src/plugins/ikev2/ikev2.c

   1 /*
   2  * Copyright (c) 2015 Cisco and/or its affiliates.
   3  * Licensed under the Apache License, Version 2.0 (the "License");
   4  * you may not use this file except in compliance with the License.
   5  * You may obtain a copy of the License at:
   6  *
   7  *     http://www.apache.org/licenses/LICENSE-2.0
   8  *
   9  * Unless required by applicable law or agreed to in writing, software
  10  * distributed under the License is distributed on an "AS IS" BASIS,
  11  * WITHOUT WARRANTIES OR CONDITIONS OF ANY KIND, either express or implied.
  12  * See the License for the specific language governing permissions and
  13  * limitations under the License.
  14  */
  15
  16 #include <vlib/vlib.h>
  17 #include <vlib/unix/plugin.h>
  18 #include <vlibmemory/api.h>
  19 #include <vpp/app/version.h>
  20 #include <vnet/vnet.h>
  21 #include <vppinfra/error.h>
  22 #include <vppinfra/random.h>
  23 #include <vnet/udp/udp.h>
  24 #include <vnet/ipsec/ipsec.h>
  25 #include <vnet/ipsec/ipsec_tun.h>
  26 #include <vnet/ipip/ipip.h>
  27 #include <plugins/ikev2/ikev2.h>
  28 #include <plugins/ikev2/ikev2_priv.h>
  29 #include <openssl/sha.h>
  30 #include <vnet/ipsec/ipsec_punt.h>
  31
  32 #define IKEV2_LIVENESS_RETRIES 3
  33 #define IKEV2_LIVENESS_PERIOD_CHECK 30
  34
  35 ikev2_main_t ikev2_main;
  36
  37 static int ikev2_delete_tunnel_interface (vnet_main_t * vnm,
  38                                           ikev2_sa_t * sa,
  39                                           ikev2_child_sa_t * child);
  40
  41 #define ikev2_set_state(sa, v) do { \
  42     (sa)->state = v; \
  43     ikev2_elog_sa_state("ispi %lx SA state changed to " #v, sa->ispi); \
  44   } while(0);
  45
  46 typedef struct
  47 {
  48   u32 next_index;
  49   u32 sw_if_index;
  50 } ikev2_trace_t;
  51
  52 static u8 *
  53 format_ikev2_trace (u8 * s, va_list * args)
  54 {
  55   CLIB_UNUSED (vlib_main_t * vm) = va_arg (*args, vlib_main_t *);
  56   CLIB_UNUSED (vlib_node_t * node) = va_arg (*args, vlib_node_t *);
  57   ikev2_trace_t *t = va_arg (*args, ikev2_trace_t *);
  58
  59   s = format (s, "ikev2: sw_if_index %d, next index %d",
  60               t->sw_if_index, t->next_index);
  61   return s;
  62 }
  63
  64 #define foreach_ikev2_error \
  65 _(PROCESSED, "IKEv2 packets processed") \
  66 _(IKE_SA_INIT_RETRANSMIT, "IKE_SA_INIT retransmit ") \
  67 _(IKE_SA_INIT_IGNORE, "IKE_SA_INIT ignore (IKE SA already auth)") \
  68 _(IKE_REQ_RETRANSMIT, "IKE request retransmit") \
  69 _(IKE_REQ_IGNORE, "IKE request ignore (old msgid)") \
  70 _(NOT_IKEV2, "Non IKEv2 packets received") \
  71 _(BAD_LENGTH, "Bad packet length") \
  72 _(MALFORMED_PACKET, "Malformed packet") \
  73 _(NO_BUFF_SPACE, "No buffer space")
  74
  75 typedef enum
  76 {
  77 #define _(sym,str) IKEV2_ERROR_##sym,
  78   foreach_ikev2_error
  79 #undef _
  80     IKEV2_N_ERROR,
  81 } ikev2_error_t;
  82
  83 static char *ikev2_error_strings[] = {
  84 #define _(sym,string) string,
  85   foreach_ikev2_error
  86 #undef _
  87 };
  88
  89 typedef enum
  90 {
  91   IKEV2_NEXT_IP4_LOOKUP,
  92   IKEV2_NEXT_IP4_ERROR_DROP,
  93   IKEV2_IP4_N_NEXT,
  94 } ikev2_ip4_next_t;
  95
  96 typedef enum
  97 {
  98   IKEV2_NEXT_IP6_LOOKUP,
  99   IKEV2_NEXT_IP6_ERROR_DROP,
 100   IKEV2_IP6_N_NEXT,
 101 } ikev2_ip6_next_t;
 102
 103 typedef u32 ikev2_non_esp_marker;
 104
 105 static_always_inline u16
 106 ikev2_get_port (ikev2_sa_t * sa)
 107 {
 108   return sa->natt ? IKEV2_PORT_NATT : IKEV2_PORT;
 109 }
 110
 111 static_always_inline int
 112 ikev2_insert_non_esp_marker (ike_header_t * ike, int len)
 113 {
 114   memmove ((u8 *) ike + sizeof (ikev2_non_esp_marker), ike, len);
 115   clib_memset (ike, 0, sizeof (ikev2_non_esp_marker));
 116   return len + sizeof (ikev2_non_esp_marker);
 117 }
 118
 119 static ikev2_sa_transform_t *
 120 ikev2_find_transform_data (ikev2_sa_transform_t * t)
 121 {
 122   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
 123   ikev2_sa_transform_t *td;
 124
 125   vec_foreach (td, km->supported_transforms)
 126   {
 127     if (td->type != t->type)
 128       continue;
 129
 130     if (td->transform_id != t->transform_id)
 131       continue;
 132
 133     if (td->type == IKEV2_TRANSFORM_TYPE_ENCR)
 134       {
 135         if (vec_len (t->attrs) != 4 || t->attrs[0] != 0x80
 136             || t->attrs[1] != 14)
 137           continue;
 138
 139         if (((t->attrs[2] << 8 | t->attrs[3]) / 8) != td->key_len)
 140           continue;
 141       }
 142     return td;
 143   }
 144   return 0;
 145 }
 146
 147 static ikev2_sa_proposal_t *
 148 ikev2_select_proposal (ikev2_sa_proposal_t * proposals,
 149                        ikev2_protocol_id_t prot_id)
 150 {
 151   ikev2_sa_proposal_t *rv = 0;
 152   ikev2_sa_proposal_t *proposal;
 153   ikev2_sa_transform_t *transform, *new_t;
 154   u8 mandatory_bitmap, optional_bitmap;
 155
 156   if (prot_id == IKEV2_PROTOCOL_IKE)
 157     {
 158       mandatory_bitmap = (1 << IKEV2_TRANSFORM_TYPE_ENCR) |
 159         (1 << IKEV2_TRANSFORM_TYPE_PRF) | (1 << IKEV2_TRANSFORM_TYPE_DH);
 160       optional_bitmap = mandatory_bitmap | (1 << IKEV2_TRANSFORM_TYPE_INTEG);
 161     }
 162   else if (prot_id == IKEV2_PROTOCOL_ESP)
 163     {
 164       mandatory_bitmap = (1 << IKEV2_TRANSFORM_TYPE_ENCR) |
 165         (1 << IKEV2_TRANSFORM_TYPE_ESN);
 166       optional_bitmap = mandatory_bitmap |
 167         (1 << IKEV2_TRANSFORM_TYPE_INTEG) | (1 << IKEV2_TRANSFORM_TYPE_DH);
 168     }
 169   else if (prot_id == IKEV2_PROTOCOL_AH)
 170     {
 171       mandatory_bitmap = (1 << IKEV2_TRANSFORM_TYPE_INTEG) |
 172         (1 << IKEV2_TRANSFORM_TYPE_ESN);
 173       optional_bitmap = mandatory_bitmap | (1 << IKEV2_TRANSFORM_TYPE_DH);
 174     }
 175   else
 176     return 0;
 177
 178   vec_add2 (rv, proposal, 1);
 179
 180   vec_foreach (proposal, proposals)
 181   {
 182     u8 bitmap = 0;
 183     if (proposal->protocol_id != prot_id)
 184       continue;
 185
 186     vec_foreach (transform, proposal->transforms)
 187     {
 188       if ((1 << transform->type) & bitmap)
 189         continue;
 190
 191       if (ikev2_find_transform_data (transform))
 192         {
 193           bitmap |= 1 << transform->type;
 194           vec_add2 (rv->transforms, new_t, 1);
 195           clib_memcpy_fast (new_t, transform, sizeof (*new_t));
 196           new_t->attrs = vec_dup (transform->attrs);
 197         }
 198     }
 199
 200     if ((bitmap & mandatory_bitmap) == mandatory_bitmap &&
 201         (bitmap & ~optional_bitmap) == 0)
 202       {
 203         rv->proposal_num = proposal->proposal_num;
 204         rv->protocol_id = proposal->protocol_id;
 205         RAND_bytes ((u8 *) & rv->spi, sizeof (rv->spi));
 206         goto done;
 207       }
 208     else
 209       {
 210         vec_free (rv->transforms);
 211       }
 212   }
 213
 214   vec_free (rv);
 215 done:
 216   return rv;
 217 }
 218
 219 ikev2_sa_transform_t *
 220 ikev2_sa_get_td_for_type (ikev2_sa_proposal_t * p,
 221                           ikev2_transform_type_t type)
 222 {
 223   ikev2_sa_transform_t *t;
 224
 225   if (!p)
 226     return 0;
 227
 228   vec_foreach (t, p->transforms)
 229   {
 230     if (t->type == type)
 231       return ikev2_find_transform_data (t);
 232   }
 233   return 0;
 234 }
 235
 236 ikev2_child_sa_t *
 237 ikev2_sa_get_child (ikev2_sa_t * sa, u32 spi, ikev2_protocol_id_t prot_id,
 238                     int by_initiator)
 239 {
 240   ikev2_child_sa_t *c;
 241   vec_foreach (c, sa->childs)
 242   {
 243     ikev2_sa_proposal_t *proposal =
 244       by_initiator ? &c->i_proposals[0] : &c->r_proposals[0];
 245     if (proposal && proposal->spi == spi && proposal->protocol_id == prot_id)
 246       return c;
 247   }
 248
 249   return 0;
 250 }
 251
 252 void
 253 ikev2_sa_free_proposal_vector (ikev2_sa_proposal_t ** v)
 254 {
 255   ikev2_sa_proposal_t *p;
 256   ikev2_sa_transform_t *t;
 257
 258   if (!*v)
 259     return;
 260
 261   vec_foreach (p, *v)
 262   {
 263     vec_foreach (t, p->transforms)
 264     {
 265       vec_free (t->attrs);
 266     }
 267     vec_free (p->transforms);
 268   }
 269   vec_free (*v);
 270 }
 271
 272 static void
 273 ikev2_sa_free_child_sa (ikev2_child_sa_t * c)
 274 {
 275   ikev2_sa_free_proposal_vector (&c->r_proposals);
 276   ikev2_sa_free_proposal_vector (&c->i_proposals);
 277   vec_free (c->sk_ai);
 278   vec_free (c->sk_ar);
 279   vec_free (c->sk_ei);
 280   vec_free (c->sk_er);
 281   vec_free (c->tsi);
 282   vec_free (c->tsr);
 283 }
 284
 285 static void
 286 ikev2_sa_free_all_child_sa (ikev2_child_sa_t ** childs)
 287 {
 288   ikev2_child_sa_t *c;
 289   vec_foreach (c, *childs) ikev2_sa_free_child_sa (c);
 290
 291   vec_free (*childs);
 292 }
 293
 294 static void
 295 ikev2_sa_del_child_sa (ikev2_sa_t * sa, ikev2_child_sa_t * child)
 296 {
 297   ikev2_sa_free_child_sa (child);
 298   vec_del1 (sa->childs, child - sa->childs);
 299 }
 300
 301 static void
 302 ikev2_sa_free_all_vec (ikev2_sa_t * sa)
 303 {
 304   vec_free (sa->i_nonce);
 305   vec_free (sa->r_nonce);
 306
 307   vec_free (sa->dh_shared_key);
 308   vec_free (sa->dh_private_key);
 309   vec_free (sa->i_dh_data);
 310   vec_free (sa->r_dh_data);
 311
 312   ikev2_sa_free_proposal_vector (&sa->r_proposals);
 313   ikev2_sa_free_proposal_vector (&sa->i_proposals);
 314
 315   vec_free (sa->sk_d);
 316   vec_free (sa->sk_ai);
 317   vec_free (sa->sk_ar);
 318   vec_free (sa->sk_ei);
 319   vec_free (sa->sk_er);
 320   vec_free (sa->sk_pi);
 321   vec_free (sa->sk_pr);
 322
 323   vec_free (sa->i_id.data);
 324   vec_free (sa->r_id.data);
 325
 326   vec_free (sa->i_auth.data);
 327   if (sa->i_auth.key)
 328     EVP_PKEY_free (sa->i_auth.key);
 329   vec_free (sa->r_auth.data);
 330   if (sa->r_auth.key)
 331     EVP_PKEY_free (sa->r_auth.key);
 332
 333   vec_free (sa->del);
 334
 335   vec_free (sa->rekey);
 336
 337   vec_free (sa->last_sa_init_req_packet_data);
 338   vec_free (sa->last_sa_init_res_packet_data);
 339
 340   vec_free (sa->last_res_packet_data);
 341
 342   ikev2_sa_free_all_child_sa (&sa->childs);
 343 }
 344
 345 static void
 346 ikev2_delete_sa (ikev2_sa_t * sa)
 347 {
 348   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
 349   u32 thread_index = vlib_get_thread_index ();
 350   uword *p;
 351
 352   ikev2_sa_free_all_vec (sa);
 353
 354   p = hash_get (km->per_thread_data[thread_index].sa_by_rspi, sa->rspi);
 355   if (p)
 356     {
 357       hash_unset (km->per_thread_data[thread_index].sa_by_rspi, sa->rspi);
 358       pool_put (km->per_thread_data[thread_index].sas, sa);
 359     }
 360 }
 361
 362 static void
 363 ikev2_generate_sa_init_data (ikev2_sa_t * sa)
 364 {
 365   ikev2_sa_transform_t *t = 0, *t2;
 366   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
 367
 368   if (sa->dh_group == IKEV2_TRANSFORM_DH_TYPE_NONE)
 369     {
 370       return;
 371     }
 372
 373   /* check if received DH group is on our list of supported groups */
 374   vec_foreach (t2, km->supported_transforms)
 375   {
 376     if (t2->type == IKEV2_TRANSFORM_TYPE_DH && sa->dh_group == t2->dh_type)
 377       {
 378         t = t2;
 379         break;
 380       }
 381   }
 382
 383   if (!t)
 384     {
 385       sa->dh_group = IKEV2_TRANSFORM_DH_TYPE_NONE;
 386       return;
 387     }
 388
 389   if (sa->is_initiator)
 390     {
 391       /* generate rspi */
 392       RAND_bytes ((u8 *) & sa->ispi, 8);
 393
 394       /* generate nonce */
 395       sa->i_nonce = vec_new (u8, IKEV2_NONCE_SIZE);
 396       RAND_bytes ((u8 *) sa->i_nonce, IKEV2_NONCE_SIZE);
 397     }
 398   else
 399     {
 400       /* generate rspi */
 401       RAND_bytes ((u8 *) & sa->rspi, 8);
 402
 403       /* generate nonce */
 404       sa->r_nonce = vec_new (u8, IKEV2_NONCE_SIZE);
 405       RAND_bytes ((u8 *) sa->r_nonce, IKEV2_NONCE_SIZE);
 406     }
 407
 408   /* generate dh keys */
 409   ikev2_generate_dh (sa, t);
 410
 411 }
 412
 413 static void
 414 ikev2_complete_sa_data (ikev2_sa_t * sa, ikev2_sa_t * sai)
 415 {
 416   ikev2_sa_transform_t *t = 0, *t2;
 417   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
 418
 419   /*move some data to the new SA */
 420 #define _(A) ({void* __tmp__ = (A); (A) = 0; __tmp__;})
 421   sa->i_nonce = _(sai->i_nonce);
 422   sa->i_dh_data = _(sai->i_dh_data);
 423   sa->dh_private_key = _(sai->dh_private_key);
 424   ip_address_copy (&sa->iaddr, &sai->iaddr);
 425   ip_address_copy (&sa->raddr, &sai->raddr);
 426   sa->is_initiator = sai->is_initiator;
 427   sa->i_id.type = sai->i_id.type;
 428   sa->r_id.type = sai->r_id.type;
 429   sa->profile_index = sai->profile_index;
 430   sa->tun_itf = sai->tun_itf;
 431   sa->is_tun_itf_set = sai->is_tun_itf_set;
 432   sa->i_id.data = _(sai->i_id.data);
 433   sa->r_id.data = _(sai->r_id.data);
 434   sa->i_auth.method = sai->i_auth.method;
 435   sa->i_auth.hex = sai->i_auth.hex;
 436   sa->i_auth.data = _(sai->i_auth.data);
 437   sa->i_auth.key = _(sai->i_auth.key);
 438   sa->last_sa_init_req_packet_data = _(sai->last_sa_init_req_packet_data);
 439   sa->childs = _(sai->childs);
 440   sa->udp_encap = sai->udp_encap;
 441   sa->ipsec_over_udp_port = sai->ipsec_over_udp_port;
 442   sa->dst_port = sai->dst_port;
 443   sa->sw_if_index = sai->sw_if_index;
 444 #undef _
 445
 446
 447   if (sa->dh_group == IKEV2_TRANSFORM_DH_TYPE_NONE)
 448     {
 449       return;
 450     }
 451
 452   /* check if received DH group is on our list of supported groups */
 453   vec_foreach (t2, km->supported_transforms)
 454   {
 455     if (t2->type == IKEV2_TRANSFORM_TYPE_DH && sa->dh_group == t2->dh_type)
 456       {
 457         t = t2;
 458         break;
 459       }
 460   }
 461
 462   if (!t)
 463     {
 464       sa->dh_group = IKEV2_TRANSFORM_DH_TYPE_NONE;
 465       return;
 466     }
 467
 468
 469   /* generate dh keys */
 470   ikev2_complete_dh (sa, t);
 471
 472 }
 473
 474 static void
 475 ikev2_calc_keys (ikev2_sa_t * sa)
 476 {
 477   u8 *tmp;
 478   /* calculate SKEYSEED = prf(Ni | Nr, g^ir) */
 479   u8 *skeyseed = 0;
 480   u8 *s = 0;
 481   u16 integ_key_len = 0, salt_len = 0;
 482   ikev2_sa_transform_t *tr_encr, *tr_prf, *tr_integ;
 483   tr_encr =
 484     ikev2_sa_get_td_for_type (sa->r_proposals, IKEV2_TRANSFORM_TYPE_ENCR);
 485   tr_prf =
 486     ikev2_sa_get_td_for_type (sa->r_proposals, IKEV2_TRANSFORM_TYPE_PRF);
 487   tr_integ =
 488     ikev2_sa_get_td_for_type (sa->r_proposals, IKEV2_TRANSFORM_TYPE_INTEG);
 489
 490   if (tr_integ)
 491     integ_key_len = tr_integ->key_len;
 492   else
 493     salt_len = sizeof (u32);
 494
 495   vec_append (s, sa->i_nonce);
 496   vec_append (s, sa->r_nonce);
 497   skeyseed = ikev2_calc_prf (tr_prf, s, sa->dh_shared_key);
 498
 499   /* Calculate S = Ni | Nr | SPIi | SPIr */
 500   u64 *spi;
 501   vec_add2 (s, tmp, 2 * sizeof (*spi));
 502   spi = (u64 *) tmp;
 503   spi[0] = clib_host_to_net_u64 (sa->ispi);
 504   spi[1] = clib_host_to_net_u64 (sa->rspi);
 505
 506   /* calculate PRFplus */
 507   u8 *keymat;
 508   int len = tr_prf->key_trunc + /* SK_d */
 509     integ_key_len * 2 +         /* SK_ai, SK_ar */
 510     tr_encr->key_len * 2 +      /* SK_ei, SK_er */
 511     tr_prf->key_len * 2 +       /* SK_pi, SK_pr */
 512     salt_len * 2;
 513
 514   keymat = ikev2_calc_prfplus (tr_prf, skeyseed, s, len);
 515   vec_free (skeyseed);
 516   vec_free (s);
 517
 518   int pos = 0;
 519
 520   /* SK_d */
 521   sa->sk_d = vec_new (u8, tr_prf->key_trunc);
 522   clib_memcpy_fast (sa->sk_d, keymat + pos, tr_prf->key_trunc);
 523   pos += tr_prf->key_trunc;
 524
 525   if (integ_key_len)
 526     {
 527       /* SK_ai */
 528       sa->sk_ai = vec_new (u8, integ_key_len);
 529       clib_memcpy_fast (sa->sk_ai, keymat + pos, integ_key_len);
 530       pos += integ_key_len;
 531
 532       /* SK_ar */
 533       sa->sk_ar = vec_new (u8, integ_key_len);
 534       clib_memcpy_fast (sa->sk_ar, keymat + pos, integ_key_len);
 535       pos += integ_key_len;
 536     }
 537
 538   /* SK_ei */
 539   sa->sk_ei = vec_new (u8, tr_encr->key_len + salt_len);
 540   clib_memcpy_fast (sa->sk_ei, keymat + pos, tr_encr->key_len + salt_len);
 541   pos += tr_encr->key_len + salt_len;
 542
 543   /* SK_er */
 544   sa->sk_er = vec_new (u8, tr_encr->key_len + salt_len);
 545   clib_memcpy_fast (sa->sk_er, keymat + pos, tr_encr->key_len + salt_len);
 546   pos += tr_encr->key_len + salt_len;
 547
 548   /* SK_pi */
 549   sa->sk_pi = vec_new (u8, tr_prf->key_len);
 550   clib_memcpy_fast (sa->sk_pi, keymat + pos, tr_prf->key_len);
 551   pos += tr_prf->key_len;
 552
 553   /* SK_pr */
 554   sa->sk_pr = vec_new (u8, tr_prf->key_len);
 555   clib_memcpy_fast (sa->sk_pr, keymat + pos, tr_prf->key_len);
 556   pos += tr_prf->key_len;
 557
 558   vec_free (keymat);
 559   sa->keys_generated = 1;
 560 }
 561
 562 static void
 563 ikev2_calc_child_keys (ikev2_sa_t * sa, ikev2_child_sa_t * child)
 564 {
 565   u8 *s = 0;
 566   u16 integ_key_len = 0;
 567   u8 salt_len = 0;
 568
 569   ikev2_sa_transform_t *tr_prf, *ctr_encr, *ctr_integ;
 570   tr_prf =
 571     ikev2_sa_get_td_for_type (sa->r_proposals, IKEV2_TRANSFORM_TYPE_PRF);
 572   ctr_encr =
 573     ikev2_sa_get_td_for_type (child->r_proposals, IKEV2_TRANSFORM_TYPE_ENCR);
 574   ctr_integ =
 575     ikev2_sa_get_td_for_type (child->r_proposals, IKEV2_TRANSFORM_TYPE_INTEG);
 576
 577   if (ctr_integ)
 578     integ_key_len = ctr_integ->key_len;
 579   else
 580     salt_len = sizeof (u32);
 581
 582   vec_append (s, sa->i_nonce);
 583   vec_append (s, sa->r_nonce);
 584   /* calculate PRFplus */
 585   u8 *keymat;
 586   int len = ctr_encr->key_len * 2 + integ_key_len * 2 + salt_len * 2;
 587
 588   keymat = ikev2_calc_prfplus (tr_prf, sa->sk_d, s, len);
