src/plugins/ikev2/ikev2.c

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