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 <vpp/app/version.h>
  19 #include <vnet/vnet.h>
  20 #include <vnet/pg/pg.h>
  21 #include <vppinfra/error.h>
  22 #include <vppinfra/random.h>
  23 #include <vnet/udp/udp.h>
  24 #include <vnet/ipsec/ipsec.h>
  25 #include <vnet/ipsec/ipsec_tun.h>
  26 #include <vnet/ipip/ipip.h>
  27 #include <plugins/ikev2/ikev2.h>
  28 #include <plugins/ikev2/ikev2_priv.h>
  29 #include <openssl/sha.h>
  30
  31 ikev2_main_t ikev2_main;
  32
  33 static int ikev2_delete_tunnel_interface (vnet_main_t * vnm,
  34                                           ikev2_sa_t * sa,
  35                                           ikev2_child_sa_t * child);
  36
  37 #define ikev2_set_state(sa, v) do { \
  38     (sa)->state = v; \
  39     clib_warning("sa state changed to " #v); \
  40   } while(0);
  41
  42 typedef struct
  43 {
  44   u32 next_index;
  45   u32 sw_if_index;
  46 } ikev2_trace_t;
  47
  48 static u8 *
  49 format_ikev2_trace (u8 * s, va_list * args)
  50 {
  51   CLIB_UNUSED (vlib_main_t * vm) = va_arg (*args, vlib_main_t *);
  52   CLIB_UNUSED (vlib_node_t * node) = va_arg (*args, vlib_node_t *);
  53   ikev2_trace_t *t = va_arg (*args, ikev2_trace_t *);
  54
  55   s = format (s, "ikev2: sw_if_index %d, next index %d",
  56               t->sw_if_index, t->next_index);
  57   return s;
  58 }
  59
  60 static vlib_node_registration_t ikev2_node;
  61
  62 #define foreach_ikev2_error \
  63 _(PROCESSED, "IKEv2 packets processed") \
  64 _(IKE_SA_INIT_RETRANSMIT, "IKE_SA_INIT retransmit ") \
  65 _(IKE_SA_INIT_IGNORE, "IKE_SA_INIT ignore (IKE SA already auth)") \
  66 _(IKE_REQ_RETRANSMIT, "IKE request retransmit") \
  67 _(IKE_REQ_IGNORE, "IKE request ignore (old msgid)") \
  68 _(NOT_IKEV2, "Non IKEv2 packets received")
  69
  70 typedef enum
  71 {
  72 #define _(sym,str) IKEV2_ERROR_##sym,
  73   foreach_ikev2_error
  74 #undef _
  75     IKEV2_N_ERROR,
  76 } ikev2_error_t;
  77
  78 static char *ikev2_error_strings[] = {
  79 #define _(sym,string) string,
  80   foreach_ikev2_error
  81 #undef _
  82 };
  83
  84 typedef enum
  85 {
  86   IKEV2_NEXT_IP4_LOOKUP,
  87   IKEV2_NEXT_ERROR_DROP,
  88   IKEV2_N_NEXT,
  89 } ikev2_next_t;
  90
  91 static ikev2_sa_transform_t *
  92 ikev2_find_transform_data (ikev2_sa_transform_t * t)
  93 {
  94   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
  95   ikev2_sa_transform_t *td;
  96
  97   vec_foreach (td, km->supported_transforms)
  98   {
  99     if (td->type != t->type)
 100       continue;
 101
 102     if (td->transform_id != t->transform_id)
 103       continue;
 104
 105     if (td->type == IKEV2_TRANSFORM_TYPE_ENCR)
 106       {
 107         if (vec_len (t->attrs) != 4 || t->attrs[0] != 0x80
 108             || t->attrs[1] != 14)
 109           continue;
 110
 111         if (((t->attrs[2] << 8 | t->attrs[3]) / 8) != td->key_len)
 112           continue;
 113       }
 114     return td;
 115   }
 116   return 0;
 117 }
 118
 119 static ikev2_sa_proposal_t *
 120 ikev2_select_proposal (ikev2_sa_proposal_t * proposals,
 121                        ikev2_protocol_id_t prot_id)
 122 {
 123   ikev2_sa_proposal_t *rv = 0;
 124   ikev2_sa_proposal_t *proposal;
 125   ikev2_sa_transform_t *transform, *new_t;
 126   u8 mandatory_bitmap, optional_bitmap;
 127
 128   if (prot_id == IKEV2_PROTOCOL_IKE)
 129     {
 130       mandatory_bitmap = (1 << IKEV2_TRANSFORM_TYPE_ENCR) |
 131         (1 << IKEV2_TRANSFORM_TYPE_PRF) |
 132         (1 << IKEV2_TRANSFORM_TYPE_INTEG) | (1 << IKEV2_TRANSFORM_TYPE_DH);
 133       optional_bitmap = mandatory_bitmap;
 134     }
 135   else if (prot_id == IKEV2_PROTOCOL_ESP)
 136     {
 137       mandatory_bitmap = (1 << IKEV2_TRANSFORM_TYPE_ENCR) |
 138         (1 << IKEV2_TRANSFORM_TYPE_ESN);
 139       optional_bitmap = mandatory_bitmap |
 140         (1 << IKEV2_TRANSFORM_TYPE_INTEG) | (1 << IKEV2_TRANSFORM_TYPE_DH);
 141     }
 142   else if (prot_id == IKEV2_PROTOCOL_AH)
 143     {
 144       mandatory_bitmap = (1 << IKEV2_TRANSFORM_TYPE_INTEG) |
 145         (1 << IKEV2_TRANSFORM_TYPE_ESN);
 146       optional_bitmap = mandatory_bitmap | (1 << IKEV2_TRANSFORM_TYPE_DH);
 147     }
 148   else
 149     return 0;
 150
 151   vec_add2 (rv, proposal, 1);
 152
 153   vec_foreach (proposal, proposals)
 154   {
 155     u8 bitmap = 0;
 156     if (proposal->protocol_id != prot_id)
 157       continue;
 158
 159     vec_foreach (transform, proposal->transforms)
 160     {
 161       if ((1 << transform->type) & bitmap)
 162         continue;
 163
 164       if (ikev2_find_transform_data (transform))
 165         {
 166           bitmap |= 1 << transform->type;
 167           vec_add2 (rv->transforms, new_t, 1);
 168           clib_memcpy_fast (new_t, transform, sizeof (*new_t));
 169           new_t->attrs = vec_dup (transform->attrs);
 170         }
 171     }
 172
 173     clib_warning ("bitmap is %x mandatory is %x optional is %x",
 174                   bitmap, mandatory_bitmap, optional_bitmap);
 175
 176     if ((bitmap & mandatory_bitmap) == mandatory_bitmap &&
 177         (bitmap & ~optional_bitmap) == 0)
 178       {
 179         rv->proposal_num = proposal->proposal_num;
 180         rv->protocol_id = proposal->protocol_id;
 181         RAND_bytes ((u8 *) & rv->spi, sizeof (rv->spi));
 182         goto done;
 183       }
 184     else
 185       {
 186         vec_free (rv->transforms);
 187       }
 188   }
 189
 190   vec_free (rv);
 191 done:
 192   return rv;
 193 }
 194
 195 ikev2_sa_transform_t *
 196 ikev2_sa_get_td_for_type (ikev2_sa_proposal_t * p,
 197                           ikev2_transform_type_t type)
 198 {
 199   ikev2_sa_transform_t *t;
 200
 201   if (!p)
 202     return 0;
 203
 204   vec_foreach (t, p->transforms)
 205   {
 206     if (t->type == type)
 207       return ikev2_find_transform_data (t);
 208   }
 209   return 0;
 210 }
 211
 212 ikev2_child_sa_t *
 213 ikev2_sa_get_child (ikev2_sa_t * sa, u32 spi, ikev2_protocol_id_t prot_id,
 214                     int by_initiator)
 215 {
 216   ikev2_child_sa_t *c;
 217   vec_foreach (c, sa->childs)
 218   {
 219     ikev2_sa_proposal_t *proposal =
 220       by_initiator ? &c->i_proposals[0] : &c->r_proposals[0];
 221     if (proposal && proposal->spi == spi && proposal->protocol_id == prot_id)
 222       return c;
 223   }
 224
 225   return 0;
 226 }
 227
 228 void
 229 ikev2_sa_free_proposal_vector (ikev2_sa_proposal_t ** v)
 230 {
 231   ikev2_sa_proposal_t *p;
 232   ikev2_sa_transform_t *t;
 233
 234   if (!*v)
 235     return;
 236
 237   vec_foreach (p, *v)
 238   {
 239     vec_foreach (t, p->transforms)
 240     {
 241       vec_free (t->attrs);
 242     }
 243     vec_free (p->transforms);
 244   }
 245   vec_free (*v);
 246 };
 247
 248 static void
 249 ikev2_sa_free_child_sa (ikev2_child_sa_t * c)
 250 {
 251   ikev2_sa_free_proposal_vector (&c->r_proposals);
 252   ikev2_sa_free_proposal_vector (&c->i_proposals);
 253   vec_free (c->sk_ai);
 254   vec_free (c->sk_ar);
 255   vec_free (c->sk_ei);
 256   vec_free (c->sk_er);
 257   vec_free (c->tsi);
 258   vec_free (c->tsr);
 259 }
 260
 261 static void
 262 ikev2_sa_free_all_child_sa (ikev2_child_sa_t ** childs)
 263 {
 264   ikev2_child_sa_t *c;
 265   vec_foreach (c, *childs) ikev2_sa_free_child_sa (c);
 266
 267   vec_free (*childs);
 268 }
 269
 270 static void
 271 ikev2_sa_del_child_sa (ikev2_sa_t * sa, ikev2_child_sa_t * child)
 272 {
 273   ikev2_sa_free_child_sa (child);
 274   vec_del1 (sa->childs, child - sa->childs);
 275 }
 276
 277 static void
 278 ikev2_sa_free_all_vec (ikev2_sa_t * sa)
 279 {
 280   vec_free (sa->i_nonce);
 281   vec_free (sa->i_dh_data);
 282   vec_free (sa->dh_shared_key);
 283   vec_free (sa->dh_private_key);
 284
 285   ikev2_sa_free_proposal_vector (&sa->r_proposals);
 286   ikev2_sa_free_proposal_vector (&sa->i_proposals);
 287
 288   vec_free (sa->sk_d);
 289   vec_free (sa->sk_ai);
 290   vec_free (sa->sk_ar);
 291   vec_free (sa->sk_ei);
 292   vec_free (sa->sk_er);
 293   vec_free (sa->sk_pi);
 294   vec_free (sa->sk_pr);
 295
 296   vec_free (sa->i_id.data);
 297   vec_free (sa->i_auth.data);
 298   vec_free (sa->r_id.data);
 299   vec_free (sa->r_auth.data);
 300   if (sa->r_auth.key)
 301     EVP_PKEY_free (sa->r_auth.key);
 302
 303   vec_free (sa->del);
 304
 305   ikev2_sa_free_all_child_sa (&sa->childs);
 306 }
 307
 308 static void
 309 ikev2_delete_sa (ikev2_sa_t * sa)
 310 {
 311   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
 312   u32 thread_index = vlib_get_thread_index ();
 313   uword *p;
 314
 315   ikev2_sa_free_all_vec (sa);
 316
 317   p = hash_get (km->per_thread_data[thread_index].sa_by_rspi, sa->rspi);
 318   if (p)
 319     {
 320       hash_unset (km->per_thread_data[thread_index].sa_by_rspi, sa->rspi);
 321       pool_put (km->per_thread_data[thread_index].sas, sa);
 322     }
 323 }
 324
 325 static void
 326 ikev2_generate_sa_init_data (ikev2_sa_t * sa)
 327 {
 328   ikev2_sa_transform_t *t = 0, *t2;
 329   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
 330
 331   if (sa->dh_group == IKEV2_TRANSFORM_DH_TYPE_NONE)
 332     {
 333       return;
 334     }
 335
 336   /* check if received DH group is on our list of supported groups */
 337   vec_foreach (t2, km->supported_transforms)
 338   {
 339     if (t2->type == IKEV2_TRANSFORM_TYPE_DH && sa->dh_group == t2->dh_type)
 340       {
 341         t = t2;
 342         break;
 343       }
 344   }
 345
 346   if (!t)
 347     {
 348       clib_warning ("unknown dh data group %u (data len %u)", sa->dh_group,
 349                     vec_len (sa->i_dh_data));
 350       sa->dh_group = IKEV2_TRANSFORM_DH_TYPE_NONE;
 351       return;
 352     }
 353
 354   if (sa->is_initiator)
 355     {
 356       /* generate rspi */
 357       RAND_bytes ((u8 *) & sa->ispi, 8);
 358
 359       /* generate nonce */
 360       sa->i_nonce = vec_new (u8, IKEV2_NONCE_SIZE);
 361       RAND_bytes ((u8 *) sa->i_nonce, IKEV2_NONCE_SIZE);
 362     }
 363   else
 364     {
 365       /* generate rspi */
 366       RAND_bytes ((u8 *) & sa->rspi, 8);
 367
 368       /* generate nonce */
 369       sa->r_nonce = vec_new (u8, IKEV2_NONCE_SIZE);
 370       RAND_bytes ((u8 *) sa->r_nonce, IKEV2_NONCE_SIZE);
 371     }
 372
 373   /* generate dh keys */
 374   ikev2_generate_dh (sa, t);
 375
 376 }
 377
 378 static void
 379 ikev2_complete_sa_data (ikev2_sa_t * sa, ikev2_sa_t * sai)
 380 {
 381   ikev2_sa_transform_t *t = 0, *t2;
 382   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
 383
 384
 385   /*move some data to the new SA */
 386 #define _(A) ({void* __tmp__ = (A); (A) = 0; __tmp__;})
 387   sa->i_nonce = _(sai->i_nonce);
 388   sa->i_dh_data = _(sai->i_dh_data);
 389   sa->dh_private_key = _(sai->dh_private_key);
 390   sa->iaddr.as_u32 = sai->iaddr.as_u32;
 391   sa->raddr.as_u32 = sai->raddr.as_u32;
 392   sa->is_initiator = sai->is_initiator;
 393   sa->i_id.type = sai->i_id.type;
 394   sa->profile_index = sai->profile_index;
 395   sa->is_profile_index_set = sai->is_profile_index_set;
 396   sa->i_id.data = _(sai->i_id.data);
 397   sa->i_auth.method = sai->i_auth.method;
 398   sa->i_auth.hex = sai->i_auth.hex;
 399   sa->i_auth.data = _(sai->i_auth.data);
 400   sa->i_auth.key = _(sai->i_auth.key);
 401   sa->last_sa_init_req_packet_data = _(sai->last_sa_init_req_packet_data);
 402   sa->childs = _(sai->childs);
 403 #undef _
 404
 405
 406   if (sa->dh_group == IKEV2_TRANSFORM_DH_TYPE_NONE)
 407     {
 408       return;
 409     }
 410
 411   /* check if received DH group is on our list of supported groups */
 412   vec_foreach (t2, km->supported_transforms)
 413   {
 414     if (t2->type == IKEV2_TRANSFORM_TYPE_DH && sa->dh_group == t2->dh_type)
 415       {
 416         t = t2;
 417         break;
 418       }
 419   }
 420
 421   if (!t)
 422     {
 423       clib_warning ("unknown dh data group %u (data len %u)", sa->dh_group,
 424                     vec_len (sa->i_dh_data));
 425       sa->dh_group = IKEV2_TRANSFORM_DH_TYPE_NONE;
 426       return;
 427     }
 428
 429
 430   /* generate dh keys */
 431   ikev2_complete_dh (sa, t);
 432
 433 }
 434
 435 static void
 436 ikev2_calc_keys (ikev2_sa_t * sa)
 437 {
 438   u8 *tmp;
 439   /* calculate SKEYSEED = prf(Ni | Nr, g^ir) */
 440   u8 *skeyseed = 0;
 441   u8 *s = 0;
 442   u16 integ_key_len = 0;
 443   ikev2_sa_transform_t *tr_encr, *tr_prf, *tr_integ;
 444   tr_encr =
 445     ikev2_sa_get_td_for_type (sa->r_proposals, IKEV2_TRANSFORM_TYPE_ENCR);
 446   tr_prf =
 447     ikev2_sa_get_td_for_type (sa->r_proposals, IKEV2_TRANSFORM_TYPE_PRF);
 448   tr_integ =
 449     ikev2_sa_get_td_for_type (sa->r_proposals, IKEV2_TRANSFORM_TYPE_INTEG);
 450
 451   if (tr_integ)
 452     integ_key_len = tr_integ->key_len;
 453
 454   vec_append (s, sa->i_nonce);
 455   vec_append (s, sa->r_nonce);
 456   skeyseed = ikev2_calc_prf (tr_prf, s, sa->dh_shared_key);
 457
 458   /* Calculate S = Ni | Nr | SPIi | SPIr */
 459   u64 *spi;
 460   vec_add2 (s, tmp, 2 * sizeof (*spi));
 461   spi = (u64 *) tmp;
 462   spi[0] = clib_host_to_net_u64 (sa->ispi);
 463   spi[1] = clib_host_to_net_u64 (sa->rspi);
 464
 465   /* calculate PRFplus */
 466   u8 *keymat;
 467   int len = tr_prf->key_trunc + /* SK_d */
 468     integ_key_len * 2 +         /* SK_ai, SK_ar */
 469     tr_encr->key_len * 2 +      /* SK_ei, SK_er */
 470     tr_prf->key_len * 2;        /* SK_pi, SK_pr */
 471
 472   keymat = ikev2_calc_prfplus (tr_prf, skeyseed, s, len);
 473   vec_free (skeyseed);
 474   vec_free (s);
 475
 476   int pos = 0;
 477
 478   /* SK_d */
 479   sa->sk_d = vec_new (u8, tr_prf->key_trunc);