 589
 590   int pos = 0;
 591
 592   /* SK_ei */
 593   child->sk_ei = vec_new (u8, ctr_encr->key_len);
 594   clib_memcpy_fast (child->sk_ei, keymat + pos, ctr_encr->key_len);
 595   pos += ctr_encr->key_len;
 596
 597   if (ctr_integ)
 598     {
 599       /* SK_ai */
 600       child->sk_ai = vec_new (u8, ctr_integ->key_len);
 601       clib_memcpy_fast (child->sk_ai, keymat + pos, ctr_integ->key_len);
 602       pos += ctr_integ->key_len;
 603     }
 604   else
 605     {
 606       clib_memcpy (&child->salt_ei, keymat + pos, salt_len);
 607       pos += salt_len;
 608     }
 609
 610   /* SK_er */
 611   child->sk_er = vec_new (u8, ctr_encr->key_len);
 612   clib_memcpy_fast (child->sk_er, keymat + pos, ctr_encr->key_len);
 613   pos += ctr_encr->key_len;
 614
 615   if (ctr_integ)
 616     {
 617       /* SK_ar */
 618       child->sk_ar = vec_new (u8, integ_key_len);
 619       clib_memcpy_fast (child->sk_ar, keymat + pos, integ_key_len);
 620       pos += integ_key_len;
 621     }
 622   else
 623     {
 624       clib_memcpy (&child->salt_er, keymat + pos, salt_len);
 625       pos += salt_len;
 626     }
 627
 628   ASSERT (pos == len);
 629
 630   vec_free (keymat);
 631 }
 632
 633 static_always_inline u8 *
 634 ikev2_compute_nat_sha1 (u64 ispi, u64 rspi, ip_address_t * ia, u16 port)
 635 {
 636   const u32 max_buf_size =
 637     sizeof (ispi) + sizeof (rspi) + sizeof (ip6_address_t) + sizeof (u16);
 638   u8 buf[max_buf_size];
 639   u8 *res = vec_new (u8, 20);
 640
 641   clib_memcpy_fast (&buf[0], &ispi, sizeof (ispi));
 642   clib_memcpy_fast (&buf[8], &rspi, sizeof (rspi));
 643   clib_memcpy_fast (&buf[8 + 8], ip_addr_bytes (ia), ip_address_size (ia));
 644   clib_memcpy_fast (&buf[8 + 8 + ip_address_size (ia)], &port, sizeof (port));
 645   SHA1 (buf, sizeof (buf), res);
 646   return res;
 647 }
 648
 649 static int
 650 ikev2_parse_ke_payload (const void *p, u32 rlen, ikev2_sa_t * sa,
 651                         u8 ** ke_data)
 652 {
 653   const ike_ke_payload_header_t *ke = p;
 654   u16 plen = clib_net_to_host_u16 (ke->length);
 655   ASSERT (plen >= sizeof (*ke) && plen <= rlen);
 656   if (sizeof (*ke) > rlen)
 657     return 0;
 658
 659   sa->dh_group = clib_net_to_host_u16 (ke->dh_group);
 660   vec_reset_length (ke_data[0]);
 661   vec_add (ke_data[0], ke->payload, plen - sizeof (*ke));
 662   return 1;
 663 }
 664
 665 static int
 666 ikev2_parse_nonce_payload (const void *p, u32 rlen, u8 * nonce)
 667 {
 668   const ike_payload_header_t *ikep = p;
 669   u16 plen = clib_net_to_host_u16 (ikep->length);
 670   ASSERT (plen >= sizeof (*ikep) && plen <= rlen);
 671   clib_memcpy_fast (nonce, ikep->payload, plen - sizeof (*ikep));
 672   return 1;
 673 }
 674
 675 static int
 676 ikev2_check_payload_length (const ike_payload_header_t * ikep, int rlen,
 677                             u16 * plen)
 678 {
 679   if (sizeof (*ikep) > rlen)
 680     return 0;
 681   *plen = clib_net_to_host_u16 (ikep->length);
 682   if (*plen < sizeof (*ikep) || *plen > rlen)
 683     return 0;
 684   return 1;
 685 }
 686
 687 static int
 688 ikev2_process_sa_init_req (vlib_main_t * vm,
 689                            ikev2_sa_t * sa, ike_header_t * ike,
 690                            udp_header_t * udp, u32 len)
 691 {
 692   u8 nonce[IKEV2_NONCE_SIZE];
 693   int p = 0;
 694   u8 payload = ike->nextpayload;
 695   ike_payload_header_t *ikep;
 696   u16 plen;
 697
 698   ikev2_elog_exchange ("ispi %lx rspi %lx IKE_INIT request received "
 699                        "from ", clib_net_to_host_u64 (ike->ispi),
 700                        clib_net_to_host_u64 (ike->rspi),
 701                        ip_addr_v4 (&sa->iaddr).as_u32,
 702                        ip_addr_version (&sa->iaddr) == AF_IP4);
 703
 704   sa->ispi = clib_net_to_host_u64 (ike->ispi);
 705
 706   /* store whole IKE payload - needed for PSK auth */
 707   vec_reset_length (sa->last_sa_init_req_packet_data);
 708   vec_add (sa->last_sa_init_req_packet_data, ike, len);
 709
 710   if (len < sizeof (*ike))
 711     return 0;
 712
 713   len -= sizeof (*ike);
 714   while (p < len && payload != IKEV2_PAYLOAD_NONE)
 715     {
 716       ikep = (ike_payload_header_t *) & ike->payload[p];
 717       int current_length = len - p;
 718       if (!ikev2_check_payload_length (ikep, current_length, &plen))
 719         return 0;
 720
 721       if (payload == IKEV2_PAYLOAD_SA)
 722         {
 723           ikev2_sa_free_proposal_vector (&sa->i_proposals);
 724           sa->i_proposals = ikev2_parse_sa_payload (ikep, current_length);
 725         }
 726       else if (payload == IKEV2_PAYLOAD_KE)
 727         {
 728           if (!ikev2_parse_ke_payload (ikep, current_length, sa,
 729                                        &sa->i_dh_data))
 730             return 0;
 731         }
 732       else if (payload == IKEV2_PAYLOAD_NONCE)
 733         {
 734           vec_reset_length (sa->i_nonce);
 735           if (ikev2_parse_nonce_payload (ikep, current_length, nonce))
 736             vec_add (sa->i_nonce, nonce, plen - sizeof (*ikep));
 737         }
 738       else if (payload == IKEV2_PAYLOAD_NOTIFY)
 739         {
 740           ikev2_notify_t *n =
 741             ikev2_parse_notify_payload (ikep, current_length);
 742           if (n->msg_type == IKEV2_NOTIFY_MSG_NAT_DETECTION_SOURCE_IP)
 743             {
 744               u8 *src_sha = ikev2_compute_nat_sha1 (ike->ispi, 0, &sa->iaddr,
 745                                                     udp->src_port);
 746               if (clib_memcmp (src_sha, n->data, vec_len (src_sha)))
 747                 {
 748                   sa->natt = 1;
 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                   sa->natt = 1;
 762                   ikev2_elog_uint (IKEV2_LOG_DEBUG, "ispi %lx responder"
 763                                    " (self) behind NAT", sa->ispi);
 764                 }
 765               vec_free (dst_sha);
 766             }
 767           vec_free (n);
 768         }
 769       else if (payload == IKEV2_PAYLOAD_VENDOR)
 770         {
 771           ikev2_parse_vendor_payload (ikep);
 772         }
 773       else
 774         {
 775           ikev2_elog_uint (IKEV2_LOG_ERROR, "Unknown payload! type=%d",
 776                            payload);
 777           if (ikep->flags & IKEV2_PAYLOAD_FLAG_CRITICAL)
 778             {
 779               ikev2_set_state (sa, IKEV2_STATE_NOTIFY_AND_DELETE);
 780               sa->unsupported_cp = payload;
 781               return 0;
 782             }
 783         }
 784
 785       payload = ikep->nextpayload;
 786       p += plen;
 787     }
 788
 789   ikev2_set_state (sa, IKEV2_STATE_SA_INIT);
 790   return 1;
 791 }
 792
 793 static void
 794 ikev2_process_sa_init_resp (vlib_main_t * vm,
 795                             ikev2_sa_t * sa, ike_header_t * ike,
 796                             udp_header_t * udp, u32 len)
 797 {
 798   u8 nonce[IKEV2_NONCE_SIZE];
 799   int p = 0;
 800   u8 payload = ike->nextpayload;
 801   ike_payload_header_t *ikep;
 802   u16 plen;
 803
 804   sa->ispi = clib_net_to_host_u64 (ike->ispi);
 805   sa->rspi = clib_net_to_host_u64 (ike->rspi);
 806
 807   ikev2_elog_exchange ("ispi %lx rspi %lx IKE_INIT response received "
 808                        "from ", sa->ispi, sa->rspi,
 809                        ip_addr_v4 (&sa->raddr).as_u32,
 810                        ip_addr_version (&sa->raddr) == AF_IP4);
 811
 812   /* store whole IKE payload - needed for PSK auth */
 813   vec_reset_length (sa->last_sa_init_res_packet_data);
 814   vec_add (sa->last_sa_init_res_packet_data, ike, len);
 815
 816   if (sizeof (*ike) > len)
 817     return;
 818
 819   len -= sizeof (*ike);
 820   while (p < len && payload != IKEV2_PAYLOAD_NONE)
 821     {
 822       int current_length = len - p;
 823       ikep = (ike_payload_header_t *) & ike->payload[p];
 824       if (!ikev2_check_payload_length (ikep, current_length, &plen))
 825         return;
 826
 827       if (payload == IKEV2_PAYLOAD_SA)
 828         {
 829           ikev2_sa_free_proposal_vector (&sa->r_proposals);
 830           sa->r_proposals = ikev2_parse_sa_payload (ikep, current_length);
 831           if (sa->r_proposals)
 832             {
 833               ikev2_set_state (sa, IKEV2_STATE_SA_INIT);
 834               ike->msgid =
 835                 clib_host_to_net_u32 (clib_net_to_host_u32 (ike->msgid) + 1);
 836             }
 837         }
 838       else if (payload == IKEV2_PAYLOAD_KE)
 839         {
 840           if (!ikev2_parse_ke_payload (ikep, current_length, sa,
 841                                        &sa->r_dh_data))
 842             return;
 843         }
 844       else if (payload == IKEV2_PAYLOAD_NONCE)
 845         {
 846           vec_reset_length (sa->r_nonce);
 847           if (ikev2_parse_nonce_payload (ikep, current_length, nonce))
 848             vec_add (sa->r_nonce, nonce, plen - sizeof (*ikep));
 849         }
 850       else if (payload == IKEV2_PAYLOAD_NOTIFY)
 851         {
 852           ikev2_notify_t *n =
 853             ikev2_parse_notify_payload (ikep, current_length);
 854           if (n->msg_type == IKEV2_NOTIFY_MSG_NAT_DETECTION_SOURCE_IP)
 855             {
 856               u8 *src_sha = ikev2_compute_nat_sha1 (ike->ispi, ike->rspi,
 857                                                     &sa->raddr,
 858                                                     udp->src_port);
 859               if (clib_memcmp (src_sha, n->data, vec_len (src_sha)))
 860                 {
 861                   ikev2_elog_uint (IKEV2_LOG_DEBUG, "ispi %lx responder"
 862                                    " behind NAT, unsupported", sa->ispi);
 863                 }
 864               vec_free (src_sha);
 865             }
 866           else if (n->msg_type ==
 867                    IKEV2_NOTIFY_MSG_NAT_DETECTION_DESTINATION_IP)
 868             {
 869               u8 *dst_sha = ikev2_compute_nat_sha1 (ike->ispi, ike->rspi,
 870                                                     &sa->iaddr,
 871                                                     udp->dst_port);
 872               if (clib_memcmp (dst_sha, n->data, vec_len (dst_sha)))
 873                 {
 874                   sa->natt = 1;
 875                   ikev2_elog_uint (IKEV2_LOG_DEBUG, "ispi %lx initiator"
 876                                    " (self) behind NAT", sa->ispi);
 877                 }
 878               vec_free (dst_sha);
 879             }
 880           vec_free (n);
 881         }
 882       else if (payload == IKEV2_PAYLOAD_VENDOR)
 883         {
 884           ikev2_parse_vendor_payload (ikep);
 885         }
 886       else
 887         {
 888           ikev2_elog_uint (IKEV2_LOG_ERROR, "Unknown payload! type=%d",
 889                            payload);
 890           if (ikep->flags & IKEV2_PAYLOAD_FLAG_CRITICAL)
 891             {
 892               ikev2_set_state (sa, IKEV2_STATE_NOTIFY_AND_DELETE);
 893               sa->unsupported_cp = payload;
 894               return;
 895             }
 896         }
 897
 898       payload = ikep->nextpayload;
 899       p += plen;
 900     }
 901 }
 902
 903 static u8 *
 904 ikev2_decrypt_sk_payload (ikev2_sa_t * sa, ike_header_t * ike,
 905                           u8 * payload, u32 rlen, u32 * out_len)
 906 {
 907   ikev2_main_per_thread_data_t *ptd = ikev2_get_per_thread_data ();
 908   int p = 0;
 909   u8 last_payload = 0, *hmac = 0, *plaintext = 0;
 910   ike_payload_header_t *ikep = 0;
 911   u16 plen = 0;
 912   u32 dlen = 0;
 913   ikev2_sa_transform_t *tr_integ;
 914   ikev2_sa_transform_t *tr_encr;
 915   tr_integ =
 916     ikev2_sa_get_td_for_type (sa->r_proposals, IKEV2_TRANSFORM_TYPE_INTEG);
 917   tr_encr =
 918     ikev2_sa_get_td_for_type (sa->r_proposals, IKEV2_TRANSFORM_TYPE_ENCR);
 919   int is_aead = tr_encr->encr_type == IKEV2_TRANSFORM_ENCR_TYPE_AES_GCM_16;
 920
 921   if (((!sa->sk_ar || !sa->sk_ai) && !is_aead) || (!sa->sk_ei || !sa->sk_er))
 922     return 0;
 923
 924   if (rlen <= sizeof (*ike))
 925     return 0;
 926
 927   int len = rlen - sizeof (*ike);
 928   while (p < len &&
 929          *payload != IKEV2_PAYLOAD_NONE && last_payload != IKEV2_PAYLOAD_SK)
 930     {
 931       ikep = (ike_payload_header_t *) & ike->payload[p];
 932       int current_length = len - p;
 933       if (!ikev2_check_payload_length (ikep, current_length, &plen))
 934         return 0;
 935
 936       if (*payload == IKEV2_PAYLOAD_SK)
 937         {
 938           last_payload = *payload;
 939         }
 940       else
 941         {
 942           ikev2_elog_uint (IKEV2_LOG_ERROR, "Unknown payload! type=%d",
 943                            *payload);
 944           if (ikep->flags & IKEV2_PAYLOAD_FLAG_CRITICAL)
 945             {
 946               sa->unsupported_cp = *payload;
 947               return 0;
 948             }
 949         }
 950
 951       *payload = ikep->nextpayload;
 952       p += plen;
 953     }
 954
 955   if (last_payload != IKEV2_PAYLOAD_SK)
 956     {
 957       ikev2_elog_error ("Last payload must be SK");
 958       return 0;
 959     }
 960
 961   if (is_aead)
 962     {
 963       if (plen < sizeof (*ikep) + IKEV2_GCM_ICV_SIZE)
 964         return 0;
 965
 966       plen -= sizeof (*ikep) + IKEV2_GCM_ICV_SIZE;
 967       u8 *aad = (u8 *) ike;
 968       u32 aad_len = ikep->payload - aad;
 969       u8 *tag = ikep->payload + plen;
 970
 971       int rc = ikev2_decrypt_aead_data (ptd, sa, tr_encr, ikep->payload,
 972                                         plen, aad, aad_len, tag, &dlen);
 973       if (rc)
 974         {
 975           *out_len = dlen;
 976           plaintext = ikep->payload + IKEV2_GCM_IV_SIZE;
 977         }
 978     }
 979   else
 980     {
 981       if (rlen < tr_integ->key_trunc)
 982         return 0;
 983
 984       hmac =
 985         ikev2_calc_integr (tr_integ, sa->is_initiator ? sa->sk_ar : sa->sk_ai,
 986                            (u8 *) ike, rlen - tr_integ->key_trunc);
 987
 988       if (plen < sizeof (*ikep) + tr_integ->key_trunc)
 989         return 0;
 990
 991       plen = plen - sizeof (*ikep) - tr_integ->key_trunc;
 992
 993       if (clib_memcmp (hmac, &ikep->payload[plen], tr_integ->key_trunc))
 994         {
 995           ikev2_elog_error ("message integrity check failed");
 996           vec_free (hmac);
 997           return 0;
 998         }
 999       vec_free (hmac);
1000
1001       int rc = ikev2_decrypt_data (ptd, sa, tr_encr, ikep->payload, plen,
1002                                    &dlen);
1003       if (rc)
1004         {
1005           *out_len = dlen;
1006           plaintext = ikep->payload + tr_encr->block_size;
1007         }
1008     }
1009
1010   return plaintext;
1011 }
1012
1013 static_always_inline int
1014 ikev2_is_id_equal (ikev2_id_t * i1, ikev2_id_t * i2)
1015 {
1016   if (i1->type != i2->type)
1017     return 0;
1018
1019   if (vec_len (i1->data) != vec_len (i2->data))
1020     return 0;
1021
1022   if (clib_memcmp (i1->data, i2->data, vec_len (i1->data)))
1023     return 0;
1024
1025   return 1;
1026 }
1027
1028 static void
1029 ikev2_initial_contact_cleanup (ikev2_sa_t * sa)
1030 {
1031   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
1032   ikev2_sa_t *tmp;
1033   u32 i, *delete = 0;
1034   ikev2_child_sa_t *c;
1035   u32 thread_index = vlib_get_thread_index ();
1036
1037   if (!sa->initial_contact)
1038     return;
1039
1040   /* find old IKE SAs with the same authenticated identity */
1041   /* *INDENT-OFF* */
1042   pool_foreach (tmp, km->per_thread_data[thread_index].sas, ({
1043         if (!ikev2_is_id_equal (&tmp->i_id, &sa->i_id)
1044             || !ikev2_is_id_equal(&tmp->r_id, &sa->r_id))
1045           continue;
1046
1047         if (sa->rspi != tmp->rspi)
1048           vec_add1(delete, tmp - km->per_thread_data[thread_index].sas);
1049   }));
1050   /* *INDENT-ON* */
1051
1052   for (i = 0; i < vec_len (delete); i++)
1053     {
1054       tmp =
1055         pool_elt_at_index (km->per_thread_data[thread_index].sas, delete[i]);
1056       vec_foreach (c,
1057                    tmp->childs) ikev2_delete_tunnel_interface (km->vnet_main,
1058                                                                tmp, c);
1059       ikev2_delete_sa (tmp);
1060     }
1061
1062   vec_free (delete);
1063   sa->initial_contact = 0;
1064 }
1065
1066 static int
1067 ikev2_parse_id_payload (const void *p, u16 rlen, ikev2_id_t * sa_id)
1068 {
1069   const ike_id_payload_header_t *id = p;
1070   u16 plen = clib_net_to_host_u16 (id->length);
1071   if (plen < sizeof (*id) || plen > rlen)
1072     return 0;
1073
1074   sa_id->type = id->id_type;
1075   vec_reset_length (sa_id->data);
1076   vec_add (sa_id->data, id->payload, plen - sizeof (*id));
1077
1078   return 1;
1079 }
1080
1081 static int
1082 ikev2_parse_auth_payload (const void *p, u32 rlen, ikev2_auth_t * a)
1083 {
1084   const ike_auth_payload_header_t *ah = p;
1085   u16 plen = clib_net_to_host_u16 (ah->length);
1086
1087   a->method = ah->auth_method;
1088   vec_reset_length (a->data);
1089   vec_add (a->data, ah->payload, plen - sizeof (*ah));
1090   return 1;
1091 }
1092
1093 static int
1094 ikev2_process_auth_req (vlib_main_t * vm, ikev2_sa_t * sa,
1095                         ike_header_t * ike, u32 len)
1096 {
1097   int p = 0;
1098   ikev2_child_sa_t *first_child_sa;
1099   u8 payload = ike->nextpayload;
1100   u8 *plaintext = 0;
1101   ike_payload_header_t *ikep;
1102   u16 plen;
1103   u32 dlen = 0;
1104
1105   ikev2_elog_exchange ("ispi %lx rspi %lx EXCHANGE_IKE_AUTH received "
1106                        "from ", clib_host_to_net_u64 (ike->ispi),
1107                        clib_host_to_net_u64 (ike->rspi),
1108                        sa->is_initiator ?
