUTH)
2402             {
2403               uword *p;
2404               p = hash_get (km->per_thread_data[thread_index].sa_by_rspi,
2405                             clib_net_to_host_u64 (ike0->rspi));
2406               if (p)
2407                 {
2408                   sa0 =
2409                     pool_elt_at_index (km->per_thread_data[thread_index].sas,
2410                                        p[0]);
2411
2412                   r = ikev2_retransmit_resp (sa0, ike0);
2413                   if (r == 1)
2414                     {
2415                       vlib_node_increment_counter (vm, ikev2_node.index,
2416                                                    IKEV2_ERROR_IKE_REQ_RETRANSMIT,
2417                                                    1);
2418                       len = clib_net_to_host_u32 (ike0->length);
2419                       goto dispatch0;
2420                     }
2421                   else if (r == -1)
2422                     {
2423                       vlib_node_increment_counter (vm, ikev2_node.index,
2424                                                    IKEV2_ERROR_IKE_REQ_IGNORE,
2425                                                    1);
2426                       goto dispatch0;
2427                     }
2428
2429                   ikev2_process_auth_req (vm, sa0, ike0);
2430                   ikev2_sa_auth (sa0);
2431                   if (sa0->state == IKEV2_STATE_AUTHENTICATED)
2432                     {
2433                       ikev2_initial_contact_cleanup (sa0);
2434                       ikev2_sa_match_ts (sa0);
2435                       if (sa0->state != IKEV2_STATE_TS_UNACCEPTABLE)
2436                         ikev2_create_tunnel_interface (km->vnet_main,
2437                                                        thread_index, sa0,
2438                                                        &sa0->childs[0],
2439                                                        p[0], 0);
2440                     }
2441
2442                   if (sa0->is_initiator)
2443                     {
2444                       uword *p = hash_get (km->sa_by_ispi, ike0->ispi);
2445                       if (p)
2446                         {
2447                           ikev2_sa_t *sai =
2448                             pool_elt_at_index (km->sais, p[0]);
2449                           hash_unset (km->sa_by_ispi, sai->ispi);
2450                           ikev2_sa_free_all_vec (sai);
2451                           pool_put (km->sais, sai);
2452                         }
2453                     }
2454                   else
2455                     {
2456                       len = ikev2_generate_message (sa0, ike0, 0);
2457                     }
2458                 }
2459             }
2460           else if (ike0->exchange == IKEV2_EXCHANGE_INFORMATIONAL)
2461             {
2462               uword *p;
2463               p = hash_get (km->per_thread_data[thread_index].sa_by_rspi,
2464                             clib_net_to_host_u64 (ike0->rspi));
2465               if (p)
2466                 {
2467                   sa0 =
2468                     pool_elt_at_index (km->per_thread_data[thread_index].sas,
2469                                        p[0]);
2470
2471                   r = ikev2_retransmit_resp (sa0, ike0);
2472                   if (r == 1)
2473                     {
2474                       vlib_node_increment_counter (vm, ikev2_node.index,
2475                                                    IKEV2_ERROR_IKE_REQ_RETRANSMIT,
2476                                                    1);
2477                       len = clib_net_to_host_u32 (ike0->length);
2478                       goto dispatch0;
2479                     }
2480                   else if (r == -1)
2481                     {
2482                       vlib_node_increment_counter (vm, ikev2_node.index,
2483                                                    IKEV2_ERROR_IKE_REQ_IGNORE,
2484                                                    1);
2485                       goto dispatch0;
2486                     }
2487
2488                   ikev2_process_informational_req (vm, sa0, ike0);
2489                   if (sa0->del)
2490                     {
2491                       if (sa0->del[0].protocol_id != IKEV2_PROTOCOL_IKE)
2492                         {
2493                           ikev2_delete_t *d, *tmp, *resp = 0;
2494                           vec_foreach (d, sa0->del)
2495                           {
2496                             ikev2_child_sa_t *ch_sa;
2497                             ch_sa = ikev2_sa_get_child (sa0, d->spi,
2498                                                         d->protocol_id,
2499                                                         !sa0->is_initiator);
2500                             if (ch_sa)
2501                               {
2502                                 ikev2_delete_tunnel_interface (km->vnet_main,
2503                                                                sa0, ch_sa);
2504                                 if (!sa0->is_initiator)
2505                                   {
2506                                     vec_add2 (resp, tmp, 1);
2507                                     tmp->protocol_id = d->protocol_id;
2508                                     tmp->spi = ch_sa->r_proposals[0].spi;
2509                                   }
2510                                 ikev2_sa_del_child_sa (sa0, ch_sa);