 480   clib_memcpy_fast (sa->sk_d, keymat + pos, tr_prf->key_trunc);
 481   pos += tr_prf->key_trunc;
 482
 483   if (integ_key_len)
 484     {
 485       /* SK_ai */
 486       sa->sk_ai = vec_new (u8, integ_key_len);
 487       clib_memcpy_fast (sa->sk_ai, keymat + pos, integ_key_len);
 488       pos += integ_key_len;
 489
 490       /* SK_ar */
 491       sa->sk_ar = vec_new (u8, integ_key_len);
 492       clib_memcpy_fast (sa->sk_ar, keymat + pos, integ_key_len);
 493       pos += integ_key_len;
 494     }
 495
 496   /* SK_ei */
 497   sa->sk_ei = vec_new (u8, tr_encr->key_len);
 498   clib_memcpy_fast (sa->sk_ei, keymat + pos, tr_encr->key_len);
 499   pos += tr_encr->key_len;
 500
 501   /* SK_er */
 502   sa->sk_er = vec_new (u8, tr_encr->key_len);
 503   clib_memcpy_fast (sa->sk_er, keymat + pos, tr_encr->key_len);
 504   pos += tr_encr->key_len;
 505
 506   /* SK_pi */
 507   sa->sk_pi = vec_new (u8, tr_prf->key_len);
 508   clib_memcpy_fast (sa->sk_pi, keymat + pos, tr_prf->key_len);
 509   pos += tr_prf->key_len;
 510
 511   /* SK_pr */
 512   sa->sk_pr = vec_new (u8, tr_prf->key_len);
 513   clib_memcpy_fast (sa->sk_pr, keymat + pos, tr_prf->key_len);
 514   pos += tr_prf->key_len;
 515
 516   vec_free (keymat);
 517 }
 518
 519 static void
 520 ikev2_calc_child_keys (ikev2_sa_t * sa, ikev2_child_sa_t * child)
 521 {
 522   u8 *s = 0;
 523   u16 integ_key_len = 0;
 524   u8 salt_len = 0;
 525
 526   ikev2_sa_transform_t *tr_prf, *ctr_encr, *ctr_integ;
 527   tr_prf =
 528     ikev2_sa_get_td_for_type (sa->r_proposals, IKEV2_TRANSFORM_TYPE_PRF);
 529   ctr_encr =
 530     ikev2_sa_get_td_for_type (child->r_proposals, IKEV2_TRANSFORM_TYPE_ENCR);
 531   ctr_integ =
 532     ikev2_sa_get_td_for_type (child->r_proposals, IKEV2_TRANSFORM_TYPE_INTEG);
 533
 534   if (ctr_integ)
 535     integ_key_len = ctr_integ->key_len;
 536   else
 537     salt_len = sizeof (u32);
 538
 539   vec_append (s, sa->i_nonce);
 540   vec_append (s, sa->r_nonce);
 541   /* calculate PRFplus */
 542   u8 *keymat;
 543   int len = ctr_encr->key_len * 2 + integ_key_len * 2 + salt_len * 2;
 544
 545   keymat = ikev2_calc_prfplus (tr_prf, sa->sk_d, s, len);
 546
 547   int pos = 0;
 548
 549   /* SK_ei */
 550   child->sk_ei = vec_new (u8, ctr_encr->key_len);
 551   clib_memcpy_fast (child->sk_ei, keymat + pos, ctr_encr->key_len);
 552   pos += ctr_encr->key_len;
 553
 554   if (ctr_integ)
 555     {
 556       /* SK_ai */
 557       child->sk_ai = vec_new (u8, ctr_integ->key_len);
 558       clib_memcpy_fast (child->sk_ai, keymat + pos, ctr_integ->key_len);
 559       pos += ctr_integ->key_len;
 560     }
 561   else
 562     {
 563       clib_memcpy (&child->salt_ei, keymat + pos, salt_len);
 564       pos += salt_len;
 565     }
 566
 567   /* SK_er */
 568   child->sk_er = vec_new (u8, ctr_encr->key_len);
 569   clib_memcpy_fast (child->sk_er, keymat + pos, ctr_encr->key_len);
 570   pos += ctr_encr->key_len;
 571
 572   if (ctr_integ)
 573     {
 574       /* SK_ar */
 575       child->sk_ar = vec_new (u8, integ_key_len);
 576       clib_memcpy_fast (child->sk_ar, keymat + pos, integ_key_len);
 577       pos += integ_key_len;
 578     }
 579   else
 580     {
 581       clib_memcpy (&child->salt_er, keymat + pos, salt_len);
 582       pos += salt_len;
 583     }
 584
 585   ASSERT (pos == len);
 586
 587   vec_free (keymat);
 588 }
 589
 590 static void
 591 ikev2_process_sa_init_req (vlib_main_t * vm, ikev2_sa_t * sa,
 592                            ike_header_t * ike)
 593 {
 594   int p = 0;
 595   u32 len = clib_net_to_host_u32 (ike->length);
 596   u8 payload = ike->nextpayload;
 597
 598   clib_warning ("ispi %lx rspi %lx nextpayload %x version %x "
 599                 "exchange %x flags %x msgid %x length %u",
 600                 clib_net_to_host_u64 (ike->ispi),
 601                 clib_net_to_host_u64 (ike->rspi),
 602                 payload, ike->version,
 603                 ike->exchange, ike->flags,
 604                 clib_net_to_host_u32 (ike->msgid), len);
 605
 606   sa->ispi = clib_net_to_host_u64 (ike->ispi);
 607
 608   /* store whole IKE payload - needed for PSK auth */
 609   vec_free (sa->last_sa_init_req_packet_data);
 610   vec_add (sa->last_sa_init_req_packet_data, ike, len);
 611
 612   while (p < len && payload != IKEV2_PAYLOAD_NONE)
 613     {
 614       ike_payload_header_t *ikep = (ike_payload_header_t *) & ike->payload[p];
 615       u32 plen = clib_net_to_host_u16 (ikep->length);
 616
 617       if (plen < sizeof (ike_payload_header_t))
 618         return;
 619
 620       if (payload == IKEV2_PAYLOAD_SA)
 621         {
 622           ikev2_sa_free_proposal_vector (&sa->i_proposals);
 623           sa->i_proposals = ikev2_parse_sa_payload (ikep);
 624         }
 625       else if (payload == IKEV2_PAYLOAD_KE)
 626         {
 627           ike_ke_payload_header_t *ke = (ike_ke_payload_header_t *) ikep;
 628           sa->dh_group = clib_net_to_host_u16 (ke->dh_group);
 629           vec_free (sa->i_dh_data);
 630           vec_add (sa->i_dh_data, ke->payload, plen - sizeof (*ke));
 631         }
 632       else if (payload == IKEV2_PAYLOAD_NONCE)
 633         {
 634           vec_free (sa->i_nonce);
 635           vec_add (sa->i_nonce, ikep->payload, plen - sizeof (*ikep));
 636         }
 637       else if (payload == IKEV2_PAYLOAD_NOTIFY)
 638         {
 639           ikev2_notify_t *n = ikev2_parse_notify_payload (ikep);
 640           vec_free (n);
 641         }
 642       else if (payload == IKEV2_PAYLOAD_VENDOR)
 643         {
 644           ikev2_parse_vendor_payload (ikep);
 645         }
 646       else
 647         {
 648           clib_warning ("unknown payload %u flags %x length %u", payload,
 649                         ikep->flags, plen);
 650           if (ikep->flags & IKEV2_PAYLOAD_FLAG_CRITICAL)
 651             {
 652               ikev2_set_state (sa, IKEV2_STATE_NOTIFY_AND_DELETE);
 653               sa->unsupported_cp = payload;
 654               return;
 655             }
 656         }
 657
 658       payload = ikep->nextpayload;
 659       p += plen;
 660     }
 661
 662   ikev2_set_state (sa, IKEV2_STATE_SA_INIT);
 663 }
 664
 665 static void
 666 ikev2_process_sa_init_resp (vlib_main_t * vm, ikev2_sa_t * sa,
 667                             ike_header_t * ike)
 668 {
 669   int p = 0;
 670   u32 len = clib_net_to_host_u32 (ike->length);
 671   u8 payload = ike->nextpayload;
 672
 673   clib_warning ("ispi %lx rspi %lx nextpayload %x version %x "
 674                 "exchange %x flags %x msgid %x length %u",
 675                 clib_net_to_host_u64 (ike->ispi),
 676                 clib_net_to_host_u64 (ike->rspi),
 677                 payload, ike->version,
 678                 ike->exchange, ike->flags,
 679                 clib_net_to_host_u32 (ike->msgid), len);
 680
 681   sa->ispi = clib_net_to_host_u64 (ike->ispi);
 682   sa->rspi = clib_net_to_host_u64 (ike->rspi);
 683
 684   /* store whole IKE payload - needed for PSK auth */
 685   vec_free (sa->last_sa_init_res_packet_data);
 686   vec_add (sa->last_sa_init_res_packet_data, ike, len);
 687
 688   while (p < len && payload != IKEV2_PAYLOAD_NONE)
 689     {
 690       ike_payload_header_t *ikep = (ike_payload_header_t *) & ike->payload[p];
 691       u32 plen = clib_net_to_host_u16 (ikep->length);
 692
 693       if (plen < sizeof (ike_payload_header_t))
 694         return;
 695
 696       if (payload == IKEV2_PAYLOAD_SA)
 697         {
 698           ikev2_sa_free_proposal_vector (&sa->r_proposals);
 699           sa->r_proposals = ikev2_parse_sa_payload (ikep);
 700           if (sa->r_proposals)
 701             {
 702               ikev2_set_state (sa, IKEV2_STATE_SA_INIT);
 703               ike->msgid =
 704                 clib_host_to_net_u32 (clib_net_to_host_u32 (ike->msgid) + 1);
 705             }
 706         }
 707       else if (payload == IKEV2_PAYLOAD_KE)
 708         {
 709           ike_ke_payload_header_t *ke = (ike_ke_payload_header_t *) ikep;
 710           sa->dh_group = clib_net_to_host_u16 (ke->dh_group);
 711           vec_free (sa->r_dh_data);
 712           vec_add (sa->r_dh_data, ke->payload, plen - sizeof (*ke));
 713         }
 714       else if (payload == IKEV2_PAYLOAD_NONCE)
 715         {
 716           vec_free (sa->r_nonce);
 717           vec_add (sa->r_nonce, ikep->payload, plen - sizeof (*ikep));
 718         }
 719       else if (payload == IKEV2_PAYLOAD_NOTIFY)
 720         {
 721           ikev2_notify_t *n = ikev2_parse_notify_payload (ikep);
 722           vec_free (n);
 723         }
 724       else if (payload == IKEV2_PAYLOAD_VENDOR)
 725         {
 726           ikev2_parse_vendor_payload (ikep);
 727         }
 728       else
 729         {
 730           clib_warning ("unknown payload %u flags %x length %u", payload,
 731                         ikep->flags, plen);
 732           if (ikep->flags & IKEV2_PAYLOAD_FLAG_CRITICAL)
 733             {
 734               ikev2_set_state (sa, IKEV2_STATE_NOTIFY_AND_DELETE);
 735               sa->unsupported_cp = payload;
 736               return;
 737             }
 738         }
 739
 740       payload = ikep->nextpayload;
 741       p += plen;
 742     }
 743 }
 744
 745 static u8 *
 746 ikev2_decrypt_sk_payload (ikev2_sa_t * sa, ike_header_t * ike, u8 * payload)
 747 {
 748   int p = 0;
 749   u8 last_payload = 0;
 750   u8 *hmac = 0;
 751   u32 len = clib_net_to_host_u32 (ike->length);
 752   ike_payload_header_t *ikep = 0;
 753   u32 plen = 0;
 754   ikev2_sa_transform_t *tr_integ;
 755   tr_integ =
 756     ikev2_sa_get_td_for_type (sa->r_proposals, IKEV2_TRANSFORM_TYPE_INTEG);
 757
 758   while (p < len &&
 759          *payload != IKEV2_PAYLOAD_NONE && last_payload != IKEV2_PAYLOAD_SK)
 760     {
 761       ikep = (ike_payload_header_t *) & ike->payload[p];
 762       plen = clib_net_to_host_u16 (ikep->length);
 763
 764       if (plen < sizeof (*ikep))
 765         return 0;
 766
 767       if (*payload == IKEV2_PAYLOAD_SK)
 768         {
 769           clib_warning ("received IKEv2 payload SK, len %u", plen - 4);
 770           last_payload = *payload;
 771         }
 772       else
 773         {
 774           clib_warning ("unknown payload %u flags %x length %u", payload,
 775                         ikep->flags, plen);
 776           if (ikep->flags & IKEV2_PAYLOAD_FLAG_CRITICAL)
 777             {
 778               sa->unsupported_cp = *payload;
 779               return 0;
 780             }
 781         }
 782
 783       *payload = ikep->nextpayload;
 784       p += plen;
 785     }
 786
 787   if (last_payload != IKEV2_PAYLOAD_SK)
 788     {
 789       clib_warning ("Last payload must be SK");
 790       return 0;
 791     }
 792
 793   hmac =
 794     ikev2_calc_integr (tr_integ, sa->is_initiator ? sa->sk_ar : sa->sk_ai,
 795                        (u8 *) ike, len - tr_integ->key_trunc);
 796
 797   plen = plen - sizeof (*ikep) - tr_integ->key_trunc;
 798
 799   if (memcmp (hmac, &ikep->payload[plen], tr_integ->key_trunc))
 800     {
 801       clib_warning ("message integrity check failed");
 802       vec_free (hmac);
 803       return 0;
 804     }
 805   vec_free (hmac);
 806
 807   return ikev2_decrypt_data (sa, ikep->payload, plen);
 808 }
 809
 810 static void
 811 ikev2_initial_contact_cleanup (ikev2_sa_t * sa)
 812 {
 813   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
 814   ikev2_sa_t *tmp;
 815   u32 i, *delete = 0;
 816   ikev2_child_sa_t *c;
 817   u32 thread_index = vlib_get_thread_index ();
 818
 819   if (!sa->initial_contact)
 820     return;
 821
 822   /* find old IKE SAs with the same authenticated identity */
 823   /* *INDENT-OFF* */
 824   pool_foreach (tmp, km->per_thread_data[thread_index].sas, ({
 825         if (tmp->i_id.type != sa->i_id.type ||
 826             vec_len(tmp->i_id.data) != vec_len(sa->i_id.data) ||
 827             memcmp(sa->i_id.data, tmp->i_id.data, vec_len(sa->i_id.data)))
 828           continue;
 829
 830         if (sa->rspi != tmp->rspi)
 831           vec_add1(delete, tmp - km->per_thread_data[thread_index].sas);
 832   }));
 833   /* *INDENT-ON* */
 834
 835   for (i = 0; i < vec_len (delete); i++)
 836     {
 837       tmp =
 838         pool_elt_at_index (km->per_thread_data[thread_index].sas, delete[i]);
 839       vec_foreach (c,
 840                    tmp->childs) ikev2_delete_tunnel_interface (km->vnet_main,
 841                                                                tmp, c);
 842       ikev2_delete_sa (tmp);
 843     }
 844
 845   vec_free (delete);
 846   sa->initial_contact = 0;
 847 }
 848
 849 static void
 850 ikev2_process_auth_req (vlib_main_t * vm, ikev2_sa_t * sa, ike_header_t * ike)
 851 {
 852   ikev2_child_sa_t *first_child_sa;
 853   int p = 0;
 854   u32 len = clib_net_to_host_u32 (ike->length);
 855   u8 payload = ike->nextpayload;
 856   u8 *plaintext = 0;
 857
 858   ike_payload_header_t *ikep;
 859   u32 plen;
 860
 861   clib_warning ("ispi %lx rspi %lx nextpayload %x version %x "
 862                 "exchange %x flags %x msgid %x length %u",
 863                 clib_net_to_host_u64 (ike->ispi),
 864                 clib_net_to_host_u64 (ike->rspi),
 865                 payload, ike->version,
 866                 ike->exchange, ike->flags,
 867                 clib_net_to_host_u32 (ike->msgid), len);
 868
 869   ikev2_calc_keys (sa);
 870
 871   plaintext = ikev2_decrypt_sk_payload (sa, ike, &payload);
 872
 873   if (!plaintext)
 874     {
 875       if (sa->unsupported_cp)
 876         ikev2_set_state (sa, IKEV2_STATE_NOTIFY_AND_DELETE);
 877       goto cleanup_and_exit;
 878     }
 879
