ikev2: fix udp encap
[vpp.git] / src / plugins / ikev2 / ikev2.c
1 /*
2  * Copyright (c) 2015 Cisco and/or its affiliates.
3  * Licensed under the Apache License, Version 2.0 (the "License");
4  * you may not use this file except in compliance with the License.
5  * You may obtain a copy of the License at:
6  *
7  *     http://www.apache.org/licenses/LICENSE-2.0
8  *
9  * Unless required by applicable law or agreed to in writing, software
10  * distributed under the License is distributed on an "AS IS" BASIS,
11  * WITHOUT WARRANTIES OR CONDITIONS OF ANY KIND, either express or implied.
12  * See the License for the specific language governing permissions and
13  * limitations under the License.
14  */
15
16 #include <vlib/vlib.h>
17 #include <vlib/unix/plugin.h>
18 #include <vlibmemory/api.h>
19 #include <vpp/app/version.h>
20 #include <vnet/vnet.h>
21 #include <vppinfra/error.h>
22 #include <vppinfra/random.h>
23 #include <vnet/udp/udp.h>
24 #include <vnet/ipsec/ipsec.h>
25 #include <vnet/ipsec/ipsec_tun.h>
26 #include <vnet/ipip/ipip.h>
27 #include <plugins/ikev2/ikev2.h>
28 #include <plugins/ikev2/ikev2_priv.h>
29 #include <openssl/sha.h>
30 #include <vnet/ipsec/ipsec_punt.h>
31
32 #define IKEV2_LIVENESS_RETRIES 3
33 #define IKEV2_LIVENESS_PERIOD_CHECK 30
34
35 ikev2_main_t ikev2_main;
36
37 static int ikev2_delete_tunnel_interface (vnet_main_t * vnm,
38                                           ikev2_sa_t * sa,
39                                           ikev2_child_sa_t * child);
40
41 #define ikev2_set_state(sa, v) do { \
42     (sa)->state = v; \
43     ikev2_elog_sa_state("ispi %lx SA state changed to " #v, sa->ispi); \
44   } while(0);
45
46 typedef struct
47 {
48   u32 next_index;
49   u32 sw_if_index;
50 } ikev2_trace_t;
51
52 static u8 *
53 format_ikev2_trace (u8 * s, va_list * args)
54 {
55   CLIB_UNUSED (vlib_main_t * vm) = va_arg (*args, vlib_main_t *);
56   CLIB_UNUSED (vlib_node_t * node) = va_arg (*args, vlib_node_t *);
57   ikev2_trace_t *t = va_arg (*args, ikev2_trace_t *);
58
59   s = format (s, "ikev2: sw_if_index %d, next index %d",
60               t->sw_if_index, t->next_index);
61   return s;
62 }
63
64 #define foreach_ikev2_error \
65 _(PROCESSED, "IKEv2 packets processed") \
66 _(IKE_SA_INIT_RETRANSMIT, "IKE_SA_INIT retransmit ") \
67 _(IKE_SA_INIT_IGNORE, "IKE_SA_INIT ignore (IKE SA already auth)") \
68 _(IKE_REQ_RETRANSMIT, "IKE request retransmit") \
69 _(IKE_REQ_IGNORE, "IKE request ignore (old msgid)") \
70 _(NOT_IKEV2, "Non IKEv2 packets received") \
71 _(BAD_LENGTH, "Bad packet length") \
72 _(MALFORMED_PACKET, "Malformed packet") \
73 _(NO_BUFF_SPACE, "No buffer space")
74
75 typedef enum
76 {
77 #define _(sym,str) IKEV2_ERROR_##sym,
78   foreach_ikev2_error
79 #undef _
80     IKEV2_N_ERROR,
81 } ikev2_error_t;
82
83 static char *ikev2_error_strings[] = {
84 #define _(sym,string) string,
85   foreach_ikev2_error
86 #undef _
87 };
88
89 typedef enum
90 {
91   IKEV2_NEXT_IP4_LOOKUP,
92   IKEV2_NEXT_IP4_ERROR_DROP,
93   IKEV2_IP4_N_NEXT,
94 } ikev2_ip4_next_t;
95
96 typedef enum
97 {
98   IKEV2_NEXT_IP6_LOOKUP,
99   IKEV2_NEXT_IP6_ERROR_DROP,
100   IKEV2_IP6_N_NEXT,
101 } ikev2_ip6_next_t;
102
103 typedef u32 ikev2_non_esp_marker;
104
105 static_always_inline u16
106 ikev2_get_port (ikev2_sa_t * sa)
107 {
108   return ikev2_natt_active (sa) ? IKEV2_PORT_NATT : IKEV2_PORT;
109 }
110
111 static_always_inline int
112 ikev2_insert_non_esp_marker (ike_header_t * ike, int len)
113 {
114   memmove ((u8 *) ike + sizeof (ikev2_non_esp_marker), ike, len);
115   clib_memset (ike, 0, sizeof (ikev2_non_esp_marker));
116   return len + sizeof (ikev2_non_esp_marker);
117 }
118
119 static ikev2_sa_transform_t *
120 ikev2_find_transform_data (ikev2_sa_transform_t * t)
121 {
122   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
123   ikev2_sa_transform_t *td;
124
125   vec_foreach (td, km->supported_transforms)
126   {
127     if (td->type != t->type)
128       continue;
129
130     if (td->transform_id != t->transform_id)
131       continue;
132
133     if (td->type == IKEV2_TRANSFORM_TYPE_ENCR)
134       {
135         if (vec_len (t->attrs) != 4 || t->attrs[0] != 0x80
136             || t->attrs[1] != 14)
137           continue;
138
139         if (((t->attrs[2] << 8 | t->attrs[3]) / 8) != td->key_len)
140           continue;
141       }
142     return td;
143   }
144   return 0;
145 }
146
147 static ikev2_sa_proposal_t *
148 ikev2_select_proposal (ikev2_sa_proposal_t * proposals,
149                        ikev2_protocol_id_t prot_id)
150 {
151   ikev2_sa_proposal_t *rv = 0;
152   ikev2_sa_proposal_t *proposal;
153   ikev2_sa_transform_t *transform, *new_t;
154   u8 mandatory_bitmap, optional_bitmap;
155
156   if (prot_id == IKEV2_PROTOCOL_IKE)
157     {
158       mandatory_bitmap = (1 << IKEV2_TRANSFORM_TYPE_ENCR) |
159         (1 << IKEV2_TRANSFORM_TYPE_PRF) | (1 << IKEV2_TRANSFORM_TYPE_DH);
160       optional_bitmap = mandatory_bitmap | (1 << IKEV2_TRANSFORM_TYPE_INTEG);
161     }
162   else if (prot_id == IKEV2_PROTOCOL_ESP)
163     {
164       mandatory_bitmap = (1 << IKEV2_TRANSFORM_TYPE_ENCR) |
165         (1 << IKEV2_TRANSFORM_TYPE_ESN);
166       optional_bitmap = mandatory_bitmap |
167         (1 << IKEV2_TRANSFORM_TYPE_INTEG) | (1 << IKEV2_TRANSFORM_TYPE_DH);
168     }
169   else if (prot_id == IKEV2_PROTOCOL_AH)
170     {
171       mandatory_bitmap = (1 << IKEV2_TRANSFORM_TYPE_INTEG) |
172         (1 << IKEV2_TRANSFORM_TYPE_ESN);
173       optional_bitmap = mandatory_bitmap | (1 << IKEV2_TRANSFORM_TYPE_DH);
174     }
175   else
176     return 0;
177
178   vec_add2 (rv, proposal, 1);
179
180   vec_foreach (proposal, proposals)
181   {
182     u8 bitmap = 0;
183     if (proposal->protocol_id != prot_id)
184       continue;
185
186     vec_foreach (transform, proposal->transforms)
187     {
188       if ((1 << transform->type) & bitmap)
189         continue;
190
191       if (ikev2_find_transform_data (transform))
192         {
193           bitmap |= 1 << transform->type;
194           vec_add2 (rv->transforms, new_t, 1);
195           clib_memcpy_fast (new_t, transform, sizeof (*new_t));
196           new_t->attrs = vec_dup (transform->attrs);
197         }
198     }
199
200     if ((bitmap & mandatory_bitmap) == mandatory_bitmap &&
201         (bitmap & ~optional_bitmap) == 0)
202       {
203         rv->proposal_num = proposal->proposal_num;
204         rv->protocol_id = proposal->protocol_id;
205         RAND_bytes ((u8 *) & rv->spi, sizeof (rv->spi));
206         goto done;
207       }
208     else
209       {
210         vec_free (rv->transforms);
211       }
212   }
213
214   vec_free (rv);
215 done:
216   return rv;
217 }
218
219 ikev2_sa_transform_t *
220 ikev2_sa_get_td_for_type (ikev2_sa_proposal_t * p,
221                           ikev2_transform_type_t type)
222 {
223   ikev2_sa_transform_t *t;
224
225   if (!p)
226     return 0;
227
228   vec_foreach (t, p->transforms)
229   {
230     if (t->type == type)
231       return ikev2_find_transform_data (t);
232   }
233   return 0;
234 }
235
236 ikev2_child_sa_t *
237 ikev2_sa_get_child (ikev2_sa_t * sa, u32 spi, ikev2_protocol_id_t prot_id,
238                     int by_initiator)
239 {
240   ikev2_child_sa_t *c;
241   vec_foreach (c, sa->childs)
242   {
243     ikev2_sa_proposal_t *proposal =
244       by_initiator ? &c->i_proposals[0] : &c->r_proposals[0];
245     if (proposal && proposal->spi == spi && proposal->protocol_id == prot_id)
246       return c;
247   }
248
249   return 0;
250 }
251
252 void
253 ikev2_sa_free_proposal_vector (ikev2_sa_proposal_t ** v)
254 {
255   ikev2_sa_proposal_t *p;
256   ikev2_sa_transform_t *t;
257
258   if (!*v)
259     return;
260
261   vec_foreach (p, *v)
262   {
263     vec_foreach (t, p->transforms)
264     {
265       vec_free (t->attrs);
266     }
267     vec_free (p->transforms);
268   }
269   vec_free (*v);
270 }
271
272 static void
273 ikev2_sa_free_child_sa (ikev2_child_sa_t * c)
274 {
275   ikev2_sa_free_proposal_vector (&c->r_proposals);
276   ikev2_sa_free_proposal_vector (&c->i_proposals);
277   vec_free (c->sk_ai);
278   vec_free (c->sk_ar);
279   vec_free (c->sk_ei);
280   vec_free (c->sk_er);
281   vec_free (c->tsi);
282   vec_free (c->tsr);
283 }
284
285 static void
286 ikev2_sa_free_all_child_sa (ikev2_child_sa_t ** childs)
287 {
288   ikev2_child_sa_t *c;
289   vec_foreach (c, *childs) ikev2_sa_free_child_sa (c);
290
291   vec_free (*childs);
292 }
293
294 static void
295 ikev2_sa_del_child_sa (ikev2_sa_t * sa, ikev2_child_sa_t * child)
296 {
297   ikev2_sa_free_child_sa (child);
298   vec_del1 (sa->childs, child - sa->childs);
299 }
300
301 static void
302 ikev2_sa_free_all_vec (ikev2_sa_t * sa)
303 {
304   vec_free (sa->i_nonce);
305   vec_free (sa->r_nonce);
306
307   vec_free (sa->dh_shared_key);
308   vec_free (sa->dh_private_key);
309   vec_free (sa->i_dh_data);
310   vec_free (sa->r_dh_data);
311
312   ikev2_sa_free_proposal_vector (&sa->r_proposals);
313   ikev2_sa_free_proposal_vector (&sa->i_proposals);
314
315   vec_free (sa->sk_d);
316   vec_free (sa->sk_ai);
317   vec_free (sa->sk_ar);
318   vec_free (sa->sk_ei);
319   vec_free (sa->sk_er);
320   vec_free (sa->sk_pi);
321   vec_free (sa->sk_pr);
322
323   vec_free (sa->i_id.data);
324   vec_free (sa->r_id.data);
325
326   vec_free (sa->i_auth.data);
327   if (sa->i_auth.key)
328     EVP_PKEY_free (sa->i_auth.key);
329   vec_free (sa->r_auth.data);
330   if (sa->r_auth.key)
331     EVP_PKEY_free (sa->r_auth.key);
332
333   vec_free (sa->del);
334
335   vec_free (sa->rekey);
336
337   vec_free (sa->last_sa_init_req_packet_data);
338   vec_free (sa->last_sa_init_res_packet_data);
339
340   vec_free (sa->last_res_packet_data);
341
342   ikev2_sa_free_all_child_sa (&sa->childs);
343 }
344
345 static void
346 ikev2_delete_sa (ikev2_main_per_thread_data_t * ptd, ikev2_sa_t * sa)
347 {
348   uword *p;
349
350   ikev2_sa_free_all_vec (sa);
351
352   p = hash_get (ptd->sa_by_rspi, sa->rspi);
353   if (p)
354     {
355       hash_unset (ptd->sa_by_rspi, sa->rspi);
356       pool_put (ptd->sas, sa);
357     }
358 }
359
360 static void
361 ikev2_generate_sa_init_data (ikev2_sa_t * sa)
362 {
363   ikev2_sa_transform_t *t = 0, *t2;
364   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
365
366   if (sa->dh_group == IKEV2_TRANSFORM_DH_TYPE_NONE)
367     {
368       return;
369     }
370
371   /* check if received DH group is on our list of supported groups */
372   vec_foreach (t2, km->supported_transforms)
373   {
374     if (t2->type == IKEV2_TRANSFORM_TYPE_DH && sa->dh_group == t2->dh_type)
375       {
376         t = t2;
377         break;
378       }
379   }
380
381   if (!t)
382     {
383       sa->dh_group = IKEV2_TRANSFORM_DH_TYPE_NONE;
384       return;
385     }
386
387   if (sa->is_initiator)
388     {
389       /* generate rspi */
390       RAND_bytes ((u8 *) & sa->ispi, 8);
391
392       /* generate nonce */
393       sa->i_nonce = vec_new (u8, IKEV2_NONCE_SIZE);
394       RAND_bytes ((u8 *) sa->i_nonce, IKEV2_NONCE_SIZE);
395     }
396   else
397     {
398       /* generate rspi */
399       RAND_bytes ((u8 *) & sa->rspi, 8);
400
401       /* generate nonce */
402       sa->r_nonce = vec_new (u8, IKEV2_NONCE_SIZE);
403       RAND_bytes ((u8 *) sa->r_nonce, IKEV2_NONCE_SIZE);
404     }
405
406   /* generate dh keys */
407   ikev2_generate_dh (sa, t);
408
409 }
410
411 static void
412 ikev2_complete_sa_data (ikev2_sa_t * sa, ikev2_sa_t * sai)
413 {
414   ikev2_sa_transform_t *t = 0, *t2;
415   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
416
417   /*move some data to the new SA */
418 #define _(A) ({void* __tmp__ = (A); (A) = 0; __tmp__;})
419   sa->i_nonce = _(sai->i_nonce);
420   sa->i_dh_data = _(sai->i_dh_data);
421   sa->dh_private_key = _(sai->dh_private_key);
422   ip_address_copy (&sa->iaddr, &sai->iaddr);
423   ip_address_copy (&sa->raddr, &sai->raddr);
424   sa->is_initiator = sai->is_initiator;
425   sa->i_id.type = sai->i_id.type;
426   sa->r_id.type = sai->r_id.type;
427   sa->profile_index = sai->profile_index;
428   sa->tun_itf = sai->tun_itf;
429   sa->is_tun_itf_set = sai->is_tun_itf_set;
430   sa->natt_state = sai->natt_state;
431   sa->i_id.data = _(sai->i_id.data);
432   sa->r_id.data = _(sai->r_id.data);
433   sa->i_auth.method = sai->i_auth.method;
434   sa->i_auth.hex = sai->i_auth.hex;
435   sa->i_auth.data = _(sai->i_auth.data);
436   sa->i_auth.key = _(sai->i_auth.key);
437   sa->last_sa_init_req_packet_data = _(sai->last_sa_init_req_packet_data);
438   sa->childs = _(sai->childs);
439   sa->udp_encap = sai->udp_encap;
440   sa->ipsec_over_udp_port = sai->ipsec_over_udp_port;
441   sa->dst_port = sai->dst_port;
442   sa->sw_if_index = sai->sw_if_index;
443 #undef _
444
445
446   if (sa->dh_group == IKEV2_TRANSFORM_DH_TYPE_NONE)
447     {
448       return;
449     }
450
451   /* check if received DH group is on our list of supported groups */
452   vec_foreach (t2, km->supported_transforms)
453   {
454     if (t2->type == IKEV2_TRANSFORM_TYPE_DH && sa->dh_group == t2->dh_type)
455       {
456         t = t2;
457         break;
458       }
459   }
460
461   if (!t)
462     {
463       sa->dh_group = IKEV2_TRANSFORM_DH_TYPE_NONE;
464       return;
465     }
466
467
468   /* generate dh keys */
469   ikev2_complete_dh (sa, t);
470
471 }
472
473 static void
474 ikev2_calc_keys (ikev2_sa_t * sa)
475 {
476   u8 *tmp;
477   /* calculate SKEYSEED = prf(Ni | Nr, g^ir) */
478   u8 *skeyseed = 0;
479   u8 *s = 0;
480   u16 integ_key_len = 0, salt_len = 0;
481   ikev2_sa_transform_t *tr_encr, *tr_prf, *tr_integ;
482   tr_encr =
483     ikev2_sa_get_td_for_type (sa->r_proposals, IKEV2_TRANSFORM_TYPE_ENCR);
484   tr_prf =
485     ikev2_sa_get_td_for_type (sa->r_proposals, IKEV2_TRANSFORM_TYPE_PRF);
486   tr_integ =
487     ikev2_sa_get_td_for_type (sa->r_proposals, IKEV2_TRANSFORM_TYPE_INTEG);
488
489   if (tr_integ)
490     integ_key_len = tr_integ->key_len;
491   else
492     salt_len = sizeof (u32);
493
494   vec_append (s, sa->i_nonce);
495   vec_append (s, sa->r_nonce);
496   skeyseed = ikev2_calc_prf (tr_prf, s, sa->dh_shared_key);
497
498   /* Calculate S = Ni | Nr | SPIi | SPIr */
499   u64 *spi;
500   vec_add2 (s, tmp, 2 * sizeof (*spi));
501   spi = (u64 *) tmp;
502   spi[0] = clib_host_to_net_u64 (sa->ispi);
503   spi[1] = clib_host_to_net_u64 (sa->rspi);
504
505   /* calculate PRFplus */
506   u8 *keymat;
507   int len = tr_prf->key_trunc + /* SK_d */
508     integ_key_len * 2 +         /* SK_ai, SK_ar */
509     tr_encr->key_len * 2 +      /* SK_ei, SK_er */
510     tr_prf->key_len * 2 +       /* SK_pi, SK_pr */
511     salt_len * 2;
512
513   keymat = ikev2_calc_prfplus (tr_prf, skeyseed, s, len);
514   vec_free (skeyseed);
515   vec_free (s);
516
517   int pos = 0;
518
519   /* SK_d */
520   sa->sk_d = vec_new (u8, tr_prf->key_trunc);
521   clib_memcpy_fast (sa->sk_d, keymat + pos, tr_prf->key_trunc);
522   pos += tr_prf->key_trunc;
523
524   if (integ_key_len)
525     {
526       /* SK_ai */
527       sa->sk_ai = vec_new (u8, integ_key_len);
528       clib_memcpy_fast (sa->sk_ai, keymat + pos, integ_key_len);
529       pos += integ_key_len;
530
531       /* SK_ar */
532       sa->sk_ar = vec_new (u8, integ_key_len);
533       clib_memcpy_fast (sa->sk_ar, keymat + pos, integ_key_len);
534       pos += integ_key_len;
535     }
536
537   /* SK_ei */
538   sa->sk_ei = vec_new (u8, tr_encr->key_len + salt_len);
539   clib_memcpy_fast (sa->sk_ei, keymat + pos, tr_encr->key_len + salt_len);
540   pos += tr_encr->key_len + salt_len;
541
542   /* SK_er */
543   sa->sk_er = vec_new (u8, tr_encr->key_len + salt_len);
544   clib_memcpy_fast (sa->sk_er, keymat + pos, tr_encr->key_len + salt_len);
545   pos += tr_encr->key_len + salt_len;
546
547   /* SK_pi */
548   sa->sk_pi = vec_new (u8, tr_prf->key_len);
549   clib_memcpy_fast (sa->sk_pi, keymat + pos, tr_prf->key_len);
550   pos += tr_prf->key_len;
551
552   /* SK_pr */
553   sa->sk_pr = vec_new (u8, tr_prf->key_len);
554   clib_memcpy_fast (sa->sk_pr, keymat + pos, tr_prf->key_len);
555   pos += tr_prf->key_len;
556
557   vec_free (keymat);
558   sa->keys_generated = 1;
559 }
560
561 static void
562 ikev2_calc_child_keys (ikev2_sa_t * sa, ikev2_child_sa_t * child)
563 {
564   u8 *s = 0;
565   u16 integ_key_len = 0;
566   u8 salt_len = 0;
567
568   ikev2_sa_transform_t *tr_prf, *ctr_encr, *ctr_integ;
569   tr_prf =
570     ikev2_sa_get_td_for_type (sa->r_proposals, IKEV2_TRANSFORM_TYPE_PRF);
571   ctr_encr =
572     ikev2_sa_get_td_for_type (child->r_proposals, IKEV2_TRANSFORM_TYPE_ENCR);
573   ctr_integ =
574     ikev2_sa_get_td_for_type (child->r_proposals, IKEV2_TRANSFORM_TYPE_INTEG);
575
576   if (ctr_integ)
577     integ_key_len = ctr_integ->key_len;
578   else
579     salt_len = sizeof (u32);
580
581   vec_append (s, sa->i_nonce);
582   vec_append (s, sa->r_nonce);
583   /* calculate PRFplus */
584   u8 *keymat;
585   int len = ctr_encr->key_len * 2 + integ_key_len * 2 + salt_len * 2;
586
587   keymat = ikev2_calc_prfplus (tr_prf, sa->sk_d, s, len);
588
589   int pos = 0;
590
591   /* SK_ei */
592   child->sk_ei = vec_new (u8, ctr_encr->key_len);
593   clib_memcpy_fast (child->sk_ei, keymat + pos, ctr_encr->key_len);
594   pos += ctr_encr->key_len;
595
596   if (ctr_integ)
597     {
598       /* SK_ai */
599       child->sk_ai = vec_new (u8, ctr_integ->key_len);
600       clib_memcpy_fast (child->sk_ai, keymat + pos, ctr_integ->key_len);
601       pos += ctr_integ->key_len;
602     }
603   else
604     {
605       clib_memcpy (&child->salt_ei, keymat + pos, salt_len);
606       pos += salt_len;
607     }
608
609   /* SK_er */
610   child->sk_er = vec_new (u8, ctr_encr->key_len);
611   clib_memcpy_fast (child->sk_er, keymat + pos, ctr_encr->key_len);
612   pos += ctr_encr->key_len;
613
614   if (ctr_integ)
615     {