1109                        ip_addr_v4 (&sa->raddr).as_u32 :
1110                        ip_addr_v4 (&sa->iaddr).as_u32,
1111                        ip_addr_version (&sa->raddr) == AF_IP4);
1112
1113   ikev2_calc_keys (sa);
1114
1115   plaintext = ikev2_decrypt_sk_payload (sa, ike, &payload, len, &dlen);
1116
1117   if (!plaintext)
1118     {
1119       if (sa->unsupported_cp)
1120         {
1121           ikev2_set_state (sa, IKEV2_STATE_NOTIFY_AND_DELETE);
1122           return 0;
1123         }
1124       goto malformed;
1125     }
1126
1127   /* select or create 1st child SA */
1128   if (sa->is_initiator)
1129     {
1130       first_child_sa = &sa->childs[0];
1131     }
1132   else
1133     {
1134       ikev2_sa_free_all_child_sa (&sa->childs);
1135       vec_add2 (sa->childs, first_child_sa, 1);
1136     }
1137
1138
1139   /* process encrypted payload */
1140   while (p < dlen && payload != IKEV2_PAYLOAD_NONE)
1141     {
1142       ikep = (ike_payload_header_t *) & plaintext[p];
1143       int current_length = dlen - p;
1144       if (!ikev2_check_payload_length (ikep, current_length, &plen))
1145         goto malformed;
1146
1147       if (payload == IKEV2_PAYLOAD_SA)  /* 33 */
1148         {
1149           if (sa->is_initiator)
1150             {
1151               ikev2_sa_free_proposal_vector (&first_child_sa->r_proposals);
1152               first_child_sa->r_proposals = ikev2_parse_sa_payload (ikep,
1153                                                                     current_length);
1154             }
1155           else
1156             {
1157               ikev2_sa_free_proposal_vector (&first_child_sa->i_proposals);
1158               first_child_sa->i_proposals = ikev2_parse_sa_payload (ikep,
1159                                                                     current_length);
1160             }
1161         }
1162       else if (payload == IKEV2_PAYLOAD_IDI)    /* 35 */
1163         {
1164           if (!ikev2_parse_id_payload (ikep, current_length, &sa->i_id))
1165             goto malformed;
1166         }
1167       else if (payload == IKEV2_PAYLOAD_IDR)    /* 36 */
1168         {
1169           if (!ikev2_parse_id_payload (ikep, current_length, &sa->r_id))
1170             goto malformed;
1171         }
1172       else if (payload == IKEV2_PAYLOAD_AUTH)   /* 39 */
1173         {
1174           if (sa->is_initiator)
1175             {
1176               if (!ikev2_parse_auth_payload (ikep, current_length,
1177                                              &sa->r_auth))
1178                 goto malformed;
1179             }
1180           else
1181             {
1182               if (!ikev2_parse_auth_payload (ikep, current_length,
1183                                              &sa->i_auth))
1184                 goto malformed;
1185             }
1186         }
1187       else if (payload == IKEV2_PAYLOAD_NOTIFY) /* 41 */
1188         {
1189           ikev2_notify_t *n =
1190             ikev2_parse_notify_payload (ikep, current_length);
1191           if (n->msg_type == IKEV2_NOTIFY_MSG_INITIAL_CONTACT)
1192             {
1193               sa->initial_contact = 1;
1194             }
1195           vec_free (n);
1196         }
1197       else if (payload == IKEV2_PAYLOAD_VENDOR) /* 43 */
1198         {
1199           ikev2_parse_vendor_payload (ikep);
1200         }
1201       else if (payload == IKEV2_PAYLOAD_TSI)    /* 44 */
1202         {
1203           vec_free (first_child_sa->tsi);
1204           first_child_sa->tsi = ikev2_parse_ts_payload (ikep, current_length);
1205         }
1206       else if (payload == IKEV2_PAYLOAD_TSR)    /* 45 */
1207         {
1208           vec_free (first_child_sa->tsr);
1209           first_child_sa->tsr = ikev2_parse_ts_payload (ikep, current_length);
1210         }
1211       else
1212         {
1213           ikev2_elog_uint (IKEV2_LOG_ERROR, "Unknown payload! type=%d",
1214                            payload);
1215
1216           if (ikep->flags & IKEV2_PAYLOAD_FLAG_CRITICAL)
1217             {
1218               ikev2_set_state (sa, IKEV2_STATE_NOTIFY_AND_DELETE);
1219               sa->unsupported_cp = payload;
1220               return 0;
1221             }
1222         }
1223
1224       payload = ikep->nextpayload;
1225       p += plen;
1226     }
1227
1228   return 1;
1229
1230 malformed:
1231   ikev2_set_state (sa, IKEV2_STATE_DELETED);
1232   return 0;
1233 }
1234
1235 static int
1236 ikev2_process_informational_req (vlib_main_t * vm,
1237                                  ikev2_sa_t * sa, ike_header_t * ike, u32 len)
1238 {
1239   int p = 0;
1240   u8 payload = ike->nextpayload;
1241   u8 *plaintext = 0;
1242   ike_payload_header_t *ikep;
1243   u32 dlen = 0;
1244   ikev2_notify_t *n = 0;
1245
1246   sa->liveness_retries = 0;
1247   ikev2_elog_exchange ("ispi %lx rspi %lx INFORMATIONAL received "
1248                        "from ", clib_host_to_net_u64 (ike->ispi),
1249                        clib_host_to_net_u64 (ike->rspi),
1250                        ip_addr_v4 (&sa->iaddr).as_u32,
1251                        ip_addr_version (&sa->iaddr) == AF_IP4);
1252
1253   plaintext = ikev2_decrypt_sk_payload (sa, ike, &payload, len, &dlen);
1254
1255   if (!plaintext)
1256     return 0;
1257
1258   /* process encrypted payload */
1259   p = 0;
1260   while (p < dlen && payload != IKEV2_PAYLOAD_NONE)
1261     {
1262       u32 current_length = dlen - p;
1263       if (p + sizeof (*ikep) > dlen)
1264         return 0;
1265
1266       ikep = (ike_payload_header_t *) & plaintext[p];
1267       u16 plen = clib_net_to_host_u16 (ikep->length);
1268
1269       if (plen < sizeof (*ikep) || plen > current_length)
1270         return 0;
1271
1272       if (payload == IKEV2_PAYLOAD_NOTIFY)      /* 41 */
1273         {
1274           n = ikev2_parse_notify_payload (ikep, current_length);
1275           if (!n)
1276             return 0;
1277           if (n->msg_type == IKEV2_NOTIFY_MSG_AUTHENTICATION_FAILED)
1278             ikev2_set_state (sa, IKEV2_STATE_AUTH_FAILED);
1279           vec_free (n);
1280         }
1281       else if (payload == IKEV2_PAYLOAD_DELETE) /* 42 */
1282         {
1283           sa->del = ikev2_parse_delete_payload (ikep, current_length);
1284         }
1285       else if (payload == IKEV2_PAYLOAD_VENDOR) /* 43 */
1286         {
1287           ikev2_parse_vendor_payload (ikep);
1288         }
1289       else
1290         {
1291           ikev2_elog_uint (IKEV2_LOG_ERROR, "Unknown payload! type=%d",
1292                            payload);
1293           if (ikep->flags & IKEV2_PAYLOAD_FLAG_CRITICAL)
1294             {
1295               sa->unsupported_cp = payload;
1296               return 0;
1297             }
1298         }
1299       payload = ikep->nextpayload;
1300       p += plen;
1301     }
1302   return 1;
1303 }
1304
1305 static int
1306 ikev2_process_create_child_sa_req (vlib_main_t * vm,
1307                                    ikev2_sa_t * sa, ike_header_t * ike,
1308                                    u32 len)
1309 {
1310   int p = 0;
1311   u8 payload = ike->nextpayload;
1312   u8 *plaintext = 0;
1313   u8 rekeying = 0;
1314   u8 nonce[IKEV2_NONCE_SIZE];
1315
1316   ike_payload_header_t *ikep;
1317   ikev2_notify_t *n = 0;
1318   ikev2_ts_t *tsi = 0;
1319   ikev2_ts_t *tsr = 0;
1320   ikev2_sa_proposal_t *proposal = 0;
1321   ikev2_child_sa_t *child_sa;
1322   u32 dlen = 0;
1323   u16 plen;
1324
1325   ikev2_elog_exchange ("ispi %lx rspi %lx CREATE_CHILD_SA received "
1326                        "from ", clib_host_to_net_u64 (ike->ispi),
1327                        clib_host_to_net_u64 (ike->rspi),
1328                        ip_addr_v4 (&sa->raddr).as_u32,
1329                        ip_addr_version (&sa->raddr) == AF_IP4);
1330
1331   plaintext = ikev2_decrypt_sk_payload (sa, ike, &payload, len, &dlen);
1332
1333   if (!plaintext)
1334     goto cleanup_and_exit;
1335
1336   /* process encrypted payload */
1337   p = 0;
1338   while (payload != IKEV2_PAYLOAD_NONE)
1339     {
1340       ikep = (ike_payload_header_t *) & plaintext[p];
1341       int current_length = dlen - p;
1342       if (!ikev2_check_payload_length (ikep, current_length, &plen))
1343         goto cleanup_and_exit;
1344
1345       if (payload == IKEV2_PAYLOAD_SA)
1346         {
1347           proposal = ikev2_parse_sa_payload (ikep, current_length);
1348         }
1349       else if (payload == IKEV2_PAYLOAD_NOTIFY)
1350         {
1351           n = ikev2_parse_notify_payload (ikep, current_length);
1352           if (n->msg_type == IKEV2_NOTIFY_MSG_REKEY_SA)
1353             {
1354               rekeying = 1;
1355             }
1356         }
1357       else if (payload == IKEV2_PAYLOAD_DELETE)
1358         {
1359           sa->del = ikev2_parse_delete_payload (ikep, current_length);
1360         }
1361       else if (payload == IKEV2_PAYLOAD_VENDOR)
1362         {
1363           ikev2_parse_vendor_payload (ikep);
1364         }
1365       else if (payload == IKEV2_PAYLOAD_NONCE)
1366         {
1367           ikev2_parse_nonce_payload (ikep, current_length, nonce);
1368         }
1369       else if (payload == IKEV2_PAYLOAD_TSI)
1370         {
1371           tsi = ikev2_parse_ts_payload (ikep, current_length);
1372         }
1373       else if (payload == IKEV2_PAYLOAD_TSR)
1374         {
1375           tsr = ikev2_parse_ts_payload (ikep, current_length);
1376         }
1377       else
1378         {
1379           ikev2_elog_uint (IKEV2_LOG_ERROR, "Unknown payload! type=%d",
1380                            payload);
1381           if (ikep->flags & IKEV2_PAYLOAD_FLAG_CRITICAL)
1382             {
1383               sa->unsupported_cp = payload;
1384               goto cleanup_and_exit;
1385             }
1386         }
1387       payload = ikep->nextpayload;
1388       p += plen;
1389     }
1390
1391   if (sa->is_initiator && proposal->protocol_id == IKEV2_PROTOCOL_ESP)
1392     {
1393       ikev2_rekey_t *rekey = &sa->rekey[0];
1394       rekey->protocol_id = proposal->protocol_id;
1395       rekey->i_proposal =
1396         ikev2_select_proposal (proposal, IKEV2_PROTOCOL_ESP);
1397       rekey->i_proposal->spi = rekey->spi;
1398       rekey->r_proposal = proposal;
1399       rekey->tsi = tsi;
1400       rekey->tsr = tsr;
1401       /* update Nr */
1402       vec_reset_length (sa->r_nonce);
1403       vec_add (sa->r_nonce, nonce, IKEV2_NONCE_SIZE);
1404       child_sa = ikev2_sa_get_child (sa, rekey->ispi, IKEV2_PROTOCOL_ESP, 1);
1405       if (child_sa)
1406         {
1407           child_sa->rekey_retries = 0;
1408         }
1409     }
1410   else if (rekeying)
1411     {
1412       ikev2_rekey_t *rekey;
1413       child_sa = ikev2_sa_get_child (sa, n->spi, n->protocol_id, 1);
1414       if (!child_sa)
1415         {
1416           ikev2_elog_uint (IKEV2_LOG_ERROR, "child SA spi %lx not found",
1417                            n->spi);
1418           goto cleanup_and_exit;
1419         }
1420       vec_add2 (sa->rekey, rekey, 1);
1421       rekey->protocol_id = n->protocol_id;
1422       rekey->spi = n->spi;
1423       rekey->i_proposal = proposal;
1424       rekey->r_proposal =
1425         ikev2_select_proposal (proposal, IKEV2_PROTOCOL_ESP);
1426       rekey->tsi = tsi;
1427       rekey->tsr = tsr;
1428       /* update Ni */
1429       vec_free (sa->i_nonce);
1430       vec_add (sa->i_nonce, nonce, IKEV2_NONCE_SIZE);
1431       /* generate new Nr */
1432       vec_validate (sa->r_nonce, IKEV2_NONCE_SIZE - 1);
1433       RAND_bytes ((u8 *) sa->r_nonce, IKEV2_NONCE_SIZE);
1434       vec_free (n);
1435     }
1436   return 1;
1437
1438 cleanup_and_exit:
1439   vec_free (n);
1440   return 0;
1441 }
1442
1443 static u8 *
1444 ikev2_sa_generate_authmsg (ikev2_sa_t * sa, int is_responder)
1445 {
1446   u8 *authmsg = 0;
1447   u8 *data;
1448   u8 *nonce;
1449   ikev2_id_t *id;
1450   u8 *key;
1451   u8 *packet_data;
1452   ikev2_sa_transform_t *tr_prf;
1453
1454   tr_prf =
1455     ikev2_sa_get_td_for_type (sa->r_proposals, IKEV2_TRANSFORM_TYPE_PRF);
1456
1457   if (is_responder)
1458     {
1459       id = &sa->r_id;
1460       key = sa->sk_pr;
1461       nonce = sa->i_nonce;
1462       packet_data = sa->last_sa_init_res_packet_data;
1463     }
1464   else
1465     {
1466       id = &sa->i_id;
1467       key = sa->sk_pi;
1468       nonce = sa->r_nonce;
1469       packet_data = sa->last_sa_init_req_packet_data;
1470     }
1471
1472   data = vec_new (u8, 4);
1473   data[0] = id->type;
1474   vec_append (data, id->data);
1475
1476   u8 *id_hash = ikev2_calc_prf (tr_prf, key, data);
1477   vec_append (authmsg, packet_data);
1478   vec_append (authmsg, nonce);
1479   vec_append (authmsg, id_hash);
1480   vec_free (id_hash);
1481   vec_free (data);
1482
1483   return authmsg;
1484 }
1485
1486 static int
1487 ikev2_ts_cmp (ikev2_ts_t * ts1, ikev2_ts_t * ts2)
1488 {
1489   if (ts1->ts_type == ts2->ts_type && ts1->protocol_id == ts2->protocol_id &&
1490       ts1->start_port == ts2->start_port && ts1->end_port == ts2->end_port &&
1491       !ip_address_cmp (&ts1->start_addr, &ts2->start_addr) &&
1492       !ip_address_cmp (&ts1->end_addr, &ts2->end_addr))
1493     return 1;
1494
1495   return 0;
1496 }
1497
1498 static void
1499 ikev2_sa_match_ts (ikev2_sa_t * sa)
1500 {
1501   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
1502   ikev2_profile_t *p;
1503   ikev2_ts_t *ts, *p_tsi, *p_tsr, *tsi = 0, *tsr = 0;
1504   ikev2_id_t *id_rem, *id_loc;
1505
1506   /* *INDENT-OFF* */
1507   pool_foreach (p, km->profiles, ({
1508
1509     if (sa->is_initiator)
1510       {
1511         p_tsi = &p->loc_ts;
1512         p_tsr = &p->rem_ts;
1513         id_rem = &sa->r_id;
1514         id_loc = &sa->i_id;
1515       }
1516     else
1517       {
1518         p_tsi = &p->rem_ts;
1519         p_tsr = &p->loc_ts;
1520         id_rem = &sa->i_id;
1521         id_loc = &sa->r_id;
1522       }
1523
1524     /* check id */
1525     if (!ikev2_is_id_equal (&p->rem_id, id_rem)
1526           || !ikev2_is_id_equal (&p->loc_id, id_loc))
1527       continue;
1528
1529     sa->profile_index = p - km->profiles;
1530
1531     vec_foreach(ts, sa->childs[0].tsi)
1532       {
1533         if (ikev2_ts_cmp(p_tsi, ts))
1534           {
1535             vec_add1 (tsi, ts[0]);
1536             break;
1537           }
1538       }
1539
1540     vec_foreach(ts, sa->childs[0].tsr)
1541       {
1542         if (ikev2_ts_cmp(p_tsr, ts))
1543           {
1544             vec_add1 (tsr, ts[0]);
1545             break;
1546           }
1547       }
1548
1549     break;
1550   }));
1551   /* *INDENT-ON* */
1552
1553   if (tsi && tsr)
1554     {
1555       vec_free (sa->childs[0].tsi);
1556       vec_free (sa->childs[0].tsr);
1557       sa->childs[0].tsi = tsi;
1558       sa->childs[0].tsr = tsr;
1559     }
1560   else
1561     {
1562       vec_free (tsi);
1563       vec_free (tsr);
1564       ikev2_set_state (sa, IKEV2_STATE_TS_UNACCEPTABLE);
1565     }
1566 }
1567
1568 static void
1569 ikev2_sa_auth (ikev2_sa_t * sa)
1570 {
1571   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
1572   ikev2_profile_t *p, *sel_p = 0;
1573   u8 *authmsg, *key_pad, *psk = 0, *auth = 0;
1574   ikev2_sa_transform_t *tr_prf;
1575
1576   tr_prf =
1577     ikev2_sa_get_td_for_type (sa->r_proposals, IKEV2_TRANSFORM_TYPE_PRF);
1578
1579   /* only shared key and rsa signature */
1580   if (!(sa->i_auth.method == IKEV2_AUTH_METHOD_SHARED_KEY_MIC ||
1581         sa->i_auth.method == IKEV2_AUTH_METHOD_RSA_SIG))
1582     {
1583       ikev2_elog_uint (IKEV2_LOG_ERROR,
1584                        "unsupported authentication method %u",
1585                        sa->i_auth.method);
1586       ikev2_set_state (sa, IKEV2_STATE_AUTH_FAILED);
1587       return;
1588     }
1589
1590   key_pad = format (0, "%s", IKEV2_KEY_PAD);
1591   authmsg = ikev2_sa_generate_authmsg (sa, sa->is_initiator);
1592
1593   ikev2_id_t *id_rem, *id_loc;
1594   ikev2_auth_t *sa_auth;
1595
1596   if (sa->is_initiator)
1597     {
1598       id_rem = &sa->r_id;
1599       id_loc = &sa->i_id;
1600       sa_auth = &sa->r_auth;
1601     }
1602   else
1603     {
1604       id_rem = &sa->i_id;
1605       id_loc = &sa->r_id;
1606       sa_auth = &sa->i_auth;
1607     }
1608
1609   /* *INDENT-OFF* */
1610   pool_foreach (p, km->profiles, ({
1611
1612     /* check id */
1613     if (!ikev2_is_id_equal (&p->rem_id, id_rem)
1614           || !ikev2_is_id_equal (&p->loc_id, id_loc))
1615       continue;
1616
1617     if (sa_auth->method == IKEV2_AUTH_METHOD_SHARED_KEY_MIC)
1618       {
1619         if (!p->auth.data ||
1620              p->auth.method != IKEV2_AUTH_METHOD_SHARED_KEY_MIC)
1621           continue;
1622
1623         psk = ikev2_calc_prf(tr_prf, p->auth.data, key_pad);
1624         auth = ikev2_calc_prf(tr_prf, psk, authmsg);
1625
1626         if (!clib_memcmp(auth, sa_auth->data, vec_len(sa_auth->data)))
1627           {
1628             ikev2_set_state(sa, IKEV2_STATE_AUTHENTICATED);
1629             vec_free(auth);
1630             sel_p = p;
1631             break;
1632           }
1633
1634       }
1635     else if (sa_auth->method == IKEV2_AUTH_METHOD_RSA_SIG)
1636       {
1637         if (p->auth.method != IKEV2_AUTH_METHOD_RSA_SIG)
1638           continue;
1639
1640         if (ikev2_verify_sign(p->auth.key, sa_auth->data, authmsg) == 1)
1641           {
1642             ikev2_set_state(sa, IKEV2_STATE_AUTHENTICATED);
1643             sel_p = p;
1644             break;
1645           }
1646       }
1647
1648     vec_free(auth);
1649     vec_free(psk);
1650   }));
1651   /* *INDENT-ON* */
1652
1653   if (sel_p)
1654     {
1655       sa->udp_encap = sel_p->udp_encap;
1656       sa->ipsec_over_udp_port = sel_p->ipsec_over_udp_port;
1657     }
1658   vec_free (authmsg);
1659
1660   if (sa->state == IKEV2_STATE_AUTHENTICATED)
1661     {
1662       if (!sa->is_initiator)
1663         {
1664           vec_free (sa->r_id.data);
1665           sa->r_id.data = vec_dup (sel_p->loc_id.data);
1666           sa->r_id.type = sel_p->loc_id.type;
1667           sa->i_id.data = vec_dup (sel_p->rem_id.data);
1668           sa->i_id.type = sel_p->rem_id.type;
1669
1670           /* generate our auth data */
1671           authmsg = ikev2_sa_generate_authmsg (sa, 1);
1672           if (sel_p->auth.method == IKEV2_AUTH_METHOD_SHARED_KEY_MIC)
1673             {
1674               sa->r_auth.data = ikev2_calc_prf (tr_prf, psk, authmsg);
1675               sa->r_auth.method = IKEV2_AUTH_METHOD_SHARED_KEY_MIC;
1676             }
1677           else if (sel_p->auth.method == IKEV2_AUTH_METHOD_RSA_SIG)
1678             {
1679               sa->r_auth.data = ikev2_calc_sign (km->pkey, authmsg);
1680               sa->r_auth.method = IKEV2_AUTH_METHOD_RSA_SIG;
1681             }
1682           vec_free (authmsg);
1683
1684           /* select transforms for 1st child sa */
1685           ikev2_sa_free_proposal_vector (&sa->childs[0].r_proposals);
1686           sa->childs[0].r_proposals =
1687             ikev2_select_proposal (sa->childs[0].i_proposals,
1688                                    IKEV2_PROTOCOL_ESP);
1689
1690           if (~0 != sel_p->tun_itf)
1691             {
1692               sa->is_tun_itf_set = 1;
1693               sa->tun_itf = sel_p->tun_itf;
1694             }
1695         }
1696     }
1697   else
1698     {
1699       ikev2_elog_uint (IKEV2_LOG_ERROR, "authentication failed, no matching "
1700                        "profile found! ispi %lx", sa->ispi);
1701       ikev2_set_state (sa, IKEV2_STATE_AUTH_FAILED);
1702     }
1703   vec_free (psk);
1704   vec_free (key_pad);
1705 }
1706
1707
1708 static void
1709 ikev2_sa_auth_init (ikev2_sa_t * sa)
1710 {
1711   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
1712   u8 *authmsg, *key_pad, *psk = 0;
1713   ikev2_sa_transform_t *tr_prf;
1714
1715   tr_prf =
1716     ikev2_sa_get_td_for_type (sa->r_proposals, IKEV2_TRANSFORM_TYPE_PRF);
1717
1718   /* only shared key and rsa signature */
1719   if (!(sa->i_auth.method == IKEV2_AUTH_METHOD_SHARED_KEY_MIC ||
1720         sa->i_auth.method == IKEV2_AUTH_METHOD_RSA_SIG))
1721     {
1722       ikev2_elog_uint (IKEV2_LOG_ERROR,
1723                        "unsupported authentication method %u",
1724                        sa->i_auth.method);
1725       ikev2_set_state (sa, IKEV2_STATE_AUTH_FAILED);
1726       return;
1727     }
1728
1729   key_pad = format (0, "%s", IKEV2_KEY_PAD);
1730   authmsg = ikev2_sa_generate_authmsg (sa, 0);
1731   psk = ikev2_calc_prf (tr_prf, sa->i_auth.data, key_pad);
1732
1733   if (sa->i_auth.method == IKEV2_AUTH_METHOD_SHARED_KEY_MIC)
1734     {
1735       sa->i_auth.data = ikev2_calc_prf (tr_prf, psk, authmsg);
1736       sa->i_auth.method = IKEV2_AUTH_METHOD_SHARED_KEY_MIC;
1737     }
1738   else if (sa->i_auth.method == IKEV2_AUTH_METHOD_RSA_SIG)
1739     {
1740       sa->i_auth.data = ikev2_calc_sign (km->pkey, authmsg);
1741       sa->i_auth.method = IKEV2_AUTH_METHOD_RSA_SIG;
1742     }
1743
1744   vec_free (psk);
1745   vec_free (key_pad);
1746   vec_free (authmsg);
1747 }
1748
1749 static u32
1750 ikev2_mk_local_sa_id (u32 sai, u32 ci, u32 ti)
1751 {
1752   return (0x80000000 | (ti << 24) | (sai << 12) | ci);
1753 }
1754
1755 static u32
1756 ikev2_mk_remote_sa_id (u32 sai, u32 ci, u32 ti)
1757 {
1758   return (0xc0000000 | (ti << 24) | (sai << 12) | ci);
1759 }
1760
1761 typedef struct
1762 {
1763   u32 sw_if_index;
1764   u32 salt_local;
1765   u32 salt_remote;
1766   u32 local_sa_id;
1767   u32 remote_sa_id;
1768   ipsec_sa_flags_t flags;
1769   u32 local_spi;
1770   u32 remote_spi;
1771   ipsec_crypto_alg_t encr_type;
1772   ipsec_integ_alg_t integ_type;
1773   ip46_address_t local_ip;
1774   ip46_address_t remote_ip;
1775   ipsec_key_t loc_ckey, rem_ckey, loc_ikey, rem_ikey;
1776   u8 is_rekey;
1777   u32 old_remote_sa_id;
1778   u16 ipsec_over_udp_port;
1779   u16 src_port;
1780   u16 dst_port;
1781 } ikev2_add_ipsec_tunnel_args_t;
1782
1783 static void
1784 ikev2_add_tunnel_from_main (ikev2_add_ipsec_tunnel_args_t * a)
1785 {
1786   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
1787   u32 sw_if_index;
1788   int rv = 0;
1789   ip46_address_t zero_addr = ip46_address_initializer;
1790
1791   if (~0 == a->sw_if_index)
1792     {
1793       /* no tunnel associated with the SA/profile - create a new one */
1794       rv = ipip_add_tunnel (IPIP_TRANSPORT_IP4, ~0,