 880   /* select or create 1st child SA */
 881   if (sa->is_initiator)
 882     {
 883       first_child_sa = &sa->childs[0];
 884     }
 885   else
 886     {
 887       ikev2_sa_free_all_child_sa (&sa->childs);
 888       vec_add2 (sa->childs, first_child_sa, 1);
 889     }
 890
 891
 892   /* process encrypted payload */
 893   p = 0;
 894   while (p < vec_len (plaintext) && payload != IKEV2_PAYLOAD_NONE)
 895     {
 896       ikep = (ike_payload_header_t *) & plaintext[p];
 897       plen = clib_net_to_host_u16 (ikep->length);
 898
 899       if (plen < sizeof (ike_payload_header_t))
 900         goto cleanup_and_exit;
 901
 902       if (payload == IKEV2_PAYLOAD_SA)  /* 33 */
 903         {
 904           clib_warning ("received payload SA, len %u", plen - sizeof (*ikep));
 905           if (sa->is_initiator)
 906             {
 907               ikev2_sa_free_proposal_vector (&first_child_sa->r_proposals);
 908               first_child_sa->r_proposals = ikev2_parse_sa_payload (ikep);
 909             }
 910           else
 911             {
 912               ikev2_sa_free_proposal_vector (&first_child_sa->i_proposals);
 913               first_child_sa->i_proposals = ikev2_parse_sa_payload (ikep);
 914             }
 915         }
 916       else if (payload == IKEV2_PAYLOAD_IDI)    /* 35 */
 917         {
 918           ike_id_payload_header_t *id = (ike_id_payload_header_t *) ikep;
 919
 920           sa->i_id.type = id->id_type;
 921           vec_free (sa->i_id.data);
 922           vec_add (sa->i_id.data, id->payload, plen - sizeof (*id));
 923
 924           clib_warning ("received payload IDi, len %u id_type %u",
 925                         plen - sizeof (*id), id->id_type);
 926         }
 927       else if (payload == IKEV2_PAYLOAD_IDR)    /* 36 */
 928         {
 929           ike_id_payload_header_t *id = (ike_id_payload_header_t *) ikep;
 930
 931           sa->r_id.type = id->id_type;
 932           vec_free (sa->r_id.data);
 933           vec_add (sa->r_id.data, id->payload, plen - sizeof (*id));
 934
 935           clib_warning ("received payload IDr len %u id_type %u",
 936                         plen - sizeof (*id), id->id_type);
 937         }
 938       else if (payload == IKEV2_PAYLOAD_AUTH)   /* 39 */
 939         {
 940           ike_auth_payload_header_t *a = (ike_auth_payload_header_t *) ikep;
 941
 942           if (sa->is_initiator)
 943             {
 944               sa->r_auth.method = a->auth_method;
 945               vec_free (sa->r_auth.data);
 946               vec_add (sa->r_auth.data, a->payload, plen - sizeof (*a));
 947             }
 948           else
 949             {
 950               sa->i_auth.method = a->auth_method;
 951               vec_free (sa->i_auth.data);
 952               vec_add (sa->i_auth.data, a->payload, plen - sizeof (*a));
 953             }
 954
 955           clib_warning ("received payload AUTH, len %u auth_type %u",
 956                         plen - sizeof (*a), a->auth_method);
 957         }
 958       else if (payload == IKEV2_PAYLOAD_NOTIFY) /* 41 */
 959         {
 960           ikev2_notify_t *n = ikev2_parse_notify_payload (ikep);
 961           if (n->msg_type == IKEV2_NOTIFY_MSG_INITIAL_CONTACT)
 962             {
 963               sa->initial_contact = 1;
 964             }
 965           vec_free (n);
 966         }
 967       else if (payload == IKEV2_PAYLOAD_VENDOR) /* 43 */
 968         {
 969           ikev2_parse_vendor_payload (ikep);
 970         }
 971       else if (payload == IKEV2_PAYLOAD_TSI)    /* 44 */
 972         {
 973           clib_warning ("received payload TSi, len %u",
 974                         plen - sizeof (*ikep));
 975
 976           vec_free (first_child_sa->tsi);
 977           first_child_sa->tsi = ikev2_parse_ts_payload (ikep);
 978         }
 979       else if (payload == IKEV2_PAYLOAD_TSR)    /* 45 */
 980         {
 981           clib_warning ("received payload TSr, len %u",
 982                         plen - sizeof (*ikep));
 983
 984           vec_free (first_child_sa->tsr);
 985           first_child_sa->tsr = ikev2_parse_ts_payload (ikep);
 986         }
 987       else
 988         {
 989           clib_warning ("unknown payload %u flags %x length %u data %u",
 990                         payload, ikep->flags, plen - 4,
 991                         format_hex_bytes, ikep->payload, plen - 4);
 992
 993           if (ikep->flags & IKEV2_PAYLOAD_FLAG_CRITICAL)
 994             {
 995               ikev2_set_state (sa, IKEV2_STATE_NOTIFY_AND_DELETE);
 996               sa->unsupported_cp = payload;
 997               return;
 998             }
 999         }
1000
1001       payload = ikep->nextpayload;
1002       p += plen;
1003     }
1004
1005 cleanup_and_exit:
1006   vec_free (plaintext);
1007 }
1008
1009 static void
1010 ikev2_process_informational_req (vlib_main_t * vm, ikev2_sa_t * sa,
1011                                  ike_header_t * ike)
1012 {
1013   int p = 0;
1014   u32 len = clib_net_to_host_u32 (ike->length);
1015   u8 payload = ike->nextpayload;
1016   u8 *plaintext = 0;
1017
1018   ike_payload_header_t *ikep;
1019   u32 plen;
1020
1021   clib_warning ("ispi %lx rspi %lx nextpayload %x version %x "
1022                 "exchange %x flags %x msgid %x length %u",
1023                 clib_net_to_host_u64 (ike->ispi),
1024                 clib_net_to_host_u64 (ike->rspi),
1025                 payload, ike->version,
1026                 ike->exchange, ike->flags,
1027                 clib_net_to_host_u32 (ike->msgid), len);
1028
1029   plaintext = ikev2_decrypt_sk_payload (sa, ike, &payload);
1030
1031   if (!plaintext)
1032     goto cleanup_and_exit;
1033
1034   /* process encrypted payload */
1035   p = 0;
1036   while (p < vec_len (plaintext) && payload != IKEV2_PAYLOAD_NONE)
1037     {
1038       ikep = (ike_payload_header_t *) & plaintext[p];
1039       plen = clib_net_to_host_u16 (ikep->length);
1040
1041       if (plen < sizeof (ike_payload_header_t))
1042         goto cleanup_and_exit;
1043
1044       if (payload == IKEV2_PAYLOAD_NOTIFY)      /* 41 */
1045         {
1046           ikev2_notify_t *n = ikev2_parse_notify_payload (ikep);
1047           if (n->msg_type == IKEV2_NOTIFY_MSG_AUTHENTICATION_FAILED)
1048             ikev2_set_state (sa, IKEV2_STATE_AUTH_FAILED);
1049           vec_free (n);
1050         }
1051       else if (payload == IKEV2_PAYLOAD_DELETE) /* 42 */
1052         {
1053           sa->del = ikev2_parse_delete_payload (ikep);
1054         }
1055       else if (payload == IKEV2_PAYLOAD_VENDOR) /* 43 */
1056         {
1057           ikev2_parse_vendor_payload (ikep);
1058         }
1059       else
1060         {
1061           clib_warning ("unknown payload %u flags %x length %u data %u",
1062                         payload, ikep->flags, plen - 4,
1063                         format_hex_bytes, ikep->payload, plen - 4);
1064
1065           if (ikep->flags & IKEV2_PAYLOAD_FLAG_CRITICAL)
1066             {
1067               sa->unsupported_cp = payload;
1068               return;
1069             }
1070         }
1071
1072       payload = ikep->nextpayload;
1073       p += plen;
1074     }
1075
1076 cleanup_and_exit:
1077   vec_free (plaintext);
1078 }
1079
1080 static void
1081 ikev2_process_create_child_sa_req (vlib_main_t * vm, ikev2_sa_t * sa,
1082                                    ike_header_t * ike)
1083 {
1084   int p = 0;
1085   u32 len = clib_net_to_host_u32 (ike->length);
1086   u8 payload = ike->nextpayload;
1087   u8 *plaintext = 0;
1088   u8 rekeying = 0;
1089   u8 nonce[IKEV2_NONCE_SIZE];
1090
1091   ike_payload_header_t *ikep;
1092   u32 plen;
1093   ikev2_notify_t *n = 0;
1094   ikev2_ts_t *tsi = 0;
1095   ikev2_ts_t *tsr = 0;
1096   ikev2_sa_proposal_t *proposal = 0;
1097   ikev2_child_sa_t *child_sa;
1098
1099   clib_warning ("ispi %lx rspi %lx nextpayload %x version %x "
1100                 "exchange %x flags %x msgid %x length %u",
1101                 clib_net_to_host_u64 (ike->ispi),
1102                 clib_net_to_host_u64 (ike->rspi),
1103                 payload, ike->version,
1104                 ike->exchange, ike->flags,
1105                 clib_net_to_host_u32 (ike->msgid), len);
1106
1107   plaintext = ikev2_decrypt_sk_payload (sa, ike, &payload);
1108
1109   if (!plaintext)
1110     goto cleanup_and_exit;
1111
1112   /* process encrypted payload */
1113   p = 0;
1114   while (p < vec_len (plaintext) && payload != IKEV2_PAYLOAD_NONE)
1115     {
1116       ikep = (ike_payload_header_t *) & plaintext[p];
1117       plen = clib_net_to_host_u16 (ikep->length);
1118
1119       if (plen < sizeof (ike_payload_header_t))
1120         goto cleanup_and_exit;
1121
1122       else if (payload == IKEV2_PAYLOAD_SA)
1123         {
1124           proposal = ikev2_parse_sa_payload (ikep);
1125         }
1126       else if (payload == IKEV2_PAYLOAD_NOTIFY)
1127         {
1128           n = ikev2_parse_notify_payload (ikep);
1129           if (n->msg_type == IKEV2_NOTIFY_MSG_REKEY_SA)
1130             {
1131               rekeying = 1;
1132             }
1133         }
1134       else if (payload == IKEV2_PAYLOAD_DELETE)
1135         {
1136           sa->del = ikev2_parse_delete_payload (ikep);
1137         }
1138       else if (payload == IKEV2_PAYLOAD_VENDOR)
1139         {
1140           ikev2_parse_vendor_payload (ikep);
1141         }
1142       else if (payload == IKEV2_PAYLOAD_NONCE)
1143         {
1144           clib_memcpy_fast (nonce, ikep->payload, plen - sizeof (*ikep));
1145         }
1146       else if (payload == IKEV2_PAYLOAD_TSI)
1147         {
1148           tsi = ikev2_parse_ts_payload (ikep);
1149         }
1150       else if (payload == IKEV2_PAYLOAD_TSR)
1151         {
1152           tsr = ikev2_parse_ts_payload (ikep);
1153         }
1154       else
1155         {
1156           clib_warning ("unknown payload %u flags %x length %u data %u",
1157                         payload, ikep->flags, plen - 4,
1158                         format_hex_bytes, ikep->payload, plen - 4);
1159
1160           if (ikep->flags & IKEV2_PAYLOAD_FLAG_CRITICAL)
1161             {
1162               sa->unsupported_cp = payload;
1163               return;
1164             }
1165         }
1166
1167       payload = ikep->nextpayload;
1168       p += plen;
1169     }
1170
1171   if (sa->is_initiator && proposal->protocol_id == IKEV2_PROTOCOL_ESP)
1172     {
1173       ikev2_rekey_t *rekey = &sa->rekey[0];
1174       rekey->protocol_id = proposal->protocol_id;
1175       rekey->i_proposal =
1176         ikev2_select_proposal (proposal, IKEV2_PROTOCOL_ESP);
1177       rekey->i_proposal->spi = rekey->spi;
1178       rekey->r_proposal = proposal;
1179       rekey->tsi = tsi;
1180       rekey->tsr = tsr;
1181       /* update Nr */
1182       vec_free (sa->r_nonce);
1183       vec_add (sa->r_nonce, nonce, IKEV2_NONCE_SIZE);
1184       child_sa = ikev2_sa_get_child (sa, rekey->ispi, IKEV2_PROTOCOL_ESP, 1);
1185       if (child_sa)
1186         {
1187           child_sa->rekey_retries = 0;
1188         }
1189     }
1190   else if (rekeying)
1191     {
1192       ikev2_rekey_t *rekey;
1193       child_sa = ikev2_sa_get_child (sa, n->spi, n->protocol_id, 1);
1194       if (!child_sa)
1195         {
1196           clib_warning ("child SA spi %lx not found", n->spi);
1197           goto cleanup_and_exit;
1198         }
1199       vec_add2 (sa->rekey, rekey, 1);
1200       rekey->protocol_id = n->protocol_id;
1201       rekey->spi = n->spi;
1202       rekey->i_proposal = proposal;
1203       rekey->r_proposal =
1204         ikev2_select_proposal (proposal, IKEV2_PROTOCOL_ESP);
1205       rekey->tsi = tsi;
1206       rekey->tsr = tsr;
1207       /* update Ni */
1208       vec_free (sa->i_nonce);
1209       vec_add (sa->i_nonce, nonce, IKEV2_NONCE_SIZE);
1210       /* generate new Nr */
1211       vec_free (sa->r_nonce);
1212       sa->r_nonce = vec_new (u8, IKEV2_NONCE_SIZE);
1213       RAND_bytes ((u8 *) sa->r_nonce, IKEV2_NONCE_SIZE);
1214     }
1215
1216 cleanup_and_exit:
1217   vec_free (plaintext);
1218   vec_free (n);
1219 }
1220
1221 static u8 *
1222 ikev2_sa_generate_authmsg (ikev2_sa_t * sa, int is_responder)
1223 {
1224   u8 *authmsg = 0;
1225   u8 *data;
1226   u8 *nonce;
1227   ikev2_id_t *id;
1228   u8 *key;
1229   u8 *packet_data;
1230   ikev2_sa_transform_t *tr_prf;
1231
1232   tr_prf =
1233     ikev2_sa_get_td_for_type (sa->r_proposals, IKEV2_TRANSFORM_TYPE_PRF);
1234
1235   if (is_responder)
1236     {
1237       id = &sa->r_id;
1238       key = sa->sk_pr;
1239       nonce = sa->i_nonce;
1240       packet_data = sa->last_sa_init_res_packet_data;
1241     }
1242   else
1243     {
1244       id = &sa->i_id;
1245       key = sa->sk_pi;
1246       nonce = sa->r_nonce;
1247       packet_data = sa->last_sa_init_req_packet_data;
1248     }
1249
1250   data = vec_new (u8, 4);
1251   data[0] = id->type;
1252   vec_append (data, id->data);
1253
1254   u8 *id_hash = ikev2_calc_prf (tr_prf, key, data);
1255   vec_append (authmsg, packet_data);
1256   vec_append (authmsg, nonce);
1257   vec_append (authmsg, id_hash);
1258   vec_free (id_hash);
1259   vec_free (data);
1260
1261   return authmsg;
1262 }
1263
1264 static int
1265 ikev2_ts_cmp (ikev2_ts_t * ts1, ikev2_ts_t * ts2)
1266 {
1267   if (ts1->ts_type == ts2->ts_type && ts1->protocol_id == ts2->protocol_id &&
1268       ts1->start_port == ts2->start_port && ts1->end_port == ts2->end_port &&
1269       ts1->start_addr.as_u32 == ts2->start_addr.as_u32 &&
1270       ts1->end_addr.as_u32 == ts2->end_addr.as_u32)
1271     return 1;
1272
1273   return 0;
1274 }
1275
1276 static void
1277 ikev2_sa_match_ts (ikev2_sa_t * sa)