616       /* SK_ar */
617       child->sk_ar = vec_new (u8, integ_key_len);
618       clib_memcpy_fast (child->sk_ar, keymat + pos, integ_key_len);
619       pos += integ_key_len;
620     }
621   else
622     {
623       clib_memcpy (&child->salt_er, keymat + pos, salt_len);
624       pos += salt_len;
625     }
626
627   ASSERT (pos == len);
628
629   vec_free (keymat);
630 }
631
632 static_always_inline u8 *
633 ikev2_compute_nat_sha1 (u64 ispi, u64 rspi, ip_address_t * ia, u16 port)
634 {
635   const u32 max_buf_size =
636     sizeof (ispi) + sizeof (rspi) + sizeof (ip6_address_t) + sizeof (u16);
637   u8 buf[max_buf_size];
638   u8 *res = vec_new (u8, 20);
639
640   clib_memcpy_fast (&buf[0], &ispi, sizeof (ispi));
641   clib_memcpy_fast (&buf[8], &rspi, sizeof (rspi));
642   clib_memcpy_fast (&buf[8 + 8], ip_addr_bytes (ia), ip_address_size (ia));
643   clib_memcpy_fast (&buf[8 + 8 + ip_address_size (ia)], &port, sizeof (port));
644   SHA1 (buf, 2 * sizeof (ispi) + sizeof (port) + ip_address_size (ia), res);
645   return res;
646 }
647
648 static int
649 ikev2_parse_ke_payload (const void *p, u32 rlen, ikev2_sa_t * sa,
650                         u8 ** ke_data)
651 {
652   const ike_ke_payload_header_t *ke = p;
653   u16 plen = clib_net_to_host_u16 (ke->length);
654   ASSERT (plen >= sizeof (*ke) && plen <= rlen);
655   if (sizeof (*ke) > rlen)
656     return 0;
657
658   sa->dh_group = clib_net_to_host_u16 (ke->dh_group);
659   vec_reset_length (ke_data[0]);
660   vec_add (ke_data[0], ke->payload, plen - sizeof (*ke));
661   return 1;
662 }
663
664 static int
665 ikev2_parse_nonce_payload (const void *p, u32 rlen, u8 * nonce)
666 {
667   const ike_payload_header_t *ikep = p;
668   u16 plen = clib_net_to_host_u16 (ikep->length);
669   ASSERT (plen >= sizeof (*ikep) && plen <= rlen);
670   clib_memcpy_fast (nonce, ikep->payload, plen - sizeof (*ikep));
671   return 1;
672 }
673
674 static int
675 ikev2_check_payload_length (const ike_payload_header_t * ikep, int rlen,
676                             u16 * plen)
677 {
678   if (sizeof (*ikep) > rlen)
679     return 0;
680   *plen = clib_net_to_host_u16 (ikep->length);
681   if (*plen < sizeof (*ikep) || *plen > rlen)
682     return 0;
683   return 1;
684 }
685
686 static int
687 ikev2_process_sa_init_req (vlib_main_t * vm,
688                            ikev2_sa_t * sa, ike_header_t * ike,
689                            udp_header_t * udp, u32 len)
690 {
691   u8 nonce[IKEV2_NONCE_SIZE];
692   int p = 0;
693   u8 payload = ike->nextpayload;
694   ike_payload_header_t *ikep;
695   u16 plen;
696
697   ikev2_elog_exchange ("ispi %lx rspi %lx IKE_INIT request received "
698                        "from ", clib_net_to_host_u64 (ike->ispi),
699                        clib_net_to_host_u64 (ike->rspi),
700                        ip_addr_v4 (&sa->iaddr).as_u32,
701                        ip_addr_version (&sa->iaddr) == AF_IP4);
702
703   sa->ispi = clib_net_to_host_u64 (ike->ispi);
704
705   /* store whole IKE payload - needed for PSK auth */
706   vec_reset_length (sa->last_sa_init_req_packet_data);
707   vec_add (sa->last_sa_init_req_packet_data, ike, len);
708
709   if (len < sizeof (*ike))
710     return 0;
711
712   len -= sizeof (*ike);
713   while (p < len && payload != IKEV2_PAYLOAD_NONE)
714     {
715       ikep = (ike_payload_header_t *) & ike->payload[p];
716       int current_length = len - p;
717       if (!ikev2_check_payload_length (ikep, current_length, &plen))
718         return 0;
719
720       if (payload == IKEV2_PAYLOAD_SA)
721         {
722           ikev2_sa_free_proposal_vector (&sa->i_proposals);
723           sa->i_proposals = ikev2_parse_sa_payload (ikep, current_length);
724         }
725       else if (payload == IKEV2_PAYLOAD_KE)
726         {
727           if (!ikev2_parse_ke_payload (ikep, current_length, sa,
728                                        &sa->i_dh_data))
729             return 0;
730         }
731       else if (payload == IKEV2_PAYLOAD_NONCE)
732         {
733           vec_reset_length (sa->i_nonce);
734           if (ikev2_parse_nonce_payload (ikep, current_length, nonce))
735             vec_add (sa->i_nonce, nonce, plen - sizeof (*ikep));
736         }
737       else if (payload == IKEV2_PAYLOAD_NOTIFY)
738         {
739           ikev2_notify_t *n =
740             ikev2_parse_notify_payload (ikep, current_length);
741           if (n->msg_type == IKEV2_NOTIFY_MSG_NAT_DETECTION_SOURCE_IP)
742             {
743               u8 *src_sha = ikev2_compute_nat_sha1 (ike->ispi, 0, &sa->iaddr,
744                                                     udp->src_port);
745               if (clib_memcmp (src_sha, n->data, vec_len (src_sha)))
746                 {
747                   if (sa->natt_state == IKEV2_NATT_ENABLED)
748                     sa->natt_state = IKEV2_NATT_ACTIVE;
749                   ikev2_elog_uint (IKEV2_LOG_DEBUG, "ispi %lx initiator"
750                                    " behind NAT", sa->ispi);
751                 }
752               vec_free (src_sha);
753             }
754           else if (n->msg_type ==
755                    IKEV2_NOTIFY_MSG_NAT_DETECTION_DESTINATION_IP)
756             {
757               u8 *dst_sha = ikev2_compute_nat_sha1 (ike->ispi, 0, &sa->raddr,
758                                                     udp->dst_port);
759               if (clib_memcmp (dst_sha, n->data, vec_len (dst_sha)))
760                 {
761                   if (sa->natt_state == IKEV2_NATT_ENABLED)
762                     sa->natt_state = IKEV2_NATT_ACTIVE;
763                   ikev2_elog_uint (IKEV2_LOG_DEBUG, "ispi %lx responder"
764                                    " (self) behind NAT", sa->ispi);
765                 }
766               vec_free (dst_sha);
767             }
768           vec_free (n);
769         }
770       else if (payload == IKEV2_PAYLOAD_VENDOR)
771         {
772           ikev2_parse_vendor_payload (ikep);
773         }
774       else
775         {
776           ikev2_elog_uint (IKEV2_LOG_ERROR, "Unknown payload! type=%d",
777                            payload);
778           if (ikep->flags & IKEV2_PAYLOAD_FLAG_CRITICAL)
779             {
780               ikev2_set_state (sa, IKEV2_STATE_NOTIFY_AND_DELETE);
781               sa->unsupported_cp = payload;
782               return 0;
783             }
784         }
785
786       payload = ikep->nextpayload;
787       p += plen;
788     }
789
790   ikev2_set_state (sa, IKEV2_STATE_SA_INIT);
791   return 1;
792 }
793
794 static void
795 ikev2_process_sa_init_resp (vlib_main_t * vm,
796                             ikev2_sa_t * sa, ike_header_t * ike,
797                             udp_header_t * udp, u32 len)
798 {
799   u8 nonce[IKEV2_NONCE_SIZE];
800   int p = 0;
801   u8 payload = ike->nextpayload;
802   ike_payload_header_t *ikep;
803   u16 plen;
804
805   sa->ispi = clib_net_to_host_u64 (ike->ispi);
806   sa->rspi = clib_net_to_host_u64 (ike->rspi);
807
808   ikev2_elog_exchange ("ispi %lx rspi %lx IKE_INIT response received "
809                        "from ", sa->ispi, sa->rspi,
810                        ip_addr_v4 (&sa->raddr).as_u32,
811                        ip_addr_version (&sa->raddr) == AF_IP4);
812
813   /* store whole IKE payload - needed for PSK auth */
814   vec_reset_length (sa->last_sa_init_res_packet_data);
815   vec_add (sa->last_sa_init_res_packet_data, ike, len);
816
817   if (sizeof (*ike) > len)
818     return;
819
820   len -= sizeof (*ike);
821   while (p < len && payload != IKEV2_PAYLOAD_NONE)
822     {
823       int current_length = len - p;
824       ikep = (ike_payload_header_t *) & ike->payload[p];
825       if (!ikev2_check_payload_length (ikep, current_length, &plen))
826         return;
827
828       if (payload == IKEV2_PAYLOAD_SA)
829         {
830           ikev2_sa_free_proposal_vector (&sa->r_proposals);
831           sa->r_proposals = ikev2_parse_sa_payload (ikep, current_length);
832           if (sa->r_proposals)
833             {
834               ikev2_set_state (sa, IKEV2_STATE_SA_INIT);
835               ike->msgid =
836                 clib_host_to_net_u32 (clib_net_to_host_u32 (ike->msgid) + 1);
837             }
838         }
839       else if (payload == IKEV2_PAYLOAD_KE)
840         {
841           if (!ikev2_parse_ke_payload (ikep, current_length, sa,
842                                        &sa->r_dh_data))
843             return;
844         }
845       else if (payload == IKEV2_PAYLOAD_NONCE)
846         {
847           vec_reset_length (sa->r_nonce);
848           if (ikev2_parse_nonce_payload (ikep, current_length, nonce))
849             vec_add (sa->r_nonce, nonce, plen - sizeof (*ikep));
850         }
851       else if (payload == IKEV2_PAYLOAD_NOTIFY)
852         {
853           ikev2_notify_t *n =
854             ikev2_parse_notify_payload (ikep, current_length);
855           if (n->msg_type == IKEV2_NOTIFY_MSG_NAT_DETECTION_SOURCE_IP)
856             {
857               u8 *src_sha = ikev2_compute_nat_sha1 (ike->ispi, ike->rspi,
858                                                     &sa->raddr,
859                                                     udp->src_port);
860               if (clib_memcmp (src_sha, n->data, vec_len (src_sha)))
861                 {
862                   ikev2_elog_uint (IKEV2_LOG_DEBUG, "ispi %lx responder"
863                                    " behind NAT, unsupported", sa->ispi);
864                 }
865               vec_free (src_sha);
866             }
867           else if (n->msg_type ==
868                    IKEV2_NOTIFY_MSG_NAT_DETECTION_DESTINATION_IP)
869             {
870               u8 *dst_sha = ikev2_compute_nat_sha1 (ike->ispi, ike->rspi,
871                                                     &sa->iaddr,
872                                                     udp->dst_port);
873               if (clib_memcmp (dst_sha, n->data, vec_len (dst_sha)))
874                 {
875                   if (sa->natt_state == IKEV2_NATT_ENABLED)
876                     sa->natt_state = IKEV2_NATT_ACTIVE;
877                   ikev2_elog_uint (IKEV2_LOG_DEBUG, "ispi %lx initiator"
878                                    " (self) behind NAT", sa->ispi);
879                 }
880               vec_free (dst_sha);
881             }
882           vec_free (n);
883         }
884       else if (payload == IKEV2_PAYLOAD_VENDOR)
885         {
886           ikev2_parse_vendor_payload (ikep);
887         }
888       else
889         {
890           ikev2_elog_uint (IKEV2_LOG_ERROR, "Unknown payload! type=%d",
891                            payload);
892           if (ikep->flags & IKEV2_PAYLOAD_FLAG_CRITICAL)
893             {
894               ikev2_set_state (sa, IKEV2_STATE_NOTIFY_AND_DELETE);
895               sa->unsupported_cp = payload;
896               return;
897             }
898         }
899
900       payload = ikep->nextpayload;
901       p += plen;
902     }
903 }
904
905 static u8 *
906 ikev2_decrypt_sk_payload (ikev2_sa_t * sa, ike_header_t * ike,
907                           u8 * payload, u32 rlen, u32 * out_len)
908 {
909   ikev2_main_per_thread_data_t *ptd = ikev2_get_per_thread_data ();
910   int p = 0;
911   u8 last_payload = 0, *hmac = 0, *plaintext = 0;
912   ike_payload_header_t *ikep = 0;
913   u16 plen = 0;
914   u32 dlen = 0;
915   ikev2_sa_transform_t *tr_integ;
916   ikev2_sa_transform_t *tr_encr;
917   tr_integ =
918     ikev2_sa_get_td_for_type (sa->r_proposals, IKEV2_TRANSFORM_TYPE_INTEG);
919   tr_encr =
920     ikev2_sa_get_td_for_type (sa->r_proposals, IKEV2_TRANSFORM_TYPE_ENCR);
921   int is_aead = tr_encr->encr_type == IKEV2_TRANSFORM_ENCR_TYPE_AES_GCM_16;
922
923   if (((!sa->sk_ar || !sa->sk_ai) && !is_aead) || (!sa->sk_ei || !sa->sk_er))
924     return 0;
925
926   if (rlen <= sizeof (*ike))
927     return 0;
928
929   int len = rlen - sizeof (*ike);
930   while (p < len &&
931          *payload != IKEV2_PAYLOAD_NONE && last_payload != IKEV2_PAYLOAD_SK)
932     {
933       ikep = (ike_payload_header_t *) & ike->payload[p];
934       int current_length = len - p;
935       if (!ikev2_check_payload_length (ikep, current_length, &plen))
936         return 0;
937
938       if (*payload == IKEV2_PAYLOAD_SK)
939         {
940           last_payload = *payload;
941         }
942       else
943         {
944           ikev2_elog_uint (IKEV2_LOG_ERROR, "Unknown payload! type=%d",
945                            *payload);
946           if (ikep->flags & IKEV2_PAYLOAD_FLAG_CRITICAL)
947             {
948               sa->unsupported_cp = *payload;
949               return 0;
950             }
951         }
952
953       *payload = ikep->nextpayload;
954       p += plen;
955     }
956
957   if (last_payload != IKEV2_PAYLOAD_SK)
958     {
959       ikev2_elog_error ("Last payload must be SK");
960       return 0;
961     }
962
963   if (is_aead)
964     {
965       if (plen < sizeof (*ikep) + IKEV2_GCM_ICV_SIZE)
966         return 0;
967
968       plen -= sizeof (*ikep) + IKEV2_GCM_ICV_SIZE;
969       u8 *aad = (u8 *) ike;
970       u32 aad_len = ikep->payload - aad;
971       u8 *tag = ikep->payload + plen;
972
973       int rc = ikev2_decrypt_aead_data (ptd, sa, tr_encr, ikep->payload,
974                                         plen, aad, aad_len, tag, &dlen);
975       if (rc)
976         {
977           *out_len = dlen;
978           plaintext = ikep->payload + IKEV2_GCM_IV_SIZE;
979         }
980     }
981   else
982     {
983       if (rlen < tr_integ->key_trunc)
984         return 0;
985
986       hmac =
987         ikev2_calc_integr (tr_integ, sa->is_initiator ? sa->sk_ar : sa->sk_ai,
988                            (u8 *) ike, rlen - tr_integ->key_trunc);
989
990       if (plen < sizeof (*ikep) + tr_integ->key_trunc)
991         return 0;
992
993       plen = plen - sizeof (*ikep) - tr_integ->key_trunc;
994
995       if (clib_memcmp (hmac, &ikep->payload[plen], tr_integ->key_trunc))
996         {
997           ikev2_elog_error ("message integrity check failed");
998           vec_free (hmac);
999           return 0;
1000         }
1001       vec_free (hmac);
1002
1003       int rc = ikev2_decrypt_data (ptd, sa, tr_encr, ikep->payload, plen,
1004                                    &dlen);
1005       if (rc)
1006         {
1007           *out_len = dlen;
1008           plaintext = ikep->payload + tr_encr->block_size;
1009         }
1010     }
1011
1012   return plaintext;
1013 }
1014
1015 static_always_inline int
1016 ikev2_is_id_equal (ikev2_id_t * i1, ikev2_id_t * i2)
1017 {
1018   if (i1->type != i2->type)
1019     return 0;
1020
1021   if (vec_len (i1->data) != vec_len (i2->data))
1022     return 0;
1023
1024   if (clib_memcmp (i1->data, i2->data, vec_len (i1->data)))
1025     return 0;
1026
1027   return 1;
1028 }
1029
1030 static void
1031 ikev2_initial_contact_cleanup_internal (ikev2_main_per_thread_data_t * ptd,
1032                                         ikev2_sa_t * sa)
1033 {
1034   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
1035   ikev2_sa_t *tmp;
1036   u32 i, *delete = 0;
1037   ikev2_child_sa_t *c;
1038
1039   /* find old IKE SAs with the same authenticated identity */
1040   /* *INDENT-OFF* */
1041   pool_foreach (tmp, ptd->sas, ({
1042     if (!ikev2_is_id_equal (&tmp->i_id, &sa->i_id)
1043         || !ikev2_is_id_equal(&tmp->r_id, &sa->r_id))
1044       continue;
1045
1046     if (sa->rspi != tmp->rspi)
1047       vec_add1(delete, tmp - ptd->sas);
1048   }));
1049   /* *INDENT-ON* */
1050
1051   for (i = 0; i < vec_len (delete); i++)
1052     {
1053       tmp = pool_elt_at_index (ptd->sas, delete[i]);
1054       vec_foreach (c, tmp->childs)
1055       {
1056         ikev2_delete_tunnel_interface (km->vnet_main, tmp, c);
1057       }
1058       ikev2_delete_sa (ptd, tmp);
1059     }
1060
1061   vec_free (delete);
1062   sa->initial_contact = 0;
1063 }
1064
1065 static void
1066 ikev2_initial_contact_cleanup (ikev2_main_per_thread_data_t * ptd,
1067                                ikev2_sa_t * sa)
1068 {
1069   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
1070
1071   if (!sa->initial_contact)
1072     return;
1073
1074   if (ptd)
1075     {
1076       ikev2_initial_contact_cleanup_internal (ptd, sa);
1077     }
1078   else
1079     {
1080       vec_foreach (ptd, km->per_thread_data)
1081         ikev2_initial_contact_cleanup_internal (ptd, sa);
1082     }
1083   sa->initial_contact = 0;
1084 }
1085
1086 static int
1087 ikev2_parse_id_payload (const void *p, u16 rlen, ikev2_id_t * sa_id)
1088 {
1089   const ike_id_payload_header_t *id = p;
1090   u16 plen = clib_net_to_host_u16 (id->length);
1091   if (plen < sizeof (*id) || plen > rlen)
1092     return 0;
1093
1094   sa_id->type = id->id_type;
1095   vec_reset_length (sa_id->data);
1096   vec_add (sa_id->data, id->payload, plen - sizeof (*id));
1097
1098   return 1;
1099 }
1100
1101 static int
1102 ikev2_parse_auth_payload (const void *p, u32 rlen, ikev2_auth_t * a)
1103 {
1104   const ike_auth_payload_header_t *ah = p;
1105   u16 plen = clib_net_to_host_u16 (ah->length);
1106
1107   a->method = ah->auth_method;
1108   vec_reset_length (a->data);
1109   vec_add (a->data, ah->payload, plen - sizeof (*ah));
1110   return 1;
1111 }
1112
1113 static int
1114 ikev2_process_auth_req (vlib_main_t * vm, ikev2_sa_t * sa,
1115                         ike_header_t * ike, u32 len)
1116 {
1117   int p = 0;
1118   ikev2_child_sa_t *first_child_sa;
1119   u8 payload = ike->nextpayload;
1120   u8 *plaintext = 0;
1121   ike_payload_header_t *ikep;
1122   u16 plen;
1123   u32 dlen = 0;
1124
1125   ikev2_elog_exchange ("ispi %lx rspi %lx EXCHANGE_IKE_AUTH received "
1126                        "from ", clib_host_to_net_u64 (ike->ispi),
1127                        clib_host_to_net_u64 (ike->rspi),
1128                        sa->is_initiator ?
