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_all_child_sa (ikev2_child_sa_t ** childs)
 250 {
 251   ikev2_child_sa_t *c;
 252   vec_foreach (c, *childs)
 253   {
 254     ikev2_sa_free_proposal_vector (&c->r_proposals);
 255     ikev2_sa_free_proposal_vector (&c->i_proposals);
 256     vec_free (c->sk_ai);
 257     vec_free (c->sk_ar);
 258     vec_free (c->sk_ei);
 259     vec_free (c->sk_er);
 260   }
 261
 262   vec_free (*childs);
 263 }
 264
 265 static void
 266 ikev2_sa_del_child_sa (ikev2_sa_t * sa, ikev2_child_sa_t * child)
 267 {
 268   ikev2_sa_free_proposal_vector (&child->r_proposals);
 269   ikev2_sa_free_proposal_vector (&child->i_proposals);
 270   vec_free (child->sk_ai);
 271   vec_free (child->sk_ar);
 272   vec_free (child->sk_ei);
 273   vec_free (child->sk_er);
 274
 275   vec_del1 (sa->childs, child - sa->childs);
 276 }
 277
 278 static void
 279 ikev2_sa_free_all_vec (ikev2_sa_t * sa)
 280 {
 281   vec_free (sa->i_nonce);
 282   vec_free (sa->i_dh_data);
 283   vec_free (sa->dh_shared_key);
 284   vec_free (sa->dh_private_key);
 285
 286   ikev2_sa_free_proposal_vector (&sa->r_proposals);
 287   ikev2_sa_free_proposal_vector (&sa->i_proposals);
 288
 289   vec_free (sa->sk_d);
 290   vec_free (sa->sk_ai);
 291   vec_free (sa->sk_ar);
 292   vec_free (sa->sk_ei);
 293   vec_free (sa->sk_er);
 294   vec_free (sa->sk_pi);
 295   vec_free (sa->sk_pr);
 296
 297   vec_free (sa->i_id.data);
 298   vec_free (sa->i_auth.data);
 299   vec_free (sa->r_id.data);
 300   vec_free (sa->r_auth.data);
 301   if (sa->r_auth.key)
 302     EVP_PKEY_free (sa->r_auth.key);
 303
 304   vec_free (sa->del);
 305
 306   ikev2_sa_free_all_child_sa (&sa->childs);
 307 }
 308
 309 static void
 310 ikev2_delete_sa (ikev2_sa_t * sa)
 311 {
 312   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
 313   u32 thread_index = vlib_get_thread_index ();
 314   uword *p;
 315
 316   ikev2_sa_free_all_vec (sa);
 317
 318   p = hash_get (km->per_thread_data[thread_index].sa_by_rspi, sa->rspi);
 319   if (p)
 320     {
 321       hash_unset (km->per_thread_data[thread_index].sa_by_rspi, sa->rspi);
 322       pool_put (km->per_thread_data[thread_index].sas, sa);
 323     }
 324 }
 325
 326 static void
 327 ikev2_generate_sa_init_data (ikev2_sa_t * sa)
 328 {
 329   ikev2_sa_transform_t *t = 0, *t2;
 330   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
 331
 332   if (sa->dh_group == IKEV2_TRANSFORM_DH_TYPE_NONE)
 333     {
 334       return;
 335     }
 336
 337   /* check if received DH group is on our list of supported groups */
 338   vec_foreach (t2, km->supported_transforms)
 339   {
 340     if (t2->type == IKEV2_TRANSFORM_TYPE_DH && sa->dh_group == t2->dh_type)
 341       {
 342         t = t2;
 343         break;
 344       }
 345   }
 346
 347   if (!t)
 348     {
 349       clib_warning ("unknown dh data group %u (data len %u)", sa->dh_group,
 350                     vec_len (sa->i_dh_data));
 351       sa->dh_group = IKEV2_TRANSFORM_DH_TYPE_NONE;
 352       return;
 353     }
 354
 355   if (sa->is_initiator)
 356     {
 357       /* generate rspi */
 358       RAND_bytes ((u8 *) & sa->ispi, 8);
 359
 360       /* generate nonce */
 361       sa->i_nonce = vec_new (u8, IKEV2_NONCE_SIZE);
 362       RAND_bytes ((u8 *) sa->i_nonce, IKEV2_NONCE_SIZE);
 363     }
 364   else
 365     {
 366       /* generate rspi */
 367       RAND_bytes ((u8 *) & sa->rspi, 8);
 368
 369       /* generate nonce */
 370       sa->r_nonce = vec_new (u8, IKEV2_NONCE_SIZE);
 371       RAND_bytes ((u8 *) sa->r_nonce, IKEV2_NONCE_SIZE);
 372     }
 373
 374   /* generate dh keys */
 375   ikev2_generate_dh (sa, t);
 376
 377 }
 378
 379 static void
 380 ikev2_complete_sa_data (ikev2_sa_t * sa, ikev2_sa_t * sai)
 381 {
 382   ikev2_sa_transform_t *t = 0, *t2;
 383   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
 384
 385
 386   /*move some data to the new SA */
 387 #define _(A) ({void* __tmp__ = (A); (A) = 0; __tmp__;})
 388   sa->i_nonce = _(sai->i_nonce);
 389   sa->i_dh_data = _(sai->i_dh_data);
 390   sa->dh_private_key = _(sai->dh_private_key);
 391   sa->iaddr.as_u32 = sai->iaddr.as_u32;
 392   sa->raddr.as_u32 = sai->raddr.as_u32;
 393   sa->is_initiator = sai->is_initiator;
 394   sa->i_id.type = sai->i_id.type;
 395   sa->profile_index = sai->profile_index;
 396   sa->is_profile_index_set = sai->is_profile_index_set;
 397   sa->i_id.data = _(sai->i_id.data);
 398   sa->i_auth.method = sai->i_auth.method;
 399   sa->i_auth.hex = sai->i_auth.hex;
 400   sa->i_auth.data = _(sai->i_auth.data);
 401   sa->i_auth.key = _(sai->i_auth.key);
 402   sa->last_sa_init_req_packet_data = _(sai->last_sa_init_req_packet_data);
 403   sa->childs = _(sai->childs);
 404 #undef _
 405
 406
 407   if (sa->dh_group == IKEV2_TRANSFORM_DH_TYPE_NONE)
 408     {
 409       return;
 410     }
 411
 412   /* check if received DH group is on our list of supported groups */
 413   vec_foreach (t2, km->supported_transforms)
 414   {
 415     if (t2->type == IKEV2_TRANSFORM_TYPE_DH && sa->dh_group == t2->dh_type)
 416       {
 417         t = t2;
 418         break;
 419       }
 420   }
 421
 422   if (!t)
 423     {
 424       clib_warning ("unknown dh data group %u (data len %u)", sa->dh_group,
 425                     vec_len (sa->i_dh_data));
 426       sa->dh_group = IKEV2_TRANSFORM_DH_TYPE_NONE;
 427       return;
 428     }
 429
 430
 431   /* generate dh keys */
 432   ikev2_complete_dh (sa, t);
 433
 434 }
 435
 436 static void
 437 ikev2_calc_keys (ikev2_sa_t * sa)
 438 {
 439   u8 *tmp;
 440   /* calculate SKEYSEED = prf(Ni | Nr, g^ir) */
 441   u8 *skeyseed = 0;
 442   u8 *s = 0;
 443   u16 integ_key_len = 0;
 444   ikev2_sa_transform_t *tr_encr, *tr_prf, *tr_integ;
 445   tr_encr =
 446     ikev2_sa_get_td_for_type (sa->r_proposals, IKEV2_TRANSFORM_TYPE_ENCR);
 447   tr_prf =
 448     ikev2_sa_get_td_for_type (sa->r_proposals, IKEV2_TRANSFORM_TYPE_PRF);
 449   tr_integ =
 450     ikev2_sa_get_td_for_type (sa->r_proposals, IKEV2_TRANSFORM_TYPE_INTEG);
 451
 452   if (tr_integ)
 453     integ_key_len = tr_integ->key_len;
 454
 455   vec_append (s, sa->i_nonce);
 456   vec_append (s, sa->r_nonce);
 457   skeyseed = ikev2_calc_prf (tr_prf, s, sa->dh_shared_key);
 458
 459   /* Calculate S = Ni | Nr | SPIi | SPIr */
 460   u64 *spi;
 461   vec_add2 (s, tmp, 2 * sizeof (*spi));
 462   spi = (u64 *) tmp;
 463   spi[0] = clib_host_to_net_u64 (sa->ispi);
 464   spi[1] = clib_host_to_net_u64 (sa->rspi);
 465
 466   /* calculate PRFplus */
 467   u8 *keymat;
 468   int len = tr_prf->key_trunc + /* SK_d */
 469     integ_key_len * 2 +         /* SK_ai, SK_ar */
 470     tr_encr->key_len * 2 +      /* SK_ei, SK_er */
 471     tr_prf->key_len * 2;        /* SK_pi, SK_pr */
 472
 473   keymat = ikev2_calc_prfplus (tr_prf, skeyseed, s, len);
 474   vec_free (skeyseed);
 475   vec_free (s);
 476
 477   int pos = 0;
 478
 479   /* SK_d */
 480   sa->sk_d = vec_new (u8, tr_prf->key_trunc);
 481   clib_memcpy_fast (sa->sk_d, keymat + pos, tr_prf->key_trunc);
 482   pos += tr_prf->key_trunc;
 483
 484   if (integ_key_len)
 485     {
 486       /* SK_ai */
 487       sa->sk_ai = vec_new (u8, integ_key_len);
 488       clib_memcpy_fast (sa->sk_ai, keymat + pos, integ_key_len);
 489       pos += integ_key_len;
 490
 491       /* SK_ar */
 492       sa->sk_ar = vec_new (u8, integ_key_len);
 493       clib_memcpy_fast (sa->sk_ar, keymat + pos, integ_key_len);
 494       pos += integ_key_len;
 495     }
 496
 497   /* SK_ei */
 498   sa->sk_ei = vec_new (u8, tr_encr->key_len);
 499   clib_memcpy_fast (sa->sk_ei, keymat + pos, tr_encr->key_len);
 500   pos += tr_encr->key_len;
 501
 502   /* SK_er */
 503   sa->sk_er = vec_new (u8, tr_encr->key_len);
 504   clib_memcpy_fast (sa->sk_er, keymat + pos, tr_encr->key_len);
 505   pos += tr_encr->key_len;
 506
 507   /* SK_pi */
 508   sa->sk_pi = vec_new (u8, tr_prf->key_len);
 509   clib_memcpy_fast (sa->sk_pi, keymat + pos, tr_prf->key_len);
 510   pos += tr_prf->key_len;
 511
 512   /* SK_pr */
 513   sa->sk_pr = vec_new (u8, tr_prf->key_len);
 514   clib_memcpy_fast (sa->sk_pr, keymat + pos, tr_prf->key_len);
 515   pos += tr_prf->key_len;
 516
 517   vec_free (keymat);
 518 }
 519
 520 static void
 521 ikev2_calc_child_keys (ikev2_sa_t * sa, ikev2_child_sa_t * child)
 522 {
 523   u8 *s = 0;
 524   u16 integ_key_len = 0;
 525   u8 salt_len = 0;
 526
 527   ikev2_sa_transform_t *tr_prf, *ctr_encr, *ctr_integ;
 528   tr_prf =
 529     ikev2_sa_get_td_for_type (sa->r_proposals, IKEV2_TRANSFORM_TYPE_PRF);
 530   ctr_encr =
 531     ikev2_sa_get_td_for_type (child->r_proposals, IKEV2_TRANSFORM_TYPE_ENCR);
 532   ctr_integ =
 533     ikev2_sa_get_td_for_type (child->r_proposals, IKEV2_TRANSFORM_TYPE_INTEG);
 534
 535   if (ctr_integ)
 536     integ_key_len = ctr_integ->key_len;
 537   else
 538     salt_len = sizeof (u32);
 539
 540   vec_append (s, sa->i_nonce);
 541   vec_append (s, sa->r_nonce);
 542   /* calculate PRFplus */
 543   u8 *keymat;
 544   int len = ctr_encr->key_len * 2 + integ_key_len * 2 + salt_len * 2;
 545
 546   keymat = ikev2_calc_prfplus (tr_prf, sa->sk_d, s, len);
 547
 548   int pos = 0;
 549
 550   /* SK_ei */
 551   child->sk_ei = vec_new (u8, ctr_encr->key_len);
 552   clib_memcpy_fast (child->sk_ei, keymat + pos, ctr_encr->key_len);
 553   pos += ctr_encr->key_len;
 554
 555   if (ctr_integ)
 556     {
 557       /* SK_ai */
 558       child->sk_ai = vec_new (u8, ctr_integ->key_len);
 559       clib_memcpy_fast (child->sk_ai, keymat + pos, ctr_integ->key_len);
 560       pos += ctr_integ->key_len;
 561     }
 562   else
 563     {
 564       clib_memcpy (&child->salt_ei, keymat + pos, salt_len);
 565       pos += salt_len;
 566     }
 567
 568   /* SK_er */
 569   child->sk_er = vec_new (u8, ctr_encr->key_len);
 570   clib_memcpy_fast (child->sk_er, keymat + pos, ctr_encr->key_len);
 571   pos += ctr_encr->key_len;
 572
 573   if (ctr_integ)
 574     {
 575       /* SK_ar */
 576       child->sk_ar = vec_new (u8, integ_key_len);
 577       clib_memcpy_fast (child->sk_ar, keymat + pos, integ_key_len);
 578       pos += integ_key_len;
 579     }
 580   else
 581     {
 582       clib_memcpy (&child->salt_er, keymat + pos, salt_len);
 583       pos += salt_len;
 584     }
 585
 586   ASSERT (pos == len);
 587
 588   vec_free (keymat);
 589 }
 590
 591 static void
 592 ikev2_process_sa_init_req (vlib_main_t * vm, ikev2_sa_t * sa,
 593                            ike_header_t * ike)
 594 {
 595   int p = 0;
 596   u32 len = clib_net_to_host_u32 (ike->length);
 597   u8 payload = ike->nextpayload;
 598
 599   clib_warning ("ispi %lx rspi %lx nextpayload %x version %x "
 600                 "exchange %x flags %x msgid %x length %u",
 601                 clib_net_to_host_u64 (ike->ispi),
 602                 clib_net_to_host_u64 (ike->rspi),
 603                 payload, ike->version,
 604                 ike->exchange, ike->flags,
 605                 clib_net_to_host_u32 (ike->msgid), len);
 606
 607   sa->ispi = clib_net_to_host_u64 (ike->ispi);
 608
 609   /* store whole IKE payload - needed for PSK auth */
 610   vec_free (sa->last_sa_init_req_packet_data);
 611   vec_add (sa->last_sa_init_req_packet_data, ike, len);
 612
 613   while (p < len && payload != IKEV2_PAYLOAD_NONE)
 614     {
 615       ike_payload_header_t *ikep = (ike_payload_header_t *) & ike->payload[p];
 616       u32 plen = clib_net_to_host_u16 (ikep->length);
 617
 618       if (plen < sizeof (ike_payload_header_t))
 619         return;
 620
 621       if (payload == IKEV2_PAYLOAD_SA)
 622         {
 623           ikev2_sa_free_proposal_vector (&sa->i_proposals);
 624           sa->i_proposals = ikev2_parse_sa_payload (ikep);
 625         }
 626       else if (payload == IKEV2_PAYLOAD_KE)
 627         {
 628           ike_ke_payload_header_t *ke = (ike_ke_payload_header_t *) ikep;
 629           sa->dh_group = clib_net_to_host_u16 (ke->dh_group);
 630           vec_free (sa->i_dh_data);
 631           vec_add (sa->i_dh_data, ke->payload, plen - sizeof (*ke));
 632         }
 633       else if (payload == IKEV2_PAYLOAD_NONCE)
 634         {
 635           vec_free (sa->i_nonce);
 636           vec_add (sa->i_nonce, ikep->payload, plen - sizeof (*ikep));
 637         }
 638       else if (payload == IKEV2_PAYLOAD_NOTIFY)
 639         {
 640           ikev2_notify_t *n = ikev2_parse_notify_payload (ikep);
 641           vec_free (n);
 642         }
 643       else if (payload == IKEV2_PAYLOAD_VENDOR)
 644         {
 645           ikev2_parse_vendor_payload (ikep);
 646         }
 647       else
 648         {
 649           clib_warning ("unknown payload %u flags %x length %u", payload,
 650                         ikep->flags, plen);
 651           if (ikep->flags & IKEV2_PAYLOAD_FLAG_CRITICAL)
 652             {
 653               ikev2_set_state (sa, IKEV2_STATE_NOTIFY_AND_DELETE);
 654               sa->unsupported_cp = payload;
 655               return;
 656             }
 657         }
 658
 659       payload = ikep->nextpayload;
 660       p += plen;
 661     }
 662
 663   ikev2_set_state (sa, IKEV2_STATE_SA_INIT);
 664 }
 665
 666 static void
 667 ikev2_process_sa_init_resp (vlib_main_t * vm, ikev2_sa_t * sa,
 668                             ike_header_t * ike)
 669 {
 670   int p = 0;
 671   u32 len = clib_net_to_host_u32 (ike->length);
 672   u8 payload = ike->nextpayload;
 673
 674   clib_warning ("ispi %lx rspi %lx nextpayload %x version %x "
 675                 "exchange %x flags %x msgid %x length %u",
 676                 clib_net_to_host_u64 (ike->ispi),
 677                 clib_net_to_host_u64 (ike->rspi),
 678                 payload, ike->version,
 679                 ike->exchange, ike->flags,
 680                 clib_net_to_host_u32 (ike->msgid), len);
 681
 682   sa->ispi = clib_net_to_host_u64 (ike->ispi);
 683   sa->rspi = clib_net_to_host_u64 (ike->rspi);
 684
 685   /* store whole IKE payload - needed for PSK auth */
 686   vec_free (sa->last_sa_init_res_packet_data);
 687   vec_add (sa->last_sa_init_res_packet_data, ike, len);
 688
 689   while (p < len && payload != IKEV2_PAYLOAD_NONE)
 690     {
 691       ike_payload_header_t *ikep = (ike_payload_header_t *) & ike->payload[p];
 692       u32 plen = clib_net_to_host_u16 (ikep->length);
 693
 694       if (plen < sizeof (ike_payload_header_t))
 695         return;
 696
 697       if (payload == IKEV2_PAYLOAD_SA)