1278 {
1279   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
1280   ikev2_profile_t *p;
1281   ikev2_ts_t *ts, *p_tsi, *p_tsr, *tsi = 0, *tsr = 0;
1282   ikev2_id_t *id;
1283
1284   /* *INDENT-OFF* */
1285   pool_foreach (p, km->profiles, ({
1286
1287     if (sa->is_initiator)
1288       {
1289         p_tsi = &p->loc_ts;
1290         p_tsr = &p->rem_ts;
1291         id = &sa->r_id;
1292       }
1293     else
1294       {
1295         p_tsi = &p->rem_ts;
1296         p_tsr = &p->loc_ts;
1297         id = &sa->i_id;
1298       }
1299
1300     /* check id */
1301     if (p->rem_id.type != id->type ||
1302         vec_len(p->rem_id.data) != vec_len(id->data) ||
1303         memcmp(p->rem_id.data, id->data, vec_len(p->rem_id.data)))
1304       continue;
1305
1306     vec_foreach(ts, sa->childs[0].tsi)
1307       {
1308         if (ikev2_ts_cmp(p_tsi, ts))
1309           {
1310             vec_add1 (tsi, ts[0]);
1311             break;
1312           }
1313       }
1314
1315     vec_foreach(ts, sa->childs[0].tsr)
1316       {
1317         if (ikev2_ts_cmp(p_tsr, ts))
1318           {
1319             vec_add1 (tsr, ts[0]);
1320             break;
1321           }
1322       }
1323
1324     break;
1325   }));
1326   /* *INDENT-ON* */
1327
1328   if (tsi && tsr)
1329     {
1330       vec_free (sa->childs[0].tsi);
1331       vec_free (sa->childs[0].tsr);
1332       sa->childs[0].tsi = tsi;
1333       sa->childs[0].tsr = tsr;
1334     }
1335   else
1336     {
1337       vec_free (tsi);
1338       vec_free (tsr);
1339       ikev2_set_state (sa, IKEV2_STATE_TS_UNACCEPTABLE);
1340     }
1341 }
1342
1343 static void
1344 ikev2_sa_auth (ikev2_sa_t * sa)
1345 {
1346   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
1347   ikev2_profile_t *p, *sel_p = 0;
1348   u8 *authmsg, *key_pad, *psk = 0, *auth = 0;
1349   ikev2_sa_transform_t *tr_prf;
1350
1351   tr_prf =
1352     ikev2_sa_get_td_for_type (sa->r_proposals, IKEV2_TRANSFORM_TYPE_PRF);
1353
1354   /* only shared key and rsa signature */
1355   if (!(sa->i_auth.method == IKEV2_AUTH_METHOD_SHARED_KEY_MIC ||
1356         sa->i_auth.method == IKEV2_AUTH_METHOD_RSA_SIG))
1357     {
1358       clib_warning ("unsupported authentication method %u",
1359                     sa->i_auth.method);
1360       ikev2_set_state (sa, IKEV2_STATE_AUTH_FAILED);
1361       return;
1362     }
1363
1364   key_pad = format (0, "%s", IKEV2_KEY_PAD);
1365   authmsg = ikev2_sa_generate_authmsg (sa, sa->is_initiator);
1366
1367   ikev2_id_t *sa_id;
1368   ikev2_auth_t *sa_auth;
1369
1370   if (sa->is_initiator)
1371     {
1372       sa_id = &sa->r_id;
1373       sa_auth = &sa->r_auth;
1374     }
1375   else
1376     {
1377       sa_id = &sa->i_id;
1378       sa_auth = &sa->i_auth;
1379     }
1380
1381   /* *INDENT-OFF* */
1382   pool_foreach (p, km->profiles, ({
1383
1384     /* check id */
1385     if (p->rem_id.type != sa_id->type ||
1386         vec_len(p->rem_id.data) != vec_len(sa_id->data) ||
1387         memcmp(p->rem_id.data, sa_id->data, vec_len(p->rem_id.data)))
1388       continue;
1389
1390     if (sa_auth->method == IKEV2_AUTH_METHOD_SHARED_KEY_MIC)
1391       {
1392         if (!p->auth.data ||
1393              p->auth.method != IKEV2_AUTH_METHOD_SHARED_KEY_MIC)
1394           continue;
1395
1396         psk = ikev2_calc_prf(tr_prf, p->auth.data, key_pad);
1397         auth = ikev2_calc_prf(tr_prf, psk, authmsg);
1398
1399         if (!memcmp(auth, sa_auth->data, vec_len(sa_auth->data)))
1400           {
1401             ikev2_set_state(sa, IKEV2_STATE_AUTHENTICATED);
1402             vec_free(auth);
1403             sel_p = p;
1404             break;
1405           }
1406
1407       }
1408     else if (sa_auth->method == IKEV2_AUTH_METHOD_RSA_SIG)
1409       {
1410         if (p->auth.method != IKEV2_AUTH_METHOD_RSA_SIG)
1411           continue;
1412
1413         if (ikev2_verify_sign(p->auth.key, sa_auth->data, authmsg) == 1)
1414           {
1415             ikev2_set_state(sa, IKEV2_STATE_AUTHENTICATED);
1416             sel_p = p;
1417             break;
1418           }
1419       }
1420
1421     vec_free(auth);
1422     vec_free(psk);
1423   }));
1424   /* *INDENT-ON* */
1425
1426   vec_free (authmsg);
1427
1428   if (sa->state == IKEV2_STATE_AUTHENTICATED)
1429     {
1430       if (!sa->is_initiator)
1431         {
1432           vec_free (sa->r_id.data);
1433           sa->r_id.data = vec_dup (sel_p->loc_id.data);
1434           sa->r_id.type = sel_p->loc_id.type;
1435
1436           /* generate our auth data */
1437           authmsg = ikev2_sa_generate_authmsg (sa, 1);
1438           if (sel_p->auth.method == IKEV2_AUTH_METHOD_SHARED_KEY_MIC)
1439             {
1440               sa->r_auth.data = ikev2_calc_prf (tr_prf, psk, authmsg);
1441               sa->r_auth.method = IKEV2_AUTH_METHOD_SHARED_KEY_MIC;
1442             }
1443           else if (sel_p->auth.method == IKEV2_AUTH_METHOD_RSA_SIG)
1444             {
1445               sa->r_auth.data = ikev2_calc_sign (km->pkey, authmsg);
1446               sa->r_auth.method = IKEV2_AUTH_METHOD_RSA_SIG;
1447             }
1448           vec_free (authmsg);
1449
1450           /* select transforms for 1st child sa */
1451           ikev2_sa_free_proposal_vector (&sa->childs[0].r_proposals);
1452           sa->childs[0].r_proposals =
1453             ikev2_select_proposal (sa->childs[0].i_proposals,
1454                                    IKEV2_PROTOCOL_ESP);
1455         }
1456     }
1457   else
1458     {
1459       ikev2_set_state (sa, IKEV2_STATE_AUTH_FAILED);
1460     }
1461   vec_free (psk);
1462   vec_free (key_pad);
1463 }
1464
1465
1466 static void
1467 ikev2_sa_auth_init (ikev2_sa_t * sa)
1468 {
1469   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
1470   u8 *authmsg, *key_pad, *psk = 0, *auth = 0;
1471   ikev2_sa_transform_t *tr_prf;
1472
1473   tr_prf =
1474     ikev2_sa_get_td_for_type (sa->r_proposals, IKEV2_TRANSFORM_TYPE_PRF);
1475
1476   /* only shared key and rsa signature */
1477   if (!(sa->i_auth.method == IKEV2_AUTH_METHOD_SHARED_KEY_MIC ||
1478         sa->i_auth.method == IKEV2_AUTH_METHOD_RSA_SIG))
1479     {
1480       clib_warning ("unsupported authentication method %u",
1481                     sa->i_auth.method);
1482       ikev2_set_state (sa, IKEV2_STATE_AUTH_FAILED);
1483       return;
1484     }
1485
1486   key_pad = format (0, "%s", IKEV2_KEY_PAD);
1487   authmsg = ikev2_sa_generate_authmsg (sa, 0);
1488   psk = ikev2_calc_prf (tr_prf, sa->i_auth.data, key_pad);
1489   auth = ikev2_calc_prf (tr_prf, psk, authmsg);
1490
1491
1492   if (sa->i_auth.method == IKEV2_AUTH_METHOD_SHARED_KEY_MIC)
1493     {
1494       sa->i_auth.data = ikev2_calc_prf (tr_prf, psk, authmsg);
1495       sa->i_auth.method = IKEV2_AUTH_METHOD_SHARED_KEY_MIC;
1496     }
1497   else if (sa->i_auth.method == IKEV2_AUTH_METHOD_RSA_SIG)
1498     {
1499       sa->i_auth.data = ikev2_calc_sign (km->pkey, authmsg);
1500       sa->i_auth.method = IKEV2_AUTH_METHOD_RSA_SIG;
1501     }
1502
1503   vec_free (psk);
1504   vec_free (key_pad);
1505   vec_free (auth);
1506   vec_free (authmsg);
1507 }
1508
1509 static u32
1510 ikev2_mk_local_sa_id (u32 ti)
1511 {
1512   return (0x80000000 | ti);
1513 }
1514
1515 static u32
1516 ikev2_mk_remote_sa_id (u32 ti)
1517 {
1518   return (0xc0000000 | ti);
1519 }
1520
1521 static int
1522 ikev2_create_tunnel_interface (vnet_main_t * vnm, ikev2_sa_t * sa,
1523                                ikev2_child_sa_t * child)
1524 {
1525   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
1526   ikev2_profile_t *p = 0;
1527   ipsec_key_t loc_ckey, rem_ckey, loc_ikey, rem_ikey;
1528   ikev2_sa_transform_t *tr;
1529   ikev2_sa_proposal_t *proposals;
1530   ipsec_sa_flags_t flags = 0;
1531   ipsec_crypto_alg_t encr_type;
1532   ipsec_integ_alg_t integ_type;
1533   u32 local_spi, remote_spi;
1534   u8 is_aead = 0;
1535   u32 salt_local = 0, salt_remote = 0;
1536   ip46_address_t local_ip, remote_ip;
1537   int rv;
1538
1539   if (!child->r_proposals)
1540     {
1541       ikev2_set_state (sa, IKEV2_STATE_NO_PROPOSAL_CHOSEN);
1542       return 1;
1543     }
1544
1545   if (sa->is_initiator)
1546     {
1547       ip46_address_set_ip4 (&local_ip, &sa->iaddr);
1548       ip46_address_set_ip4 (&remote_ip, &sa->raddr);
1549       proposals = child->i_proposals;
1550       local_spi = child->r_proposals[0].spi;
1551       remote_spi = child->i_proposals[0].spi;
1552     }
1553   else
1554     {
1555       ip46_address_set_ip4 (&local_ip, &sa->raddr);
1556       ip46_address_set_ip4 (&remote_ip, &sa->iaddr);
1557       proposals = child->r_proposals;
1558       local_spi = child->i_proposals[0].spi;
1559       remote_spi = child->r_proposals[0].spi;
1560     }
1561
1562   flags = IPSEC_SA_FLAG_USE_ANTI_REPLAY;
1563
1564   tr = ikev2_sa_get_td_for_type (proposals, IKEV2_TRANSFORM_TYPE_ESN);
1565   if (tr && tr->esn_type)
1566     flags |= IPSEC_SA_FLAG_USE_ESN;
1567
1568   tr = ikev2_sa_get_td_for_type (proposals, IKEV2_TRANSFORM_TYPE_ENCR);
1569   if (tr)
1570     {
1571       if (tr->encr_type == IKEV2_TRANSFORM_ENCR_TYPE_AES_CBC && tr->key_len)
1572         {
1573           switch (tr->key_len)
1574             {
1575             case 16:
1576               encr_type = IPSEC_CRYPTO_ALG_AES_CBC_128;
1577               break;
1578             case 24:
1579               encr_type = IPSEC_CRYPTO_ALG_AES_CBC_192;
1580               break;
1581             case 32:
1582               encr_type = IPSEC_CRYPTO_ALG_AES_CBC_256;
1583               break;
1584             default:
1585               ikev2_set_state (sa, IKEV2_STATE_NO_PROPOSAL_CHOSEN);
1586               return 1;
1587               break;
1588             }
1589         }
1590       else if (tr->encr_type == IKEV2_TRANSFORM_ENCR_TYPE_AES_GCM_16
1591                && tr->key_len)
1592         {
1593           switch (tr->key_len)
1594             {
1595             case 16:
1596               encr_type = IPSEC_CRYPTO_ALG_AES_GCM_128;
1597               break;
1598             case 24:
1599               encr_type = IPSEC_CRYPTO_ALG_AES_GCM_192;
1600               break;
1601             case 32:
1602               encr_type = IPSEC_CRYPTO_ALG_AES_GCM_256;
1603               break;
1604             default:
1605               ikev2_set_state (sa, IKEV2_STATE_NO_PROPOSAL_CHOSEN);
1606               return 1;
1607               break;
1608             }
1609           is_aead = 1;
1610         }
1611       else
1612         {
1613           ikev2_set_state (sa, IKEV2_STATE_NO_PROPOSAL_CHOSEN);
1614           return 1;
1615         }
1616     }
1617   else
1618     {
1619       ikev2_set_state (sa, IKEV2_STATE_NO_PROPOSAL_CHOSEN);
1620       return 1;
1621     }
1622
1623   if (!is_aead)
1624     {
1625       tr = ikev2_sa_get_td_for_type (proposals, IKEV2_TRANSFORM_TYPE_INTEG);
1626       if (tr)
1627         {
1628           switch (tr->integ_type)
1629             {
1630             case IKEV2_TRANSFORM_INTEG_TYPE_AUTH_HMAC_SHA2_256_128:
1631               integ_type = IPSEC_INTEG_ALG_SHA_256_128;
1632               break;
1633             case IKEV2_TRANSFORM_INTEG_TYPE_AUTH_HMAC_SHA2_384_192:
1634               integ_type = IPSEC_INTEG_ALG_SHA_384_192;
1635               break;
1636             case IKEV2_TRANSFORM_INTEG_TYPE_AUTH_HMAC_SHA2_512_256:
1637               integ_type = IPSEC_INTEG_ALG_SHA_512_256;
1638               break;
1639             case IKEV2_TRANSFORM_INTEG_TYPE_AUTH_HMAC_SHA1_96:
1640               integ_type = IPSEC_INTEG_ALG_SHA1_96;
1641               break;
1642             default:
1643               ikev2_set_state (sa, IKEV2_STATE_NO_PROPOSAL_CHOSEN);
1644               return 1;
1645             }
1646         }
1647       else
1648         {
1649           ikev2_set_state (sa, IKEV2_STATE_NO_PROPOSAL_CHOSEN);
1650           return 1;
1651         }
1652     }
1653   else
1654     {
1655       integ_type = IPSEC_INTEG_ALG_NONE;
1656     }
1657
1658   ikev2_calc_child_keys (sa, child);
1659
1660   if (sa->is_initiator)
1661     {
1662       ipsec_mk_key (&loc_ikey, child->sk_ai, vec_len (child->sk_ai));
1663       ipsec_mk_key (&rem_ikey, child->sk_ar, vec_len (child->sk_ar));
1664       ipsec_mk_key (&loc_ckey, child->sk_ei, vec_len (child->sk_ei));
1665       ipsec_mk_key (&rem_ckey, child->sk_er, vec_len (child->sk_er));
1666       if (is_aead)
1667         {
1668           salt_remote = child->salt_er;
1669           salt_local = child->salt_ei;
1670         }
1671     }
1672   else
1673     {
1674       ipsec_mk_key (&loc_ikey, child->sk_ar, vec_len (child->sk_ar));
1675       ipsec_mk_key (&rem_ikey, child->sk_ai, vec_len (child->sk_ai));
1676       ipsec_mk_key (&loc_ckey, child->sk_er, vec_len (child->sk_er));
1677       ipsec_mk_key (&rem_ckey, child->sk_ei, vec_len (child->sk_ei));
1678       if (is_aead)
1679         {
1680           salt_remote = child->salt_ei;
1681           salt_local = child->salt_er;
1682         }
1683     }
1684
1685   if (sa->is_profile_index_set)
1686     p = pool_elt_at_index (km->profiles, sa->profile_index);
1687
1688   if (p && p->lifetime)
1689     {
1690       child->time_to_expiration =
1691         vlib_time_now (vnm->vlib_main) + p->lifetime;
1692       if (p->lifetime_jitter)
1693         {
1694           // This is not much better than rand(3), which Coverity warns
1695           // is unsuitable for security applications; random_u32 is
1696           // however fast. If this perturbance to the expiration time
1697           // needs to use a better RNG then we may need to use something
1698           // like /dev/urandom which has significant overhead.
