src/plugins/ikev2/ikev2.c

   1 /*
   2  * Copyright (c) 2015 Cisco and/or its affiliates.
   3  * Licensed under the Apache License, Version 2.0 (the "License");
   4  * you may not use this file except in compliance with the License.
   5  * You may obtain a copy of the License at:
   6  *
   7  *     http://www.apache.org/licenses/LICENSE-2.0
   8  *
   9  * Unless required by applicable law or agreed to in writing, software
  10  * distributed under the License is distributed on an "AS IS" BASIS,
  11  * WITHOUT WARRANTIES OR CONDITIONS OF ANY KIND, either express or implied.
  12  * See the License for the specific language governing permissions and
  13  * limitations under the License.
  14  */
  15
  16 #include <vlib/vlib.h>
  17 #include <vlib/unix/plugin.h>
  18 #include <vlibmemory/api.h>
  19 #include <vpp/app/version.h>
  20 #include <vnet/vnet.h>
  21 #include <vppinfra/error.h>
  22 #include <vppinfra/random.h>
  23 #include <vnet/udp/udp.h>
  24 #include <vnet/ipsec/ipsec.h>
  25 #include <vnet/ipsec/ipsec_tun.h>
  26 #include <vnet/ipip/ipip.h>
  27 #include <plugins/ikev2/ikev2.h>
  28 #include <plugins/ikev2/ikev2_priv.h>
  29 #include <openssl/sha.h>
  30 #include <vnet/ipsec/ipsec_punt.h>
  31
  32 #define IKEV2_LIVENESS_RETRIES 3
  33 #define IKEV2_LIVENESS_PERIOD_CHECK 30
  34
  35 ikev2_main_t ikev2_main;
  36
  37 static int ikev2_delete_tunnel_interface (vnet_main_t * vnm,
  38                                           ikev2_sa_t * sa,
  39                                           ikev2_child_sa_t * child);
  40
  41 #define ikev2_set_state(sa, v) do { \
  42     (sa)->state = v; \
  43     ikev2_elog_sa_state("ispi %lx SA state changed to " #v, sa->ispi); \
  44   } while(0);
  45
  46 typedef struct
  47 {
  48   u32 next_index;
  49   u32 sw_if_index;
  50 } ikev2_trace_t;
  51
  52 static u8 *
  53 format_ikev2_trace (u8 * s, va_list * args)
  54 {
  55   CLIB_UNUSED (vlib_main_t * vm) = va_arg (*args, vlib_main_t *);
  56   CLIB_UNUSED (vlib_node_t * node) = va_arg (*args, vlib_node_t *);
  57   ikev2_trace_t *t = va_arg (*args, ikev2_trace_t *);
  58
  59   s = format (s, "ikev2: sw_if_index %d, next index %d",
  60               t->sw_if_index, t->next_index);
  61   return s;
  62 }
  63
  64 #define foreach_ikev2_error \
  65 _(PROCESSED, "IKEv2 packets processed") \
  66 _(IKE_SA_INIT_RETRANSMIT, "IKE_SA_INIT retransmit ") \
  67 _(IKE_SA_INIT_IGNORE, "IKE_SA_INIT ignore (IKE SA already auth)") \
  68 _(IKE_REQ_RETRANSMIT, "IKE request retransmit") \
  69 _(IKE_REQ_IGNORE, "IKE request ignore (old msgid)") \
  70 _(NOT_IKEV2, "Non IKEv2 packets received") \
  71 _(BAD_LENGTH, "Bad packet length") \
  72 _(MALFORMED_PACKET, "Malformed packet") \
  73 _(NO_BUFF_SPACE, "No buffer space")
  74
  75 typedef enum
  76 {
  77 #define _(sym,str) IKEV2_ERROR_##sym,
  78   foreach_ikev2_error
  79 #undef _
  80     IKEV2_N_ERROR,
  81 } ikev2_error_t;
  82
  83 static char *ikev2_error_strings[] = {
  84 #define _(sym,string) string,
  85   foreach_ikev2_error
  86 #undef _
  87 };
  88
  89 typedef enum
  90 {
  91   IKEV2_NEXT_IP4_LOOKUP,
  92   IKEV2_NEXT_IP4_ERROR_DROP,
  93   IKEV2_IP4_N_NEXT,
  94 } ikev2_ip4_next_t;
  95
  96 typedef enum
  97 {
  98   IKEV2_NEXT_IP6_LOOKUP,
  99   IKEV2_NEXT_IP6_ERROR_DROP,
 100   IKEV2_IP6_N_NEXT,
 101 } ikev2_ip6_next_t;
 102
 103 typedef u32 ikev2_non_esp_marker;
 104
 105 static_always_inline u16
 106 ikev2_get_port (ikev2_sa_t * sa)
 107 {
 108   return sa->natt ? IKEV2_PORT_NATT : IKEV2_PORT;
 109 }
 110
 111 static_always_inline int
 112 ikev2_insert_non_esp_marker (ike_header_t * ike, int len)
 113 {
 114   memmove ((u8 *) ike + sizeof (ikev2_non_esp_marker), ike, len);
 115   clib_memset (ike, 0, sizeof (ikev2_non_esp_marker));
 116   return len + sizeof (ikev2_non_esp_marker);
 117 }
 118
 119 static ikev2_sa_transform_t *
 120 ikev2_find_transform_data (ikev2_sa_transform_t * t)
 121 {
 122   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
 123   ikev2_sa_transform_t *td;
 124
 125   vec_foreach (td, km->supported_transforms)
 126   {
 127     if (td->type != t->type)
 128       continue;
 129
 130     if (td->transform_id != t->transform_id)
 131       continue;
 132
 133     if (td->type == IKEV2_TRANSFORM_TYPE_ENCR)
 134       {
 135         if (vec_len (t->attrs) != 4 || t->attrs[0] != 0x80
 136             || t->attrs[1] != 14)
 137           continue;
 138
 139         if (((t->attrs[2] << 8 | t->attrs[3]) / 8) != td->key_len)
 140           continue;
 141       }
 142     return td;
 143   }
 144   return 0;
 145 }
 146
 147 static ikev2_sa_proposal_t *
 148 ikev2_select_proposal (ikev2_sa_proposal_t * proposals,
 149                        ikev2_protocol_id_t prot_id)
 150 {
 151   ikev2_sa_proposal_t *rv = 0;
 152   ikev2_sa_proposal_t *proposal;
 153   ikev2_sa_transform_t *transform, *new_t;
 154   u8 mandatory_bitmap, optional_bitmap;
 155
 156   if (prot_id == IKEV2_PROTOCOL_IKE)
 157     {
 158       mandatory_bitmap = (1 << IKEV2_TRANSFORM_TYPE_ENCR) |
 159         (1 << IKEV2_TRANSFORM_TYPE_PRF) | (1 << IKEV2_TRANSFORM_TYPE_DH);
 160       optional_bitmap = mandatory_bitmap | (1 << IKEV2_TRANSFORM_TYPE_INTEG);
 161     }
 162   else if (prot_id == IKEV2_PROTOCOL_ESP)
 163     {
 164       mandatory_bitmap = (1 << IKEV2_TRANSFORM_TYPE_ENCR) |
 165         (1 << IKEV2_TRANSFORM_TYPE_ESN);
 166       optional_bitmap = mandatory_bitmap |
 167         (1 << IKEV2_TRANSFORM_TYPE_INTEG) | (1 << IKEV2_TRANSFORM_TYPE_DH);
 168     }
 169   else if (prot_id == IKEV2_PROTOCOL_AH)
 170     {
 171       mandatory_bitmap = (1 << IKEV2_TRANSFORM_TYPE_INTEG) |
 172         (1 << IKEV2_TRANSFORM_TYPE_ESN);
 173       optional_bitmap = mandatory_bitmap | (1 << IKEV2_TRANSFORM_TYPE_DH);
 174     }
 175   else
 176     return 0;
 177
 178   vec_add2 (rv, proposal, 1);
 179
 180   vec_foreach (proposal, proposals)
 181   {
 182     u8 bitmap = 0;
 183     if (proposal->protocol_id != prot_id)
 184       continue;
 185
 186     vec_foreach (transform, proposal->transforms)
 187     {
 188       if ((1 << transform->type) & bitmap)
 189         continue;
 190
 191       if (ikev2_find_transform_data (transform))
 192         {
 193           bitmap |= 1 << transform->type;
 194           vec_add2 (rv->transforms, new_t, 1);
 195           clib_memcpy_fast (new_t, transform, sizeof (*new_t));
 196           new_t->attrs = vec_dup (transform->attrs);
 197         }
 198     }
 199
 200     if ((bitmap & mandatory_bitmap) == mandatory_bitmap &&
 201         (bitmap & ~optional_bitmap) == 0)
 202       {
 203         rv->proposal_num = proposal->proposal_num;
 204         rv->protocol_id = proposal->protocol_id;
 205         RAND_bytes ((u8 *) & rv->spi, sizeof (rv->spi));
 206         goto done;
 207       }
 208     else
 209       {
 210         vec_free (rv->transforms);
 211       }
 212   }
 213
 214   vec_free (rv);
 215 done:
 216   return rv;
 217 }
 218
 219 ikev2_sa_transform_t *
 220 ikev2_sa_get_td_for_type (ikev2_sa_proposal_t * p,
 221                           ikev2_transform_type_t type)
 222 {
 223   ikev2_sa_transform_t *t;
 224
 225   if (!p)
 226     return 0;
 227
 228   vec_foreach (t, p->transforms)
 229   {
 230     if (t->type == type)
 231       return ikev2_find_transform_data (t);
 232   }
 233   return 0;
 234 }
 235
 236 ikev2_child_sa_t *
 237 ikev2_sa_get_child (ikev2_sa_t * sa, u32 spi, ikev2_protocol_id_t prot_id,
 238                     int by_initiator)
 239 {
 240   ikev2_child_sa_t *c;
 241   vec_foreach (c, sa->childs)
 242   {
 243     ikev2_sa_proposal_t *proposal =
 244       by_initiator ? &c->i_proposals[0] : &c->r_proposals[0];
 245     if (proposal && proposal->spi == spi && proposal->protocol_id == prot_id)
 246       return c;
 247   }
 248
 249   return 0;
 250 }
 251
 252 void