 698         {
 699           ikev2_sa_free_proposal_vector (&sa->r_proposals);
 700           sa->r_proposals = ikev2_parse_sa_payload (ikep);
 701           if (sa->r_proposals)
 702             {
 703               ikev2_set_state (sa, IKEV2_STATE_SA_INIT);
 704               ike->msgid =
 705                 clib_host_to_net_u32 (clib_net_to_host_u32 (ike->msgid) + 1);
 706             }
 707         }
 708       else if (payload == IKEV2_PAYLOAD_KE)
 709         {
 710           ike_ke_payload_header_t *ke = (ike_ke_payload_header_t *) ikep;
 711           sa->dh_group = clib_net_to_host_u16 (ke->dh_group);
 712           vec_free (sa->r_dh_data);
 713           vec_add (sa->r_dh_data, ke->payload, plen - sizeof (*ke));
 714         }
 715       else if (payload == IKEV2_PAYLOAD_NONCE)
 716         {
 717           vec_free (sa->r_nonce);
 718           vec_add (sa->r_nonce, ikep->payload, plen - sizeof (*ikep));
 719         }
 720       else if (payload == IKEV2_PAYLOAD_NOTIFY)
 721         {
 722           ikev2_notify_t *n = ikev2_parse_notify_payload (ikep);
 723           vec_free (n);
 724         }
 725       else if (payload == IKEV2_PAYLOAD_VENDOR)
 726         {
 727           ikev2_parse_vendor_payload (ikep);
 728         }
 729       else
 730         {
 731           clib_warning ("unknown payload %u flags %x length %u", payload,
 732                         ikep->flags, plen);
 733           if (ikep->flags & IKEV2_PAYLOAD_FLAG_CRITICAL)
 734             {
 735               ikev2_set_state (sa, IKEV2_STATE_NOTIFY_AND_DELETE);
 736               sa->unsupported_cp = payload;
 737               return;
 738             }
 739         }
 740
 741       payload = ikep->nextpayload;
 742       p += plen;
 743     }
 744 }
 745
 746 static u8 *
 747 ikev2_decrypt_sk_payload (ikev2_sa_t * sa, ike_header_t * ike, u8 * payload)
 748 {
 749   int p = 0;
 750   u8 last_payload = 0;
 751   u8 *hmac = 0;
 752   u32 len = clib_net_to_host_u32 (ike->length);
 753   ike_payload_header_t *ikep = 0;
 754   u32 plen = 0;
 755   ikev2_sa_transform_t *tr_integ;
 756   tr_integ =
 757     ikev2_sa_get_td_for_type (sa->r_proposals, IKEV2_TRANSFORM_TYPE_INTEG);
 758
 759   while (p < len &&
 760          *payload != IKEV2_PAYLOAD_NONE && last_payload != IKEV2_PAYLOAD_SK)
 761     {
 762       ikep = (ike_payload_header_t *) & ike->payload[p];
 763       plen = clib_net_to_host_u16 (ikep->length);
 764
 765       if (plen < sizeof (*ikep))
 766         return 0;
 767
 768       if (*payload == IKEV2_PAYLOAD_SK)
 769         {
 770           clib_warning ("received IKEv2 payload SK, len %u", plen - 4);
 771           last_payload = *payload;
 772         }
 773       else
 774         {
 775           clib_warning ("unknown payload %u flags %x length %u", payload,
 776                         ikep->flags, plen);
 777           if (ikep->flags & IKEV2_PAYLOAD_FLAG_CRITICAL)
 778             {
 779               sa->unsupported_cp = *payload;
 780               return 0;
 781             }
 782         }
 783
 784       *payload = ikep->nextpayload;
 785       p += plen;
 786     }
 787
 788   if (last_payload != IKEV2_PAYLOAD_SK)
 789     {
 790       clib_warning ("Last payload must be SK");
 791       return 0;
 792     }
 793
 794   hmac =
 795     ikev2_calc_integr (tr_integ, sa->is_initiator ? sa->sk_ar : sa->sk_ai,
 796                        (u8 *) ike, len - tr_integ->key_trunc);
 797
 798   plen = plen - sizeof (*ikep) - tr_integ->key_trunc;
 799
 800   if (memcmp (hmac, &ikep->payload[plen], tr_integ->key_trunc))
 801     {
 802       clib_warning ("message integrity check failed");
 803       vec_free (hmac);
 804       return 0;
 805     }
 806   vec_free (hmac);
 807
 808   return ikev2_decrypt_data (sa, ikep->payload, plen);
 809 }
 810
 811 static void
 812 ikev2_initial_contact_cleanup (ikev2_sa_t * sa)
 813 {
 814   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
 815   ikev2_sa_t *tmp;
 816   u32 i, *delete = 0;
 817   ikev2_child_sa_t *c;
 818   u32 thread_index = vlib_get_thread_index ();
 819
 820   if (!sa->initial_contact)
 821     return;
 822
 823   /* find old IKE SAs with the same authenticated identity */
 824   /* *INDENT-OFF* */
 825   pool_foreach (tmp, km->per_thread_data[thread_index].sas, ({
 826         if (tmp->i_id.type != sa->i_id.type ||
 827             vec_len(tmp->i_id.data) != vec_len(sa->i_id.data) ||
 828             memcmp(sa->i_id.data, tmp->i_id.data, vec_len(sa->i_id.data)))
 829           continue;
 830
 831         if (sa->rspi != tmp->rspi)
 832           vec_add1(delete, tmp - km->per_thread_data[thread_index].sas);
 833   }));
 834   /* *INDENT-ON* */
 835
 836   for (i = 0; i < vec_len (delete); i++)
 837     {
 838       tmp =
 839         pool_elt_at_index (km->per_thread_data[thread_index].sas, delete[i]);
 840       vec_foreach (c,
 841                    tmp->childs) ikev2_delete_tunnel_interface (km->vnet_main,
 842                                                                tmp, c);
 843       ikev2_delete_sa (tmp);
 844     }
 845
 846   vec_free (delete);
 847   sa->initial_contact = 0;
 848 }
 849
 850 static void
 851 ikev2_process_auth_req (vlib_main_t * vm, ikev2_sa_t * sa, ike_header_t * ike)
 852 {
 853   ikev2_child_sa_t *first_child_sa;
 854   int p = 0;
 855   u32 len = clib_net_to_host_u32 (ike->length);
 856   u8 payload = ike->nextpayload;
 857   u8 *plaintext = 0;
 858
 859   ike_payload_header_t *ikep;
 860   u32 plen;
 861
 862   clib_warning ("ispi %lx rspi %lx nextpayload %x version %x "
 863                 "exchange %x flags %x msgid %x length %u",
 864                 clib_net_to_host_u64 (ike->ispi),
 865                 clib_net_to_host_u64 (ike->rspi),
 866                 payload, ike->version,
 867                 ike->exchange, ike->flags,
 868                 clib_net_to_host_u32 (ike->msgid), len);
 869
 870   ikev2_calc_keys (sa);
 871
 872   plaintext = ikev2_decrypt_sk_payload (sa, ike, &payload);
 873
 874   if (!plaintext)
 875     {
 876       if (sa->unsupported_cp)
 877         ikev2_set_state (sa, IKEV2_STATE_NOTIFY_AND_DELETE);
 878       goto cleanup_and_exit;
 879     }
 880
 881   /* select or create 1st child SA */
 882   if (sa->is_initiator)
 883     {
 884       first_child_sa = &sa->childs[0];
 885     }
 886   else
 887     {
 888       ikev2_sa_free_all_child_sa (&sa->childs);
 889       vec_add2 (sa->childs, first_child_sa, 1);
 890     }
 891
 892
 893   /* process encrypted payload */
 894   p = 0;
 895   while (p < vec_len (plaintext) && payload != IKEV2_PAYLOAD_NONE)
 896     {
 897       ikep = (ike_payload_header_t *) & plaintext[p];
 898       plen = clib_net_to_host_u16 (ikep->length);
 899
 900       if (plen < sizeof (ike_payload_header_t))
 901         goto cleanup_and_exit;
 902
 903       if (payload == IKEV2_PAYLOAD_SA)  /* 33 */
 904         {
 905           clib_warning ("received payload SA, len %u", plen - sizeof (*ikep));
 906           if (sa->is_initiator)
 907             {
 908               ikev2_sa_free_proposal_vector (&first_child_sa->r_proposals);
 909               first_child_sa->r_proposals = ikev2_parse_sa_payload (ikep);
 910             }
 911           else
 912             {
 913               ikev2_sa_free_proposal_vector (&first_child_sa->i_proposals);
 914               first_child_sa->i_proposals = ikev2_parse_sa_payload (ikep);
 915             }
 916         }
 917       else if (payload == IKEV2_PAYLOAD_IDI)    /* 35 */
 918         {
 919           ike_id_payload_header_t *id = (ike_id_payload_header_t *) ikep;
 920
 921           sa->i_id.type = id->id_type;
 922           vec_free (sa->i_id.data);
 923           vec_add (sa->i_id.data, id->payload, plen - sizeof (*id));
 924
 925           clib_warning ("received payload IDi, len %u id_type %u",
 926                         plen - sizeof (*id), id->id_type);
 927         }
 928       else if (payload == IKEV2_PAYLOAD_IDR)    /* 36 */
 929         {
 930           ike_id_payload_header_t *id = (ike_id_payload_header_t *) ikep;
 931
 932           sa->r_id.type = id->id_type;
 933           vec_free (sa->r_id.data);
 934           vec_add (sa->r_id.data, id->payload, plen - sizeof (*id));
 935
 936           clib_warning ("received payload IDr len %u id_type %u",
 937                         plen - sizeof (*id), id->id_type);
 938         }
 939       else if (payload == IKEV2_PAYLOAD_AUTH)   /* 39 */
 940         {
 941           ike_auth_payload_header_t *a = (ike_auth_payload_header_t *) ikep;
 942
 943           if (sa->is_initiator)
 944             {
 945               sa->r_auth.method = a->auth_method;
 946               vec_free (sa->r_auth.data);
 947               vec_add (sa->r_auth.data, a->payload, plen - sizeof (*a));
 948             }
 949           else
 950             {
 951               sa->i_auth.method = a->auth_method;
 952               vec_free (sa->i_auth.data);
 953               vec_add (sa->i_auth.data, a->payload, plen - sizeof (*a));
 954             }
 955
 956           clib_warning ("received payload AUTH, len %u auth_type %u",
 957                         plen - sizeof (*a), a->auth_method);
 958         }
 959       else if (payload == IKEV2_PAYLOAD_NOTIFY) /* 41 */
 960         {
 961           ikev2_notify_t *n = ikev2_parse_notify_payload (ikep);
 962           if (n->msg_type == IKEV2_NOTIFY_MSG_INITIAL_CONTACT)
 963             {
 964               sa->initial_contact = 1;
 965             }
 966           vec_free (n);
 967         }
 968       else if (payload == IKEV2_PAYLOAD_VENDOR) /* 43 */
 969         {
 970           ikev2_parse_vendor_payload (ikep);
 971         }
 972       else if (payload == IKEV2_PAYLOAD_TSI)    /* 44 */
 973         {
 974           clib_warning ("received payload TSi, len %u",
 975                         plen - sizeof (*ikep));
 976
 977           vec_free (first_child_sa->tsi);
 978           first_child_sa->tsi = ikev2_parse_ts_payload (ikep);
 979         }
 980       else if (payload == IKEV2_PAYLOAD_TSR)    /* 45 */
 981         {
 982           clib_warning ("received payload TSr, len %u",
 983                         plen - sizeof (*ikep));
 984
 985           vec_free (first_child_sa->tsr);
 986           first_child_sa->tsr = ikev2_parse_ts_payload (ikep);
 987         }
 988       else
 989         {
 990           clib_warning ("unknown payload %u flags %x length %u data %u",
 991                         payload, ikep->flags, plen - 4,
 992                         format_hex_bytes, ikep->payload, plen - 4);
 993
 994           if (ikep->flags & IKEV2_PAYLOAD_FLAG_CRITICAL)
 995             {
 996               ikev2_set_state (sa, IKEV2_STATE_NOTIFY_AND_DELETE);
 997               sa->unsupported_cp = payload;
 998               return;
 999             }
1000         }
1001
1002       payload = ikep->nextpayload;
1003       p += plen;
1004     }
1005
1006 cleanup_and_exit:
1007   vec_free (plaintext);
1008 }
1009
1010 static void
1011 ikev2_process_informational_req (vlib_main_t * vm, ikev2_sa_t * sa,
1012                                  ike_header_t * ike)
1013 {
1014   int p = 0;
1015   u32 len = clib_net_to_host_u32 (ike->length);
1016   u8 payload = ike->nextpayload;
1017   u8 *plaintext = 0;
1018
1019   ike_payload_header_t *ikep;
1020   u32 plen;
1021
1022   clib_warning ("ispi %lx rspi %lx nextpayload %x version %x "
1023                 "exchange %x flags %x msgid %x length %u",
1024                 clib_net_to_host_u64 (ike->ispi),
1025                 clib_net_to_host_u64 (ike->rspi),
1026                 payload, ike->version,
1027                 ike->exchange, ike->flags,
1028                 clib_net_to_host_u32 (ike->msgid), len);
1029
1030   plaintext = ikev2_decrypt_sk_payload (sa, ike, &payload);
1031
1032   if (!plaintext)
1033     goto cleanup_and_exit;
1034
1035   /* process encrypted payload */
1036   p = 0;
1037   while (p < vec_len (plaintext) && payload != IKEV2_PAYLOAD_NONE)
1038     {
1039       ikep = (ike_payload_header_t *) & plaintext[p];
1040       plen = clib_net_to_host_u16 (ikep->length);
1041
1042       if (plen < sizeof (ike_payload_header_t))
1043         goto cleanup_and_exit;
1044
1045       if (payload == IKEV2_PAYLOAD_NOTIFY)      /* 41 */
1046         {
1047           ikev2_notify_t *n = ikev2_parse_notify_payload (ikep);
1048           if (n->msg_type == IKEV2_NOTIFY_MSG_AUTHENTICATION_FAILED)
1049             ikev2_set_state (sa, IKEV2_STATE_AUTH_FAILED);
1050           vec_free (n);
1051         }
1052       else if (payload == IKEV2_PAYLOAD_DELETE) /* 42 */
1053         {
1054           sa->del = ikev2_parse_delete_payload (ikep);
1055         }
1056       else if (payload == IKEV2_PAYLOAD_VENDOR) /* 43 */
1057         {
1058           ikev2_parse_vendor_payload (ikep);
1059         }
1060       else
1061         {
1062           clib_warning ("unknown payload %u flags %x length %u data %u",
1063                         payload, ikep->flags, plen - 4,
1064                         format_hex_bytes, ikep->payload, plen - 4);
1065
1066           if (ikep->flags & IKEV2_PAYLOAD_FLAG_CRITICAL)
1067             {
1068               sa->unsupported_cp = payload;
1069               return;
1070             }
1071         }
1072
1073       payload = ikep->nextpayload;
1074       p += plen;
1075     }
1076
1077 cleanup_and_exit:
1078   vec_free (plaintext);
1079 }
1080
1081 static void
1082 ikev2_process_create_child_sa_req (vlib_main_t * vm, ikev2_sa_t * sa,
1083                                    ike_header_t * ike)
1084 {
1085   int p = 0;
1086   u32 len = clib_net_to_host_u32 (ike->length);
1087   u8 payload = ike->nextpayload;
1088   u8 *plaintext = 0;
1089   u8 rekeying = 0;
1090   u8 nonce[IKEV2_NONCE_SIZE];
1091
1092   ike_payload_header_t *ikep;
1093   u32 plen;
1094   ikev2_notify_t *n = 0;
1095   ikev2_ts_t *tsi = 0;
1096   ikev2_ts_t *tsr = 0;
1097   ikev2_sa_proposal_t *proposal = 0;
1098   ikev2_child_sa_t *child_sa;
1099
1100   clib_warning ("ispi %lx rspi %lx nextpayload %x version %x "
1101                 "exchange %x flags %x msgid %x length %u",
1102                 clib_net_to_host_u64 (ike->ispi),
1103                 clib_net_to_host_u64 (ike->rspi),
1104                 payload, ike->version,
1105                 ike->exchange, ike->flags,
1106                 clib_net_to_host_u32 (ike->msgid), len);
1107
1108   plaintext = ikev2_decrypt_sk_payload (sa, ike, &payload);