2511                               }
2512                           }
2513                           if (!sa0->is_initiator)
2514                             {
2515                               vec_free (sa0->del);
2516                               sa0->del = resp;
2517                             }
2518                         }
2519                     }
2520                   if (!sa0->is_initiator)
2521                     {
2522                       len = ikev2_generate_message (sa0, ike0, 0);
2523                     }
2524                 }
2525             }
2526           else if (ike0->exchange == IKEV2_EXCHANGE_CREATE_CHILD_SA)
2527             {
2528               uword *p;
2529               p = hash_get (km->per_thread_data[thread_index].sa_by_rspi,
2530                             clib_net_to_host_u64 (ike0->rspi));
2531               if (p)
2532                 {
2533                   sa0 =
2534                     pool_elt_at_index (km->per_thread_data[thread_index].sas,
2535                                        p[0]);
2536
2537                   r = ikev2_retransmit_resp (sa0, ike0);
2538                   if (r == 1)
2539                     {
2540                       vlib_node_increment_counter (vm, ikev2_node.index,
2541                                                    IKEV2_ERROR_IKE_REQ_RETRANSMIT,
2542                                                    1);
2543                       len = clib_net_to_host_u32 (ike0->length);
2544                       goto dispatch0;
2545                     }
2546                   else if (r == -1)
2547                     {
2548                       vlib_node_increment_counter (vm, ikev2_node.index,
2549                                                    IKEV2_ERROR_IKE_REQ_IGNORE,
2550                                                    1);
2551                       goto dispatch0;
2552                     }
2553
2554                   ikev2_process_create_child_sa_req (vm, sa0, ike0);
2555                   if (sa0->rekey)
2556                     {
2557                       if (sa0->rekey[0].protocol_id != IKEV2_PROTOCOL_IKE)
2558                         {
2559                           if (sa0->childs)
2560                             vec_free (sa0->childs);
2561                           ikev2_child_sa_t *child;
2562                           vec_add2 (sa0->childs, child, 1);
2563                           child->r_proposals = sa0->rekey[0].r_proposal;
2564                           child->i_proposals = sa0->rekey[0].i_proposal;
2565                           child->tsi = sa0->rekey[0].tsi;
2566                           child->tsr = sa0->rekey[0].tsr;
2567                           ikev2_create_tunnel_interface (km->vnet_main,
2568                                                          thread_index, sa0,
2569                                                          child, p[0],
2570                                                          child - sa0->childs);
2571                         }
2572                       if (sa0->is_initiator)
2573                         {
2574                           vec_del1 (sa0->rekey, 0);
2575                         }
2576                       else
2577                         {
2578                           len = ikev2_generate_message (sa0, ike0, 0);
2579                         }
2580                     }
2581                 }
2582             }
2583           else
2584             {
2585               clib_warning ("IKEv2 exchange %u packet received from %U to %U",
2586                             ike0->exchange,
2587                             format_ip4_address, ip40->src_address.as_u8,
2588                             format_ip4_address, ip40->dst_address.as_u8);
2589             }
2590
2591         dispatch0:
2592           /* if we are sending packet back, rewrite headers */
2593           if (len)
2594             {
2595               next0 = IKEV2_NEXT_IP4_LOOKUP;
2596               if (sa0->is_initiator)
2597                 {
2598                   ip40->dst_address.as_u32 = sa0->raddr.as_u32;
2599                   ip40->src_address.as_u32 = sa0->iaddr.as_u32;
2600                 }
2601               else
2602                 {
2603                   ip40->dst_address.as_u32 = sa0->iaddr.as_u32;
2604                   ip40->src_address.as_u32 = sa0->raddr.as_u32;
2605                 }
2606               udp0->length =
2607                 clib_host_to_net_u16 (len + sizeof (udp_header_t));
2608               udp0->checksum = 0;
2609               b0->current_length =
2610                 len + sizeof (ip4_header_t) + sizeof (udp_header_t);
2611               ip40->length = clib_host_to_net_u16 (b0->current_length);
2612               ip40->checksum = ip4_header_checksum (ip40);
2613             }
2614           /* delete sa */
2615           if (sa0 && (sa0->state == IKEV2_STATE_DELETED ||
2616                       sa0->state == IKEV2_STATE_NOTIFY_AND_DELETE))
2617             {
2618               ikev2_child_sa_t *c;
2619
2620               vec_foreach (c, sa0->childs)
2621                 ikev2_delete_tunnel_interface (km->vnet_main, sa0, c);
2622
2623               ikev2_delete_sa (sa0);
2624             }
2625           sw_if_index0 = vnet_buffer (b0)->sw_if_index[VLIB_RX];
2626
2627           if (PREDICT_FALSE ((node->flags & VLIB_NODE_FLAG_TRACE)
2628                              && (b0->flags & VLIB_BUFFER_IS_TRACED)))