 253 ikev2_sa_free_proposal_vector (ikev2_sa_proposal_t ** v)
 254 {
 255   ikev2_sa_proposal_t *p;
 256   ikev2_sa_transform_t *t;
 257
 258   if (!*v)
 259     return;
 260
 261   vec_foreach (p, *v)
 262   {
 263     vec_foreach (t, p->transforms)
 264     {
 265       vec_free (t->attrs);
 266     }
 267     vec_free (p->transforms);
 268   }
 269   vec_free (*v);
 270 }
 271
 272 static void
 273 ikev2_sa_free_child_sa (ikev2_child_sa_t * c)
 274 {
 275   ikev2_sa_free_proposal_vector (&c->r_proposals);
 276   ikev2_sa_free_proposal_vector (&c->i_proposals);
 277   vec_free (c->sk_ai);
 278   vec_free (c->sk_ar);
 279   vec_free (c->sk_ei);
 280   vec_free (c->sk_er);
 281   vec_free (c->tsi);
 282   vec_free (c->tsr);
 283 }
 284
 285 static void
 286 ikev2_sa_free_all_child_sa (ikev2_child_sa_t ** childs)
 287 {
 288   ikev2_child_sa_t *c;
 289   vec_foreach (c, *childs) ikev2_sa_free_child_sa (c);
 290
 291   vec_free (*childs);
 292 }
 293
 294 static void
 295 ikev2_sa_del_child_sa (ikev2_sa_t * sa, ikev2_child_sa_t * child)
 296 {
 297   ikev2_sa_free_child_sa (child);
 298   vec_del1 (sa->childs, child - sa->childs);
 299 }
 300
 301 static void
 302 ikev2_sa_free_all_vec (ikev2_sa_t * sa)
 303 {
 304   vec_free (sa->i_nonce);
 305   vec_free (sa->r_nonce);
 306
 307   vec_free (sa->dh_shared_key);
 308   vec_free (sa->dh_private_key);
 309   vec_free (sa->i_dh_data);
 310   vec_free (sa->r_dh_data);
 311
 312   ikev2_sa_free_proposal_vector (&sa->r_proposals);
 313   ikev2_sa_free_proposal_vector (&sa->i_proposals);
 314
 315   vec_free (sa->sk_d);
 316   vec_free (sa->sk_ai);
 317   vec_free (sa->sk_ar);
 318   vec_free (sa->sk_ei);
 319   vec_free (sa->sk_er);
 320   vec_free (sa->sk_pi);
 321   vec_free (sa->sk_pr);
 322
 323   vec_free (sa->i_id.data);
 324   vec_free (sa->r_id.data);
 325
 326   vec_free (sa->i_auth.data);
 327   if (sa->i_auth.key)
 328     EVP_PKEY_free (sa->i_auth.key);
 329   vec_free (sa->r_auth.data);
 330   if (sa->r_auth.key)
 331     EVP_PKEY_free (sa->r_auth.key);
 332
 333   vec_free (sa->del);
 334
 335   vec_free (sa->rekey);
 336
 337   vec_free (sa->last_sa_init_req_packet_data);
 338   vec_free (sa->last_sa_init_res_packet_data);
 339
 340   vec_free (sa->last_res_packet_data);
 341
 342   ikev2_sa_free_all_child_sa (&sa->childs);
 343 }
 344
 345 static void
 346 ikev2_delete_sa (ikev2_sa_t * sa)
 347 {
 348   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
 349   u32 thread_index = vlib_get_thread_index ();
 350   uword *p;
 351
 352   ikev2_sa_free_all_vec (sa);
 353
 354   p = hash_get (km->per_thread_data[thread_index].sa_by_rspi, sa->rspi);
 355   if (p)
 356     {
 357       hash_unset (km->per_thread_data[thread_index].sa_by_rspi, sa->rspi);
 358       pool_put (km->per_thread_data[thread_index].sas, sa);
 359     }
 360 }
 361
 362 static void
 363 ikev2_generate_sa_init_data (ikev2_sa_t * sa)
 364 {
 365   ikev2_sa_transform_t *t = 0, *t2;
 366   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
 367
 368   if (sa->dh_group == IKEV2_TRANSFORM_DH_TYPE_NONE)
 369     {
 370       return;
 371     }
 372
 373   /* check if received DH group is on our list of supported groups */
 374   vec_foreach (t2, km->supported_transforms)
 375   {
 376     if (t2->type == IKEV2_TRANSFORM_TYPE_DH && sa->dh_group == t2->dh_type)
 377       {
 378         t = t2;
 379         break;
 380       }
 381   }
 382
 383   if (!t)
 384     {
 385       sa->dh_group = IKEV2_TRANSFORM_DH_TYPE_NONE;
 386       return;
 387     }
 388
 389   if (sa->is_initiator)
 390     {
 391       /* generate rspi */
 392       RAND_bytes ((u8 *) & sa->ispi, 8);
 393
 394       /* generate nonce */
 395       sa->i_nonce = vec_new (u8, IKEV2_NONCE_SIZE);
 396       RAND_bytes ((u8 *) sa->i_nonce, IKEV2_NONCE_SIZE);
 397     }
 398   else
 399     {
 400       /* generate rspi */
 401       RAND_bytes ((u8 *) & sa->rspi, 8);
 402
 403       /* generate nonce */
 404       sa->r_nonce = vec_new (u8, IKEV2_NONCE_SIZE);
 405       RAND_bytes ((u8 *) sa->r_nonce, IKEV2_NONCE_SIZE);
 406     }
 407
 408   /* generate dh keys */
 409   ikev2_generate_dh (sa, t);
 410
 411 }
 412
 413 static void
 414 ikev2_complete_sa_data (ikev2_sa_t * sa, ikev2_sa_t * sai)
 415 {
 416   ikev2_sa_transform_t *t = 0, *t2;
 417   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
 418
 419   /*move some data to the new SA */
 420 #define _(A) ({void* __tmp__ = (A); (A) = 0; __tmp__;})
 421   sa->i_nonce = _(sai->i_nonce);
 422   sa->i_dh_data = _(sai->i_dh_data);
 423   sa->dh_private_key = _(sai->dh_private_key);
 424   ip_address_copy (&sa->iaddr, &sai->iaddr);
 425   ip_address_copy (&sa->raddr, &sai->raddr);
 426   sa->is_initiator = sai->is_initiator;
 427   sa->i_id.type = sai->i_id.type;
 428   sa->r_id.type = sai->r_id.type;
 429   sa->profile_index = sai->profile_index;
 430   sa->tun_itf = sai->tun_itf;
 431   sa->is_tun_itf_set = sai->is_tun_itf_set;
 432   sa->i_id.data = _(sai->i_id.data);
 433   sa->r_id.data = _(sai->r_id.data);
 434   sa->i_auth.method = sai->i_auth.method;
 435   sa->i_auth.hex = sai->i_auth.hex;
 436   sa->i_auth.data = _(sai->i_auth.data);
 437   sa->i_auth.key = _(sai->i_auth.key);
 438   sa->last_sa_init_req_packet_data = _(sai->last_sa_init_req_packet_data);
 439   sa->childs = _(sai->childs);
 440   sa->udp_encap = sai->udp_encap;
 441   sa->ipsec_over_udp_port = sai->ipsec_over_udp_port;
 442   sa->dst_port = sai->dst_port;
 443   sa->sw_if_index = sai->sw_if_index;
 444 #undef _
 445
 446
 447   if (sa->dh_group == IKEV2_TRANSFORM_DH_TYPE_NONE)
 448     {
 449       return;
 450     }
 451
 452   /* check if received DH group is on our list of supported groups */
 453   vec_foreach (t2, km->supported_transforms)
 454   {
 455     if (t2->type == IKEV2_TRANSFORM_TYPE_DH && sa->dh_group == t2->dh_type)
 456       {
 457         t = t2;
 458         break;
 459       }
 460   }
 461
 462   if (!t)
 463     {
 464       sa->dh_group = IKEV2_TRANSFORM_DH_TYPE_NONE;
 465       return;
 466     }
 467
 468
 469   /* generate dh keys */
 470   ikev2_complete_dh (sa, t);
 471
 472 }
 473
 474 static void
 475 ikev2_calc_keys (ikev2_sa_t * sa)
 476 {
 477   u8 *tmp;
 478   /* calculate SKEYSEED = prf(Ni | Nr, g^ir) */
 479   u8 *skeyseed = 0;
 480   u8 *s = 0;
 481   u16 integ_key_len = 0, salt_len = 0;
 482   ikev2_sa_transform_t *tr_encr, *tr_prf, *tr_integ;
 483   tr_encr =
 484     ikev2_sa_get_td_for_type (sa->r_proposals, IKEV2_TRANSFORM_TYPE_ENCR);
 485   tr_prf =
 486     ikev2_sa_get_td_for_type (sa->r_proposals, IKEV2_TRANSFORM_TYPE_PRF);
 487   tr_integ =
 488     ikev2_sa_get_td_for_type (sa->r_proposals, IKEV2_TRANSFORM_TYPE_INTEG);
 489
 490   if (tr_integ)
 491     integ_key_len = tr_integ->key_len;
 492   else
 493     salt_len = sizeof (u32);
 494
 495   vec_append (s, sa->i_nonce);
 496   vec_append (s, sa->r_nonce);
 497   skeyseed = ikev2_calc_prf (tr_prf, s, sa->dh_shared_key);
 498
 499   /* Calculate S = Ni | Nr | SPIi | SPIr */
 500   u64 *spi;
 501   vec_add2 (s, tmp, 2 * sizeof (*spi));
 502   spi = (u64 *) tmp;
 503   spi[0] = clib_host_to_net_u64 (sa->ispi);
 504   spi[1] = clib_host_to_net_u64 (sa->rspi);
 505
 506   /* calculate PRFplus */
 507   u8 *keymat;
 508   int len = tr_prf->key_trunc + /* SK_d */
 509     integ_key_len * 2 +         /* SK_ai, SK_ar */
 510     tr_encr->key_len * 2 +      /* SK_ei, SK_er */
 511     tr_prf->key_len * 2 +       /* SK_pi, SK_pr */
 512     salt_len * 2;
 513
 514   keymat = ikev2_calc_prfplus (tr_prf, skeyseed, s, len);
 515   vec_free (skeyseed);
 516   vec_free (s);
 517
 518   int pos = 0;
 519
 520   /* SK_d */
 521   sa->sk_d = vec_new (u8, tr_prf->key_trunc);
 522   clib_memcpy_fast (sa->sk_d, keymat + pos, tr_prf->key_trunc);
 523   pos += tr_prf->key_trunc;
 524
 525   if (integ_key_len)