1109
1110   if (!plaintext)
1111     goto cleanup_and_exit;
1112
1113   /* process encrypted payload */
1114   p = 0;
1115   while (p < vec_len (plaintext) && payload != IKEV2_PAYLOAD_NONE)
1116     {
1117       ikep = (ike_payload_header_t *) & plaintext[p];
1118       plen = clib_net_to_host_u16 (ikep->length);
1119
1120       if (plen < sizeof (ike_payload_header_t))
1121         goto cleanup_and_exit;
1122
1123       else if (payload == IKEV2_PAYLOAD_SA)
1124         {
1125           proposal = ikev2_parse_sa_payload (ikep);
1126         }
1127       else if (payload == IKEV2_PAYLOAD_NOTIFY)
1128         {
1129           n = ikev2_parse_notify_payload (ikep);
1130           if (n->msg_type == IKEV2_NOTIFY_MSG_REKEY_SA)
1131             {
1132               rekeying = 1;
1133             }
1134         }
1135       else if (payload == IKEV2_PAYLOAD_DELETE)
1136         {
1137           sa->del = ikev2_parse_delete_payload (ikep);
1138         }
1139       else if (payload == IKEV2_PAYLOAD_VENDOR)
1140         {
1141           ikev2_parse_vendor_payload (ikep);
1142         }
1143       else if (payload == IKEV2_PAYLOAD_NONCE)
1144         {
1145           clib_memcpy_fast (nonce, ikep->payload, plen - sizeof (*ikep));
1146         }
1147       else if (payload == IKEV2_PAYLOAD_TSI)
1148         {
1149           tsi = ikev2_parse_ts_payload (ikep);
1150         }
1151       else if (payload == IKEV2_PAYLOAD_TSR)
1152         {
1153           tsr = ikev2_parse_ts_payload (ikep);
1154         }
1155       else
1156         {
1157           clib_warning ("unknown payload %u flags %x length %u data %u",
1158                         payload, ikep->flags, plen - 4,
1159                         format_hex_bytes, ikep->payload, plen - 4);
1160
1161           if (ikep->flags & IKEV2_PAYLOAD_FLAG_CRITICAL)
1162             {
1163               sa->unsupported_cp = payload;
1164               return;
1165             }
1166         }
1167
1168       payload = ikep->nextpayload;
1169       p += plen;
1170     }
1171
1172   if (sa->is_initiator && proposal->protocol_id == IKEV2_PROTOCOL_ESP)
1173     {
1174       ikev2_rekey_t *rekey = &sa->rekey[0];
1175       rekey->protocol_id = proposal->protocol_id;
1176       rekey->i_proposal =
1177         ikev2_select_proposal (proposal, IKEV2_PROTOCOL_ESP);
1178       rekey->i_proposal->spi = rekey->spi;
1179       rekey->r_proposal = proposal;
1180       rekey->tsi = tsi;
1181       rekey->tsr = tsr;
1182       /* update Nr */
1183       vec_free (sa->r_nonce);
1184       vec_add (sa->r_nonce, nonce, IKEV2_NONCE_SIZE);
1185       child_sa = ikev2_sa_get_child (sa, rekey->ispi, IKEV2_PROTOCOL_ESP, 1);
1186       if (child_sa)
1187         {
1188           child_sa->rekey_retries = 0;
1189         }
1190     }
1191   else if (rekeying)
1192     {
1193       ikev2_rekey_t *rekey;
1194       child_sa = ikev2_sa_get_child (sa, n->spi, n->protocol_id, 1);
1195       if (!child_sa)
1196         {
1197           clib_warning ("child SA spi %lx not found", n->spi);
1198           goto cleanup_and_exit;
1199         }
1200       vec_add2 (sa->rekey, rekey, 1);
1201       rekey->protocol_id = n->protocol_id;
1202       rekey->spi = n->spi;
1203       rekey->i_proposal = proposal;
1204       rekey->r_proposal =
1205         ikev2_select_proposal (proposal, IKEV2_PROTOCOL_ESP);
1206       rekey->tsi = tsi;
1207       rekey->tsr = tsr;
1208       /* update Ni */
1209       vec_free (sa->i_nonce);
1210       vec_add (sa->i_nonce, nonce, IKEV2_NONCE_SIZE);
1211       /* generate new Nr */
1212       vec_free (sa->r_nonce);
1213       sa->r_nonce = vec_new (u8, IKEV2_NONCE_SIZE);
1214       RAND_bytes ((u8 *) sa->r_nonce, IKEV2_NONCE_SIZE);
1215     }
1216
1217 cleanup_and_exit:
1218   vec_free (plaintext);
1219   vec_free (n);
1220 }
1221
1222 static u8 *
1223 ikev2_sa_generate_authmsg (ikev2_sa_t * sa, int is_responder)
1224 {
1225   u8 *authmsg = 0;
1226   u8 *data;
1227   u8 *nonce;
1228   ikev2_id_t *id;
1229   u8 *key;
1230   u8 *packet_data;
1231   ikev2_sa_transform_t *tr_prf;
1232
1233   tr_prf =
1234     ikev2_sa_get_td_for_type (sa->r_proposals, IKEV2_TRANSFORM_TYPE_PRF);
1235
1236   if (is_responder)
1237     {
1238       id = &sa->r_id;
1239       key = sa->sk_pr;
1240       nonce = sa->i_nonce;
1241       packet_data = sa->last_sa_init_res_packet_data;
1242     }
1243   else
1244     {
1245       id = &sa->i_id;
1246       key = sa->sk_pi;
1247       nonce = sa->r_nonce;
1248       packet_data = sa->last_sa_init_req_packet_data;
1249     }
1250
1251   data = vec_new (u8, 4);
1252   data[0] = id->type;
1253   vec_append (data, id->data);
1254
1255   u8 *id_hash = ikev2_calc_prf (tr_prf, key, data);
1256   vec_append (authmsg, packet_data);
1257   vec_append (authmsg, nonce);
1258   vec_append (authmsg, id_hash);
1259   vec_free (id_hash);
1260   vec_free (data);
1261
1262   return authmsg;
1263 }
1264
1265 static int
1266 ikev2_ts_cmp (ikev2_ts_t * ts1, ikev2_ts_t * ts2)
1267 {
1268   if (ts1->ts_type == ts2->ts_type && ts1->protocol_id == ts2->protocol_id &&
1269       ts1->start_port == ts2->start_port && ts1->end_port == ts2->end_port &&
1270       ts1->start_addr.as_u32 == ts2->start_addr.as_u32 &&
1271       ts1->end_addr.as_u32 == ts2->end_addr.as_u32)
1272     return 1;
1273
1274   return 0;
1275 }
1276
1277 static void
1278 ikev2_sa_match_ts (ikev2_sa_t * sa)
1279 {
1280   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
1281   ikev2_profile_t *p;
1282   ikev2_ts_t *ts, *p_tsi, *p_tsr, *tsi = 0, *tsr = 0;
1283   ikev2_id_t *id;
1284
1285   /* *INDENT-OFF* */
1286   pool_foreach (p, km->profiles, ({
1287
1288     if (sa->is_initiator)
1289       {
1290         p_tsi = &p->loc_ts;
1291         p_tsr = &p->rem_ts;
1292         id = &sa->r_id;
1293       }
1294     else
1295       {
1296         p_tsi = &p->rem_ts;
1297         p_tsr = &p->loc_ts;
1298         id = &sa->i_id;
1299       }
1300
1301     /* check id */
1302     if (p->rem_id.type != id->type ||
1303         vec_len(p->rem_id.data) != vec_len(id->data) ||
1304         memcmp(p->rem_id.data, id->data, vec_len(p->rem_id.data)))
1305       continue;
1306
1307     vec_foreach(ts, sa->childs[0].tsi)
1308       {
1309         if (ikev2_ts_cmp(p_tsi, ts))
1310           {
1311             vec_add1 (tsi, ts[0]);
1312             break;
1313           }
1314       }
1315
1316     vec_foreach(ts, sa->childs[0].tsr)
1317       {
1318         if (ikev2_ts_cmp(p_tsr, ts))
1319           {
1320             vec_add1 (tsr, ts[0]);
1321             break;
1322           }
1323       }
1324
1325     break;
1326   }));
1327   /* *INDENT-ON* */
1328
1329   if (tsi && tsr)
1330     {
1331       vec_free (sa->childs[0].tsi);
1332       vec_free (sa->childs[0].tsr);
1333       sa->childs[0].tsi = tsi;
1334       sa->childs[0].tsr = tsr;
1335     }
1336   else
1337     {
1338       vec_free (tsi);
1339       vec_free (tsr);
1340       ikev2_set_state (sa, IKEV2_STATE_TS_UNACCEPTABLE);
1341     }
1342 }
1343
1344 static void
1345 ikev2_sa_auth (ikev2_sa_t * sa)
1346 {
1347   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
1348   ikev2_profile_t *p, *sel_p = 0;
1349   u8 *authmsg, *key_pad, *psk = 0, *auth = 0;
1350   ikev2_sa_transform_t *tr_prf;
1351
1352   tr_prf =
1353     ikev2_sa_get_td_for_type (sa->r_proposals, IKEV2_TRANSFORM_TYPE_PRF);
1354
1355   /* only shared key and rsa signature */
1356   if (!(sa->i_auth.method == IKEV2_AUTH_METHOD_SHARED_KEY_MIC ||
1357         sa->i_auth.method == IKEV2_AUTH_METHOD_RSA_SIG))
1358     {
1359       clib_warning ("unsupported authentication method %u",
1360                     sa->i_auth.method);
1361       ikev2_set_state (sa, IKEV2_STATE_AUTH_FAILED);
1362       return;
1363     }
1364
1365   key_pad = format (0, "%s", IKEV2_KEY_PAD);
1366   authmsg = ikev2_sa_generate_authmsg (sa, sa->is_initiator);
1367
1368   ikev2_id_t *sa_id;
1369   ikev2_auth_t *sa_auth;
1370
1371   if (sa->is_initiator)
1372     {
1373       sa_id = &sa->r_id;
1374       sa_auth = &sa->r_auth;
1375     }
1376   else
1377     {
1378       sa_id = &sa->i_id;
1379       sa_auth = &sa->i_auth;
1380     }
1381
1382   /* *INDENT-OFF* */
1383   pool_foreach (p, km->profiles, ({
1384
1385     /* check id */
1386     if (p->rem_id.type != sa_id->type ||
1387         vec_len(p->rem_id.data) != vec_len(sa_id->data) ||
1388         memcmp(p->rem_id.data, sa_id->data, vec_len(p->rem_id.data)))
1389       continue;
1390
1391     if (sa_auth->method == IKEV2_AUTH_METHOD_SHARED_KEY_MIC)
1392       {
1393         if (!p->auth.data ||
1394              p->auth.method != IKEV2_AUTH_METHOD_SHARED_KEY_MIC)
1395           continue;
1396
1397         psk = ikev2_calc_prf(tr_prf, p->auth.data, key_pad);
1398         auth = ikev2_calc_prf(tr_prf, psk, authmsg);
1399
1400         if (!memcmp(auth, sa_auth->data, vec_len(sa_auth->data)))
1401           {
1402             ikev2_set_state(sa, IKEV2_STATE_AUTHENTICATED);
1403             vec_free(auth);
1404             sel_p = p;
1405             break;
1406           }
1407
1408       }
1409     else if (sa_auth->method == IKEV2_AUTH_METHOD_RSA_SIG)
1410       {
1411         if (p->auth.method != IKEV2_AUTH_METHOD_RSA_SIG)
1412           continue;
1413
1414         if (ikev2_verify_sign(p->auth.key, sa_auth->data, authmsg) == 1)
1415           {
1416             ikev2_set_state(sa, IKEV2_STATE_AUTHENTICATED);
1417             sel_p = p;
1418             break;
1419           }
1420       }
1421
1422     vec_free(auth);
1423     vec_free(psk);
1424   }));
1425   /* *INDENT-ON* */
1426
1427   vec_free (authmsg);
1428
1429   if (sa->state == IKEV2_STATE_AUTHENTICATED)
1430     {
1431       if (!sa->is_initiator)
1432         {
1433           vec_free (sa->r_id.data);
1434           sa->r_id.data = vec_dup (sel_p->loc_id.data);
1435           sa->r_id.type = sel_p->loc_id.type;
1436
1437           /* generate our auth data */
1438           authmsg = ikev2_sa_generate_authmsg (sa, 1);
1439           if (sel_p->auth.method == IKEV2_AUTH_METHOD_SHARED_KEY_MIC)
1440             {
1441               sa->r_auth.data = ikev2_calc_prf (tr_prf, psk, authmsg);
1442               sa->r_auth.method = IKEV2_AUTH_METHOD_SHARED_KEY_MIC;
1443             }
1444           else if (sel_p->auth.method == IKEV2_AUTH_METHOD_RSA_SIG)
1445             {
1446               sa->r_auth.data = ikev2_calc_sign (km->pkey, authmsg);
1447               sa->r_auth.method = IKEV2_AUTH_METHOD_RSA_SIG;
1448             }
1449           vec_free (authmsg);
1450
1451           /* select transforms for 1st child sa */
1452           ikev2_sa_free_proposal_vector (&sa->childs[0].r_proposals);
1453           sa->childs[0].r_proposals =
1454             ikev2_select_proposal (sa->childs[0].i_proposals,
1455                                    IKEV2_PROTOCOL_ESP);
1456         }
1457     }
1458   else
1459     {
1460       ikev2_set_state (sa, IKEV2_STATE_AUTH_FAILED);
1461     }
1462   vec_free (psk);
1463   vec_free (key_pad);
1464 }
1465
1466
1467 static void
1468 ikev2_sa_auth_init (ikev2_sa_t * sa)
1469 {
1470   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
1471   u8 *authmsg, *key_pad, *psk = 0, *auth = 0;
1472   ikev2_sa_transform_t *tr_prf;
1473
1474   tr_prf =
1475     ikev2_sa_get_td_for_type (sa->r_proposals, IKEV2_TRANSFORM_TYPE_PRF);
1476
1477   /* only shared key and rsa signature */
1478   if (!(sa->i_auth.method == IKEV2_AUTH_METHOD_SHARED_KEY_MIC ||
1479         sa->i_auth.method == IKEV2_AUTH_METHOD_RSA_SIG))
1480     {
1481       clib_warning ("unsupported authentication method %u",
1482                     sa->i_auth.method);
1483       ikev2_set_state (sa, IKEV2_STATE_AUTH_FAILED);
1484       return;
1485     }
1486
1487   key_pad = format (0, "%s", IKEV2_KEY_PAD);
1488   authmsg = ikev2_sa_generate_authmsg (sa, 0);
1489   psk = ikev2_calc_prf (tr_prf, sa->i_auth.data, key_pad);
1490   auth = ikev2_calc_prf (tr_prf, psk, authmsg);
1491
1492
1493   if (sa->i_auth.method == IKEV2_AUTH_METHOD_SHARED_KEY_MIC)
1494     {
1495       sa->i_auth.data = ikev2_calc_prf (tr_prf, psk, authmsg);
1496       sa->i_auth.method = IKEV2_AUTH_METHOD_SHARED_KEY_MIC;
1497     }
1498   else if (sa->i_auth.method == IKEV2_AUTH_METHOD_RSA_SIG)
1499     {
1500       sa->i_auth.data = ikev2_calc_sign (km->pkey, authmsg);
1501       sa->i_auth.method = IKEV2_AUTH_METHOD_RSA_SIG;
1502     }
1503
1504   vec_free (psk);
1505   vec_free (key_pad);
1506   vec_free (auth);
1507   vec_free (authmsg);
1508 }
1509
1510 static u32
1511 ikev2_mk_local_sa_id (u32 ti)
1512 {
1513   return (0x80000000 | ti);
1514 }
1515
1516 static u32
1517 ikev2_mk_remote_sa_id (u32 ti)
1518 {
1519   return (0xc0000000 | ti);
1520 }
1521
1522 static int
1523 ikev2_create_tunnel_interface (vnet_main_t * vnm, ikev2_sa_t * sa,
1524                                ikev2_child_sa_t * child)
1525 {
1526   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
1527   ikev2_profile_t *p = 0;
1528   ipsec_key_t loc_ckey, rem_ckey, loc_ikey, rem_ikey;
1529   ikev2_sa_transform_t *tr;
1530   ikev2_sa_proposal_t *proposals;
1531   ipsec_sa_flags_t flags = 0;
1532   ipsec_crypto_alg_t encr_type;
1533   ipsec_integ_alg_t integ_type;
1534   u32 local_spi, remote_spi;
1535   u8 is_aead = 0;
1536   u32 salt_local = 0, salt_remote = 0;
1537   ip46_address_t local_ip, remote_ip;
1538   int rv;
1539
1540   if (!child->r_proposals)
1541     {
1542       ikev2_set_state (sa, IKEV2_STATE_NO_PROPOSAL_CHOSEN);
1543       return 1;
1544     }
1545
1546   if (sa->is_initiator)
1547     {
1548       ip46_address_set_ip4 (&local_ip, &sa->iaddr);
1549       ip46_address_set_ip4 (&remote_ip, &sa->raddr);
1550       proposals = child->i_proposals;
1551       local_spi = child->r_proposals[0].spi;
1552       remote_spi = child->i_proposals[0].spi;
1553     }
1554   else
1555     {
1556       ip46_address_set_ip4 (&local_ip, &sa->raddr);
1557       ip46_address_set_ip4 (&remote_ip, &sa->iaddr);
1558       proposals = child->r_proposals;
1559       local_spi = child->i_proposals[0].spi;
1560       remote_spi = child->r_proposals[0].spi;
1561     }
1562
1563   flags = IPSEC_SA_FLAG_USE_ANTI_REPLAY;
1564
1565   tr = ikev2_sa_get_td_for_type (proposals, IKEV2_TRANSFORM_TYPE_ESN);
1566   if (tr && tr->esn_type)
1567     flags |= IPSEC_SA_FLAG_USE_ESN;
1568
1569   tr = ikev2_sa_get_td_for_type (proposals, IKEV2_TRANSFORM_TYPE_ENCR);
1570   if (tr)