2629             {
2630               ikev2_trace_t *t = vlib_add_trace (vm, node, b0, sizeof (*t));
2631               t->sw_if_index = sw_if_index0;
2632               t->next_index = next0;
2633             }
2634
2635           vlib_validate_buffer_enqueue_x1 (vm, node, next_index, to_next,
2636                                            n_left_to_next, bi0, next0);
2637         }
2638
2639       vlib_put_next_frame (vm, node, next_index, n_left_to_next);
2640     }
2641
2642   vlib_node_increment_counter (vm, ikev2_node.index,
2643                                IKEV2_ERROR_PROCESSED, frame->n_vectors);
2644   return frame->n_vectors;
2645 }
2646
2647 /* *INDENT-OFF* */
2648 VLIB_REGISTER_NODE (ikev2_node,static) = {
2649   .function = ikev2_node_fn,
2650   .name = "ikev2",
2651   .vector_size = sizeof (u32),
2652   .format_trace = format_ikev2_trace,
2653   .type = VLIB_NODE_TYPE_INTERNAL,
2654
2655   .n_errors = ARRAY_LEN(ikev2_error_strings),
2656   .error_strings = ikev2_error_strings,
2657
2658   .n_next_nodes = IKEV2_N_NEXT,
2659
2660   .next_nodes = {
2661     [IKEV2_NEXT_IP4_LOOKUP] = "ip4-lookup",
2662         [IKEV2_NEXT_ERROR_DROP] = "error-drop",
2663   },
2664 };
2665 /* *INDENT-ON* */
2666
2667 // set ikev2 proposals when vpp is used as initiator
2668 static clib_error_t *
2669 ikev2_set_initiator_proposals (vlib_main_t * vm, ikev2_sa_t * sa,
2670                                ikev2_transforms_set * ts,
2671                                ikev2_sa_proposal_t ** proposals, int is_ike)
2672 {
2673   clib_error_t *r;
2674   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
2675   ikev2_sa_proposal_t *proposal;
2676   vec_add2 (*proposals, proposal, 1);
2677   ikev2_sa_transform_t *td;
2678   int error;
2679
2680   /* Encryption */
2681   error = 1;
2682   vec_foreach (td, km->supported_transforms)
2683   {
2684     if (td->type == IKEV2_TRANSFORM_TYPE_ENCR
2685         && td->encr_type == ts->crypto_alg
2686         && td->key_len == ts->crypto_key_size / 8)
2687       {
2688         u16 attr[2];
2689         attr[0] = clib_host_to_net_u16 (14 | (1 << 15));
2690         attr[1] = clib_host_to_net_u16 (td->key_len << 3);
2691         vec_add (td->attrs, (u8 *) attr, 4);
2692         vec_add1 (proposal->transforms, *td);
2693         td->attrs = 0;
2694
2695         error = 0;
2696         break;
2697       }
2698   }
2699   if (error)
2700     {
2701       r = clib_error_return (0, "Unsupported algorithm");
2702       return r;
2703     }
2704
2705   /* Integrity */
2706   error = 1;
2707   vec_foreach (td, km->supported_transforms)
2708   {
2709     if (td->type == IKEV2_TRANSFORM_TYPE_INTEG
2710         && td->integ_type == ts->integ_alg)
2711       {
2712         vec_add1 (proposal->transforms, *td);
2713         error = 0;
2714         break;
2715       }
2716   }
2717   if (error)
2718     {
2719       clib_warning
2720         ("Didn't find any supported algorithm for IKEV2_TRANSFORM_TYPE_INTEG");
2721       r = clib_error_return (0, "Unsupported algorithm");
2722       return r;
2723     }
2724
2725   /* PRF */
2726   if (is_ike)
2727     {
2728       error = 1;
2729       vec_foreach (td, km->supported_transforms)
2730       {
2731         if (td->type == IKEV2_TRANSFORM_TYPE_PRF
2732             && td->prf_type == IKEV2_TRANSFORM_PRF_TYPE_PRF_HMAC_SHA2_256)
2733           {
2734             vec_add1 (proposal->transforms, *td);
2735             error = 0;
2736             break;
2737           }
2738       }
2739       if (error)
2740         {
2741           r = clib_error_return (0, "Unsupported algorithm");
2742           return r;
2743         }
2744     }
2745
2746   /* DH */
2747   if (is_ike || ts->dh_type != IKEV2_TRANSFORM_DH_TYPE_NONE)
2748     {
2749       error = 1;
2750       vec_foreach (td, km->supported_transforms)
2751       {
2752         if (td->type == IKEV2_TRANSFORM_TYPE_DH && td->dh_type == ts->dh_type)
2753           {
2754             vec_add1 (proposal->transforms, *td);
2755             if (is_ike)
2756               {
2757                 sa->dh_group = td->dh_type;
2758               }
2759             error = 0;
2760             break;
2761           }
2762       }
2763       if (error)
2764         {
2765           r = clib_error_return (0, "Unsupported algorithm");
2766           return r;
2767         }
2768     }
2769
2770   if (!is_ike)
2771     {
2772       error = 1;
2773       vec_foreach (td, km->supported_transforms)
2774       {
2775         if (td->type == IKEV2_TRANSFORM_TYPE_ESN)
2776           {
2777             vec_add1 (proposal->transforms, *td);
2778             error = 0;
2779             break;
2780           }
2781       }
2782       if (error)
2783         {
2784           r = clib_error_return (0, "Unsupported algorithm");
2785           return r;
2786         }
2787     }
2788
2789
2790   return 0;
2791 }
2792
2793 static ikev2_profile_t *
2794 ikev2_profile_index_by_name (u8 * name)
2795 {
2796   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
2797   uword *p;
2798
2799   p = mhash_get (&km->profile_index_by_name, name);
2800   if (!p)
2801     return 0;
2802
2803   return pool_elt_at_index (km->profiles, p[0]);
2804 }
2805
2806
2807 static void
2808 ikev2_send_ike (vlib_main_t * vm, ip4_address_t * src, ip4_address_t * dst,
2809                 u32 bi0, u32 len)
2810 {
2811   ip4_header_t *ip40;
2812   udp_header_t *udp0;
2813   vlib_buffer_t *b0;
2814   vlib_frame_t *f;