 526     {
 527       /* SK_ai */
 528       sa->sk_ai = vec_new (u8, integ_key_len);
 529       clib_memcpy_fast (sa->sk_ai, keymat + pos, integ_key_len);
 530       pos += integ_key_len;
 531
 532       /* SK_ar */
 533       sa->sk_ar = vec_new (u8, integ_key_len);
 534       clib_memcpy_fast (sa->sk_ar, keymat + pos, integ_key_len);
 535       pos += integ_key_len;
 536     }
 537
 538   /* SK_ei */
 539   sa->sk_ei = vec_new (u8, tr_encr->key_len + salt_len);
 540   clib_memcpy_fast (sa->sk_ei, keymat + pos, tr_encr->key_len + salt_len);
 541   pos += tr_encr->key_len + salt_len;
 542
 543   /* SK_er */
 544   sa->sk_er = vec_new (u8, tr_encr->key_len + salt_len);
 545   clib_memcpy_fast (sa->sk_er, keymat + pos, tr_encr->key_len + salt_len);
 546   pos += tr_encr->key_len + salt_len;
 547
 548   /* SK_pi */
 549   sa->sk_pi = vec_new (u8, tr_prf->key_len);
 550   clib_memcpy_fast (sa->sk_pi, keymat + pos, tr_prf->key_len);
 551   pos += tr_prf->key_len;
 552
 553   /* SK_pr */
 554   sa->sk_pr = vec_new (u8, tr_prf->key_len);
 555   clib_memcpy_fast (sa->sk_pr, keymat + pos, tr_prf->key_len);
 556   pos += tr_prf->key_len;
 557
 558   vec_free (keymat);
 559   sa->keys_generated = 1;
 560 }
 561
 562 static void
 563 ikev2_calc_child_keys (ikev2_sa_t * sa, ikev2_child_sa_t * child)
 564 {
 565   u8 *s = 0;
 566   u16 integ_key_len = 0;
 567   u8 salt_len = 0;
 568
 569   ikev2_sa_transform_t *tr_prf, *ctr_encr, *ctr_integ;
 570   tr_prf =
 571     ikev2_sa_get_td_for_type (sa->r_proposals, IKEV2_TRANSFORM_TYPE_PRF);
 572   ctr_encr =
 573     ikev2_sa_get_td_for_type (child->r_proposals, IKEV2_TRANSFORM_TYPE_ENCR);
 574   ctr_integ =
 575     ikev2_sa_get_td_for_type (child->r_proposals, IKEV2_TRANSFORM_TYPE_INTEG);
 576
 577   if (ctr_integ)
 578     integ_key_len = ctr_integ->key_len;
 579   else
 580     salt_len = sizeof (u32);
 581
 582   vec_append (s, sa->i_nonce);
 583   vec_append (s, sa->r_nonce);
 584   /* calculate PRFplus */
 585   u8 *keymat;
 586   int len = ctr_encr->key_len * 2 + integ_key_len * 2 + salt_len * 2;
 587
 588   keymat = ikev2_calc_prfplus (tr_prf, sa->sk_d, s, len);
 589
 590   int pos = 0;
 591
 592   /* SK_ei */
 593   child->sk_ei = vec_new (u8, ctr_encr->key_len);
 594   clib_memcpy_fast (child->sk_ei, keymat + pos, ctr_encr->key_len);
 595   pos += ctr_encr->key_len;
 596
 597   if (ctr_integ)
 598     {
 599       /* SK_ai */
 600       child->sk_ai = vec_new (u8, ctr_integ->key_len);
 601       clib_memcpy_fast (child->sk_ai, keymat + pos, ctr_integ->key_len);
 602       pos += ctr_integ->key_len;
 603     }
 604   else
 605     {
 606       clib_memcpy (&child->salt_ei, keymat + pos, salt_len);
 607       pos += salt_len;
 608     }
 609
 610   /* SK_er */
 611   child->sk_er = vec_new (u8, ctr_encr->key_len);
 612   clib_memcpy_fast (child->sk_er, keymat + pos, ctr_encr->key_len);
 613   pos += ctr_encr->key_len;
 614
 615   if (ctr_integ)
 616     {
 617       /* SK_ar */
 618       child->sk_ar = vec_new (u8, integ_key_len);
 619       clib_memcpy_fast (child->sk_ar, keymat + pos, integ_key_len);
 620       pos += integ_key_len;
 621     }
 622   else
 623     {
 624       clib_memcpy (&child->salt_er, keymat + pos, salt_len);
 625       pos += salt_len;
 626     }
 627
 628   ASSERT (pos == len);
 629
 630   vec_free (keymat);
 631 }
 632
 633 static_always_inline u8 *
 634 ikev2_compute_nat_sha1 (u64 ispi, u64 rspi, ip_address_t * ia, u16 port)
 635 {
 636   const u32 max_buf_size =
 637     sizeof (ispi) + sizeof (rspi) + sizeof (ip6_address_t) + sizeof (u16);
 638   u8 buf[max_buf_size];
 639   u8 *res = vec_new (u8, 20);
 640
 641   clib_memcpy_fast (&buf[0], &ispi, sizeof (ispi));
 642   clib_memcpy_fast (&buf[8], &rspi, sizeof (rspi));
 643   clib_memcpy_fast (&buf[8 + 8], ip_addr_bytes (ia), ip_address_size (ia));
 644   clib_memcpy_fast (&buf[8 + 8 + ip_address_size (ia)], &port, sizeof (port));
 645   SHA1 (buf, sizeof (buf), res);
 646   return res;
 647 }
 648
 649 static int
 650 ikev2_parse_ke_payload (const void *p, u32 rlen, ikev2_sa_t * sa,
 651                         u8 ** ke_data)
 652 {
 653   const ike_ke_payload_header_t *ke = p;
 654   u16 plen = clib_net_to_host_u16 (ke->length);
 655   ASSERT (plen >= sizeof (*ke) && plen <= rlen);
 656   if (sizeof (*ke) > rlen)
 657     return 0;
 658
 659   sa->dh_group = clib_net_to_host_u16 (ke->dh_group);
 660   vec_reset_length (ke_data[0]);
 661   vec_add (ke_data[0], ke->payload, plen - sizeof (*ke));
 662   return 1;
 663 }
 664
 665 static int
 666 ikev2_parse_nonce_payload (const void *p, u32 rlen, u8 * nonce)
 667 {
 668   const ike_payload_header_t *ikep = p;
 669   u16 plen = clib_net_to_host_u16 (ikep->length);
 670   ASSERT (plen >= sizeof (*ikep) && plen <= rlen);
 671   clib_memcpy_fast (nonce, ikep->payload, plen - sizeof (*ikep));
 672   return 1;
 673 }
 674
 675 static int
 676 ikev2_check_payload_length (const ike_payload_header_t * ikep, int rlen,
 677                             u16 * plen)
 678 {
 679   if (sizeof (*ikep) > rlen)
 680     return 0;
 681   *plen = clib_net_to_host_u16 (ikep->length);
 682   if (*plen < sizeof (*ikep) || *plen > rlen)
 683     return 0;
 684   return 1;
 685 }
 686
 687 static int
 688 ikev2_process_sa_init_req (vlib_main_t * vm,
 689                            ikev2_sa_t * sa, ike_header_t * ike,
 690                            udp_header_t * udp, u32 len)
 691 {
 692   u8 nonce[IKEV2_NONCE_SIZE];
 693   int p = 0;
 694   u8 payload = ike->nextpayload;
 695   ike_payload_header_t *ikep;
 696   u16 plen;
 697
 698   ikev2_elog_exchange ("ispi %lx rspi %lx IKE_INIT request received "
 699                        "from ", clib_net_to_host_u64 (ike->ispi),
 700                        clib_net_to_host_u64 (ike->rspi),
 701                        ip_addr_v4 (&sa->iaddr).as_u32,
 702                        ip_addr_version (&sa->iaddr) == AF_IP4);
 703
 704   sa->ispi = clib_net_to_host_u64 (ike->ispi);
 705
 706   /* store whole IKE payload - needed for PSK auth */
 707   vec_reset_length (sa->last_sa_init_req_packet_data);
 708   vec_add (sa->last_sa_init_req_packet_data, ike, len);
 709
 710   if (len < sizeof (*ike))
 711     return 0;
 712
 713   len -= sizeof (*ike);
 714   while (p < len && payload != IKEV2_PAYLOAD_NONE)
 715     {
 716       ikep = (ike_payload_header_t *) & ike->payload[p];
 717       int current_length = len - p;
 718       if (!ikev2_check_payload_length (ikep, current_length, &plen))
 719         return 0;
 720
 721       if (payload == IKEV2_PAYLOAD_SA)
 722         {
 723           ikev2_sa_free_proposal_vector (&sa->i_proposals);
 724           sa->i_proposals = ikev2_parse_sa_payload (ikep, current_length);
 725         }
 726       else if (payload == IKEV2_PAYLOAD_KE)
 727         {
 728           if (!ikev2_parse_ke_payload (ikep, current_length, sa,
 729                                        &sa->i_dh_data))
 730             return 0;
 731         }
 732       else if (payload == IKEV2_PAYLOAD_NONCE)
 733         {
 734           vec_reset_length (sa->i_nonce);
 735           if (ikev2_parse_nonce_payload (ikep, current_length, nonce))
 736             vec_add (sa->i_nonce, nonce, plen - sizeof (*ikep));
 737         }
 738       else if (payload == IKEV2_PAYLOAD_NOTIFY)
 739         {
 740           ikev2_notify_t *n =
 741             ikev2_parse_notify_payload (ikep, current_length);
 742           if (n->msg_type == IKEV2_NOTIFY_MSG_NAT_DETECTION_SOURCE_IP)
 743             {
 744               u8 *src_sha = ikev2_compute_nat_sha1 (ike->ispi, 0, &sa->iaddr,
 745                                                     udp->src_port);
 746               if (clib_memcmp (src_sha, n->data, vec_len (src_sha)))
 747                 {
 748                   sa->natt = 1;