1571     {
1572       if (tr->encr_type == IKEV2_TRANSFORM_ENCR_TYPE_AES_CBC && tr->key_len)
1573         {
1574           switch (tr->key_len)
1575             {
1576             case 16:
1577               encr_type = IPSEC_CRYPTO_ALG_AES_CBC_128;
1578               break;
1579             case 24:
1580               encr_type = IPSEC_CRYPTO_ALG_AES_CBC_192;
1581               break;
1582             case 32:
1583               encr_type = IPSEC_CRYPTO_ALG_AES_CBC_256;
1584               break;
1585             default:
1586               ikev2_set_state (sa, IKEV2_STATE_NO_PROPOSAL_CHOSEN);
1587               return 1;
1588               break;
1589             }
1590         }
1591       else if (tr->encr_type == IKEV2_TRANSFORM_ENCR_TYPE_AES_GCM_16
1592                && tr->key_len)
1593         {
1594           switch (tr->key_len)
1595             {
1596             case 16:
1597               encr_type = IPSEC_CRYPTO_ALG_AES_GCM_128;
1598               break;
1599             case 24:
1600               encr_type = IPSEC_CRYPTO_ALG_AES_GCM_192;
1601               break;
1602             case 32:
1603               encr_type = IPSEC_CRYPTO_ALG_AES_GCM_256;
1604               break;
1605             default:
1606               ikev2_set_state (sa, IKEV2_STATE_NO_PROPOSAL_CHOSEN);
1607               return 1;
1608               break;
1609             }
1610           is_aead = 1;
1611         }
1612       else
1613         {
1614           ikev2_set_state (sa, IKEV2_STATE_NO_PROPOSAL_CHOSEN);
1615           return 1;
1616         }
1617     }
1618   else
1619     {
1620       ikev2_set_state (sa, IKEV2_STATE_NO_PROPOSAL_CHOSEN);
1621       return 1;
1622     }
1623
1624   if (!is_aead)
1625     {
1626       tr = ikev2_sa_get_td_for_type (proposals, IKEV2_TRANSFORM_TYPE_INTEG);
1627       if (tr)
1628         {
1629           switch (tr->integ_type)
1630             {
1631             case IKEV2_TRANSFORM_INTEG_TYPE_AUTH_HMAC_SHA2_256_128:
1632               integ_type = IPSEC_INTEG_ALG_SHA_256_128;
1633               break;
1634             case IKEV2_TRANSFORM_INTEG_TYPE_AUTH_HMAC_SHA2_384_192:
1635               integ_type = IPSEC_INTEG_ALG_SHA_384_192;
1636               break;
1637             case IKEV2_TRANSFORM_INTEG_TYPE_AUTH_HMAC_SHA2_512_256:
1638               integ_type = IPSEC_INTEG_ALG_SHA_512_256;
1639               break;
1640             case IKEV2_TRANSFORM_INTEG_TYPE_AUTH_HMAC_SHA1_96:
1641               integ_type = IPSEC_INTEG_ALG_SHA1_96;
1642               break;
1643             default:
1644               ikev2_set_state (sa, IKEV2_STATE_NO_PROPOSAL_CHOSEN);
1645               return 1;
1646             }
1647         }
1648       else
1649         {
1650           ikev2_set_state (sa, IKEV2_STATE_NO_PROPOSAL_CHOSEN);
1651           return 1;
1652         }
1653     }
1654   else
1655     {
1656       integ_type = IPSEC_INTEG_ALG_NONE;
1657     }
1658
1659   ikev2_calc_child_keys (sa, child);
1660
1661   if (sa->is_initiator)
1662     {
1663       ipsec_mk_key (&loc_ikey, child->sk_ai, vec_len (child->sk_ai));
1664       ipsec_mk_key (&rem_ikey, child->sk_ar, vec_len (child->sk_ar));
1665       ipsec_mk_key (&loc_ckey, child->sk_ei, vec_len (child->sk_ei));
1666       ipsec_mk_key (&rem_ckey, child->sk_er, vec_len (child->sk_er));
1667       if (is_aead)
1668         {
1669           salt_remote = child->salt_er;
1670           salt_local = child->salt_ei;
1671         }
1672     }
1673   else
1674     {
1675       ipsec_mk_key (&loc_ikey, child->sk_ar, vec_len (child->sk_ar));
1676       ipsec_mk_key (&rem_ikey, child->sk_ai, vec_len (child->sk_ai));
1677       ipsec_mk_key (&loc_ckey, child->sk_er, vec_len (child->sk_er));
1678       ipsec_mk_key (&rem_ckey, child->sk_ei, vec_len (child->sk_ei));
1679       if (is_aead)
1680         {
1681           salt_remote = child->salt_ei;
1682           salt_local = child->salt_er;
1683         }
1684     }
1685
1686   if (sa->is_profile_index_set)
1687     p = pool_elt_at_index (km->profiles, sa->profile_index);
1688
1689   if (p && p->lifetime)
1690     {
1691       child->time_to_expiration =
1692         vlib_time_now (vnm->vlib_main) + p->lifetime;
1693       if (p->lifetime_jitter)
1694         {
1695           // This is not much better than rand(3), which Coverity warns
1696           // is unsuitable for security applications; random_u32 is
1697           // however fast. If this perturbance to the expiration time
1698           // needs to use a better RNG then we may need to use something
1699           // like /dev/urandom which has significant overhead.
1700           u32 rnd = (u32) (vlib_time_now (vnm->vlib_main) * 1e6);
1701           rnd = random_u32 (&rnd);
1702
1703           child->time_to_expiration += 1 + (rnd % p->lifetime_jitter);
1704         }
1705     }
1706
1707   rv = ipip_add_tunnel (IPIP_TRANSPORT_IP4, ~0,
1708                         &local_ip, &remote_ip, 0, 0, &child->sw_if_index);
1709
1710   child->local_sa = ikev2_mk_local_sa_id (child->sw_if_index);
1711   child->remote_sa = ikev2_mk_remote_sa_id (child->sw_if_index);
1712
1713   rv |= ipsec_sa_add_and_lock (child->local_sa,
1714                                local_spi,
1715                                IPSEC_PROTOCOL_ESP, encr_type,
1716                                &loc_ckey, integ_type, &loc_ikey, flags,
1717                                0, salt_local, &local_ip, &remote_ip, NULL);
1718   rv |= ipsec_sa_add_and_lock (child->remote_sa,
1719                                remote_spi,
1720                                IPSEC_PROTOCOL_ESP, encr_type,
1721                                &rem_ckey, integ_type, &rem_ikey,
1722                                (flags | IPSEC_SA_FLAG_IS_INBOUND),
1723                                0, salt_remote, &remote_ip, &local_ip, NULL);
1724
1725   u32 *sas_in = NULL;
1726   vec_add1 (sas_in, child->remote_sa);
1727   rv |=
1728     ipsec_tun_protect_update (child->sw_if_index, child->local_sa, sas_in);
1729
1730   return 0;
1731 }
1732
1733 static int
1734 ikev2_delete_tunnel_interface (vnet_main_t * vnm, ikev2_sa_t * sa,
1735                                ikev2_child_sa_t * child)
1736 {
1737   ipsec_tun_protect_del (child->sw_if_index);
1738   ipsec_sa_unlock_id (child->remote_sa);
1739   ipsec_sa_unlock_id (child->local_sa);
1740   ipip_del_tunnel (child->sw_if_index);
1741   return 0;
1742 }
1743
1744 static u32
1745 ikev2_generate_message (ikev2_sa_t * sa, ike_header_t * ike, void *user)
1746 {
1747   v8 *integ = 0;
1748   ike_payload_header_t *ph;
1749   u16 plen;
1750   u32 tlen = 0;
1751
1752   ikev2_sa_transform_t *tr_encr, *tr_integ;
1753   tr_encr =
1754     ikev2_sa_get_td_for_type (sa->r_proposals, IKEV2_TRANSFORM_TYPE_ENCR);
1755   tr_integ =
1756     ikev2_sa_get_td_for_type (sa->r_proposals, IKEV2_TRANSFORM_TYPE_INTEG);
1757
1758   ikev2_payload_chain_t *chain = 0;
1759   ikev2_payload_new_chain (chain);
1760
1761   if (ike->exchange == IKEV2_EXCHANGE_SA_INIT)
1762     {
1763       if (sa->r_proposals == 0)
1764         {
1765           ikev2_payload_add_notify (chain,
1766                                     IKEV2_NOTIFY_MSG_NO_PROPOSAL_CHOSEN, 0);
1767           ikev2_set_state (sa, IKEV2_STATE_NOTIFY_AND_DELETE);
1768         }
1769       else if (sa->dh_group == IKEV2_TRANSFORM_DH_TYPE_NONE)
1770         {
1771           u8 *data = vec_new (u8, 2);
1772           ikev2_sa_transform_t *tr_dh;
1773           tr_dh =
1774             ikev2_sa_get_td_for_type (sa->r_proposals,
1775                                       IKEV2_TRANSFORM_TYPE_DH);
1776           ASSERT (tr_dh && tr_dh->dh_type);
1777
1778           data[0] = (tr_dh->dh_type >> 8) & 0xff;
1779           data[1] = (tr_dh->dh_type) & 0xff;
1780
1781           ikev2_payload_add_notify (chain,
1782                                     IKEV2_NOTIFY_MSG_INVALID_KE_PAYLOAD,
1783                                     data);
1784           vec_free (data);
1785           ikev2_set_state (sa, IKEV2_STATE_NOTIFY_AND_DELETE);
1786         }
1787       else if (sa->state == IKEV2_STATE_NOTIFY_AND_DELETE)
1788         {
1789           u8 *data = vec_new (u8, 1);
1790
1791           data[0] = sa->unsupported_cp;
1792           ikev2_payload_add_notify (chain,
1793                                     IKEV2_NOTIFY_MSG_UNSUPPORTED_CRITICAL_PAYLOAD,
1794                                     data);
1795           vec_free (data);
1796         }
1797       else
1798         {
1799           ike->rspi = clib_host_to_net_u64 (sa->rspi);
1800           ikev2_payload_add_sa (chain, sa->r_proposals);
1801           ikev2_payload_add_ke (chain, sa->dh_group, sa->r_dh_data);
1802           ikev2_payload_add_nonce (chain, sa->r_nonce);
1803         }
1804     }
1805   else if (ike->exchange == IKEV2_EXCHANGE_IKE_AUTH)
1806     {
1807       if (sa->state == IKEV2_STATE_AUTHENTICATED)
1808         {
1809           ikev2_payload_add_id (chain, &sa->r_id, IKEV2_PAYLOAD_IDR);
1810           ikev2_payload_add_auth (chain, &sa->r_auth);
1811           ikev2_payload_add_sa (chain, sa->childs[0].r_proposals);
1812           ikev2_payload_add_ts (chain, sa->childs[0].tsi, IKEV2_PAYLOAD_TSI);
1813           ikev2_payload_add_ts (chain, sa->childs[0].tsr, IKEV2_PAYLOAD_TSR);
1814         }
1815       else if (sa->state == IKEV2_STATE_AUTH_FAILED)
1816         {
1817           ikev2_payload_add_notify (chain,
1818                                     IKEV2_NOTIFY_MSG_AUTHENTICATION_FAILED,
1819                                     0);
1820           ikev2_set_state (sa, IKEV2_STATE_NOTIFY_AND_DELETE);
1821         }
1822       else if (sa->state == IKEV2_STATE_TS_UNACCEPTABLE)
1823         {
1824           ikev2_payload_add_notify (chain, IKEV2_NOTIFY_MSG_TS_UNACCEPTABLE,
1825                                     0);
1826           ikev2_payload_add_id (chain, &sa->r_id, IKEV2_PAYLOAD_IDR);
1827           ikev2_payload_add_auth (chain, &sa->r_auth);
1828         }
1829       else if (sa->state == IKEV2_STATE_NO_PROPOSAL_CHOSEN)
1830         {
1831           ikev2_payload_add_notify (chain,
1832                                     IKEV2_NOTIFY_MSG_NO_PROPOSAL_CHOSEN, 0);
1833           ikev2_payload_add_id (chain, &sa->r_id, IKEV2_PAYLOAD_IDR);
1834           ikev2_payload_add_auth (chain, &sa->r_auth);
1835           ikev2_payload_add_ts (chain, sa->childs[0].tsi, IKEV2_PAYLOAD_TSI);
1836           ikev2_payload_add_ts (chain, sa->childs[0].tsr, IKEV2_PAYLOAD_TSR);
1837         }
1838       else if (sa->state == IKEV2_STATE_NOTIFY_AND_DELETE)
1839         {
1840           u8 *data = vec_new (u8, 1);
1841
1842           data[0] = sa->unsupported_cp;
1843           ikev2_payload_add_notify (chain,
1844                                     IKEV2_NOTIFY_MSG_UNSUPPORTED_CRITICAL_PAYLOAD,
1845                                     data);
1846           vec_free (data);
1847         }
1848       else if (sa->state == IKEV2_STATE_SA_INIT)
1849         {
1850           ikev2_payload_add_id (chain, &sa->i_id, IKEV2_PAYLOAD_IDI);
1851           ikev2_payload_add_auth (chain, &sa->i_auth);
1852           ikev2_payload_add_sa (chain, sa->childs[0].i_proposals);
1853           ikev2_payload_add_ts (chain, sa->childs[0].tsi, IKEV2_PAYLOAD_TSI);
1854           ikev2_payload_add_ts (chain, sa->childs[0].tsr, IKEV2_PAYLOAD_TSR);
1855         }
1856       else
1857         {
1858           ikev2_set_state (sa, IKEV2_STATE_DELETED);
1859           goto done;
1860         }
1861     }
1862   else if (ike->exchange == IKEV2_EXCHANGE_INFORMATIONAL)
1863     {
1864       /* if pending delete */
1865       if (sa->del)
1866         {
1867           if (sa->del[0].protocol_id == IKEV2_PROTOCOL_IKE)
1868             {
1869               if (sa->is_initiator)
1870                 ikev2_payload_add_delete (chain, sa->del);
1871
1872               /* The response to a request that deletes the IKE SA is an empty
1873                  INFORMATIONAL response. */
1874               ikev2_set_state (sa, IKEV2_STATE_NOTIFY_AND_DELETE);
1875             }
1876           /* The response to a request that deletes ESP or AH SAs will contain
1877              delete payloads for the paired SAs going in the other direction. */
1878           else
1879             {
1880               ikev2_payload_add_delete (chain, sa->del);
1881             }
1882           vec_free (sa->del);
1883           sa->del = 0;
1884         }
1885       /* received N(AUTHENTICATION_FAILED) */
1886       else if (sa->state == IKEV2_STATE_AUTH_FAILED)
1887         {
1888           ikev2_set_state (sa, IKEV2_STATE_DELETED);
1889           goto done;
1890         }
1891       /* received unsupported critical payload */
1892       else if (sa->unsupported_cp)
1893         {
1894           u8 *data = vec_new (u8, 1);
1895
1896           data[0] = sa->unsupported_cp;
1897           ikev2_payload_add_notify (chain,
1898                                     IKEV2_NOTIFY_MSG_UNSUPPORTED_CRITICAL_PAYLOAD,
1899                                     data);
1900           vec_free (data);
1901           sa->unsupported_cp = 0;
1902         }
1903       /* else send empty response */
1904     }
1905   else if (ike->exchange == IKEV2_EXCHANGE_CREATE_CHILD_SA)
1906     {
1907       if (sa->is_initiator)
1908         {
1909
1910           ikev2_sa_proposal_t *proposals = (ikev2_sa_proposal_t *) user;
1911           ikev2_notify_t notify;
1912           u8 *data = vec_new (u8, 4);
1913           clib_memset (&notify, 0, sizeof (notify));
1914           notify.protocol_id = IKEV2_PROTOCOL_ESP;
1915           notify.spi = sa->childs[0].i_proposals->spi;
1916           *(u32 *) data = clib_host_to_net_u32 (notify.spi);
1917
1918           ikev2_payload_add_sa (chain, proposals);
1919           ikev2_payload_add_nonce (chain, sa->i_nonce);
1920           ikev2_payload_add_ts (chain, sa->childs[0].tsi, IKEV2_PAYLOAD_TSI);
1921           ikev2_payload_add_ts (chain, sa->childs[0].tsr, IKEV2_PAYLOAD_TSR);
1922           ikev2_payload_add_notify_2 (chain, IKEV2_NOTIFY_MSG_REKEY_SA, data,
1923                                       &notify);
1924
1925           vec_free (data);
1926         }
1927       else
1928         {
1929           if (sa->rekey)
1930             {
1931               ikev2_payload_add_sa (chain, sa->rekey[0].r_proposal);
1932               ikev2_payload_add_nonce (chain, sa->r_nonce);
1933               ikev2_payload_add_ts (chain, sa->rekey[0].tsi,