2815   u32 *to_next;
2816
2817   b0 = vlib_get_buffer (vm, bi0);
2818   vlib_buffer_advance (b0, -sizeof (udp_header_t));
2819   udp0 = vlib_buffer_get_current (b0);
2820   vlib_buffer_advance (b0, -sizeof (ip4_header_t));
2821   ip40 = vlib_buffer_get_current (b0);
2822
2823
2824   ip40->ip_version_and_header_length = 0x45;
2825   ip40->tos = 0;
2826   ip40->fragment_id = 0;
2827   ip40->flags_and_fragment_offset = 0;
2828   ip40->ttl = 0xff;
2829   ip40->protocol = IP_PROTOCOL_UDP;
2830   ip40->dst_address.as_u32 = dst->as_u32;
2831   ip40->src_address.as_u32 = src->as_u32;
2832   udp0->dst_port = clib_host_to_net_u16 (500);
2833   udp0->src_port = clib_host_to_net_u16 (500);
2834   udp0->length = clib_host_to_net_u16 (len + sizeof (udp_header_t));
2835   udp0->checksum = 0;
2836   b0->current_length = len + sizeof (ip4_header_t) + sizeof (udp_header_t);
2837   ip40->length = clib_host_to_net_u16 (b0->current_length);
2838   ip40->checksum = ip4_header_checksum (ip40);
2839
2840
2841   /* send the request */
2842   f = vlib_get_frame_to_node (vm, ip4_lookup_node.index);
2843   to_next = vlib_frame_vector_args (f);
2844   to_next[0] = bi0;
2845   f->n_vectors = 1;
2846   vlib_put_frame_to_node (vm, ip4_lookup_node.index, f);
2847
2848 }
2849
2850 static u32
2851 ikev2_get_new_ike_header_buff (vlib_main_t * vm, ike_header_t ** ike)
2852 {
2853   u32 bi0;
2854   if (vlib_buffer_alloc (vm, &bi0, 1) != 1)
2855     {
2856       *ike = 0;
2857       return 0;
2858     }
2859   vlib_buffer_t *b0 = vlib_get_buffer (vm, bi0);
2860   *ike = vlib_buffer_get_current (b0);
2861   return bi0;
2862 }
2863
2864 clib_error_t *
2865 ikev2_set_local_key (vlib_main_t * vm, u8 * file)
2866 {
2867   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
2868
2869   km->pkey = ikev2_load_key_file (file);
2870   if (km->pkey == NULL)
2871     return clib_error_return (0, "load key '%s' failed", file);
2872
2873   return 0;
2874 }
2875
2876 clib_error_t *
2877 ikev2_add_del_profile (vlib_main_t * vm, u8 * name, int is_add)
2878 {
2879   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
2880   ikev2_profile_t *p;
2881
2882   if (is_add)
2883     {
2884       if (ikev2_profile_index_by_name (name))
2885         return clib_error_return (0, "policy %v already exists", name);
2886
2887       pool_get (km->profiles, p);
2888       clib_memset (p, 0, sizeof (*p));
2889       p->name = vec_dup (name);
2890       p->responder.sw_if_index = ~0;
2891       uword index = p - km->profiles;
2892       mhash_set_mem (&km->profile_index_by_name, name, &index, 0);
2893     }
2894   else
2895     {
2896       p = ikev2_profile_index_by_name (name);
2897       if (!p)
2898         return clib_error_return (0, "policy %v does not exists", name);
2899
2900       vec_free (p->name);
2901       pool_put (km->profiles, p);
2902       mhash_unset (&km->profile_index_by_name, name, 0);
2903     }
2904   return 0;
2905 }
2906
2907 clib_error_t *
2908 ikev2_set_profile_auth (vlib_main_t * vm, u8 * name, u8 auth_method,
2909                         u8 * auth_data, u8 data_hex_format)
2910 {
2911   ikev2_profile_t *p;
2912   clib_error_t *r;
2913
2914   p = ikev2_profile_index_by_name (name);
2915
2916   if (!p)
2917     {
2918       r = clib_error_return (0, "unknown profile %v", name);
2919       return r;
2920     }
2921   vec_free (p->auth.data);
2922   p->auth.method = auth_method;
2923   p->auth.data = vec_dup (auth_data);
2924   p->auth.hex = data_hex_format;
2925
2926   if (auth_method == IKEV2_AUTH_METHOD_RSA_SIG)
2927     {
2928       vec_add1 (p->auth.data, 0);
2929       if (p->auth.key)
2930         EVP_PKEY_free (p->auth.key);
2931       p->auth.key = ikev2_load_cert_file (auth_data);
2932       if (p->auth.key == NULL)
2933         return clib_error_return (0, "load cert '%s' failed", auth_data);
2934     }
2935
2936   return 0;
2937 }
2938
2939 clib_error_t *
2940 ikev2_set_profile_id (vlib_main_t * vm, u8 * name, u8 id_type, u8 * data,
2941                       int is_local)
2942 {
2943   ikev2_profile_t *p;
2944   clib_error_t *r;
2945
2946   if (id_type > IKEV2_ID_TYPE_ID_RFC822_ADDR
2947       && id_type < IKEV2_ID_TYPE_ID_KEY_ID)
2948     {
2949       r = clib_error_return (0, "unsupported identity type %U",
2950                              format_ikev2_id_type, id_type);
2951       return r;
2952     }
2953
2954   p = ikev2_profile_index_by_name (name);
2955
2956   if (!p)
2957     {
2958       r = clib_error_return (0, "unknown profile %v", name);
2959       return r;
2960     }
2961
2962   if (is_local)
2963     {
2964       vec_free (p->loc_id.data);
2965       p->loc_id.type = id_type;
2966       p->loc_id.data = vec_dup (data);
2967     }
2968   else
2969     {
2970       vec_free (p->rem_id.data);
2971       p->rem_id.type = id_type;
2972       p->rem_id.data = vec_dup (data);
2973     }
2974
2975   return 0;
2976 }
2977
2978 clib_error_t *
2979 ikev2_set_profile_ts (vlib_main_t * vm, u8 * name, u8 protocol_id,
2980                       u16 start_port, u16 end_port, ip4_address_t start_addr,
2981                       ip4_address_t end_addr, int is_local)
2982 {
2983   ikev2_profile_t *p;
2984   clib_error_t *r;
2985
2986   p = ikev2_profile_index_by_name (name);
2987
2988   if (!p)
2989     {
2990       r = clib_error_return (0, "unknown profile %v", name);
2991       return r;
2992     }
2993
2994   if (is_local)
2995     {
2996       p->loc_ts.start_addr.as_u32 = start_addr.as_u32;