1795                             &a->local_ip, &a->remote_ip, 0,
1796                             TUNNEL_ENCAP_DECAP_FLAG_NONE, IP_DSCP_CS0,
1797                             TUNNEL_MODE_P2P, &sw_if_index);
1798
1799       if (rv == VNET_API_ERROR_IF_ALREADY_EXISTS)
1800         {
1801           if (hash_get (km->sw_if_indices, sw_if_index))
1802             /* interface is managed by IKE; proceed with updating SAs */
1803             rv = 0;
1804         }
1805       hash_set1 (km->sw_if_indices, sw_if_index);
1806     }
1807   else
1808     {
1809       sw_if_index = a->sw_if_index;
1810       vnet_sw_interface_admin_up (vnet_get_main (), sw_if_index);
1811     }
1812
1813   if (rv)
1814     {
1815       ikev2_elog_uint (IKEV2_LOG_ERROR,
1816                        "installing ipip tunnel failed! local spi: %x",
1817                        a->local_spi);
1818       return;
1819     }
1820
1821   u32 *sas_in = NULL;
1822   vec_add1 (sas_in, a->remote_sa_id);
1823   if (a->is_rekey)
1824     {
1825       ipsec_tun_protect_del (sw_if_index, NULL);
1826
1827       /* replace local SA immediately */
1828       ipsec_sa_unlock_id (a->local_sa_id);
1829
1830       /* keep the old sa */
1831       vec_add1 (sas_in, a->old_remote_sa_id);
1832     }
1833
1834   rv |= ipsec_sa_add_and_lock (a->local_sa_id,
1835                                a->local_spi,
1836                                IPSEC_PROTOCOL_ESP, a->encr_type,
1837                                &a->loc_ckey, a->integ_type, &a->loc_ikey,
1838                                a->flags, 0, a->salt_local, &zero_addr,
1839                                &zero_addr, NULL, a->src_port, a->dst_port);
1840   rv |= ipsec_sa_add_and_lock (a->remote_sa_id, a->remote_spi,
1841                                IPSEC_PROTOCOL_ESP, a->encr_type, &a->rem_ckey,
1842                                a->integ_type, &a->rem_ikey,
1843                                (a->flags | IPSEC_SA_FLAG_IS_INBOUND), 0,
1844                                a->salt_remote, &zero_addr,
1845                                &zero_addr, NULL, a->ipsec_over_udp_port,
1846                                a->ipsec_over_udp_port);
1847
1848   rv |= ipsec_tun_protect_update (sw_if_index, NULL, a->local_sa_id, sas_in);
1849 }
1850
1851 static int
1852 ikev2_create_tunnel_interface (vlib_main_t * vm,
1853                                ikev2_sa_t * sa,
1854                                ikev2_child_sa_t * child, u32 sa_index,
1855                                u32 child_index, u8 is_rekey)
1856 {
1857   u32 thread_index = vlib_get_thread_index ();
1858   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
1859   ipsec_crypto_alg_t encr_type;
1860   ipsec_integ_alg_t integ_type;
1861   ikev2_profile_t *p = 0;
1862   ikev2_sa_transform_t *tr;
1863   ikev2_sa_proposal_t *proposals;
1864   u8 is_aead = 0;
1865   ikev2_add_ipsec_tunnel_args_t a;
1866
1867   clib_memset (&a, 0, sizeof (a));
1868
1869   if (!child->r_proposals)
1870     {
1871       ikev2_set_state (sa, IKEV2_STATE_NO_PROPOSAL_CHOSEN);
1872       return 1;
1873     }
1874
1875   if (sa->is_initiator)
1876     {
1877       ip_address_to_46 (&sa->iaddr, &a.local_ip);
1878       ip_address_to_46 (&sa->raddr, &a.remote_ip);
1879       proposals = child->r_proposals;
1880       a.local_spi = child->r_proposals[0].spi;
1881       a.remote_spi = child->i_proposals[0].spi;
1882     }
1883   else
1884     {
1885       ip_address_to_46 (&sa->raddr, &a.local_ip);
1886       ip_address_to_46 (&sa->iaddr, &a.remote_ip);
1887       proposals = child->i_proposals;
1888       a.local_spi = child->i_proposals[0].spi;
1889       a.remote_spi = child->r_proposals[0].spi;
1890     }
1891
1892   a.flags = IPSEC_SA_FLAG_USE_ANTI_REPLAY;
1893   if (sa->udp_encap)
1894     {
1895       a.flags |= IPSEC_SA_FLAG_IS_TUNNEL;
1896       a.flags |= IPSEC_SA_FLAG_UDP_ENCAP;
1897     }
1898   if (sa->natt)
1899     a.flags |= IPSEC_SA_FLAG_UDP_ENCAP;
1900   a.is_rekey = is_rekey;
1901
1902   tr = ikev2_sa_get_td_for_type (proposals, IKEV2_TRANSFORM_TYPE_ESN);
1903   if (tr && tr->esn_type)
1904     a.flags |= IPSEC_SA_FLAG_USE_ESN;
1905
1906   tr = ikev2_sa_get_td_for_type (proposals, IKEV2_TRANSFORM_TYPE_ENCR);
1907   if (tr)
1908     {
1909       if (tr->encr_type == IKEV2_TRANSFORM_ENCR_TYPE_AES_CBC && tr->key_len)
1910         {
1911           switch (tr->key_len)
1912             {
1913             case 16:
1914               encr_type = IPSEC_CRYPTO_ALG_AES_CBC_128;
1915               break;
1916             case 24:
1917               encr_type = IPSEC_CRYPTO_ALG_AES_CBC_192;
1918               break;
1919             case 32:
1920               encr_type = IPSEC_CRYPTO_ALG_AES_CBC_256;
1921               break;
1922             default:
1923               ikev2_set_state (sa, IKEV2_STATE_NO_PROPOSAL_CHOSEN);
1924               return 1;
1925               break;
1926             }
1927         }
1928       else if (tr->encr_type == IKEV2_TRANSFORM_ENCR_TYPE_AES_GCM_16
1929                && tr->key_len)
1930         {
1931           switch (tr->key_len)
1932             {
1933             case 16:
1934               encr_type = IPSEC_CRYPTO_ALG_AES_GCM_128;
1935               break;
1936             case 24:
1937               encr_type = IPSEC_CRYPTO_ALG_AES_GCM_192;
1938               break;
1939             case 32:
1940               encr_type = IPSEC_CRYPTO_ALG_AES_GCM_256;
1941               break;
1942             default:
1943               ikev2_set_state (sa, IKEV2_STATE_NO_PROPOSAL_CHOSEN);
1944               return 1;
1945               break;
1946             }
1947           is_aead = 1;
1948         }
1949       else
1950         {
1951           ikev2_set_state (sa, IKEV2_STATE_NO_PROPOSAL_CHOSEN);
1952           return 1;
1953         }
1954     }
1955   else
1956     {
1957       ikev2_set_state (sa, IKEV2_STATE_NO_PROPOSAL_CHOSEN);
1958       return 1;
1959     }
1960   a.encr_type = encr_type;
1961
1962   if (!is_aead)
1963     {
1964       tr = ikev2_sa_get_td_for_type (proposals, IKEV2_TRANSFORM_TYPE_INTEG);
1965       if (tr)
1966         {
1967           switch (tr->integ_type)
1968             {
1969             case IKEV2_TRANSFORM_INTEG_TYPE_AUTH_HMAC_SHA2_256_128:
1970               integ_type = IPSEC_INTEG_ALG_SHA_256_128;
1971               break;
1972             case IKEV2_TRANSFORM_INTEG_TYPE_AUTH_HMAC_SHA2_384_192:
1973               integ_type = IPSEC_INTEG_ALG_SHA_384_192;
1974               break;
1975             case IKEV2_TRANSFORM_INTEG_TYPE_AUTH_HMAC_SHA2_512_256:
1976               integ_type = IPSEC_INTEG_ALG_SHA_512_256;
1977               break;
1978             case IKEV2_TRANSFORM_INTEG_TYPE_AUTH_HMAC_SHA1_96:
1979               integ_type = IPSEC_INTEG_ALG_SHA1_96;
1980               break;
1981             default:
1982               ikev2_set_state (sa, IKEV2_STATE_NO_PROPOSAL_CHOSEN);
1983               return 1;
1984             }
1985         }
1986       else
1987         {
1988           ikev2_set_state (sa, IKEV2_STATE_NO_PROPOSAL_CHOSEN);
1989           return 1;
1990         }
1991     }
1992   else
1993     {
1994       integ_type = IPSEC_INTEG_ALG_NONE;
1995     }
1996
1997   a.integ_type = integ_type;
1998   ikev2_calc_child_keys (sa, child);
1999
2000   if (sa->is_initiator)
2001     {
2002       ipsec_mk_key (&a.loc_ikey, child->sk_ai, vec_len (child->sk_ai));
2003       ipsec_mk_key (&a.rem_ikey, child->sk_ar, vec_len (child->sk_ar));
2004       ipsec_mk_key (&a.loc_ckey, child->sk_ei, vec_len (child->sk_ei));
2005       ipsec_mk_key (&a.rem_ckey, child->sk_er, vec_len (child->sk_er));
2006       if (is_aead)
2007         {
2008           a.salt_remote = child->salt_er;
2009           a.salt_local = child->salt_ei;
2010         }
2011       a.dst_port = a.src_port = sa->ipsec_over_udp_port;
2012     }
2013   else
2014     {
2015       ipsec_mk_key (&a.loc_ikey, child->sk_ar, vec_len (child->sk_ar));
2016       ipsec_mk_key (&a.rem_ikey, child->sk_ai, vec_len (child->sk_ai));
2017       ipsec_mk_key (&a.loc_ckey, child->sk_er, vec_len (child->sk_er));
2018       ipsec_mk_key (&a.rem_ckey, child->sk_ei, vec_len (child->sk_ei));
2019       if (is_aead)
2020         {
2021           a.salt_remote = child->salt_ei;
2022           a.salt_local = child->salt_er;
2023         }
2024       a.dst_port = sa->natt ? sa->dst_port : sa->ipsec_over_udp_port;
2025       a.src_port = sa->ipsec_over_udp_port;
2026     }
2027
2028   if (sa->is_initiator && sa->profile_index != ~0)
2029     p = pool_elt_at_index (km->profiles, sa->profile_index);
2030
2031   if (p && p->lifetime)
2032     {
2033       child->time_to_expiration = vlib_time_now (vm) + p->lifetime;
2034       if (p->lifetime_jitter)
2035         {
2036           // This is not much better than rand(3), which Coverity warns
2037           // is unsuitable for security applications; random_u32 is
2038           // however fast. If this perturbance to the expiration time
2039           // needs to use a better RNG then we may need to use something
2040           // like /dev/urandom which has significant overhead.
2041           u32 rnd = (u32) (vlib_time_now (vm) * 1e6);
2042           rnd = random_u32 (&rnd);
2043
2044           child->time_to_expiration += 1 + (rnd % p->lifetime_jitter);
2045         }
2046     }
2047
2048   if (thread_index & 0xffffffc0)
2049     ikev2_elog_error ("error: thread index exceeds max range 0x3f!");
2050
2051   if (child_index & 0xfffff000 || sa_index & 0xfffff000)
2052     ikev2_elog_error ("error: sa/child index exceeds max range 0xfff!");
2053
2054   child->local_sa_id =
2055     a.local_sa_id =
2056     ikev2_mk_local_sa_id (sa_index, child_index, thread_index);
2057
2058   u32 remote_sa_id = ikev2_mk_remote_sa_id (sa_index, child_index,
2059                                             thread_index);
2060
2061   if (is_rekey)
2062     {
2063       /* create a new remote SA ID to keep the old SA for a bit longer
2064        * so the peer has some time to swap their SAs */
2065
2066       /* use most significat bit of child index part in id */
2067       u32 mask = 0x800;
2068       if (sa->current_remote_id_mask)
2069         {
2070           sa->old_remote_id = a.old_remote_sa_id = remote_sa_id | mask;
2071           sa->current_remote_id_mask = 0;
2072         }
2073       else
2074         {
2075           sa->old_remote_id = a.old_remote_sa_id = remote_sa_id;
2076           sa->current_remote_id_mask = mask;
2077           remote_sa_id |= mask;
2078         }
2079       sa->old_id_expiration = 3.0;
2080       sa->old_remote_id_present = 1;
2081     }
2082
2083   child->remote_sa_id = a.remote_sa_id = remote_sa_id;
2084
2085   a.sw_if_index = (sa->is_tun_itf_set ? sa->tun_itf : ~0);
2086   a.ipsec_over_udp_port = sa->ipsec_over_udp_port;
2087
2088   vl_api_rpc_call_main_thread (ikev2_add_tunnel_from_main,
2089                                (u8 *) & a, sizeof (a));
2090   return 0;
2091 }
2092
2093 typedef struct
2094 {
2095   ip46_address_t local_ip;
2096   ip46_address_t remote_ip;
2097   u32 remote_sa_id;
2098   u32 local_sa_id;
2099   u32 sw_if_index;
2100 } ikev2_del_ipsec_tunnel_args_t;
2101
2102 static_always_inline u32
2103 ikev2_flip_alternate_sa_bit (u32 id)
2104 {
2105   u32 mask = 0x800;
2106   if (mask & id)
2107     return id & ~mask;
2108   return id | mask;
2109 }
2110
2111 static void
2112 ikev2_del_tunnel_from_main (ikev2_del_ipsec_tunnel_args_t * a)
2113 {
2114   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
2115   ipip_tunnel_t *ipip = NULL;
2116   u32 sw_if_index;
2117
2118   if (~0 == a->sw_if_index)
2119     {
2120     /* *INDENT-OFF* */
2121     ipip_tunnel_key_t key = {
2122       .src = a->local_ip,
2123       .dst = a->remote_ip,
2124       .transport = IPIP_TRANSPORT_IP4,
2125       .fib_index = 0,
2126     };
2127     /* *INDENT-ON* */
2128
2129       ipip = ipip_tunnel_db_find (&key);
2130
2131       if (ipip)
2132         {
2133           sw_if_index = ipip->sw_if_index;
2134           hash_unset (km->sw_if_indices, ipip->sw_if_index);
2135         }
2136       else
2137         sw_if_index = ~0;
2138     }
2139   else
2140     {
2141       sw_if_index = a->sw_if_index;
2142       vnet_sw_interface_admin_down (vnet_get_main (), sw_if_index);
2143     }
2144
2145   if (~0 != sw_if_index)
2146     ipsec_tun_protect_del (sw_if_index, NULL);
2147
2148   ipsec_sa_unlock_id (a->remote_sa_id);
2149   ipsec_sa_unlock_id (a->local_sa_id);
2150   ipsec_sa_unlock_id (ikev2_flip_alternate_sa_bit (a->remote_sa_id));
2151
2152   if (ipip)
2153     ipip_del_tunnel (ipip->sw_if_index);
2154 }
2155
2156 static int
2157 ikev2_delete_tunnel_interface (vnet_main_t * vnm, ikev2_sa_t * sa,
2158                                ikev2_child_sa_t * child)
2159 {
2160   ikev2_del_ipsec_tunnel_args_t a;
2161
2162   clib_memset (&a, 0, sizeof (a));
2163
2164   if (sa->is_initiator)
2165     {
2166       ip_address_to_46 (&sa->iaddr, &a.local_ip);
2167       ip_address_to_46 (&sa->raddr, &a.remote_ip);
2168     }
2169   else
2170     {
2171       ip_address_to_46 (&sa->raddr, &a.local_ip);
2172       ip_address_to_46 (&sa->iaddr, &a.remote_ip);
2173     }
2174
2175   a.remote_sa_id = child->remote_sa_id;
2176   a.local_sa_id = child->local_sa_id;
2177   a.sw_if_index = (sa->is_tun_itf_set ? sa->tun_itf : ~0);
2178
2179   vl_api_rpc_call_main_thread (ikev2_del_tunnel_from_main, (u8 *) & a,
2180                                sizeof (a));
2181   return 0;
2182 }
2183
2184 static u32
2185 ikev2_generate_message (vlib_buffer_t * b, ikev2_sa_t * sa,
2186                         ike_header_t * ike, void *user, udp_header_t * udp)
2187 {
2188   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
2189   u16 buffer_data_size = vlib_buffer_get_default_data_size (km->vlib_main);
2190   v8 *integ = 0;
2191   ike_payload_header_t *ph;
2192   u16 plen;
2193   u32 tlen = 0;
2194
2195   ikev2_sa_transform_t *tr_encr, *tr_integ;
2196   tr_encr =
2197     ikev2_sa_get_td_for_type (sa->r_proposals, IKEV2_TRANSFORM_TYPE_ENCR);
2198   tr_integ =
2199     ikev2_sa_get_td_for_type (sa->r_proposals, IKEV2_TRANSFORM_TYPE_INTEG);
2200
2201   ikev2_payload_chain_t *chain = 0;
2202   ikev2_payload_new_chain (chain);
2203
2204   if (ike->exchange == IKEV2_EXCHANGE_SA_INIT)
2205     {
2206       if (sa->r_proposals == 0)
2207         {
2208           ikev2_payload_add_notify (chain,
2209                                     IKEV2_NOTIFY_MSG_NO_PROPOSAL_CHOSEN, 0);
2210           ikev2_set_state (sa, IKEV2_STATE_NOTIFY_AND_DELETE);
2211         }
2212       else if (sa->dh_group == IKEV2_TRANSFORM_DH_TYPE_NONE)
2213         {
2214           u8 *data = vec_new (u8, 2);
2215           ikev2_sa_transform_t *tr_dh;
2216           tr_dh =
2217             ikev2_sa_get_td_for_type (sa->r_proposals,
2218                                       IKEV2_TRANSFORM_TYPE_DH);
2219           ASSERT (tr_dh && tr_dh->dh_type);
2220
2221           data[0] = (tr_dh->dh_type >> 8) & 0xff;
2222           data[1] = (tr_dh->dh_type) & 0xff;
2223
2224           ikev2_payload_add_notify (chain,
2225                                     IKEV2_NOTIFY_MSG_INVALID_KE_PAYLOAD,
2226                                     data);
2227           vec_free (data);
2228           ikev2_set_state (sa, IKEV2_STATE_NOTIFY_AND_DELETE);
2229         }
2230       else if (sa->state == IKEV2_STATE_NOTIFY_AND_DELETE)
2231         {
2232           u8 *data = vec_new (u8, 1);
2233
2234           data[0] = sa->unsupported_cp;
2235           ikev2_payload_add_notify (chain,
2236                                     IKEV2_NOTIFY_MSG_UNSUPPORTED_CRITICAL_PAYLOAD,
2237                                     data);
2238           vec_free (data);
2239         }
2240       else
2241         {
2242           ASSERT (udp);
2243
2244           ike->rspi = clib_host_to_net_u64 (sa->rspi);
2245           ikev2_payload_add_sa (chain, sa->r_proposals);
2246           ikev2_payload_add_ke (chain, sa->dh_group, sa->r_dh_data);
2247           ikev2_payload_add_nonce (chain, sa->r_nonce);
2248
2249           u8 *nat_detection_sha1 =
2250             ikev2_compute_nat_sha1 (clib_host_to_net_u64 (sa->ispi),
2251                                     clib_host_to_net_u64 (sa->rspi),
2252                                     &sa->raddr, udp->dst_port);
2253           ikev2_payload_add_notify (chain,
2254                                     IKEV2_NOTIFY_MSG_NAT_DETECTION_SOURCE_IP,
2255                                     nat_detection_sha1);
2256           vec_free (nat_detection_sha1);
2257           nat_detection_sha1 =
2258             ikev2_compute_nat_sha1 (clib_host_to_net_u64 (sa->ispi),
2259                                     clib_host_to_net_u64 (sa->rspi),
2260                                     &sa->iaddr, udp->src_port);
2261           ikev2_payload_add_notify (chain,
2262                                     IKEV2_NOTIFY_MSG_NAT_DETECTION_DESTINATION_IP,
2263                                     nat_detection_sha1);
2264           vec_free (nat_detection_sha1);
2265         }
2266     }
2267   else if (ike->exchange == IKEV2_EXCHANGE_IKE_AUTH)
2268     {
2269       if (sa->state == IKEV2_STATE_AUTHENTICATED)
2270         {
2271           ikev2_payload_add_id (chain, &sa->r_id, IKEV2_PAYLOAD_IDR);
2272           ikev2_payload_add_id (chain, &sa->i_id, IKEV2_PAYLOAD_IDI);
2273           ikev2_payload_add_auth (chain, &sa->r_auth);
2274           ikev2_payload_add_sa (chain, sa->childs[0].r_proposals);
2275           ikev2_payload_add_ts (chain, sa->childs[0].tsi, IKEV2_PAYLOAD_TSI);
2276           ikev2_payload_add_ts (chain, sa->childs[0].tsr, IKEV2_PAYLOAD_TSR);
2277         }
2278       else if (sa->state == IKEV2_STATE_AUTH_FAILED)
2279         {
2280           ikev2_payload_add_notify (chain,
2281                                     IKEV2_NOTIFY_MSG_AUTHENTICATION_FAILED,
2282                                     0);
2283           ikev2_set_state (sa, IKEV2_STATE_NOTIFY_AND_DELETE);
2284         }
2285       else if (sa->state == IKEV2_STATE_TS_UNACCEPTABLE)
2286         {
2287           ikev2_payload_add_notify (chain, IKEV2_NOTIFY_MSG_TS_UNACCEPTABLE,
2288                                     0);
2289           ikev2_payload_add_id (chain, &sa->r_id, IKEV2_PAYLOAD_IDR);
2290           ikev2_payload_add_auth (chain, &sa->r_auth);
2291         }
2292       else if (sa->state == IKEV2_STATE_NO_PROPOSAL_CHOSEN)
2293         {
2294           ikev2_payload_add_notify (chain,
2295                                     IKEV2_NOTIFY_MSG_NO_PROPOSAL_CHOSEN, 0);
2296           ikev2_payload_add_id (chain, &sa->r_id, IKEV2_PAYLOAD_IDR);
2297           ikev2_payload_add_auth (chain, &sa->r_auth);
2298           ikev2_payload_add_ts (chain, sa->childs[0].tsi, IKEV2_PAYLOAD_TSI);
2299           ikev2_payload_add_ts (chain, sa->childs[0].tsr, IKEV2_PAYLOAD_TSR);
2300         }
2301       else if (sa->state == IKEV2_STATE_NOTIFY_AND_DELETE)
2302         {
2303           u8 *data = vec_new (u8, 1);
2304
2305           data[0] = sa->unsupported_cp;
2306           ikev2_payload_add_notify (chain,
2307                                     IKEV2_NOTIFY_MSG_UNSUPPORTED_CRITICAL_PAYLOAD,
2308                                     data);
2309           vec_free (data);
2310         }
2311       else if (sa->state == IKEV2_STATE_SA_INIT)
2312         {
2313           ikev2_payload_add_id (chain, &sa->i_id, IKEV2_PAYLOAD_IDI);
2314           ikev2_payload_add_id (chain, &sa->r_id, IKEV2_PAYLOAD_IDR);
2315           ikev2_payload_add_auth (chain, &sa->i_auth);
2316           ikev2_payload_add_sa (chain, sa->childs[0].i_proposals);
2317           ikev2_payload_add_ts (chain, sa->childs[0].tsi, IKEV2_PAYLOAD_TSI);
2318           ikev2_payload_add_ts (chain, sa->childs[0].tsr, IKEV2_PAYLOAD_TSR);
2319           ikev2_payload_add_notify (chain, IKEV2_NOTIFY_MSG_INITIAL_CONTACT,
2320                                     0);
2321         }
2322       else
2323         {
2324           ikev2_set_state (sa, IKEV2_STATE_DELETED);
2325           goto done;
2326         }
2327     }
2328   else if (ike->exchange == IKEV2_EXCHANGE_INFORMATIONAL)
2329     {
2330       /* if pending delete */
2331       if (sa->del)
2332         {
2333           if (sa->del[0].protocol_id == IKEV2_PROTOCOL_IKE)
2334             {
2335               if (sa->is_initiator)
2336                 ikev2_payload_add_delete (chain, sa->del);
2337
2338               /* The response to a request that deletes the IKE SA is an empty
2339                  INFORMATIONAL response. */
2340               ikev2_set_state (sa, IKEV2_STATE_NOTIFY_AND_DELETE);
2341             }
2342           /* The response to a request that deletes ESP or AH SAs will contain
2343              delete payloads for the paired SAs going in the other direction. */
2344           else
2345             {
2346               ikev2_payload_add_delete (chain, sa->del);
2347             }
2348           vec_free (sa->del);
2349           sa->del = 0;
2350         }
2351       /* received N(AUTHENTICATION_FAILED) */
2352       else if (sa->state == IKEV2_STATE_AUTH_FAILED)
2353         {
2354           ikev2_set_state (sa, IKEV2_STATE_DELETED);
2355           goto done;
2356         }
2357       /* received unsupported critical payload */
2358       else if (sa->unsupported_cp)
2359         {
2360           u8 *data = vec_new (u8, 1);
2361
2362           data[0] = sa->unsupported_cp;
2363           ikev2_payload_add_notify (chain,
2364                                     IKEV2_NOTIFY_MSG_UNSUPPORTED_CRITICAL_PAYLOAD,
2365                                     data);
2366           vec_free (data);
2367           sa->unsupported_cp = 0;
2368         }
2369       /* else send empty response */
2370     }
2371   else if (ike->exchange == IKEV2_EXCHANGE_CREATE_CHILD_SA)
2372     {
2373       if (sa->is_initiator)
2374         {
2375
2376           ikev2_sa_proposal_t *proposals = (ikev2_sa_proposal_t *) user;
2377           ikev2_notify_t notify;
2378           u8 *data = vec_new (u8, 4);
2379           clib_memset (&notify, 0, sizeof (notify));
2380           notify.protocol_id = IKEV2_PROTOCOL_ESP;
2381           notify.spi = sa->childs[0].i_proposals->spi;
2382           *(u32 *) data = clib_host_to_net_u32 (notify.spi);
2383