1934                                     IKEV2_PAYLOAD_TSI);
1935               ikev2_payload_add_ts (chain, sa->rekey[0].tsr,
1936                                     IKEV2_PAYLOAD_TSR);
1937               vec_del1 (sa->rekey, 0);
1938             }
1939           else if (sa->unsupported_cp)
1940             {
1941               u8 *data = vec_new (u8, 1);
1942
1943               data[0] = sa->unsupported_cp;
1944               ikev2_payload_add_notify (chain,
1945                                         IKEV2_NOTIFY_MSG_UNSUPPORTED_CRITICAL_PAYLOAD,
1946                                         data);
1947               vec_free (data);
1948               sa->unsupported_cp = 0;
1949             }
1950           else
1951             {
1952               ikev2_payload_add_notify (chain,
1953                                         IKEV2_NOTIFY_MSG_NO_ADDITIONAL_SAS,
1954                                         0);
1955             }
1956         }
1957     }
1958
1959   /* IKEv2 header */
1960   ike->version = IKE_VERSION_2;
1961   ike->nextpayload = IKEV2_PAYLOAD_SK;
1962   tlen = sizeof (*ike);
1963   if (sa->is_initiator)
1964     {
1965       ike->flags = IKEV2_HDR_FLAG_INITIATOR;
1966       sa->last_init_msg_id = clib_net_to_host_u32 (ike->msgid);
1967     }
1968   else
1969     {
1970       ike->flags = IKEV2_HDR_FLAG_RESPONSE;
1971     }
1972
1973
1974   if (ike->exchange == IKEV2_EXCHANGE_SA_INIT)
1975     {
1976       tlen += vec_len (chain->data);
1977       ike->nextpayload = chain->first_payload_type;
1978       ike->length = clib_host_to_net_u32 (tlen);
1979       clib_memcpy_fast (ike->payload, chain->data, vec_len (chain->data));
1980
1981       /* store whole IKE payload - needed for PSK auth */
1982       vec_free (sa->last_sa_init_res_packet_data);
1983       vec_add (sa->last_sa_init_res_packet_data, ike, tlen);
1984     }
1985   else
1986     {
1987
1988       ikev2_payload_chain_add_padding (chain, tr_encr->block_size);
1989
1990       /* SK payload */
1991       plen = sizeof (*ph);
1992       ph = (ike_payload_header_t *) & ike->payload[0];
1993       ph->nextpayload = chain->first_payload_type;
1994       ph->flags = 0;
1995       int enc_len = ikev2_encrypt_data (sa, chain->data, ph->payload);
1996       plen += enc_len;
1997
1998       /* add space for hmac */
1999       plen += tr_integ->key_trunc;
2000       tlen += plen;
2001
2002       /* payload and total length */
2003       ph->length = clib_host_to_net_u16 (plen);
2004       ike->length = clib_host_to_net_u32 (tlen);
2005
2006       /* calc integrity data for whole packet except hash itself */
2007       integ =
2008         ikev2_calc_integr (tr_integ, sa->is_initiator ? sa->sk_ai : sa->sk_ar,
2009                            (u8 *) ike, tlen - tr_integ->key_trunc);
2010
2011       clib_memcpy_fast (ike->payload + tlen - tr_integ->key_trunc -
2012                         sizeof (*ike), integ, tr_integ->key_trunc);
2013
2014       /* store whole IKE payload - needed for retransmit */
2015       vec_free (sa->last_res_packet_data);
2016       vec_add (sa->last_res_packet_data, ike, tlen);
2017     }
2018
2019 done:
2020   ikev2_payload_destroy_chain (chain);
2021   vec_free (integ);
2022   return tlen;
2023 }
2024
2025 static int
2026 ikev2_retransmit_sa_init (ike_header_t * ike,
2027                           ip4_address_t iaddr, ip4_address_t raddr)
2028 {
2029   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
2030   ikev2_sa_t *sa;
2031   u32 thread_index = vlib_get_thread_index ();
2032
2033   /* *INDENT-OFF* */
2034   pool_foreach (sa, km->per_thread_data[thread_index].sas, ({
2035     if (sa->ispi == clib_net_to_host_u64(ike->ispi) &&
2036         sa->iaddr.as_u32 == iaddr.as_u32 &&
2037         sa->raddr.as_u32 == raddr.as_u32)
2038       {
2039         int p = 0;
2040         u32 len = clib_net_to_host_u32(ike->length);
2041         u8 payload = ike->nextpayload;
2042
2043         while (p < len && payload!= IKEV2_PAYLOAD_NONE) {
2044           ike_payload_header_t * ikep = (ike_payload_header_t *) &ike->payload[p];
2045           u32 plen = clib_net_to_host_u16(ikep->length);
2046
2047           if (plen < sizeof(ike_payload_header_t))
2048             return -1;
2049
2050           if (payload == IKEV2_PAYLOAD_NONCE)
2051             {
2052               if (!memcmp(sa->i_nonce, ikep->payload, plen - sizeof(*ikep)))
2053                 {
2054                   /* req is retransmit */
2055                   if (sa->state == IKEV2_STATE_SA_INIT)
2056                     {
2057                       ike_header_t * tmp;
2058                       tmp = (ike_header_t*)sa->last_sa_init_res_packet_data;
2059                       ike->ispi = tmp->ispi;
2060                       ike->rspi = tmp->rspi;
2061                       ike->nextpayload = tmp->nextpayload;
2062                       ike->version = tmp->version;
2063                       ike->exchange = tmp->exchange;
2064                       ike->flags = tmp->flags;
2065                       ike->msgid = tmp->msgid;
2066                       ike->length = tmp->length;
2067                       clib_memcpy_fast(ike->payload, tmp->payload,
2068                              clib_net_to_host_u32(tmp->length) - sizeof(*ike));
2069                       clib_warning("IKE_SA_INIT retransmit from %U to %U",
2070                                    format_ip4_address, &raddr,
2071                                    format_ip4_address, &iaddr);
2072                       return 1;
2073                     }
2074                   /* else ignore req */
2075                   else
2076                     {
2077                       clib_warning("IKE_SA_INIT ignore from %U to %U",
2078                                    format_ip4_address, &raddr,
2079                                    format_ip4_address, &iaddr);
2080                       return -1;
2081                     }
2082                 }
2083             }
2084           payload = ikep->nextpayload;
2085           p+=plen;
2086         }
2087       }
2088   }));
2089   /* *INDENT-ON* */
2090
2091   /* req is not retransmit */
2092   return 0;
2093 }
2094
2095 static int
2096 ikev2_retransmit_resp (ikev2_sa_t * sa, ike_header_t * ike)
2097 {
2098   u32 msg_id = clib_net_to_host_u32 (ike->msgid);
2099
2100   /* new req */
2101   if (msg_id > sa->last_msg_id)
2102     {
2103       sa->last_msg_id = msg_id;
2104       return 0;
2105     }
2106   /* retransmitted req */
2107   else if (msg_id == sa->last_msg_id)
2108     {
2109       ike_header_t *tmp;
2110       tmp = (ike_header_t *) sa->last_res_packet_data;
2111       ike->ispi = tmp->ispi;
2112       ike->rspi = tmp->rspi;
2113       ike->nextpayload = tmp->nextpayload;
2114       ike->version = tmp->version;
2115       ike->exchange = tmp->exchange;
2116       ike->flags = tmp->flags;
2117       ike->msgid = tmp->msgid;
2118       ike->length = tmp->length;
2119       clib_memcpy_fast (ike->payload, tmp->payload,
2120                         clib_net_to_host_u32 (tmp->length) - sizeof (*ike));
2121       clib_warning ("IKE msgid %u retransmit from %U to %U",
2122                     msg_id,
2123                     format_ip4_address, &sa->raddr,
2124                     format_ip4_address, &sa->iaddr);
2125       return 1;
2126     }
2127   /* old req ignore */
2128   else
2129     {
2130       clib_warning ("IKE msgid %u req ignore from %U to %U",
2131                     msg_id,
2132                     format_ip4_address, &sa->raddr,
2133                     format_ip4_address, &sa->iaddr);
2134       return -1;
2135     }
2136 }
2137
2138
2139 static uword
2140 ikev2_node_fn (vlib_main_t * vm,
2141                vlib_node_runtime_t * node, vlib_frame_t * frame)
2142 {
2143   u32 n_left_from, *from, *to_next;
2144   ikev2_next_t next_index;
2145   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
2146   u32 thread_index = vlib_get_thread_index ();
2147
2148   from = vlib_frame_vector_args (frame);
2149   n_left_from = frame->n_vectors;
2150   next_index = node->cached_next_index;
2151
2152   while (n_left_from > 0)
2153     {
2154       u32 n_left_to_next;
2155
2156       vlib_get_next_frame (vm, node, next_index, to_next, n_left_to_next);
2157
2158       while (n_left_from > 0 && n_left_to_next > 0)
2159         {
2160           u32 bi0;
2161           vlib_buffer_t *b0;
2162           u32 next0 = IKEV2_NEXT_ERROR_DROP;
2163           u32 sw_if_index0;
2164           ip4_header_t *ip40;
2165           udp_header_t *udp0;
2166           ike_header_t *ike0;
2167           ikev2_sa_t *sa0 = 0;
2168           ikev2_sa_t sa;        /* temporary store for SA */
2169           int len = 0;
2170           int r;
2171
2172           /* speculatively enqueue b0 to the current next frame */
2173           bi0 = from[0];
2174           to_next[0] = bi0;
2175           from += 1;
2176           to_next += 1;
2177           n_left_from -= 1;
2178           n_left_to_next -= 1;
2179
2180           b0 = vlib_get_buffer (vm, bi0);
2181           ike0 = vlib_buffer_get_current (b0);
2182           vlib_buffer_advance (b0, -sizeof (*udp0));
2183           udp0 = vlib_buffer_get_current (b0);
2184           vlib_buffer_advance (b0, -sizeof (*ip40));
2185           ip40 = vlib_buffer_get_current (b0);
2186
2187           if (ike0->version != IKE_VERSION_2)
2188             {
2189               vlib_node_increment_counter (vm, ikev2_node.index,
2190                                            IKEV2_ERROR_NOT_IKEV2, 1);
2191               goto dispatch0;
2192             }
2193
2194           if (ike0->exchange == IKEV2_EXCHANGE_SA_INIT)
2195             {
2196               sa0 = &sa;
2197               clib_memset (sa0, 0, sizeof (*sa0));
2198
2199               if (ike0->flags & IKEV2_HDR_FLAG_INITIATOR)
2200                 {
2201                   if (ike0->rspi == 0)
2202                     {
2203                       sa0->raddr.as_u32 = ip40->dst_address.as_u32;
2204                       sa0->iaddr.as_u32 = ip40->src_address.as_u32;
2205
2206                       r = ikev2_retransmit_sa_init (ike0, sa0->iaddr,
2207                                                     sa0->raddr);
2208                       if (r == 1)
2209                         {
2210                           vlib_node_increment_counter (vm, ikev2_node.index,
2211                                                        IKEV2_ERROR_IKE_SA_INIT_RETRANSMIT,
2212                                                        1);
2213                           len = clib_net_to_host_u32 (ike0->length);
2214                           goto dispatch0;
2215                         }
2216                       else if (r == -1)
2217                         {
2218                           vlib_node_increment_counter (vm, ikev2_node.index,
2219                                                        IKEV2_ERROR_IKE_SA_INIT_IGNORE,
2220                                                        1);
2221                           goto dispatch0;
2222                         }
2223
2224                       ikev2_process_sa_init_req (vm, sa0, ike0);
2225
2226                       if (sa0->state == IKEV2_STATE_SA_INIT)
2227                         {
2228                           ikev2_sa_free_proposal_vector (&sa0->r_proposals);
2229                           sa0->r_proposals =
2230                             ikev2_select_proposal (sa0->i_proposals,
2231                                                    IKEV2_PROTOCOL_IKE);
2232                           ikev2_generate_sa_init_data (sa0);
2233                         }
2234
2235                       if (sa0->state == IKEV2_STATE_SA_INIT
2236                           || sa0->state == IKEV2_STATE_NOTIFY_AND_DELETE)
2237                         {
2238                           len = ikev2_generate_message (sa0, ike0, 0);
2239                         }
2240
2241                       if (sa0->state == IKEV2_STATE_SA_INIT)
2242                         {
2243                           /* add SA to the pool */
2244                           pool_get (km->per_thread_data[thread_index].sas,
2245                                     sa0);
2246                           clib_memcpy_fast (sa0, &sa, sizeof (*sa0));
2247                           hash_set (km->
2248                                     per_thread_data[thread_index].sa_by_rspi,
2249                                     sa0->rspi,
2250                                     sa0 -
2251                                     km->per_thread_data[thread_index].sas);
2252                         }
2253                       else
2254                         {
2255                           ikev2_sa_free_all_vec (sa0);
2256                         }
2257                     }
2258                 }
2259               else              //received sa_init without initiator flag
2260                 {
2261                   ikev2_process_sa_init_resp (vm, sa0, ike0);
2262
2263                   if (sa0->state == IKEV2_STATE_SA_INIT)
2264                     {
2265                       ike0->exchange = IKEV2_EXCHANGE_IKE_AUTH;
2266                       uword *p = hash_get (km->sa_by_ispi, ike0->ispi);
2267                       if (p)
2268                         {
2269                           ikev2_sa_t *sai =
2270                             pool_elt_at_index (km->sais, p[0]);
2271
2272                           ikev2_complete_sa_data (sa0, sai);
2273                           ikev2_calc_keys (sa0);
2274                           ikev2_sa_auth_init (sa0);
2275                           len = ikev2_generate_message (sa0, ike0, 0);
2276                         }
2277                     }
2278
2279                   if (sa0->state == IKEV2_STATE_SA_INIT)
2280                     {
2281                       /* add SA to the pool */
2282                       pool_get (km->per_thread_data[thread_index].sas, sa0);
2283                       clib_memcpy_fast (sa0, &sa, sizeof (*sa0));
2284                       hash_set (km->per_thread_data[thread_index].sa_by_rspi,
2285                                 sa0->rspi,
2286                                 sa0 - km->per_thread_data[thread_index].sas);
2287                     }
2288                   else
2289                     {
2290                       ikev2_sa_free_all_vec (sa0);
2291                     }
2292                 }
2293             }