1129                        ip_addr_v4 (&sa->raddr).as_u32 :
1130                        ip_addr_v4 (&sa->iaddr).as_u32,
1131                        ip_addr_version (&sa->raddr) == AF_IP4);
1132
1133   ikev2_calc_keys (sa);
1134
1135   plaintext = ikev2_decrypt_sk_payload (sa, ike, &payload, len, &dlen);
1136
1137   if (!plaintext)
1138     {
1139       if (sa->unsupported_cp)
1140         {
1141           ikev2_set_state (sa, IKEV2_STATE_NOTIFY_AND_DELETE);
1142           return 0;
1143         }
1144       goto malformed;
1145     }
1146
1147   /* select or create 1st child SA */
1148   if (sa->is_initiator)
1149     {
1150       first_child_sa = &sa->childs[0];
1151     }
1152   else
1153     {
1154       ikev2_sa_free_all_child_sa (&sa->childs);
1155       vec_add2 (sa->childs, first_child_sa, 1);
1156     }
1157
1158
1159   /* process encrypted payload */
1160   while (p < dlen && payload != IKEV2_PAYLOAD_NONE)
1161     {
1162       ikep = (ike_payload_header_t *) & plaintext[p];
1163       int current_length = dlen - p;
1164       if (!ikev2_check_payload_length (ikep, current_length, &plen))
1165         goto malformed;
1166
1167       if (payload == IKEV2_PAYLOAD_SA)  /* 33 */
1168         {
1169           if (sa->is_initiator)
1170             {
1171               ikev2_sa_free_proposal_vector (&first_child_sa->r_proposals);
1172               first_child_sa->r_proposals = ikev2_parse_sa_payload (ikep,
1173                                                                     current_length);
1174             }
1175           else
1176             {
1177               ikev2_sa_free_proposal_vector (&first_child_sa->i_proposals);
1178               first_child_sa->i_proposals = ikev2_parse_sa_payload (ikep,
1179                                                                     current_length);
1180             }
1181         }
1182       else if (payload == IKEV2_PAYLOAD_IDI)    /* 35 */
1183         {
1184           if (!ikev2_parse_id_payload (ikep, current_length, &sa->i_id))
1185             goto malformed;
1186         }
1187       else if (payload == IKEV2_PAYLOAD_IDR)    /* 36 */
1188         {
1189           if (!ikev2_parse_id_payload (ikep, current_length, &sa->r_id))
1190             goto malformed;
1191         }
1192       else if (payload == IKEV2_PAYLOAD_AUTH)   /* 39 */
1193         {
1194           if (sa->is_initiator)
1195             {
1196               if (!ikev2_parse_auth_payload (ikep, current_length,
1197                                              &sa->r_auth))
1198                 goto malformed;
1199             }
1200           else
1201             {
1202               if (!ikev2_parse_auth_payload (ikep, current_length,
1203                                              &sa->i_auth))
1204                 goto malformed;
1205             }
1206         }
1207       else if (payload == IKEV2_PAYLOAD_NOTIFY) /* 41 */
1208         {
1209           ikev2_notify_t *n =
1210             ikev2_parse_notify_payload (ikep, current_length);
1211           if (n->msg_type == IKEV2_NOTIFY_MSG_INITIAL_CONTACT)
1212             {
1213               sa->initial_contact = 1;
1214             }
1215           vec_free (n);
1216         }
1217       else if (payload == IKEV2_PAYLOAD_VENDOR) /* 43 */
1218         {
1219           ikev2_parse_vendor_payload (ikep);
1220         }
1221       else if (payload == IKEV2_PAYLOAD_TSI)    /* 44 */
1222         {
1223           vec_free (first_child_sa->tsi);
1224           first_child_sa->tsi = ikev2_parse_ts_payload (ikep, current_length);
1225         }
1226       else if (payload == IKEV2_PAYLOAD_TSR)    /* 45 */
1227         {
1228           vec_free (first_child_sa->tsr);
1229           first_child_sa->tsr = ikev2_parse_ts_payload (ikep, current_length);
1230         }
1231       else
1232         {
1233           ikev2_elog_uint (IKEV2_LOG_ERROR, "Unknown payload! type=%d",
1234                            payload);
1235
1236           if (ikep->flags & IKEV2_PAYLOAD_FLAG_CRITICAL)
1237             {
1238               ikev2_set_state (sa, IKEV2_STATE_NOTIFY_AND_DELETE);
1239               sa->unsupported_cp = payload;
1240               return 0;
1241             }
1242         }
1243
1244       payload = ikep->nextpayload;
1245       p += plen;
1246     }
1247
1248   return 1;
1249
1250 malformed:
1251   ikev2_set_state (sa, IKEV2_STATE_DELETED);
1252   return 0;
1253 }
1254
1255 static int
1256 ikev2_process_informational_req (vlib_main_t * vm,
1257                                  ikev2_sa_t * sa, ike_header_t * ike, u32 len)
1258 {
1259   int p = 0;
1260   u8 payload = ike->nextpayload;
1261   u8 *plaintext = 0;
1262   ike_payload_header_t *ikep;
1263   u32 dlen = 0;
1264   ikev2_notify_t *n = 0;
1265
1266   sa->liveness_retries = 0;
1267   ikev2_elog_exchange ("ispi %lx rspi %lx INFORMATIONAL received "
1268                        "from ", clib_host_to_net_u64 (ike->ispi),
1269                        clib_host_to_net_u64 (ike->rspi),
1270                        ip_addr_v4 (&sa->iaddr).as_u32,
1271                        ip_addr_version (&sa->iaddr) == AF_IP4);
1272
1273   plaintext = ikev2_decrypt_sk_payload (sa, ike, &payload, len, &dlen);
1274
1275   if (!plaintext)
1276     return 0;
1277
1278   /* process encrypted payload */
1279   p = 0;
1280   while (p < dlen && payload != IKEV2_PAYLOAD_NONE)
1281     {
1282       u32 current_length = dlen - p;
1283       if (p + sizeof (*ikep) > dlen)
1284         return 0;
1285
1286       ikep = (ike_payload_header_t *) & plaintext[p];
1287       u16 plen = clib_net_to_host_u16 (ikep->length);
1288
1289       if (plen < sizeof (*ikep) || plen > current_length)
1290         return 0;
1291
1292       if (payload == IKEV2_PAYLOAD_NOTIFY)      /* 41 */
1293         {
1294           n = ikev2_parse_notify_payload (ikep, current_length);
1295           if (!n)
1296             return 0;
1297           if (n->msg_type == IKEV2_NOTIFY_MSG_AUTHENTICATION_FAILED)
1298             ikev2_set_state (sa, IKEV2_STATE_AUTH_FAILED);
1299           vec_free (n);
1300         }
1301       else if (payload == IKEV2_PAYLOAD_DELETE) /* 42 */
1302         {
1303           sa->del = ikev2_parse_delete_payload (ikep, current_length);
1304         }
1305       else if (payload == IKEV2_PAYLOAD_VENDOR) /* 43 */
1306         {
1307           ikev2_parse_vendor_payload (ikep);
1308         }
1309       else
1310         {
1311           ikev2_elog_uint (IKEV2_LOG_ERROR, "Unknown payload! type=%d",
1312                            payload);
1313           if (ikep->flags & IKEV2_PAYLOAD_FLAG_CRITICAL)
1314             {
1315               sa->unsupported_cp = payload;
1316               return 0;
1317             }
1318         }
1319       payload = ikep->nextpayload;
1320       p += plen;
1321     }
1322   return 1;
1323 }
1324
1325 static int
1326 ikev2_process_create_child_sa_req (vlib_main_t * vm,
1327                                    ikev2_sa_t * sa, ike_header_t * ike,
1328                                    u32 len)
1329 {
1330   int p = 0;
1331   u8 payload = ike->nextpayload;
1332   u8 *plaintext = 0;
1333   u8 rekeying = 0;
1334   u8 nonce[IKEV2_NONCE_SIZE];
1335
1336   ike_payload_header_t *ikep;
1337   ikev2_notify_t *n = 0;
1338   ikev2_ts_t *tsi = 0;
1339   ikev2_ts_t *tsr = 0;
1340   ikev2_sa_proposal_t *proposal = 0;
1341   ikev2_child_sa_t *child_sa;
1342   u32 dlen = 0;
1343   u16 plen;
1344
1345   ikev2_elog_exchange ("ispi %lx rspi %lx CREATE_CHILD_SA received "
1346                        "from ", clib_host_to_net_u64 (ike->ispi),
1347                        clib_host_to_net_u64 (ike->rspi),
1348                        ip_addr_v4 (&sa->raddr).as_u32,
1349                        ip_addr_version (&sa->raddr) == AF_IP4);
1350
1351   plaintext = ikev2_decrypt_sk_payload (sa, ike, &payload, len, &dlen);
1352
1353   if (!plaintext)
1354     goto cleanup_and_exit;
1355
1356   /* process encrypted payload */
1357   p = 0;
1358   while (payload != IKEV2_PAYLOAD_NONE)
1359     {
1360       ikep = (ike_payload_header_t *) & plaintext[p];
1361       int current_length = dlen - p;
1362       if (!ikev2_check_payload_length (ikep, current_length, &plen))
1363         goto cleanup_and_exit;
1364
1365       if (payload == IKEV2_PAYLOAD_SA)
1366         {
1367           proposal = ikev2_parse_sa_payload (ikep, current_length);
1368         }
1369       else if (payload == IKEV2_PAYLOAD_NOTIFY)
1370         {
1371           n = ikev2_parse_notify_payload (ikep, current_length);
1372           if (n->msg_type == IKEV2_NOTIFY_MSG_REKEY_SA)
1373             {
1374               rekeying = 1;
1375             }
1376         }
1377       else if (payload == IKEV2_PAYLOAD_DELETE)
1378         {
1379           sa->del = ikev2_parse_delete_payload (ikep, current_length);
1380         }
1381       else if (payload == IKEV2_PAYLOAD_VENDOR)
1382         {
1383           ikev2_parse_vendor_payload (ikep);
1384         }
1385       else if (payload == IKEV2_PAYLOAD_NONCE)
1386         {
1387           ikev2_parse_nonce_payload (ikep, current_length, nonce);
1388         }
1389       else if (payload == IKEV2_PAYLOAD_TSI)
1390         {
1391           tsi = ikev2_parse_ts_payload (ikep, current_length);
1392         }
1393       else if (payload == IKEV2_PAYLOAD_TSR)
1394         {
1395           tsr = ikev2_parse_ts_payload (ikep, current_length);
1396         }
1397       else
1398         {
1399           ikev2_elog_uint (IKEV2_LOG_ERROR, "Unknown payload! type=%d",
1400                            payload);
1401           if (ikep->flags & IKEV2_PAYLOAD_FLAG_CRITICAL)
1402             {
1403               sa->unsupported_cp = payload;
1404               goto cleanup_and_exit;
1405             }
1406         }
1407       payload = ikep->nextpayload;
1408       p += plen;
1409     }
1410
1411   if (sa->is_initiator && proposal->protocol_id == IKEV2_PROTOCOL_ESP)
1412     {
1413       ikev2_rekey_t *rekey = &sa->rekey[0];
1414       rekey->protocol_id = proposal->protocol_id;
1415       rekey->i_proposal =
1416         ikev2_select_proposal (proposal, IKEV2_PROTOCOL_ESP);
1417       rekey->i_proposal->spi = rekey->spi;
1418       rekey->r_proposal = proposal;
1419       rekey->tsi = tsi;
1420       rekey->tsr = tsr;
1421       /* update Nr */
1422       vec_reset_length (sa->r_nonce);
1423       vec_add (sa->r_nonce, nonce, IKEV2_NONCE_SIZE);
1424       child_sa = ikev2_sa_get_child (sa, rekey->ispi, IKEV2_PROTOCOL_ESP, 1);
1425       if (child_sa)
1426         {
1427           child_sa->rekey_retries = 0;
1428         }
1429     }
1430   else if (rekeying)
1431     {
1432       ikev2_rekey_t *rekey;
1433       child_sa = ikev2_sa_get_child (sa, n->spi, n->protocol_id, 1);
1434       if (!child_sa)
1435         {
1436           ikev2_elog_uint (IKEV2_LOG_ERROR, "child SA spi %lx not found",
1437                            n->spi);
1438           goto cleanup_and_exit;
1439         }
1440       vec_add2 (sa->rekey, rekey, 1);
1441       rekey->protocol_id = n->protocol_id;
1442       rekey->spi = n->spi;
1443       rekey->i_proposal = proposal;
1444       rekey->r_proposal =
1445         ikev2_select_proposal (proposal, IKEV2_PROTOCOL_ESP);
1446       rekey->tsi = tsi;
1447       rekey->tsr = tsr;
1448       /* update Ni */
1449       vec_reset_length (sa->i_nonce);
1450       vec_add (sa->i_nonce, nonce, IKEV2_NONCE_SIZE);
1451       /* generate new Nr */
1452       vec_validate (sa->r_nonce, IKEV2_NONCE_SIZE - 1);
1453       RAND_bytes ((u8 *) sa->r_nonce, IKEV2_NONCE_SIZE);
1454     }
1455   else
1456     goto cleanup_and_exit;
1457   vec_free (n);
1458   return 1;
1459
1460 cleanup_and_exit:
1461   vec_free (n);
1462   vec_free (proposal);
1463   vec_free (tsr);
1464   vec_free (tsi);
1465   return 0;
1466 }
1467
1468 static u8 *
1469 ikev2_sa_generate_authmsg (ikev2_sa_t * sa, int is_responder)
1470 {
1471   u8 *authmsg = 0;
1472   u8 *data;
1473   u8 *nonce;
1474   ikev2_id_t *id;
1475   u8 *key;
1476   u8 *packet_data;
1477   ikev2_sa_transform_t *tr_prf;
1478
1479   tr_prf =
1480     ikev2_sa_get_td_for_type (sa->r_proposals, IKEV2_TRANSFORM_TYPE_PRF);
1481
1482   if (is_responder)
1483     {
1484       id = &sa->r_id;
1485       key = sa->sk_pr;
1486       nonce = sa->i_nonce;
1487       packet_data = sa->last_sa_init_res_packet_data;
1488     }
1489   else
1490     {
1491       id = &sa->i_id;
1492       key = sa->sk_pi;
1493       nonce = sa->r_nonce;
1494       packet_data = sa->last_sa_init_req_packet_data;
1495     }
1496
1497   data = vec_new (u8, 4);
1498   data[0] = id->type;
1499   vec_append (data, id->data);
1500
1501   u8 *id_hash = ikev2_calc_prf (tr_prf, key, data);
1502   vec_append (authmsg, packet_data);
1503   vec_append (authmsg, nonce);
1504   vec_append (authmsg, id_hash);
1505   vec_free (id_hash);
1506   vec_free (data);
1507
1508   return authmsg;
1509 }
1510
1511 static int
1512 ikev2_ts_cmp (ikev2_ts_t * ts1, ikev2_ts_t * ts2)
1513 {
1514   if (ts1->ts_type == ts2->ts_type && ts1->protocol_id == ts2->protocol_id &&
1515       ts1->start_port == ts2->start_port && ts1->end_port == ts2->end_port &&
1516       !ip_address_cmp (&ts1->start_addr, &ts2->start_addr) &&
1517       !ip_address_cmp (&ts1->end_addr, &ts2->end_addr))
1518     return 1;
1519
1520   return 0;
1521 }
1522
1523 static void
1524 ikev2_sa_match_ts (ikev2_sa_t * sa)
1525 {
1526   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
1527   ikev2_profile_t *p;
1528   ikev2_ts_t *ts, *p_tsi, *p_tsr, *tsi = 0, *tsr = 0;
1529   ikev2_id_t *id_rem, *id_loc;
1530
1531   /* *INDENT-OFF* */
1532   pool_foreach (p, km->profiles, ({
1533
1534     if (sa->is_initiator)
1535       {
1536         p_tsi = &p->loc_ts;
1537         p_tsr = &p->rem_ts;
1538         id_rem = &sa->r_id;
1539         id_loc = &sa->i_id;
1540       }
1541     else
1542       {
1543         p_tsi = &p->rem_ts;
1544         p_tsr = &p->loc_ts;
1545         id_rem = &sa->i_id;
1546         id_loc = &sa->r_id;
1547       }
1548
1549     /* check id */
1550     if (!ikev2_is_id_equal (&p->rem_id, id_rem)
1551           || !ikev2_is_id_equal (&p->loc_id, id_loc))
1552       continue;
1553
1554     sa->profile_index = p - km->profiles;
1555
1556     vec_foreach(ts, sa->childs[0].tsi)
1557       {
1558         if (ikev2_ts_cmp(p_tsi, ts))
1559           {
1560             vec_add1 (tsi, ts[0]);
1561             break;
1562           }
1563       }
1564
1565     vec_foreach(ts, sa->childs[0].tsr)
1566       {
1567         if (ikev2_ts_cmp(p_tsr, ts))
1568           {
1569             vec_add1 (tsr, ts[0]);
1570             break;
1571           }
1572       }
1573
1574     break;
1575   }));
1576   /* *INDENT-ON* */
1577
1578   if (tsi && tsr)
1579     {
1580       vec_free (sa->childs[0].tsi);
1581       vec_free (sa->childs[0].tsr);
1582       sa->childs[0].tsi = tsi;
1583       sa->childs[0].tsr = tsr;
1584     }
1585   else
1586     {
1587       vec_free (tsi);
1588       vec_free (tsr);
1589       ikev2_set_state (sa, IKEV2_STATE_TS_UNACCEPTABLE);
1590     }
1591 }
1592
1593 static void
1594 ikev2_sa_auth (ikev2_sa_t * sa)
1595 {
1596   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
1597   ikev2_profile_t *p, *sel_p = 0;
1598   u8 *authmsg, *key_pad, *psk = 0, *auth = 0;
1599   ikev2_sa_transform_t *tr_prf;
1600
1601   tr_prf =
1602     ikev2_sa_get_td_for_type (sa->r_proposals, IKEV2_TRANSFORM_TYPE_PRF);
1603
1604   /* only shared key and rsa signature */
1605   if (!(sa->i_auth.method == IKEV2_AUTH_METHOD_SHARED_KEY_MIC ||
1606         sa->i_auth.method == IKEV2_AUTH_METHOD_RSA_SIG))
1607     {
1608       ikev2_elog_uint (IKEV2_LOG_ERROR,
1609                        "unsupported authentication method %u",
1610                        sa->i_auth.method);
1611       ikev2_set_state (sa, IKEV2_STATE_AUTH_FAILED);
1612       return;
1613     }
1614
1615   key_pad = format (0, "%s", IKEV2_KEY_PAD);
1616   authmsg = ikev2_sa_generate_authmsg (sa, sa->is_initiator);
1617
1618   ikev2_id_t *id_rem, *id_loc;
1619   ikev2_auth_t *sa_auth;
1620
1621   if (sa->is_initiator)
1622     {
1623       id_rem = &sa->r_id;
1624       id_loc = &sa->i_id;
1625       sa_auth = &sa->r_auth;
1626     }
1627   else
1628     {
1629       id_rem = &sa->i_id;
1630       id_loc = &sa->r_id;
1631       sa_auth = &sa->i_auth;
1632     }
1633
1634   /* *INDENT-OFF* */
1635   pool_foreach (p, km->profiles, ({
1636
1637     /* check id */
1638     if (!ikev2_is_id_equal (&p->rem_id, id_rem)
1639           || !ikev2_is_id_equal (&p->loc_id, id_loc))
1640       continue;
1641
1642     if (sa_auth->method == IKEV2_AUTH_METHOD_SHARED_KEY_MIC)
1643       {
1644         if (!p->auth.data ||
1645              p->auth.method != IKEV2_AUTH_METHOD_SHARED_KEY_MIC)
1646           continue;
1647
1648         psk = ikev2_calc_prf(tr_prf, p->auth.data, key_pad);
1649         auth = ikev2_calc_prf(tr_prf, psk, authmsg);
1650
1651         if (!clib_memcmp(auth, sa_auth->data, vec_len(sa_auth->data)))
1652           {
1653             ikev2_set_state(sa, IKEV2_STATE_AUTHENTICATED);
1654             vec_free(auth);
1655             sel_p = p;
1656             break;
1657           }
1658
1659       }
1660     else if (sa_auth->method == IKEV2_AUTH_METHOD_RSA_SIG)
1661       {
1662         if (p->auth.method != IKEV2_AUTH_METHOD_RSA_SIG)
1663           continue;
1664
1665         if (ikev2_verify_sign(p->auth.key, sa_auth->data, authmsg) == 1)
1666           {
1667             ikev2_set_state(sa, IKEV2_STATE_AUTHENTICATED);
1668             sel_p = p;
1669             break;
1670           }
1671       }
1672
1673     vec_free(auth);
1674     vec_free(psk);
1675   }));
1676   /* *INDENT-ON* */
1677
1678   if (sel_p)
1679     {
1680       sa->udp_encap = sel_p->udp_encap;
1681       sa->ipsec_over_udp_port = sel_p->ipsec_over_udp_port;
1682     }
1683   vec_free (authmsg);
1684
1685   if (sa->state == IKEV2_STATE_AUTHENTICATED)
1686     {
1687       if (!sa->is_initiator)
1688         {
1689           vec_free (sa->r_id.data);
1690           sa->r_id.data = vec_dup (sel_p->loc_id.data);
1691           sa->r_id.type = sel_p->loc_id.type;
1692           sa->i_id.data = vec_dup (sel_p->rem_id.data);
1693           sa->i_id.type = sel_p->rem_id.type;
1694
1695           /* generate our auth data */
1696           authmsg = ikev2_sa_generate_authmsg (sa, 1);
1697           if (sel_p->auth.method == IKEV2_AUTH_METHOD_SHARED_KEY_MIC)
1698             {
1699               vec_free (sa->r_auth.data);
1700               sa->r_auth.data = ikev2_calc_prf (tr_prf, psk, authmsg);
1701               sa->r_auth.method = IKEV2_AUTH_METHOD_SHARED_KEY_MIC;
1702             }
1703           else if (sel_p->auth.method == IKEV2_AUTH_METHOD_RSA_SIG)
1704             {
1705               vec_free (sa->r_auth.data);
1706               sa->r_auth.data = ikev2_calc_sign (km->pkey, authmsg);
1707               sa->r_auth.method = IKEV2_AUTH_METHOD_RSA_SIG;
1708             }
1709           vec_free (authmsg);
1710
1711           /* select transforms for 1st child sa */
1712           ikev2_sa_free_proposal_vector (&sa->childs[0].r_proposals);
1713           sa->childs[0].r_proposals =
1714             ikev2_select_proposal (sa->childs[0].i_proposals,
1715                                    IKEV2_PROTOCOL_ESP);
1716
1717           if (~0 != sel_p->tun_itf)
1718             {
1719               sa->is_tun_itf_set = 1;
1720               sa->tun_itf = sel_p->tun_itf;
1721             }
1722         }
1723     }
1724   else
1725     {
1726       ikev2_elog_uint (IKEV2_LOG_ERROR, "authentication failed, no matching "
1727                        "profile found! ispi %lx", sa->ispi);
1728       ikev2_set_state (sa, IKEV2_STATE_AUTH_FAILED);
1729     }
1730   vec_free (psk);
1731   vec_free (key_pad);
1732 }
1733
1734
1735 static void
1736 ikev2_sa_auth_init (ikev2_sa_t * sa)
1737 {
1738   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
1739   u8 *authmsg, *key_pad, *psk = 0;
1740   ikev2_sa_transform_t *tr_prf;
1741
1742   tr_prf =
1743     ikev2_sa_get_td_for_type (sa->r_proposals, IKEV2_TRANSFORM_TYPE_PRF);
1744
1745   /* only shared key and rsa signature */
1746   if (!(sa->i_auth.method == IKEV2_AUTH_METHOD_SHARED_KEY_MIC ||
1747         sa->i_auth.method == IKEV2_AUTH_METHOD_RSA_SIG))
1748     {
1749       ikev2_elog_uint (IKEV2_LOG_ERROR,
1750                        "unsupported authentication method %u",
1751                        sa->i_auth.method);
1752       ikev2_set_state (sa, IKEV2_STATE_AUTH_FAILED);
1753       return;
1754     }
1755
1756   key_pad = format (0, "%s", IKEV2_KEY_PAD);
1757   authmsg = ikev2_sa_generate_authmsg (sa, 0);
1758   psk = ikev2_calc_prf (tr_prf, sa->i_auth.data, key_pad);
1759
1760   if (sa->i_auth.method == IKEV2_AUTH_METHOD_SHARED_KEY_MIC)
1761     {
1762       vec_free (sa->i_auth.data);
1763       sa->i_auth.data = ikev2_calc_prf (tr_prf, psk, authmsg);
1764       sa->i_auth.method = IKEV2_AUTH_METHOD_SHARED_KEY_MIC;
1765     }
1766   else if (sa->i_auth.method == IKEV2_AUTH_METHOD_RSA_SIG)
1767     {
1768       vec_free (sa->i_auth.data);
1769       sa->i_auth.data = ikev2_calc_sign (km->pkey, authmsg);
1770       sa->i_auth.method = IKEV2_AUTH_METHOD_RSA_SIG;
1771     }
1772
1773   vec_free (psk);
1774   vec_free (key_pad);
1775   vec_free (authmsg);
1776 }
1777
1778 static u32
1779 ikev2_mk_local_sa_id (u32 sai, u32 ci, u32 ti)
1780 {
1781   return (0x80000000 | (ti << 24) | (sai << 12) | ci);
1782 }
1783
1784 static u32
1785 ikev2_mk_remote_sa_id (u32 sai, u32 ci, u32 ti)
1786 {
1787   return (0xc0000000 | (ti << 24) | (sai << 12) | ci);
1788 }
1789
1790 typedef struct
1791 {
1792   u32 sw_if_index;
1793   u32 salt_local;
1794   u32 salt_remote;
1795   u32 local_sa_id;
1796   u32 remote_sa_id;
1797   ipsec_sa_flags_t flags;
1798   u32 local_spi;
1799   u32 remote_spi;
1800   ipsec_crypto_alg_t encr_type;
1801   ipsec_integ_alg_t integ_type;
1802   ip46_address_t local_ip;
1803   ip46_address_t remote_ip;
1804   ipsec_key_t loc_ckey, rem_ckey, loc_ikey, rem_ikey;
1805   u8 is_rekey;
1806   u32 old_remote_sa_id;
1807   u16 ipsec_over_udp_port;
1808   u16 src_port;
1809   u16 dst_port;
1810 } ikev2_add_ipsec_tunnel_args_t;
1811
1812 static void
1813 ikev2_add_tunnel_from_main (ikev2_add_ipsec_tunnel_args_t * a)
1814 {
1815   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
1816   u32 sw_if_index;
1817   int rv = 0;
1818
1819   if (~0 == a->sw_if_index)
1820     {
1821       /* no tunnel associated with the SA/profile - create a new one */
1822       rv = ipip_add_tunnel (IPIP_TRANSPORT_IP4, ~0,
1823                             &a->local_ip, &a->remote_ip, 0,
1824                             TUNNEL_ENCAP_DECAP_FLAG_NONE, IP_DSCP_CS0,
1825                             TUNNEL_MODE_P2P, &sw_if_index);
1826
1827       if (rv == VNET_API_ERROR_IF_ALREADY_EXISTS)
1828         {
1829           if (hash_get (km->sw_if_indices, sw_if_index))
1830             /* interface is managed by IKE; proceed with updating SAs */
1831             rv = 0;
1832         }
1833       hash_set1 (km->sw_if_indices, sw_if_index);
1834     }
1835   else
1836     {
1837       sw_if_index = a->sw_if_index;
1838       vnet_sw_interface_admin_up (vnet_get_main (), sw_if_index);
1839     }
1840
1841   if (rv)
1842     {
1843       ikev2_elog_uint (IKEV2_LOG_ERROR,
1844                        "installing ipip tunnel failed! local spi: %x",