2384           ikev2_payload_add_sa (chain, proposals);
2385           ikev2_payload_add_nonce (chain, sa->i_nonce);
2386           ikev2_payload_add_ts (chain, sa->childs[0].tsi, IKEV2_PAYLOAD_TSI);
2387           ikev2_payload_add_ts (chain, sa->childs[0].tsr, IKEV2_PAYLOAD_TSR);
2388           ikev2_payload_add_notify_2 (chain, IKEV2_NOTIFY_MSG_REKEY_SA, data,
2389                                       &notify);
2390
2391           vec_free (data);
2392         }
2393       else
2394         {
2395           if (vec_len (sa->rekey) > 0)
2396             {
2397               ikev2_payload_add_sa (chain, sa->rekey[0].r_proposal);
2398               ikev2_payload_add_nonce (chain, sa->r_nonce);
2399               ikev2_payload_add_ts (chain, sa->rekey[0].tsi,
2400                                     IKEV2_PAYLOAD_TSI);
2401               ikev2_payload_add_ts (chain, sa->rekey[0].tsr,
2402                                     IKEV2_PAYLOAD_TSR);
2403               vec_del1 (sa->rekey, 0);
2404             }
2405           else if (sa->unsupported_cp)
2406             {
2407               u8 *data = vec_new (u8, 1);
2408
2409               data[0] = sa->unsupported_cp;
2410               ikev2_payload_add_notify (chain,
2411                                         IKEV2_NOTIFY_MSG_UNSUPPORTED_CRITICAL_PAYLOAD,
2412                                         data);
2413               vec_free (data);
2414               sa->unsupported_cp = 0;
2415             }
2416           else
2417             {
2418               ikev2_payload_add_notify (chain,
2419                                         IKEV2_NOTIFY_MSG_NO_ADDITIONAL_SAS,
2420                                         0);
2421             }
2422         }
2423     }
2424
2425   /* IKEv2 header */
2426   ike->version = IKE_VERSION_2;
2427   ike->nextpayload = IKEV2_PAYLOAD_SK;
2428   tlen = sizeof (*ike);
2429   if (sa->is_initiator)
2430     {
2431       ike->flags = IKEV2_HDR_FLAG_INITIATOR;
2432       sa->last_init_msg_id = clib_net_to_host_u32 (ike->msgid);
2433     }
2434   else
2435     {
2436       ike->flags = IKEV2_HDR_FLAG_RESPONSE;
2437     }
2438
2439
2440   if (ike->exchange == IKEV2_EXCHANGE_SA_INIT)
2441     {
2442       tlen += vec_len (chain->data);
2443       ike->nextpayload = chain->first_payload_type;
2444       ike->length = clib_host_to_net_u32 (tlen);
2445
2446       if (tlen + b->current_length + b->current_data > buffer_data_size)
2447         {
2448           tlen = ~0;
2449           goto done;
2450         }
2451
2452       clib_memcpy_fast (ike->payload, chain->data, vec_len (chain->data));
2453
2454       /* store whole IKE payload - needed for PSK auth */
2455       vec_reset_length (sa->last_sa_init_res_packet_data);
2456       vec_add (sa->last_sa_init_res_packet_data, ike, tlen);
2457     }
2458   else
2459     {
2460       ikev2_main_per_thread_data_t *ptd = ikev2_get_per_thread_data ();
2461       ikev2_payload_chain_add_padding (chain, tr_encr->block_size);
2462
2463       /* SK payload */
2464       plen = sizeof (*ph);
2465       ph = (ike_payload_header_t *) & ike->payload[0];
2466       ph->nextpayload = chain->first_payload_type;
2467       ph->flags = 0;
2468       int is_aead =
2469         tr_encr->encr_type == IKEV2_TRANSFORM_ENCR_TYPE_AES_GCM_16;
2470       int iv_len = is_aead ? IKEV2_GCM_IV_SIZE : tr_encr->block_size;
2471       plen += vec_len (chain->data) + iv_len;
2472
2473       /* add space for hmac/tag */
2474       if (tr_integ)
2475         plen += tr_integ->key_trunc;
2476       else
2477         plen += IKEV2_GCM_ICV_SIZE;
2478       tlen += plen;
2479
2480       if (tlen + b->current_length + b->current_data > buffer_data_size)
2481         {
2482           tlen = ~0;
2483           goto done;
2484         }
2485
2486       /* payload and total length */
2487       ph->length = clib_host_to_net_u16 (plen);
2488       ike->length = clib_host_to_net_u32 (tlen);
2489
2490       if (is_aead)
2491         {
2492           if (!ikev2_encrypt_aead_data (ptd, sa, tr_encr, chain->data,
2493                                         ph->payload, (u8 *) ike,
2494                                         sizeof (*ike) + sizeof (*ph),
2495                                         ph->payload + plen - sizeof (*ph) -
2496                                         IKEV2_GCM_ICV_SIZE))
2497             {
2498               tlen = ~0;
2499               goto done;
2500             }
2501         }
2502       else
2503         {
2504           if (!ikev2_encrypt_data
2505               (ptd, sa, tr_encr, chain->data, ph->payload))
2506             {
2507               tlen = ~0;
2508               goto done;
2509             }
2510           integ =
2511             ikev2_calc_integr (tr_integ,
2512                                sa->is_initiator ? sa->sk_ai : sa->sk_ar,
2513                                (u8 *) ike, tlen - tr_integ->key_trunc);
2514           clib_memcpy_fast (ike->payload + tlen - tr_integ->key_trunc -
2515                             sizeof (*ike), integ, tr_integ->key_trunc);
2516         }
2517
2518       /* store whole IKE payload - needed for retransmit */
2519       vec_reset_length (sa->last_res_packet_data);
2520       vec_add (sa->last_res_packet_data, ike, tlen);
2521     }
2522
2523 done:
2524   ikev2_payload_destroy_chain (chain);
2525   vec_free (integ);
2526   return tlen;
2527 }
2528
2529 static u32
2530 ikev2_retransmit_sa_init (ike_header_t * ike, ip_address_t iaddr,
2531                           ip_address_t raddr, u32 rlen)
2532 {
2533   ikev2_sa_t *sa;
2534   ikev2_main_per_thread_data_t *ptd = ikev2_get_per_thread_data ();
2535
2536   /* *INDENT-OFF* */
2537   pool_foreach (sa, ptd->sas, ({
2538     if (sa->ispi == clib_net_to_host_u64(ike->ispi) &&
2539         !ip_address_cmp(&sa->iaddr, &iaddr) &&
2540         !ip_address_cmp(&sa->raddr, &raddr))
2541       {
2542         int p = 0;
2543         u8 payload = ike->nextpayload;
2544
2545         while (p < rlen && payload!= IKEV2_PAYLOAD_NONE) {
2546           ike_payload_header_t * ikep = (ike_payload_header_t *) &ike->payload[p];
2547           u32 plen = clib_net_to_host_u16 (ikep->length);
2548           if (plen > p + sizeof (*ike))
2549             return ~0;
2550
2551           if (plen < sizeof(ike_payload_header_t))
2552             return ~0;
2553
2554           if (payload == IKEV2_PAYLOAD_NONCE)
2555             {
2556               if (!clib_memcmp(sa->i_nonce, ikep->payload,
2557                     plen - sizeof(*ikep)))
2558                 {
2559                   /* req is retransmit */
2560                   if (sa->state == IKEV2_STATE_SA_INIT)
2561                     {
2562                       ike_header_t * tmp = (ike_header_t*)sa->last_sa_init_res_packet_data;
2563                       u32 slen = clib_net_to_host_u32(tmp->length);
2564                       ike->ispi = tmp->ispi;
2565                       ike->rspi = tmp->rspi;
2566                       ike->nextpayload = tmp->nextpayload;
2567                       ike->version = tmp->version;
2568                       ike->exchange = tmp->exchange;
2569                       ike->flags = tmp->flags;
2570                       ike->msgid = tmp->msgid;
2571                       ike->length = tmp->length;
2572                       clib_memcpy_fast(ike->payload, tmp->payload, slen - sizeof(*ike));
2573                       ikev2_elog_uint_peers (IKEV2_LOG_DEBUG,
2574                                              "ispi %lx IKE_SA_INIT retransmit "
2575                                              "from %d.%d.%d.%d to %d.%d.%d.%d",
2576                                              ike->ispi,
2577                                              ip_addr_v4(&raddr).as_u32,
2578                                              ip_addr_v4 (&iaddr).as_u32);
2579                       return slen;
2580                     }
2581                   /* else ignore req */
2582                   else
2583                     {
2584                       ikev2_elog_uint_peers (IKEV2_LOG_DEBUG,
2585                                              "ispi %lx IKE_SA_INIT ignore "
2586                                              "from %d.%d.%d.%d to %d.%d.%d.%d",
2587                                              ike->ispi,
2588                                              ip_addr_v4(&raddr).as_u32,
2589                                              ip_addr_v4(&iaddr).as_u32);
2590                       return ~0;
2591                     }
2592                 }
2593             }
2594           payload = ikep->nextpayload;
2595           p+=plen;
2596         }
2597       }
2598   }));
2599   /* *INDENT-ON* */
2600
2601   /* req is not retransmit */
2602   return 0;
2603 }
2604
2605 static u32
2606 ikev2_retransmit_resp (ikev2_sa_t * sa, ike_header_t * ike)
2607 {
2608   u32 msg_id = clib_net_to_host_u32 (ike->msgid);
2609
2610   /* new req */
2611   if (msg_id > sa->last_msg_id)
2612     {
2613       sa->last_msg_id = msg_id;
2614       return 0;
2615     }
2616
2617   /* retransmitted req */
2618   if (msg_id == sa->last_msg_id)
2619     {
2620       ike_header_t *tmp = (ike_header_t *) sa->last_res_packet_data;
2621       u32 slen = clib_net_to_host_u32 (tmp->length);
2622       ike->ispi = tmp->ispi;
2623       ike->rspi = tmp->rspi;
2624       ike->nextpayload = tmp->nextpayload;
2625       ike->version = tmp->version;
2626       ike->exchange = tmp->exchange;
2627       ike->flags = tmp->flags;
2628       ike->msgid = tmp->msgid;
2629       ike->length = tmp->length;
2630       clib_memcpy_fast (ike->payload, tmp->payload, slen - sizeof (*ike));
2631       ikev2_elog_uint_peers (IKEV2_LOG_DEBUG, "IKE retransmit msgid %d",
2632                              msg_id, ip_addr_v4 (&sa->raddr).as_u32,
2633                              ip_addr_v4 (&sa->iaddr).as_u32);
2634       return slen;
2635     }
2636
2637   /* old req ignore */
2638   ikev2_elog_uint_peers (IKEV2_LOG_DEBUG, "IKE req ignore msgid %d",
2639                          msg_id, ip_addr_v4 (&sa->raddr).as_u32,
2640                          ip_addr_v4 (&sa->iaddr).as_u32);
2641   return ~0;
2642 }
2643
2644 static void
2645 ikev2_init_sa (vlib_main_t * vm, ikev2_sa_t * sa)
2646 {
2647   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
2648   sa->liveness_period_check = vlib_time_now (vm) + km->liveness_period;
2649   sa->profile_index = ~0;
2650 }
2651
2652 static void
2653 ikev2_del_sa_init_from_main (u64 * ispi)
2654 {
2655   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
2656   uword *p = hash_get (km->sa_by_ispi, *ispi);
2657   if (p)
2658     {
2659       ikev2_sa_t *sai = pool_elt_at_index (km->sais, p[0]);
2660       hash_unset (km->sa_by_ispi, sai->ispi);
2661       ikev2_sa_free_all_vec (sai);
2662       pool_put (km->sais, sai);
2663     }
2664 }
2665
2666 static void
2667 ikev2_del_sa_init (u64 ispi)
2668 {
2669   vl_api_rpc_call_main_thread (ikev2_del_sa_init_from_main, (u8 *) & ispi,
2670                                sizeof (ispi));
2671 }
2672
2673 static_always_inline void
2674 ikev2_rewrite_v6_addrs (ikev2_sa_t * sa, ip6_header_t * ih)
2675 {
2676   if (sa->is_initiator)
2677     {
2678       ip_address_copy_addr (&ih->dst_address, &sa->raddr);
2679       ip_address_copy_addr (&ih->src_address, &sa->iaddr);
2680     }
2681   else
2682     {
2683       ip_address_copy_addr (&ih->dst_address, &sa->iaddr);
2684       ip_address_copy_addr (&ih->src_address, &sa->raddr);
2685     }
2686 }
2687
2688 static_always_inline void
2689 ikev2_rewrite_v4_addrs (ikev2_sa_t * sa, ip4_header_t * ih)
2690 {
2691   if (sa->is_initiator)
2692     {
2693       ip_address_copy_addr (&ih->dst_address, &sa->raddr);
2694       ip_address_copy_addr (&ih->src_address, &sa->iaddr);
2695     }
2696   else
2697     {
2698       ip_address_copy_addr (&ih->dst_address, &sa->iaddr);
2699       ip_address_copy_addr (&ih->src_address, &sa->raddr);
2700     }
2701 }
2702
2703 static_always_inline void
2704 ikev2_set_ip_address (ikev2_sa_t * sa, const void *src,
2705                       const void *dst, const int af, const int is_initiator)
2706 {
2707   const void *raddr = is_initiator ? src : dst;
2708   const void *iaddr = is_initiator ? dst : src;
2709   ip_address_set (&sa->raddr, raddr, af);
2710   ip_address_set (&sa->iaddr, iaddr, af);
2711 }
2712
2713 static_always_inline uword
2714 ikev2_node_internal (vlib_main_t * vm,
2715                      vlib_node_runtime_t * node, vlib_frame_t * frame,
2716                      u8 is_ip4)
2717 {
2718   u32 n_left = frame->n_vectors, *from;
2719   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
2720   vlib_buffer_t *bufs[VLIB_FRAME_SIZE], **b;
2721   u16 nexts[VLIB_FRAME_SIZE], *next = nexts;
2722   ikev2_main_per_thread_data_t *ptd = ikev2_get_per_thread_data ();
2723   int res;
2724
2725   from = vlib_frame_vector_args (frame);
2726   vlib_get_buffers (vm, from, bufs, n_left);
2727   b = bufs;
2728
2729   while (n_left > 0)
2730     {
2731       vlib_buffer_t *b0 = b[0];
2732       next[0] = is_ip4 ? IKEV2_NEXT_IP4_ERROR_DROP
2733         : IKEV2_NEXT_IP6_ERROR_DROP;
2734       ip4_header_t *ip40 = 0;
2735       ip6_header_t *ip60 = 0;
2736       udp_header_t *udp0;
2737       ike_header_t *ike0;
2738       ikev2_sa_t *sa0 = 0;
2739       ikev2_sa_t sa;            /* temporary store for SA */
2740       u32 rlen, slen = 0;
2741       int ip_hdr_sz = 0;
2742       int is_req = 0, has_non_esp_marker = 0;
2743
2744       if (b0->punt_reason == ipsec_punt_reason[IPSEC_PUNT_IP4_SPI_UDP_0])
2745         {
2746           u8 *ptr = vlib_buffer_get_current (b0);
2747           ip40 = (ip4_header_t *) ptr;
2748           ptr += sizeof (*ip40);
2749           udp0 = (udp_header_t *) ptr;
2750           ptr += sizeof (*udp0);
2751           ike0 = (ike_header_t *) ptr;
2752           ip_hdr_sz = sizeof (*ip40);
2753         }
2754       else
2755         {
2756           u8 *ipx_hdr = b0->data + vnet_buffer (b0)->l3_hdr_offset;
2757           ike0 = vlib_buffer_get_current (b0);
2758           vlib_buffer_advance (b0, -sizeof (*udp0));
2759           udp0 = vlib_buffer_get_current (b0);
2760
2761           if (is_ip4)
2762             {
2763               ip40 = (ip4_header_t *) ipx_hdr;
2764               ip_hdr_sz = sizeof (*ip40);
2765             }
2766           else
2767             {
2768               ip60 = (ip6_header_t *) ipx_hdr;
2769               ip_hdr_sz = sizeof (*ip60);
2770             }
2771           vlib_buffer_advance (b0, -ip_hdr_sz);
2772         }
2773
2774       rlen = b0->current_length - ip_hdr_sz - sizeof (*udp0);
2775
2776       /* check for non-esp marker */
2777       if (*((u32 *) ike0) == 0)
2778         {
2779           ike0 =
2780             (ike_header_t *) ((u8 *) ike0 + sizeof (ikev2_non_esp_marker));
2781           rlen -= sizeof (ikev2_non_esp_marker);
2782           has_non_esp_marker = 1;
2783         }
2784
2785       if (clib_net_to_host_u32 (ike0->length) != rlen)
2786         {
2787           vlib_node_increment_counter (vm, node->node_index,
2788                                        IKEV2_ERROR_BAD_LENGTH, 1);
2789           goto dispatch0;
2790         }
2791
2792       if (ike0->version != IKE_VERSION_2)
2793         {
2794           vlib_node_increment_counter (vm, node->node_index,
2795                                        IKEV2_ERROR_NOT_IKEV2, 1);
2796           goto dispatch0;
2797         }
2798
2799       if (ike0->exchange == IKEV2_EXCHANGE_SA_INIT)
2800         {
2801           sa0 = &sa;
2802           clib_memset (sa0, 0, sizeof (*sa0));
2803
2804           u8 is_initiator = ike0->flags & IKEV2_HDR_FLAG_INITIATOR;
2805           if (is_initiator)
2806             {
2807               if (ike0->rspi == 0)
2808                 {
2809                   if (is_ip4)
2810                     ikev2_set_ip_address (sa0, &ip40->dst_address,
2811                                           &ip40->src_address, AF_IP4,
2812                                           is_initiator);
2813                   else
2814                     ikev2_set_ip_address (sa0, &ip60->dst_address,
2815                                           &ip60->src_address, AF_IP6,
2816                                           is_initiator);
2817
2818                   sa0->dst_port = clib_net_to_host_u16 (udp0->src_port);
2819
2820                   slen =
2821                     ikev2_retransmit_sa_init (ike0, sa0->iaddr,
2822                                               sa0->raddr, rlen);
2823                   if (slen)
2824                     {
2825                       vlib_node_increment_counter (vm, node->node_index,
2826                                                    ~0 ==
2827                                                    slen ?
2828                                                    IKEV2_ERROR_IKE_SA_INIT_IGNORE
2829                                                    :
2830                                                    IKEV2_ERROR_IKE_SA_INIT_RETRANSMIT,
2831                                                    1);
2832                       goto dispatch0;
2833                     }
2834
2835                   res = ikev2_process_sa_init_req (vm, sa0, ike0, udp0, rlen);
2836                   if (!res)
2837                     vlib_node_increment_counter (vm, node->node_index,
2838                                                  IKEV2_ERROR_MALFORMED_PACKET,
2839                                                  1);
2840
2841                   if (sa0->state == IKEV2_STATE_SA_INIT)
2842                     {
2843                       ikev2_sa_free_proposal_vector (&sa0->r_proposals);
2844                       sa0->r_proposals =
2845                         ikev2_select_proposal (sa0->i_proposals,
2846                                                IKEV2_PROTOCOL_IKE);
2847                       ikev2_generate_sa_init_data (sa0);
2848                     }
2849
2850                   if (sa0->state == IKEV2_STATE_SA_INIT
2851                       || sa0->state == IKEV2_STATE_NOTIFY_AND_DELETE)
2852                     {
2853                       slen = ikev2_generate_message (b0, sa0, ike0, 0, udp0);
2854                       if (~0 == slen)
2855                         vlib_node_increment_counter (vm, node->node_index,
2856                                                      IKEV2_ERROR_NO_BUFF_SPACE,
2857                                                      1);
2858                     }
2859
2860                   if (sa0->state == IKEV2_STATE_SA_INIT)
2861                     {
2862                       /* add SA to the pool */
2863                       pool_get (ptd->sas, sa0);
2864                       clib_memcpy_fast (sa0, &sa, sizeof (*sa0));
2865                       ikev2_init_sa (vm, sa0);
2866                       hash_set (ptd->sa_by_rspi, sa0->rspi, sa0 - ptd->sas);
2867                     }
2868                   else
2869                     {
2870                       ikev2_sa_free_all_vec (sa0);
2871                     }
2872                 }
2873             }
2874           else                  //received sa_init without initiator flag
2875             {
2876               if (is_ip4)
2877                 ikev2_set_ip_address (sa0, &ip40->src_address,
2878                                       &ip40->dst_address, AF_IP4,
2879                                       is_initiator);
2880               else
2881                 ikev2_set_ip_address (sa0, &ip60->src_address,
2882                                       &ip60->dst_address, AF_IP6,
2883                                       is_initiator);
2884
2885               ikev2_process_sa_init_resp (vm, sa0, ike0, udp0, rlen);
2886
2887               if (sa0->state == IKEV2_STATE_SA_INIT)
2888                 {
2889                   is_req = 1;
2890                   ike0->exchange = IKEV2_EXCHANGE_IKE_AUTH;
2891                   uword *p = hash_get (km->sa_by_ispi, sa0->ispi);
2892                   if (p)
2893                     {
2894                       ikev2_sa_t *sai = pool_elt_at_index (km->sais, p[0]);
2895
2896                       if (clib_atomic_bool_cmp_and_swap
2897                           (&sai->init_response_received, 0, 1))
2898                         {
2899                           ikev2_complete_sa_data (sa0, sai);
2900                           ikev2_calc_keys (sa0);
2901                           ikev2_sa_auth_init (sa0);
2902                           slen =
2903                             ikev2_generate_message (b0, sa0, ike0, 0, udp0);
2904                           if (~0 == slen)
2905                             vlib_node_increment_counter (vm,
2906                                                          node->node_index,
2907                                                          IKEV2_ERROR_NO_BUFF_SPACE,
2908                                                          1);
2909                         }
2910                       else
2911                         {
2912                           /* we've already processed sa-init response */
2913                           sa0->state = IKEV2_STATE_UNKNOWN;
2914                         }
2915                     }
2916                 }
2917
2918               if (sa0->state == IKEV2_STATE_SA_INIT)
2919                 {
2920                   /* add SA to the pool */
2921                   pool_get (ptd->sas, sa0);
2922                   clib_memcpy_fast (sa0, &sa, sizeof (*sa0));
2923                   hash_set (ptd->sa_by_rspi, sa0->rspi, sa0 - ptd->sas);
2924                 }
2925               else
2926                 {
2927                   ikev2_sa_free_all_vec (sa0);
2928                 }
2929             }
2930         }
2931       else if (ike0->exchange == IKEV2_EXCHANGE_IKE_AUTH)
2932         {
2933           uword *p;
2934           p = hash_get (ptd->sa_by_rspi, clib_net_to_host_u64 (ike0->rspi));
2935           if (p)
2936             {
2937               sa0 = pool_elt_at_index (ptd->sas, p[0]);
2938               slen = ikev2_retransmit_resp (sa0, ike0);
2939               if (slen)
2940                 {
2941                   vlib_node_increment_counter (vm, node->node_index,
2942                                                ~0 ==
2943                                                slen ?