2294           else if (ike0->exchange == IKEV2_EXCHANGE_IKE_AUTH)
2295             {
2296               uword *p;
2297               p = hash_get (km->per_thread_data[thread_index].sa_by_rspi,
2298                             clib_net_to_host_u64 (ike0->rspi));
2299               if (p)
2300                 {
2301                   sa0 =
2302                     pool_elt_at_index (km->per_thread_data[thread_index].sas,
2303                                        p[0]);
2304
2305                   r = ikev2_retransmit_resp (sa0, ike0);
2306                   if (r == 1)
2307                     {
2308                       vlib_node_increment_counter (vm, ikev2_node.index,
2309                                                    IKEV2_ERROR_IKE_REQ_RETRANSMIT,
2310                                                    1);
2311                       len = clib_net_to_host_u32 (ike0->length);
2312                       goto dispatch0;
2313                     }
2314                   else if (r == -1)
2315                     {
2316                       vlib_node_increment_counter (vm, ikev2_node.index,
2317                                                    IKEV2_ERROR_IKE_REQ_IGNORE,
2318                                                    1);
2319                       goto dispatch0;
2320                     }
2321
2322                   ikev2_process_auth_req (vm, sa0, ike0);
2323                   ikev2_sa_auth (sa0);
2324                   if (sa0->state == IKEV2_STATE_AUTHENTICATED)
2325                     {
2326                       ikev2_initial_contact_cleanup (sa0);
2327                       ikev2_sa_match_ts (sa0);
2328                       if (sa0->state != IKEV2_STATE_TS_UNACCEPTABLE)
2329                         ikev2_create_tunnel_interface (km->vnet_main, sa0,
2330                                                        &sa0->childs[0]);
2331                     }
2332
2333                   if (sa0->is_initiator)
2334                     {
2335                       uword *p = hash_get (km->sa_by_ispi, ike0->ispi);
2336                       if (p)
2337                         {
2338                           ikev2_sa_t *sai =
2339                             pool_elt_at_index (km->sais, p[0]);
2340                           hash_unset (km->sa_by_ispi, sai->ispi);
2341                           ikev2_sa_free_all_vec (sai);
2342                           pool_put (km->sais, sai);
2343                         }
2344                     }
2345                   else
2346                     {
2347                       len = ikev2_generate_message (sa0, ike0, 0);
2348                     }
2349                 }
2350             }
2351           else if (ike0->exchange == IKEV2_EXCHANGE_INFORMATIONAL)
2352             {
2353               uword *p;
2354               p = hash_get (km->per_thread_data[thread_index].sa_by_rspi,
2355                             clib_net_to_host_u64 (ike0->rspi));
2356               if (p)
2357                 {
2358                   sa0 =
2359                     pool_elt_at_index (km->per_thread_data[thread_index].sas,
2360                                        p[0]);
2361
2362                   r = ikev2_retransmit_resp (sa0, ike0);
2363                   if (r == 1)
2364                     {
2365                       vlib_node_increment_counter (vm, ikev2_node.index,
2366                                                    IKEV2_ERROR_IKE_REQ_RETRANSMIT,
2367                                                    1);
2368                       len = clib_net_to_host_u32 (ike0->length);
2369                       goto dispatch0;
2370                     }
2371                   else if (r == -1)
2372                     {
2373                       vlib_node_increment_counter (vm, ikev2_node.index,
2374                                                    IKEV2_ERROR_IKE_REQ_IGNORE,
2375                                                    1);
2376                       goto dispatch0;
2377                     }
2378
2379                   ikev2_process_informational_req (vm, sa0, ike0);
2380                   if (sa0->del)
2381                     {
2382                       if (sa0->del[0].protocol_id != IKEV2_PROTOCOL_IKE)
2383                         {
2384                           ikev2_delete_t *d, *tmp, *resp = 0;
2385                           vec_foreach (d, sa0->del)
2386                           {
2387                             ikev2_child_sa_t *ch_sa;
2388                             ch_sa = ikev2_sa_get_child (sa0, d->spi,
2389                                                         d->protocol_id,
2390                                                         !sa0->is_initiator);
2391                             if (ch_sa)
2392                               {
2393                                 ikev2_delete_tunnel_interface (km->vnet_main,
2394                                                                sa0, ch_sa);
2395                                 if (!sa0->is_initiator)
2396                                   {
2397                                     vec_add2 (resp, tmp, 1);
2398                                     tmp->protocol_id = d->protocol_id;
2399                                     tmp->spi = ch_sa->r_proposals[0].spi;
2400                                   }
2401                                 ikev2_sa_del_child_sa (sa0, ch_sa);
2402                               }
2403                           }
2404                           if (!sa0->is_initiator)
2405                             {
2406                               vec_free (sa0->del);
2407                               sa0->del = resp;
2408                             }
2409                         }
2410                     }
2411                   if (!sa0->is_initiator)
2412                     {
2413                       len = ikev2_generate_message (sa0, ike0, 0);
2414                     }
2415                 }
2416             }
2417           else if (ike0->exchange == IKEV2_EXCHANGE_CREATE_CHILD_SA)
2418             {
2419               uword *p;
2420               p = hash_get (km->per_thread_data[thread_index].sa_by_rspi,
2421                             clib_net_to_host_u64 (ike0->rspi));
2422               if (p)
2423                 {
2424                   sa0 =
2425                     pool_elt_at_index (km->per_thread_data[thread_index].sas,
2426                                        p[0]);
2427
2428                   r = ikev2_retransmit_resp (sa0, ike0);
2429                   if (r == 1)
2430                     {
2431                       vlib_node_increment_counter (vm, ikev2_node.index,
2432                                                    IKEV2_ERROR_IKE_REQ_RETRANSMIT,
2433                                                    1);
2434                       len = clib_net_to_host_u32 (ike0->length);
2435                       goto dispatch0;
2436                     }
2437                   else if (r == -1)
2438                     {
2439                       vlib_node_increment_counter (vm, ikev2_node.index,
2440                                                    IKEV2_ERROR_IKE_REQ_IGNORE,
2441                                                    1);
2442                       goto dispatch0;
2443                     }
2444
2445                   ikev2_process_create_child_sa_req (vm, sa0, ike0);
2446                   if (sa0->rekey)
2447                     {
2448                       if (sa0->rekey[0].protocol_id != IKEV2_PROTOCOL_IKE)
2449                         {
2450                           ikev2_child_sa_t *child;
2451                           vec_add2 (sa0->childs, child, 1);
2452                           child->r_proposals = sa0->rekey[0].r_proposal;
2453                           child->i_proposals = sa0->rekey[0].i_proposal;
2454                           child->tsi = sa0->rekey[0].tsi;
2455                           child->tsr = sa0->rekey[0].tsr;
2456                           ikev2_create_tunnel_interface (km->vnet_main, sa0,
2457                                                          child);
2458                         }
2459                       if (sa0->is_initiator)
2460                         {
2461                           vec_del1 (sa0->rekey, 0);
2462                         }
2463                       else
2464                         {
2465                           len = ikev2_generate_message (sa0, ike0, 0);
2466                         }
2467                     }
2468                 }
2469             }
2470           else
2471             {
2472               clib_warning ("IKEv2 exchange %u packet received from %U to %U",
2473                             ike0->exchange,
2474                             format_ip4_address, ip40->src_address.as_u8,
2475                             format_ip4_address, ip40->dst_address.as_u8);
2476             }
2477
2478         dispatch0:
2479           /* if we are sending packet back, rewrite headers */
2480           if (len)
2481             {
2482               next0 = IKEV2_NEXT_IP4_LOOKUP;
2483               if (sa0->is_initiator)
2484                 {
2485                   ip40->dst_address.as_u32 = sa0->raddr.as_u32;
2486                   ip40->src_address.as_u32 = sa0->iaddr.as_u32;
2487                 }
2488               else
2489                 {
2490                   ip40->dst_address.as_u32 = sa0->iaddr.as_u32;
2491                   ip40->src_address.as_u32 = sa0->raddr.as_u32;
2492                 }
2493               udp0->length =
2494                 clib_host_to_net_u16 (len + sizeof (udp_header_t));
2495               udp0->checksum = 0;
2496               b0->current_length =
2497                 len + sizeof (ip4_header_t) + sizeof (udp_header_t);
2498               ip40->length = clib_host_to_net_u16 (b0->current_length);
2499               ip40->checksum = ip4_header_checksum (ip40);
2500             }
2501           /* delete sa */
2502           if (sa0 && (sa0->state == IKEV2_STATE_DELETED ||
2503                       sa0->state == IKEV2_STATE_NOTIFY_AND_DELETE))
2504             {
2505               ikev2_child_sa_t *c;
2506
2507               vec_foreach (c, sa0->childs)
2508                 ikev2_delete_tunnel_interface (km->vnet_main, sa0, c);
2509
2510               ikev2_delete_sa (sa0);
2511             }
2512           sw_if_index0 = vnet_buffer (b0)->sw_if_index[VLIB_RX];
2513
2514           if (PREDICT_FALSE ((node->flags & VLIB_NODE_FLAG_TRACE)
2515                              && (b0->flags & VLIB_BUFFER_IS_TRACED)))
2516             {
2517               ikev2_trace_t *t = vlib_add_trace (vm, node, b0, sizeof (*t));
2518               t->sw_if_index = sw_if_index0;
2519               t->next_index = next0;
2520             }
2521
2522           vlib_validate_buffer_enqueue_x1 (vm, node, next_index, to_next,
2523                                            n_left_to_next, bi0, next0);
2524         }
2525
2526       vlib_put_next_frame (vm, node, next_index, n_left_to_next);
2527     }
2528
2529   vlib_node_increment_counter (vm, ikev2_node.index,
2530                                IKEV2_ERROR_PROCESSED, frame->n_vectors);
2531   return frame->n_vectors;
2532 }
2533
2534 /* *INDENT-OFF* */
2535 VLIB_REGISTER_NODE (ikev2_node,static) = {
2536   .function = ikev2_node_fn,
2537   .name = "ikev2",
2538   .vector_size = sizeof (u32),
2539   .format_trace = format_ikev2_trace,
2540   .type = VLIB_NODE_TYPE_INTERNAL,
2541
2542   .n_errors = ARRAY_LEN(ikev2_error_strings),
2543   .error_strings = ikev2_error_strings,
2544
2545   .n_next_nodes = IKEV2_N_NEXT,
2546
2547   .next_nodes = {
2548     [IKEV2_NEXT_IP4_LOOKUP] = "ip4-lookup",
2549         [IKEV2_NEXT_ERROR_DROP] = "error-drop",
2550   },
2551 };
2552 /* *INDENT-ON* */
2553
2554 // set ikev2 proposals when vpp is used as initiator
2555 static clib_error_t *
2556 ikev2_set_initiator_proposals (vlib_main_t * vm, ikev2_sa_t * sa,
2557                                ikev2_transforms_set * ts,
2558                                ikev2_sa_proposal_t ** proposals, int is_ike)
2559 {
2560   clib_error_t *r;
2561   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
2562   ikev2_sa_proposal_t *proposal;
2563   vec_add2 (*proposals, proposal, 1);
2564   ikev2_sa_transform_t *td;
2565   int error;
2566
2567   /* Encryption */
2568   error = 1;
2569   vec_foreach (td, km->supported_transforms)
2570   {
2571     if (td->type == IKEV2_TRANSFORM_TYPE_ENCR
2572         && td->encr_type == ts->crypto_alg
2573         && td->key_len == ts->crypto_key_size / 8)
2574       {
2575         u16 attr[2];
2576         attr[0] = clib_host_to_net_u16 (14 | (1 << 15));
2577         attr[1] = clib_host_to_net_u16 (td->key_len << 3);
2578         vec_add (td->attrs, (u8 *) attr, 4);
2579         vec_add1 (proposal->transforms, *td);
2580         td->attrs = 0;
2581
2582         error = 0;
2583         break;
2584       }
2585   }
2586   if (error)
2587     {
2588       r = clib_error_return (0, "Unsupported algorithm");
2589       return r;
2590     }
2591
2592   /* Integrity */
2593   error = 1;
2594   vec_foreach (td, km->supported_transforms)
2595   {
2596     if (td->type == IKEV2_TRANSFORM_TYPE_INTEG
2597         && td->integ_type == ts->integ_alg)
2598       {
2599         vec_add1 (proposal->transforms, *td);
2600         error = 0;
2601         break;
2602       }
2603   }
2604   if (error)
2605     {
2606       clib_warning
2607         ("Didn't find any supported algorithm for IKEV2_TRANSFORM_TYPE_INTEG");
2608       r = clib_error_return (0, "Unsupported algorithm");
2609       return r;
2610     }
2611
2612   /* PRF */
2613   if (is_ike)
2614     {
2615       error = 1;
2616       vec_foreach (td, km->supported_transforms)
2617       {
2618         if (td->type == IKEV2_TRANSFORM_TYPE_PRF
2619             && td->prf_type == IKEV2_TRANSFORM_PRF_TYPE_PRF_HMAC_SHA2_256)
2620           {
2621             vec_add1 (proposal->transforms, *td);
2622             error = 0;
2623             break;
2624           }
2625       }
2626       if (error)
2627         {
2628           r = clib_error_return (0, "Unsupported algorithm");
2629           return r;
2630         }
2631     }
2632
2633   /* DH */
2634   if (is_ike || ts->dh_type != IKEV2_TRANSFORM_DH_TYPE_NONE)
2635     {
2636       error = 1;
2637       vec_foreach (td, km->supported_transforms)
2638       {