1845                        a->local_spi);
1846       return;
1847     }
1848
1849   u32 *sas_in = NULL;
1850   vec_add1 (sas_in, a->remote_sa_id);
1851   if (a->is_rekey)
1852     {
1853       ipsec_tun_protect_del (sw_if_index, NULL);
1854
1855       /* replace local SA immediately */
1856       ipsec_sa_unlock_id (a->local_sa_id);
1857
1858       /* keep the old sa */
1859       vec_add1 (sas_in, a->old_remote_sa_id);
1860     }
1861
1862   rv |= ipsec_sa_add_and_lock (a->local_sa_id,
1863                                a->local_spi,
1864                                IPSEC_PROTOCOL_ESP, a->encr_type,
1865                                &a->loc_ckey, a->integ_type, &a->loc_ikey,
1866                                a->flags, 0, a->salt_local, &a->local_ip,
1867                                &a->remote_ip, TUNNEL_ENCAP_DECAP_FLAG_NONE,
1868                                IP_DSCP_CS0, NULL, a->src_port, a->dst_port);
1869
1870   rv |= ipsec_sa_add_and_lock (a->remote_sa_id, a->remote_spi,
1871                                IPSEC_PROTOCOL_ESP, a->encr_type, &a->rem_ckey,
1872                                a->integ_type, &a->rem_ikey,
1873                                (a->flags | IPSEC_SA_FLAG_IS_INBOUND), 0,
1874                                a->salt_remote, &a->remote_ip,
1875                                &a->local_ip, TUNNEL_ENCAP_DECAP_FLAG_NONE,
1876                                IP_DSCP_CS0, NULL,
1877                                a->ipsec_over_udp_port,
1878                                a->ipsec_over_udp_port);
1879
1880   rv |= ipsec_tun_protect_update (sw_if_index, NULL, a->local_sa_id, sas_in);
1881 }
1882
1883 static int
1884 ikev2_create_tunnel_interface (vlib_main_t * vm,
1885                                ikev2_sa_t * sa,
1886                                ikev2_child_sa_t * child, u32 sa_index,
1887                                u32 child_index, u8 is_rekey)
1888 {
1889   u32 thread_index = vlib_get_thread_index ();
1890   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
1891   ipsec_crypto_alg_t encr_type;
1892   ipsec_integ_alg_t integ_type;
1893   ikev2_profile_t *p = 0;
1894   ikev2_sa_transform_t *tr;
1895   ikev2_sa_proposal_t *proposals;
1896   u8 is_aead = 0;
1897   ikev2_add_ipsec_tunnel_args_t a;
1898
1899   clib_memset (&a, 0, sizeof (a));
1900
1901   if (!child->r_proposals)
1902     {
1903       ikev2_set_state (sa, IKEV2_STATE_NO_PROPOSAL_CHOSEN);
1904       return 1;
1905     }
1906
1907   if (sa->is_initiator)
1908     {
1909       ip_address_to_46 (&sa->iaddr, &a.local_ip);
1910       ip_address_to_46 (&sa->raddr, &a.remote_ip);
1911       proposals = child->r_proposals;
1912       a.local_spi = child->r_proposals[0].spi;
1913       a.remote_spi = child->i_proposals[0].spi;
1914     }
1915   else
1916     {
1917       ip_address_to_46 (&sa->raddr, &a.local_ip);
1918       ip_address_to_46 (&sa->iaddr, &a.remote_ip);
1919       proposals = child->i_proposals;
1920       a.local_spi = child->i_proposals[0].spi;
1921       a.remote_spi = child->r_proposals[0].spi;
1922     }
1923
1924   a.flags = IPSEC_SA_FLAG_USE_ANTI_REPLAY;
1925   if (sa->udp_encap)
1926     {
1927       a.flags |= IPSEC_SA_FLAG_IS_TUNNEL;
1928       a.flags |= IPSEC_SA_FLAG_UDP_ENCAP;
1929     }
1930   if (ikev2_natt_active (sa))
1931     a.flags |= IPSEC_SA_FLAG_UDP_ENCAP;
1932   a.is_rekey = is_rekey;
1933
1934   tr = ikev2_sa_get_td_for_type (proposals, IKEV2_TRANSFORM_TYPE_ESN);
1935   if (tr && tr->esn_type)
1936     a.flags |= IPSEC_SA_FLAG_USE_ESN;
1937
1938   tr = ikev2_sa_get_td_for_type (proposals, IKEV2_TRANSFORM_TYPE_ENCR);
1939   if (tr)
1940     {
1941       if (tr->encr_type == IKEV2_TRANSFORM_ENCR_TYPE_AES_CBC && tr->key_len)
1942         {
1943           switch (tr->key_len)
1944             {
1945             case 16:
1946               encr_type = IPSEC_CRYPTO_ALG_AES_CBC_128;
1947               break;
1948             case 24:
1949               encr_type = IPSEC_CRYPTO_ALG_AES_CBC_192;
1950               break;
1951             case 32:
1952               encr_type = IPSEC_CRYPTO_ALG_AES_CBC_256;
1953               break;
1954             default:
1955               ikev2_set_state (sa, IKEV2_STATE_NO_PROPOSAL_CHOSEN);
1956               return 1;
1957               break;
1958             }
1959         }
1960       else if (tr->encr_type == IKEV2_TRANSFORM_ENCR_TYPE_AES_GCM_16
1961                && tr->key_len)
1962         {
1963           switch (tr->key_len)
1964             {
1965             case 16:
1966               encr_type = IPSEC_CRYPTO_ALG_AES_GCM_128;
1967               break;
1968             case 24:
1969               encr_type = IPSEC_CRYPTO_ALG_AES_GCM_192;
1970               break;
1971             case 32:
1972               encr_type = IPSEC_CRYPTO_ALG_AES_GCM_256;
1973               break;
1974             default:
1975               ikev2_set_state (sa, IKEV2_STATE_NO_PROPOSAL_CHOSEN);
1976               return 1;
1977               break;
1978             }
1979           is_aead = 1;
1980         }
1981       else
1982         {
1983           ikev2_set_state (sa, IKEV2_STATE_NO_PROPOSAL_CHOSEN);
1984           return 1;
1985         }
1986     }
1987   else
1988     {
1989       ikev2_set_state (sa, IKEV2_STATE_NO_PROPOSAL_CHOSEN);
1990       return 1;
1991     }
1992   a.encr_type = encr_type;
1993
1994   if (!is_aead)
1995     {
1996       tr = ikev2_sa_get_td_for_type (proposals, IKEV2_TRANSFORM_TYPE_INTEG);
1997       if (tr)
1998         {
1999           switch (tr->integ_type)
2000             {
2001             case IKEV2_TRANSFORM_INTEG_TYPE_AUTH_HMAC_SHA2_256_128:
2002               integ_type = IPSEC_INTEG_ALG_SHA_256_128;
2003               break;
2004             case IKEV2_TRANSFORM_INTEG_TYPE_AUTH_HMAC_SHA2_384_192:
2005               integ_type = IPSEC_INTEG_ALG_SHA_384_192;
2006               break;
2007             case IKEV2_TRANSFORM_INTEG_TYPE_AUTH_HMAC_SHA2_512_256:
2008               integ_type = IPSEC_INTEG_ALG_SHA_512_256;
2009               break;
2010             case IKEV2_TRANSFORM_INTEG_TYPE_AUTH_HMAC_SHA1_96:
2011               integ_type = IPSEC_INTEG_ALG_SHA1_96;
2012               break;
2013             default:
2014               ikev2_set_state (sa, IKEV2_STATE_NO_PROPOSAL_CHOSEN);
2015               return 1;
2016             }
2017         }
2018       else
2019         {
2020           ikev2_set_state (sa, IKEV2_STATE_NO_PROPOSAL_CHOSEN);
2021           return 1;
2022         }
2023     }
2024   else
2025     {
2026       integ_type = IPSEC_INTEG_ALG_NONE;
2027     }
2028
2029   a.integ_type = integ_type;
2030   ikev2_calc_child_keys (sa, child);
2031
2032   if (sa->is_initiator)
2033     {
2034       ipsec_mk_key (&a.loc_ikey, child->sk_ai, vec_len (child->sk_ai));
2035       ipsec_mk_key (&a.rem_ikey, child->sk_ar, vec_len (child->sk_ar));
2036       ipsec_mk_key (&a.loc_ckey, child->sk_ei, vec_len (child->sk_ei));
2037       ipsec_mk_key (&a.rem_ckey, child->sk_er, vec_len (child->sk_er));
2038       if (is_aead)
2039         {
2040           a.salt_remote = child->salt_er;
2041           a.salt_local = child->salt_ei;
2042         }
2043       a.dst_port = a.src_port = sa->ipsec_over_udp_port;
2044     }
2045   else
2046     {
2047       ipsec_mk_key (&a.loc_ikey, child->sk_ar, vec_len (child->sk_ar));
2048       ipsec_mk_key (&a.rem_ikey, child->sk_ai, vec_len (child->sk_ai));
2049       ipsec_mk_key (&a.loc_ckey, child->sk_er, vec_len (child->sk_er));
2050       ipsec_mk_key (&a.rem_ckey, child->sk_ei, vec_len (child->sk_ei));
2051       if (is_aead)
2052         {
2053           a.salt_remote = child->salt_ei;
2054           a.salt_local = child->salt_er;
2055         }
2056       a.dst_port =
2057         ikev2_natt_active (sa) ? sa->dst_port : sa->ipsec_over_udp_port;
2058       a.src_port = sa->ipsec_over_udp_port;
2059     }
2060
2061   if (sa->is_initiator && sa->profile_index != ~0)
2062     p = pool_elt_at_index (km->profiles, sa->profile_index);
2063
2064   if (p && p->lifetime)
2065     {
2066       child->time_to_expiration = vlib_time_now (vm) + p->lifetime;
2067       if (p->lifetime_jitter)
2068         {
2069           // This is not much better than rand(3), which Coverity warns
2070           // is unsuitable for security applications; random_u32 is
2071           // however fast. If this perturbance to the expiration time
2072           // needs to use a better RNG then we may need to use something
2073           // like /dev/urandom which has significant overhead.
2074           u32 rnd = (u32) (vlib_time_now (vm) * 1e6);
2075           rnd = random_u32 (&rnd);
2076
2077           child->time_to_expiration += 1 + (rnd % p->lifetime_jitter);
2078         }
2079     }
2080
2081   if (thread_index & 0xffffffc0)
2082     ikev2_elog_error ("error: thread index exceeds max range 0x3f!");
2083
2084   if (child_index & 0xfffff000 || sa_index & 0xfffff000)
2085     ikev2_elog_error ("error: sa/child index exceeds max range 0xfff!");
2086
2087   child->local_sa_id =
2088     a.local_sa_id =
2089     ikev2_mk_local_sa_id (sa_index, child_index, thread_index);
2090
2091   u32 remote_sa_id = ikev2_mk_remote_sa_id (sa_index, child_index,
2092                                             thread_index);
2093
2094   if (is_rekey)
2095     {
2096       /* create a new remote SA ID to keep the old SA for a bit longer
2097        * so the peer has some time to swap their SAs */
2098
2099       /* use most significat bit of child index part in id */
2100       u32 mask = 0x800;
2101       if (sa->current_remote_id_mask)
2102         {
2103           sa->old_remote_id = a.old_remote_sa_id = remote_sa_id | mask;
2104           sa->current_remote_id_mask = 0;
2105         }
2106       else
2107         {
2108           sa->old_remote_id = a.old_remote_sa_id = remote_sa_id;
2109           sa->current_remote_id_mask = mask;
2110           remote_sa_id |= mask;
2111         }
2112       sa->old_id_expiration = 3.0;
2113       sa->old_remote_id_present = 1;
2114     }
2115
2116   child->remote_sa_id = a.remote_sa_id = remote_sa_id;
2117
2118   a.sw_if_index = (sa->is_tun_itf_set ? sa->tun_itf : ~0);
2119   a.ipsec_over_udp_port = sa->ipsec_over_udp_port;
2120
2121   vl_api_rpc_call_main_thread (ikev2_add_tunnel_from_main,
2122                                (u8 *) & a, sizeof (a));
2123   return 0;
2124 }
2125
2126 typedef struct
2127 {
2128   ip46_address_t local_ip;
2129   ip46_address_t remote_ip;
2130   u32 remote_sa_id;
2131   u32 local_sa_id;
2132   u32 sw_if_index;
2133 } ikev2_del_ipsec_tunnel_args_t;
2134
2135 static_always_inline u32
2136 ikev2_flip_alternate_sa_bit (u32 id)
2137 {
2138   u32 mask = 0x800;
2139   if (mask & id)
2140     return id & ~mask;
2141   return id | mask;
2142 }
2143
2144 static void
2145 ikev2_del_tunnel_from_main (ikev2_del_ipsec_tunnel_args_t * a)
2146 {
2147   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
2148   ipip_tunnel_t *ipip = NULL;
2149   u32 sw_if_index;
2150
2151   if (~0 == a->sw_if_index)
2152     {
2153     /* *INDENT-OFF* */
2154     ipip_tunnel_key_t key = {
2155       .src = a->local_ip,
2156       .dst = a->remote_ip,
2157       .transport = IPIP_TRANSPORT_IP4,
2158       .fib_index = 0,
2159     };
2160     /* *INDENT-ON* */
2161
2162       ipip = ipip_tunnel_db_find (&key);
2163
2164       if (ipip)
2165         {
2166           sw_if_index = ipip->sw_if_index;
2167           hash_unset (km->sw_if_indices, ipip->sw_if_index);
2168         }
2169       else
2170         sw_if_index = ~0;
2171     }
2172   else
2173     {
2174       sw_if_index = a->sw_if_index;
2175       vnet_sw_interface_admin_down (vnet_get_main (), sw_if_index);
2176     }
2177
2178   if (~0 != sw_if_index)
2179     ipsec_tun_protect_del (sw_if_index, NULL);
2180
2181   ipsec_sa_unlock_id (a->remote_sa_id);
2182   ipsec_sa_unlock_id (a->local_sa_id);
2183   ipsec_sa_unlock_id (ikev2_flip_alternate_sa_bit (a->remote_sa_id));
2184
2185   if (ipip)
2186     ipip_del_tunnel (ipip->sw_if_index);
2187 }
2188
2189 static int
2190 ikev2_delete_tunnel_interface (vnet_main_t * vnm, ikev2_sa_t * sa,
2191                                ikev2_child_sa_t * child)
2192 {
2193   ikev2_del_ipsec_tunnel_args_t a;
2194
2195   clib_memset (&a, 0, sizeof (a));
2196
2197   if (sa->is_initiator)
2198     {
2199       ip_address_to_46 (&sa->iaddr, &a.local_ip);
2200       ip_address_to_46 (&sa->raddr, &a.remote_ip);
2201     }
2202   else
2203     {
2204       ip_address_to_46 (&sa->raddr, &a.local_ip);
2205       ip_address_to_46 (&sa->iaddr, &a.remote_ip);
2206     }
2207
2208   a.remote_sa_id = child->remote_sa_id;
2209   a.local_sa_id = child->local_sa_id;
2210   a.sw_if_index = (sa->is_tun_itf_set ? sa->tun_itf : ~0);
2211
2212   vl_api_rpc_call_main_thread (ikev2_del_tunnel_from_main, (u8 *) & a,
2213                                sizeof (a));
2214   return 0;
2215 }
2216
2217 static u32
2218 ikev2_generate_message (vlib_buffer_t * b, ikev2_sa_t * sa,
2219                         ike_header_t * ike, void *user, udp_header_t * udp)
2220 {
2221   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
2222   u16 buffer_data_size = vlib_buffer_get_default_data_size (km->vlib_main);
2223   v8 *integ = 0;
2224   ike_payload_header_t *ph;
2225   u16 plen;
2226   u32 tlen = 0;
2227
2228   ikev2_sa_transform_t *tr_encr, *tr_integ;
2229   tr_encr =
2230     ikev2_sa_get_td_for_type (sa->r_proposals, IKEV2_TRANSFORM_TYPE_ENCR);
2231   tr_integ =
2232     ikev2_sa_get_td_for_type (sa->r_proposals, IKEV2_TRANSFORM_TYPE_INTEG);
2233
2234   ikev2_payload_chain_t *chain = 0;
2235   ikev2_payload_new_chain (chain);
2236
2237   if (ike->exchange == IKEV2_EXCHANGE_SA_INIT)
2238     {
2239       if (sa->r_proposals == 0)
2240         {
2241           ikev2_payload_add_notify (chain,
2242                                     IKEV2_NOTIFY_MSG_NO_PROPOSAL_CHOSEN, 0);
2243           ikev2_set_state (sa, IKEV2_STATE_NOTIFY_AND_DELETE);
2244         }
2245       else if (sa->dh_group == IKEV2_TRANSFORM_DH_TYPE_NONE)
2246         {
2247           u8 *data = vec_new (u8, 2);
2248           ikev2_sa_transform_t *tr_dh;
2249           tr_dh =
2250             ikev2_sa_get_td_for_type (sa->r_proposals,
2251                                       IKEV2_TRANSFORM_TYPE_DH);
2252           ASSERT (tr_dh && tr_dh->dh_type);
2253
2254           data[0] = (tr_dh->dh_type >> 8) & 0xff;
2255           data[1] = (tr_dh->dh_type) & 0xff;
2256
2257           ikev2_payload_add_notify (chain,
2258                                     IKEV2_NOTIFY_MSG_INVALID_KE_PAYLOAD,
2259                                     data);
2260           vec_free (data);
2261           ikev2_set_state (sa, IKEV2_STATE_NOTIFY_AND_DELETE);
2262         }
2263       else if (sa->state == IKEV2_STATE_NOTIFY_AND_DELETE)
2264         {
2265           u8 *data = vec_new (u8, 1);
2266
2267           data[0] = sa->unsupported_cp;
2268           ikev2_payload_add_notify (chain,
2269                                     IKEV2_NOTIFY_MSG_UNSUPPORTED_CRITICAL_PAYLOAD,
2270                                     data);
2271           vec_free (data);
2272         }
2273       else
2274         {
2275           ASSERT (udp);
2276
2277           ike->rspi = clib_host_to_net_u64 (sa->rspi);
2278           ikev2_payload_add_sa (chain, sa->r_proposals);
2279           ikev2_payload_add_ke (chain, sa->dh_group, sa->r_dh_data);
2280           ikev2_payload_add_nonce (chain, sa->r_nonce);
2281
2282           u8 *nat_detection_sha1 =
2283             ikev2_compute_nat_sha1 (clib_host_to_net_u64 (sa->ispi),
2284                                     clib_host_to_net_u64 (sa->rspi),
2285                                     &sa->raddr, udp->dst_port);
2286           ikev2_payload_add_notify (chain,
2287                                     IKEV2_NOTIFY_MSG_NAT_DETECTION_SOURCE_IP,
2288                                     nat_detection_sha1);
2289           vec_free (nat_detection_sha1);
2290           nat_detection_sha1 =
2291             ikev2_compute_nat_sha1 (clib_host_to_net_u64 (sa->ispi),
2292                                     clib_host_to_net_u64 (sa->rspi),
2293                                     &sa->iaddr, udp->src_port);
2294           ikev2_payload_add_notify (chain,
2295                                     IKEV2_NOTIFY_MSG_NAT_DETECTION_DESTINATION_IP,
2296                                     nat_detection_sha1);
2297           vec_free (nat_detection_sha1);
2298         }
2299     }
2300   else if (ike->exchange == IKEV2_EXCHANGE_IKE_AUTH)
2301     {
2302       if (sa->state == IKEV2_STATE_AUTHENTICATED)
2303         {
2304           ikev2_payload_add_id (chain, &sa->r_id, IKEV2_PAYLOAD_IDR);
2305           ikev2_payload_add_id (chain, &sa->i_id, IKEV2_PAYLOAD_IDI);
2306           ikev2_payload_add_auth (chain, &sa->r_auth);
2307           ikev2_payload_add_sa (chain, sa->childs[0].r_proposals);
2308           ikev2_payload_add_ts (chain, sa->childs[0].tsi, IKEV2_PAYLOAD_TSI);
2309           ikev2_payload_add_ts (chain, sa->childs[0].tsr, IKEV2_PAYLOAD_TSR);
2310         }
2311       else if (sa->state == IKEV2_STATE_AUTH_FAILED)
2312         {
2313           ikev2_payload_add_notify (chain,
2314                                     IKEV2_NOTIFY_MSG_AUTHENTICATION_FAILED,
2315                                     0);
2316           ikev2_set_state (sa, IKEV2_STATE_NOTIFY_AND_DELETE);
2317         }
2318       else if (sa->state == IKEV2_STATE_TS_UNACCEPTABLE)
2319         {
2320           ikev2_payload_add_notify (chain, IKEV2_NOTIFY_MSG_TS_UNACCEPTABLE,
2321                                     0);
2322           ikev2_payload_add_id (chain, &sa->r_id, IKEV2_PAYLOAD_IDR);
2323           ikev2_payload_add_auth (chain, &sa->r_auth);
2324         }
2325       else if (sa->state == IKEV2_STATE_NO_PROPOSAL_CHOSEN)
2326         {
2327           ikev2_payload_add_notify (chain,
2328                                     IKEV2_NOTIFY_MSG_NO_PROPOSAL_CHOSEN, 0);
2329           ikev2_payload_add_id (chain, &sa->r_id, IKEV2_PAYLOAD_IDR);
2330           ikev2_payload_add_auth (chain, &sa->r_auth);
2331           ikev2_payload_add_ts (chain, sa->childs[0].tsi, IKEV2_PAYLOAD_TSI);
2332           ikev2_payload_add_ts (chain, sa->childs[0].tsr, IKEV2_PAYLOAD_TSR);
2333         }
2334       else if (sa->state == IKEV2_STATE_NOTIFY_AND_DELETE)
2335         {
2336           u8 *data = vec_new (u8, 1);
2337
2338           data[0] = sa->unsupported_cp;
2339           ikev2_payload_add_notify (chain,
2340                                     IKEV2_NOTIFY_MSG_UNSUPPORTED_CRITICAL_PAYLOAD,
2341                                     data);
2342           vec_free (data);
2343         }
2344       else if (sa->state == IKEV2_STATE_SA_INIT)
2345         {
2346           ikev2_payload_add_id (chain, &sa->i_id, IKEV2_PAYLOAD_IDI);
2347           ikev2_payload_add_id (chain, &sa->r_id, IKEV2_PAYLOAD_IDR);
2348           ikev2_payload_add_auth (chain, &sa->i_auth);
2349           ikev2_payload_add_sa (chain, sa->childs[0].i_proposals);
2350           ikev2_payload_add_ts (chain, sa->childs[0].tsi, IKEV2_PAYLOAD_TSI);
2351           ikev2_payload_add_ts (chain, sa->childs[0].tsr, IKEV2_PAYLOAD_TSR);
2352           ikev2_payload_add_notify (chain, IKEV2_NOTIFY_MSG_INITIAL_CONTACT,
2353                                     0);
2354         }
2355       else
2356         {
2357           ikev2_set_state (sa, IKEV2_STATE_DELETED);
2358           goto done;
2359         }
2360     }
2361   else if (ike->exchange == IKEV2_EXCHANGE_INFORMATIONAL)
2362     {
2363       /* if pending delete */
2364       if (sa->del)
2365         {
2366           if (sa->del[0].protocol_id == IKEV2_PROTOCOL_IKE)
2367             {
2368               if (ike_hdr_is_request (ike))
2369                 ikev2_payload_add_delete (chain, sa->del);
2370
2371               /* The response to a request that deletes the IKE SA is an empty
2372                  INFORMATIONAL response. */
2373               ikev2_set_state (sa, IKEV2_STATE_NOTIFY_AND_DELETE);
2374             }
2375           /* The response to a request that deletes ESP or AH SAs will contain
2376              delete payloads for the paired SAs going in the other direction. */
2377           else
2378             {
2379               ikev2_payload_add_delete (chain, sa->del);
2380             }
2381           vec_free (sa->del);
2382           sa->del = 0;
2383         }
2384       /* received N(AUTHENTICATION_FAILED) */
2385       else if (sa->state == IKEV2_STATE_AUTH_FAILED)
2386         {
2387           ikev2_set_state (sa, IKEV2_STATE_DELETED);
2388           goto done;
2389         }
2390       /* received unsupported critical payload */
2391       else if (sa->unsupported_cp)
2392         {
2393           u8 *data = vec_new (u8, 1);
2394
2395           data[0] = sa->unsupported_cp;
2396           ikev2_payload_add_notify (chain,
2397                                     IKEV2_NOTIFY_MSG_UNSUPPORTED_CRITICAL_PAYLOAD,
2398                                     data);
2399           vec_free (data);
2400           sa->unsupported_cp = 0;
2401         }
2402       /* else send empty response */
2403     }
2404   else if (ike->exchange == IKEV2_EXCHANGE_CREATE_CHILD_SA)
2405     {
2406       if (sa->is_initiator)
2407         {
2408
2409           ikev2_sa_proposal_t *proposals = (ikev2_sa_proposal_t *) user;
2410           ikev2_notify_t notify;
2411           u8 *data = vec_new (u8, 4);
2412           clib_memset (&notify, 0, sizeof (notify));
2413           notify.protocol_id = IKEV2_PROTOCOL_ESP;
2414           notify.spi = sa->childs[0].i_proposals->spi;
2415           *(u32 *) data = clib_host_to_net_u32 (notify.spi);
2416
2417           ikev2_payload_add_sa (chain, proposals);
2418           ikev2_payload_add_nonce (chain, sa->i_nonce);
2419           ikev2_payload_add_ts (chain, sa->childs[0].tsi, IKEV2_PAYLOAD_TSI);
2420           ikev2_payload_add_ts (chain, sa->childs[0].tsr, IKEV2_PAYLOAD_TSR);
2421           ikev2_payload_add_notify_2 (chain, IKEV2_NOTIFY_MSG_REKEY_SA, data,
2422                                       &notify);
2423
2424           vec_free (data);
2425         }
2426       else
2427         {
2428           if (vec_len (sa->rekey) > 0)
2429             {
2430               ikev2_payload_add_sa (chain, sa->rekey[0].r_proposal);
2431               ikev2_payload_add_nonce (chain, sa->r_nonce);
2432               ikev2_payload_add_ts (chain, sa->rekey[0].tsi,
2433                                     IKEV2_PAYLOAD_TSI);
2434               ikev2_payload_add_ts (chain, sa->rekey[0].tsr,
2435                                     IKEV2_PAYLOAD_TSR);
2436               vec_del1 (sa->rekey, 0);
2437             }
2438           else if (sa->unsupported_cp)
2439             {
2440               u8 *data = vec_new (u8, 1);
2441
2442               data[0] = sa->unsupported_cp;
2443               ikev2_payload_add_notify (chain,
2444                                         IKEV2_NOTIFY_MSG_UNSUPPORTED_CRITICAL_PAYLOAD,
2445                                         data);
2446               vec_free (data);
2447               sa->unsupported_cp = 0;
2448             }
2449           else
2450             {
2451               ikev2_payload_add_notify (chain,
2452                                         IKEV2_NOTIFY_MSG_NO_ADDITIONAL_SAS,
2453                                         0);