2944                                                IKEV2_ERROR_IKE_REQ_IGNORE
2945                                                :
2946                                                IKEV2_ERROR_IKE_REQ_RETRANSMIT,
2947                                                1);
2948                   goto dispatch0;
2949                 }
2950
2951               sa0->dst_port = clib_net_to_host_u16 (udp0->src_port);
2952               res = ikev2_process_auth_req (vm, sa0, ike0, rlen);
2953               if (res)
2954                 ikev2_sa_auth (sa0);
2955               else
2956                 vlib_node_increment_counter (vm, node->node_index,
2957                                              IKEV2_ERROR_MALFORMED_PACKET, 1);
2958               if (sa0->state == IKEV2_STATE_AUTHENTICATED)
2959                 {
2960                   ikev2_initial_contact_cleanup (sa0);
2961                   ikev2_sa_match_ts (sa0);
2962                   if (sa0->state != IKEV2_STATE_TS_UNACCEPTABLE)
2963                     ikev2_create_tunnel_interface (vm, sa0,
2964                                                    &sa0->childs[0],
2965                                                    p[0], 0, 0);
2966                 }
2967
2968               if (sa0->is_initiator)
2969                 {
2970                   ikev2_del_sa_init (sa0->ispi);
2971                 }
2972               else
2973                 {
2974                   slen = ikev2_generate_message (b0, sa0, ike0, 0, udp0);
2975                   if (~0 == slen)
2976                     vlib_node_increment_counter (vm, node->node_index,
2977                                                  IKEV2_ERROR_NO_BUFF_SPACE,
2978                                                  1);
2979                 }
2980             }
2981         }
2982       else if (ike0->exchange == IKEV2_EXCHANGE_INFORMATIONAL)
2983         {
2984           uword *p;
2985           p = hash_get (ptd->sa_by_rspi, clib_net_to_host_u64 (ike0->rspi));
2986           if (p)
2987             {
2988               sa0 = pool_elt_at_index (ptd->sas, p[0]);
2989               slen = ikev2_retransmit_resp (sa0, ike0);
2990               if (slen)
2991                 {
2992                   vlib_node_increment_counter (vm, node->node_index,
2993                                                ~0 ==
2994                                                slen ?
2995                                                IKEV2_ERROR_IKE_REQ_IGNORE
2996                                                :
2997                                                IKEV2_ERROR_IKE_REQ_RETRANSMIT,
2998                                                1);
2999                   goto dispatch0;
3000                 }
3001
3002               res = ikev2_process_informational_req (vm, sa0, ike0, rlen);
3003               if (!res)
3004                 {
3005                   vlib_node_increment_counter (vm, node->node_index,
3006                                                IKEV2_ERROR_MALFORMED_PACKET,
3007                                                1);
3008                   slen = ~0;
3009                   goto dispatch0;
3010                 }
3011
3012               if (sa0->del)
3013                 {
3014                   if (sa0->del[0].protocol_id != IKEV2_PROTOCOL_IKE)
3015                     {
3016                       ikev2_delete_t *d, *tmp, *resp = 0;
3017                       vec_foreach (d, sa0->del)
3018                       {
3019                         ikev2_child_sa_t *ch_sa;
3020                         ch_sa = ikev2_sa_get_child (sa0, d->spi,
3021                                                     d->protocol_id,
3022                                                     !sa0->is_initiator);
3023                         if (ch_sa)
3024                           {
3025                             ikev2_delete_tunnel_interface (km->vnet_main,
3026                                                            sa0, ch_sa);
3027                             if (!sa0->is_initiator)
3028                               {
3029                                 vec_add2 (resp, tmp, 1);
3030                                 tmp->protocol_id = d->protocol_id;
3031                                 tmp->spi = ch_sa->r_proposals[0].spi;
3032                               }
3033                             ikev2_sa_del_child_sa (sa0, ch_sa);
3034                           }
3035                       }
3036                       if (!sa0->is_initiator)
3037                         {
3038                           vec_free (sa0->del);
3039                           sa0->del = resp;
3040                         }
3041                     }
3042                 }
3043               if (!(ike0->flags & IKEV2_HDR_FLAG_RESPONSE))
3044                 {
3045                   ike0->flags |= IKEV2_HDR_FLAG_RESPONSE;
3046                   slen = ikev2_generate_message (b0, sa0, ike0, 0, udp0);
3047                   if (~0 == slen)
3048                     vlib_node_increment_counter (vm, node->node_index,
3049                                                  IKEV2_ERROR_NO_BUFF_SPACE,
3050                                                  1);
3051                 }
3052             }
3053         }
3054       else if (ike0->exchange == IKEV2_EXCHANGE_CREATE_CHILD_SA)
3055         {
3056           uword *p;
3057           p = hash_get (ptd->sa_by_rspi, clib_net_to_host_u64 (ike0->rspi));
3058           if (p)
3059             {
3060               sa0 = pool_elt_at_index (ptd->sas, p[0]);
3061               slen = ikev2_retransmit_resp (sa0, ike0);
3062               if (slen)
3063                 {
3064                   vlib_node_increment_counter (vm, node->node_index,
3065                                                ~0 ==
3066                                                slen ?
3067                                                IKEV2_ERROR_IKE_REQ_IGNORE
3068                                                :
3069                                                IKEV2_ERROR_IKE_REQ_RETRANSMIT,
3070                                                1);
3071                   goto dispatch0;
3072                 }
3073
3074               res = ikev2_process_create_child_sa_req (vm, sa0, ike0, rlen);
3075               if (!res)
3076                 {
3077                   vlib_node_increment_counter (vm, node->node_index,
3078                                                IKEV2_ERROR_MALFORMED_PACKET,
3079                                                1);
3080                   slen = ~0;
3081                   goto dispatch0;
3082                 }
3083
3084               if (sa0->rekey)
3085                 {
3086                   if (sa0->rekey[0].protocol_id != IKEV2_PROTOCOL_IKE)
3087                     {
3088                       if (sa0->childs)
3089                         ikev2_sa_free_all_child_sa (&sa0->childs);
3090                       ikev2_child_sa_t *child;
3091                       vec_add2 (sa0->childs, child, 1);
3092                       clib_memset (child, 0, sizeof (*child));
3093                       child->r_proposals = sa0->rekey[0].r_proposal;
3094                       child->i_proposals = sa0->rekey[0].i_proposal;
3095                       child->tsi = sa0->rekey[0].tsi;
3096                       child->tsr = sa0->rekey[0].tsr;
3097                       ikev2_create_tunnel_interface (vm, sa0, child, p[0],
3098                                                      child - sa0->childs, 1);
3099                     }
3100                   if (sa0->is_initiator)
3101                     {
3102                       vec_free (sa0->rekey);
3103                     }
3104                   else
3105                     {
3106                       slen = ikev2_generate_message (b0, sa0, ike0, 0, udp0);
3107                       if (~0 == slen)
3108                         vlib_node_increment_counter (vm, node->node_index,
3109                                                      IKEV2_ERROR_NO_BUFF_SPACE,
3110                                                      1);
3111                     }
3112                 }
3113             }
3114         }
3115       else
3116         {
3117           ikev2_elog_uint_peers (IKEV2_LOG_WARNING, "IKEv2 exchange %d "
3118                                  "received from %d.%d.%d.%d to %d.%d.%d.%d",
3119                                  ike0->exchange,
3120                                  ip40->src_address.as_u32,
3121                                  ip40->dst_address.as_u32);
3122         }
3123
3124     dispatch0:
3125       /* if we are sending packet back, rewrite headers */
3126       if (slen && ~0 != slen)
3127         {
3128           if (is_ip4)
3129             {
3130               next[0] = IKEV2_NEXT_IP4_LOOKUP;
3131               ikev2_rewrite_v4_addrs (sa0, ip40);
3132             }
3133           else
3134             {
3135               next[0] = IKEV2_NEXT_IP6_LOOKUP;
3136               ikev2_rewrite_v6_addrs (sa0, ip60);
3137             }
3138
3139           if (is_req)
3140             {
3141               udp0->dst_port = udp0->src_port =
3142                 clib_net_to_host_u16 (ikev2_get_port (sa0));
3143
3144               if (udp0->dst_port == clib_net_to_host_u16 (IKEV2_PORT_NATT)
3145                   && sa0->natt)
3146                 {
3147                   if (!has_non_esp_marker)
3148                     slen = ikev2_insert_non_esp_marker (ike0, slen);
3149                 }
3150             }
3151           else
3152             {
3153               if (has_non_esp_marker)
3154                 slen += sizeof (ikev2_non_esp_marker);
3155
3156               u16 tp = udp0->dst_port;
3157               udp0->dst_port = udp0->src_port;
3158               udp0->src_port = tp;
3159             }
3160
3161           udp0->length = clib_host_to_net_u16 (slen + sizeof (udp_header_t));
3162           udp0->checksum = 0;
3163           b0->current_length = slen + ip_hdr_sz + sizeof (udp_header_t);
3164           if (is_ip4)
3165             {
3166               ip40->length = clib_host_to_net_u16 (b0->current_length);
3167               ip40->checksum = ip4_header_checksum (ip40);
3168             }
3169           else
3170             {
3171               ip60->payload_length =
3172                 clib_host_to_net_u16 (b0->current_length - sizeof (*ip60));
3173             }
3174         }
3175       /* delete sa */
3176       if (sa0 && (sa0->state == IKEV2_STATE_DELETED ||
3177                   sa0->state == IKEV2_STATE_NOTIFY_AND_DELETE))
3178         {
3179           ikev2_child_sa_t *c;
3180
3181           vec_foreach (c, sa0->childs)
3182             ikev2_delete_tunnel_interface (km->vnet_main, sa0, c);
3183
3184           ikev2_delete_sa (sa0);
3185         }
3186       if (PREDICT_FALSE ((node->flags & VLIB_NODE_FLAG_TRACE)
3187                          && (b0->flags & VLIB_BUFFER_IS_TRACED)))
3188         {
3189
3190           ikev2_trace_t *t = vlib_add_trace (vm, node, b0, sizeof (*t));
3191           t->sw_if_index = vnet_buffer (b0)->sw_if_index[VLIB_RX];
3192           t->next_index = next[0];
3193         }
3194       n_left -= 1;
3195       next += 1;
3196       b += 1;
3197     }
3198
3199   vlib_node_increment_counter (vm, node->node_index,
3200                                IKEV2_ERROR_PROCESSED, frame->n_vectors);
3201   vlib_buffer_enqueue_to_next (vm, node, from, nexts, frame->n_vectors);
3202   return frame->n_vectors;
3203 }
3204
3205 static uword
3206 ikev2_ip4 (vlib_main_t * vm, vlib_node_runtime_t * node, vlib_frame_t * frame)
3207 {
3208   return ikev2_node_internal (vm, node, frame, 1 /* is_ip4 */ );
3209 }
3210
3211 static uword
3212 ikev2_ip6 (vlib_main_t * vm, vlib_node_runtime_t * node, vlib_frame_t * frame)
3213 {
3214   return ikev2_node_internal (vm, node, frame, 0 /* is_ip4 */ );
3215 }
3216
3217 /* *INDENT-OFF* */
3218 VLIB_REGISTER_NODE (ikev2_node_ip4,static) = {
3219   .function = ikev2_ip4,
3220   .name = "ikev2-ip4",
3221   .vector_size = sizeof (u32),
3222   .format_trace = format_ikev2_trace,
3223   .type = VLIB_NODE_TYPE_INTERNAL,
3224
3225   .n_errors = ARRAY_LEN(ikev2_error_strings),
3226   .error_strings = ikev2_error_strings,
3227
3228   .n_next_nodes = IKEV2_IP4_N_NEXT,
3229   .next_nodes = {
3230     [IKEV2_NEXT_IP4_LOOKUP] = "ip4-lookup",
3231     [IKEV2_NEXT_IP4_ERROR_DROP] = "error-drop",
3232   },
3233 };
3234
3235 VLIB_REGISTER_NODE (ikev2_node_ip6,static) = {
3236   .function = ikev2_ip6,
3237   .name = "ikev2-ip6",
3238   .vector_size = sizeof (u32),
3239   .format_trace = format_ikev2_trace,
3240   .type = VLIB_NODE_TYPE_INTERNAL,
3241
3242   .n_errors = ARRAY_LEN(ikev2_error_strings),
3243   .error_strings = ikev2_error_strings,
3244
3245   .n_next_nodes = IKEV2_IP6_N_NEXT,
3246   .next_nodes = {
3247     [IKEV2_NEXT_IP6_LOOKUP] = "ip6-lookup",
3248     [IKEV2_NEXT_IP6_ERROR_DROP] = "error-drop",
3249   },
3250 };
3251 /* *INDENT-ON* */
3252
3253 // set ikev2 proposals when vpp is used as initiator
3254 static clib_error_t *
3255 ikev2_set_initiator_proposals (vlib_main_t * vm, ikev2_sa_t * sa,
3256                                ikev2_transforms_set * ts,
3257                                ikev2_sa_proposal_t ** proposals, int is_ike)
3258 {
3259   clib_error_t *r;
3260   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
3261   ikev2_sa_proposal_t *proposal;
3262   vec_add2 (*proposals, proposal, 1);
3263   ikev2_sa_transform_t *td;
3264   int error;
3265
3266   /* Encryption */
3267   error = 1;
3268   vec_foreach (td, km->supported_transforms)
3269   {
3270     if (td->type == IKEV2_TRANSFORM_TYPE_ENCR
3271         && td->encr_type == ts->crypto_alg
3272         && td->key_len == ts->crypto_key_size / 8)
3273       {
3274         u16 attr[2];
3275         attr[0] = clib_host_to_net_u16 (14 | (1 << 15));
3276         attr[1] = clib_host_to_net_u16 (td->key_len << 3);
3277         vec_add (td->attrs, (u8 *) attr, 4);
3278         vec_add1 (proposal->transforms, *td);
3279         td->attrs = 0;
3280
3281         error = 0;
3282         break;
3283       }
3284   }
3285   if (error)
3286     {
3287       r = clib_error_return (0, "Unsupported algorithm");
3288       return r;
3289     }
3290
3291   if (IKEV2_TRANSFORM_INTEG_TYPE_NONE != ts->integ_alg)
3292     {
3293       /* Integrity */
3294       error = 1;
3295       vec_foreach (td, km->supported_transforms)
3296       {
3297         if (td->type == IKEV2_TRANSFORM_TYPE_INTEG
3298             && td->integ_type == ts->integ_alg)
3299           {
3300             vec_add1 (proposal->transforms, *td);
3301             error = 0;
3302             break;
3303           }
3304       }
3305       if (error)
3306         {
3307           ikev2_elog_error
3308             ("Didn't find any supported algorithm for IKEV2_TRANSFORM_TYPE_INTEG");
3309           r = clib_error_return (0, "Unsupported algorithm");
3310           return r;
3311         }
3312     }
3313
3314   /* PRF */
3315   if (is_ike)
3316     {
3317       error = 1;
3318       vec_foreach (td, km->supported_transforms)
3319       {
3320         if (td->type == IKEV2_TRANSFORM_TYPE_PRF
3321             && td->prf_type == IKEV2_TRANSFORM_PRF_TYPE_PRF_HMAC_SHA2_256)
3322           {
3323             vec_add1 (proposal->transforms, *td);
3324             error = 0;
3325             break;
3326           }
3327       }
3328       if (error)
3329         {
3330           r = clib_error_return (0, "Unsupported algorithm");
3331           return r;
3332         }
3333     }
3334
3335   /* DH */
3336   if (is_ike)
3337     {
3338       error = 1;
3339       vec_foreach (td, km->supported_transforms)
3340       {
3341         if (td->type == IKEV2_TRANSFORM_TYPE_DH && td->dh_type == ts->dh_type)
3342           {
3343             vec_add1 (proposal->transforms, *td);
3344             if (is_ike)
3345               {
3346                 sa->dh_group = td->dh_type;
3347               }
3348             error = 0;
3349             break;
3350           }
3351       }
3352       if (error)
3353         {
3354           r = clib_error_return (0, "Unsupported algorithm");
3355           return r;
3356         }
3357     }
3358
3359   if (!is_ike)
3360     {
3361       error = 1;
3362       vec_foreach (td, km->supported_transforms)
3363       {
3364         if (td->type == IKEV2_TRANSFORM_TYPE_ESN)
3365           {
3366             vec_add1 (proposal->transforms, *td);
3367             error = 0;
3368           }
3369       }
3370       if (error)
3371         {
3372           r = clib_error_return (0, "Unsupported algorithm");
3373           return r;
3374         }
3375     }
3376
3377
3378   return 0;
3379 }
3380
3381 static ikev2_profile_t *
3382 ikev2_profile_index_by_name (u8 * name)
3383 {
3384   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
3385   uword *p;
3386
3387   p = mhash_get (&km->profile_index_by_name, name);
3388   if (!p)
3389     return 0;
3390
3391   return pool_elt_at_index (km->profiles, p[0]);
3392 }
3393
3394
3395 static void
3396 ikev2_send_ike (vlib_main_t * vm, ip_address_t * src, ip_address_t * dst,
3397                 u32 bi0, u32 len, u16 src_port, u16 dst_port, u32 sw_if_index)
3398 {
3399   ip4_header_t *ip40;
3400   ip6_header_t *ip60;
3401   udp_header_t *udp0;
3402   vlib_buffer_t *b0;
3403   vlib_frame_t *f;
3404   u32 *to_next;
3405
3406   b0 = vlib_get_buffer (vm, bi0);
3407   vlib_buffer_advance (b0, -sizeof (udp_header_t));
3408   udp0 = vlib_buffer_get_current (b0);
3409   udp0->dst_port = clib_host_to_net_u16 (dst_port);
3410   udp0->src_port = clib_host_to_net_u16 (src_port);
3411   udp0->length = clib_host_to_net_u16 (len + sizeof (udp_header_t));
3412   udp0->checksum = 0;
3413
3414   if (ip_addr_version (dst) == AF_IP4)
3415     {
3416       vlib_buffer_advance (b0, -sizeof (ip4_header_t));
3417       ip40 = vlib_buffer_get_current (b0);
3418       ip40->ip_version_and_header_length = 0x45;
3419       ip40->tos = 0;
3420       ip40->fragment_id = 0;
3421       ip40->flags_and_fragment_offset = 0;
3422       ip40->ttl = 0xff;
3423       ip40->protocol = IP_PROTOCOL_UDP;
3424       ip40->dst_address.as_u32 = ip_addr_v4 (dst).as_u32;
3425       ip40->src_address.as_u32 = ip_addr_v4 (src).as_u32;
3426       b0->current_length =
3427         len + sizeof (ip4_header_t) + sizeof (udp_header_t);
3428       ip40->length = clib_host_to_net_u16 (b0->current_length);
3429       ip40->checksum = ip4_header_checksum (ip40);
3430     }
3431   else
3432     {
3433       vlib_buffer_advance (b0, -sizeof (ip6_header_t));
3434       ip60 = vlib_buffer_get_current (b0);
3435
3436       b0->current_length = len + sizeof (*ip60) + sizeof (udp_header_t);
3437       ip60->ip_version_traffic_class_and_flow_label =
3438         clib_host_to_net_u32 (0x6 << 28);
3439       ip60->payload_length =
3440         clib_host_to_net_u16 (b0->current_length - sizeof (*ip60));
3441       ip60->protocol = IP_PROTOCOL_UDP;
3442       ip60->hop_limit = 0xff;
3443       clib_memcpy_fast (ip60->src_address.as_u8, ip_addr_v6 (src).as_u8,
3444                         sizeof (ip60->src_address));
3445       clib_memcpy_fast (ip60->dst_address.as_u8, ip_addr_v6 (dst).as_u8,
3446                         sizeof (ip60->src_address));
3447     }
3448
3449   b0->flags |= VNET_BUFFER_F_LOCALLY_ORIGINATED;
3450   vnet_buffer (b0)->sw_if_index[VLIB_RX] = sw_if_index;
3451   vnet_buffer (b0)->sw_if_index[VLIB_TX] = ~0;
3452
3453   u32 next_index = (ip_addr_version (dst) == AF_IP4) ?
