src/plugins/ikev2/ikev2.c

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