2454             }
2455         }
2456     }
2457
2458   /* IKEv2 header */
2459   ike->version = IKE_VERSION_2;
2460   ike->nextpayload = IKEV2_PAYLOAD_SK;
2461   tlen = sizeof (*ike);
2462
2463   if (sa->is_initiator)
2464     ike->flags |= IKEV2_HDR_FLAG_INITIATOR;
2465
2466   if (ike_hdr_is_request (ike))
2467     {
2468       sa->last_init_msg_id = clib_net_to_host_u32 (ike->msgid);
2469     }
2470
2471   if (ike->exchange == IKEV2_EXCHANGE_SA_INIT)
2472     {
2473       tlen += vec_len (chain->data);
2474       ike->nextpayload = chain->first_payload_type;
2475       ike->length = clib_host_to_net_u32 (tlen);
2476
2477       if (tlen + b->current_length + b->current_data > buffer_data_size)
2478         {
2479           tlen = ~0;
2480           goto done;
2481         }
2482
2483       clib_memcpy_fast (ike->payload, chain->data, vec_len (chain->data));
2484
2485       /* store whole IKE payload - needed for PSK auth */
2486       vec_reset_length (sa->last_sa_init_res_packet_data);
2487       vec_add (sa->last_sa_init_res_packet_data, ike, tlen);
2488     }
2489   else
2490     {
2491       ikev2_main_per_thread_data_t *ptd = ikev2_get_per_thread_data ();
2492       ikev2_payload_chain_add_padding (chain, tr_encr->block_size);
2493
2494       /* SK payload */
2495       plen = sizeof (*ph);
2496       ph = (ike_payload_header_t *) & ike->payload[0];
2497       ph->nextpayload = chain->first_payload_type;
2498       ph->flags = 0;
2499       int is_aead =
2500         tr_encr->encr_type == IKEV2_TRANSFORM_ENCR_TYPE_AES_GCM_16;
2501       int iv_len = is_aead ? IKEV2_GCM_IV_SIZE : tr_encr->block_size;
2502       plen += vec_len (chain->data) + iv_len;
2503
2504       /* add space for hmac/tag */
2505       if (tr_integ)
2506         plen += tr_integ->key_trunc;
2507       else
2508         plen += IKEV2_GCM_ICV_SIZE;
2509       tlen += plen;
2510
2511       if (tlen + b->current_length + b->current_data > buffer_data_size)
2512         {
2513           tlen = ~0;
2514           goto done;
2515         }
2516
2517       /* payload and total length */
2518       ph->length = clib_host_to_net_u16 (plen);
2519       ike->length = clib_host_to_net_u32 (tlen);
2520
2521       if (is_aead)
2522         {
2523           if (!ikev2_encrypt_aead_data (ptd, sa, tr_encr, chain->data,
2524                                         ph->payload, (u8 *) ike,
2525                                         sizeof (*ike) + sizeof (*ph),
2526                                         ph->payload + plen - sizeof (*ph) -
2527                                         IKEV2_GCM_ICV_SIZE))
2528             {
2529               tlen = ~0;
2530               goto done;
2531             }
2532         }
2533       else
2534         {
2535           if (!ikev2_encrypt_data
2536               (ptd, sa, tr_encr, chain->data, ph->payload))
2537             {
2538               tlen = ~0;
2539               goto done;
2540             }
2541           integ =
2542             ikev2_calc_integr (tr_integ,
2543                                sa->is_initiator ? sa->sk_ai : sa->sk_ar,
2544                                (u8 *) ike, tlen - tr_integ->key_trunc);
2545           clib_memcpy_fast (ike->payload + tlen - tr_integ->key_trunc -
2546                             sizeof (*ike), integ, tr_integ->key_trunc);
2547         }
2548
2549       /* store whole IKE payload - needed for retransmit */
2550       vec_reset_length (sa->last_res_packet_data);
2551       vec_add (sa->last_res_packet_data, ike, tlen);
2552     }
2553
2554 done:
2555   ikev2_payload_destroy_chain (chain);
2556   vec_free (integ);
2557   return tlen;
2558 }
2559
2560 static u32
2561 ikev2_retransmit_sa_init_one (ikev2_sa_t * sa, ike_header_t * ike,
2562                               ip_address_t iaddr, ip_address_t raddr,
2563                               u32 rlen)
2564 {
2565   int p = 0;
2566   ike_header_t *tmp;
2567   u8 payload = ike->nextpayload;
2568
2569   if (sa->ispi != clib_net_to_host_u64 (ike->ispi) ||
2570       ip_address_cmp (&sa->iaddr, &iaddr) ||
2571       ip_address_cmp (&sa->raddr, &raddr))
2572     {
2573       return 0;
2574     }
2575
2576   while (p < rlen && payload != IKEV2_PAYLOAD_NONE)
2577     {
2578       ike_payload_header_t *ikep = (ike_payload_header_t *) & ike->payload[p];
2579       u32 plen = clib_net_to_host_u16 (ikep->length);
2580
2581       if (plen < sizeof (ike_payload_header_t))
2582         return ~0;
2583
2584       if (payload == IKEV2_PAYLOAD_NONCE &&
2585           !clib_memcmp (sa->i_nonce, ikep->payload, plen - sizeof (*ikep)))
2586         {
2587           /* req is retransmit */
2588           if (sa->state == IKEV2_STATE_SA_INIT)
2589             {
2590               tmp = (ike_header_t *) sa->last_sa_init_res_packet_data;
2591               u32 slen = clib_net_to_host_u32 (tmp->length);
2592               ike->ispi = tmp->ispi;
2593               ike->rspi = tmp->rspi;
2594               ike->nextpayload = tmp->nextpayload;
2595               ike->version = tmp->version;
2596               ike->exchange = tmp->exchange;
2597               ike->flags = tmp->flags;
2598               ike->msgid = tmp->msgid;
2599               ike->length = tmp->length;
2600               clib_memcpy_fast (ike->payload, tmp->payload,
2601                                 slen - sizeof (*ike));
2602               ikev2_elog_uint_peers (IKEV2_LOG_DEBUG,
2603                                      "ispi %lx IKE_SA_INIT retransmit "
2604                                      "from %d.%d.%d.%d to %d.%d.%d.%d",
2605                                      ike->ispi,
2606                                      ip_addr_v4 (&raddr).as_u32,
2607                                      ip_addr_v4 (&iaddr).as_u32);
2608               return slen;
2609             }
2610           /* else ignore req */
2611           else
2612             {
2613               ikev2_elog_uint_peers (IKEV2_LOG_DEBUG,
2614                                      "ispi %lx IKE_SA_INIT ignore "
2615                                      "from %d.%d.%d.%d to %d.%d.%d.%d",
2616                                      ike->ispi,
2617                                      ip_addr_v4 (&raddr).as_u32,
2618                                      ip_addr_v4 (&iaddr).as_u32);
2619               return ~0;
2620             }
2621         }
2622       payload = ikep->nextpayload;
2623       p += plen;
2624     }
2625
2626   return 0;
2627 }
2628
2629 static u32
2630 ikev2_retransmit_sa_init (ike_header_t * ike, ip_address_t iaddr,
2631                           ip_address_t raddr, u32 rlen)
2632 {
2633   ikev2_sa_t *sa;
2634   u32 res;
2635   ikev2_main_per_thread_data_t *ptd = ikev2_get_per_thread_data ();
2636
2637   /* *INDENT-OFF* */
2638   pool_foreach (sa, ptd->sas, ({
2639     res = ikev2_retransmit_sa_init_one (sa, ike, iaddr, raddr, rlen);
2640     if (res)
2641       return res;
2642   }));
2643   /* *INDENT-ON* */
2644
2645   /* req is not retransmit */
2646   return 0;
2647 }
2648
2649 static u32
2650 ikev2_retransmit_resp (ikev2_sa_t * sa, ike_header_t * ike)
2651 {
2652   if (ike_hdr_is_response (ike))
2653     return 0;
2654
2655   u32 msg_id = clib_net_to_host_u32 (ike->msgid);
2656
2657   /* new req */
2658   if (msg_id > sa->last_msg_id)
2659     {
2660       sa->last_msg_id = msg_id;
2661       return 0;
2662     }
2663
2664   /* retransmitted req */
2665   if (msg_id == sa->last_msg_id)
2666     {
2667       ike_header_t *tmp = (ike_header_t *) sa->last_res_packet_data;
2668       u32 slen = clib_net_to_host_u32 (tmp->length);
2669       ike->ispi = tmp->ispi;
2670       ike->rspi = tmp->rspi;
2671       ike->nextpayload = tmp->nextpayload;
2672       ike->version = tmp->version;
2673       ike->exchange = tmp->exchange;
2674       ike->flags = tmp->flags;
2675       ike->msgid = tmp->msgid;
2676       ike->length = tmp->length;
2677       clib_memcpy_fast (ike->payload, tmp->payload, slen - sizeof (*ike));
2678       ikev2_elog_uint_peers (IKEV2_LOG_DEBUG, "IKE retransmit msgid %d",
2679                              msg_id, ip_addr_v4 (&sa->raddr).as_u32,
2680                              ip_addr_v4 (&sa->iaddr).as_u32);
2681       return slen;
2682     }
2683
2684   /* old req ignore */
2685   ikev2_elog_uint_peers (IKEV2_LOG_DEBUG, "IKE req ignore msgid %d",
2686                          msg_id, ip_addr_v4 (&sa->raddr).as_u32,
2687                          ip_addr_v4 (&sa->iaddr).as_u32);
2688   return ~0;
2689 }
2690
2691 static void
2692 ikev2_init_sa (vlib_main_t * vm, ikev2_sa_t * sa)
2693 {
2694   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
2695   sa->liveness_period_check = vlib_time_now (vm) + km->liveness_period;
2696   sa->profile_index = ~0;
2697 }
2698
2699 static void
2700 ikev2_del_sa_init_from_main (u64 * ispi)
2701 {
2702   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
2703   uword *p = hash_get (km->sa_by_ispi, *ispi);
2704   if (p)
2705     {
2706       ikev2_sa_t *sai = pool_elt_at_index (km->sais, p[0]);
2707       hash_unset (km->sa_by_ispi, sai->ispi);
2708       ikev2_sa_free_all_vec (sai);
2709       pool_put (km->sais, sai);
2710     }
2711 }
2712
2713 static void
2714 ikev2_del_sa_init (u64 ispi)
2715 {
2716   vl_api_rpc_call_main_thread (ikev2_del_sa_init_from_main, (u8 *) & ispi,
2717                                sizeof (ispi));
2718 }
2719
2720 static_always_inline void
2721 ikev2_rewrite_v6_addrs (ikev2_sa_t * sa, ip6_header_t * ih)
2722 {
2723   if (sa->is_initiator)
2724     {
2725       ip_address_copy_addr (&ih->dst_address, &sa->raddr);
2726       ip_address_copy_addr (&ih->src_address, &sa->iaddr);
2727     }
2728   else
2729     {
2730       ip_address_copy_addr (&ih->dst_address, &sa->iaddr);
2731       ip_address_copy_addr (&ih->src_address, &sa->raddr);
2732     }
2733 }
2734
2735 static_always_inline void
2736 ikev2_rewrite_v4_addrs (ikev2_sa_t * sa, ip4_header_t * ih)
2737 {
2738   if (sa->is_initiator)
2739     {
2740       ip_address_copy_addr (&ih->dst_address, &sa->raddr);
2741       ip_address_copy_addr (&ih->src_address, &sa->iaddr);
2742     }
2743   else
2744     {
2745       ip_address_copy_addr (&ih->dst_address, &sa->iaddr);
2746       ip_address_copy_addr (&ih->src_address, &sa->raddr);
2747     }
2748 }
2749
2750 static_always_inline void
2751 ikev2_set_ip_address (ikev2_sa_t * sa, const void *iaddr,
2752                       const void *raddr, const int af)
2753 {
2754   ip_address_set (&sa->raddr, raddr, af);
2755   ip_address_set (&sa->iaddr, iaddr, af);
2756 }
2757
2758 static void
2759 ikev2_elog_uint_peers_addr (u32 exchange, ip4_header_t * ip4,
2760                             ip6_header_t * ip6, u8 is_ip4)
2761 {
2762   u32 src, dst;
2763   if (is_ip4)
2764     {
2765       src = ip4->src_address.as_u32;
2766       dst = ip4->dst_address.as_u32;
2767     }
2768   else
2769     {
2770       src = ip6->src_address.as_u32[3];
2771       dst = ip6->dst_address.as_u32[3];
2772     }
2773   ikev2_elog_uint_peers (IKEV2_LOG_WARNING, "IKEv2 exchange %d "
2774                          "received from %d.%d.%d.%d to %d.%d.%d.%d",
2775                          exchange, src, dst);
2776 }
2777
2778 static_always_inline uword
2779 ikev2_node_internal (vlib_main_t * vm,
2780                      vlib_node_runtime_t * node, vlib_frame_t * frame,
2781                      u8 is_ip4)
2782 {
2783   u32 n_left = frame->n_vectors, *from;
2784   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
2785   vlib_buffer_t *bufs[VLIB_FRAME_SIZE], **b;
2786   u16 nexts[VLIB_FRAME_SIZE], *next = nexts;
2787   ikev2_main_per_thread_data_t *ptd = ikev2_get_per_thread_data ();
2788   int res;
2789
2790   from = vlib_frame_vector_args (frame);
2791   vlib_get_buffers (vm, from, bufs, n_left);
2792   b = bufs;
2793
2794   while (n_left > 0)
2795     {
2796       vlib_buffer_t *b0 = b[0];
2797       next[0] = is_ip4 ? IKEV2_NEXT_IP4_ERROR_DROP
2798         : IKEV2_NEXT_IP6_ERROR_DROP;
2799       ip4_header_t *ip40 = 0;
2800       ip6_header_t *ip60 = 0;
2801       udp_header_t *udp0;
2802       ike_header_t *ike0;
2803       ikev2_sa_t *sa0 = 0;
2804       ikev2_sa_t sa;            /* temporary store for SA */
2805       u32 rlen, slen = 0;
2806       int ip_hdr_sz = 0;
2807       int is_req = 0, has_non_esp_marker = 0;
2808
2809       if (b0->punt_reason == ipsec_punt_reason[IPSEC_PUNT_IP4_SPI_UDP_0])
2810         {
2811           u8 *ptr = vlib_buffer_get_current (b0);
2812           ip40 = (ip4_header_t *) ptr;
2813           ptr += sizeof (*ip40);
2814           udp0 = (udp_header_t *) ptr;
2815           ptr += sizeof (*udp0);
2816           ike0 = (ike_header_t *) ptr;
2817           ip_hdr_sz = sizeof (*ip40);
2818         }
2819       else
2820         {
2821           u8 *ipx_hdr = b0->data + vnet_buffer (b0)->l3_hdr_offset;
2822           ike0 = vlib_buffer_get_current (b0);
2823           vlib_buffer_advance (b0, -sizeof (*udp0));
2824           udp0 = vlib_buffer_get_current (b0);
2825
2826           if (is_ip4)
2827             {
2828               ip40 = (ip4_header_t *) ipx_hdr;
2829               ip_hdr_sz = sizeof (*ip40);
2830             }
2831           else
2832             {
2833               ip60 = (ip6_header_t *) ipx_hdr;
2834               ip_hdr_sz = sizeof (*ip60);
2835             }
2836           vlib_buffer_advance (b0, -ip_hdr_sz);
2837         }
2838
2839       rlen = b0->current_length - ip_hdr_sz - sizeof (*udp0);
2840
2841       /* check for non-esp marker */
2842       if (*((u32 *) ike0) == 0)
2843         {
2844           ike0 =
2845             (ike_header_t *) ((u8 *) ike0 + sizeof (ikev2_non_esp_marker));
2846           rlen -= sizeof (ikev2_non_esp_marker);
2847           has_non_esp_marker = 1;
2848         }
2849
2850       if (clib_net_to_host_u32 (ike0->length) != rlen)
2851         {
2852           vlib_node_increment_counter (vm, node->node_index,
2853                                        IKEV2_ERROR_BAD_LENGTH, 1);
2854           goto dispatch0;
2855         }
2856
2857       if (ike0->version != IKE_VERSION_2)
2858         {
2859           vlib_node_increment_counter (vm, node->node_index,
2860                                        IKEV2_ERROR_NOT_IKEV2, 1);
2861           goto dispatch0;
2862         }
2863
2864       if (ike0->exchange == IKEV2_EXCHANGE_SA_INIT)
2865         {
2866           sa0 = &sa;
2867           clib_memset (sa0, 0, sizeof (*sa0));
2868
2869           if (ike_hdr_is_initiator (ike0))
2870             {
2871               if (ike0->rspi == 0)
2872                 {
2873                   if (is_ip4)
2874                     ikev2_set_ip_address (sa0, &ip40->src_address,
2875                                           &ip40->dst_address, AF_IP4);
2876                   else
2877                     ikev2_set_ip_address (sa0, &ip60->src_address,
2878                                           &ip60->dst_address, AF_IP6);
2879
2880                   sa0->dst_port = clib_net_to_host_u16 (udp0->src_port);
2881
2882                   slen =
2883                     ikev2_retransmit_sa_init (ike0, sa0->iaddr,
2884                                               sa0->raddr, rlen);
2885                   if (slen)
2886                     {
2887                       vlib_node_increment_counter (vm, node->node_index,
2888                                                    ~0 ==
2889                                                    slen ?
2890                                                    IKEV2_ERROR_IKE_SA_INIT_IGNORE
2891                                                    :
2892                                                    IKEV2_ERROR_IKE_SA_INIT_RETRANSMIT,
2893                                                    1);
2894                       goto dispatch0;
2895                     }
2896
2897                   res = ikev2_process_sa_init_req (vm, sa0, ike0, udp0, rlen);
2898                   if (!res)
2899                     vlib_node_increment_counter (vm, node->node_index,
2900                                                  IKEV2_ERROR_MALFORMED_PACKET,
2901                                                  1);
2902
2903                   if (sa0->state == IKEV2_STATE_SA_INIT)
2904                     {
2905                       ikev2_sa_free_proposal_vector (&sa0->r_proposals);
2906                       sa0->r_proposals =
2907                         ikev2_select_proposal (sa0->i_proposals,
2908                                                IKEV2_PROTOCOL_IKE);
2909                       ikev2_generate_sa_init_data (sa0);
2910                     }
2911
2912                   if (sa0->state == IKEV2_STATE_SA_INIT
2913                       || sa0->state == IKEV2_STATE_NOTIFY_AND_DELETE)
2914                     {
2915                       ike0->flags = IKEV2_HDR_FLAG_RESPONSE;
2916                       slen = ikev2_generate_message (b0, sa0, ike0, 0, udp0);
2917                       if (~0 == slen)
2918                         vlib_node_increment_counter (vm, node->node_index,
2919                                                      IKEV2_ERROR_NO_BUFF_SPACE,
2920                                                      1);
2921                     }
2922
2923                   if (sa0->state == IKEV2_STATE_SA_INIT)
2924                     {
2925                       /* add SA to the pool */
2926                       pool_get (ptd->sas, sa0);
2927                       clib_memcpy_fast (sa0, &sa, sizeof (*sa0));
2928                       ikev2_init_sa (vm, sa0);
2929                       hash_set (ptd->sa_by_rspi, sa0->rspi, sa0 - ptd->sas);
2930                     }
2931                   else
2932                     {
2933                       ikev2_sa_free_all_vec (sa0);
2934                     }
2935                 }
2936             }
2937           else                  //received sa_init without initiator flag
2938             {
2939               if (is_ip4)
2940                 ikev2_set_ip_address (sa0, &ip40->dst_address,
2941                                       &ip40->src_address, AF_IP4);
2942               else
2943                 ikev2_set_ip_address (sa0, &ip60->dst_address,
2944                                       &ip60->src_address, AF_IP6);
2945
2946               ikev2_process_sa_init_resp (vm, sa0, ike0, udp0, rlen);
2947
2948               if (sa0->state == IKEV2_STATE_SA_INIT)
2949                 {
2950                   is_req = 1;
2951                   ike0->exchange = IKEV2_EXCHANGE_IKE_AUTH;
2952                   uword *p = hash_get (km->sa_by_ispi, sa0->ispi);
2953                   if (p)
2954                     {
2955                       ikev2_sa_t *sai = pool_elt_at_index (km->sais, p[0]);
2956
2957                       if (clib_atomic_bool_cmp_and_swap
2958                           (&sai->init_response_received, 0, 1))
2959                         {
2960                           ikev2_complete_sa_data (sa0, sai);
2961                           ikev2_calc_keys (sa0);
2962                           ikev2_sa_auth_init (sa0);
2963                           ike0->flags = IKEV2_HDR_FLAG_INITIATOR;
2964                           slen =
2965                             ikev2_generate_message (b0, sa0, ike0, 0, udp0);
2966                           if (~0 == slen)
2967                             vlib_node_increment_counter (vm,
2968                                                          node->node_index,
2969                                                          IKEV2_ERROR_NO_BUFF_SPACE,
2970                                                          1);
2971                         }
2972                       else
2973                         {
2974                           /* we've already processed sa-init response */
2975                           sa0->state = IKEV2_STATE_UNKNOWN;
2976                         }
2977                     }
2978                 }
2979
2980               if (sa0->state == IKEV2_STATE_SA_INIT)
2981                 {
2982                   /* add SA to the pool */
2983                   pool_get (ptd->sas, sa0);
2984                   clib_memcpy_fast (sa0, &sa, sizeof (*sa0));
2985                   hash_set (ptd->sa_by_rspi, sa0->rspi, sa0 - ptd->sas);
2986                 }
2987               else
2988                 {
2989                   ikev2_sa_free_all_vec (sa0);
2990                 }
2991             }
2992         }
2993       else if (ike0->exchange == IKEV2_EXCHANGE_IKE_AUTH)
2994         {
2995           uword *p;
2996           p = hash_get (ptd->sa_by_rspi, clib_net_to_host_u64 (ike0->rspi));
2997           if (p)
2998             {
2999               sa0 = pool_elt_at_index (ptd->sas, p[0]);
3000               slen = ikev2_retransmit_resp (sa0, ike0);
3001               if (slen)
3002                 {
3003                   vlib_node_increment_counter (vm, node->node_index,
3004                                                ~0 ==
3005                                                slen ?
3006                                                IKEV2_ERROR_IKE_REQ_IGNORE
3007                                                :
3008                                                IKEV2_ERROR_IKE_REQ_RETRANSMIT,
3009                                                1);
3010                   goto dispatch0;
3011                 }
3012
3013               sa0->dst_port = clib_net_to_host_u16 (udp0->src_port);
3014               res = ikev2_process_auth_req (vm, sa0, ike0, rlen);
3015               if (res)
3016                 ikev2_sa_auth (sa0);
3017               else
3018                 vlib_node_increment_counter (vm, node->node_index,
3019                                              IKEV2_ERROR_MALFORMED_PACKET, 1);
3020               if (sa0->state == IKEV2_STATE_AUTHENTICATED)
3021                 {
3022                   ikev2_initial_contact_cleanup (ptd, sa0);
3023                   ikev2_sa_match_ts (sa0);
3024                   if (sa0->state != IKEV2_STATE_TS_UNACCEPTABLE)
3025                     ikev2_create_tunnel_interface (vm, sa0,
3026                                                    &sa0->childs[0],
3027                                                    p[0], 0, 0);
3028                 }
3029
3030               if (sa0->is_initiator)
3031                 {
3032                   ikev2_del_sa_init (sa0->ispi);
3033                 }
3034               else
3035                 {
3036                   slen = ikev2_generate_message (b0, sa0, ike0, 0, udp0);
3037                   if (~0 == slen)
3038                     vlib_node_increment_counter (vm, node->node_index,
3039                                                  IKEV2_ERROR_NO_BUFF_SPACE,
3040                                                  1);
3041                 }
3042             }
3043         }
3044       else if (ike0->exchange == IKEV2_EXCHANGE_INFORMATIONAL)
3045         {
3046           uword *p;
3047           p = hash_get (ptd->sa_by_rspi, clib_net_to_host_u64 (ike0->rspi));
3048           if (p)
3049             {
3050               sa0 = pool_elt_at_index (ptd->sas, p[0]);
3051               slen = ikev2_retransmit_resp (sa0, ike0);
3052               if (slen)
3053                 {
3054                   vlib_node_increment_counter (vm, node->node_index,
3055                                                ~0 ==
3056                                                slen ?