2997       p->loc_ts.end_addr.as_u32 = end_addr.as_u32;
2998       p->loc_ts.start_port = start_port;
2999       p->loc_ts.end_port = end_port;
3000       p->loc_ts.protocol_id = protocol_id;
3001       p->loc_ts.ts_type = 7;
3002     }
3003   else
3004     {
3005       p->rem_ts.start_addr.as_u32 = start_addr.as_u32;
3006       p->rem_ts.end_addr.as_u32 = end_addr.as_u32;
3007       p->rem_ts.start_port = start_port;
3008       p->rem_ts.end_port = end_port;
3009       p->rem_ts.protocol_id = protocol_id;
3010       p->rem_ts.ts_type = 7;
3011     }
3012
3013   return 0;
3014 }
3015
3016
3017 clib_error_t *
3018 ikev2_set_profile_responder (vlib_main_t * vm, u8 * name,
3019                              u32 sw_if_index, ip4_address_t ip4)
3020 {
3021   ikev2_profile_t *p;
3022   clib_error_t *r;
3023
3024   p = ikev2_profile_index_by_name (name);
3025
3026   if (!p)
3027     {
3028       r = clib_error_return (0, "unknown profile %v", name);
3029       return r;
3030     }
3031
3032   p->responder.sw_if_index = sw_if_index;
3033   p->responder.ip4 = ip4;
3034
3035   return 0;
3036 }
3037
3038 clib_error_t *
3039 ikev2_set_profile_ike_transforms (vlib_main_t * vm, u8 * name,
3040                                   ikev2_transform_encr_type_t crypto_alg,
3041                                   ikev2_transform_integ_type_t integ_alg,
3042                                   ikev2_transform_dh_type_t dh_type,
3043                                   u32 crypto_key_size)
3044 {
3045   ikev2_profile_t *p;
3046   clib_error_t *r;
3047
3048   p = ikev2_profile_index_by_name (name);
3049
3050   if (!p)
3051     {
3052       r = clib_error_return (0, "unknown profile %v", name);
3053       return r;
3054     }
3055
3056   p->ike_ts.crypto_alg = crypto_alg;
3057   p->ike_ts.integ_alg = integ_alg;
3058   p->ike_ts.dh_type = dh_type;
3059   p->ike_ts.crypto_key_size = crypto_key_size;
3060   return 0;
3061 }
3062
3063 clib_error_t *
3064 ikev2_set_profile_esp_transforms (vlib_main_t * vm, u8 * name,
3065                                   ikev2_transform_encr_type_t crypto_alg,
3066                                   ikev2_transform_integ_type_t integ_alg,
3067                                   ikev2_transform_dh_type_t dh_type,
3068                                   u32 crypto_key_size)
3069 {
3070   ikev2_profile_t *p;
3071   clib_error_t *r;
3072
3073   p = ikev2_profile_index_by_name (name);
3074
3075   if (!p)
3076     {
3077       r = clib_error_return (0, "unknown profile %v", name);
3078       return r;
3079     }
3080
3081   p->esp_ts.crypto_alg = crypto_alg;
3082   p->esp_ts.integ_alg = integ_alg;
3083   p->esp_ts.dh_type = dh_type;
3084   p->esp_ts.crypto_key_size = crypto_key_size;
3085   return 0;
3086 }
3087
3088 clib_error_t *
3089 ikev2_set_profile_sa_lifetime (vlib_main_t * vm, u8 * name,
3090                                u64 lifetime, u32 jitter, u32 handover,
3091                                u64 maxdata)
3092 {
3093   ikev2_profile_t *p;
3094   clib_error_t *r;
3095
3096   p = ikev2_profile_index_by_name (name);
3097
3098   if (!p)
3099     {
3100       r = clib_error_return (0, "unknown profile %v", name);
3101       return r;
3102     }
3103
3104   p->lifetime = lifetime;
3105   p->lifetime_jitter = jitter;
3106   p->handover = handover;
3107   p->lifetime_maxdata = maxdata;
3108   return 0;
3109 }
3110
3111 clib_error_t *
3112 ikev2_initiate_sa_init (vlib_main_t * vm, u8 * name)
3113 {
3114   ikev2_profile_t *p;
3115   clib_error_t *r;
3116   ip4_main_t *im = &ip4_main;
3117   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
3118
3119   p = ikev2_profile_index_by_name (name);
3120
3121   if (!p)
3122     {
3123       r = clib_error_return (0, "unknown profile %v", name);
3124       return r;
3125     }
3126
3127   if (p->responder.sw_if_index == ~0 || p->responder.ip4.data_u32 == 0)
3128     {
3129       r = clib_error_return (0, "responder not set for profile %v", name);
3130       return r;
3131     }
3132
3133
3134   /* Create the Initiator Request */
3135   {
3136     ike_header_t *ike0;
3137     u32 bi0 = 0;
3138     ip_lookup_main_t *lm = &im->lookup_main;
3139     u32 if_add_index0;
3140     int len = sizeof (ike_header_t);
3141
3142     /* Get own iface IP */
3143     if_add_index0 =
3144       lm->if_address_pool_index_by_sw_if_index[p->responder.sw_if_index];
3145     ip_interface_address_t *if_add =
3146       pool_elt_at_index (lm->if_address_pool, if_add_index0);
3147     ip4_address_t *if_ip = ip_interface_address_get_address (lm, if_add);
3148
3149     bi0 = ikev2_get_new_ike_header_buff (vm, &ike0);
3150
3151     /* Prepare the SA and the IKE payload */
3152     ikev2_sa_t sa;
3153     clib_memset (&sa, 0, sizeof (ikev2_sa_t));
3154     ikev2_payload_chain_t *chain = 0;
3155     ikev2_payload_new_chain (chain);
3156
3157     /* Build the IKE proposal payload */
3158     ikev2_sa_proposal_t *proposals = 0;
3159     ikev2_set_initiator_proposals (vm, &sa, &p->ike_ts, &proposals, 1);
3160     proposals[0].proposal_num = 1;
3161     proposals[0].protocol_id = IKEV2_PROTOCOL_IKE;
3162
3163     /* Add and then cleanup proposal data */
3164     ikev2_payload_add_sa (chain, proposals);
3165     ikev2_sa_free_proposal_vector (&proposals);
3166
3167     sa.is_initiator = 1;
3168     sa.profile_index = km->profiles - p;
3169     sa.is_profile_index_set = 1;
3170     sa.state = IKEV2_STATE_SA_INIT;
3171     ikev2_generate_sa_init_data (&sa);