1699           u32 rnd = (u32) (vlib_time_now (vnm->vlib_main) * 1e6);
1700           rnd = random_u32 (&rnd);
1701
1702           child->time_to_expiration += 1 + (rnd % p->lifetime_jitter);
1703         }
1704     }
1705
1706   rv = ipip_add_tunnel (IPIP_TRANSPORT_IP4, ~0,
1707                         &local_ip, &remote_ip, 0, 0, &child->sw_if_index);
1708
1709   child->local_sa = ikev2_mk_local_sa_id (child->sw_if_index);
1710   child->remote_sa = ikev2_mk_remote_sa_id (child->sw_if_index);
1711
1712   rv |= ipsec_sa_add_and_lock (child->local_sa,
1713                                local_spi,
1714                                IPSEC_PROTOCOL_ESP, encr_type,
1715                                &loc_ckey, integ_type, &loc_ikey, flags,
1716                                0, salt_local, &local_ip, &remote_ip, NULL);
1717   rv |= ipsec_sa_add_and_lock (child->remote_sa,
1718                                remote_spi,
1719                                IPSEC_PROTOCOL_ESP, encr_type,
1720                                &rem_ckey, integ_type, &rem_ikey,
1721                                (flags | IPSEC_SA_FLAG_IS_INBOUND),
1722                                0, salt_remote, &remote_ip, &local_ip, NULL);
1723
1724   u32 *sas_in = NULL;
1725   vec_add1 (sas_in, child->remote_sa);
1726   rv |=
1727     ipsec_tun_protect_update (child->sw_if_index, child->local_sa, sas_in);
1728
1729   return 0;
1730 }
1731
1732 static int
1733 ikev2_delete_tunnel_interface (vnet_main_t * vnm, ikev2_sa_t * sa,
1734                                ikev2_child_sa_t * child)
1735 {
1736   ipsec_tun_protect_del (child->sw_if_index);
1737   ipsec_sa_unlock_id (child->remote_sa);
1738   ipsec_sa_unlock_id (child->local_sa);
1739   ipip_del_tunnel (child->sw_if_index);
1740   return 0;
1741 }
1742
1743 static u32
1744 ikev2_generate_message (ikev2_sa_t * sa, ike_header_t * ike, void *user)
1745 {
1746   v8 *integ = 0;
1747   ike_payload_header_t *ph;
1748   u16 plen;
1749   u32 tlen = 0;
1750
1751   ikev2_sa_transform_t *tr_encr, *tr_integ;
1752   tr_encr =
1753     ikev2_sa_get_td_for_type (sa->r_proposals, IKEV2_TRANSFORM_TYPE_ENCR);
1754   tr_integ =
1755     ikev2_sa_get_td_for_type (sa->r_proposals, IKEV2_TRANSFORM_TYPE_INTEG);
1756
1757   ikev2_payload_chain_t *chain = 0;
1758   ikev2_payload_new_chain (chain);
1759
1760   if (ike->exchange == IKEV2_EXCHANGE_SA_INIT)
1761     {
1762       if (sa->r_proposals == 0)
1763         {
1764           ikev2_payload_add_notify (chain,
1765                                     IKEV2_NOTIFY_MSG_NO_PROPOSAL_CHOSEN, 0);
1766           ikev2_set_state (sa, IKEV2_STATE_NOTIFY_AND_DELETE);
1767         }
1768       else if (sa->dh_group == IKEV2_TRANSFORM_DH_TYPE_NONE)
1769         {
1770           u8 *data = vec_new (u8, 2);
1771           ikev2_sa_transform_t *tr_dh;
1772           tr_dh =
1773             ikev2_sa_get_td_for_type (sa->r_proposals,
1774                                       IKEV2_TRANSFORM_TYPE_DH);
1775           ASSERT (tr_dh && tr_dh->dh_type);
1776
1777           data[0] = (tr_dh->dh_type >> 8) & 0xff;
1778           data[1] = (tr_dh->dh_type) & 0xff;
1779
1780           ikev2_payload_add_notify (chain,
1781                                     IKEV2_NOTIFY_MSG_INVALID_KE_PAYLOAD,
1782                                     data);
1783           vec_free (data);
1784           ikev2_set_state (sa, IKEV2_STATE_NOTIFY_AND_DELETE);
1785         }
1786       else if (sa->state == IKEV2_STATE_NOTIFY_AND_DELETE)
1787         {
1788           u8 *data = vec_new (u8, 1);
1789
1790           data[0] = sa->unsupported_cp;
1791           ikev2_payload_add_notify (chain,
1792                                     IKEV2_NOTIFY_MSG_UNSUPPORTED_CRITICAL_PAYLOAD,
1793                                     data);
1794           vec_free (data);
1795         }
1796       else
1797         {
1798           ike->rspi = clib_host_to_net_u64 (sa->rspi);
1799           ikev2_payload_add_sa (chain, sa->r_proposals);
1800           ikev2_payload_add_ke (chain, sa->dh_group, sa->r_dh_data);
1801           ikev2_payload_add_nonce (chain, sa->r_nonce);
1802         }
1803     }
1804   else if (ike->exchange == IKEV2_EXCHANGE_IKE_AUTH)
1805     {
1806       if (sa->state == IKEV2_STATE_AUTHENTICATED)
1807         {
1808           ikev2_payload_add_id (chain, &sa->r_id, IKEV2_PAYLOAD_IDR);
1809           ikev2_payload_add_auth (chain, &sa->r_auth);
1810           ikev2_payload_add_sa (chain, sa->childs[0].r_proposals);
1811           ikev2_payload_add_ts (chain, sa->childs[0].tsi, IKEV2_PAYLOAD_TSI);
1812           ikev2_payload_add_ts (chain, sa->childs[0].tsr, IKEV2_PAYLOAD_TSR);
1813         }
1814       else if (sa->state == IKEV2_STATE_AUTH_FAILED)
1815         {
1816           ikev2_payload_add_notify (chain,
1817                                     IKEV2_NOTIFY_MSG_AUTHENTICATION_FAILED,
1818                                     0);
1819           ikev2_set_state (sa, IKEV2_STATE_NOTIFY_AND_DELETE);
1820         }
1821       else if (sa->state == IKEV2_STATE_TS_UNACCEPTABLE)
1822         {
1823           ikev2_payload_add_notify (chain, IKEV2_NOTIFY_MSG_TS_UNACCEPTABLE,
1824                                     0);
1825           ikev2_payload_add_id (chain, &sa->r_id, IKEV2_PAYLOAD_IDR);
1826           ikev2_payload_add_auth (chain, &sa->r_auth);
1827         }
1828       else if (sa->state == IKEV2_STATE_NO_PROPOSAL_CHOSEN)
1829         {
1830           ikev2_payload_add_notify (chain,
1831                                     IKEV2_NOTIFY_MSG_NO_PROPOSAL_CHOSEN, 0);
1832           ikev2_payload_add_id (chain, &sa->r_id, IKEV2_PAYLOAD_IDR);
1833           ikev2_payload_add_auth (chain, &sa->r_auth);
1834           ikev2_payload_add_ts (chain, sa->childs[0].tsi, IKEV2_PAYLOAD_TSI);
1835           ikev2_payload_add_ts (chain, sa->childs[0].tsr, IKEV2_PAYLOAD_TSR);
1836         }
1837       else if (sa->state == IKEV2_STATE_NOTIFY_AND_DELETE)
1838         {
1839           u8 *data = vec_new (u8, 1);
1840
1841           data[0] = sa->unsupported_cp;
1842           ikev2_payload_add_notify (chain,
1843                                     IKEV2_NOTIFY_MSG_UNSUPPORTED_CRITICAL_PAYLOAD,
1844                                     data);
1845           vec_free (data);
1846         }
1847       else if (sa->state == IKEV2_STATE_SA_INIT)
1848         {
1849           ikev2_payload_add_id (chain, &sa->i_id, IKEV2_PAYLOAD_IDI);
1850           ikev2_payload_add_auth (chain, &sa->i_auth);
1851           ikev2_payload_add_sa (chain, sa->childs[0].i_proposals);
1852           ikev2_payload_add_ts (chain, sa->childs[0].tsi, IKEV2_PAYLOAD_TSI);
1853           ikev2_payload_add_ts (chain, sa->childs[0].tsr, IKEV2_PAYLOAD_TSR);
1854         }
1855       else
1856         {
1857           ikev2_set_state (sa, IKEV2_STATE_DELETED);
1858           goto done;
1859         }
1860     }
1861   else if (ike->exchange == IKEV2_EXCHANGE_INFORMATIONAL)
1862     {
1863       /* if pending delete */
1864       if (sa->del)
1865         {
1866           if (sa->del[0].protocol_id == IKEV2_PROTOCOL_IKE)
1867             {
1868               if (sa->is_initiator)
1869                 ikev2_payload_add_delete (chain, sa->del);
1870
1871               /* The response to a request that deletes the IKE SA is an empty
1872                  INFORMATIONAL response. */
1873               ikev2_set_state (sa, IKEV2_STATE_NOTIFY_AND_DELETE);
1874             }
1875           /* The response to a request that deletes ESP or AH SAs will contain
1876              delete payloads for the paired SAs going in the other direction. */
1877           else
1878             {
1879               ikev2_payload_add_delete (chain, sa->del);
1880             }
1881           vec_free (sa->del);
1882           sa->del = 0;
1883         }
1884       /* received N(AUTHENTICATION_FAILED) */
1885       else if (sa->state == IKEV2_STATE_AUTH_FAILED)
1886         {
1887           ikev2_set_state (sa, IKEV2_STATE_DELETED);
1888           goto done;
1889         }
1890       /* received unsupported critical payload */
1891       else if (sa->unsupported_cp)
1892         {
1893           u8 *data = vec_new (u8, 1);
1894
1895           data[0] = sa->unsupported_cp;
1896           ikev2_payload_add_notify (chain,
1897                                     IKEV2_NOTIFY_MSG_UNSUPPORTED_CRITICAL_PAYLOAD,
1898                                     data);
1899           vec_free (data);
1900           sa->unsupported_cp = 0;
1901         }
1902       /* else send empty response */
1903     }
1904   else if (ike->exchange == IKEV2_EXCHANGE_CREATE_CHILD_SA)
1905     {
1906       if (sa->is_initiator)
1907         {
1908
1909           ikev2_sa_proposal_t *proposals = (ikev2_sa_proposal_t *) user;
1910           ikev2_notify_t notify;
1911           u8 *data = vec_new (u8, 4);
1912           clib_memset (&notify, 0, sizeof (notify));
1913           notify.protocol_id = IKEV2_PROTOCOL_ESP;
1914           notify.spi = sa->childs[0].i_proposals->spi;
1915           *(u32 *) data = clib_host_to_net_u32 (notify.spi);
1916
1917           ikev2_payload_add_sa (chain, proposals);
1918           ikev2_payload_add_nonce (chain, sa->i_nonce);
1919           ikev2_payload_add_ts (chain, sa->childs[0].tsi, IKEV2_PAYLOAD_TSI);
1920           ikev2_payload_add_ts (chain, sa->childs[0].tsr, IKEV2_PAYLOAD_TSR);
1921           ikev2_payload_add_notify_2 (chain, IKEV2_NOTIFY_MSG_REKEY_SA, data,
1922                                       &notify);
1923
1924           vec_free (data);
1925         }
1926       else
1927         {
1928           if (sa->rekey)
1929             {
1930               ikev2_payload_add_sa (chain, sa->rekey[0].r_proposal);
1931               ikev2_payload_add_nonce (chain, sa->r_nonce);
1932               ikev2_payload_add_ts (chain, sa->rekey[0].tsi,
1933                                     IKEV2_PAYLOAD_TSI);
1934               ikev2_payload_add_ts (chain, sa->rekey[0].tsr,
1935                                     IKEV2_PAYLOAD_TSR);
1936               vec_del1 (sa->rekey, 0);
1937             }
1938           else if (sa->unsupported_cp)
1939             {
1940               u8 *data = vec_new (u8, 1);
1941
1942               data[0] = sa->unsupported_cp;
1943               ikev2_payload_add_notify (chain,
1944                                         IKEV2_NOTIFY_MSG_UNSUPPORTED_CRITICAL_PAYLOAD,
1945                                         data);
1946               vec_free (data);
1947               sa->unsupported_cp = 0;
1948             }
1949           else
1950             {
1951               ikev2_payload_add_notify (chain,
1952                                         IKEV2_NOTIFY_MSG_NO_ADDITIONAL_SAS,
1953                                         0);
1954             }
1955         }
1956     }
1957
1958   /* IKEv2 header */
1959   ike->version = IKE_VERSION_2;
1960   ike->nextpayload = IKEV2_PAYLOAD_SK;
1961   tlen = sizeof (*ike);
1962   if (sa->is_initiator)
1963     {
1964       ike->flags = IKEV2_HDR_FLAG_INITIATOR;
1965       sa->last_init_msg_id = clib_net_to_host_u32 (ike->msgid);
1966     }
1967   else
1968     {
1969       ike->flags = IKEV2_HDR_FLAG_RESPONSE;
1970     }
1971
1972
1973   if (ike->exchange == IKEV2_EXCHANGE_SA_INIT)
1974     {
1975       tlen += vec_len (chain->data);
1976       ike->nextpayload = chain->first_payload_type;
1977       ike->length = clib_host_to_net_u32 (tlen);
1978       clib_memcpy_fast (ike->payload, chain->data, vec_len (chain->data));
1979
1980       /* store whole IKE payload - needed for PSK auth */
1981       vec_free (sa->last_sa_init_res_packet_data);
1982       vec_add (sa->last_sa_init_res_packet_data, ike, tlen);
1983     }
1984   else
1985     {
1986
1987       ikev2_payload_chain_add_padding (chain, tr_encr->block_size);
1988
1989       /* SK payload */
1990       plen = sizeof (*ph);
1991       ph = (ike_payload_header_t *) & ike->payload[0];
1992       ph->nextpayload = chain->first_payload_type;
1993       ph->flags = 0;
1994       int enc_len = ikev2_encrypt_data (sa, chain->data, ph->payload);
1995       plen += enc_len;
1996
1997       /* add space for hmac */
1998       plen += tr_integ->key_trunc;
1999       tlen += plen;
2000
2001       /* payload and total length */
2002       ph->length = clib_host_to_net_u16 (plen);
2003       ike->length = clib_host_to_net_u32 (tlen);
2004
2005       /* calc integrity data for whole packet except hash itself */
2006       integ =
2007         ikev2_calc_integr (tr_integ, sa->is_initiator ? sa->sk_ai : sa->sk_ar,
2008                            (u8 *) ike, tlen - tr_integ->key_trunc);
2009
2010       clib_memcpy_fast (ike->payload + tlen - tr_integ->key_trunc -
2011                         sizeof (*ike), integ, tr_integ->key_trunc);
2012
2013       /* store whole IKE payload - needed for retransmit */
2014       vec_free (sa->last_res_packet_data);
2015       vec_add (sa->last_res_packet_data, ike, tlen);
2016     }
2017
2018 done:
2019   ikev2_payload_destroy_chain (chain);
2020   vec_free (integ);
2021   return tlen;
2022 }
2023
2024 static int
2025 ikev2_retransmit_sa_init (ike_header_t * ike,
2026                           ip4_address_t iaddr, ip4_address_t raddr)
2027 {
2028   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
2029   ikev2_sa_t *sa;
2030   u32 thread_index = vlib_get_thread_index ();
2031
2032   /* *INDENT-OFF* */
2033   pool_foreach (sa, km->per_thread_data[thread_index].sas, ({
2034     if (sa->ispi == clib_net_to_host_u64(ike->ispi) &&
2035         sa->iaddr.as_u32 == iaddr.as_u32 &&
2036         sa->raddr.as_u32 == raddr.as_u32)
2037       {
2038         int p = 0;
2039         u32 len = clib_net_to_host_u32(ike->length);
2040         u8 payload = ike->nextpayload;
2041
2042         while (p < len && payload!= IKEV2_PAYLOAD_NONE) {
2043           ike_payload_header_t * ikep = (ike_payload_header_t *) &ike->payload[p];
2044           u32 plen = clib_net_to_host_u16(ikep->length);
2045
2046           if (plen < sizeof(ike_payload_header_t))
2047             return -1;
2048
2049           if (payload == IKEV2_PAYLOAD_NONCE)
2050             {
2051               if (!memcmp(sa->i_nonce, ikep->payload, plen - sizeof(*ikep)))
2052                 {
2053                   /* req is retransmit */
2054                   if (sa->state == IKEV2_STATE_SA_INIT)
2055                     {
2056                       ike_header_t * tmp;
2057                       tmp = (ike_header_t*)sa->last_sa_init_res_packet_data;
2058                       ike->ispi = tmp->ispi;
2059                       ike->rspi = tmp->rspi;
2060                       ike->nextpayload = tmp->nextpayload;
2061                       ike->version = tmp->version;
2062                       ike->exchange = tmp->exchange;
2063                       ike->flags = tmp->flags;
2064                       ike->msgid = tmp->msgid;
2065                       ike->length = tmp->length;
2066                       clib_memcpy_fast(ike->payload, tmp->payload,
2067                              clib_net_to_host_u32(tmp->length) - sizeof(*ike));
2068                       clib_warning("IKE_SA_INIT retransmit from %U to %U",
2069                                    format_ip4_address, &raddr,
2070                                    format_ip4_address, &iaddr);
2071                       return 1;
2072                     }
2073                   /* else ignore req */
2074                   else
2075                     {
2076                       clib_warning("IKE_SA_INIT ignore from %U to %U",
2077                                    format_ip4_address, &raddr,
2078                                    format_ip4_address, &iaddr);
2079                       return -1;
2080                     }
2081                 }
2082             }
2083           payload = ikep->nextpayload;
2084           p+=plen;
2085         }
2086       }
2087   }));
2088   /* *INDENT-ON* */
2089
2090   /* req is not retransmit */
2091   return 0;
2092 }
2093
2094 static int
2095 ikev2_retransmit_resp (ikev2_sa_t * sa, ike_header_t * ike)
2096 {
2097   u32 msg_id = clib_net_to_host_u32 (ike->msgid);
2098
2099   /* new req */
2100   if (msg_id > sa->last_msg_id)
2101     {
2102       sa->last_msg_id = msg_id;
2103       return 0;
2104     }
2105   /* retransmitted req */
2106   else if (msg_id == sa->last_msg_id)
2107     {
2108       ike_header_t *tmp;
2109       tmp = (ike_header_t *) sa->last_res_packet_data;
2110       ike->ispi = tmp->ispi;
2111       ike->rspi = tmp->rspi;
2112       ike->nextpayload = tmp->nextpayload;
2113       ike->version = tmp->version;
2114       ike->exchange = tmp->exchange;
2115       ike->flags = tmp->flags;
2116       ike->msgid = tmp->msgid;
2117       ike->length = tmp->length;
2118       clib_memcpy_fast (ike->payload, tmp->payload,
2119                         clib_net_to_host_u32 (tmp->length) - sizeof (*ike));