3057                                                IKEV2_ERROR_IKE_REQ_IGNORE
3058                                                :
3059                                                IKEV2_ERROR_IKE_REQ_RETRANSMIT,
3060                                                1);
3061                   goto dispatch0;
3062                 }
3063
3064               res = ikev2_process_informational_req (vm, sa0, ike0, rlen);
3065               if (!res)
3066                 {
3067                   vlib_node_increment_counter (vm, node->node_index,
3068                                                IKEV2_ERROR_MALFORMED_PACKET,
3069                                                1);
3070                   slen = ~0;
3071                   goto dispatch0;
3072                 }
3073
3074               if (sa0->del)
3075                 {
3076                   if (sa0->del[0].protocol_id != IKEV2_PROTOCOL_IKE)
3077                     {
3078                       ikev2_delete_t *d, *tmp, *resp = 0;
3079                       vec_foreach (d, sa0->del)
3080                       {
3081                         ikev2_child_sa_t *ch_sa;
3082                         ch_sa = ikev2_sa_get_child (sa0, d->spi,
3083                                                     d->protocol_id,
3084                                                     !sa0->is_initiator);
3085                         if (ch_sa)
3086                           {
3087                             ikev2_delete_tunnel_interface (km->vnet_main,
3088                                                            sa0, ch_sa);
3089                             if (!sa0->is_initiator)
3090                               {
3091                                 vec_add2 (resp, tmp, 1);
3092                                 tmp->protocol_id = d->protocol_id;
3093                                 tmp->spi = ch_sa->r_proposals[0].spi;
3094                               }
3095                             ikev2_sa_del_child_sa (sa0, ch_sa);
3096                           }
3097                       }
3098                       if (!sa0->is_initiator)
3099                         {
3100                           vec_free (sa0->del);
3101                           sa0->del = resp;
3102                         }
3103                     }
3104                 }
3105               if (ike_hdr_is_request (ike0))
3106                 {
3107                   ike0->flags = IKEV2_HDR_FLAG_RESPONSE;
3108                   slen = ikev2_generate_message (b0, sa0, ike0, 0, udp0);
3109                   if (~0 == slen)
3110                     vlib_node_increment_counter (vm, node->node_index,
3111                                                  IKEV2_ERROR_NO_BUFF_SPACE,
3112                                                  1);
3113                 }
3114             }
3115         }
3116       else if (ike0->exchange == IKEV2_EXCHANGE_CREATE_CHILD_SA)
3117         {
3118           uword *p;
3119           p = hash_get (ptd->sa_by_rspi, clib_net_to_host_u64 (ike0->rspi));
3120           if (p)
3121             {
3122               sa0 = pool_elt_at_index (ptd->sas, p[0]);
3123               slen = ikev2_retransmit_resp (sa0, ike0);
3124               if (slen)
3125                 {
3126                   vlib_node_increment_counter (vm, node->node_index,
3127                                                ~0 ==
3128                                                slen ?
3129                                                IKEV2_ERROR_IKE_REQ_IGNORE
3130                                                :
3131                                                IKEV2_ERROR_IKE_REQ_RETRANSMIT,
3132                                                1);
3133                   goto dispatch0;
3134                 }
3135
3136               res = ikev2_process_create_child_sa_req (vm, sa0, ike0, rlen);
3137               if (!res)
3138                 {
3139                   vlib_node_increment_counter (vm, node->node_index,
3140                                                IKEV2_ERROR_MALFORMED_PACKET,
3141                                                1);
3142                   slen = ~0;
3143                   goto dispatch0;
3144                 }
3145
3146               if (sa0->rekey)
3147                 {
3148                   if (sa0->rekey[0].protocol_id != IKEV2_PROTOCOL_IKE)
3149                     {
3150                       if (sa0->childs)
3151                         ikev2_sa_free_all_child_sa (&sa0->childs);
3152                       ikev2_child_sa_t *child;
3153                       vec_add2 (sa0->childs, child, 1);
3154                       clib_memset (child, 0, sizeof (*child));
3155                       child->r_proposals = sa0->rekey[0].r_proposal;
3156                       child->i_proposals = sa0->rekey[0].i_proposal;
3157                       child->tsi = sa0->rekey[0].tsi;
3158                       child->tsr = sa0->rekey[0].tsr;
3159                       ikev2_create_tunnel_interface (vm, sa0, child, p[0],
3160                                                      child - sa0->childs, 1);
3161                     }
3162                   if (ike_hdr_is_response (ike0))
3163                     {
3164                       vec_free (sa0->rekey);
3165                     }
3166                   else
3167                     {
3168                       ike0->flags = IKEV2_HDR_FLAG_RESPONSE;
3169                       slen = ikev2_generate_message (b0, sa0, ike0, 0, udp0);
3170                       if (~0 == slen)
3171                         vlib_node_increment_counter (vm, node->node_index,
3172                                                      IKEV2_ERROR_NO_BUFF_SPACE,
3173                                                      1);
3174                     }
3175                 }
3176             }
3177         }
3178       else
3179         {
3180           ikev2_elog_uint_peers_addr (ike0->exchange, ip40, ip60, is_ip4);
3181         }
3182
3183     dispatch0:
3184       /* if we are sending packet back, rewrite headers */
3185       if (slen && ~0 != slen)
3186         {
3187           if (is_ip4)
3188             {
3189               next[0] = IKEV2_NEXT_IP4_LOOKUP;
3190               ikev2_rewrite_v4_addrs (sa0, ip40);
3191             }
3192           else
3193             {
3194               next[0] = IKEV2_NEXT_IP6_LOOKUP;
3195               ikev2_rewrite_v6_addrs (sa0, ip60);
3196             }
3197
3198           if (is_req)
3199             {
3200               udp0->dst_port = udp0->src_port =
3201                 clib_net_to_host_u16 (ikev2_get_port (sa0));
3202
3203               if (udp0->dst_port == clib_net_to_host_u16 (IKEV2_PORT_NATT)
3204                   && ikev2_natt_active (sa0))
3205                 {
3206                   if (!has_non_esp_marker)
3207                     slen = ikev2_insert_non_esp_marker (ike0, slen);
3208                 }
3209             }
3210           else
3211             {
3212               if (has_non_esp_marker)
3213                 slen += sizeof (ikev2_non_esp_marker);
3214
3215               u16 tp = udp0->dst_port;
3216               udp0->dst_port = udp0->src_port;
3217               udp0->src_port = tp;
3218             }
3219
3220           udp0->length = clib_host_to_net_u16 (slen + sizeof (udp_header_t));
3221           udp0->checksum = 0;
3222           b0->current_length = slen + ip_hdr_sz + sizeof (udp_header_t);
3223           if (is_ip4)
3224             {
3225               ip40->length = clib_host_to_net_u16 (b0->current_length);
3226               ip40->checksum = ip4_header_checksum (ip40);
3227             }
3228           else
3229             {
3230               ip60->payload_length =
3231                 clib_host_to_net_u16 (b0->current_length - sizeof (*ip60));
3232             }
3233         }
3234       /* delete sa */
3235       if (sa0 && (sa0->state == IKEV2_STATE_DELETED ||
3236                   sa0->state == IKEV2_STATE_NOTIFY_AND_DELETE))
3237         {
3238           ikev2_child_sa_t *c;
3239
3240           vec_foreach (c, sa0->childs)
3241             ikev2_delete_tunnel_interface (km->vnet_main, sa0, c);
3242
3243           ikev2_delete_sa (ptd, sa0);
3244         }
3245       if (PREDICT_FALSE ((node->flags & VLIB_NODE_FLAG_TRACE)
3246                          && (b0->flags & VLIB_BUFFER_IS_TRACED)))
3247         {
3248
3249           ikev2_trace_t *t = vlib_add_trace (vm, node, b0, sizeof (*t));
3250           t->sw_if_index = vnet_buffer (b0)->sw_if_index[VLIB_RX];
3251           t->next_index = next[0];
3252         }
3253       n_left -= 1;
3254       next += 1;
3255       b += 1;
3256     }
3257
3258   vlib_node_increment_counter (vm, node->node_index,
3259                                IKEV2_ERROR_PROCESSED, frame->n_vectors);
3260   vlib_buffer_enqueue_to_next (vm, node, from, nexts, frame->n_vectors);
3261   return frame->n_vectors;
3262 }
3263
3264 static uword
3265 ikev2_ip4 (vlib_main_t * vm, vlib_node_runtime_t * node, vlib_frame_t * frame)
3266 {
3267   return ikev2_node_internal (vm, node, frame, 1 /* is_ip4 */ );
3268 }
3269
3270 static uword
3271 ikev2_ip6 (vlib_main_t * vm, vlib_node_runtime_t * node, vlib_frame_t * frame)
3272 {
3273   return ikev2_node_internal (vm, node, frame, 0 /* is_ip4 */ );
3274 }
3275
3276 /* *INDENT-OFF* */
3277 VLIB_REGISTER_NODE (ikev2_node_ip4,static) = {
3278   .function = ikev2_ip4,
3279   .name = "ikev2-ip4",
3280   .vector_size = sizeof (u32),
3281   .format_trace = format_ikev2_trace,
3282   .type = VLIB_NODE_TYPE_INTERNAL,
3283
3284   .n_errors = ARRAY_LEN(ikev2_error_strings),
3285   .error_strings = ikev2_error_strings,
3286
3287   .n_next_nodes = IKEV2_IP4_N_NEXT,
3288   .next_nodes = {
3289     [IKEV2_NEXT_IP4_LOOKUP] = "ip4-lookup",
3290     [IKEV2_NEXT_IP4_ERROR_DROP] = "error-drop",
3291   },
3292 };
3293
3294 VLIB_REGISTER_NODE (ikev2_node_ip6,static) = {
3295   .function = ikev2_ip6,
3296   .name = "ikev2-ip6",
3297   .vector_size = sizeof (u32),
3298   .format_trace = format_ikev2_trace,
3299   .type = VLIB_NODE_TYPE_INTERNAL,
3300
3301   .n_errors = ARRAY_LEN(ikev2_error_strings),
3302   .error_strings = ikev2_error_strings,
3303
3304   .n_next_nodes = IKEV2_IP6_N_NEXT,
3305   .next_nodes = {
3306     [IKEV2_NEXT_IP6_LOOKUP] = "ip6-lookup",
3307     [IKEV2_NEXT_IP6_ERROR_DROP] = "error-drop",
3308   },
3309 };
3310 /* *INDENT-ON* */
3311
3312 // set ikev2 proposals when vpp is used as initiator
3313 static clib_error_t *
3314 ikev2_set_initiator_proposals (vlib_main_t * vm, ikev2_sa_t * sa,
3315                                ikev2_transforms_set * ts,
3316                                ikev2_sa_proposal_t ** proposals, int is_ike)
3317 {
3318   clib_error_t *r;
3319   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
3320   ikev2_sa_proposal_t *proposal;
3321   vec_add2 (*proposals, proposal, 1);
3322   ikev2_sa_transform_t *td;
3323   int error;
3324
3325   /* Encryption */
3326   error = 1;
3327   vec_foreach (td, km->supported_transforms)
3328   {
3329     if (td->type == IKEV2_TRANSFORM_TYPE_ENCR
3330         && td->encr_type == ts->crypto_alg
3331         && td->key_len == ts->crypto_key_size / 8)
3332       {
3333         u16 attr[2];
3334         attr[0] = clib_host_to_net_u16 (14 | (1 << 15));
3335         attr[1] = clib_host_to_net_u16 (td->key_len << 3);
3336         vec_add (td->attrs, (u8 *) attr, 4);
3337         vec_add1 (proposal->transforms, *td);
3338         td->attrs = 0;
3339
3340         error = 0;
3341         break;
3342       }
3343   }
3344   if (error)
3345     {
3346       r = clib_error_return (0, "Unsupported algorithm");
3347       return r;
3348     }
3349
3350   if (IKEV2_TRANSFORM_INTEG_TYPE_NONE != ts->integ_alg)
3351     {
3352       /* Integrity */
3353       error = 1;
3354       vec_foreach (td, km->supported_transforms)
3355       {
3356         if (td->type == IKEV2_TRANSFORM_TYPE_INTEG
3357             && td->integ_type == ts->integ_alg)
3358           {
3359             vec_add1 (proposal->transforms, *td);
3360             error = 0;
3361             break;
3362           }
3363       }
3364       if (error)
3365         {
3366           ikev2_elog_error
3367             ("Didn't find any supported algorithm for IKEV2_TRANSFORM_TYPE_INTEG");
3368           r = clib_error_return (0, "Unsupported algorithm");
3369           return r;
3370         }
3371     }
3372
3373   /* PRF */
3374   if (is_ike)
3375     {
3376       error = 1;
3377       vec_foreach (td, km->supported_transforms)
3378       {
3379         if (td->type == IKEV2_TRANSFORM_TYPE_PRF
3380             && td->prf_type == IKEV2_TRANSFORM_PRF_TYPE_PRF_HMAC_SHA2_256)
3381           {
3382             vec_add1 (proposal->transforms, *td);
3383             error = 0;
3384             break;
3385           }
3386       }
3387       if (error)
3388         {
3389           r = clib_error_return (0, "Unsupported algorithm");
3390           return r;
3391         }
3392     }
3393
3394   /* DH */
3395   if (is_ike)
3396     {
3397       error = 1;
3398       vec_foreach (td, km->supported_transforms)
3399       {
3400         if (td->type == IKEV2_TRANSFORM_TYPE_DH && td->dh_type == ts->dh_type)
3401           {
3402             vec_add1 (proposal->transforms, *td);
3403             if (is_ike)
3404               {
3405                 sa->dh_group = td->dh_type;
3406               }
3407             error = 0;
3408             break;
3409           }
3410       }
3411       if (error)
3412         {
3413           r = clib_error_return (0, "Unsupported algorithm");
3414           return r;
3415         }
3416     }
3417
3418   if (!is_ike)
3419     {
3420       error = 1;
3421       vec_foreach (td, km->supported_transforms)
3422       {
3423         if (td->type == IKEV2_TRANSFORM_TYPE_ESN)
3424           {
3425             vec_add1 (proposal->transforms, *td);
3426             error = 0;
3427           }
3428       }
3429       if (error)
3430         {
3431           r = clib_error_return (0, "Unsupported algorithm");
3432           return r;
3433         }
3434     }
3435
3436
3437   return 0;
3438 }
3439
3440 static ikev2_profile_t *
3441 ikev2_profile_index_by_name (u8 * name)
3442 {
3443   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
3444   uword *p;
3445
3446   p = mhash_get (&km->profile_index_by_name, name);
3447   if (!p)
3448     return 0;
3449
3450   return pool_elt_at_index (km->profiles, p[0]);
3451 }
3452
3453
3454 static void
3455 ikev2_send_ike (vlib_main_t * vm, ip_address_t * src, ip_address_t * dst,
3456                 u32 bi0, u32 len, u16 src_port, u16 dst_port, u32 sw_if_index)
3457 {
3458   ip4_header_t *ip40;
3459   ip6_header_t *ip60;
3460   udp_header_t *udp0;
3461   vlib_buffer_t *b0;
3462   vlib_frame_t *f;
3463   u32 *to_next;
3464
3465   b0 = vlib_get_buffer (vm, bi0);
3466   vlib_buffer_advance (b0, -sizeof (udp_header_t));
3467   udp0 = vlib_buffer_get_current (b0);
3468   udp0->dst_port = clib_host_to_net_u16 (dst_port);
3469   udp0->src_port = clib_host_to_net_u16 (src_port);
3470   udp0->length = clib_host_to_net_u16 (len + sizeof (udp_header_t));
3471   udp0->checksum = 0;
3472
3473   if (ip_addr_version (dst) == AF_IP4)
3474     {
3475       vlib_buffer_advance (b0, -sizeof (ip4_header_t));
3476       ip40 = vlib_buffer_get_current (b0);
3477       ip40->ip_version_and_header_length = 0x45;
3478       ip40->tos = 0;
3479       ip40->fragment_id = 0;
3480       ip40->flags_and_fragment_offset = 0;
3481       ip40->ttl = 0xff;
3482       ip40->protocol = IP_PROTOCOL_UDP;
3483       ip40->dst_address.as_u32 = ip_addr_v4 (dst).as_u32;
3484       ip40->src_address.as_u32 = ip_addr_v4 (src).as_u32;
3485       b0->current_length =
3486         len + sizeof (ip4_header_t) + sizeof (udp_header_t);
3487       ip40->length = clib_host_to_net_u16 (b0->current_length);
3488       ip40->checksum = ip4_header_checksum (ip40);
3489     }
3490   else
3491     {
3492       vlib_buffer_advance (b0, -sizeof (ip6_header_t));
3493       ip60 = vlib_buffer_get_current (b0);
3494
3495       b0->current_length = len + sizeof (*ip60) + sizeof (udp_header_t);
3496       ip60->ip_version_traffic_class_and_flow_label =
3497         clib_host_to_net_u32 (0x6 << 28);
3498       ip60->payload_length =
3499         clib_host_to_net_u16 (b0->current_length - sizeof (*ip60));
3500       ip60->protocol = IP_PROTOCOL_UDP;
3501       ip60->hop_limit = 0xff;
3502       clib_memcpy_fast (ip60->src_address.as_u8, ip_addr_v6 (src).as_u8,
3503                         sizeof (ip60->src_address));
3504       clib_memcpy_fast (ip60->dst_address.as_u8, ip_addr_v6 (dst).as_u8,
3505                         sizeof (ip60->src_address));
3506     }
3507
3508   b0->flags |= VNET_BUFFER_F_LOCALLY_ORIGINATED;
3509   vnet_buffer (b0)->sw_if_index[VLIB_RX] = sw_if_index;
3510   vnet_buffer (b0)->sw_if_index[VLIB_TX] = ~0;
3511
3512   u32 next_index = (ip_addr_version (dst) == AF_IP4) ?