2639         if (td->type == IKEV2_TRANSFORM_TYPE_DH && td->dh_type == ts->dh_type)
2640           {
2641             vec_add1 (proposal->transforms, *td);
2642             if (is_ike)
2643               {
2644                 sa->dh_group = td->dh_type;
2645               }
2646             error = 0;
2647             break;
2648           }
2649       }
2650       if (error)
2651         {
2652           r = clib_error_return (0, "Unsupported algorithm");
2653           return r;
2654         }
2655     }
2656
2657   if (!is_ike)
2658     {
2659       error = 1;
2660       vec_foreach (td, km->supported_transforms)
2661       {
2662         if (td->type == IKEV2_TRANSFORM_TYPE_ESN)
2663           {
2664             vec_add1 (proposal->transforms, *td);
2665             error = 0;
2666             break;
2667           }
2668       }
2669       if (error)
2670         {
2671           r = clib_error_return (0, "Unsupported algorithm");
2672           return r;
2673         }
2674     }
2675
2676
2677   return 0;
2678 }
2679
2680 static ikev2_profile_t *
2681 ikev2_profile_index_by_name (u8 * name)
2682 {
2683   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
2684   uword *p;
2685
2686   p = mhash_get (&km->profile_index_by_name, name);
2687   if (!p)
2688     return 0;
2689
2690   return pool_elt_at_index (km->profiles, p[0]);
2691 }
2692
2693
2694 static void
2695 ikev2_send_ike (vlib_main_t * vm, ip4_address_t * src, ip4_address_t * dst,
2696                 u32 bi0, u32 len)
2697 {
2698   ip4_header_t *ip40;
2699   udp_header_t *udp0;
2700   vlib_buffer_t *b0;
2701   vlib_frame_t *f;
2702   u32 *to_next;
2703
2704   b0 = vlib_get_buffer (vm, bi0);
2705   vlib_buffer_advance (b0, -sizeof (udp_header_t));
2706   udp0 = vlib_buffer_get_current (b0);
2707   vlib_buffer_advance (b0, -sizeof (ip4_header_t));
2708   ip40 = vlib_buffer_get_current (b0);
2709
2710
2711   ip40->ip_version_and_header_length = 0x45;
2712   ip40->tos = 0;
2713   ip40->fragment_id = 0;
2714   ip40->flags_and_fragment_offset = 0;
2715   ip40->ttl = 0xff;
2716   ip40->protocol = IP_PROTOCOL_UDP;
2717   ip40->dst_address.as_u32 = dst->as_u32;
2718   ip40->src_address.as_u32 = src->as_u32;
2719   udp0->dst_port = clib_host_to_net_u16 (500);
2720   udp0->src_port = clib_host_to_net_u16 (500);
2721   udp0->length = clib_host_to_net_u16 (len + sizeof (udp_header_t));
2722   udp0->checksum = 0;
2723   b0->current_length = len + sizeof (ip4_header_t) + sizeof (udp_header_t);
2724   ip40->length = clib_host_to_net_u16 (b0->current_length);
2725   ip40->checksum = ip4_header_checksum (ip40);
2726
2727
2728   /* send the request */
2729   f = vlib_get_frame_to_node (vm, ip4_lookup_node.index);
2730   to_next = vlib_frame_vector_args (f);
2731   to_next[0] = bi0;
2732   f->n_vectors = 1;
2733   vlib_put_frame_to_node (vm, ip4_lookup_node.index, f);
2734
2735 }
2736
2737 static u32
2738 ikev2_get_new_ike_header_buff (vlib_main_t * vm, ike_header_t ** ike)
2739 {
2740   u32 bi0;
2741   if (vlib_buffer_alloc (vm, &bi0, 1) != 1)
2742     {
2743       *ike = 0;
2744       return 0;
2745     }
2746   vlib_buffer_t *b0 = vlib_get_buffer (vm, bi0);
2747   *ike = vlib_buffer_get_current (b0);
2748   return bi0;
2749 }
2750
2751 clib_error_t *
2752 ikev2_set_local_key (vlib_main_t * vm, u8 * file)
2753 {
2754   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
2755
2756   km->pkey = ikev2_load_key_file (file);
2757   if (km->pkey == NULL)
2758     return clib_error_return (0, "load key '%s' failed", file);
2759
2760   return 0;
2761 }
2762
2763 clib_error_t *
2764 ikev2_add_del_profile (vlib_main_t * vm, u8 * name, int is_add)
2765 {
2766   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
2767   ikev2_profile_t *p;
2768
2769   if (is_add)
2770     {
2771       if (ikev2_profile_index_by_name (name))
2772         return clib_error_return (0, "policy %v already exists", name);
2773
2774       pool_get (km->profiles, p);
2775       clib_memset (p, 0, sizeof (*p));
2776       p->name = vec_dup (name);
2777       p->responder.sw_if_index = ~0;
2778       uword index = p - km->profiles;
2779       mhash_set_mem (&km->profile_index_by_name, name, &index, 0);
2780     }
2781   else
2782     {
2783       p = ikev2_profile_index_by_name (name);
2784       if (!p)
2785         return clib_error_return (0, "policy %v does not exists", name);
2786
2787       vec_free (p->name);
2788       pool_put (km->profiles, p);
2789       mhash_unset (&km->profile_index_by_name, name, 0);
2790     }
2791   return 0;
2792 }
2793
2794 clib_error_t *
2795 ikev2_set_profile_auth (vlib_main_t * vm, u8 * name, u8 auth_method,
2796                         u8 * auth_data, u8 data_hex_format)
2797 {
2798   ikev2_profile_t *p;
2799   clib_error_t *r;
2800
2801   p = ikev2_profile_index_by_name (name);
2802
2803   if (!p)
2804     {
2805       r = clib_error_return (0, "unknown profile %v", name);
2806       return r;
2807     }
2808   vec_free (p->auth.data);
2809   p->auth.method = auth_method;
2810   p->auth.data = vec_dup (auth_data);
2811   p->auth.hex = data_hex_format;
2812
2813   if (auth_method == IKEV2_AUTH_METHOD_RSA_SIG)
2814     {
2815       vec_add1 (p->auth.data, 0);
2816       if (p->auth.key)
2817         EVP_PKEY_free (p->auth.key);
2818       p->auth.key = ikev2_load_cert_file (auth_data);
2819       if (p->auth.key == NULL)
2820         return clib_error_return (0, "load cert '%s' failed", auth_data);
2821     }
2822
2823   return 0;
2824 }
2825
2826 clib_error_t *
2827 ikev2_set_profile_id (vlib_main_t * vm, u8 * name, u8 id_type, u8 * data,
2828                       int is_local)
2829 {
2830   ikev2_profile_t *p;
2831   clib_error_t *r;
2832
2833   if (id_type > IKEV2_ID_TYPE_ID_RFC822_ADDR
2834       && id_type < IKEV2_ID_TYPE_ID_KEY_ID)
2835     {
2836       r = clib_error_return (0, "unsupported identity type %U",
2837                              format_ikev2_id_type, id_type);
2838       return r;
2839     }
2840
2841   p = ikev2_profile_index_by_name (name);
2842
2843   if (!p)
2844     {
2845       r = clib_error_return (0, "unknown profile %v", name);
2846       return r;
2847     }
2848
2849   if (is_local)
2850     {
2851       vec_free (p->loc_id.data);
2852       p->loc_id.type = id_type;
2853       p->loc_id.data = vec_dup (data);
2854     }
2855   else
2856     {
2857       vec_free (p->rem_id.data);
2858       p->rem_id.type = id_type;
2859       p->rem_id.data = vec_dup (data);
2860     }
2861
2862   return 0;
2863 }
2864
2865 clib_error_t *
2866 ikev2_set_profile_ts (vlib_main_t * vm, u8 * name, u8 protocol_id,
2867                       u16 start_port, u16 end_port, ip4_address_t start_addr,
2868                       ip4_address_t end_addr, int is_local)
2869 {
2870   ikev2_profile_t *p;
2871   clib_error_t *r;
2872
2873   p = ikev2_profile_index_by_name (name);
2874
2875   if (!p)
2876     {
2877       r = clib_error_return (0, "unknown profile %v", name);
2878       return r;
2879     }
2880
2881   if (is_local)
2882     {
2883       p->loc_ts.start_addr.as_u32 = start_addr.as_u32;
2884       p->loc_ts.end_addr.as_u32 = end_addr.as_u32;
2885       p->loc_ts.start_port = start_port;
2886       p->loc_ts.end_port = end_port;
2887       p->loc_ts.protocol_id = protocol_id;
2888       p->loc_ts.ts_type = 7;
2889     }
2890   else
2891     {
2892       p->rem_ts.start_addr.as_u32 = start_addr.as_u32;
2893       p->rem_ts.end_addr.as_u32 = end_addr.as_u32;
2894       p->rem_ts.start_port = start_port;
2895       p->rem_ts.end_port = end_port;
2896       p->rem_ts.protocol_id = protocol_id;
2897       p->rem_ts.ts_type = 7;
2898     }
2899
2900   return 0;
2901 }
2902
2903
2904 clib_error_t *
2905 ikev2_set_profile_responder (vlib_main_t * vm, u8 * name,
2906                              u32 sw_if_index, ip4_address_t ip4)
2907 {
2908   ikev2_profile_t *p;
2909   clib_error_t *r;
2910
2911   p = ikev2_profile_index_by_name (name);
2912
2913   if (!p)
2914     {
2915       r = clib_error_return (0, "unknown profile %v", name);
2916       return r;
2917     }
2918
2919   p->responder.sw_if_index = sw_if_index;
2920   p->responder.ip4 = ip4;
2921
2922   return 0;
2923 }
2924
2925 clib_error_t *
2926 ikev2_set_profile_ike_transforms (vlib_main_t * vm, u8 * name,
2927                                   ikev2_transform_encr_type_t crypto_alg,
2928                                   ikev2_transform_integ_type_t integ_alg,
2929                                   ikev2_transform_dh_type_t dh_type,
2930                                   u32 crypto_key_size)
2931 {
2932   ikev2_profile_t *p;
2933   clib_error_t *r;
2934
2935   p = ikev2_profile_index_by_name (name);
2936
2937   if (!p)
2938     {
2939       r = clib_error_return (0, "unknown profile %v", name);
2940       return r;
2941     }
2942
2943   p->ike_ts.crypto_alg = crypto_alg;
2944   p->ike_ts.integ_alg = integ_alg;
2945   p->ike_ts.dh_type = dh_type;
2946   p->ike_ts.crypto_key_size = crypto_key_size;
2947   return 0;
2948 }
2949
2950 clib_error_t *
2951 ikev2_set_profile_esp_transforms (vlib_main_t * vm, u8 * name,
2952                                   ikev2_transform_encr_type_t crypto_alg,
2953                                   ikev2_transform_integ_type_t integ_alg,
2954                                   ikev2_transform_dh_type_t dh_type,
2955                                   u32 crypto_key_size)
2956 {
2957   ikev2_profile_t *p;
2958   clib_error_t *r;
2959
2960   p = ikev2_profile_index_by_name (name);
2961
2962   if (!p)
2963     {
2964       r = clib_error_return (0, "unknown profile %v", name);
2965       return r;
2966     }
2967
2968   p->esp_ts.crypto_alg = crypto_alg;
2969   p->esp_ts.integ_alg = integ_alg;
2970   p->esp_ts.dh_type = dh_type;
2971   p->esp_ts.crypto_key_size = crypto_key_size;
2972   return 0;
2973 }
2974
2975 clib_error_t *
2976 ikev2_set_profile_sa_lifetime (vlib_main_t * vm, u8 * name,
2977                                u64 lifetime, u32 jitter, u32 handover,
2978                                u64 maxdata)
2979 {
2980   ikev2_profile_t *p;
2981   clib_error_t *r;
2982
2983   p = ikev2_profile_index_by_name (name);
2984
2985   if (!p)
2986     {
2987       r = clib_error_return (0, "unknown profile %v", name);
2988       return r;
2989     }
2990
2991   p->lifetime = lifetime;
2992   p->lifetime_jitter = jitter;
2993   p->handover = handover;
2994   p->lifetime_maxdata = maxdata;
2995   return 0;
2996 }
2997
2998 clib_error_t *
2999 ikev2_initiate_sa_init (vlib_main_t * vm, u8 * name)
3000 {
3001   ikev2_profile_t *p;
3002   clib_error_t *r;
3003   ip4_main_t *im = &ip4_main;
3004   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
3005
3006   p = ikev2_profile_index_by_name (name);
3007
3008   if (!p)
3009     {
3010       r = clib_error_return (0, "unknown profile %v", name);
3011       return r;
3012     }
3013
3014   if (p->responder.sw_if_index == ~0 || p->responder.ip4.data_u32 == 0)
3015     {
3016       r = clib_error_return (0, "responder not set for profile %v", name);
3017       return r;
3018     }
3019
3020
3021   /* Create the Initiator Request */
3022   {
3023     ike_header_t *ike0;
3024     u32 bi0 = 0;
3025     ip_lookup_main_t *lm = &im->lookup_main;
3026     u32 if_add_index0;
3027     int len = sizeof (ike_header_t);
3028
3029     /* Get own iface IP */
3030     if_add_index0 =
3031       lm->if_address_pool_index_by_sw_if_index[p->responder.sw_if_index];
3032     ip_interface_address_t *if_add =
3033       pool_elt_at_index (lm->if_address_pool, if_add_index0);
3034     ip4_address_t *if_ip = ip_interface_address_get_address (lm, if_add);
3035
3036     bi0 = ikev2_get_new_ike_header_buff (vm, &ike0);
3037
3038     /* Prepare the SA and the IKE payload */
3039     ikev2_sa_t sa;
3040     clib_memset (&sa, 0, sizeof (ikev2_sa_t));
3041     ikev2_payload_chain_t *chain = 0;
3042     ikev2_payload_new_chain (chain);
3043
3044     /* Build the IKE proposal payload */
3045     ikev2_sa_proposal_t *proposals = 0;
3046     ikev2_set_initiator_proposals (vm, &sa, &p->ike_ts, &proposals, 1);
3047     proposals[0].proposal_num = 1;
3048     proposals[0].protocol_id = IKEV2_PROTOCOL_IKE;
3049
3050     /* Add and then cleanup proposal data */
3051     ikev2_payload_add_sa (chain, proposals);
3052     ikev2_sa_free_proposal_vector (&proposals);
3053
3054     sa.is_initiator = 1;
3055     sa.profile_index = km->profiles - p;
3056     sa.is_profile_index_set = 1;
3057     sa.state = IKEV2_STATE_SA_INIT;
3058     ikev2_generate_sa_init_data (&sa);
3059     ikev2_payload_add_ke (chain, sa.dh_group, sa.i_dh_data);
3060     ikev2_payload_add_nonce (chain, sa.i_nonce);
3061
3062     /* Build the child SA proposal */
3063     vec_resize (sa.childs, 1);
3064     ikev2_set_initiator_proposals (vm, &sa, &p->esp_ts,
3065                                    &sa.childs[0].i_proposals, 0);
3066     sa.childs[0].i_proposals[0].proposal_num = 1;
3067     sa.childs[0].i_proposals[0].protocol_id = IKEV2_PROTOCOL_ESP;
3068     RAND_bytes ((u8 *) & sa.childs[0].i_proposals[0].spi,
3069                 sizeof (sa.childs[0].i_proposals[0].spi));
3070
3071
3072
3073     /* Add NAT detection notification messages (mandatory) */
3074     u8 nat_detection_source[8 + 8 + 4 + 2];
3075     u8 *nat_detection_sha1 = vec_new (u8, 20);
3076
3077     u64 tmpspi = clib_host_to_net_u64 (sa.ispi);
3078     clib_memcpy_fast (&nat_detection_source[0], &tmpspi, sizeof (tmpspi));
3079     tmpspi = clib_host_to_net_u64 (sa.rspi);
3080     clib_memcpy_fast (&nat_detection_source[8], &tmpspi, sizeof (tmpspi));
3081     u16 tmpport = clib_host_to_net_u16 (500);
3082     clib_memcpy_fast (&nat_detection_source[8 + 8 + 4], &tmpport,
3083                       sizeof (tmpport));
3084     u32 tmpip = clib_host_to_net_u32 (if_ip->as_u32);
3085     clib_memcpy_fast (&nat_detection_source[8 + 8], &tmpip, sizeof (tmpip));
3086     SHA1 (nat_detection_source, sizeof (nat_detection_source),
3087           nat_detection_sha1);
3088     ikev2_payload_add_notify (chain, IKEV2_NOTIFY_MSG_NAT_DETECTION_SOURCE_IP,
3089                               nat_detection_sha1);
3090     tmpip = clib_host_to_net_u32 (p->responder.ip4.as_u32);
3091     clib_memcpy_fast (&nat_detection_source[8 + 8], &tmpip, sizeof (tmpip));
3092     SHA1 (nat_detection_source, sizeof (nat_detection_source),
3093           nat_detection_sha1);
3094     ikev2_payload_add_notify (chain,
3095                               IKEV2_NOTIFY_MSG_NAT_DETECTION_DESTINATION_IP,