2120       clib_warning ("IKE msgid %u retransmit from %U to %U",
2121                     msg_id,
2122                     format_ip4_address, &sa->raddr,
2123                     format_ip4_address, &sa->iaddr);
2124       return 1;
2125     }
2126   /* old req ignore */
2127   else
2128     {
2129       clib_warning ("IKE msgid %u req ignore from %U to %U",
2130                     msg_id,
2131                     format_ip4_address, &sa->raddr,
2132                     format_ip4_address, &sa->iaddr);
2133       return -1;
2134     }
2135 }
2136
2137
2138 static uword
2139 ikev2_node_fn (vlib_main_t * vm,
2140                vlib_node_runtime_t * node, vlib_frame_t * frame)
2141 {
2142   u32 n_left_from, *from, *to_next;
2143   ikev2_next_t next_index;
2144   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
2145   u32 thread_index = vlib_get_thread_index ();
2146
2147   from = vlib_frame_vector_args (frame);
2148   n_left_from = frame->n_vectors;
2149   next_index = node->cached_next_index;
2150
2151   while (n_left_from > 0)
2152     {
2153       u32 n_left_to_next;
2154
2155       vlib_get_next_frame (vm, node, next_index, to_next, n_left_to_next);
2156
2157       while (n_left_from > 0 && n_left_to_next > 0)
2158         {
2159           u32 bi0;
2160           vlib_buffer_t *b0;
2161           u32 next0 = IKEV2_NEXT_ERROR_DROP;
2162           u32 sw_if_index0;
2163           ip4_header_t *ip40;
2164           udp_header_t *udp0;
2165           ike_header_t *ike0;
2166           ikev2_sa_t *sa0 = 0;
2167           ikev2_sa_t sa;        /* temporary store for SA */
2168           int len = 0;
2169           int r;
2170
2171           /* speculatively enqueue b0 to the current next frame */
2172           bi0 = from[0];
2173           to_next[0] = bi0;
2174           from += 1;
2175           to_next += 1;
2176           n_left_from -= 1;
2177           n_left_to_next -= 1;
2178
2179           b0 = vlib_get_buffer (vm, bi0);
2180           ike0 = vlib_buffer_get_current (b0);
2181           vlib_buffer_advance (b0, -sizeof (*udp0));
2182           udp0 = vlib_buffer_get_current (b0);
2183           vlib_buffer_advance (b0, -sizeof (*ip40));
2184           ip40 = vlib_buffer_get_current (b0);
2185
2186           if (ike0->version != IKE_VERSION_2)
2187             {
2188               vlib_node_increment_counter (vm, ikev2_node.index,
2189                                            IKEV2_ERROR_NOT_IKEV2, 1);
2190               goto dispatch0;
2191             }
2192
2193           if (ike0->exchange == IKEV2_EXCHANGE_SA_INIT)
2194             {
2195               sa0 = &sa;
2196               clib_memset (sa0, 0, sizeof (*sa0));
2197
2198               if (ike0->flags & IKEV2_HDR_FLAG_INITIATOR)
2199                 {
2200                   if (ike0->rspi == 0)
2201                     {
2202                       sa0->raddr.as_u32 = ip40->dst_address.as_u32;
2203                       sa0->iaddr.as_u32 = ip40->src_address.as_u32;
2204
2205                       r = ikev2_retransmit_sa_init (ike0, sa0->iaddr,
2206                                                     sa0->raddr);
2207                       if (r == 1)
2208                         {
2209                           vlib_node_increment_counter (vm, ikev2_node.index,
2210                                                        IKEV2_ERROR_IKE_SA_INIT_RETRANSMIT,
2211                                                        1);
2212                           len = clib_net_to_host_u32 (ike0->length);
2213                           goto dispatch0;
2214                         }
2215                       else if (r == -1)
2216                         {
2217                           vlib_node_increment_counter (vm, ikev2_node.index,
2218                                                        IKEV2_ERROR_IKE_SA_INIT_IGNORE,
2219                                                        1);
2220                           goto dispatch0;
2221                         }
2222
2223                       ikev2_process_sa_init_req (vm, sa0, ike0);
2224
2225                       if (sa0->state == IKEV2_STATE_SA_INIT)
2226                         {
2227                           ikev2_sa_free_proposal_vector (&sa0->r_proposals);
2228                           sa0->r_proposals =
2229                             ikev2_select_proposal (sa0->i_proposals,
2230                                                    IKEV2_PROTOCOL_IKE);
2231                           ikev2_generate_sa_init_data (sa0);
2232                         }
2233
2234                       if (sa0->state == IKEV2_STATE_SA_INIT
2235                           || sa0->state == IKEV2_STATE_NOTIFY_AND_DELETE)
2236                         {
2237                           len = ikev2_generate_message (sa0, ike0, 0);
2238                         }
2239
2240                       if (sa0->state == IKEV2_STATE_SA_INIT)
2241                         {
2242                           /* add SA to the pool */
2243                           pool_get (km->per_thread_data[thread_index].sas,
2244                                     sa0);
2245                           clib_memcpy_fast (sa0, &sa, sizeof (*sa0));
2246                           hash_set (km->
2247                                     per_thread_data[thread_index].sa_by_rspi,
2248                                     sa0->rspi,
2249                                     sa0 -
2250                                     km->per_thread_data[thread_index].sas);
2251                         }
2252                       else
2253                         {
2254                           ikev2_sa_free_all_vec (sa0);
2255                         }
2256                     }
2257                 }
2258               else              //received sa_init without initiator flag
2259                 {
2260                   ikev2_process_sa_init_resp (vm, sa0, ike0);
2261
2262                   if (sa0->state == IKEV2_STATE_SA_INIT)
2263                     {
2264                       ike0->exchange = IKEV2_EXCHANGE_IKE_AUTH;
2265                       uword *p = hash_get (km->sa_by_ispi, ike0->ispi);
2266                       if (p)
2267                         {
2268                           ikev2_sa_t *sai =
2269                             pool_elt_at_index (km->sais, p[0]);
2270
2271                           ikev2_complete_sa_data (sa0, sai);
2272                           ikev2_calc_keys (sa0);
2273                           ikev2_sa_auth_init (sa0);
2274                           len = ikev2_generate_message (sa0, ike0, 0);
2275                         }
2276                     }
2277
2278                   if (sa0->state == IKEV2_STATE_SA_INIT)
2279                     {
2280                       /* add SA to the pool */
2281                       pool_get (km->per_thread_data[thread_index].sas, sa0);
2282                       clib_memcpy_fast (sa0, &sa, sizeof (*sa0));
2283                       hash_set (km->per_thread_data[thread_index].sa_by_rspi,
2284                                 sa0->rspi,
2285                                 sa0 - km->per_thread_data[thread_index].sas);
2286                     }
2287                   else
2288                     {
2289                       ikev2_sa_free_all_vec (sa0);
2290                     }
2291                 }
2292             }
2293           else if (ike0->exchange == IKEV2_EXCHANGE_IKE_AUTH)
2294             {
2295               uword *p;
2296               p = hash_get (km->per_thread_data[thread_index].sa_by_rspi,
2297                             clib_net_to_host_u64 (ike0->rspi));
2298               if (p)
2299                 {
2300                   sa0 =
2301                     pool_elt_at_index (km->per_thread_data[thread_index].sas,
2302                                        p[0]);
2303
2304                   r = ikev2_retransmit_resp (sa0, ike0);
2305                   if (r == 1)
2306                     {
2307                       vlib_node_increment_counter (vm, ikev2_node.index,
2308                                                    IKEV2_ERROR_IKE_REQ_RETRANSMIT,
2309                                                    1);
2310                       len = clib_net_to_host_u32 (ike0->length);
2311                       goto dispatch0;
2312                     }
2313                   else if (r == -1)
2314                     {
2315                       vlib_node_increment_counter (vm, ikev2_node.index,
2316                                                    IKEV2_ERROR_IKE_REQ_IGNORE,
2317                                                    1);
2318                       goto dispatch0;
2319                     }
2320
2321                   ikev2_process_auth_req (vm, sa0, ike0);
2322                   ikev2_sa_auth (sa0);
2323                   if (sa0->state == IKEV2_STATE_AUTHENTICATED)
2324                     {
2325                       ikev2_initial_contact_cleanup (sa0);
2326                       ikev2_sa_match_ts (sa0);
2327                       if (sa0->state != IKEV2_STATE_TS_UNACCEPTABLE)
2328                         ikev2_create_tunnel_interface (km->vnet_main, sa0,
2329                                                        &sa0->childs[0]);
2330                     }
2331
2332                   if (sa0->is_initiator)
2333                     {
2334                       uword *p = hash_get (km->sa_by_ispi, ike0->ispi);
2335                       if (p)
2336                         {
2337                           ikev2_sa_t *sai =
2338                             pool_elt_at_index (km->sais, p[0]);
2339                           hash_unset (km->sa_by_ispi, sai->ispi);
2340                           ikev2_sa_free_all_vec (sai);
2341                           pool_put (km->sais, sai);
2342                         }
2343                     }
2344                   else
2345                     {
2346                       len = ikev2_generate_message (sa0, ike0, 0);
2347                     }
2348                 }
2349             }
2350           else if (ike0->exchange == IKEV2_EXCHANGE_INFORMATIONAL)
2351             {
2352               uword *p;
2353               p = hash_get (km->per_thread_data[thread_index].sa_by_rspi,
2354                             clib_net_to_host_u64 (ike0->rspi));
2355               if (p)
2356                 {
2357                   sa0 =
2358                     pool_elt_at_index (km->per_thread_data[thread_index].sas,
2359                                        p[0]);
2360
2361                   r = ikev2_retransmit_resp (sa0, ike0);
2362                   if (r == 1)
2363                     {
2364                       vlib_node_increment_counter (vm, ikev2_node.index,
2365                                                    IKEV2_ERROR_IKE_REQ_RETRANSMIT,
2366                                                    1);
2367                       len = clib_net_to_host_u32 (ike0->length);
2368                       goto dispatch0;
2369                     }
2370                   else if (r == -1)
2371                     {
2372                       vlib_node_increment_counter (vm, ikev2_node.index,
2373                                                    IKEV2_ERROR_IKE_REQ_IGNORE,
2374                                                    1);
2375                       goto dispatch0;
2376                     }
2377
2378                   ikev2_process_informational_req (vm, sa0, ike0);
2379                   if (sa0->del)
2380                     {
2381                       if (sa0->del[0].protocol_id != IKEV2_PROTOCOL_IKE)
2382                         {
2383                           ikev2_delete_t *d, *tmp, *resp = 0;
2384                           vec_foreach (d, sa0->del)
2385                           {
2386                             ikev2_child_sa_t *ch_sa;
2387                             ch_sa = ikev2_sa_get_child (sa0, d->spi,
2388                                                         d->protocol_id,
2389                                                         !sa0->is_initiator);
2390                             if (ch_sa)
2391                               {
2392                                 ikev2_delete_tunnel_interface (km->vnet_main,
2393                                                                sa0, ch_sa);
2394                                 if (!sa0->is_initiator)
2395                                   {
2396                                     vec_add2 (resp, tmp, 1);
2397                                     tmp->protocol_id = d->protocol_id;
2398                                     tmp->spi = ch_sa->r_proposals[0].spi;
2399                                   }
2400                                 ikev2_sa_del_child_sa (sa0, ch_sa);
2401                               }
2402                           }
2403                           if (!sa0->is_initiator)
2404                             {
2405                               vec_free (sa0->del);
2406                               sa0->del = resp;
2407                             }
2408                         }
2409                     }
2410                   if (!sa0->is_initiator)
2411                     {
2412                       len = ikev2_generate_message (sa0, ike0, 0);
2413                     }
2414                 }
2415             }
2416           else if (ike0->exchange == IKEV2_EXCHANGE_CREATE_CHILD_SA)
2417             {
2418               uword *p;
2419               p = hash_get (km->per_thread_data[thread_index].sa_by_rspi,
2420                             clib_net_to_host_u64 (ike0->rspi));
2421               if (p)
2422                 {
2423                   sa0 =
2424                     pool_elt_at_index (km->per_thread_data[thread_index].sas,
2425                                        p[0]);
2426
2427                   r = ikev2_retransmit_resp (sa0, ike0);
2428                   if (r == 1)
2429                     {
2430                       vlib_node_increment_counter (vm, ikev2_node.index,
2431                                                    IKEV2_ERROR_IKE_REQ_RETRANSMIT,
2432                                                    1);
2433                       len = clib_net_to_host_u32 (ike0->length);
2434                       goto dispatch0;
2435                     }
2436                   else if (r == -1)
2437                     {
2438                       vlib_node_increment_counter (vm, ikev2_node.index,
2439                                                    IKEV2_ERROR_IKE_REQ_IGNORE,
2440                                                    1);
2441                       goto dispatch0;
2442                     }
2443
2444                   ikev2_process_create_child_sa_req (vm, sa0, ike0);
2445                   if (sa0->rekey)
2446                     {
2447                       if (sa0->rekey[0].protocol_id != IKEV2_PROTOCOL_IKE)
2448                         {
2449                           ikev2_child_sa_t *child;
2450                           vec_add2 (sa0->childs, child, 1);
2451                           child->r_proposals = sa0->rekey[0].r_proposal;
2452                           child->i_proposals = sa0->rekey[0].i_proposal;
2453                           child->tsi = sa0->rekey[0].tsi;
2454                           child->tsr = sa0->rekey[0].tsr;
2455                           ikev2_create_tunnel_interface (km->vnet_main, sa0,
2456                                                          child);
2457                         }
2458                       if (sa0->is_initiator)
2459                         {
2460                           vec_del1 (sa0->rekey, 0);
2461                         }
2462                       else
2463                         {
2464                           len = ikev2_generate_message (sa0, ike0, 0);
2465                         }
2466                     }
2467                 }
2468             }
2469           else
2470             {
2471               clib_warning ("IKEv2 exchange %u packet received from %U to %U",
2472                             ike0->exchange,
2473                             format_ip4_address, ip40->src_address.as_u8,
2474                             format_ip4_address, ip40->dst_address.as_u8);
2475             }
2476
2477         dispatch0:
2478           /* if we are sending packet back, rewrite headers */
2479           if (len)
2480             {
2481               next0 = IKEV2_NEXT_IP4_LOOKUP;
2482               if (sa0->is_initiator)
2483                 {
2484                   ip40->dst_address.as_u32 = sa0->raddr.as_u32;
2485                   ip40->src_address.as_u32 = sa0->iaddr.as_u32;
2486                 }
2487               else
2488                 {
2489                   ip40->dst_address.as_u32 = sa0->iaddr.as_u32;
2490                   ip40->src_address.as_u32 = sa0->raddr.as_u32;
2491                 }