3513     ip4_lookup_node.index : ip6_lookup_node.index;
3514
3515   /* send the request */
3516   f = vlib_get_frame_to_node (vm, next_index);
3517   to_next = vlib_frame_vector_args (f);
3518   to_next[0] = bi0;
3519   f->n_vectors = 1;
3520   vlib_put_frame_to_node (vm, next_index, f);
3521
3522 }
3523
3524 static u32
3525 ikev2_get_new_ike_header_buff (vlib_main_t * vm, vlib_buffer_t ** b)
3526 {
3527   u32 bi0;
3528   if (vlib_buffer_alloc (vm, &bi0, 1) != 1)
3529     {
3530       *b = 0;
3531       return 0;
3532     }
3533   *b = vlib_get_buffer (vm, bi0);
3534   return bi0;
3535 }
3536
3537 clib_error_t *
3538 ikev2_set_local_key (vlib_main_t * vm, u8 * file)
3539 {
3540   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
3541
3542   if (km->pkey)
3543     EVP_PKEY_free (km->pkey);
3544   km->pkey = ikev2_load_key_file (file);
3545   if (km->pkey == NULL)
3546     return clib_error_return (0, "load key '%s' failed", file);
3547
3548   return 0;
3549 }
3550
3551 static_always_inline vnet_api_error_t
3552 ikev2_register_udp_port (ikev2_profile_t * p, u16 port)
3553 {
3554   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
3555   udp_dst_port_info_t *pi;
3556
3557   uword *v = hash_get (km->udp_ports, port);
3558   pi = udp_get_dst_port_info (&udp_main, port, UDP_IP4);
3559
3560   if (v)
3561     {
3562       /* IKE already uses this port, only increment reference counter */
3563       ASSERT (pi);
3564       v[0]++;
3565     }
3566   else
3567     {
3568       if (pi)
3569         return VNET_API_ERROR_UDP_PORT_TAKEN;
3570
3571       udp_register_dst_port (km->vlib_main, port,
3572                              ipsec4_tun_input_node.index, 1);
3573       hash_set (km->udp_ports, port, 1);
3574     }
3575   p->ipsec_over_udp_port = port;
3576   return 0;
3577 }
3578
3579 static_always_inline void
3580 ikev2_unregister_udp_port (ikev2_profile_t * p)
3581 {
3582   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
3583   uword *v;
3584
3585   if (p->ipsec_over_udp_port == IPSEC_UDP_PORT_NONE)
3586     return;
3587
3588   v = hash_get (km->udp_ports, p->ipsec_over_udp_port);
3589   if (!v)
3590     return;
3591
3592   v[0]--;
3593
3594   if (v[0] == 0)
3595     {
3596       udp_unregister_dst_port (km->vlib_main, p->ipsec_over_udp_port, 1);
3597       hash_unset (km->udp_ports, p->ipsec_over_udp_port);
3598     }
3599
3600   p->ipsec_over_udp_port = IPSEC_UDP_PORT_NONE;
3601 }
3602
3603 static void
3604 ikev2_initiate_delete_ike_sa_internal (vlib_main_t * vm,
3605                                        ikev2_main_per_thread_data_t * tkm,
3606                                        ikev2_sa_t * sa, u8 send_notification)
3607 {
3608   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
3609   ip_address_t *src, *dst;
3610   vlib_buffer_t *b0;
3611   ikev2_child_sa_t *c;
3612
3613   /* Create the Initiator notification for IKE SA removal */
3614   ike_header_t *ike0;
3615   u32 bi0 = 0;
3616   int len;
3617
3618   vec_resize (sa->del, 1);
3619   sa->del->protocol_id = IKEV2_PROTOCOL_IKE;
3620   sa->del->spi = sa->ispi;
3621
3622   if (send_notification)
3623     {
3624       bi0 = ikev2_get_new_ike_header_buff (vm, &b0);
3625       if (!bi0)
3626         {
3627           ikev2_log_error ("buffer alloc failure");
3628           goto delete_sa;
3629         }
3630
3631       ike0 = vlib_buffer_get_current (b0);
3632       ike0->exchange = IKEV2_EXCHANGE_INFORMATIONAL;
3633       ike0->ispi = clib_host_to_net_u64 (sa->ispi);
3634       ike0->rspi = clib_host_to_net_u64 (sa->rspi);
3635       ike0->flags = 0;
3636       ike0->msgid = clib_host_to_net_u32 (sa->last_init_msg_id + 1);
3637       sa->last_init_msg_id = clib_net_to_host_u32 (ike0->msgid);
3638       len = ikev2_generate_message (b0, sa, ike0, 0, 0);
3639       if (~0 == len)
3640         return;
3641
3642       if (ikev2_natt_active (sa))
3643         len = ikev2_insert_non_esp_marker (ike0, len);
3644
3645       if (sa->is_initiator)
3646         {
3647           src = &sa->iaddr;
3648           dst = &sa->raddr;
3649         }
3650       else
3651         {
3652           dst = &sa->iaddr;
3653           src = &sa->raddr;
3654         }
3655
3656       ikev2_send_ike (vm, src, dst, bi0, len,
3657                       ikev2_get_port (sa), sa->dst_port, 0);
3658     }
3659
3660 delete_sa:
3661   /* delete local SA */
3662   vec_foreach (c, sa->childs)
3663     ikev2_delete_tunnel_interface (km->vnet_main, sa, c);
3664
3665   u64 rspi = sa->rspi;
3666   ikev2_sa_free_all_vec (sa);
3667   uword *p = hash_get (tkm->sa_by_rspi, rspi);
3668   if (p)
3669     {
3670       hash_unset (tkm->sa_by_rspi, rspi);
3671       pool_put (tkm->sas, sa);
3672     }
3673 }
3674
3675 static void
3676 ikev2_cleanup_profile_sessions (ikev2_main_t * km, ikev2_profile_t * p)
3677 {
3678   ikev2_main_per_thread_data_t *tkm;
3679   ikev2_sa_t *sa;
3680   u32 pi = p - km->profiles;
3681   u32 *sai;
3682   u32 *del_sai = 0;
3683
3684   /* *INDENT-OFF* */
3685   pool_foreach(sa, km->sais, ({
3686     if (pi == sa->profile_index)
3687       vec_add1 (del_sai, sa - km->sais);
3688   }));
3689   /* *INDENT-ON* */
3690
3691   vec_foreach (sai, del_sai)
3692   {
3693     sa = pool_elt_at_index (km->sais, sai[0]);
3694     ikev2_sa_free_all_vec (sa);
3695     hash_unset (km->sa_by_ispi, sa->ispi);
3696     pool_put (km->sais, sa);
3697   }
3698   vec_reset_length (del_sai);
3699
3700   vec_foreach (tkm, km->per_thread_data)
3701   {
3702     /* *INDENT-OFF* */
3703     pool_foreach (sa, tkm->sas, ({
3704       if (sa->profile_index != ~0 && pi == sa->profile_index)
3705         vec_add1 (del_sai, sa - tkm->sas);
3706     }));
3707     /* *INDENT-ON* */
3708
3709     vec_foreach (sai, del_sai)
3710     {
3711       sa = pool_elt_at_index (tkm->sas, sai[0]);
3712       ikev2_initiate_delete_ike_sa_internal (km->vlib_main, tkm, sa, 1);
3713     }
3714
3715     vec_reset_length (del_sai);
3716   }
3717
3718   vec_free (del_sai);
3719 }
3720
3721 static void
3722 ikev2_profile_free (ikev2_profile_t * p)
3723 {
3724   vec_free (p->name);
3725
3726   vec_free (p->auth.data);
3727   if (p->auth.key)
3728     EVP_PKEY_free (p->auth.key);
3729
3730   vec_free (p->loc_id.data);
3731   vec_free (p->rem_id.data);
3732 }
3733
3734 clib_error_t *
3735 ikev2_add_del_profile (vlib_main_t * vm, u8 * name, int is_add)
3736 {
3737   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
3738   ikev2_profile_t *p;
3739
3740   if (is_add)
3741     {
3742       if (ikev2_profile_index_by_name (name))
3743         return clib_error_return (0, "policy %v already exists", name);
3744
3745       pool_get (km->profiles, p);
3746       clib_memset (p, 0, sizeof (*p));
3747       p->name = vec_dup (name);
3748       p->ipsec_over_udp_port = IPSEC_UDP_PORT_NONE;
3749       p->responder.sw_if_index = ~0;
3750       p->tun_itf = ~0;
3751       uword index = p - km->profiles;
3752       mhash_set_mem (&km->profile_index_by_name, name, &index, 0);
3753     }
3754   else
3755     {
3756       p = ikev2_profile_index_by_name (name);
3757       if (!p)
3758         return clib_error_return (0, "policy %v does not exists", name);
3759
3760       ikev2_unregister_udp_port (p);
3761       ikev2_cleanup_profile_sessions (km, p);
3762
3763       ikev2_profile_free (p);
3764       pool_put (km->profiles, p);
3765       mhash_unset (&km->profile_index_by_name, name, 0);
3766     }
3767   return 0;
3768 }
3769
3770 clib_error_t *
3771 ikev2_set_profile_auth (vlib_main_t * vm, u8 * name, u8 auth_method,
3772                         u8 * auth_data, u8 data_hex_format)
3773 {
3774   ikev2_profile_t *p;
3775   clib_error_t *r;
3776
3777   p = ikev2_profile_index_by_name (name);
3778
3779   if (!p)
3780     {
3781       r = clib_error_return (0, "unknown profile %v", name);
3782       return r;
3783     }
3784
3785   if (p->auth.key)
3786     EVP_PKEY_free (p->auth.key);
3787   vec_free (p->auth.data);
3788
3789   p->auth.method = auth_method;
3790   p->auth.data = vec_dup (auth_data);
3791   p->auth.hex = data_hex_format;
3792
3793   if (auth_method == IKEV2_AUTH_METHOD_RSA_SIG)
3794     {
3795       vec_add1 (p->auth.data, 0);
3796       p->auth.key = ikev2_load_cert_file (p->auth.data);
3797       if (p->auth.key == NULL)
3798         return clib_error_return (0, "load cert '%s' failed", p->auth.data);
3799     }
3800
3801   return 0;
3802 }
3803
3804 static int
3805 ikev2_is_id_supported (u8 id_type)
3806 {
3807   return (id_type == IKEV2_ID_TYPE_ID_IPV4_ADDR ||
3808           id_type == IKEV2_ID_TYPE_ID_IPV6_ADDR ||
3809           id_type == IKEV2_ID_TYPE_ID_RFC822_ADDR ||
3810           id_type == IKEV2_ID_TYPE_ID_FQDN);
3811 }
3812
3813 clib_error_t *
3814 ikev2_set_profile_id (vlib_main_t * vm, u8 * name, u8 id_type, u8 * data,
3815                       int is_local)
3816 {
3817   ikev2_profile_t *p;
3818   clib_error_t *r;
3819
3820   if (!ikev2_is_id_supported (id_type))
3821     {
3822       r = clib_error_return (0, "unsupported identity type %U",
3823                              format_ikev2_id_type, id_type);
3824       return r;
3825     }
3826
3827   p = ikev2_profile_index_by_name (name);
3828
3829   if (!p)
3830     {
3831       r = clib_error_return (0, "unknown profile %v", name);
3832       return r;
3833     }
3834
3835   if (is_local)
3836     {
3837       vec_free (p->loc_id.data);
3838       p->loc_id.type = id_type;
3839       p->loc_id.data = vec_dup (data);
3840     }
3841   else
3842     {
3843       vec_free (p->rem_id.data);
3844       p->rem_id.type = id_type;
3845       p->rem_id.data = vec_dup (data);
3846     }
3847
3848   return 0;
3849 }
3850
3851 static_always_inline void
3852 ikev2_set_ts_type (ikev2_ts_t * ts, const ip_address_t * addr)
3853 {
3854   if (ip_addr_version (addr) == AF_IP4)
3855     ts->ts_type = TS_IPV4_ADDR_RANGE;
3856   else
3857     ts->ts_type = TS_IPV6_ADDR_RANGE;
3858 }
3859
3860 static_always_inline void
3861 ikev2_set_ts_addrs (ikev2_ts_t * ts, const ip_address_t * start,
3862                     const ip_address_t * end)
3863 {
3864   ip_address_copy (&ts->start_addr, start);
3865   ip_address_copy (&ts->end_addr, end);
3866 }
3867
3868 clib_error_t *
3869 ikev2_set_profile_ts (vlib_main_t * vm, u8 * name, u8 protocol_id,
3870                       u16 start_port, u16 end_port, ip_address_t start_addr,
3871                       ip_address_t end_addr, int is_local)
3872 {
3873   ikev2_profile_t *p;
3874   clib_error_t *r;
3875
3876   p = ikev2_profile_index_by_name (name);
3877
3878   if (!p)
3879     {
3880       r = clib_error_return (0, "unknown profile %v", name);
3881       return r;
3882     }
3883
3884   if (ip_addr_version (&start_addr) != ip_addr_version (&end_addr))
3885     return clib_error_return (0, "IP address version mismatch!");
3886
3887   if (is_local)
3888     {
3889       ikev2_set_ts_addrs (&p->loc_ts, &start_addr, &end_addr);
3890       p->loc_ts.start_port = start_port;
3891       p->loc_ts.end_port = end_port;
3892       p->loc_ts.protocol_id = protocol_id;
3893       ikev2_set_ts_type (&p->loc_ts, &start_addr);
3894     }
3895   else
3896     {
3897       ikev2_set_ts_addrs (&p->rem_ts, &start_addr, &end_addr);
3898       p->rem_ts.start_port = start_port;
3899       p->rem_ts.end_port = end_port;
3900       p->rem_ts.protocol_id = protocol_id;
3901       ikev2_set_ts_type (&p->rem_ts, &start_addr);
3902     }
3903
3904   return 0;
3905 }
3906
3907
3908 clib_error_t *
3909 ikev2_set_profile_responder (vlib_main_t * vm, u8 * name,
3910                              u32 sw_if_index, ip_address_t addr)
3911 {
3912   ikev2_profile_t *p;
3913   clib_error_t *r;
3914
3915   p = ikev2_profile_index_by_name (name);
3916
3917   if (!p)
3918     {
3919       r = clib_error_return (0, "unknown profile %v", name);
3920       return r;
3921     }
3922
3923   p->responder.sw_if_index = sw_if_index;
3924   ip_address_copy (&p->responder.addr, &addr);
3925
3926   return 0;
3927 }
3928
3929 clib_error_t *
3930 ikev2_set_profile_ike_transforms (vlib_main_t * vm, u8 * name,
3931                                   ikev2_transform_encr_type_t crypto_alg,
3932                                   ikev2_transform_integ_type_t integ_alg,
3933                                   ikev2_transform_dh_type_t dh_type,
3934                                   u32 crypto_key_size)
3935 {
3936   ikev2_profile_t *p;
3937   clib_error_t *r;
3938
3939   p = ikev2_profile_index_by_name (name);
3940
3941   if (!p)
3942     {
3943       r = clib_error_return (0, "unknown profile %v", name);
3944       return r;
3945     }
3946
3947   p->ike_ts.crypto_alg = crypto_alg;
3948   p->ike_ts.integ_alg = integ_alg;
3949   p->ike_ts.dh_type = dh_type;
3950   p->ike_ts.crypto_key_size = crypto_key_size;
3951   return 0;
3952 }
3953
3954 clib_error_t *
3955 ikev2_set_profile_esp_transforms (vlib_main_t * vm, u8 * name,
3956                                   ikev2_transform_encr_type_t crypto_alg,
3957                                   ikev2_transform_integ_type_t integ_alg,
3958                                   u32 crypto_key_size)
3959 {
3960   ikev2_profile_t *p;
3961   clib_error_t *r;
3962
3963   p = ikev2_profile_index_by_name (name);
3964
3965   if (!p)
3966     {
3967       r = clib_error_return (0, "unknown profile %v", name);
3968       return r;
3969     }
3970
3971   p->esp_ts.crypto_alg = crypto_alg;
3972   p->esp_ts.integ_alg = integ_alg;
3973   p->esp_ts.crypto_key_size = crypto_key_size;
3974   return 0;
3975 }
3976
3977 clib_error_t *
3978 ikev2_set_profile_tunnel_interface (vlib_main_t * vm,
3979                                     u8 * name, u32 sw_if_index)
3980 {
3981   ikev2_profile_t *p;
3982   clib_error_t *r;
3983
3984   p = ikev2_profile_index_by_name (name);
3985
3986   if (!p)
3987     {
3988       r = clib_error_return (0, "unknown profile %v", name);
3989       return r;
3990     }
3991
3992   p->tun_itf = sw_if_index;
3993
3994   return 0;
3995 }
3996
3997 vnet_api_error_t
3998 ikev2_set_profile_ipsec_udp_port (vlib_main_t * vm, u8 * name, u16 port,
3999                                   u8 is_set)
4000 {
4001   ikev2_profile_t *p = ikev2_profile_index_by_name (name);
4002   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
4003   vnet_api_error_t rv = 0;
4004   uword *v;
4005
4006   if (!p)
4007     return VNET_API_ERROR_INVALID_VALUE;
4008
4009   if (is_set)
4010     {
4011       if (p->ipsec_over_udp_port != IPSEC_UDP_PORT_NONE)
4012         return VNET_API_ERROR_VALUE_EXIST;
4013
4014       rv = ikev2_register_udp_port (p, port);
4015     }
4016   else
4017     {
4018       v = hash_get (km->udp_ports, port);
4019       if (!v)
4020         return VNET_API_ERROR_IKE_NO_PORT;
4021
4022       if (p->ipsec_over_udp_port == IPSEC_UDP_PORT_NONE)
4023         return VNET_API_ERROR_INVALID_VALUE;
4024
4025       ikev2_unregister_udp_port (p);
4026     }
4027   return rv;
4028 }
4029
4030 clib_error_t *
4031 ikev2_set_profile_udp_encap (vlib_main_t * vm, u8 * name)
4032 {
4033   ikev2_profile_t *p = ikev2_profile_index_by_name (name);
4034   clib_error_t *r;
4035
4036   if (!p)
4037     {
4038       r = clib_error_return (0, "unknown profile %v", name);
4039       return r;
4040     }
4041
4042   p->udp_encap = 1;
4043   return 0;
4044 }
4045
4046 clib_error_t *
4047 ikev2_set_profile_sa_lifetime (vlib_main_t * vm, u8 * name,
4048                                u64 lifetime, u32 jitter, u32 handover,
4049                                u64 maxdata)
4050 {
4051   ikev2_profile_t *p;
4052   clib_error_t *r;
4053
4054   p = ikev2_profile_index_by_name (name);
4055
4056   if (!p)
4057     {
4058       r = clib_error_return (0, "unknown profile %v", name);
4059       return r;
4060     }
4061
4062   p->lifetime = lifetime;
4063   p->lifetime_jitter = jitter;
4064   p->handover = handover;
4065   p->lifetime_maxdata = maxdata;
4066   return 0;
4067 }
4068
4069 static int
4070 ikev2_get_if_address (u32 sw_if_index, ip_address_family_t af,
4071                       ip_address_t * out_addr)
4072 {
4073   ip4_address_t *if_ip4;
4074   ip6_address_t *if_ip6;
4075
4076   if (af == AF_IP4)
4077     {
4078       if_ip4 = ip4_interface_first_address (&ip4_main, sw_if_index, 0);
4079       if (if_ip4)
4080         {
4081           ip_address_set (out_addr, if_ip4, AF_IP4);
4082           return 1;
4083         }
4084     }
4085   else
4086     {
4087       if_ip6 = ip6_interface_first_address (&ip6_main, sw_if_index);
4088       if (if_ip6)
4089         {
4090           ip_address_set (out_addr, if_ip6, AF_IP6);
4091           return 1;
4092         }
4093     }
4094   return 0;
4095 }
4096
4097 clib_error_t *
4098 ikev2_initiate_sa_init (vlib_main_t * vm, u8 * name)
4099 {
4100   ikev2_profile_t *p;
4101   clib_error_t *r;
4102   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
4103   vlib_buffer_t *b0;
4104   ike_header_t *ike0;
4105   u32 bi0 = 0;
4106   int len = sizeof (ike_header_t), valid_ip = 0;
4107   ip_address_t if_ip = ip_address_initializer;
4108
4109   p = ikev2_profile_index_by_name (name);
4110
4111   if (!p)
4112     {
4113       r = clib_error_return (0, "unknown profile %v", name);
4114       return r;
4115     }
4116
4117   if (p->responder.sw_if_index == ~0
4118       || ip_address_is_zero (&p->responder.addr))
4119     {
4120       r = clib_error_return (0, "responder not set for profile %v", name);
4121       return r;
4122     }
4123
4124   if (ikev2_get_if_address (p->responder.sw_if_index,
4125                             ip_addr_version (&p->responder.addr), &if_ip))
4126     {
4127       valid_ip = 1;
4128     }
4129
4130   bi0 = ikev2_get_new_ike_header_buff (vm, &b0);
4131   if (!bi0)
4132     {
4133       char *errmsg = "buffer alloc failure";
4134       ikev2_log_error (errmsg);
4135       return clib_error_return (0, errmsg);
4136     }
4137   ike0 = vlib_buffer_get_current (b0);
4138
4139   /* Prepare the SA and the IKE payload */
4140   ikev2_sa_t sa;
4141   clib_memset (&sa, 0, sizeof (ikev2_sa_t));
4142   ikev2_payload_chain_t *chain = 0;
4143   ikev2_payload_new_chain (chain);
4144
4145   /* Build the IKE proposal payload */
4146   ikev2_sa_proposal_t *proposals = 0;
4147   ikev2_set_initiator_proposals (vm, &sa, &p->ike_ts, &proposals, 1);
4148   proposals[0].proposal_num = 1;
4149   proposals[0].protocol_id = IKEV2_PROTOCOL_IKE;
4150
4151   /* Add and then cleanup proposal data */
4152   ikev2_payload_add_sa (chain, proposals);
4153   ikev2_sa_free_proposal_vector (&proposals);
4154
4155   sa.is_initiator = 1;
4156   sa.profile_index = p - km->profiles;
4157   sa.state = IKEV2_STATE_SA_INIT;
4158   sa.tun_itf = p->tun_itf;
4159   sa.udp_encap = p->udp_encap;
4160   if (p->natt_disabled)
4161     sa.natt_state = IKEV2_NATT_DISABLED;
4162   sa.ipsec_over_udp_port = p->ipsec_over_udp_port;
4163   sa.is_tun_itf_set = 1;
4164   sa.initial_contact = 1;
4165   sa.dst_port = IKEV2_PORT;
4166   ikev2_generate_sa_init_data (&sa);
4167   ikev2_payload_add_ke (chain, sa.dh_group, sa.i_dh_data);
4168   ikev2_payload_add_nonce (chain, sa.i_nonce);
4169
4170   /* Build the child SA proposal */
4171   vec_resize (sa.childs, 1);
4172   ikev2_set_initiator_proposals (vm, &sa, &p->esp_ts,
4173                                  &sa.childs[0].i_proposals, 0);
4174   sa.childs[0].i_proposals[0].proposal_num = 1;
4175   sa.childs[0].i_proposals[0].protocol_id = IKEV2_PROTOCOL_ESP;
4176   RAND_bytes ((u8 *) & sa.childs[0].i_proposals[0].spi,
4177               sizeof (sa.childs[0].i_proposals[0].spi));
4178
4179   /* Add NAT detection notification messages (mandatory) */
4180   u8 *nat_detection_sha1 =
4181     ikev2_compute_nat_sha1 (clib_host_to_net_u64 (sa.ispi),
4182                             clib_host_to_net_u64 (sa.rspi),
4183                             &if_ip, clib_host_to_net_u16 (IKEV2_PORT));
4184
4185   ikev2_payload_add_notify (chain, IKEV2_NOTIFY_MSG_NAT_DETECTION_SOURCE_IP,
4186                             nat_detection_sha1);
4187   vec_free (nat_detection_sha1);
4188   nat_detection_sha1 =
4189     ikev2_compute_nat_sha1 (clib_host_to_net_u64 (sa.ispi),
4190                             clib_host_to_net_u64 (sa.rspi),
4191                             &p->responder.addr,
4192                             clib_host_to_net_u16 (sa.dst_port));
4193   ikev2_payload_add_notify (chain,
4194                             IKEV2_NOTIFY_MSG_NAT_DETECTION_DESTINATION_IP,
4195                             nat_detection_sha1);
4196   vec_free (nat_detection_sha1);
4197
4198   u8 *sig_hash_algo = vec_new (u8, 8);
4199   u64 tmpsig = clib_host_to_net_u64 (0x0001000200030004);
4200   clib_memcpy_fast (sig_hash_algo, &tmpsig, sizeof (tmpsig));
4201   ikev2_payload_add_notify (chain,
4202                             IKEV2_NOTIFY_MSG_SIGNATURE_HASH_ALGORITHMS,
4203                             sig_hash_algo);
4204   vec_free (sig_hash_algo);
4205
4206   /* Buffer update and boilerplate */
4207   len += vec_len (chain->data);
4208   ike0->nextpayload = chain->first_payload_type;
4209   ike0->length = clib_host_to_net_u32 (len);
4210   clib_memcpy_fast (ike0->payload, chain->data, vec_len (chain->data));
4211   ikev2_payload_destroy_chain (chain);
4212
4213   ike0->version = IKE_VERSION_2;
4214   ike0->flags = IKEV2_HDR_FLAG_INITIATOR;
4215   ike0->exchange = IKEV2_EXCHANGE_SA_INIT;
4216   ike0->ispi = clib_host_to_net_u64 (sa.ispi);
4217   ike0->rspi = 0;
4218   ike0->msgid = 0;
4219
4220   /* store whole IKE payload - needed for PSK auth */
4221   vec_reset_length (sa.last_sa_init_req_packet_data);
4222   vec_add (sa.last_sa_init_req_packet_data, ike0, len);
4223
4224   /* add data to the SA then add it to the pool */
4225   ip_address_copy (&sa.iaddr, &if_ip);
4226   ip_address_copy (&sa.raddr, &p->responder.addr);
4227   sa.i_id.type = p->loc_id.type;
4228   sa.i_id.data = vec_dup (p->loc_id.data);
4229   sa.r_id.type = p->rem_id.type;
4230   sa.r_id.data = vec_dup (p->rem_id.data);
4231   sa.i_auth.method = p->auth.method;
4232   sa.i_auth.hex = p->auth.hex;
4233   sa.i_auth.data = vec_dup (p->auth.data);
4234   sa.sw_if_index = p->responder.sw_if_index;
4235   vec_add (sa.childs[0].tsi, &p->loc_ts, 1);
4236   vec_add (sa.childs[0].tsr, &p->rem_ts, 1);
4237
4238   ikev2_initial_contact_cleanup (0, &sa);
4239
4240   /* add SA to the pool */
4241   ikev2_sa_t *sa0 = 0;
4242   pool_get (km->sais, sa0);
4243   clib_memcpy_fast (sa0, &sa, sizeof (*sa0));
4244   hash_set (km->sa_by_ispi, sa0->ispi, sa0 - km->sais);
4245
4246   if (valid_ip)
4247     {
4248       ikev2_send_ike (vm, &if_ip, &p->responder.addr, bi0, len,
4249                       IKEV2_PORT, sa.dst_port, sa.sw_if_index);
4250
4251       ikev2_elog_exchange
4252         ("ispi %lx rspi %lx IKEV2_EXCHANGE_SA_INIT sent to ",
4253          clib_host_to_net_u64 (sa0->ispi), 0,
4254          ip_addr_v4 (&p->responder.addr).as_u32,
4255          ip_addr_version (&p->responder.addr) == AF_IP4);
4256     }
4257   else
4258     {
4259       r =
4260         clib_error_return (0, "interface  %U does not have any IP address!",
4261                            format_vnet_sw_if_index_name, vnet_get_main (),
4262                            p->responder.sw_if_index);
4263       return r;
4264     }
4265
4266   return 0;
4267 }
4268
4269 static void
4270 ikev2_delete_child_sa_internal (vlib_main_t * vm, ikev2_sa_t * sa,
4271                                 ikev2_child_sa_t * csa)
4272 {
4273   /* Create the Initiator notification for child SA removal */