3454     ip4_lookup_node.index : ip6_lookup_node.index;
3455
3456   /* send the request */
3457   f = vlib_get_frame_to_node (vm, next_index);
3458   to_next = vlib_frame_vector_args (f);
3459   to_next[0] = bi0;
3460   f->n_vectors = 1;
3461   vlib_put_frame_to_node (vm, next_index, f);
3462
3463 }
3464
3465 static u32
3466 ikev2_get_new_ike_header_buff (vlib_main_t * vm, vlib_buffer_t ** b)
3467 {
3468   u32 bi0;
3469   if (vlib_buffer_alloc (vm, &bi0, 1) != 1)
3470     {
3471       *b = 0;
3472       return 0;
3473     }
3474   *b = vlib_get_buffer (vm, bi0);
3475   return bi0;
3476 }
3477
3478 clib_error_t *
3479 ikev2_set_local_key (vlib_main_t * vm, u8 * file)
3480 {
3481   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
3482
3483   if (km->pkey)
3484     EVP_PKEY_free (km->pkey);
3485   km->pkey = ikev2_load_key_file (file);
3486   if (km->pkey == NULL)
3487     return clib_error_return (0, "load key '%s' failed", file);
3488
3489   return 0;
3490 }
3491
3492 static_always_inline vnet_api_error_t
3493 ikev2_register_udp_port (ikev2_profile_t * p, u16 port)
3494 {
3495   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
3496   udp_dst_port_info_t *pi;
3497
3498   uword *v = hash_get (km->udp_ports, port);
3499   pi = udp_get_dst_port_info (&udp_main, port, UDP_IP4);
3500
3501   if (v)
3502     {
3503       /* IKE already uses this port, only increment reference counter */
3504       ASSERT (pi);
3505       v[0]++;
3506     }
3507   else
3508     {
3509       if (pi)
3510         return VNET_API_ERROR_UDP_PORT_TAKEN;
3511
3512       udp_register_dst_port (km->vlib_main, port,
3513                              ipsec4_tun_input_node.index, 1);
3514       hash_set (km->udp_ports, port, 1);
3515     }
3516   p->ipsec_over_udp_port = port;
3517   return 0;
3518 }
3519
3520 static_always_inline void
3521 ikev2_unregister_udp_port (ikev2_profile_t * p)
3522 {
3523   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
3524   uword *v;
3525
3526   if (p->ipsec_over_udp_port == IPSEC_UDP_PORT_NONE)
3527     return;
3528
3529   v = hash_get (km->udp_ports, p->ipsec_over_udp_port);
3530   if (!v)
3531     return;
3532
3533   v[0]--;
3534
3535   if (v[0] == 0)
3536     {
3537       udp_unregister_dst_port (km->vlib_main, p->ipsec_over_udp_port, 1);
3538       hash_unset (km->udp_ports, p->ipsec_over_udp_port);
3539     }
3540
3541   p->ipsec_over_udp_port = IPSEC_UDP_PORT_NONE;
3542 }
3543
3544 static void
3545 ikev2_initiate_delete_ike_sa_internal (vlib_main_t * vm,
3546                                        ikev2_main_per_thread_data_t * tkm,
3547                                        ikev2_sa_t * sa)
3548 {
3549   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
3550   ip_address_t *src, *dst;
3551   vlib_buffer_t *b0;
3552
3553   /* Create the Initiator notification for IKE SA removal */
3554   ike_header_t *ike0;
3555   u32 bi0 = 0;
3556   int len;
3557
3558   bi0 = ikev2_get_new_ike_header_buff (vm, &b0);
3559   if (!bi0)
3560     {
3561       ikev2_log_error ("buffer alloc failure");
3562       return;
3563     }
3564
3565   ike0 = vlib_buffer_get_current (b0);
3566   ike0->exchange = IKEV2_EXCHANGE_INFORMATIONAL;
3567   ike0->ispi = clib_host_to_net_u64 (sa->ispi);
3568   ike0->rspi = clib_host_to_net_u64 (sa->rspi);
3569   vec_resize (sa->del, 1);
3570   sa->del->protocol_id = IKEV2_PROTOCOL_IKE;
3571   sa->del->spi = sa->ispi;
3572   ike0->msgid = clib_host_to_net_u32 (sa->last_init_msg_id + 1);
3573   sa->last_init_msg_id = clib_net_to_host_u32 (ike0->msgid);
3574   len = ikev2_generate_message (b0, sa, ike0, 0, 0);
3575   if (~0 == len)
3576     return;
3577
3578   if (sa->is_initiator)
3579     {
3580       src = &sa->iaddr;
3581       dst = &sa->raddr;
3582     }
3583   else
3584     {
3585       dst = &sa->iaddr;
3586       src = &sa->raddr;
3587     }
3588
3589   ikev2_send_ike (vm, src, dst, bi0, len,
3590                   ikev2_get_port (sa), sa->dst_port, 0);
3591
3592   /* delete local SA */
3593   ikev2_child_sa_t *c;
3594   vec_foreach (c, sa->childs)
3595     ikev2_delete_tunnel_interface (km->vnet_main, sa, c);
3596
3597   u64 rspi = sa->rspi;
3598   ikev2_sa_free_all_vec (sa);
3599   uword *p = hash_get (tkm->sa_by_rspi, rspi);
3600   if (p)
3601     {
3602       hash_unset (tkm->sa_by_rspi, rspi);
3603       pool_put (tkm->sas, sa);
3604     }
3605 }
3606
3607 static void
3608 ikev2_cleanup_profile_sessions (ikev2_main_t * km, ikev2_profile_t * p)
3609 {
3610   ikev2_main_per_thread_data_t *tkm;
3611   ikev2_sa_t *sa;
3612   u32 pi = p - km->profiles;
3613   u32 *sai;
3614   u32 *del_sai = 0;
3615
3616   /* *INDENT-OFF* */
3617   pool_foreach(sa, km->sais, ({
3618     if (pi == sa->profile_index)
3619       vec_add1 (del_sai, sa - km->sais);
3620   }));
3621   /* *INDENT-ON* */
3622
3623   vec_foreach (sai, del_sai)
3624   {
3625     sa = pool_elt_at_index (km->sais, sai[0]);
3626     ikev2_sa_free_all_vec (sa);
3627     hash_unset (km->sa_by_ispi, sa->ispi);
3628     pool_put (km->sais, sa);
3629   }
3630   vec_reset_length (del_sai);
3631
3632   vec_foreach (tkm, km->per_thread_data)
3633   {
3634     /* *INDENT-OFF* */
3635     pool_foreach (sa, tkm->sas, ({
3636       if (sa->profile_index != ~0 && pi == sa->profile_index)
3637         vec_add1 (del_sai, sa - tkm->sas);
3638     }));
3639     /* *INDENT-ON* */
3640
3641     vec_foreach (sai, del_sai)
3642     {
3643       sa = pool_elt_at_index (tkm->sas, sai[0]);
3644       ikev2_initiate_delete_ike_sa_internal (km->vlib_main, tkm, sa);
3645     }
3646
3647     vec_reset_length (del_sai);
3648   }
3649
3650   vec_free (del_sai);
3651 }
3652
3653 static void
3654 ikev2_profile_free (ikev2_profile_t * p)
3655 {
3656   vec_free (p->name);
3657
3658   vec_free (p->auth.data);
3659   if (p->auth.key)
3660     EVP_PKEY_free (p->auth.key);
3661
3662   vec_free (p->loc_id.data);
3663   vec_free (p->rem_id.data);
3664 }
3665
3666 clib_error_t *
3667 ikev2_add_del_profile (vlib_main_t * vm, u8 * name, int is_add)
3668 {
3669   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
3670   ikev2_profile_t *p;
3671
3672   if (is_add)
3673     {
3674       if (ikev2_profile_index_by_name (name))
3675         return clib_error_return (0, "policy %v already exists", name);
3676
3677       pool_get (km->profiles, p);
3678       clib_memset (p, 0, sizeof (*p));
3679       p->name = vec_dup (name);
3680       p->ipsec_over_udp_port = IPSEC_UDP_PORT_NONE;
3681       p->responder.sw_if_index = ~0;
3682       p->tun_itf = ~0;
3683       uword index = p - km->profiles;
3684       mhash_set_mem (&km->profile_index_by_name, name, &index, 0);
3685     }
3686   else
3687     {
3688       p = ikev2_profile_index_by_name (name);
3689       if (!p)
3690         return clib_error_return (0, "policy %v does not exists", name);
3691
3692       ikev2_unregister_udp_port (p);
3693       ikev2_cleanup_profile_sessions (km, p);
3694
3695       ikev2_profile_free (p);
3696       pool_put (km->profiles, p);
3697       mhash_unset (&km->profile_index_by_name, name, 0);
3698     }
3699   return 0;
3700 }
3701
3702 clib_error_t *
3703 ikev2_set_profile_auth (vlib_main_t * vm, u8 * name, u8 auth_method,
3704                         u8 * auth_data, u8 data_hex_format)
3705 {
3706   ikev2_profile_t *p;
3707   clib_error_t *r;
3708
3709   p = ikev2_profile_index_by_name (name);
3710
3711   if (!p)
3712     {
3713       r = clib_error_return (0, "unknown profile %v", name);
3714       return r;
3715     }
3716
3717   if (p->auth.key)
3718     EVP_PKEY_free (p->auth.key);
3719   vec_free (p->auth.data);
3720
3721   p->auth.method = auth_method;
3722   p->auth.data = vec_dup (auth_data);
3723   p->auth.hex = data_hex_format;
3724
3725   if (auth_method == IKEV2_AUTH_METHOD_RSA_SIG)
3726     {
3727       vec_add1 (p->auth.data, 0);
3728       p->auth.key = ikev2_load_cert_file (p->auth.data);
3729       if (p->auth.key == NULL)
3730         return clib_error_return (0, "load cert '%s' failed", p->auth.data);
3731     }
3732
3733   return 0;
3734 }
3735
3736 static int
3737 ikev2_is_id_supported (u8 id_type)
3738 {
3739   return (id_type == IKEV2_ID_TYPE_ID_IPV4_ADDR ||
3740           id_type == IKEV2_ID_TYPE_ID_IPV6_ADDR ||
3741           id_type == IKEV2_ID_TYPE_ID_RFC822_ADDR ||
3742           id_type == IKEV2_ID_TYPE_ID_FQDN);
3743 }
3744
3745 clib_error_t *
3746 ikev2_set_profile_id (vlib_main_t * vm, u8 * name, u8 id_type, u8 * data,
3747                       int is_local)
3748 {
3749   ikev2_profile_t *p;
3750   clib_error_t *r;
3751
3752   if (!ikev2_is_id_supported (id_type))
3753     {
3754       r = clib_error_return (0, "unsupported identity type %U",
3755                              format_ikev2_id_type, id_type);
3756       return r;
3757     }
3758
3759   p = ikev2_profile_index_by_name (name);
3760
3761   if (!p)
3762     {
3763       r = clib_error_return (0, "unknown profile %v", name);
3764       return r;
3765     }
3766
3767   if (is_local)
3768     {
3769       vec_free (p->loc_id.data);
3770       p->loc_id.type = id_type;
3771       p->loc_id.data = vec_dup (data);
3772     }
3773   else
3774     {
3775       vec_free (p->rem_id.data);
3776       p->rem_id.type = id_type;
3777       p->rem_id.data = vec_dup (data);
3778     }
3779
3780   return 0;
3781 }
3782
3783 static_always_inline void
3784 ikev2_set_ts_type (ikev2_ts_t * ts, const ip_address_t * addr)
3785 {
3786   if (ip_addr_version (addr) == AF_IP4)
3787     ts->ts_type = TS_IPV4_ADDR_RANGE;
3788   else
3789     ts->ts_type = TS_IPV6_ADDR_RANGE;
3790 }
3791
3792 static_always_inline void
3793 ikev2_set_ts_addrs (ikev2_ts_t * ts, const ip_address_t * start,
3794                     const ip_address_t * end)
3795 {
3796   ip_address_copy (&ts->start_addr, start);
3797   ip_address_copy (&ts->end_addr, end);
3798 }
3799
3800 clib_error_t *
3801 ikev2_set_profile_ts (vlib_main_t * vm, u8 * name, u8 protocol_id,
3802                       u16 start_port, u16 end_port, ip_address_t start_addr,
3803                       ip_address_t end_addr, int is_local)
3804 {
3805   ikev2_profile_t *p;
3806   clib_error_t *r;
3807
3808   p = ikev2_profile_index_by_name (name);
3809
3810   if (!p)
3811     {
3812       r = clib_error_return (0, "unknown profile %v", name);
3813       return r;
3814     }
3815
3816   if (ip_addr_version (&start_addr) != ip_addr_version (&end_addr))
3817     return clib_error_return (0, "IP address version mismatch!");
3818
3819   if (is_local)
3820     {
3821       ikev2_set_ts_addrs (&p->loc_ts, &start_addr, &end_addr);
3822       p->loc_ts.start_port = start_port;
3823       p->loc_ts.end_port = end_port;
3824       p->loc_ts.protocol_id = protocol_id;
3825       ikev2_set_ts_type (&p->loc_ts, &start_addr);
3826     }
3827   else
3828     {
3829       ikev2_set_ts_addrs (&p->rem_ts, &start_addr, &end_addr);
3830       p->rem_ts.start_port = start_port;
3831       p->rem_ts.end_port = end_port;
3832       p->rem_ts.protocol_id = protocol_id;
3833       ikev2_set_ts_type (&p->rem_ts, &start_addr);
3834     }
3835
3836   return 0;
3837 }
3838
3839
3840 clib_error_t *
3841 ikev2_set_profile_responder (vlib_main_t * vm, u8 * name,
3842                              u32 sw_if_index, ip_address_t addr)
3843 {
3844   ikev2_profile_t *p;
3845   clib_error_t *r;
3846
3847   p = ikev2_profile_index_by_name (name);
3848
3849   if (!p)
3850     {
3851       r = clib_error_return (0, "unknown profile %v", name);
3852       return r;
3853     }
3854
3855   p->responder.sw_if_index = sw_if_index;
3856   ip_address_copy (&p->responder.addr, &addr);
3857
3858   return 0;
3859 }
3860
3861 clib_error_t *
3862 ikev2_set_profile_ike_transforms (vlib_main_t * vm, u8 * name,
3863                                   ikev2_transform_encr_type_t crypto_alg,
3864                                   ikev2_transform_integ_type_t integ_alg,
3865                                   ikev2_transform_dh_type_t dh_type,
3866                                   u32 crypto_key_size)
3867 {
3868   ikev2_profile_t *p;
3869   clib_error_t *r;
3870
3871   p = ikev2_profile_index_by_name (name);
3872
3873   if (!p)
3874     {
3875       r = clib_error_return (0, "unknown profile %v", name);
3876       return r;
3877     }
3878
3879   p->ike_ts.crypto_alg = crypto_alg;
3880   p->ike_ts.integ_alg = integ_alg;
3881   p->ike_ts.dh_type = dh_type;
3882   p->ike_ts.crypto_key_size = crypto_key_size;
3883   return 0;
3884 }
3885
3886 clib_error_t *
3887 ikev2_set_profile_esp_transforms (vlib_main_t * vm, u8 * name,
3888                                   ikev2_transform_encr_type_t crypto_alg,
3889                                   ikev2_transform_integ_type_t integ_alg,
3890                                   u32 crypto_key_size)
3891 {
3892   ikev2_profile_t *p;
3893   clib_error_t *r;
3894
3895   p = ikev2_profile_index_by_name (name);
3896
3897   if (!p)
3898     {
3899       r = clib_error_return (0, "unknown profile %v", name);
3900       return r;
3901     }
3902
3903   p->esp_ts.crypto_alg = crypto_alg;
3904   p->esp_ts.integ_alg = integ_alg;
3905   p->esp_ts.crypto_key_size = crypto_key_size;
3906   return 0;
3907 }
3908
3909 clib_error_t *
3910 ikev2_set_profile_tunnel_interface (vlib_main_t * vm,
3911                                     u8 * name, u32 sw_if_index)
3912 {
3913   ikev2_profile_t *p;
3914   clib_error_t *r;
3915
3916   p = ikev2_profile_index_by_name (name);
3917
3918   if (!p)
3919     {
3920       r = clib_error_return (0, "unknown profile %v", name);
3921       return r;
3922     }
3923
3924   p->tun_itf = sw_if_index;
3925
3926   return 0;
3927 }
3928
3929 vnet_api_error_t
3930 ikev2_set_profile_ipsec_udp_port (vlib_main_t * vm, u8 * name, u16 port,
3931                                   u8 is_set)
3932 {
3933   ikev2_profile_t *p = ikev2_profile_index_by_name (name);
3934   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
3935   vnet_api_error_t rv = 0;
3936   uword *v;
3937
3938   if (!p)
3939     return VNET_API_ERROR_INVALID_VALUE;
3940
3941   if (is_set)
3942     {
3943       if (p->ipsec_over_udp_port != IPSEC_UDP_PORT_NONE)
3944         return VNET_API_ERROR_VALUE_EXIST;
3945
3946       rv = ikev2_register_udp_port (p, port);
3947     }
3948   else
3949     {
3950       v = hash_get (km->udp_ports, port);
3951       if (!v)
3952         return VNET_API_ERROR_IKE_NO_PORT;
3953
3954       if (p->ipsec_over_udp_port == IPSEC_UDP_PORT_NONE)
3955         return VNET_API_ERROR_INVALID_VALUE;
3956
3957       ikev2_unregister_udp_port (p);
3958     }
3959   return rv;
3960 }
3961
3962 clib_error_t *
3963 ikev2_set_profile_udp_encap (vlib_main_t * vm, u8 * name)
3964 {
3965   ikev2_profile_t *p = ikev2_profile_index_by_name (name);
3966   clib_error_t *r;
3967
3968   if (!p)
3969     {
3970       r = clib_error_return (0, "unknown profile %v", name);
3971       return r;
3972     }
3973
3974   p->udp_encap = 1;
3975   return 0;
3976 }
3977
3978 clib_error_t *
3979 ikev2_set_profile_sa_lifetime (vlib_main_t * vm, u8 * name,
3980                                u64 lifetime, u32 jitter, u32 handover,
3981                                u64 maxdata)
3982 {
3983   ikev2_profile_t *p;
3984   clib_error_t *r;
3985
3986   p = ikev2_profile_index_by_name (name);
3987
3988   if (!p)
3989     {
3990       r = clib_error_return (0, "unknown profile %v", name);
3991       return r;
3992     }
3993
3994   p->lifetime = lifetime;
3995   p->lifetime_jitter = jitter;
3996   p->handover = handover;
3997   p->lifetime_maxdata = maxdata;
3998   return 0;
3999 }
4000
4001 clib_error_t *
4002 ikev2_initiate_sa_init (vlib_main_t * vm, u8 * name)
4003 {
4004   ikev2_profile_t *p;
4005   clib_error_t *r;
4006   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
4007
4008   p = ikev2_profile_index_by_name (name);
4009
4010   if (!p)
4011     {
4012       r = clib_error_return (0, "unknown profile %v", name);
4013       return r;
4014     }
4015
4016   if (p->responder.sw_if_index == ~0
4017       || ip_address_is_zero (&p->responder.addr))
4018     {
4019       r = clib_error_return (0, "responder not set for profile %v", name);
4020       return r;
4021     }
4022
4023
4024   /* Create the Initiator Request */
4025   {
4026     vlib_buffer_t *b0;
4027     ike_header_t *ike0;
4028     u32 bi0 = 0;
4029     int len = sizeof (ike_header_t);
4030     ip4_address_t *if_ip4;
4031     ip6_address_t *if_ip6;
4032     ip_address_t if_ip = IP_ADDRESS_V4_ALL_0S;
4033
4034     if (ip_addr_version (&p->responder.addr) == AF_IP4)
4035       {
4036         if_ip4 = ip4_interface_first_address (&ip4_main,
4037                                               p->responder.sw_if_index, 0);
4038         if (if_ip4)
4039           {
4040             ip_address_set (&if_ip, if_ip4, AF_IP4);
4041           }
4042       }
4043     else
4044       {
4045         if_ip6 = ip6_interface_first_address (&ip6_main,
4046                                               p->responder.sw_if_index);
4047         if (if_ip6)
4048           {
4049             ip_address_set (&if_ip, if_ip6, AF_IP6);
4050           }
4051       }
4052
4053     bi0 = ikev2_get_new_ike_header_buff (vm, &b0);
4054     if (!bi0)
4055       {
4056         char *errmsg = "buffer alloc failure";
4057         ikev2_log_error (errmsg);
4058         return clib_error_return (0, errmsg);
4059       }
4060     ike0 = vlib_buffer_get_current (b0);
4061
4062     /* Prepare the SA and the IKE payload */
4063     ikev2_sa_t sa;
4064     clib_memset (&sa, 0, sizeof (ikev2_sa_t));
4065     ikev2_payload_chain_t *chain = 0;
4066     ikev2_payload_new_chain (chain);
4067
4068     /* Build the IKE proposal payload */
4069     ikev2_sa_proposal_t *proposals = 0;
4070     ikev2_set_initiator_proposals (vm, &sa, &p->ike_ts, &proposals, 1);
4071     proposals[0].proposal_num = 1;
4072     proposals[0].protocol_id = IKEV2_PROTOCOL_IKE;
4073
4074     /* Add and then cleanup proposal data */
4075     ikev2_payload_add_sa (chain, proposals);
4076     ikev2_sa_free_proposal_vector (&proposals);
4077
4078     sa.is_initiator = 1;
4079     sa.profile_index = p - km->profiles;
4080     sa.state = IKEV2_STATE_SA_INIT;
4081     sa.tun_itf = p->tun_itf;
4082     sa.udp_encap = p->udp_encap;
4083     sa.ipsec_over_udp_port = p->ipsec_over_udp_port;
4084     sa.is_tun_itf_set = 1;
4085     sa.initial_contact = 1;
4086     sa.dst_port = IKEV2_PORT;
4087     ikev2_generate_sa_init_data (&sa);
4088     ikev2_payload_add_ke (chain, sa.dh_group, sa.i_dh_data);
4089     ikev2_payload_add_nonce (chain, sa.i_nonce);
4090
4091     /* Build the child SA proposal */
4092     vec_resize (sa.childs, 1);
4093     ikev2_set_initiator_proposals (vm, &sa, &p->esp_ts,
4094                                    &sa.childs[0].i_proposals, 0);
4095     sa.childs[0].i_proposals[0].proposal_num = 1;
4096     sa.childs[0].i_proposals[0].protocol_id = IKEV2_PROTOCOL_ESP;
4097     RAND_bytes ((u8 *) & sa.childs[0].i_proposals[0].spi,
4098                 sizeof (sa.childs[0].i_proposals[0].spi));
4099
4100     /* Add NAT detection notification messages (mandatory) */
4101     u8 *nat_detection_sha1 =
4102       ikev2_compute_nat_sha1 (clib_host_to_net_u64 (sa.ispi),
4103                               clib_host_to_net_u64 (sa.rspi),
4104                               &if_ip, clib_host_to_net_u16 (IKEV2_PORT));
4105
4106     ikev2_payload_add_notify (chain, IKEV2_NOTIFY_MSG_NAT_DETECTION_SOURCE_IP,
4107                               nat_detection_sha1);
4108     vec_free (nat_detection_sha1);
4109     nat_detection_sha1 =
4110       ikev2_compute_nat_sha1 (clib_host_to_net_u64 (sa.ispi),
4111                               clib_host_to_net_u64 (sa.rspi),
4112                               &p->responder.addr,
4113                               clib_host_to_net_u16 (sa.dst_port));
4114     ikev2_payload_add_notify (chain,
4115                               IKEV2_NOTIFY_MSG_NAT_DETECTION_DESTINATION_IP,
4116                               nat_detection_sha1);
4117     vec_free (nat_detection_sha1);
4118
4119     u8 *sig_hash_algo = vec_new (u8, 8);
4120     u64 tmpsig = clib_host_to_net_u64 (0x0001000200030004);
4121     clib_memcpy_fast (sig_hash_algo, &tmpsig, sizeof (tmpsig));
4122     ikev2_payload_add_notify (chain,
4123                               IKEV2_NOTIFY_MSG_SIGNATURE_HASH_ALGORITHMS,
4124                               sig_hash_algo);
4125     vec_free (sig_hash_algo);
4126
4127
4128     /* Buffer update and boilerplate */
4129     len += vec_len (chain->data);
4130     ike0->nextpayload = chain->first_payload_type;
4131     ike0->length = clib_host_to_net_u32 (len);
4132     clib_memcpy_fast (ike0->payload, chain->data, vec_len (chain->data));
4133     ikev2_payload_destroy_chain (chain);
4134
4135     ike0->version = IKE_VERSION_2;
4136     ike0->flags = IKEV2_HDR_FLAG_INITIATOR;
4137     ike0->exchange = IKEV2_EXCHANGE_SA_INIT;
4138     ike0->ispi = clib_host_to_net_u64 (sa.ispi);
4139     ike0->rspi = 0;
4140     ike0->msgid = 0;
4141
4142     /* store whole IKE payload - needed for PSK auth */
4143     vec_reset_length (sa.last_sa_init_req_packet_data);
4144     vec_add (sa.last_sa_init_req_packet_data, ike0, len);
4145
4146     /* add data to the SA then add it to the pool */
4147     ip_address_copy (&sa.iaddr, &if_ip);
4148     ip_address_copy (&sa.raddr, &p->responder.addr);
4149     sa.i_id.type = p->loc_id.type;