 749                   ikev2_elog_uint (IKEV2_LOG_DEBUG, "ispi %lx initiator"
 750                                    " behind NAT", sa->ispi);
 751                 }
 752               vec_free (src_sha);
 753             }
 754           else if (n->msg_type ==
 755                    IKEV2_NOTIFY_MSG_NAT_DETECTION_DESTINATION_IP)
 756             {
 757               u8 *dst_sha = ikev2_compute_nat_sha1 (ike->ispi, 0, &sa->raddr,
 758                                                     udp->dst_port);
 759               if (clib_memcmp (dst_sha, n->data, vec_len (dst_sha)))
 760                 {
 761                   sa->natt = 1;
 762                   ikev2_elog_uint (IKEV2_LOG_DEBUG, "ispi %lx responder"
 763                                    " (self) behind NAT", sa->ispi);
 764                 }
 765               vec_free (dst_sha);
 766             }
 767           vec_free (n);
 768         }
 769       else if (payload == IKEV2_PAYLOAD_VENDOR)
 770         {
 771           ikev2_parse_vendor_payload (ikep);
 772         }
 773       else
 774         {
 775           ikev2_elog_uint (IKEV2_LOG_ERROR, "Unknown payload! type=%d",
 776                            payload);
 777           if (ikep->flags & IKEV2_PAYLOAD_FLAG_CRITICAL)
 778             {
 779               ikev2_set_state (sa, IKEV2_STATE_NOTIFY_AND_DELETE);
 780               sa->unsupported_cp = payload;
 781               return 0;
 782             }
 783         }
 784
 785       payload = ikep->nextpayload;
 786       p += plen;
 787     }
 788
 789   ikev2_set_state (sa, IKEV2_STATE_SA_INIT);
 790   return 1;
 791 }
 792
 793 static void
 794 ikev2_process_sa_init_resp (vlib_main_t * vm,
 795                             ikev2_sa_t * sa, ike_header_t * ike,
 796                             udp_header_t * udp, u32 len)
 797 {
 798   u8 nonce[IKEV2_NONCE_SIZE];
 799   int p = 0;
 800   u8 payload = ike->nextpayload;
 801   ike_payload_header_t *ikep;
 802   u16 plen;
 803
 804   sa->ispi = clib_net_to_host_u64 (ike->ispi);
 805   sa->rspi = clib_net_to_host_u64 (ike->rspi);
 806
 807   ikev2_elog_exchange ("ispi %lx rspi %lx IKE_INIT response received "
 808                        "from ", sa->ispi, sa->rspi,
 809                        ip_addr_v4 (&sa->raddr).as_u32,
 810                        ip_addr_version (&sa->raddr) == AF_IP4);
 811
 812   /* store whole IKE payload - needed for PSK auth */
 813   vec_reset_length (sa->last_sa_init_res_packet_data);
 814   vec_add (sa->last_sa_init_res_packet_data, ike, len);
 815
 816   if (sizeof (*ike) > len)
 817     return;
 818
 819   len -= sizeof (*ike);
 820   while (p < len && payload != IKEV2_PAYLOAD_NONE)
 821     {
 822       int current_length = len - p;
 823       ikep = (ike_payload_header_t *) & ike->payload[p];
 824       if (!ikev2_check_payload_length (ikep, current_length, &plen))
 825         return;
 826
 827       if (payload == IKEV2_PAYLOAD_SA)
 828         {
 829           ikev2_sa_free_proposal_vector (&sa->r_proposals);
 830           sa->r_proposals = ikev2_parse_sa_payload (ikep, current_length);
 831           if (sa->r_proposals)
 832             {
 833               ikev2_set_state (sa, IKEV2_STATE_SA_INIT);
 834               ike->msgid =
 835                 clib_host_to_net_u32 (clib_net_to_host_u32 (ike->msgid) + 1);
 836             }
 837         }
 838       else if (payload == IKEV2_PAYLOAD_KE)
 839         {
 840           if (!ikev2_parse_ke_payload (ikep, current_length, sa,
 841                                        &sa->r_dh_data))
 842             return;
 843         }
 844       else if (payload == IKEV2_PAYLOAD_NONCE)
 845         {
 846           vec_reset_length (sa->r_nonce);
 847           if (ikev2_parse_nonce_payload (ikep, current_length, nonce))
 848             vec_add (sa->r_nonce, nonce, plen - sizeof (*ikep));
 849         }
 850       else if (payload == IKEV2_PAYLOAD_NOTIFY)
 851         {
 852           ikev2_notify_t *n =
 853             ikev2_parse_notify_payload (ikep, current_length);
 854           if (n->msg_type == IKEV2_NOTIFY_MSG_NAT_DETECTION_SOURCE_IP)
 855             {
 856               u8 *src_sha = ikev2_compute_nat_sha1 (ike->ispi, ike->rspi,
 857                                                     &sa->raddr,
 858                                                     udp->src_port);
 859               if (clib_memcmp (src_sha, n->data, vec_len (src_sha)))
 860                 {
 861                   ikev2_elog_uint (IKEV2_LOG_DEBUG, "ispi %lx responder"
 862                                    " behind NAT, unsupported", sa->ispi);
 863                 }
 864               vec_free (src_sha);
 865             }
 866           else if (n->msg_type ==
 867                    IKEV2_NOTIFY_MSG_NAT_DETECTION_DESTINATION_IP)
 868             {
 869               u8 *dst_sha = ikev2_compute_nat_sha1 (ike->ispi, ike->rspi,
 870                                                     &sa->iaddr,
 871                                                     udp->dst_port);
 872               if (clib_memcmp (dst_sha, n->data, vec_len (dst_sha)))
 873                 {
 874                   sa->natt = 1;
 875                   ikev2_elog_uint (IKEV2_LOG_DEBUG, "ispi %lx initiator"
 876                                    " (self) behind NAT", sa->ispi);
 877                 }
 878               vec_free (dst_sha);
 879             }
 880           vec_free (n);
 881         }
 882       else if (payload == IKEV2_PAYLOAD_VENDOR)
 883         {
 884           ikev2_parse_vendor_payload (ikep);
 885         }
 886       else
 887         {
 888           ikev2_elog_uint (IKEV2_LOG_ERROR, "Unknown payload! type=%d",
 889                            payload);
 890           if (ikep->flags & IKEV2_PAYLOAD_FLAG_CRITICAL)
 891             {
 892               ikev2_set_state (sa, IKEV2_STATE_NOTIFY_AND_DELETE);
 893               sa->unsupported_cp = payload;
 894               return;
 895             }
 896         }
 897
 898       payload = ikep->nextpayload;
 899       p += plen;
 900     }
 901 }
 902
 903 static u8 *
 904 ikev2_decrypt_sk_payload (ikev2_sa_t * sa, ike_header_t * ike,
 905                           u8 * payload, u32 rlen, u32 * out_len)
 906 {
 907   ikev2_main_per_thread_data_t *ptd = ikev2_get_per_thread_data ();
 908   int p = 0;
 909   u8 last_payload = 0, *hmac = 0, *plaintext = 0;
 910   ike_payload_header_t *ikep = 0;
 911   u16 plen = 0;
 912   u32 dlen = 0;
 913   ikev2_sa_transform_t *tr_integ;
 914   ikev2_sa_transform_t *tr_encr;
 915   tr_integ =
 916     ikev2_sa_get_td_for_type (sa->r_proposals, IKEV2_TRANSFORM_TYPE_INTEG);
 917   tr_encr =
 918     ikev2_sa_get_td_for_type (sa->r_proposals, IKEV2_TRANSFORM_TYPE_ENCR);
 919   int is_aead = tr_encr->encr_type == IKEV2_TRANSFORM_ENCR_TYPE_AES_GCM_16;
 920
 921   if (((!sa->sk_ar || !sa->sk_ai) && !is_aead) || (!sa->sk_ei || !sa->sk_er))
 922     return 0;
 923
 924   if (rlen <= sizeof (*ike))
 925     return 0;
 926
 927   int len = rlen - sizeof (*ike);
 928   while (p < len &&
 929          *payload != IKEV2_PAYLOAD_NONE && last_payload != IKEV2_PAYLOAD_SK)
 930     {
 931       ikep = (ike_payload_header_t *) & ike->payload[p];
 932       int current_length = len - p;
 933       if (!ikev2_check_payload_length (ikep, current_length, &plen))
 934         return 0;
 935
 936       if (*payload == IKEV2_PAYLOAD_SK)
 937         {
 938           last_payload = *payload;
 939         }
 940       else
 941         {
 942           ikev2_elog_uint (IKEV2_LOG_ERROR, "Unknown payload! type=%d",
 943                            *payload);
 944           if (ikep->flags & IKEV2_PAYLOAD_FLAG_CRITICAL)
 945             {
 946               sa->unsupported_cp = *payload;
 947               return 0;
 948             }
 949         }
 950
 951       *payload = ikep->nextpayload;