3172     ikev2_payload_add_ke (chain, sa.dh_group, sa.i_dh_data);
3173     ikev2_payload_add_nonce (chain, sa.i_nonce);
3174
3175     /* Build the child SA proposal */
3176     vec_resize (sa.childs, 1);
3177     ikev2_set_initiator_proposals (vm, &sa, &p->esp_ts,
3178                                    &sa.childs[0].i_proposals, 0);
3179     sa.childs[0].i_proposals[0].proposal_num = 1;
3180     sa.childs[0].i_proposals[0].protocol_id = IKEV2_PROTOCOL_ESP;
3181     RAND_bytes ((u8 *) & sa.childs[0].i_proposals[0].spi,
3182                 sizeof (sa.childs[0].i_proposals[0].spi));
3183
3184
3185
3186     /* Add NAT detection notification messages (mandatory) */
3187     u8 nat_detection_source[8 + 8 + 4 + 2];
3188     u8 *nat_detection_sha1 = vec_new (u8, 20);
3189
3190     u64 tmpspi = clib_host_to_net_u64 (sa.ispi);
3191     clib_memcpy_fast (&nat_detection_source[0], &tmpspi, sizeof (tmpspi));
3192     tmpspi = clib_host_to_net_u64 (sa.rspi);
3193     clib_memcpy_fast (&nat_detection_source[8], &tmpspi, sizeof (tmpspi));
3194     u16 tmpport = clib_host_to_net_u16 (500);
3195     clib_memcpy_fast (&nat_detection_source[8 + 8 + 4], &tmpport,
3196                       sizeof (tmpport));
3197     u32 tmpip = clib_host_to_net_u32 (if_ip->as_u32);
3198     clib_memcpy_fast (&nat_detection_source[8 + 8], &tmpip, sizeof (tmpip));
3199     SHA1 (nat_detection_source, sizeof (nat_detection_source),
3200           nat_detection_sha1);
3201     ikev2_payload_add_notify (chain, IKEV2_NOTIFY_MSG_NAT_DETECTION_SOURCE_IP,
3202                               nat_detection_sha1);
3203     tmpip = clib_host_to_net_u32 (p->responder.ip4.as_u32);
3204     clib_memcpy_fast (&nat_detection_source[8 + 8], &tmpip, sizeof (tmpip));
3205     SHA1 (nat_detection_source, sizeof (nat_detection_source),
3206           nat_detection_sha1);
3207     ikev2_payload_add_notify (chain,
3208                               IKEV2_NOTIFY_MSG_NAT_DETECTION_DESTINATION_IP,
3209                               nat_detection_sha1);
3210     vec_free (nat_detection_sha1);
3211
3212     u8 *sig_hash_algo = vec_new (u8, 8);
3213     u64 tmpsig = clib_host_to_net_u64 (0x0001000200030004);
3214     clib_memcpy_fast (sig_hash_algo, &tmpsig, sizeof (tmpsig));
3215     ikev2_payload_add_notify (chain,
3216                               IKEV2_NOTIFY_MSG_SIGNATURE_HASH_ALGORITHMS,
3217                               sig_hash_algo);
3218     vec_free (sig_hash_algo);
3219
3220
3221     /* Buffer update and boilerplate */
3222     len += vec_len (chain->data);
3223     ike0->nextpayload = chain->first_payload_type;
3224     ike0->length = clib_host_to_net_u32 (len);
3225     clib_memcpy_fast (ike0->payload, chain->data, vec_len (chain->data));
3226     ikev2_payload_destroy_chain (chain);
3227
3228     ike0->version = IKE_VERSION_2;
3229     ike0->flags = IKEV2_HDR_FLAG_INITIATOR;
3230     ike0->exchange = IKEV2_EXCHANGE_SA_INIT;
3231     ike0->ispi = sa.ispi;
3232     ike0->rspi = 0;
3233     ike0->msgid = 0;
3234
3235     /* store whole IKE payload - needed for PSK auth */
3236     vec_free (sa.last_sa_init_req_packet_data);
3237     vec_add (sa.last_sa_init_req_packet_data, ike0, len);
3238
3239     /* add data to the SA then add it to the pool */
3240     sa.iaddr.as_u32 = if_ip->as_u32;
3241     sa.raddr.as_u32 = p->responder.ip4.as_u32;
3242     sa.i_id.type = p->loc_id.type;
3243     sa.i_id.data = vec_dup (p->loc_id.data);
3244     sa.i_auth.method = p->auth.method;
3245     sa.i_auth.hex = p->auth.hex;
3246     sa.i_auth.data = vec_dup (p->auth.data);
3247     vec_add (sa.childs[0].tsi, &p->loc_ts, 1);
3248     vec_add (sa.childs[0].tsr, &p->rem_ts, 1);
3249
3250     /* add SA to the pool */
3251     ikev2_sa_t *sa0 = 0;
3252     pool_get (km->sais, sa0);
3253     clib_memcpy_fast (sa0, &sa, sizeof (*sa0));
3254     hash_set (km->sa_by_ispi, sa0->ispi, sa0 - km->sais);
3255
3256     ikev2_send_ike (vm, if_ip, &p->responder.ip4, bi0, len);
3257
3258   }
3259
3260   return 0;
3261 }
3262
3263 static void
3264 ikev2_delete_child_sa_internal (vlib_main_t * vm, ikev2_sa_t * sa,
3265                                 ikev2_child_sa_t * csa)
3266 {
3267   /* Create the Initiator notification for child SA removal */
3268   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
3269   ike_header_t *ike0;
3270   u32 bi0 = 0;
3271   int len;
3272
3273   bi0 = ikev2_get_new_ike_header_buff (vm, &ike0);
3274
3275
3276   ike0->exchange = IKEV2_EXCHANGE_INFORMATIONAL;
3277   ike0->ispi = clib_host_to_net_u64 (sa->ispi);
3278   ike0->rspi = clib_host_to_net_u64 (sa->rspi);
3279   vec_resize (sa->del, 1);
3280   sa->del->protocol_id = IKEV2_PROTOCOL_ESP;
3281   sa->del->spi = csa->i_proposals->spi;
3282   ike0->msgid = clib_host_to_net_u32 (sa->last_init_msg_id + 1);
3283   sa->last_init_msg_id = clib_net_to_host_u32 (ike0->msgid);
3284   len = ikev2_generate_message (sa, ike0, 0);
3285
3286   ikev2_send_ike (vm, &sa->iaddr, &sa->raddr, bi0, len);
3287
3288   /* delete local child SA */
3289   ikev2_delete_tunnel_interface (km->vnet_main, sa, csa);
3290   ikev2_sa_del_child_sa (sa, csa);
3291 }
3292
3293 clib_error_t *
3294 ikev2_initiate_delete_child_sa (vlib_main_t * vm, u32 ispi)
3295 {
3296   clib_error_t *r;
3297   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
3298   ikev2_main_per_thread_data_t *tkm;
3299   ikev2_sa_t *fsa = 0;
3300   ikev2_child_sa_t *fchild = 0;
3301
3302   /* Search for the child SA */
3303   vec_foreach (tkm, km->per_thread_data)
3304   {