2492               udp0->length =
2493                 clib_host_to_net_u16 (len + sizeof (udp_header_t));
2494               udp0->checksum = 0;
2495               b0->current_length =
2496                 len + sizeof (ip4_header_t) + sizeof (udp_header_t);
2497               ip40->length = clib_host_to_net_u16 (b0->current_length);
2498               ip40->checksum = ip4_header_checksum (ip40);
2499             }
2500           /* delete sa */
2501           if (sa0 && (sa0->state == IKEV2_STATE_DELETED ||
2502                       sa0->state == IKEV2_STATE_NOTIFY_AND_DELETE))
2503             {
2504               ikev2_child_sa_t *c;
2505
2506               vec_foreach (c, sa0->childs)
2507                 ikev2_delete_tunnel_interface (km->vnet_main, sa0, c);
2508
2509               ikev2_delete_sa (sa0);
2510             }
2511           sw_if_index0 = vnet_buffer (b0)->sw_if_index[VLIB_RX];
2512
2513           if (PREDICT_FALSE ((node->flags & VLIB_NODE_FLAG_TRACE)
2514                              && (b0->flags & VLIB_BUFFER_IS_TRACED)))
2515             {
2516               ikev2_trace_t *t = vlib_add_trace (vm, node, b0, sizeof (*t));
2517               t->sw_if_index = sw_if_index0;
2518               t->next_index = next0;
2519             }
2520
2521           vlib_validate_buffer_enqueue_x1 (vm, node, next_index, to_next,
2522                                            n_left_to_next, bi0, next0);
2523         }
2524
2525       vlib_put_next_frame (vm, node, next_index, n_left_to_next);
2526     }
2527
2528   vlib_node_increment_counter (vm, ikev2_node.index,
2529                                IKEV2_ERROR_PROCESSED, frame->n_vectors);
2530   return frame->n_vectors;
2531 }
2532
2533 /* *INDENT-OFF* */
2534 VLIB_REGISTER_NODE (ikev2_node,static) = {
2535   .function = ikev2_node_fn,
2536   .name = "ikev2",
2537   .vector_size = sizeof (u32),
2538   .format_trace = format_ikev2_trace,
2539   .type = VLIB_NODE_TYPE_INTERNAL,
2540
2541   .n_errors = ARRAY_LEN(ikev2_error_strings),
2542   .error_strings = ikev2_error_strings,
2543
2544   .n_next_nodes = IKEV2_N_NEXT,
2545
2546   .next_nodes = {
2547     [IKEV2_NEXT_IP4_LOOKUP] = "ip4-lookup",
2548         [IKEV2_NEXT_ERROR_DROP] = "error-drop",
2549   },
2550 };
2551 /* *INDENT-ON* */
2552
2553 // set ikev2 proposals when vpp is used as initiator
2554 static clib_error_t *
2555 ikev2_set_initiator_proposals (vlib_main_t * vm, ikev2_sa_t * sa,
2556                                ikev2_transforms_set * ts,
2557                                ikev2_sa_proposal_t ** proposals, int is_ike)
2558 {
2559   clib_error_t *r;
2560   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
2561   ikev2_sa_proposal_t *proposal;
2562   vec_add2 (*proposals, proposal, 1);
2563   ikev2_sa_transform_t *td;
2564   int error;
2565
2566   /* Encryption */
2567   error = 1;
2568   vec_foreach (td, km->supported_transforms)
2569   {
2570     if (td->type == IKEV2_TRANSFORM_TYPE_ENCR
2571         && td->encr_type == ts->crypto_alg
2572         && td->key_len == ts->crypto_key_size / 8)
2573       {
2574         u16 attr[2];
2575         attr[0] = clib_host_to_net_u16 (14 | (1 << 15));
2576         attr[1] = clib_host_to_net_u16 (td->key_len << 3);
2577         vec_add (td->attrs, (u8 *) attr, 4);
2578         vec_add1 (proposal->transforms, *td);
2579         td->attrs = 0;
2580
2581         error = 0;
2582         break;
2583       }
2584   }
2585   if (error)
2586     {
2587       r = clib_error_return (0, "Unsupported algorithm");
2588       return r;
2589     }
2590
2591   /* Integrity */
2592   error = 1;
2593   vec_foreach (td, km->supported_transforms)
2594   {
2595     if (td->type == IKEV2_TRANSFORM_TYPE_INTEG
2596         && td->integ_type == ts->integ_alg)
2597       {
2598         vec_add1 (proposal->transforms, *td);
2599         error = 0;
2600         break;
2601       }
2602   }
2603   if (error)
2604     {
2605       clib_warning
2606         ("Didn't find any supported algorithm for IKEV2_TRANSFORM_TYPE_INTEG");
2607       r = clib_error_return (0, "Unsupported algorithm");
2608       return r;
2609     }
2610
2611   /* PRF */
2612   if (is_ike)
2613     {
2614       error = 1;
2615       vec_foreach (td, km->supported_transforms)
2616       {
2617         if (td->type == IKEV2_TRANSFORM_TYPE_PRF
2618             && td->prf_type == IKEV2_TRANSFORM_PRF_TYPE_PRF_HMAC_SHA2_256)
2619           {
2620             vec_add1 (proposal->transforms, *td);
2621             error = 0;
2622             break;
2623           }
2624       }
2625       if (error)
2626         {
2627           r = clib_error_return (0, "Unsupported algorithm");
2628           return r;
2629         }
2630     }
2631
2632   /* DH */
2633   if (is_ike || ts->dh_type != IKEV2_TRANSFORM_DH_TYPE_NONE)
2634     {
2635       error = 1;
2636       vec_foreach (td, km->supported_transforms)
2637       {
2638         if (td->type == IKEV2_TRANSFORM_TYPE_DH && td->dh_type == ts->dh_type)
2639           {
2640             vec_add1 (proposal->transforms, *td);
2641             if (is_ike)
2642               {
2643                 sa->dh_group = td->dh_type;
2644               }
2645             error = 0;
2646             break;
2647           }
2648       }
2649       if (error)
2650         {
2651           r = clib_error_return (0, "Unsupported algorithm");
2652           return r;
2653         }
2654     }
2655
2656   if (!is_ike)
2657     {
2658       error = 1;
2659       vec_foreach (td, km->supported_transforms)
2660       {
2661         if (td->type == IKEV2_TRANSFORM_TYPE_ESN)
2662           {
2663             vec_add1 (proposal->transforms, *td);
2664             error = 0;
2665             break;
2666           }
2667       }
2668       if (error)
2669         {
2670           r = clib_error_return (0, "Unsupported algorithm");
2671           return r;
2672         }
2673     }
2674
2675
2676   return 0;
2677 }
2678
2679 static ikev2_profile_t *
2680 ikev2_profile_index_by_name (u8 * name)
2681 {
2682   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
2683   uword *p;
2684
2685   p = mhash_get (&km->profile_index_by_name, name);
2686   if (!p)
2687     return 0;
2688
2689   return pool_elt_at_index (km->profiles, p[0]);
2690 }
2691
2692
2693 static void
2694 ikev2_send_ike (vlib_main_t * vm, ip4_address_t * src, ip4_address_t * dst,
2695                 u32 bi0, u32 len)
2696 {
2697   ip4_header_t *ip40;
2698   udp_header_t *udp0;
2699   vlib_buffer_t *b0;
2700   vlib_frame_t *f;
2701   u32 *to_next;
2702
2703   b0 = vlib_get_buffer (vm, bi0);
2704   vlib_buffer_advance (b0, -sizeof (udp_header_t));
2705   udp0 = vlib_buffer_get_current (b0);
2706   vlib_buffer_advance (b0, -sizeof (ip4_header_t));
2707   ip40 = vlib_buffer_get_current (b0);
2708
2709
2710   ip40->ip_version_and_header_length = 0x45;
2711   ip40->tos = 0;
2712   ip40->fragment_id = 0;
2713   ip40->flags_and_fragment_offset = 0;
2714   ip40->ttl = 0xff;
2715   ip40->protocol = IP_PROTOCOL_UDP;
2716   ip40->dst_address.as_u32 = dst->as_u32;
2717   ip40->src_address.as_u32 = src->as_u32;
2718   udp0->dst_port = clib_host_to_net_u16 (500);
2719   udp0->src_port = clib_host_to_net_u16 (500);
2720   udp0->length = clib_host_to_net_u16 (len + sizeof (udp_header_t));
2721   udp0->checksum = 0;
2722   b0->current_length = len + sizeof (ip4_header_t) + sizeof (udp_header_t);
2723   ip40->length = clib_host_to_net_u16 (b0->current_length);
2724   ip40->checksum = ip4_header_checksum (ip40);
2725
2726
2727   /* send the request */
2728   f = vlib_get_frame_to_node (vm, ip4_lookup_node.index);
2729   to_next = vlib_frame_vector_args (f);
2730   to_next[0] = bi0;
2731   f->n_vectors = 1;
2732   vlib_put_frame_to_node (vm, ip4_lookup_node.index, f);
2733
2734 }
2735
2736 static u32
2737 ikev2_get_new_ike_header_buff (vlib_main_t * vm, ike_header_t ** ike)
2738 {
2739   u32 bi0;
2740   if (vlib_buffer_alloc (vm, &bi0, 1) != 1)
2741     {
2742       *ike = 0;
2743       return 0;
2744     }
2745   vlib_buffer_t *b0 = vlib_get_buffer (vm, bi0);
2746   *ike = vlib_buffer_get_current (b0);
2747   return bi0;
2748 }
2749
2750 clib_error_t *
2751 ikev2_set_local_key (vlib_main_t * vm, u8 * file)
2752 {
2753   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
2754
2755   km->pkey = ikev2_load_key_file (file);
2756   if (km->pkey == NULL)
2757     return clib_error_return (0, "load key '%s' failed", file);
2758
2759   return 0;
2760 }
2761
2762 clib_error_t *
2763 ikev2_add_del_profile (vlib_main_t * vm, u8 * name, int is_add)
2764 {
2765   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
2766   ikev2_profile_t *p;
2767
2768   if (is_add)
2769     {
2770       if (ikev2_profile_index_by_name (name))
2771         return clib_error_return (0, "policy %v already exists", name);
2772
2773       pool_get (km->profiles, p);
2774       clib_memset (p, 0, sizeof (*p));
2775       p->name = vec_dup (name);
2776       p->responder.sw_if_index = ~0;
2777       uword index = p - km->profiles;
2778       mhash_set_mem (&km->profile_index_by_name, name, &index, 0);
2779     }
2780   else
2781     {
2782       p = ikev2_profile_index_by_name (name);
2783       if (!p)
2784         return clib_error_return (0, "policy %v does not exists", name);
2785
2786       vec_free (p->name);
2787       pool_put (km->profiles, p);
2788       mhash_unset (&km->profile_index_by_name, name, 0);
2789     }
2790   return 0;
2791 }
2792
2793 clib_error_t *
2794 ikev2_set_profile_auth (vlib_main_t * vm, u8 * name, u8 auth_method,
2795                         u8 * auth_data, u8 data_hex_format)
2796 {
2797   ikev2_profile_t *p;
2798   clib_error_t *r;
2799
2800   p = ikev2_profile_index_by_name (name);
2801
2802   if (!p)
2803     {
2804       r = clib_error_return (0, "unknown profile %v", name);
2805       return r;
2806     }
2807   vec_free (p->auth.data);
2808   p->auth.method = auth_method;
2809   p->auth.data = vec_dup (auth_data);
2810   p->auth.hex = data_hex_format;
2811
2812   if (auth_method == IKEV2_AUTH_METHOD_RSA_SIG)
2813     {
2814       vec_add1 (p->auth.data, 0);
2815       if (p->auth.key)
2816         EVP_PKEY_free (p->auth.key);
2817       p->auth.key = ikev2_load_cert_file (auth_data);
2818       if (p->auth.key == NULL)
2819         return clib_error_return (0, "load cert '%s' failed", auth_data);
2820     }
2821
2822   return 0;
2823 }
2824
2825 clib_error_t *
2826 ikev2_set_profile_id (vlib_main_t * vm, u8 * name, u8 id_type, u8 * data,
2827                       int is_local)
2828 {
2829   ikev2_profile_t *p;
2830   clib_error_t *r;
2831
2832   if (id_type > IKEV2_ID_TYPE_ID_RFC822_ADDR
2833       && id_type < IKEV2_ID_TYPE_ID_KEY_ID)
2834     {
2835       r = clib_error_return (0, "unsupported identity type %U",
2836                              format_ikev2_id_type, id_type);
2837       return r;
2838     }
2839
2840   p = ikev2_profile_index_by_name (name);
2841
2842   if (!p)
2843     {
2844       r = clib_error_return (0, "unknown profile %v", name);
2845       return r;
2846     }
2847
2848   if (is_local)
2849     {
2850       vec_free (p->loc_id.data);
2851       p->loc_id.type = id_type;
2852       p->loc_id.data = vec_dup (data);
2853     }
2854   else
2855     {
2856       vec_free (p->rem_id.data);
2857       p->rem_id.type = id_type;
2858       p->rem_id.data = vec_dup (data);
2859     }
2860
2861   return 0;
2862 }
2863
2864 clib_error_t *
2865 ikev2_set_profile_ts (vlib_main_t * vm, u8 * name, u8 protocol_id,
2866                       u16 start_port, u16 end_port, ip4_address_t start_addr,
2867                       ip4_address_t end_addr, int is_local)
2868 {
2869   ikev2_profile_t *p;
2870   clib_error_t *r;
2871
2872   p = ikev2_profile_index_by_name (name);
2873
2874   if (!p)
2875     {
2876       r = clib_error_return (0, "unknown profile %v", name);
2877       return r;
2878     }
2879
2880   if (is_local)
2881     {
2882       p->loc_ts.start_addr.as_u32 = start_addr.as_u32;
2883       p->loc_ts.end_addr.as_u32 = end_addr.as_u32;
2884       p->loc_ts.start_port = start_port;
2885       p->loc_ts.end_port = end_port;
2886       p->loc_ts.protocol_id = protocol_id;
2887       p->loc_ts.ts_type = 7;
2888     }
2889   else
2890     {
2891       p->rem_ts.start_addr.as_u32 = start_addr.as_u32;
2892       p->rem_ts.end_addr.as_u32 = end_addr.as_u32;
2893       p->rem_ts.start_port = start_port;
2894       p->rem_ts.end_port = end_port;
2895       p->rem_ts.protocol_id = protocol_id;
2896       p->rem_ts.ts_type = 7;
2897     }
2898
2899   return 0;
2900 }
2901
2902
2903 clib_error_t *
2904 ikev2_set_profile_responder (vlib_main_t * vm, u8 * name,
2905                              u32 sw_if_index, ip4_address_t ip4)
2906 {
2907   ikev2_profile_t *p;
2908   clib_error_t *r;
2909
2910   p = ikev2_profile_index_by_name (name);
2911
2912   if (!p)
2913     {
2914       r = clib_error_return (0, "unknown profile %v", name);
2915       return r;
2916     }
2917
2918   p->responder.sw_if_index = sw_if_index;
2919   p->responder.ip4 = ip4;
2920
2921   return 0;
2922 }
2923
2924 clib_error_t *
2925 ikev2_set_profile_ike_transforms (vlib_main_t * vm, u8 * name,
2926                                   ikev2_transform_encr_type_t crypto_alg,
2927                                   ikev2_transform_integ_type_t integ_alg,
2928                                   ikev2_transform_dh_type_t dh_type,
2929                                   u32 crypto_key_size)
2930 {
2931   ikev2_profile_t *p;
2932   clib_error_t *r;
2933
2934   p = ikev2_profile_index_by_name (name);
2935
2936   if (!p)
2937     {
2938       r = clib_error_return (0, "unknown profile %v", name);
2939       return r;
2940     }
2941
2942   p->ike_ts.crypto_alg = crypto_alg;
2943   p->ike_ts.integ_alg = integ_alg;
2944   p->ike_ts.dh_type = dh_type;
2945   p->ike_ts.crypto_key_size = crypto_key_size;
2946   return 0;
2947 }
2948
2949 clib_error_t *
2950 ikev2_set_profile_esp_transforms (vlib_main_t * vm, u8 * name,
2951                                   ikev2_transform_encr_type_t crypto_alg,
2952                                   ikev2_transform_integ_type_t integ_alg,
2953                                   ikev2_transform_dh_type_t dh_type,
2954                                   u32 crypto_key_size)
2955 {
2956   ikev2_profile_t *p;
2957   clib_error_t *r;
2958
2959   p = ikev2_profile_index_by_name (name);
2960
2961   if (!p)
2962     {
2963       r = clib_error_return (0, "unknown profile %v", name);
2964       return r;
2965     }
2966
2967   p->esp_ts.crypto_alg = crypto_alg;
2968   p->esp_ts.integ_alg = integ_alg;
2969   p->esp_ts.dh_type = dh_type;
2970   p->esp_ts.crypto_key_size = crypto_key_size;
2971   return 0;
2972 }
2973
2974 clib_error_t *
2975 ikev2_set_profile_sa_lifetime (vlib_main_t * vm, u8 * name,
2976                                u64 lifetime, u32 jitter, u32 handover,
2977                                u64 maxdata)
2978 {
2979   ikev2_profile_t *p;
2980   clib_error_t *r;
2981
2982   p = ikev2_profile_index_by_name (name);
2983
2984   if (!p)
2985     {
2986       r = clib_error_return (0, "unknown profile %v", name);
2987       return r;
2988     }
2989
2990   p->lifetime = lifetime;
2991   p->lifetime_jitter = jitter;
2992   p->handover = handover;
2993   p->lifetime_maxdata = maxdata;
2994   return 0;
2995 }
2996
2997 clib_error_t *
2998 ikev2_initiate_sa_init (vlib_main_t * vm, u8 * name)
2999 {
3000   ikev2_profile_t *p;
3001   clib_error_t *r;
3002   ip4_main_t *im = &ip4_main;
3003   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
3004
3005   p = ikev2_profile_index_by_name (name);
3006
3007   if (!p)
3008     {
3009       r = clib_error_return (0, "unknown profile %v", name);
3010       return r;
3011     }
3012
3013   if (p->responder.sw_if_index == ~0 || p->responder.ip4.data_u32 == 0)
3014     {
3015       r = clib_error_return (0, "responder not set for profile %v", name);
3016       return r;
3017     }
3018
3019
3020   /* Create the Initiator Request */
3021   {
3022     ike_header_t *ike0;
3023     u32 bi0 = 0;
3024     ip_lookup_main_t *lm = &im->lookup_main;
3025     u32 if_add_index0;
3026     int len = sizeof (ike_header_t);
3027
3028     /* Get own iface IP */
3029     if_add_index0 =
3030       lm->if_address_pool_index_by_sw_if_index[p->responder.sw_if_index];
3031     ip_interface_address_t *if_add =
3032       pool_elt_at_index (lm->if_address_pool, if_add_index0);
3033     ip4_address_t *if_ip = ip_interface_address_get_address (lm, if_add);
3034
3035     bi0 = ikev2_get_new_ike_header_buff (vm, &ike0);
3036
3037     /* Prepare the SA and the IKE payload */
3038     ikev2_sa_t sa;
3039     clib_memset (&sa, 0, sizeof (ikev2_sa_t));
3040     ikev2_payload_chain_t *chain = 0;
3041     ikev2_payload_new_chain (chain);
3042
3043     /* Build the IKE proposal payload */
3044     ikev2_sa_proposal_t *proposals = 0;