 952       p += plen;
 953     }
 954
 955   if (last_payload != IKEV2_PAYLOAD_SK)
 956     {
 957       ikev2_elog_error ("Last payload must be SK");
 958       return 0;
 959     }
 960
 961   if (is_aead)
 962     {
 963       if (plen < sizeof (*ikep) + IKEV2_GCM_ICV_SIZE)
 964         return 0;
 965
 966       plen -= sizeof (*ikep) + IKEV2_GCM_ICV_SIZE;
 967       u8 *aad = (u8 *) ike;
 968       u32 aad_len = ikep->payload - aad;
 969       u8 *tag = ikep->payload + plen;
 970
 971       int rc = ikev2_decrypt_aead_data (ptd, sa, tr_encr, ikep->payload,
 972                                         plen, aad, aad_len, tag, &dlen);
 973       if (rc)
 974         {
 975           *out_len = dlen;
 976           plaintext = ikep->payload + IKEV2_GCM_IV_SIZE;
 977         }
 978     }
 979   else
 980     {
 981       if (rlen < tr_integ->key_trunc)
 982         return 0;
 983
 984       hmac =
 985         ikev2_calc_integr (tr_integ, sa->is_initiator ? sa->sk_ar : sa->sk_ai,
 986                            (u8 *) ike, rlen - tr_integ->key_trunc);
 987
 988       if (plen < sizeof (*ikep) + tr_integ->key_trunc)
 989         return 0;
 990
 991       plen = plen - sizeof (*ikep) - tr_integ->key_trunc;
 992
 993       if (clib_memcmp (hmac, &ikep->payload[plen], tr_integ->key_trunc))
 994         {
 995           ikev2_elog_error ("message integrity check failed");
 996           vec_free (hmac);
 997           return 0;
 998         }
 999       vec_free (hmac);
1000
1001       int rc = ikev2_decrypt_data (ptd, sa, tr_encr, ikep->payload, plen,
1002                                    &dlen);
1003       if (rc)
1004         {
1005           *out_len = dlen;
1006           plaintext = ikep->payload + tr_encr->block_size;
1007         }
1008     }
1009
1010   return plaintext;
1011 }
1012
1013 static_always_inline int
1014 ikev2_is_id_equal (ikev2_id_t * i1, ikev2_id_t * i2)
1015 {
1016   if (i1->type != i2->type)
1017     return 0;
1018
1019   if (vec_len (i1->data) != vec_len (i2->data))
1020     return 0;
1021
1022   if (clib_memcmp (i1->data, i2->data, vec_len (i1->data)))
1023     return 0;
1024
1025   return 1;
1026 }
1027
1028 static void
1029 ikev2_initial_contact_cleanup (ikev2_sa_t * sa)
1030 {
1031   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
1032   ikev2_sa_t *tmp;
1033   u32 i, *delete = 0;
1034   ikev2_child_sa_t *c;
1035   u32 thread_index = vlib_get_thread_index ();
1036
1037   if (!sa->initial_contact)
1038     return;
1039
1040   /* find old IKE SAs with the same authenticated identity */
1041   /* *INDENT-OFF* */
1042   pool_foreach (tmp, km->per_thread_data[thread_index].sas, ({
1043         if (!ikev2_is_id_equal (&tmp->i_id, &sa->i_id)
1044             || !ikev2_is_id_equal(&tmp->r_id, &sa->r_id))
1045           continue;
1046
1047         if (sa->rspi != tmp->rspi)
1048           vec_add1(delete, tmp - km->per_thread_data[thread_index].sas);
1049   }));
1050   /* *INDENT-ON* */
1051
1052   for (i = 0; i < vec_len (delete); i++)
1053     {
1054       tmp =
1055         pool_elt_at_index (km->per_thread_data[thread_index].sas, delete[i]);
1056       vec_foreach (c,
1057                    tmp->childs) ikev2_delete_tunnel_interface (km->vnet_main,
1058                                                                tmp, c);
1059       ikev2_delete_sa (tmp);
1060     }
1061
1062   vec_free (delete);
1063   sa->initial_contact = 0;
1064 }
1065
1066 static int
1067 ikev2_parse_id_payload (const void *p, u16 rlen, ikev2_id_t * sa_id)
1068 {
1069   const ike_id_payload_header_t *id = p;
1070   u16 plen = clib_net_to_host_u16 (id->length);
1071   if (plen < sizeof (*id) || plen > rlen)
1072     return 0;
1073
1074   sa_id->type = id->id_type;
1075   vec_reset_length (sa_id->data);
1076   vec_add (sa_id->data, id->payload, plen - sizeof (*id));
1077
1078   return 1;
1079 }
1080
1081 static int
1082 ikev2_parse_auth_payload (const void *p, u32 rlen, ikev2_auth_t * a)
1083 {
1084   const ike_auth_payload_header_t *ah = p;
1085   u16 plen = clib_net_to_host_u16 (ah->length);
1086
1087   a->method = ah->auth_method;
1088   vec_reset_length (a->data);
1089   vec_add (a->data, ah->payload, plen - sizeof (*ah));
1090   return 1;
1091 }
1092
1093 static int
1094 ikev2_process_auth_req (vlib_main_t * vm, ikev2_sa_t * sa,
1095                         ike_header_t * ike, u32 len)
1096 {
1097   int p = 0;
1098   ikev2_child_sa_t *first_child_sa;
1099   u8 payload = ike->nextpayload;
1100   u8 *plaintext = 0;
1101   ike_payload_header_t *ikep;
1102   u16 plen;
1103   u32 dlen = 0;
1104
1105   ikev2_elog_exchange ("ispi %lx rspi %lx EXCHANGE_IKE_AUTH received "
1106                        "from ", clib_host_to_net_u64 (ike->ispi),
1107                        clib_host_to_net_u64 (ike->rspi),
1108                        sa->is_initiator ?
1109                        ip_addr_v4 (&sa->raddr).as_u32 :
1110                        ip_addr_v4 (&sa->iaddr).as_u32,
1111                        ip_addr_version (&sa->raddr) == AF_IP4);
1112
1113   ikev2_calc_keys (sa);
1114
1115   plaintext = ikev2_decrypt_sk_payload (sa, ike, &payload, len, &dlen);
1116
1117   if (!plaintext)
1118     {
1119       if (sa->unsupported_cp)
1120         {
1121           ikev2_set_state (sa, IKEV2_STATE_NOTIFY_AND_DELETE);
1122           return 0;
1123         }
1124       goto malformed;
1125     }
1126
1127   /* select or create 1st child SA */
1128   if (sa->is_initiator)
1129     {
1130       first_child_sa = &sa->childs[0];
1131     }
1132   else
1133     {
1134       ikev2_sa_free_all_child_sa (&sa->childs);
1135       vec_add2 (sa->childs, first_child_sa, 1);
1136     }
1137
1138
1139   /* process encrypted payload */
1140   while (p < dlen && payload != IKEV2_PAYLOAD_NONE)
1141     {
1142       ikep = (ike_payload_header_t *) & plaintext[p];
1143       int current_length = dlen - p;
1144       if (!ikev2_check_payload_length (ikep, current_length, &plen))
1145         goto malformed;
1146
1147       if (payload == IKEV2_PAYLOAD_SA)  /* 33 */
1148         {
1149           if (sa->is_initiator)
1150             {
1151               ikev2_sa_free_proposal_vector (&first_child_sa->r_proposals);
1152               first_child_sa->r_proposals = ikev2_parse_sa_payload (ikep,
1153                                                                     current_length);
1154             }
1155           else
1156             {
1157               ikev2_sa_free_proposal_vector (&first_child_sa->i_proposals);
1158               first_child_sa->i_proposals = ikev2_parse_sa_payload (ikep,
1159                                                                     current_length);
1160             }
1161         }
1162       else if (payload == IKEV2_PAYLOAD_IDI)    /* 35 */
1163         {
1164           if (!ikev2_parse_id_payload (ikep, current_length, &sa->i_id))
1165             goto malformed;
1166         }
1167       else if (payload == IKEV2_PAYLOAD_IDR)    /* 36 */
1168         {
1169           if (!ikev2_parse_id_payload (ikep, current_length, &sa->r_id))
1170             goto malformed;
1171         }
1172       else if (payload == IKEV2_PAYLOAD_AUTH)   /* 39 */
1173         {
1174           if (sa->is_initiator)
1175             {
1176               if (!ikev2_parse_auth_payload (ikep, current_length,
1177                                              &sa->r_auth))
1178                 goto malformed;
1179             }
1180           else
1181             {
1182               if (!ikev2_parse_auth_payload (ikep, current_length,
1183                                              &sa->i_auth))
1184                 goto malformed;
1185             }
1186         }
1187       else if (payload == IKEV2_PAYLOAD_NOTIFY) /* 41 */
1188         {
1189           ikev2_notify_t *n =
1190             ikev2_parse_notify_payload (ikep, current_length);