4150     sa.i_id.data = vec_dup (p->loc_id.data);
4151     sa.r_id.type = p->rem_id.type;
4152     sa.r_id.data = vec_dup (p->rem_id.data);
4153     sa.i_auth.method = p->auth.method;
4154     sa.i_auth.hex = p->auth.hex;
4155     sa.i_auth.data = vec_dup (p->auth.data);
4156     sa.sw_if_index = p->responder.sw_if_index;
4157     vec_add (sa.childs[0].tsi, &p->loc_ts, 1);
4158     vec_add (sa.childs[0].tsr, &p->rem_ts, 1);
4159
4160     ikev2_initial_contact_cleanup (&sa);
4161
4162     /* add SA to the pool */
4163     ikev2_sa_t *sa0 = 0;
4164     pool_get (km->sais, sa0);
4165     clib_memcpy_fast (sa0, &sa, sizeof (*sa0));
4166     hash_set (km->sa_by_ispi, sa0->ispi, sa0 - km->sais);
4167
4168     ikev2_send_ike (vm, &if_ip, &p->responder.addr, bi0, len,
4169                     IKEV2_PORT, sa.dst_port, sa.sw_if_index);
4170
4171     ikev2_elog_exchange ("ispi %lx rspi %lx IKEV2_EXCHANGE_SA_INIT sent to ",
4172                          clib_host_to_net_u64 (sa0->ispi), 0,
4173                          ip_addr_v4 (&p->responder.addr).as_u32,
4174                          ip_addr_version (&p->responder.addr) == AF_IP4);
4175   }
4176
4177   return 0;
4178 }
4179
4180 static void
4181 ikev2_delete_child_sa_internal (vlib_main_t * vm, ikev2_sa_t * sa,
4182                                 ikev2_child_sa_t * csa)
4183 {
4184   /* Create the Initiator notification for child SA removal */
4185   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
4186   ike_header_t *ike0;
4187   u32 bi0 = 0;
4188   vlib_buffer_t *b0;
4189   int len;
4190
4191   bi0 = ikev2_get_new_ike_header_buff (vm, &b0);
4192   if (!bi0)
4193     {
4194       ikev2_log_error ("buffer alloc failure");
4195       return;
4196     }
4197
4198   ike0 = vlib_buffer_get_current (b0);
4199   ike0->exchange = IKEV2_EXCHANGE_INFORMATIONAL;
4200   ike0->ispi = clib_host_to_net_u64 (sa->ispi);
4201   ike0->rspi = clib_host_to_net_u64 (sa->rspi);
4202   vec_resize (sa->del, 1);
4203   sa->del->protocol_id = IKEV2_PROTOCOL_ESP;
4204   sa->del->spi = csa->i_proposals->spi;
4205   ike0->msgid = clib_host_to_net_u32 (sa->last_init_msg_id + 1);
4206   sa->last_init_msg_id = clib_net_to_host_u32 (ike0->msgid);
4207   len = ikev2_generate_message (b0, sa, ike0, 0, 0);
4208   if (~0 == len)
4209     return;
4210
4211   if (sa->natt)
4212     len = ikev2_insert_non_esp_marker (ike0, len);
4213   ikev2_send_ike (vm, &sa->iaddr, &sa->raddr, bi0, len,
4214                   ikev2_get_port (sa), sa->dst_port, sa->sw_if_index);
4215
4216   /* delete local child SA */
4217   ikev2_delete_tunnel_interface (km->vnet_main, sa, csa);
4218   ikev2_sa_del_child_sa (sa, csa);
4219 }
4220
4221 clib_error_t *
4222 ikev2_initiate_delete_child_sa (vlib_main_t * vm, u32 ispi)
4223 {
4224   clib_error_t *r;
4225   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
4226   ikev2_main_per_thread_data_t *tkm;
4227   ikev2_sa_t *fsa = 0;
4228   ikev2_child_sa_t *fchild = 0;
4229
4230   /* Search for the child SA */
4231   vec_foreach (tkm, km->per_thread_data)
4232   {
4233     ikev2_sa_t *sa;
4234     if (fchild)
4235       break;
4236     /* *INDENT-OFF* */
4237     pool_foreach (sa, tkm->sas, ({
4238       fchild = ikev2_sa_get_child(sa, ispi, IKEV2_PROTOCOL_ESP, 1);
4239       if (fchild)
4240         {
4241           fsa = sa;
4242           break;
4243         }
4244     }));
4245     /* *INDENT-ON* */
4246   }
4247
4248   if (!fchild || !fsa)
4249     {
4250       r = clib_error_return (0, "Child SA not found");
4251       return r;
4252     }
4253   else
4254     {
4255       ikev2_delete_child_sa_internal (vm, fsa, fchild);
4256     }
4257
4258   return 0;
4259 }
4260
4261 clib_error_t *
4262 ikev2_initiate_delete_ike_sa (vlib_main_t * vm, u64 ispi)
4263 {
4264   clib_error_t *r;
4265   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
4266   ikev2_main_per_thread_data_t *tkm;
4267   ikev2_sa_t *fsa = 0;
4268   ikev2_main_per_thread_data_t *ftkm = 0;
4269
4270   /* Search for the IKE SA */
4271   vec_foreach (tkm, km->per_thread_data)
4272   {
4273     ikev2_sa_t *sa;
4274     if (fsa)
4275       break;
4276     /* *INDENT-OFF* */
4277     pool_foreach (sa, tkm->sas, ({
4278       if (sa->ispi == ispi)
4279         {
4280           fsa = sa;
4281           ftkm = tkm;
4282           break;
4283         }
4284     }));
4285     /* *INDENT-ON* */
4286   }
4287
4288   if (!fsa)
4289     {
4290       r = clib_error_return (0, "IKE SA not found");
4291       return r;
4292     }
4293
4294   ikev2_initiate_delete_ike_sa_internal (vm, ftkm, fsa);
4295   return 0;
4296 }
4297
4298 static void
4299 ikev2_rekey_child_sa_internal (vlib_main_t * vm, ikev2_sa_t * sa,
4300                                ikev2_child_sa_t * csa)
4301 {
4302   /* Create the Initiator request for create child SA */
4303   ike_header_t *ike0;
4304   vlib_buffer_t *b0;
4305   u32 bi0 = 0;
4306   int len;
4307
4308   bi0 = ikev2_get_new_ike_header_buff (vm, &b0);
4309   if (!bi0)
4310     {
4311       ikev2_log_error ("buffer alloc failure");
4312       return;
4313     }
4314
4315   ike0 = vlib_buffer_get_current (b0);
4316   ike0->version = IKE_VERSION_2;
4317   ike0->flags = IKEV2_HDR_FLAG_INITIATOR;
4318   ike0->exchange = IKEV2_EXCHANGE_CREATE_CHILD_SA;
4319   ike0->ispi = clib_host_to_net_u64 (sa->ispi);
4320   ike0->rspi = clib_host_to_net_u64 (sa->rspi);
4321   ike0->msgid = clib_host_to_net_u32 (sa->last_init_msg_id + 1);
4322   sa->last_init_msg_id = clib_net_to_host_u32 (ike0->msgid);
4323
4324   ikev2_rekey_t *rekey;
4325   vec_add2 (sa->rekey, rekey, 1);
4326   ikev2_sa_proposal_t *proposals = vec_dup (csa->i_proposals);
4327
4328   /*need new ispi */
4329   RAND_bytes ((u8 *) & proposals[0].spi, sizeof (proposals[0].spi));
4330   rekey->spi = proposals[0].spi;
4331   rekey->ispi = csa->i_proposals->spi;
4332   len = ikev2_generate_message (b0, sa, ike0, proposals, 0);
4333   if (~0 == len)
4334     return;
4335
4336   if (sa->natt)
4337     len = ikev2_insert_non_esp_marker (ike0, len);
4338   ikev2_send_ike (vm, &sa->iaddr, &sa->raddr, bi0, len,
4339                   ikev2_get_port (sa), ikev2_get_port (sa), sa->sw_if_index);
4340   vec_free (proposals);
4341 }
4342
4343 clib_error_t *
4344 ikev2_initiate_rekey_child_sa (vlib_main_t * vm, u32 ispi)
4345 {
4346   clib_error_t *r;
4347   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
4348   ikev2_main_per_thread_data_t *tkm;
4349   ikev2_sa_t *fsa = 0;
4350   ikev2_child_sa_t *fchild = 0;
4351
4352   /* Search for the child SA */
4353   vec_foreach (tkm, km->per_thread_data)
4354   {
4355     ikev2_sa_t *sa;
4356     if (fchild)
4357       break;
4358     /* *INDENT-OFF* */
4359     pool_foreach (sa, tkm->sas, ({
4360       fchild = ikev2_sa_get_child(sa, ispi, IKEV2_PROTOCOL_ESP, 1);
4361       if (fchild)
4362         {
4363           fsa = sa;
4364           break;
4365         }
4366     }));
4367     /* *INDENT-ON* */
4368   }
4369
4370   if (!fchild || !fsa)
4371     {
4372       r = clib_error_return (0, "Child SA not found");
4373       return r;
4374     }
4375   else
4376     {
4377       ikev2_rekey_child_sa_internal (vm, fsa, fchild);
4378     }
4379
4380   return 0;
4381 }
4382
4383 clib_error_t *
4384 ikev2_init (vlib_main_t * vm)
4385 {
4386   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
4387   vlib_thread_main_t *tm = vlib_get_thread_main ();
4388   int thread_id;
4389
4390   clib_memset (km, 0, sizeof (ikev2_main_t));
4391   km->vnet_main = vnet_get_main ();
4392   km->vlib_main = vm;
4393
4394   km->liveness_period = IKEV2_LIVENESS_PERIOD_CHECK;
4395   km->liveness_max_retries = IKEV2_LIVENESS_RETRIES;
4396   ikev2_crypto_init (km);
4397
4398   mhash_init_vec_string (&km->profile_index_by_name, sizeof (uword));
4399
4400   vec_validate_aligned (km->per_thread_data, tm->n_vlib_mains - 1,
4401                         CLIB_CACHE_LINE_BYTES);
4402   for (thread_id = 0; thread_id < tm->n_vlib_mains; thread_id++)
4403     {
4404       ikev2_main_per_thread_data_t *ptd =
4405         vec_elt_at_index (km->per_thread_data, thread_id);
4406
4407       ptd->sa_by_rspi = hash_create (0, sizeof (uword));
4408
4409 #if OPENSSL_VERSION_NUMBER >= 0x10100000L
4410       ptd->evp_ctx = EVP_CIPHER_CTX_new ();
4411       ptd->hmac_ctx = HMAC_CTX_new ();
4412 #else
4413       EVP_CIPHER_CTX_init (&ptd->_evp_ctx);
4414       ptd->evp_ctx = &ptd->_evp_ctx;
4415       HMAC_CTX_init (&(ptd->_hmac_ctx));
4416       ptd->hmac_ctx = &ptd->_hmac_ctx;
4417 #endif
4418     }
4419
4420   km->sa_by_ispi = hash_create (0, sizeof (uword));
4421   km->sw_if_indices = hash_create (0, 0);
4422   km->udp_ports = hash_create (0, sizeof (uword));
4423
4424   udp_register_dst_port (vm, IKEV2_PORT, ikev2_node_ip4.index, 1);
4425   udp_register_dst_port (vm, IKEV2_PORT, ikev2_node_ip6.index, 0);
4426   udp_register_dst_port (vm, IKEV2_PORT_NATT, ikev2_node_ip4.index, 1);
4427   udp_register_dst_port (vm, IKEV2_PORT_NATT, ikev2_node_ip6.index, 0);
4428
4429   vlib_punt_hdl_t punt_hdl = vlib_punt_client_register ("ikev2-ip4");
4430   vlib_punt_register (punt_hdl, ipsec_punt_reason[IPSEC_PUNT_IP4_SPI_UDP_0],
4431                       "ikev2-ip4");
4432   ikev2_cli_reference ();
4433
4434   km->log_level = IKEV2_LOG_ERROR;
4435   km->log_class = vlib_log_register_class ("ikev2", 0);
4436   return 0;
4437 }
4438
4439 /* *INDENT-OFF* */
4440 VLIB_INIT_FUNCTION (ikev2_init) =
4441 {
4442   .runs_after = VLIB_INITS("ipsec_init", "ipsec_punt_init"),
4443 };
4444 /* *INDENT-ON* */
4445
4446 static u8
4447 ikev2_mngr_process_child_sa (ikev2_sa_t * sa, ikev2_child_sa_t * csa,
4448                              u8 del_old_ids)
4449 {
4450   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
4451   ikev2_profile_t *p = 0;
4452   vlib_main_t *vm = km->vlib_main;
4453   f64 now = vlib_time_now (vm);
4454   u8 res = 0;
4455
4456   if (sa->profile_index != ~0)
4457     p = pool_elt_at_index (km->profiles, sa->profile_index);
4458
4459   if (sa->is_initiator && p && csa->time_to_expiration
4460       && now > csa->time_to_expiration)
4461     {
4462       if (!csa->is_expired || csa->rekey_retries > 0)
4463         {
4464           ikev2_rekey_child_sa_internal (vm, sa, csa);
4465           csa->time_to_expiration = now + p->handover;
4466           csa->is_expired = 1;
4467           if (csa->rekey_retries == 0)
4468             {
4469               csa->rekey_retries = 5;
4470             }
4471           else if (csa->rekey_retries > 0)
4472             {
4473               csa->rekey_retries--;
4474               ikev2_log_debug ("Rekeying Child SA 0x%x, retries left %d",
4475                                csa->i_proposals->spi, csa->rekey_retries);
4476               if (csa->rekey_retries == 0)
4477                 {
4478                   csa->rekey_retries = -1;
4479                 }
4480             }
4481           res |= 1;
4482         }
4483       else
4484         {
4485           csa->time_to_expiration = 0;
4486           ikev2_delete_child_sa_internal (vm, sa, csa);
4487           res |= 1;
4488           return res;
4489         }
4490     }
4491
4492   if (del_old_ids)
4493     {
4494       ipip_tunnel_t *ipip = NULL;
4495       u32 sw_if_index = sa->is_tun_itf_set ? sa->tun_itf : ~0;
4496       if (~0 == sw_if_index)
4497         {
4498           ip46_address_t local_ip;
4499           ip46_address_t remote_ip;
4500           if (sa->is_initiator)
4501             {
4502               local_ip = to_ip46 (ip_addr_version (&sa->iaddr),
4503                                   ip_addr_bytes (&sa->iaddr));
4504               remote_ip = to_ip46 (ip_addr_version (&sa->raddr),
4505                                    ip_addr_bytes (&sa->raddr));
4506             }
4507           else
4508             {
4509               local_ip = to_ip46 (ip_addr_version (&sa->raddr),
4510                                   ip_addr_bytes (&sa->raddr));
4511               remote_ip = to_ip46 (ip_addr_version (&sa->iaddr),
4512                                    ip_addr_bytes (&sa->iaddr));
4513             }
4514
4515        /* *INDENT-OFF* */
4516        ipip_tunnel_key_t key = {
4517          .src = local_ip,
4518          .dst = remote_ip,
4519          .transport = IPIP_TRANSPORT_IP4,
4520          .fib_index = 0,
4521        };
4522        /* *INDENT-ON* */
4523
4524           ipip = ipip_tunnel_db_find (&key);
4525
4526           if (ipip)
4527             sw_if_index = ipip->sw_if_index;
4528           else
4529             return res;
4530         }
4531
4532       u32 *sas_in = NULL;
4533       vec_add1 (sas_in, csa->remote_sa_id);
4534       vlib_worker_thread_barrier_sync (vm);
4535       ipsec_tun_protect_update (sw_if_index, NULL, csa->local_sa_id, sas_in);
4536       ipsec_sa_unlock_id (ikev2_flip_alternate_sa_bit (csa->remote_sa_id));
4537       vlib_worker_thread_barrier_release (vm);
4538     }
4539
4540   return res;
4541 }
4542
4543 int
4544 ikev2_set_log_level (ikev2_log_level_t log_level)
4545 {
4546   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
4547
4548   if (log_level >= IKEV2_LOG_MAX)
4549     {
4550       ikev2_log_error ("unknown logging level %d", log_level);
4551       return -1;
4552     }
4553
4554   km->log_level = log_level;
4555   return 0;
4556 }
4557
4558 clib_error_t *
4559 ikev2_set_liveness_params (u32 period, u32 max_retries)
4560 {
4561   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
4562
4563   if (period == 0 || max_retries == 0)
4564     return clib_error_return (0, "invalid args");
4565
4566   km->liveness_period = period;
4567   km->liveness_max_retries = max_retries;
4568   return 0;
4569 }
4570
4571 static void
4572 ikev2_mngr_process_ipsec_sa (ipsec_sa_t * ipsec_sa)
4573 {
4574   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
4575   vlib_main_t *vm = km->vlib_main;
4576   ikev2_main_per_thread_data_t *tkm;
4577   ikev2_sa_t *fsa = 0;
4578   ikev2_profile_t *p = 0;
4579   ikev2_child_sa_t *fchild = 0;
4580   f64 now = vlib_time_now (vm);
4581   vlib_counter_t counts;
4582
4583   /* Search for the SA and child SA */
4584   vec_foreach (tkm, km->per_thread_data)
4585   {
4586     ikev2_sa_t *sa;
4587     if (fchild)
4588       break;
4589     /* *INDENT-OFF* */
4590     pool_foreach (sa, tkm->sas, ({
4591       fchild = ikev2_sa_get_child(sa, ipsec_sa->spi, IKEV2_PROTOCOL_ESP, 1);
4592       if (fchild)
4593         {
4594           fsa = sa;
4595           break;
4596         }
4597     }));
4598     /* *INDENT-ON* */
4599   }
4600   vlib_get_combined_counter (&ipsec_sa_counters,
4601                              ipsec_sa->stat_index, &counts);
4602
4603   if (fsa && fsa->profile_index != ~0 && fsa->is_initiator)
4604     p = pool_elt_at_index (km->profiles, fsa->profile_index);
4605
4606   if (fchild && p && p->lifetime_maxdata)
4607     {
4608       if (!fchild->is_expired && counts.bytes > p->lifetime_maxdata)
4609         {
4610           fchild->time_to_expiration = now;
4611         }
4612     }
4613 }
4614
4615 static void
4616 ikev2_process_pending_sa_init (ikev2_main_t * km)
4617 {
4618   u32 sai;
4619   u64 ispi;
4620   ikev2_sa_t *sa;
4621
4622   /* *INDENT-OFF* */
4623   hash_foreach (ispi, sai, km->sa_by_ispi,
4624   ({
4625     sa = pool_elt_at_index (km->sais, sai);
4626     if (sa->init_response_received)
4627       continue;
4628
4629     u32 bi0;
4630     if (vlib_buffer_alloc (km->vlib_main, &bi0, 1) != 1)
4631       return;
4632
4633     vlib_buffer_t * b = vlib_get_buffer (km->vlib_main, bi0);
4634     clib_memcpy_fast (vlib_buffer_get_current (b),
4635         sa->last_sa_init_req_packet_data,
4636         vec_len (sa->last_sa_init_req_packet_data));
4637     ikev2_send_ike (km->vlib_main, &sa->iaddr, &sa->raddr, bi0,
4638         vec_len (sa->last_sa_init_req_packet_data),
4639         ikev2_get_port (sa), IKEV2_PORT, sa->sw_if_index);
4640   }));
4641   /* *INDENT-ON* */
4642 }
4643
4644 static vlib_node_registration_t ikev2_mngr_process_node;
4645
4646 static void
4647 ikev2_send_informational_request (ikev2_sa_t * sa)
4648 {
4649   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
4650   ip_address_t *src, *dst;
4651   ike_header_t *ike0;
4652   vlib_buffer_t *b0;
4653   u32 bi0 = 0;
4654   u16 dp;
4655   int len;
4656
4657   bi0 = ikev2_get_new_ike_header_buff (km->vlib_main, &b0);
4658   if (!bi0)
4659     {
4660       ikev2_log_error ("buffer alloc failure");
4661       return;
4662     }
4663
4664   ike0 = vlib_buffer_get_current (b0);
4665   ike0->exchange = IKEV2_EXCHANGE_INFORMATIONAL;
4666   ike0->ispi = clib_host_to_net_u64 (sa->ispi);
4667   ike0->rspi = clib_host_to_net_u64 (sa->rspi);
4668   ike0->msgid = clib_host_to_net_u32 (sa->last_init_msg_id + 1);
4669   sa->last_init_msg_id = clib_net_to_host_u32 (ike0->msgid);
4670   len = ikev2_generate_message (b0, sa, ike0, 0, 0);
4671   if (~0 == len)
4672     return;
4673
4674   if (sa->natt)
4675     len = ikev2_insert_non_esp_marker (ike0, len);
4676
4677   if (sa->is_initiator)
4678     {
4679       src = &sa->iaddr;
4680       dst = &sa->raddr;
4681     }
4682   else
4683     {
4684       dst = &sa->iaddr;
4685       src = &sa->raddr;
4686     }
4687
4688   dp = sa->dst_port ? sa->dst_port : ikev2_get_port (sa);
4689   ikev2_send_ike (km->vlib_main, src, dst, bi0, len, ikev2_get_port (sa), dp,
4690                   sa->sw_if_index);
4691 }
4692
4693 static_always_inline int
4694 ikev2_mngr_process_responder_sas (ikev2_sa_t * sa)
4695 {
4696   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
4697   vlib_main_t *vm = km->vlib_main;
4698
4699   if (!sa->keys_generated)
4700     return 0;
4701
4702   if (sa->liveness_retries >= km->liveness_max_retries)
4703     return 1;
4704
4705   f64 now = vlib_time_now (vm);
4706
4707   if (sa->liveness_period_check < now)
4708     {
4709       sa->liveness_retries++;
4710       sa->liveness_period_check = now + km->liveness_period;
4711       ikev2_send_informational_request (sa);
4712     }
4713   return 0;
4714 }
4715
4716 static uword
4717 ikev2_mngr_process_fn (vlib_main_t * vm, vlib_node_runtime_t * rt,
4718                        vlib_frame_t * f)
4719 {
4720   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
4721   ipsec_main_t *im = &ipsec_main;
4722   ikev2_profile_t *p;
4723   ikev2_child_sa_t *c;
4724   u32 *sai;
4725
4726   while (1)
4727     {
4728       u8 req_sent = 0;
4729       vlib_process_wait_for_event_or_clock (vm, 1);
4730       vlib_process_get_events (vm, NULL);
4731
4732       /* process ike child sas */
4733       ikev2_main_per_thread_data_t *tkm;
4734       vec_foreach (tkm, km->per_thread_data)
4735       {
4736         ikev2_sa_t *sa;
4737         u32 *to_be_deleted = 0;
4738
4739         /* *INDENT-OFF* */
4740         pool_foreach (sa, tkm->sas, ({
4741           ikev2_child_sa_t *c;
4742           u8 del_old_ids = 0;
4743           if (sa->old_remote_id_present && 0 > sa->old_id_expiration)
4744             {
4745               sa->old_remote_id_present = 0;
4746               del_old_ids = 1;
4747             }
4748           else
4749             sa->old_id_expiration -= 1;
4750
4751           vec_foreach (c, sa->childs)
4752             {
4753             req_sent |= ikev2_mngr_process_child_sa(sa, c, del_old_ids);
4754             }
4755
4756           if (ikev2_mngr_process_responder_sas (sa))
4757             vec_add1 (to_be_deleted, sa - tkm->sas);
4758         }));
4759         /* *INDENT-ON* */
4760
4761         vec_foreach (sai, to_be_deleted)
4762         {
4763           sa = pool_elt_at_index (tkm->sas, sai[0]);
4764           u8 reinitiate = (sa->is_initiator && sa->profile_index != ~0);
4765           vec_foreach (c, sa->childs)
4766           {
4767             ikev2_delete_tunnel_interface (km->vnet_main, sa, c);
4768             ikev2_sa_del_child_sa (sa, c);
4769           }
4770           ikev2_sa_free_all_vec (sa);
4771           hash_unset (tkm->sa_by_rspi, sa->rspi);
4772           pool_put (tkm->sas, sa);
4773
4774           if (reinitiate)
4775             {
4776               p = pool_elt_at_index (km->profiles, sa->profile_index);
4777               if (p)
4778                 {
4779                   ikev2_initiate_sa_init (vm, p->name);
4780                 }
4781             }
4782         }
4783         vec_free (to_be_deleted);
4784       }
4785
4786       /* process ipsec sas */
4787       ipsec_sa_t *sa;
4788       /* *INDENT-OFF* */
4789       pool_foreach (sa, im->sad, ({
4790         ikev2_mngr_process_ipsec_sa(sa);
4791       }));
4792       /* *INDENT-ON* */
4793
4794       ikev2_process_pending_sa_init (km);
4795
4796       if (req_sent)
4797         {
4798           vlib_process_wait_for_event_or_clock (vm, 5);
4799           vlib_process_get_events (vm, NULL);
4800           req_sent = 0;
4801         }
4802
4803     }
4804   return 0;
4805 }
4806
4807 /* *INDENT-OFF* */
4808 VLIB_REGISTER_NODE (ikev2_mngr_process_node, static) = {
4809     .function = ikev2_mngr_process_fn,
4810     .type = VLIB_NODE_TYPE_PROCESS,
4811     .name =
4812     "ikev2-manager-process",
4813 };
4814
4815 VLIB_PLUGIN_REGISTER () = {
4816     .version = VPP_BUILD_VER,
4817     .description = "Internet Key Exchange (IKEv2) Protocol",
4818 };
4819 /* *INDENT-ON* */
4820
4821 /*
4822  * fd.io coding-style-patch-verification: ON
4823  *
4824  * Local Variables:
4825  * eval: (c-set-style "gnu")
4826  * End:
4827  */