3305     ikev2_sa_t *sa;
3306     if (fchild)
3307       break;
3308     /* *INDENT-OFF* */
3309     pool_foreach (sa, tkm->sas, ({
3310       fchild = ikev2_sa_get_child(sa, ispi, IKEV2_PROTOCOL_ESP, 1);
3311       if (fchild)
3312         {
3313           fsa = sa;
3314           break;
3315         }
3316     }));
3317     /* *INDENT-ON* */
3318   }
3319
3320   if (!fchild || !fsa)
3321     {
3322       r = clib_error_return (0, "Child SA not found");
3323       return r;
3324     }
3325   else
3326     {
3327       ikev2_delete_child_sa_internal (vm, fsa, fchild);
3328     }
3329
3330   return 0;
3331 }
3332
3333 clib_error_t *
3334 ikev2_initiate_delete_ike_sa (vlib_main_t * vm, u64 ispi)
3335 {
3336   clib_error_t *r;
3337   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
3338   ikev2_main_per_thread_data_t *tkm;
3339   ikev2_sa_t *fsa = 0;
3340   ikev2_main_per_thread_data_t *ftkm = 0;
3341
3342   /* Search for the IKE SA */
3343   vec_foreach (tkm, km->per_thread_data)
3344   {
3345     ikev2_sa_t *sa;
3346     if (fsa)
3347       break;
3348     /* *INDENT-OFF* */
3349     pool_foreach (sa, tkm->sas, ({
3350       if (sa->ispi == ispi)
3351         {
3352           fsa = sa;
3353           ftkm = tkm;
3354           break;
3355         }
3356     }));
3357     /* *INDENT-ON* */
3358   }
3359
3360   if (!fsa)
3361     {
3362       r = clib_error_return (0, "IKE SA not found");
3363       return r;
3364     }
3365
3366
3367   /* Create the Initiator notification for IKE SA removal */
3368   {
3369     ike_header_t *ike0;
3370     u32 bi0 = 0;
3371     int len;
3372
3373     bi0 = ikev2_get_new_ike_header_buff (vm, &ike0);
3374
3375
3376     ike0->exchange = IKEV2_EXCHANGE_INFORMATIONAL;
3377     ike0->ispi = clib_host_to_net_u64 (fsa->ispi);
3378     ike0->rspi = clib_host_to_net_u64 (fsa->rspi);
3379     vec_resize (fsa->del, 1);
3380     fsa->del->protocol_id = IKEV2_PROTOCOL_IKE;
3381     fsa->del->spi = ispi;
3382     ike0->msgid = clib_host_to_net_u32 (fsa->last_init_msg_id + 1);
3383     fsa->last_init_msg_id = clib_net_to_host_u32 (ike0->msgid);
3384     len = ikev2_generate_message (fsa, ike0, 0);
3385
3386     ikev2_send_ike (vm, &fsa->iaddr, &fsa->raddr, bi0, len);
3387   }
3388
3389
3390   /* delete local SA */
3391   ikev2_child_sa_t *c;
3392   vec_foreach (c, fsa->childs)
3393   {
3394     ikev2_delete_tunnel_interface (km->vnet_main, fsa, c);
3395     ikev2_sa_del_child_sa (fsa, c);
3396   }
3397   ikev2_sa_free_all_vec (fsa);
3398   uword *p = hash_get (ftkm->sa_by_rspi, fsa->rspi);
3399   if (p)
3400     {
3401       hash_unset (ftkm->sa_by_rspi, fsa->rspi);
3402       pool_put (ftkm->sas, fsa);
3403     }
3404
3405
3406   return 0;
3407 }
3408
3409 static void
3410 ikev2_rekey_child_sa_internal (vlib_main_t * vm, ikev2_sa_t * sa,
3411                                ikev2_child_sa_t * csa)
3412 {
3413   /* Create the Initiator request for create child SA */
3414   ike_header_t *ike0;
3415   u32 bi0 = 0;
3416   int len;
3417
3418
3419   bi0 = ikev2_get_new_ike_header_buff (vm, &ike0);
3420
3421
3422   ike0->version = IKE_VERSION_2;
3423   ike0->flags = IKEV2_HDR_FLAG_INITIATOR;
3424   ike0->exchange = IKEV2_EXCHANGE_CREATE_CHILD_SA;
3425   ike0->ispi = clib_host_to_net_u64 (sa->ispi);
3426   ike0->rspi = clib_host_to_net_u64 (sa->rspi);
3427   ike0->msgid = clib_host_to_net_u32 (sa->last_init_msg_id + 1);
3428   sa->last_init_msg_id = clib_net_to_host_u32 (ike0->msgid);
3429
3430   ikev2_rekey_t *rekey;
3431   vec_add2 (sa->rekey, rekey, 1);
3432   ikev2_sa_proposal_t *proposals = vec_dup (csa->i_proposals);
3433
3434   /*need new ispi */
3435   RAND_bytes ((u8 *) & proposals[0].spi, sizeof (proposals[0].spi));
3436   rekey->spi = proposals[0].spi;
3437   rekey->ispi = csa->i_proposals->spi;
3438   len = ikev2_generate_message (sa, ike0, proposals);
3439   ikev2_send_ike (vm, &sa->iaddr, &sa->raddr, bi0, len);
3440   vec_free (proposals);
3441 }
3442
3443 clib_error_t *
3444 ikev2_initiate_rekey_child_sa (vlib_main_t * vm, u32 ispi)
3445 {
3446   clib_error_t *r;
3447   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
3448   ikev2_main_per_thread_data_t *tkm;
3449   ikev2_sa_t *fsa = 0;
3450   ikev2_child_sa_t *fchild = 0;
3451
3452   /* Search for the child SA */
3453   vec_foreach (tkm, km->per_thread_data)
3454   {
3455     ikev2_sa_t *sa;
3456     if (fchild)
3457       break;
3458     /* *INDENT-OFF* */
3459     pool_foreach (sa, tkm->sas, ({
3460       fchild = ikev2_sa_get_child(sa, ispi, IKEV2_PROTOCOL_ESP, 1);
3461       if (fchild)
3462         {
3463           fsa = sa;
3464           break;
3465         }
3466     }));
3467     /* *INDENT-ON* */
3468   }
3469
3470   if (!fchild || !fsa)
3471     {
3472       r = clib_error_return (0, "Child SA not found");
3473       return r;
3474     }
3475   else
3476     {
3477       ikev2_rekey_child_sa_internal (vm, fsa, fchild);
3478     }
3479
3480   return 0;
3481 }
3482
3483 clib_error_t *
3484 ikev2_init (vlib_main_t * vm)
3485 {
3486   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
3487   vlib_thread_main_t *tm = vlib_get_thread_main ();
3488   int thread_id;
3489
3490   clib_memset (km, 0, sizeof (ikev2_main_t));
3491   km->vnet_main = vnet_get_main ();
3492   km->vlib_main = vm;
3493
3494   ikev2_crypto_init (km);
3495
3496   mhash_init_vec_string (&km->profile_index_by_name, sizeof (uword));
3497
3498   vec_validate (km->per_thread_data, tm->n_vlib_mains - 1);