1191           if (n->msg_type == IKEV2_NOTIFY_MSG_INITIAL_CONTACT)
1192             {
1193               sa->initial_contact = 1;
1194             }
1195           vec_free (n);
1196         }
1197       else if (payload == IKEV2_PAYLOAD_VENDOR) /* 43 */
1198         {
1199           ikev2_parse_vendor_payload (ikep);
1200         }
1201       else if (payload == IKEV2_PAYLOAD_TSI)    /* 44 */
1202         {
1203           vec_free (first_child_sa->tsi);
1204           first_child_sa->tsi = ikev2_parse_ts_payload (ikep, current_length);
1205         }
1206       else if (payload == IKEV2_PAYLOAD_TSR)    /* 45 */
1207         {
1208           vec_free (first_child_sa->tsr);
1209           first_child_sa->tsr = ikev2_parse_ts_payload (ikep, current_length);
1210         }
1211       else
1212         {
1213           ikev2_elog_uint (IKEV2_LOG_ERROR, "Unknown payload! type=%d",
1214                            payload);
1215
1216           if (ikep->flags & IKEV2_PAYLOAD_FLAG_CRITICAL)
1217             {
1218               ikev2_set_state (sa, IKEV2_STATE_NOTIFY_AND_DELETE);
1219               sa->unsupported_cp = payload;
1220               return 0;
1221             }
1222         }
1223
1224       payload = ikep->nextpayload;
1225       p += plen;
1226     }
1227
1228   return 1;
1229
1230 malformed:
1231   ikev2_set_state (sa, IKEV2_STATE_DELETED);
1232   return 0;
1233 }
1234
1235 static int
1236 ikev2_process_informational_req (vlib_main_t * vm,
1237                                  ikev2_sa_t * sa, ike_header_t * ike, u32 len)
1238 {
1239   int p = 0;
1240   u8 payload = ike->nextpayload;
1241   u8 *plaintext = 0;
1242   ike_payload_header_t *ikep;
1243   u32 dlen = 0;
1244   ikev2_notify_t *n = 0;
1245
1246   sa->liveness_retries = 0;
1247   ikev2_elog_exchange ("ispi %lx rspi %lx INFORMATIONAL received "
1248                        "from ", clib_host_to_net_u64 (ike->ispi),
1249                        clib_host_to_net_u64 (ike->rspi),
1250                        ip_addr_v4 (&sa->iaddr).as_u32,
1251                        ip_addr_version (&sa->iaddr) == AF_IP4);
1252
1253   plaintext = ikev2_decrypt_sk_payload (sa, ike, &payload, len, &dlen);
1254
1255   if (!plaintext)
1256     return 0;
1257
1258   /* process encrypted payload */
1259   p = 0;
1260   while (p < dlen && payload != IKEV2_PAYLOAD_NONE)
1261     {
1262       u32 current_length = dlen - p;
1263       if (p + sizeof (*ikep) > dlen)
1264         return 0;
1265
1266       ikep = (ike_payload_header_t *) & plaintext[p];
1267       u16 plen = clib_net_to_host_u16 (ikep->length);
1268
1269       if (plen < sizeof (*ikep) || plen > current_length)
1270         return 0;
1271
1272       if (payload == IKEV2_PAYLOAD_NOTIFY)      /* 41 */
1273         {
1274           n = ikev2_parse_notify_payload (ikep, current_length);
1275           if (!n)
1276             return 0;
1277           if (n->msg_type == IKEV2_NOTIFY_MSG_AUTHENTICATION_FAILED)
1278             ikev2_set_state (sa, IKEV2_STATE_AUTH_FAILED);
1279           vec_free (n);
1280         }
1281       else if (payload == IKEV2_PAYLOAD_DELETE) /* 42 */
1282         {
1283           sa->del = ikev2_parse_delete_payload (ikep, current_length);
1284         }
1285       else if (payload == IKEV2_PAYLOAD_VENDOR) /* 43 */
1286         {
1287           ikev2_parse_vendor_payload (ikep);
1288         }
1289       else
1290         {
1291           ikev2_elog_uint (IKEV2_LOG_ERROR, "Unknown payload! type=%d",
1292                            payload);
1293           if (ikep->flags & IKEV2_PAYLOAD_FLAG_CRITICAL)
1294             {
1295               sa->unsupported_cp = payload;
1296               return 0;
1297             }
1298         }
1299       payload = ikep->nextpayload;
1300       p += plen;
1301     }
1302   return 1;
1303 }
1304
1305 static int
1306 ikev2_process_create_child_sa_req (vlib_main_t * vm,
1307                                    ikev2_sa_t * sa, ike_header_t * ike,
1308                                    u32 len)
1309 {
1310   int p = 0;
1311   u8 payload = ike->nextpayload;
1312   u8 *plaintext = 0;
1313   u8 rekeying = 0;
1314   u8 nonce[IKEV2_NONCE_SIZE];
1315
1316   ike_payload_header_t *ikep;
1317   ikev2_notify_t *n = 0;
1318   ikev2_ts_t *tsi = 0;
1319   ikev2_ts_t *tsr = 0;
1320   ikev2_sa_proposal_t *proposal = 0;
1321   ikev2_child_sa_t *child_sa;
1322   u32 dlen = 0;
1323   u16 plen;
1324
1325   ikev2_elog_exchange ("ispi %lx rspi %lx CREATE_CHILD_SA received "
1326                        "from ", clib_host_to_net_u64 (ike->ispi),
1327                        clib_host_to_net_u64 (ike->rspi),
1328                        ip_addr_v4 (&sa->raddr).as_u32,
1329                        ip_addr_version (&sa->raddr) == AF_IP4);
1330
1331   plaintext = ikev2_decrypt_sk_payload (sa, ike, &payload, len, &dlen);
1332
1333   if (!plaintext)
1334     goto cleanup_and_exit;
1335
1336   /* process encrypted payload */
1337   p = 0;
1338   while (payload != IKEV2_PAYLOAD_NONE)
1339     {
1340       ikep = (ike_payload_header_t *) & plaintext[p];
1341       int current_length = dlen - p;
1342       if (!ikev2_check_payload_length (ikep, current_length, &plen))
1343         goto cleanup_and_exit;
1344
1345       if (payload == IKEV2_PAYLOAD_SA)
1346         {
1347           proposal = ikev2_parse_sa_payload (ikep, current_length);
1348         }
1349       else if (payload == IKEV2_PAYLOAD_NOTIFY)
1350         {
1351           n = ikev2_parse_notify_payload (ikep, current_length);
1352           if (n->msg_type == IKEV2_NOTIFY_MSG_REKEY_SA)
1353             {
1354               rekeying = 1;
1355             }
1356         }
1357       else if (payload == IKEV2_PAYLOAD_DELETE)
1358         {
1359           sa->del = ikev2_parse_delete_payload (ikep, current_length);
1360         }
1361       else if (payload == IKEV2_PAYLOAD_VENDOR)
1362         {
1363           ikev2_parse_vendor_payload (ikep);
1364         }
1365       else if (payload == IKEV2_PAYLOAD_NONCE)
1366         {
1367           ikev2_parse_nonce_payload (ikep, current_length, nonce);
1368         }
1369       else if (payload == IKEV2_PAYLOAD_TSI)
1370         {
1371           tsi = ikev2_parse_ts_payload (ikep, current_length);
1372         }
1373       else if (payload == IKEV2_PAYLOAD_TSR)
1374         {
1375           tsr = ikev2_parse_ts_payload (ikep, current_length);
1376         }
1377       else
1378         {
1379           ikev2_elog_uint (IKEV2_LOG_ERROR, "Unknown payload! type=%d",
1380                            payload);
1381           if (ikep->flags & IKEV2_PAYLOAD_FLAG_CRITICAL)
1382             {
1383               sa->unsupported_cp = payload;
1384               goto cleanup_and_exit;
1385             }
1386         }
1387       payload = ikep->nextpayload;
1388       p += plen;
1389     }
1390
1391   if (sa->is_initiator && proposal->protocol_id == IKEV2_PROTOCOL_ESP)
1392     {
1393       ikev2_rekey_t *rekey = &sa->rekey[0];
1394       rekey->protocol_id = proposal->protocol_id;
1395       rekey->i_proposal =
1396         ikev2_select_proposal (proposal, IKEV2_PROTOCOL_ESP);
1397       rekey->i_proposal->spi = rekey->spi;
1398       rekey->r_proposal = proposal;
1399       rekey->tsi = tsi;
1400       rekey->tsr = tsr;
1401       /* update Nr */
1402       vec_reset_length (sa->r_nonce);
1403       vec_add (sa->r_nonce, nonce, IKEV2_NONCE_SIZE);
1404       child_sa = ikev2_sa_get_child (sa, rekey->ispi, IKEV2_PROTOCOL_ESP, 1);
1405       if (child_sa)
1406         {
1407           child_sa->rekey_retries = 0;
1408         }
1409     }
1410   else if (rekeying)
1411     {
1412       ikev2_rekey_t *rekey;
1413       child_sa = ikev2_sa_get_child (sa, n->spi, n->protocol_id, 1);
1414       if (!child_sa)
1415         {
1416           ikev2_elog_uint (IKEV2_LOG_ERROR, "child SA spi %lx not found",