3096                               nat_detection_sha1);
3097     vec_free (nat_detection_sha1);
3098
3099     u8 *sig_hash_algo = vec_new (u8, 8);
3100     u64 tmpsig = clib_host_to_net_u64 (0x0001000200030004);
3101     clib_memcpy_fast (sig_hash_algo, &tmpsig, sizeof (tmpsig));
3102     ikev2_payload_add_notify (chain,
3103                               IKEV2_NOTIFY_MSG_SIGNATURE_HASH_ALGORITHMS,
3104                               sig_hash_algo);
3105     vec_free (sig_hash_algo);
3106
3107
3108     /* Buffer update and boilerplate */
3109     len += vec_len (chain->data);
3110     ike0->nextpayload = chain->first_payload_type;
3111     ike0->length = clib_host_to_net_u32 (len);
3112     clib_memcpy_fast (ike0->payload, chain->data, vec_len (chain->data));
3113     ikev2_payload_destroy_chain (chain);
3114
3115     ike0->version = IKE_VERSION_2;
3116     ike0->flags = IKEV2_HDR_FLAG_INITIATOR;
3117     ike0->exchange = IKEV2_EXCHANGE_SA_INIT;
3118     ike0->ispi = sa.ispi;
3119     ike0->rspi = 0;
3120     ike0->msgid = 0;
3121
3122     /* store whole IKE payload - needed for PSK auth */
3123     vec_free (sa.last_sa_init_req_packet_data);
3124     vec_add (sa.last_sa_init_req_packet_data, ike0, len);
3125
3126     /* add data to the SA then add it to the pool */
3127     sa.iaddr.as_u32 = if_ip->as_u32;
3128     sa.raddr.as_u32 = p->responder.ip4.as_u32;
3129     sa.i_id.type = p->loc_id.type;
3130     sa.i_id.data = vec_dup (p->loc_id.data);
3131     sa.i_auth.method = p->auth.method;
3132     sa.i_auth.hex = p->auth.hex;
3133     sa.i_auth.data = vec_dup (p->auth.data);
3134     vec_add (sa.childs[0].tsi, &p->loc_ts, 1);
3135     vec_add (sa.childs[0].tsr, &p->rem_ts, 1);
3136
3137     /* add SA to the pool */
3138     ikev2_sa_t *sa0 = 0;
3139     pool_get (km->sais, sa0);
3140     clib_memcpy_fast (sa0, &sa, sizeof (*sa0));
3141     hash_set (km->sa_by_ispi, sa0->ispi, sa0 - km->sais);
3142
3143     ikev2_send_ike (vm, if_ip, &p->responder.ip4, bi0, len);
3144
3145   }
3146
3147   return 0;
3148 }
3149
3150 static void
3151 ikev2_delete_child_sa_internal (vlib_main_t * vm, ikev2_sa_t * sa,
3152                                 ikev2_child_sa_t * csa)
3153 {
3154   /* Create the Initiator notification for child SA removal */
3155   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
3156   ike_header_t *ike0;
3157   u32 bi0 = 0;
3158   int len;
3159
3160   bi0 = ikev2_get_new_ike_header_buff (vm, &ike0);
3161
3162
3163   ike0->exchange = IKEV2_EXCHANGE_INFORMATIONAL;
3164   ike0->ispi = clib_host_to_net_u64 (sa->ispi);
3165   ike0->rspi = clib_host_to_net_u64 (sa->rspi);
3166   vec_resize (sa->del, 1);
3167   sa->del->protocol_id = IKEV2_PROTOCOL_ESP;
3168   sa->del->spi = csa->i_proposals->spi;
3169   ike0->msgid = clib_host_to_net_u32 (sa->last_init_msg_id + 1);
3170   sa->last_init_msg_id = clib_net_to_host_u32 (ike0->msgid);
3171   len = ikev2_generate_message (sa, ike0, 0);
3172
3173   ikev2_send_ike (vm, &sa->iaddr, &sa->raddr, bi0, len);
3174
3175   /* delete local child SA */
3176   ikev2_delete_tunnel_interface (km->vnet_main, sa, csa);
3177   ikev2_sa_del_child_sa (sa, csa);
3178 }
3179
3180 clib_error_t *
3181 ikev2_initiate_delete_child_sa (vlib_main_t * vm, u32 ispi)
3182 {
3183   clib_error_t *r;
3184   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
3185   ikev2_main_per_thread_data_t *tkm;
3186   ikev2_sa_t *fsa = 0;
3187   ikev2_child_sa_t *fchild = 0;
3188
3189   /* Search for the child SA */
3190   vec_foreach (tkm, km->per_thread_data)
3191   {
3192     ikev2_sa_t *sa;
3193     if (fchild)
3194       break;
3195     /* *INDENT-OFF* */
3196     pool_foreach (sa, tkm->sas, ({
3197       fchild = ikev2_sa_get_child(sa, ispi, IKEV2_PROTOCOL_ESP, 1);
3198       if (fchild)
3199         {
3200           fsa = sa;
3201           break;
3202         }
3203     }));
3204     /* *INDENT-ON* */
3205   }
3206
3207   if (!fchild || !fsa)
3208     {
3209       r = clib_error_return (0, "Child SA not found");
3210       return r;
3211     }
3212   else
3213     {
3214       ikev2_delete_child_sa_internal (vm, fsa, fchild);
3215     }
3216
3217   return 0;
3218 }
3219
3220 clib_error_t *
3221 ikev2_initiate_delete_ike_sa (vlib_main_t * vm, u64 ispi)
3222 {
3223   clib_error_t *r;
3224   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
3225   ikev2_main_per_thread_data_t *tkm;
3226   ikev2_sa_t *fsa = 0;
3227   ikev2_main_per_thread_data_t *ftkm = 0;
3228
3229   /* Search for the IKE SA */
3230   vec_foreach (tkm, km->per_thread_data)
3231   {
3232     ikev2_sa_t *sa;
3233     if (fsa)
3234       break;
3235     /* *INDENT-OFF* */
3236     pool_foreach (sa, tkm->sas, ({
3237       if (sa->ispi == ispi)
3238         {
3239           fsa = sa;
3240           ftkm = tkm;
3241           break;
3242         }
3243     }));
3244     /* *INDENT-ON* */
3245   }
3246
3247   if (!fsa)
3248     {
3249       r = clib_error_return (0, "IKE SA not found");
3250       return r;
3251     }
3252
3253
3254   /* Create the Initiator notification for IKE SA removal */
3255   {
3256     ike_header_t *ike0;
3257     u32 bi0 = 0;
3258     int len;
3259
3260     bi0 = ikev2_get_new_ike_header_buff (vm, &ike0);
3261
3262
3263     ike0->exchange = IKEV2_EXCHANGE_INFORMATIONAL;
3264     ike0->ispi = clib_host_to_net_u64 (fsa->ispi);
3265     ike0->rspi = clib_host_to_net_u64 (fsa->rspi);
3266     vec_resize (fsa->del, 1);
3267     fsa->del->protocol_id = IKEV2_PROTOCOL_IKE;
3268     fsa->del->spi = ispi;
3269     ike0->msgid = clib_host_to_net_u32 (fsa->last_init_msg_id + 1);
3270     fsa->last_init_msg_id = clib_net_to_host_u32 (ike0->msgid);
3271     len = ikev2_generate_message (fsa, ike0, 0);
3272
3273     ikev2_send_ike (vm, &fsa->iaddr, &fsa->raddr, bi0, len);
3274   }
3275
3276
3277   /* delete local SA */
3278   ikev2_child_sa_t *c;
3279   vec_foreach (c, fsa->childs)
3280   {
3281     ikev2_delete_tunnel_interface (km->vnet_main, fsa, c);
3282     ikev2_sa_del_child_sa (fsa, c);
3283   }
3284   ikev2_sa_free_all_vec (fsa);
3285   uword *p = hash_get (ftkm->sa_by_rspi, fsa->rspi);
3286   if (p)
3287     {
3288       hash_unset (ftkm->sa_by_rspi, fsa->rspi);
3289       pool_put (ftkm->sas, fsa);
3290     }
3291
3292
3293   return 0;
3294 }
3295
3296 static void
3297 ikev2_rekey_child_sa_internal (vlib_main_t * vm, ikev2_sa_t * sa,
3298                                ikev2_child_sa_t * csa)
3299 {
3300   /* Create the Initiator request for create child SA */
3301   ike_header_t *ike0;
3302   u32 bi0 = 0;
3303   int len;
3304
3305
3306   bi0 = ikev2_get_new_ike_header_buff (vm, &ike0);
3307
3308
3309   ike0->version = IKE_VERSION_2;
3310   ike0->flags = IKEV2_HDR_FLAG_INITIATOR;
3311   ike0->exchange = IKEV2_EXCHANGE_CREATE_CHILD_SA;
3312   ike0->ispi = clib_host_to_net_u64 (sa->ispi);
3313   ike0->rspi = clib_host_to_net_u64 (sa->rspi);
3314   ike0->msgid = clib_host_to_net_u32 (sa->last_init_msg_id + 1);
3315   sa->last_init_msg_id = clib_net_to_host_u32 (ike0->msgid);
3316
3317   ikev2_rekey_t *rekey;
3318   vec_add2 (sa->rekey, rekey, 1);
3319   ikev2_sa_proposal_t *proposals = vec_dup (csa->i_proposals);
3320
3321   /*need new ispi */
3322   RAND_bytes ((u8 *) & proposals[0].spi, sizeof (proposals[0].spi));
3323   rekey->spi = proposals[0].spi;
3324   rekey->ispi = csa->i_proposals->spi;
3325   len = ikev2_generate_message (sa, ike0, proposals);
3326   ikev2_send_ike (vm, &sa->iaddr, &sa->raddr, bi0, len);
3327   vec_free (proposals);
3328 }
3329
3330 clib_error_t *
3331 ikev2_initiate_rekey_child_sa (vlib_main_t * vm, u32 ispi)
3332 {
3333   clib_error_t *r;
3334   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
3335   ikev2_main_per_thread_data_t *tkm;
3336   ikev2_sa_t *fsa = 0;
3337   ikev2_child_sa_t *fchild = 0;
3338
3339   /* Search for the child SA */
3340   vec_foreach (tkm, km->per_thread_data)
3341   {
3342     ikev2_sa_t *sa;
3343     if (fchild)
3344       break;
3345     /* *INDENT-OFF* */
3346     pool_foreach (sa, tkm->sas, ({
3347       fchild = ikev2_sa_get_child(sa, ispi, IKEV2_PROTOCOL_ESP, 1);
3348       if (fchild)
3349         {
3350           fsa = sa;
3351           break;
3352         }
3353     }));
3354     /* *INDENT-ON* */
3355   }
3356
3357   if (!fchild || !fsa)
3358     {
3359       r = clib_error_return (0, "Child SA not found");
3360       return r;
3361     }
3362   else
3363     {
3364       ikev2_rekey_child_sa_internal (vm, fsa, fchild);
3365     }
3366
3367   return 0;
3368 }
3369
3370 clib_error_t *
3371 ikev2_init (vlib_main_t * vm)
3372 {
3373   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
3374   vlib_thread_main_t *tm = vlib_get_thread_main ();
3375   int thread_id;
3376
3377   clib_memset (km, 0, sizeof (ikev2_main_t));
3378   km->vnet_main = vnet_get_main ();
3379   km->vlib_main = vm;
3380
3381   ikev2_crypto_init (km);
3382
3383   mhash_init_vec_string (&km->profile_index_by_name, sizeof (uword));
3384
3385   vec_validate (km->per_thread_data, tm->n_vlib_mains - 1);
3386   for (thread_id = 0; thread_id < tm->n_vlib_mains - 1; thread_id++)
3387     {
3388       km->per_thread_data[thread_id].sa_by_rspi =
3389         hash_create (0, sizeof (uword));
3390     }
3391
3392   km->sa_by_ispi = hash_create (0, sizeof (uword));
3393
3394   udp_register_dst_port (vm, 500, ikev2_node.index, 1);
3395
3396   ikev2_cli_reference ();
3397
3398   return 0;
3399 }
3400
3401 /* *INDENT-OFF* */
3402 VLIB_INIT_FUNCTION (ikev2_init) =
3403 {
3404   .runs_after = VLIB_INITS("ipsec_init"),
3405 };
3406 /* *INDENT-ON* */
3407
3408
3409 static u8
3410 ikev2_mngr_process_child_sa (ikev2_sa_t * sa, ikev2_child_sa_t * csa)
3411 {
3412   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
3413   ikev2_profile_t *p = 0;
3414   vlib_main_t *vm = km->vlib_main;
3415   f64 now = vlib_time_now (vm);
3416   u8 res = 0;
3417
3418   if (sa->is_profile_index_set)
3419     p = pool_elt_at_index (km->profiles, sa->profile_index);
3420
3421   if (sa->is_initiator && p && csa->time_to_expiration
3422       && now > csa->time_to_expiration)
3423     {
3424       if (!csa->is_expired || csa->rekey_retries > 0)
3425         {
3426           ikev2_rekey_child_sa_internal (vm, sa, csa);
3427           csa->time_to_expiration = now + p->handover;
3428           csa->is_expired = 1;
3429           if (csa->rekey_retries == 0)
3430             {
3431               csa->rekey_retries = 5;
3432             }
3433           else if (csa->rekey_retries > 0)
3434             {
3435               csa->rekey_retries--;
3436               clib_warning ("Rekeying Child SA 0x%x, retries left %d",
3437                             csa->i_proposals->spi, csa->rekey_retries);
3438               if (csa->rekey_retries == 0)
3439                 {
3440                   csa->rekey_retries = -1;
3441                 }
3442             }
3443           res |= 1;
3444         }
3445       else
3446         {
3447           csa->time_to_expiration = 0;
3448           ikev2_delete_child_sa_internal (vm, sa, csa);
3449           res |= 1;
3450         }
3451     }
3452
3453   return res;
3454 }
3455
3456 static void
3457 ikev2_mngr_process_ipsec_sa (ipsec_sa_t * ipsec_sa)
3458 {
3459   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
3460   vlib_main_t *vm = km->vlib_main;
3461   ikev2_main_per_thread_data_t *tkm;
3462   ikev2_sa_t *fsa = 0;
3463   ikev2_profile_t *p = 0;
3464   ikev2_child_sa_t *fchild = 0;
3465   f64 now = vlib_time_now (vm);
3466   vlib_counter_t counts;
3467
3468   /* Search for the SA and child SA */
3469   vec_foreach (tkm, km->per_thread_data)
3470   {
3471     ikev2_sa_t *sa;
3472     if (fchild)
3473       break;
3474     /* *INDENT-OFF* */
3475     pool_foreach (sa, tkm->sas, ({
3476       fchild = ikev2_sa_get_child(sa, ipsec_sa->spi, IKEV2_PROTOCOL_ESP, 1);
3477       if (fchild)
3478         {
3479           fsa = sa;
3480           break;
3481         }
3482     }));
3483     /* *INDENT-ON* */
3484   }
3485   vlib_get_combined_counter (&ipsec_sa_counters,
3486                              ipsec_sa->stat_index, &counts);
3487
3488   if (fsa && fsa->is_profile_index_set)
3489     p = pool_elt_at_index (km->profiles, fsa->profile_index);
3490
3491   if (fchild && p && p->lifetime_maxdata)
3492     {
3493       if (!fchild->is_expired && counts.bytes > p->lifetime_maxdata)
3494         {
3495           fchild->time_to_expiration = now;
3496         }
3497     }
3498 }
3499
3500 static vlib_node_registration_t ikev2_mngr_process_node;
3501
3502 static uword
3503 ikev2_mngr_process_fn (vlib_main_t * vm, vlib_node_runtime_t * rt,
3504                        vlib_frame_t * f)
3505 {
3506   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
3507   ipsec_main_t *im = &ipsec_main;
3508
3509   while (1)
3510     {
3511       u8 req_sent = 0;
3512       vlib_process_wait_for_event_or_clock (vm, 1);
3513       vlib_process_get_events (vm, NULL);
3514
3515       /* process ike child sas */
3516       ikev2_main_per_thread_data_t *tkm;
3517       vec_foreach (tkm, km->per_thread_data)
3518       {
3519         ikev2_sa_t *sa;
3520         /* *INDENT-OFF* */
3521         pool_foreach (sa, tkm->sas, ({
3522           ikev2_child_sa_t *c;
3523           vec_foreach (c, sa->childs)
3524             {
3525             req_sent |= ikev2_mngr_process_child_sa(sa, c);
3526             }
3527         }));
3528         /* *INDENT-ON* */
3529       }
3530
3531       /* process ipsec sas */
3532       ipsec_sa_t *sa;
3533       /* *INDENT-OFF* */
3534       pool_foreach (sa, im->sad, ({
3535         ikev2_mngr_process_ipsec_sa(sa);
3536       }));
3537       /* *INDENT-ON* */
3538
3539       if (req_sent)
3540         {
3541           vlib_process_wait_for_event_or_clock (vm, 5);
3542           vlib_process_get_events (vm, NULL);
3543           req_sent = 0;
3544         }
3545
3546     }
3547   return 0;
3548 }
3549
3550 /* *INDENT-OFF* */
3551 VLIB_REGISTER_NODE (ikev2_mngr_process_node, static) = {
3552     .function = ikev2_mngr_process_fn,
3553     .type = VLIB_NODE_TYPE_PROCESS,
3554     .name =
3555     "ikev2-manager-process",
3556 };
3557
3558 VLIB_PLUGIN_REGISTER () = {
3559     .version = VPP_BUILD_VER,
3560     .description = "Internet Key Exchange (IKEv2) Protocol",
3561 };
3562 /* *INDENT-ON* */
3563
3564 /*
3565  * fd.io coding-style-patch-verification: ON
3566  *
3567  * Local Variables:
3568  * eval: (c-set-style "gnu")
3569  * End:
3570  */