4274   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
4275   ike_header_t *ike0;
4276   u32 bi0 = 0;
4277   vlib_buffer_t *b0;
4278   int len;
4279
4280   bi0 = ikev2_get_new_ike_header_buff (vm, &b0);
4281   if (!bi0)
4282     {
4283       ikev2_log_error ("buffer alloc failure");
4284       return;
4285     }
4286
4287   ike0 = vlib_buffer_get_current (b0);
4288   ike0->exchange = IKEV2_EXCHANGE_INFORMATIONAL;
4289   ike0->ispi = clib_host_to_net_u64 (sa->ispi);
4290   ike0->rspi = clib_host_to_net_u64 (sa->rspi);
4291   ike0->flags = 0;
4292   vec_resize (sa->del, 1);
4293   sa->del->protocol_id = IKEV2_PROTOCOL_ESP;
4294   sa->del->spi = csa->i_proposals->spi;
4295   ike0->msgid = clib_host_to_net_u32 (sa->last_init_msg_id + 1);
4296   sa->last_init_msg_id = clib_net_to_host_u32 (ike0->msgid);
4297   len = ikev2_generate_message (b0, sa, ike0, 0, 0);
4298   if (~0 == len)
4299     return;
4300
4301   if (ikev2_natt_active (sa))
4302     len = ikev2_insert_non_esp_marker (ike0, len);
4303   ikev2_send_ike (vm, &sa->iaddr, &sa->raddr, bi0, len,
4304                   ikev2_get_port (sa), sa->dst_port, sa->sw_if_index);
4305
4306   /* delete local child SA */
4307   ikev2_delete_tunnel_interface (km->vnet_main, sa, csa);
4308   ikev2_sa_del_child_sa (sa, csa);
4309 }
4310
4311 clib_error_t *
4312 ikev2_initiate_delete_child_sa (vlib_main_t * vm, u32 ispi)
4313 {
4314   clib_error_t *r;
4315   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
4316   ikev2_main_per_thread_data_t *tkm;
4317   ikev2_sa_t *fsa = 0;
4318   ikev2_child_sa_t *fchild = 0;
4319
4320   /* Search for the child SA */
4321   vec_foreach (tkm, km->per_thread_data)
4322   {
4323     ikev2_sa_t *sa;
4324     if (fchild)
4325       break;
4326     /* *INDENT-OFF* */
4327     pool_foreach (sa, tkm->sas, ({
4328       fchild = ikev2_sa_get_child(sa, ispi, IKEV2_PROTOCOL_ESP, 1);
4329       if (fchild)
4330         {
4331           fsa = sa;
4332           break;
4333         }
4334     }));
4335     /* *INDENT-ON* */
4336   }
4337
4338   if (!fchild || !fsa)
4339     {
4340       r = clib_error_return (0, "Child SA not found");
4341       return r;
4342     }
4343   else
4344     {
4345       ikev2_delete_child_sa_internal (vm, fsa, fchild);
4346     }
4347
4348   return 0;
4349 }
4350
4351 clib_error_t *
4352 ikev2_initiate_delete_ike_sa (vlib_main_t * vm, u64 ispi)
4353 {
4354   clib_error_t *r;
4355   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
4356   ikev2_main_per_thread_data_t *tkm;
4357   ikev2_sa_t *fsa = 0;
4358   ikev2_main_per_thread_data_t *ftkm = 0;
4359
4360   /* Search for the IKE SA */
4361   vec_foreach (tkm, km->per_thread_data)
4362   {
4363     ikev2_sa_t *sa;
4364     if (fsa)
4365       break;
4366     /* *INDENT-OFF* */
4367     pool_foreach (sa, tkm->sas, ({
4368       if (sa->ispi == ispi)
4369         {
4370           fsa = sa;
4371           ftkm = tkm;
4372           break;
4373         }
4374     }));
4375     /* *INDENT-ON* */
4376   }
4377
4378   if (!fsa)
4379     {
4380       r = clib_error_return (0, "IKE SA not found");
4381       return r;
4382     }
4383
4384   ikev2_initiate_delete_ike_sa_internal (vm, ftkm, fsa, 1);
4385   return 0;
4386 }
4387
4388 static void
4389 ikev2_rekey_child_sa_internal (vlib_main_t * vm, ikev2_sa_t * sa,
4390                                ikev2_child_sa_t * csa)
4391 {
4392   /* Create the Initiator request for create child SA */
4393   ike_header_t *ike0;
4394   vlib_buffer_t *b0;
4395   u32 bi0 = 0;
4396   int len;
4397
4398   bi0 = ikev2_get_new_ike_header_buff (vm, &b0);
4399   if (!bi0)
4400     {
4401       ikev2_log_error ("buffer alloc failure");
4402       return;
4403     }
4404
4405   ike0 = vlib_buffer_get_current (b0);
4406   ike0->version = IKE_VERSION_2;
4407   ike0->flags = IKEV2_HDR_FLAG_INITIATOR;
4408   ike0->exchange = IKEV2_EXCHANGE_CREATE_CHILD_SA;
4409   ike0->ispi = clib_host_to_net_u64 (sa->ispi);
4410   ike0->rspi = clib_host_to_net_u64 (sa->rspi);
4411   ike0->msgid = clib_host_to_net_u32 (sa->last_init_msg_id + 1);
4412   sa->last_init_msg_id = clib_net_to_host_u32 (ike0->msgid);
4413
4414   ikev2_rekey_t *rekey;
4415   vec_add2 (sa->rekey, rekey, 1);
4416   ikev2_sa_proposal_t *proposals = vec_dup (csa->i_proposals);
4417
4418   /*need new ispi */
4419   RAND_bytes ((u8 *) & proposals[0].spi, sizeof (proposals[0].spi));
4420   rekey->spi = proposals[0].spi;
4421   rekey->ispi = csa->i_proposals->spi;
4422   len = ikev2_generate_message (b0, sa, ike0, proposals, 0);
4423   if (~0 == len)
4424     return;
4425
4426   if (ikev2_natt_active (sa))
4427     len = ikev2_insert_non_esp_marker (ike0, len);
4428   ikev2_send_ike (vm, &sa->iaddr, &sa->raddr, bi0, len,
4429                   ikev2_get_port (sa), ikev2_get_port (sa), sa->sw_if_index);
4430   vec_free (proposals);
4431 }
4432
4433 clib_error_t *
4434 ikev2_initiate_rekey_child_sa (vlib_main_t * vm, u32 ispi)
4435 {
4436   clib_error_t *r;
4437   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
4438   ikev2_main_per_thread_data_t *tkm;
4439   ikev2_sa_t *fsa = 0;
4440   ikev2_child_sa_t *fchild = 0;
4441
4442   /* Search for the child SA */
4443   vec_foreach (tkm, km->per_thread_data)
4444   {
4445     ikev2_sa_t *sa;
4446     if (fchild)
4447       break;
4448     /* *INDENT-OFF* */
4449     pool_foreach (sa, tkm->sas, ({
4450       fchild = ikev2_sa_get_child(sa, ispi, IKEV2_PROTOCOL_ESP, 1);
4451       if (fchild)
4452         {
4453           fsa = sa;
4454           break;
4455         }
4456     }));
4457     /* *INDENT-ON* */
4458   }
4459
4460   if (!fchild || !fsa)
4461     {
4462       r = clib_error_return (0, "Child SA not found");
4463       return r;
4464     }
4465   else
4466     {
4467       ikev2_rekey_child_sa_internal (vm, fsa, fchild);
4468     }
4469
4470   return 0;
4471 }
4472
4473 static int
4474 ikev2_sa_sw_if_match (ikev2_sa_t * sa, u32 sw_if_index)
4475 {
4476   return (sa->sw_if_index == sw_if_index) && sa->is_initiator;
4477 }
4478
4479 static void
4480 ikev2_sa_del (ikev2_profile_t * p, u32 sw_if_index)
4481 {
4482   u64 *ispi, *ispi_vec = 0;
4483   ikev2_sa_t *sa, **sap, **sa_vec = 0;
4484   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
4485   ikev2_main_per_thread_data_t *tkm;
4486   p->responder.sw_if_index = ~0;
4487
4488   vec_foreach (tkm, km->per_thread_data)
4489   {
4490     /* *INDENT-OFF* */
4491     pool_foreach (sa, tkm->sas, ({
4492       if (ikev2_sa_sw_if_match (sa, sw_if_index))
4493         vec_add1 (sa_vec, sa);
4494     }));
4495     /* *INDENT-ON* */
4496
4497     vec_foreach (sap, sa_vec)
4498     {
4499       ikev2_initiate_delete_ike_sa_internal (km->vlib_main, tkm, *sap, 0);
4500     }
4501     vec_reset_length (sa_vec);
4502   }
4503   vec_free (sa_vec);
4504
4505   /* *INDENT-OFF* */
4506   pool_foreach (sa, km->sais, ({
4507     if (ikev2_sa_sw_if_match (sa, sw_if_index))
4508       vec_add1 (ispi_vec, sa->ispi);
4509   }));
4510   /* *INDENT-ON* */
4511
4512   vec_foreach (ispi, ispi_vec)
4513   {
4514     ikev2_del_sa_init_from_main (ispi);
4515   }
4516
4517   vec_free (ispi_vec);
4518 }
4519
4520 static clib_error_t *
4521 ikev2_sw_interface_add_del (vnet_main_t * vnm, u32 sw_if_index, u32 is_add)
4522 {
4523   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
4524   ikev2_profile_t *p;
4525
4526   if (is_add)
4527     return 0;
4528
4529   /* *INDENT-OFF* */
4530   pool_foreach (p, km->profiles, ({
4531     if (p->responder.sw_if_index == sw_if_index)
4532       ikev2_sa_del (p, sw_if_index);
4533   }));
4534   /* *INDENT-ON* */
4535
4536   return 0;
4537 }
4538
4539 VNET_SW_INTERFACE_ADD_DEL_FUNCTION (ikev2_sw_interface_add_del);
4540
4541 clib_error_t *
4542 ikev2_init (vlib_main_t * vm)
4543 {
4544   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
4545   vlib_thread_main_t *tm = vlib_get_thread_main ();
4546   int thread_id;
4547
4548   clib_memset (km, 0, sizeof (ikev2_main_t));
4549   km->vnet_main = vnet_get_main ();
4550   km->vlib_main = vm;
4551
4552   km->liveness_period = IKEV2_LIVENESS_PERIOD_CHECK;
4553   km->liveness_max_retries = IKEV2_LIVENESS_RETRIES;
4554   ikev2_crypto_init (km);
4555
4556   mhash_init_vec_string (&km->profile_index_by_name, sizeof (uword));
4557
4558   vec_validate_aligned (km->per_thread_data, tm->n_vlib_mains - 1,
4559                         CLIB_CACHE_LINE_BYTES);
4560   for (thread_id = 0; thread_id < tm->n_vlib_mains; thread_id++)
4561     {
4562       ikev2_main_per_thread_data_t *ptd =
4563         vec_elt_at_index (km->per_thread_data, thread_id);
4564
4565       ptd->sa_by_rspi = hash_create (0, sizeof (uword));
4566
4567 #if OPENSSL_VERSION_NUMBER >= 0x10100000L
4568       ptd->evp_ctx = EVP_CIPHER_CTX_new ();
4569       ptd->hmac_ctx = HMAC_CTX_new ();
4570 #else
4571       EVP_CIPHER_CTX_init (&ptd->_evp_ctx);
4572       ptd->evp_ctx = &ptd->_evp_ctx;
4573       HMAC_CTX_init (&(ptd->_hmac_ctx));
4574       ptd->hmac_ctx = &ptd->_hmac_ctx;
4575 #endif
4576     }
4577
4578   km->sa_by_ispi = hash_create (0, sizeof (uword));
4579   km->sw_if_indices = hash_create (0, 0);
4580   km->udp_ports = hash_create (0, sizeof (uword));
4581
4582   udp_register_dst_port (vm, IKEV2_PORT, ikev2_node_ip4.index, 1);
4583   udp_register_dst_port (vm, IKEV2_PORT, ikev2_node_ip6.index, 0);
4584   udp_register_dst_port (vm, IKEV2_PORT_NATT, ikev2_node_ip4.index, 1);
4585   udp_register_dst_port (vm, IKEV2_PORT_NATT, ikev2_node_ip6.index, 0);
4586
4587   vlib_punt_hdl_t punt_hdl = vlib_punt_client_register ("ikev2-ip4");
4588   vlib_punt_register (punt_hdl, ipsec_punt_reason[IPSEC_PUNT_IP4_SPI_UDP_0],
4589                       "ikev2-ip4");
4590   ikev2_cli_reference ();
4591
4592   km->log_level = IKEV2_LOG_ERROR;
4593   km->log_class = vlib_log_register_class ("ikev2", 0);
4594   return 0;
4595 }
4596
4597 /* *INDENT-OFF* */
4598 VLIB_INIT_FUNCTION (ikev2_init) =
4599 {
4600   .runs_after = VLIB_INITS("ipsec_init", "ipsec_punt_init"),
4601 };
4602 /* *INDENT-ON* */
4603
4604 static u8
4605 ikev2_mngr_process_child_sa (ikev2_sa_t * sa, ikev2_child_sa_t * csa,
4606                              u8 del_old_ids)
4607 {
4608   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
4609   ikev2_profile_t *p = 0;
4610   vlib_main_t *vm = km->vlib_main;
4611   f64 now = vlib_time_now (vm);
4612   u8 res = 0;
4613
4614   if (sa->profile_index != ~0)
4615     p = pool_elt_at_index (km->profiles, sa->profile_index);
4616
4617   if (sa->is_initiator && p && csa->time_to_expiration
4618       && now > csa->time_to_expiration)
4619     {
4620       if (!csa->is_expired || csa->rekey_retries > 0)
4621         {
4622           ikev2_rekey_child_sa_internal (vm, sa, csa);
4623           csa->time_to_expiration = now + p->handover;
4624           csa->is_expired = 1;
4625           if (csa->rekey_retries == 0)
4626             {
4627               csa->rekey_retries = 5;
4628             }
4629           else if (csa->rekey_retries > 0)
4630             {
4631               csa->rekey_retries--;
4632               ikev2_log_debug ("Rekeying Child SA 0x%x, retries left %d",
4633                                csa->i_proposals->spi, csa->rekey_retries);
4634               if (csa->rekey_retries == 0)
4635                 {
4636                   csa->rekey_retries = -1;
4637                 }
4638             }
4639           res |= 1;
4640         }
4641       else
4642         {
4643           csa->time_to_expiration = 0;
4644           ikev2_delete_child_sa_internal (vm, sa, csa);
4645           res |= 1;
4646           return res;
4647         }
4648     }
4649
4650   if (del_old_ids)
4651     {
4652       ipip_tunnel_t *ipip = NULL;
4653       u32 sw_if_index = sa->is_tun_itf_set ? sa->tun_itf : ~0;
4654       if (~0 == sw_if_index)
4655         {
4656           ip46_address_t local_ip;
4657           ip46_address_t remote_ip;
4658           if (sa->is_initiator)
4659             {
4660               local_ip = to_ip46 (ip_addr_version (&sa->iaddr),
4661                                   ip_addr_bytes (&sa->iaddr));
4662               remote_ip = to_ip46 (ip_addr_version (&sa->raddr),
4663                                    ip_addr_bytes (&sa->raddr));
4664             }
4665           else
4666             {
4667               local_ip = to_ip46 (ip_addr_version (&sa->raddr),
4668                                   ip_addr_bytes (&sa->raddr));
4669               remote_ip = to_ip46 (ip_addr_version (&sa->iaddr),
4670                                    ip_addr_bytes (&sa->iaddr));
4671             }
4672
4673        /* *INDENT-OFF* */
4674        ipip_tunnel_key_t key = {
4675          .src = local_ip,
4676          .dst = remote_ip,
4677          .transport = IPIP_TRANSPORT_IP4,
4678          .fib_index = 0,
4679        };
4680        /* *INDENT-ON* */
4681
4682           ipip = ipip_tunnel_db_find (&key);
4683
4684           if (ipip)
4685             sw_if_index = ipip->sw_if_index;
4686           else
4687             return res;
4688         }
4689
4690       u32 *sas_in = NULL;
4691       vec_add1 (sas_in, csa->remote_sa_id);
4692       vlib_worker_thread_barrier_sync (vm);
4693       ipsec_tun_protect_update (sw_if_index, NULL, csa->local_sa_id, sas_in);
4694       ipsec_sa_unlock_id (ikev2_flip_alternate_sa_bit (csa->remote_sa_id));
4695       vlib_worker_thread_barrier_release (vm);
4696     }
4697
4698   return res;
4699 }
4700
4701 int
4702 ikev2_set_log_level (ikev2_log_level_t log_level)
4703 {
4704   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
4705
4706   if (log_level >= IKEV2_LOG_MAX)
4707     {
4708       ikev2_log_error ("unknown logging level %d", log_level);
4709       return -1;
4710     }
4711
4712   km->log_level = log_level;
4713   return 0;
4714 }
4715
4716 clib_error_t *
4717 ikev2_set_liveness_params (u32 period, u32 max_retries)
4718 {
4719   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
4720
4721   if (period == 0 || max_retries == 0)
4722     return clib_error_return (0, "invalid args");
4723
4724   km->liveness_period = period;
4725   km->liveness_max_retries = max_retries;
4726   return 0;
4727 }
4728
4729 clib_error_t *
4730 ikev2_profile_natt_disable (u8 * name)
4731 {
4732   ikev2_profile_t *p = ikev2_profile_index_by_name (name);
4733   if (!p)
4734     return clib_error_return (0, "unknown profile %v", name);
4735
4736   p->natt_disabled = 1;
4737   return 0;
4738 }
4739
4740 static void
4741 ikev2_mngr_process_ipsec_sa (ipsec_sa_t * ipsec_sa)
4742 {
4743   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
4744   vlib_main_t *vm = km->vlib_main;
4745   ikev2_main_per_thread_data_t *tkm;
4746   ikev2_sa_t *fsa = 0;
4747   ikev2_profile_t *p = 0;
4748   ikev2_child_sa_t *fchild = 0;
4749   f64 now = vlib_time_now (vm);
4750   vlib_counter_t counts;
4751
4752   /* Search for the SA and child SA */
4753   vec_foreach (tkm, km->per_thread_data)
4754   {
4755     ikev2_sa_t *sa;
4756     if (fchild)
4757       break;
4758     /* *INDENT-OFF* */
4759     pool_foreach (sa, tkm->sas, ({
4760       fchild = ikev2_sa_get_child(sa, ipsec_sa->spi, IKEV2_PROTOCOL_ESP, 1);
4761       if (fchild)
4762         {
4763           fsa = sa;
4764           break;
4765         }
4766     }));
4767     /* *INDENT-ON* */
4768   }
4769   vlib_get_combined_counter (&ipsec_sa_counters,
4770                              ipsec_sa->stat_index, &counts);
4771
4772   if (fsa && fsa->profile_index != ~0 && fsa->is_initiator)
4773     p = pool_elt_at_index (km->profiles, fsa->profile_index);
4774
4775   if (fchild && p && p->lifetime_maxdata)
4776     {
4777       if (!fchild->is_expired && counts.bytes > p->lifetime_maxdata)
4778         {
4779           fchild->time_to_expiration = now;
4780         }
4781     }
4782 }
4783
4784 static void
4785 ikev2_process_pending_sa_init_one (ikev2_main_t * km, ikev2_sa_t * sa)
4786 {
4787   ikev2_profile_t *p;
4788   u32 bi0;
4789   u8 *nat_sha, *np;
4790
4791   if (ip_address_is_zero (&sa->iaddr))
4792     {
4793       p = pool_elt_at_index (km->profiles, sa->profile_index);
4794       if (!ikev2_get_if_address (p->responder.sw_if_index,
4795                                  ip_addr_version (&p->responder.addr),
4796                                  &sa->iaddr))
4797         return;
4798
4799       /* update NAT detection payload */
4800       np =
4801         ikev2_find_ike_notify_payload
4802         ((ike_header_t *) sa->last_sa_init_req_packet_data,
4803          IKEV2_NOTIFY_MSG_NAT_DETECTION_SOURCE_IP);
4804       if (np)
4805         {
4806           nat_sha =
4807             ikev2_compute_nat_sha1 (clib_host_to_net_u64 (sa->ispi),
4808                                     clib_host_to_net_u64 (sa->rspi),
4809                                     &sa->iaddr,
4810                                     clib_host_to_net_u16 (IKEV2_PORT));
4811           clib_memcpy_fast (np, nat_sha, vec_len (nat_sha));
4812           vec_free (nat_sha);
4813         }
4814     }
4815
4816   if (vlib_buffer_alloc (km->vlib_main, &bi0, 1) != 1)
4817     return;
4818
4819   vlib_buffer_t *b = vlib_get_buffer (km->vlib_main, bi0);
4820   clib_memcpy_fast (vlib_buffer_get_current (b),
4821                     sa->last_sa_init_req_packet_data,
4822                     vec_len (sa->last_sa_init_req_packet_data));
4823
4824   ikev2_send_ike (km->vlib_main, &sa->iaddr, &sa->raddr, bi0,
4825                   vec_len (sa->last_sa_init_req_packet_data),
4826                   ikev2_get_port (sa), IKEV2_PORT, sa->sw_if_index);
4827 }
4828
4829 static void
4830 ikev2_process_pending_sa_init (ikev2_main_t * km)
4831 {
4832   u32 sai;
4833   u64 ispi;
4834   ikev2_sa_t *sa;
4835
4836   /* *INDENT-OFF* */
4837   hash_foreach (ispi, sai, km->sa_by_ispi,
4838   ({
4839     sa = pool_elt_at_index (km->sais, sai);
4840     if (sa->init_response_received)
4841       continue;
4842
4843     ikev2_process_pending_sa_init_one (km, sa);
4844   }));
4845   /* *INDENT-ON* */
4846 }
4847
4848 static void
4849 ikev2_send_informational_request (ikev2_sa_t * sa)
4850 {
4851   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
4852   ip_address_t *src, *dst;
4853   ike_header_t *ike0;
4854   vlib_buffer_t *b0;
4855   u32 bi0 = 0;
4856   u16 dp;
4857   int len;
4858
4859   bi0 = ikev2_get_new_ike_header_buff (km->vlib_main, &b0);
4860   if (!bi0)
4861     {
4862       ikev2_log_error ("buffer alloc failure");
4863       return;
4864     }
4865
4866   ike0 = vlib_buffer_get_current (b0);
4867   ike0->exchange = IKEV2_EXCHANGE_INFORMATIONAL;
4868   ike0->ispi = clib_host_to_net_u64 (sa->ispi);
4869   ike0->rspi = clib_host_to_net_u64 (sa->rspi);
4870   ike0->msgid = clib_host_to_net_u32 (sa->last_init_msg_id + 1);
4871   ike0->flags = 0;
4872   sa->last_init_msg_id = clib_net_to_host_u32 (ike0->msgid);
4873   len = ikev2_generate_message (b0, sa, ike0, 0, 0);
4874   if (~0 == len)
4875     return;
4876
4877   if (ikev2_natt_active (sa))
4878     len = ikev2_insert_non_esp_marker (ike0, len);
4879
4880   if (sa->is_initiator)
4881     {
4882       src = &sa->iaddr;
4883       dst = &sa->raddr;
4884     }
4885   else
4886     {
4887       dst = &sa->iaddr;
4888       src = &sa->raddr;
4889     }
4890
4891   dp = sa->dst_port ? sa->dst_port : ikev2_get_port (sa);
4892   ikev2_send_ike (km->vlib_main, src, dst, bi0, len, ikev2_get_port (sa), dp,
4893                   sa->sw_if_index);
4894 }
4895
4896 void
4897 ikev2_disable_dpd (void)
4898 {
4899   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
4900   km->dpd_disabled = 1;
4901 }
4902
4903 static_always_inline int
4904 ikev2_mngr_process_responder_sas (ikev2_sa_t * sa)
4905 {
4906   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
4907   vlib_main_t *vm = km->vlib_main;
4908
4909   if (!sa->keys_generated)
4910     return 0;
4911
4912   if (sa->liveness_retries >= km->liveness_max_retries)
4913     return 1;
4914
4915   f64 now = vlib_time_now (vm);
4916
4917   if (sa->liveness_period_check < now)
4918     {
4919       sa->liveness_retries++;
4920       sa->liveness_period_check = now + km->liveness_period;
4921       ikev2_send_informational_request (sa);
4922     }
4923   return 0;
4924 }
4925
4926 static uword
4927 ikev2_mngr_process_fn (vlib_main_t * vm, vlib_node_runtime_t * rt,
4928                        vlib_frame_t * f)
4929 {
4930   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
4931   ipsec_main_t *im = &ipsec_main;
4932   ikev2_profile_t *p;
4933   ikev2_child_sa_t *c;
4934   u32 *sai;
4935
4936   while (1)
4937     {
4938       vlib_process_wait_for_event_or_clock (vm, 2);
4939       vlib_process_get_events (vm, NULL);
4940
4941       /* process ike child sas */
4942       ikev2_main_per_thread_data_t *tkm;
4943       vec_foreach (tkm, km->per_thread_data)
4944       {
4945         ikev2_sa_t *sa;
4946         u32 *to_be_deleted = 0;
4947
4948         /* *INDENT-OFF* */
4949         pool_foreach (sa, tkm->sas, ({
4950           ikev2_child_sa_t *c;
4951           u8 del_old_ids = 0;
4952
4953           if (sa->state != IKEV2_STATE_AUTHENTICATED)
4954             continue;
4955
4956           if (sa->old_remote_id_present && 0 > sa->old_id_expiration)
4957             {
4958               sa->old_remote_id_present = 0;
4959               del_old_ids = 1;
4960             }
4961           else
4962             sa->old_id_expiration -= 1;
4963
4964           vec_foreach (c, sa->childs)
4965             ikev2_mngr_process_child_sa(sa, c, del_old_ids);
4966
4967           if (!km->dpd_disabled && ikev2_mngr_process_responder_sas (sa))
4968             vec_add1 (to_be_deleted, sa - tkm->sas);
4969         }));
4970         /* *INDENT-ON* */
4971
4972         vec_foreach (sai, to_be_deleted)
4973         {
4974           sa = pool_elt_at_index (tkm->sas, sai[0]);
4975           u8 reinitiate = (sa->is_initiator && sa->profile_index != ~0);
4976           vec_foreach (c, sa->childs)
4977           {
4978             ikev2_delete_tunnel_interface (km->vnet_main, sa, c);
4979             ikev2_sa_del_child_sa (sa, c);
4980           }
4981           ikev2_sa_free_all_vec (sa);
4982           hash_unset (tkm->sa_by_rspi, sa->rspi);
4983           pool_put (tkm->sas, sa);
4984
4985           if (reinitiate)
4986             {
4987               p = pool_elt_at_index (km->profiles, sa->profile_index);
4988               if (p)
4989                 {
4990                   ikev2_initiate_sa_init (vm, p->name);
4991                 }
4992             }
4993         }
4994         vec_free (to_be_deleted);
4995       }
4996
4997       /* process ipsec sas */
4998       ipsec_sa_t *sa;
4999       /* *INDENT-OFF* */
5000       pool_foreach (sa, im->sad, ({
5001         ikev2_mngr_process_ipsec_sa(sa);
5002       }));
5003       /* *INDENT-ON* */
5004
5005       ikev2_process_pending_sa_init (km);
5006     }
5007   return 0;
5008 }
5009
5010 /* *INDENT-OFF* */
5011 VLIB_REGISTER_NODE (ikev2_mngr_process_node, static) = {
5012     .function = ikev2_mngr_process_fn,
5013     .type = VLIB_NODE_TYPE_PROCESS,
5014     .name =
5015     "ikev2-manager-process",
5016 };
5017
5018 VLIB_PLUGIN_REGISTER () = {
5019     .version = VPP_BUILD_VER,
5020     .description = "Internet Key Exchange (IKEv2) Protocol",
5021 };
5022 /* *INDENT-ON* */
5023
5024 /*
5025  * fd.io coding-style-patch-verification: ON
5026  *
5027  * Local Variables:
5028  * eval: (c-set-style "gnu")
5029  * End:
5030  */