1417                            n->spi);
1418           goto cleanup_and_exit;
1419         }
1420       vec_add2 (sa->rekey, rekey, 1);
1421       rekey->protocol_id = n->protocol_id;
1422       rekey->spi = n->spi;
1423       rekey->i_proposal = proposal;
1424       rekey->r_proposal =
1425         ikev2_select_proposal (proposal, IKEV2_PROTOCOL_ESP);
1426       rekey->tsi = tsi;
1427       rekey->tsr = tsr;
1428       /* update Ni */
1429       vec_free (sa->i_nonce);
1430       vec_add (sa->i_nonce, nonce, IKEV2_NONCE_SIZE);
1431       /* generate new Nr */
1432       vec_validate (sa->r_nonce, IKEV2_NONCE_SIZE - 1);
1433       RAND_bytes ((u8 *) sa->r_nonce, IKEV2_NONCE_SIZE);
1434       vec_free (n);
1435     }
1436   return 1;
1437
1438 cleanup_and_exit:
1439   vec_free (n);
1440   return 0;
1441 }
1442
1443 static u8 *
1444 ikev2_sa_generate_authmsg (ikev2_sa_t * sa, int is_responder)
1445 {
1446   u8 *authmsg = 0;
1447   u8 *data;
1448   u8 *nonce;
1449   ikev2_id_t *id;
1450   u8 *key;
1451   u8 *packet_data;
1452   ikev2_sa_transform_t *tr_prf;
1453
1454   tr_prf =
1455     ikev2_sa_get_td_for_type (sa->r_proposals, IKEV2_TRANSFORM_TYPE_PRF);
1456
1457   if (is_responder)
1458     {
1459       id = &sa->r_id;
1460       key = sa->sk_pr;
1461       nonce = sa->i_nonce;
1462       packet_data = sa->last_sa_init_res_packet_data;
1463     }
1464   else
1465     {
1466       id = &sa->i_id;
1467       key = sa->sk_pi;
1468       nonce = sa->r_nonce;
1469       packet_data = sa->last_sa_init_req_packet_data;
1470     }
1471
1472   data = vec_new (u8, 4);
1473   data[0] = id->type;
1474   vec_append (data, id->data);
1475
1476   u8 *id_hash = ikev2_calc_prf (tr_prf, key, data);
1477   vec_append (authmsg, packet_data);
1478   vec_append (authmsg, nonce);
1479   vec_append (authmsg, id_hash);
1480   vec_free (id_hash);
1481   vec_free (data);
1482
1483   return authmsg;
1484 }
1485
1486 static int
1487 ikev2_ts_cmp (ikev2_ts_t * ts1, ikev2_ts_t * ts2)
1488 {
1489   if (ts1->ts_type == ts2->ts_type && ts1->protocol_id == ts2->protocol_id &&
1490       ts1->start_port == ts2->start_port && ts1->end_port == ts2->end_port &&
1491       !ip_address_cmp (&ts1->start_addr, &ts2->start_addr) &&
1492       !ip_address_cmp (&ts1->end_addr, &ts2->end_addr))
1493     return 1;
1494
1495   return 0;
1496 }
1497
1498 static void
1499 ikev2_sa_match_ts (ikev2_sa_t * sa)
1500 {
1501   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
1502   ikev2_profile_t *p;
1503   ikev2_ts_t *ts, *p_tsi, *p_tsr, *tsi = 0, *tsr = 0;
1504   ikev2_id_t *id_rem, *id_loc;
1505
1506   /* *INDENT-OFF* */
1507   pool_foreach (p, km->profiles, ({
1508
1509     if (sa->is_initiator)
1510       {
1511         p_tsi = &p->loc_ts;
1512         p_tsr = &p->rem_ts;
1513         id_rem = &sa->r_id;
1514         id_loc = &sa->i_id;
1515       }
1516     else
1517       {
1518         p_tsi = &p->rem_ts;
1519         p_tsr = &p->loc_ts;
1520         id_rem = &sa->i_id;
1521         id_loc = &sa->r_id;
1522       }
1523
1524     /* check id */
1525     if (!ikev2_is_id_equal (&p->rem_id, id_rem)
1526           || !ikev2_is_id_equal (&p->loc_id, id_loc))
1527       continue;
1528
1529     sa->profile_index = p - km->profiles;
1530
1531     vec_foreach(ts, sa->childs[0].tsi)
1532       {
1533         if (ikev2_ts_cmp(p_tsi, ts))
1534           {
1535             vec_add1 (tsi, ts[0]);
1536             break;
1537           }
1538       }
1539
1540     vec_foreach(ts, sa->childs[0].tsr)
1541       {
1542         if (ikev2_ts_cmp(p_tsr, ts))
1543           {
1544             vec_add1 (tsr, ts[0]);
1545             break;
1546           }
1547       }
1548
1549     break;
1550   }));
1551   /* *INDENT-ON* */
1552
1553   if (tsi && tsr)
1554     {
1555       vec_free (sa->childs[0].tsi);
1556       vec_free (sa->childs[0].tsr);
1557       sa->childs[0].tsi = tsi;
1558       sa->childs[0].tsr = tsr;
1559     }
1560   else
1561     {
1562       vec_free (tsi);
1563       vec_free (tsr);
1564       ikev2_set_state (sa, IKEV2_STATE_TS_UNACCEPTABLE);
1565     }
1566 }
1567
1568 static void
1569 ikev2_sa_auth (ikev2_sa_t * sa)
1570 {
1571   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
1572   ikev2_profile_t *p, *sel_p = 0;
1573   u8 *authmsg, *key_pad, *psk = 0, *auth = 0;
1574   ikev2_sa_transform_t *tr_prf;
1575
1576   tr_prf =
1577     ikev2_sa_get_td_for_type (sa->r_proposals, IKEV2_TRANSFORM_TYPE_PRF);
1578
1579   /* only shared key and rsa signature */
1580   if (!(sa->i_auth.method == IKEV2_AUTH_METHOD_SHARED_KEY_MIC ||
1581         sa->i_auth.method == IKEV2_AUTH_METHOD_RSA_SIG))
1582     {
1583       ikev2_elog_uint (IKEV2_LOG_ERROR,
1584                        "unsupported authentication method %u",
1585                        sa->i_auth.method);
1586       ikev2_set_state (sa, IKEV2_STATE_AUTH_FAILED);
1587       return;
1588     }
1589
1590   key_pad = format (0, "%s", IKEV2_KEY_PAD);
1591   authmsg = ikev2_sa_generate_authmsg (sa, sa->is_initiator);
1592
1593   ikev2_id_t *id_rem, *id_loc;
1594   ikev2_auth_t *sa_auth;
1595
1596   if (sa->is_initiator)
1597     {
1598       id_rem = &sa->r_id;
1599       id_loc = &sa->i_id;
1600       sa_auth = &sa->r_auth;
1601     }
1602   else
1603     {
1604       id_rem = &sa->i_id;
1605       id_loc = &sa->r_id;
1606       sa_auth = &sa->i_auth;
1607     }
1608
1609   /* *INDENT-OFF* */
1610   pool_foreach (p, km->profiles, ({
1611
1612     /* check id */
1613     if (!ikev2_is_id_equal (&p->rem_id, id_rem)
1614           || !ikev2_is_id_equal (&p->loc_id, id_loc))
1615       continue;
1616
1617     if (sa_auth->method == IKEV2_AUTH_METHOD_SHARED_KEY_MIC)
1618       {
1619         if (!p->auth.data ||
1620              p->auth.method != IKEV2_AUTH_METHOD_SHARED_KEY_MIC)
1621           continue;
1622
1623         psk = ikev2_calc_prf(tr_prf, p->auth.data, key_pad);
1624         auth = ikev2_calc_prf(tr_prf, psk, authmsg);
1625
1626         if (!clib_memcmp(auth, sa_auth->data, vec_len(sa_auth->data)))
1627           {
1628             ikev2_set_state(sa, IKEV2_STATE_AUTHENTICATED);
1629             vec_free(auth);
1630             sel_p = p;
1631             break;
1632           }
1633
1634       }
1635     else if (sa_auth->method == IKEV2_AUTH_METHOD_RSA_SIG)
1636       {
1637         if (p->auth.method != IKEV2_AUTH_METHOD_RSA_SIG)
1638           continue;
1639
1640         if (ikev2_verify_sign(p->auth.key, sa_auth->data, authmsg) == 1)
1641           {
1642             ikev2_set_state(sa, IKEV2_STATE_AUTHENTICATED);
1643             sel_p = p;
1644             break;
1645           }
1646       }
1647
1648     vec_free(auth);
1649     vec_free(psk);
1650   }));
1651   /* *INDENT-ON* */
1652
1653   if (sel_p)
1654     {
1655       sa->udp_encap = sel_p->udp_encap;
1656       sa->ipsec_over_udp_port = sel_p->ipsec_over_udp_port;
1657     }
1658   vec_free (authmsg);
1659
1660   if (sa->state == IKEV2_STATE_AUTHENTICATED)
1661     {
1662       if (!sa->is_initiator)
1663         {
1664           vec_free (sa->r_id.data);
1665           sa->r_id.data = vec_dup (sel_p->loc_id.data);
1666           sa->r_id.type = sel_p->loc_id.type;
1667           sa->i_id.data = vec_dup (sel_p->rem_id.data);
1668           sa->i_id.type = sel_p->rem_id.type;
1669
1670           /* generate our auth data */
1671           authmsg = ikev2_sa_generate_authmsg (sa, 1);
1672           if (sel_p->auth.method == IKEV2_AUTH_METHOD_SHARED_KEY_MIC)
1673             {
1674               vec_free (sa->r_auth.data);
1675               sa->r_auth.data = ikev2_calc_prf (tr_prf, psk, authmsg);
1676               sa->r_auth.method = IKEV2_AUTH_METHOD_SHARED_KEY_MIC;
1677             }
1678           else if (sel_p->auth.method == IKEV2_AUTH_METHOD_RSA_SIG)
1679             {
1680               vec_free (sa->r_auth.data);