3045     ikev2_set_initiator_proposals (vm, &sa, &p->ike_ts, &proposals, 1);
3046     proposals[0].proposal_num = 1;
3047     proposals[0].protocol_id = IKEV2_PROTOCOL_IKE;
3048
3049     /* Add and then cleanup proposal data */
3050     ikev2_payload_add_sa (chain, proposals);
3051     ikev2_sa_free_proposal_vector (&proposals);
3052
3053     sa.is_initiator = 1;
3054     sa.profile_index = km->profiles - p;
3055     sa.is_profile_index_set = 1;
3056     sa.state = IKEV2_STATE_SA_INIT;
3057     ikev2_generate_sa_init_data (&sa);
3058     ikev2_payload_add_ke (chain, sa.dh_group, sa.i_dh_data);
3059     ikev2_payload_add_nonce (chain, sa.i_nonce);
3060
3061     /* Build the child SA proposal */
3062     vec_resize (sa.childs, 1);
3063     ikev2_set_initiator_proposals (vm, &sa, &p->esp_ts,
3064                                    &sa.childs[0].i_proposals, 0);
3065     sa.childs[0].i_proposals[0].proposal_num = 1;
3066     sa.childs[0].i_proposals[0].protocol_id = IKEV2_PROTOCOL_ESP;
3067     RAND_bytes ((u8 *) & sa.childs[0].i_proposals[0].spi,
3068                 sizeof (sa.childs[0].i_proposals[0].spi));
3069
3070
3071
3072     /* Add NAT detection notification messages (mandatory) */
3073     u8 nat_detection_source[8 + 8 + 4 + 2];
3074     u8 *nat_detection_sha1 = vec_new (u8, 20);
3075
3076     u64 tmpspi = clib_host_to_net_u64 (sa.ispi);
3077     clib_memcpy_fast (&nat_detection_source[0], &tmpspi, sizeof (tmpspi));
3078     tmpspi = clib_host_to_net_u64 (sa.rspi);
3079     clib_memcpy_fast (&nat_detection_source[8], &tmpspi, sizeof (tmpspi));
3080     u16 tmpport = clib_host_to_net_u16 (500);
3081     clib_memcpy_fast (&nat_detection_source[8 + 8 + 4], &tmpport,
3082                       sizeof (tmpport));
3083     u32 tmpip = clib_host_to_net_u32 (if_ip->as_u32);
3084     clib_memcpy_fast (&nat_detection_source[8 + 8], &tmpip, sizeof (tmpip));
3085     SHA1 (nat_detection_source, sizeof (nat_detection_source),
3086           nat_detection_sha1);
3087     ikev2_payload_add_notify (chain, IKEV2_NOTIFY_MSG_NAT_DETECTION_SOURCE_IP,
3088                               nat_detection_sha1);
3089     tmpip = clib_host_to_net_u32 (p->responder.ip4.as_u32);
3090     clib_memcpy_fast (&nat_detection_source[8 + 8], &tmpip, sizeof (tmpip));
3091     SHA1 (nat_detection_source, sizeof (nat_detection_source),
3092           nat_detection_sha1);
3093     ikev2_payload_add_notify (chain,
3094                               IKEV2_NOTIFY_MSG_NAT_DETECTION_DESTINATION_IP,
3095                               nat_detection_sha1);
3096     vec_free (nat_detection_sha1);
3097
3098     u8 *sig_hash_algo = vec_new (u8, 8);
3099     u64 tmpsig = clib_host_to_net_u64 (0x0001000200030004);
3100     clib_memcpy_fast (sig_hash_algo, &tmpsig, sizeof (tmpsig));
3101     ikev2_payload_add_notify (chain,
3102                               IKEV2_NOTIFY_MSG_SIGNATURE_HASH_ALGORITHMS,
3103                               sig_hash_algo);
3104     vec_free (sig_hash_algo);
3105
3106
3107     /* Buffer update and boilerplate */
3108     len += vec_len (chain->data);
3109     ike0->nextpayload = chain->first_payload_type;
3110     ike0->length = clib_host_to_net_u32 (len);
3111     clib_memcpy_fast (ike0->payload, chain->data, vec_len (chain->data));
3112     ikev2_payload_destroy_chain (chain);
3113
3114     ike0->version = IKE_VERSION_2;
3115     ike0->flags = IKEV2_HDR_FLAG_INITIATOR;
3116     ike0->exchange = IKEV2_EXCHANGE_SA_INIT;
3117     ike0->ispi = sa.ispi;
3118     ike0->rspi = 0;
3119     ike0->msgid = 0;
3120
3121     /* store whole IKE payload - needed for PSK auth */
3122     vec_free (sa.last_sa_init_req_packet_data);
3123     vec_add (sa.last_sa_init_req_packet_data, ike0, len);
3124
3125     /* add data to the SA then add it to the pool */
3126     sa.iaddr.as_u32 = if_ip->as_u32;
3127     sa.raddr.as_u32 = p->responder.ip4.as_u32;
3128     sa.i_id.type = p->loc_id.type;
3129     sa.i_id.data = vec_dup (p->loc_id.data);
3130     sa.i_auth.method = p->auth.method;
3131     sa.i_auth.hex = p->auth.hex;
3132     sa.i_auth.data = vec_dup (p->auth.data);
3133     vec_add (sa.childs[0].tsi, &p->loc_ts, 1);
3134     vec_add (sa.childs[0].tsr, &p->rem_ts, 1);
3135
3136     /* add SA to the pool */
3137     ikev2_sa_t *sa0 = 0;
3138     pool_get (km->sais, sa0);
3139     clib_memcpy_fast (sa0, &sa, sizeof (*sa0));
3140     hash_set (km->sa_by_ispi, sa0->ispi, sa0 - km->sais);
3141
3142     ikev2_send_ike (vm, if_ip, &p->responder.ip4, bi0, len);
3143
3144   }
3145
3146   return 0;
3147 }
3148
3149 static void
3150 ikev2_delete_child_sa_internal (vlib_main_t * vm, ikev2_sa_t * sa,
3151                                 ikev2_child_sa_t * csa)
3152 {
3153   /* Create the Initiator notification for child SA removal */
3154   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
3155   ike_header_t *ike0;
3156   u32 bi0 = 0;
3157   int len;
3158
3159   bi0 = ikev2_get_new_ike_header_buff (vm, &ike0);
3160
3161
3162   ike0->exchange = IKEV2_EXCHANGE_INFORMATIONAL;
3163   ike0->ispi = clib_host_to_net_u64 (sa->ispi);
3164   ike0->rspi = clib_host_to_net_u64 (sa->rspi);
3165   vec_resize (sa->del, 1);
3166   sa->del->protocol_id = IKEV2_PROTOCOL_ESP;
3167   sa->del->spi = csa->i_proposals->spi;
3168   ike0->msgid = clib_host_to_net_u32 (sa->last_init_msg_id + 1);
3169   sa->last_init_msg_id = clib_net_to_host_u32 (ike0->msgid);
3170   len = ikev2_generate_message (sa, ike0, 0);
3171
3172   ikev2_send_ike (vm, &sa->iaddr, &sa->raddr, bi0, len);
3173
3174   /* delete local child SA */
3175   ikev2_delete_tunnel_interface (km->vnet_main, sa, csa);
3176   ikev2_sa_del_child_sa (sa, csa);
3177 }
3178
3179 clib_error_t *
3180 ikev2_initiate_delete_child_sa (vlib_main_t * vm, u32 ispi)
3181 {
3182   clib_error_t *r;
3183   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
3184   ikev2_main_per_thread_data_t *tkm;
3185   ikev2_sa_t *fsa = 0;
3186   ikev2_child_sa_t *fchild = 0;
3187
3188   /* Search for the child SA */
3189   vec_foreach (tkm, km->per_thread_data)
3190   {
3191     ikev2_sa_t *sa;
3192     if (fchild)
3193       break;
3194     /* *INDENT-OFF* */
3195     pool_foreach (sa, tkm->sas, ({
3196       fchild = ikev2_sa_get_child(sa, ispi, IKEV2_PROTOCOL_ESP, 1);
3197       if (fchild)
3198         {
3199           fsa = sa;
3200           break;
3201         }
3202     }));
3203     /* *INDENT-ON* */
3204   }
3205
3206   if (!fchild || !fsa)
3207     {
3208       r = clib_error_return (0, "Child SA not found");
3209       return r;
3210     }
3211   else
3212     {
3213       ikev2_delete_child_sa_internal (vm, fsa, fchild);
3214     }
3215
3216   return 0;
3217 }
3218
3219 clib_error_t *
3220 ikev2_initiate_delete_ike_sa (vlib_main_t * vm, u64 ispi)
3221 {
3222   clib_error_t *r;
3223   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
3224   ikev2_main_per_thread_data_t *tkm;
3225   ikev2_sa_t *fsa = 0;
3226   ikev2_main_per_thread_data_t *ftkm = 0;
3227
3228   /* Search for the IKE SA */
3229   vec_foreach (tkm, km->per_thread_data)
3230   {
3231     ikev2_sa_t *sa;
3232     if (fsa)
3233       break;
3234     /* *INDENT-OFF* */
3235     pool_foreach (sa, tkm->sas, ({
3236       if (sa->ispi == ispi)
3237         {
3238           fsa = sa;
3239           ftkm = tkm;
3240           break;
3241         }
3242     }));
3243     /* *INDENT-ON* */
3244   }
3245
3246   if (!fsa)
3247     {
3248       r = clib_error_return (0, "IKE SA not found");
3249       return r;
3250     }
3251
3252
3253   /* Create the Initiator notification for IKE SA removal */
3254   {
3255     ike_header_t *ike0;
3256     u32 bi0 = 0;
3257     int len;
3258
3259     bi0 = ikev2_get_new_ike_header_buff (vm, &ike0);
3260
3261
3262     ike0->exchange = IKEV2_EXCHANGE_INFORMATIONAL;
3263     ike0->ispi = clib_host_to_net_u64 (fsa->ispi);
3264     ike0->rspi = clib_host_to_net_u64 (fsa->rspi);
3265     vec_resize (fsa->del, 1);
3266     fsa->del->protocol_id = IKEV2_PROTOCOL_IKE;
3267     fsa->del->spi = ispi;
3268     ike0->msgid = clib_host_to_net_u32 (fsa->last_init_msg_id + 1);
3269     fsa->last_init_msg_id = clib_net_to_host_u32 (ike0->msgid);
3270     len = ikev2_generate_message (fsa, ike0, 0);
3271
3272     ikev2_send_ike (vm, &fsa->iaddr, &fsa->raddr, bi0, len);
3273   }
3274
3275
3276   /* delete local SA */
3277   ikev2_child_sa_t *c;
3278   vec_foreach (c, fsa->childs)
3279   {
3280     ikev2_delete_tunnel_interface (km->vnet_main, fsa, c);
3281     ikev2_sa_del_child_sa (fsa, c);
3282   }
3283   ikev2_sa_free_all_vec (fsa);
3284   uword *p = hash_get (ftkm->sa_by_rspi, fsa->rspi);
3285   if (p)
3286     {
3287       hash_unset (ftkm->sa_by_rspi, fsa->rspi);
3288       pool_put (ftkm->sas, fsa);
3289     }
3290
3291
3292   return 0;
3293 }
3294
3295 static void
3296 ikev2_rekey_child_sa_internal (vlib_main_t * vm, ikev2_sa_t * sa,
3297                                ikev2_child_sa_t * csa)
3298 {
3299   /* Create the Initiator request for create child SA */
3300   ike_header_t *ike0;
3301   u32 bi0 = 0;
3302   int len;
3303
3304
3305   bi0 = ikev2_get_new_ike_header_buff (vm, &ike0);
3306
3307
3308   ike0->version = IKE_VERSION_2;
3309   ike0->flags = IKEV2_HDR_FLAG_INITIATOR;
3310   ike0->exchange = IKEV2_EXCHANGE_CREATE_CHILD_SA;
3311   ike0->ispi = clib_host_to_net_u64 (sa->ispi);
3312   ike0->rspi = clib_host_to_net_u64 (sa->rspi);
3313   ike0->msgid = clib_host_to_net_u32 (sa->last_init_msg_id + 1);
3314   sa->last_init_msg_id = clib_net_to_host_u32 (ike0->msgid);
3315
3316   ikev2_rekey_t *rekey;
3317   vec_add2 (sa->rekey, rekey, 1);
3318   ikev2_sa_proposal_t *proposals = vec_dup (csa->i_proposals);
3319
3320   /*need new ispi */
3321   RAND_bytes ((u8 *) & proposals[0].spi, sizeof (proposals[0].spi));
3322   rekey->spi = proposals[0].spi;
3323   rekey->ispi = csa->i_proposals->spi;
3324   len = ikev2_generate_message (sa, ike0, proposals);
3325   ikev2_send_ike (vm, &sa->iaddr, &sa->raddr, bi0, len);
3326   vec_free (proposals);
3327 }
3328
3329 clib_error_t *
3330 ikev2_initiate_rekey_child_sa (vlib_main_t * vm, u32 ispi)
3331 {
3332   clib_error_t *r;
3333   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
3334   ikev2_main_per_thread_data_t *tkm;
3335   ikev2_sa_t *fsa = 0;
3336   ikev2_child_sa_t *fchild = 0;
3337
3338   /* Search for the child SA */
3339   vec_foreach (tkm, km->per_thread_data)
3340   {
3341     ikev2_sa_t *sa;
3342     if (fchild)
3343       break;
3344     /* *INDENT-OFF* */
3345     pool_foreach (sa, tkm->sas, ({
3346       fchild = ikev2_sa_get_child(sa, ispi, IKEV2_PROTOCOL_ESP, 1);
3347       if (fchild)
3348         {
3349           fsa = sa;
3350           break;
3351         }
3352     }));
3353     /* *INDENT-ON* */
3354   }
3355
3356   if (!fchild || !fsa)
3357     {
3358       r = clib_error_return (0, "Child SA not found");
3359       return r;
3360     }
3361   else
3362     {
3363       ikev2_rekey_child_sa_internal (vm, fsa, fchild);
3364     }
3365
3366   return 0;
3367 }
3368
3369 clib_error_t *
3370 ikev2_init (vlib_main_t * vm)
3371 {
3372   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
3373   vlib_thread_main_t *tm = vlib_get_thread_main ();
3374   int thread_id;
3375
3376   clib_memset (km, 0, sizeof (ikev2_main_t));
3377   km->vnet_main = vnet_get_main ();
3378   km->vlib_main = vm;
3379
3380   ikev2_crypto_init (km);
3381
3382   mhash_init_vec_string (&km->profile_index_by_name, sizeof (uword));
3383
3384   vec_validate (km->per_thread_data, tm->n_vlib_mains - 1);
3385   for (thread_id = 0; thread_id < tm->n_vlib_mains - 1; thread_id++)
3386     {
3387       km->per_thread_data[thread_id].sa_by_rspi =
3388         hash_create (0, sizeof (uword));
3389     }
3390
3391   km->sa_by_ispi = hash_create (0, sizeof (uword));
3392
3393   udp_register_dst_port (vm, 500, ikev2_node.index, 1);
3394
3395   ikev2_cli_reference ();
3396
3397   return 0;
3398 }
3399
3400 /* *INDENT-OFF* */
3401 VLIB_INIT_FUNCTION (ikev2_init) =
3402 {
3403   .runs_after = VLIB_INITS("ipsec_init"),
3404 };
3405 /* *INDENT-ON* */
3406
3407
3408 static u8
3409 ikev2_mngr_process_child_sa (ikev2_sa_t * sa, ikev2_child_sa_t * csa)
3410 {
3411   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
3412   ikev2_profile_t *p = 0;
3413   vlib_main_t *vm = km->vlib_main;
3414   f64 now = vlib_time_now (vm);
3415   u8 res = 0;
3416
3417   if (sa->is_profile_index_set)
3418     p = pool_elt_at_index (km->profiles, sa->profile_index);
3419
3420   if (sa->is_initiator && p && csa->time_to_expiration
3421       && now > csa->time_to_expiration)
3422     {
3423       if (!csa->is_expired || csa->rekey_retries > 0)
3424         {
3425           ikev2_rekey_child_sa_internal (vm, sa, csa);
3426           csa->time_to_expiration = now + p->handover;
3427           csa->is_expired = 1;
3428           if (csa->rekey_retries == 0)
3429             {
3430               csa->rekey_retries = 5;
3431             }
3432           else if (csa->rekey_retries > 0)
3433             {
3434               csa->rekey_retries--;
3435               clib_warning ("Rekeying Child SA 0x%x, retries left %d",
3436                             csa->i_proposals->spi, csa->rekey_retries);
3437               if (csa->rekey_retries == 0)
3438                 {
3439                   csa->rekey_retries = -1;
3440                 }
3441             }
3442           res |= 1;
3443         }
3444       else
3445         {
3446           csa->time_to_expiration = 0;
3447           ikev2_delete_child_sa_internal (vm, sa, csa);
3448           res |= 1;
3449         }
3450     }
3451
3452   return res;
3453 }
3454
3455 static void
3456 ikev2_mngr_process_ipsec_sa (ipsec_sa_t * ipsec_sa)
3457 {
3458   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
3459   vlib_main_t *vm = km->vlib_main;
3460   ikev2_main_per_thread_data_t *tkm;
3461   ikev2_sa_t *fsa = 0;
3462   ikev2_profile_t *p = 0;
3463   ikev2_child_sa_t *fchild = 0;
3464   f64 now = vlib_time_now (vm);
3465   vlib_counter_t counts;
3466
3467   /* Search for the SA and child SA */
3468   vec_foreach (tkm, km->per_thread_data)
3469   {
3470     ikev2_sa_t *sa;
3471     if (fchild)
3472       break;
3473     /* *INDENT-OFF* */
3474     pool_foreach (sa, tkm->sas, ({
3475       fchild = ikev2_sa_get_child(sa, ipsec_sa->spi, IKEV2_PROTOCOL_ESP, 1);
3476       if (fchild)
3477         {
3478           fsa = sa;
3479           break;
3480         }
3481     }));
3482     /* *INDENT-ON* */
3483   }
3484   vlib_get_combined_counter (&ipsec_sa_counters,
3485                              ipsec_sa->stat_index, &counts);
3486
3487   if (fsa && fsa->is_profile_index_set)
3488     p = pool_elt_at_index (km->profiles, fsa->profile_index);
3489
3490   if (fchild && p && p->lifetime_maxdata)
3491     {
3492       if (!fchild->is_expired && counts.bytes > p->lifetime_maxdata)
3493         {
3494           fchild->time_to_expiration = now;
3495         }
3496     }
3497 }
3498
3499 static vlib_node_registration_t ikev2_mngr_process_node;
3500
3501 static uword
3502 ikev2_mngr_process_fn (vlib_main_t * vm, vlib_node_runtime_t * rt,
3503                        vlib_frame_t * f)
3504 {
3505   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
3506   ipsec_main_t *im = &ipsec_main;
3507
3508   while (1)
3509     {
3510       u8 req_sent = 0;
3511       vlib_process_wait_for_event_or_clock (vm, 1);
3512       vlib_process_get_events (vm, NULL);
3513
3514       /* process ike child sas */
3515       ikev2_main_per_thread_data_t *tkm;
3516       vec_foreach (tkm, km->per_thread_data)
3517       {
3518         ikev2_sa_t *sa;
3519         /* *INDENT-OFF* */
3520         pool_foreach (sa, tkm->sas, ({
3521           ikev2_child_sa_t *c;
3522           vec_foreach (c, sa->childs)
3523             {
3524             req_sent |= ikev2_mngr_process_child_sa(sa, c);
3525             }
3526         }));
3527         /* *INDENT-ON* */
3528       }
3529
3530       /* process ipsec sas */
3531       ipsec_sa_t *sa;
3532       /* *INDENT-OFF* */
3533       pool_foreach (sa, im->sad, ({
3534         ikev2_mngr_process_ipsec_sa(sa);
3535       }));
3536       /* *INDENT-ON* */
3537
3538       if (req_sent)
3539         {
3540           vlib_process_wait_for_event_or_clock (vm, 5);
3541           vlib_process_get_events (vm, NULL);
3542           req_sent = 0;
3543         }
3544
3545     }
3546   return 0;
3547 }
3548
3549 /* *INDENT-OFF* */
3550 VLIB_REGISTER_NODE (ikev2_mngr_process_node, static) = {
3551     .function = ikev2_mngr_process_fn,
3552     .type = VLIB_NODE_TYPE_PROCESS,
3553     .name =
3554     "ikev2-manager-process",
3555 };
3556
3557 VLIB_PLUGIN_REGISTER () = {
3558     .version = VPP_BUILD_VER,
3559     .description = "Internet Key Exchange (IKEv2) Protocol",
3560 };
3561 /* *INDENT-ON* */
3562
3563 /*
3564  * fd.io coding-style-patch-verification: ON
3565  *
3566  * Local Variables:
3567  * eval: (c-set-style "gnu")
3568  * End:
3569  */