3499   for (thread_id = 0; thread_id < tm->n_vlib_mains - 1; thread_id++)
3500     {
3501       km->per_thread_data[thread_id].sa_by_rspi =
3502         hash_create (0, sizeof (uword));
3503     }
3504
3505   km->sa_by_ispi = hash_create (0, sizeof (uword));
3506   km->sw_if_indices = hash_create (0, 0);
3507
3508   udp_register_dst_port (vm, 500, ikev2_node.index, 1);
3509
3510   ikev2_cli_reference ();
3511
3512   return 0;
3513 }
3514
3515 /* *INDENT-OFF* */
3516 VLIB_INIT_FUNCTION (ikev2_init) =
3517 {
3518   .runs_after = VLIB_INITS("ipsec_init"),
3519 };
3520 /* *INDENT-ON* */
3521
3522
3523 static u8
3524 ikev2_mngr_process_child_sa (ikev2_sa_t * sa, ikev2_child_sa_t * csa)
3525 {
3526   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
3527   ikev2_profile_t *p = 0;
3528   vlib_main_t *vm = km->vlib_main;
3529   f64 now = vlib_time_now (vm);
3530   u8 res = 0;
3531
3532   if (sa->is_profile_index_set)
3533     p = pool_elt_at_index (km->profiles, sa->profile_index);
3534
3535   if (sa->is_initiator && p && csa->time_to_expiration
3536       && now > csa->time_to_expiration)
3537     {
3538       if (!csa->is_expired || csa->rekey_retries > 0)
3539         {
3540           ikev2_rekey_child_sa_internal (vm, sa, csa);
3541           csa->time_to_expiration = now + p->handover;
3542           csa->is_expired = 1;
3543           if (csa->rekey_retries == 0)
3544             {
3545               csa->rekey_retries = 5;
3546             }
3547           else if (csa->rekey_retries > 0)
3548             {
3549               csa->rekey_retries--;
3550               clib_warning ("Rekeying Child SA 0x%x, retries left %d",
3551                             csa->i_proposals->spi, csa->rekey_retries);
3552               if (csa->rekey_retries == 0)
3553                 {
3554                   csa->rekey_retries = -1;
3555                 }
3556             }
3557           res |= 1;
3558         }
3559       else
3560         {
3561           csa->time_to_expiration = 0;
3562           ikev2_delete_child_sa_internal (vm, sa, csa);
3563           res |= 1;
3564         }
3565     }
3566
3567   return res;
3568 }
3569
3570 static void
3571 ikev2_mngr_process_ipsec_sa (ipsec_sa_t * ipsec_sa)
3572 {
3573   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
3574   vlib_main_t *vm = km->vlib_main;
3575   ikev2_main_per_thread_data_t *tkm;
3576   ikev2_sa_t *fsa = 0;
3577   ikev2_profile_t *p = 0;
3578   ikev2_child_sa_t *fchild = 0;
3579   f64 now = vlib_time_now (vm);
3580   vlib_counter_t counts;
3581
3582   /* Search for the SA and child SA */
3583   vec_foreach (tkm, km->per_thread_data)
3584   {
3585     ikev2_sa_t *sa;
3586     if (fchild)
3587       break;
3588     /* *INDENT-OFF* */
3589     pool_foreach (sa, tkm->sas, ({
3590       fchild = ikev2_sa_get_child(sa, ipsec_sa->spi, IKEV2_PROTOCOL_ESP, 1);
3591       if (fchild)
3592         {
3593           fsa = sa;
3594           break;
3595         }
3596     }));
3597     /* *INDENT-ON* */
3598   }
3599   vlib_get_combined_counter (&ipsec_sa_counters,
3600                              ipsec_sa->stat_index, &counts);
3601
3602   if (fsa && fsa->is_profile_index_set)
3603     p = pool_elt_at_index (km->profiles, fsa->profile_index);
3604
3605   if (fchild && p && p->lifetime_maxdata)
3606     {
3607       if (!fchild->is_expired && counts.bytes > p->lifetime_maxdata)
3608         {
3609           fchild->time_to_expiration = now;
3610         }
3611     }
3612 }
3613
3614 static vlib_node_registration_t ikev2_mngr_process_node;
3615
3616 static uword
3617 ikev2_mngr_process_fn (vlib_main_t * vm, vlib_node_runtime_t * rt,
3618                        vlib_frame_t * f)
3619 {
3620   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
3621   ipsec_main_t *im = &ipsec_main;
3622
3623   while (1)
3624     {
3625       u8 req_sent = 0;
3626       vlib_process_wait_for_event_or_clock (vm, 1);
3627       vlib_process_get_events (vm, NULL);
3628
3629       /* process ike child sas */
3630       ikev2_main_per_thread_data_t *tkm;
3631       vec_foreach (tkm, km->per_thread_data)
3632       {
3633         ikev2_sa_t *sa;
3634         /* *INDENT-OFF* */
3635         pool_foreach (sa, tkm->sas, ({
3636           ikev2_child_sa_t *c;
3637           vec_foreach (c, sa->childs)
3638             {
3639             req_sent |= ikev2_mngr_process_child_sa(sa, c);
3640             }
3641         }));
3642         /* *INDENT-ON* */
3643       }
3644
3645       /* process ipsec sas */
3646       ipsec_sa_t *sa;
3647       /* *INDENT-OFF* */
3648       pool_foreach (sa, im->sad, ({
3649         ikev2_mngr_process_ipsec_sa(sa);
3650       }));
3651       /* *INDENT-ON* */
3652
3653       if (req_sent)
3654         {
3655           vlib_process_wait_for_event_or_clock (vm, 5);
3656           vlib_process_get_events (vm, NULL);
3657           req_sent = 0;
3658         }
3659
3660     }
3661   return 0;
3662 }
3663
3664 /* *INDENT-OFF* */
3665 VLIB_REGISTER_NODE (ikev2_mngr_process_node, static) = {
3666     .function = ikev2_mngr_process_fn,
3667     .type = VLIB_NODE_TYPE_PROCESS,
3668     .name =
3669     "ikev2-manager-process",
3670 };
3671
3672 VLIB_PLUGIN_REGISTER () = {
3673     .version = VPP_BUILD_VER,
3674     .description = "Internet Key Exchange (IKEv2) Protocol",
3675 };
3676 /* *INDENT-ON* */
3677
3678 /*
3679  * fd.io coding-style-patch-verification: ON
3680  *
3681  * Local Variables:
3682  * eval: (c-set-style "gnu")
3683  * End:
3684  */