1681               sa->r_auth.data = ikev2_calc_sign (km->pkey, authmsg);
1682               sa->r_auth.method = IKEV2_AUTH_METHOD_RSA_SIG;
1683             }
1684           vec_free (authmsg);
1685
1686           /* select transforms for 1st child sa */
1687           ikev2_sa_free_proposal_vector (&sa->childs[0].r_proposals);
1688           sa->childs[0].r_proposals =
1689             ikev2_select_proposal (sa->childs[0].i_proposals,
1690                                    IKEV2_PROTOCOL_ESP);
1691
1692           if (~0 != sel_p->tun_itf)
1693             {
1694               sa->is_tun_itf_set = 1;
1695               sa->tun_itf = sel_p->tun_itf;
1696             }
1697         }
1698     }
1699   else
1700     {
1701       ikev2_elog_uint (IKEV2_LOG_ERROR, "authentication failed, no matching "
1702                        "profile found! ispi %lx", sa->ispi);
1703       ikev2_set_state (sa, IKEV2_STATE_AUTH_FAILED);
1704     }
1705   vec_free (psk);
1706   vec_free (key_pad);
1707 }
1708
1709
1710 static void
1711 ikev2_sa_auth_init (ikev2_sa_t * sa)
1712 {
1713   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
1714   u8 *authmsg, *key_pad, *psk = 0;
1715   ikev2_sa_transform_t *tr_prf;
1716
1717   tr_prf =
1718     ikev2_sa_get_td_for_type (sa->r_proposals, IKEV2_TRANSFORM_TYPE_PRF);
1719
1720   /* only shared key and rsa signature */
1721   if (!(sa->i_auth.method == IKEV2_AUTH_METHOD_SHARED_KEY_MIC ||
1722         sa->i_auth.method == IKEV2_AUTH_METHOD_RSA_SIG))
1723     {
1724       ikev2_elog_uint (IKEV2_LOG_ERROR,
1725                        "unsupported authentication method %u",
1726                        sa->i_auth.method);
1727       ikev2_set_state (sa, IKEV2_STATE_AUTH_FAILED);
1728       return;
1729     }
1730
1731   key_pad = format (0, "%s", IKEV2_KEY_PAD);
1732   authmsg = ikev2_sa_generate_authmsg (sa, 0);
1733   psk = ikev2_calc_prf (tr_prf, sa->i_auth.data, key_pad);
1734
1735   if (sa->i_auth.method == IKEV2_AUTH_METHOD_SHARED_KEY_MIC)
1736     {
1737       vec_free (sa->i_auth.data);
1738       sa->i_auth.data = ikev2_calc_prf (tr_prf, psk, authmsg);
1739       sa->i_auth.method = IKEV2_AUTH_METHOD_SHARED_KEY_MIC;
1740     }
1741   else if (sa->i_auth.method == IKEV2_AUTH_METHOD_RSA_SIG)
1742     {
1743       vec_free (sa->i_auth.data);
1744       sa->i_auth.data = ikev2_calc_sign (km->pkey, authmsg);
1745       sa->i_auth.method = IKEV2_AUTH_METHOD_RSA_SIG;
1746     }
1747
1748   vec_free (psk);
1749   vec_free (key_pad);
1750   vec_free (authmsg);
1751 }
1752
1753 static u32
1754 ikev2_mk_local_sa_id (u32 sai, u32 ci, u32 ti)
1755 {
1756   return (0x80000000 | (ti << 24) | (sai << 12) | ci);
1757 }
1758
1759 static u32
1760 ikev2_mk_remote_sa_id (u32 sai, u32 ci, u32 ti)
1761 {
1762   return (0xc0000000 | (ti << 24) | (sai << 12) | ci);
1763 }
1764
1765 typedef struct
1766 {
1767   u32 sw_if_index;
1768   u32 salt_local;
1769   u32 salt_remote;
1770   u32 local_sa_id;
1771   u32 remote_sa_id;
1772   ipsec_sa_flags_t flags;
1773   u32 local_spi;
1774   u32 remote_spi;
1775   ipsec_crypto_alg_t encr_type;
1776   ipsec_integ_alg_t integ_type;
1777   ip46_address_t local_ip;
1778   ip46_address_t remote_ip;
1779   ipsec_key_t loc_ckey, rem_ckey, loc_ikey, rem_ikey;
1780   u8 is_rekey;
1781   u32 old_remote_sa_id;
1782   u16 ipsec_over_udp_port;
1783   u16 src_port;
1784   u16 dst_port;
1785 } ikev2_add_ipsec_tunnel_args_t;
1786
1787 static void
1788 ikev2_add_tunnel_from_main (ikev2_add_ipsec_tunnel_args_t * a)
1789 {
1790   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
1791   u32 sw_if_index;
1792   int rv = 0;
1793   ip46_address_t zero_addr = ip46_address_initializer;
1794
1795   if (~0 == a->sw_if_index)
1796     {
1797       /* no tunnel associated with the SA/profile - create a new one */
1798       rv = ipip_add_tunnel (IPIP_TRANSPORT_IP4, ~0,
1799                             &a->local_ip, &a->remote_ip, 0,
1800                             TUNNEL_ENCAP_DECAP_FLAG_NONE, IP_DSCP_CS0,
1801                             TUNNEL_MODE_P2P, &sw_if_index);
1802
1803       if (rv == VNET_API_ERROR_IF_ALREADY_EXISTS)
1804         {
1805           if (hash_get (km->sw_if_indices, sw_if_index))
1806             /* interface is managed by IKE; proceed with updating SAs */
1807             rv = 0;
1808         }
1809       hash_set1 (km->sw_if_indices, sw_if_index);
1810     }
1811   else
1812     {
1813       sw_if_index = a->sw_if_index;
1814       vnet_sw_interface_admin_up (vnet_get_main (), sw_if_index);
1815     }
1816
1817   if (rv)
1818     {
1819       ikev2_elog_uint (IKEV2_LOG_ERROR,
1820                        "installing ipip tunnel failed! local spi: %x",
1821                        a->local_spi);
1822       return;
1823     }
1824
1825   u32 *sas_in = NULL;
1826   vec_add1 (sas_in, a->remote_sa_id);
1827   if (a->is_rekey)
1828     {
1829       ipsec_tun_protect_del (sw_if_index, NULL);
1830
1831       /* replace local SA immediately */
1832       ipsec_sa_unlock_id (a->local_sa_id);
1833
1834       /* keep the old sa */
1835       vec_add1 (sas_in, a->old_remote_sa_id);
1836     }
1837
1838   rv |= ipsec_sa_add_and_lock (a->local_sa_id,
1839                                a->local_spi,
1840                                IPSEC_PROTOCOL_ESP, a->encr_type,
1841                                &a->loc_ckey, a->integ_type, &a->loc_ikey,
1842                                a->flags, 0, a->salt_local, &zero_addr,
1843                                &zero_addr, NULL, a->src_port, a->dst_port);
1844   rv |= ipsec_sa_add_and_lock (a->remote_sa_id, a->remote_spi,
1845                                IPSEC_PROTOCOL_ESP, a->encr_type, &a->rem_ckey,
1846                                a->integ_type, &a->rem_ikey,
1847                                (a->flags | IPSEC_SA_FLAG_IS_INBOUND), 0,
1848                                a->salt_remote, &zero_addr,
1849                                &zero_addr, NULL, a->ipsec_over_udp_port,
1850                                a->ipsec_over_udp_port);
1851
1852   rv |= ipsec_tun_protect_update (sw_if_index, NULL, a->local_sa_id, sas_in);
1853 }
1854
1855 static int
1856 ikev2_create_tunnel_interface (vlib_main_t * vm,
1857                                ikev2_sa_t * sa,
1858                                ikev2_child_sa_t * child, u32 sa_index,
1859                                u32 child_index, u8 is_rekey)
1860 {
1861   u32 thread_index = vlib_get_thread_index ();
1862   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
1863   ipsec_crypto_alg_t encr_type;
1864   ipsec_integ_alg_t integ_type;
1865   ikev2_profile_t *p = 0;
1866   ikev2_sa_transform_t *tr;
1867   ikev2_sa_proposal_t *proposals;
1868   u8 is_aead = 0;
1869   ikev2_add_ipsec_tunnel_args_t a;
1870
1871   clib_memset (&a, 0, sizeof (a));
1872
1873   if (!child->r_proposals)
1874     {
1875       ikev2_set_state (sa, IKEV2_STATE_NO_PROPOSAL_CHOSEN);
1876       return 1;
1877     }
1878
1879   if (sa->is_initiator)
1880     {
1881       ip_address_to_46 (&sa->iaddr, &a.local_ip);
1882       ip_address_to_46 (&sa->raddr, &a.remote_ip);
1883       proposals = child->r_proposals;
1884       a.local_spi = child->r_proposals[0].spi;
1885       a.remote_spi = child->i_proposals[0].spi;
1886     }
1887   else
1888     {
1889       ip_address_to_46 (&sa->raddr, &a.local_ip);
1890       ip_address_to_46 (&sa->iaddr, &a.remote_ip);
1891       proposals = child->i_proposals;
1892       a.local_spi = child->i_proposals[0].spi;
1893       a.remote_spi = child->r_proposals[0].spi;
1894     }
1895
1896   a.flags = IPSEC_SA_FLAG_USE_ANTI_REPLAY;
1897   if (sa->udp_encap)
1898     {
1899       a.flags |= IPSEC_SA_FLAG_IS_TUNNEL;
1900       a.flags |= IPSEC_SA_FLAG_UDP_ENCAP;
1901     }
1902   if (sa->natt)
1903     a.flags |= IPSEC_SA_FLAG_UDP_ENCAP;
1904   a.is_rekey = is_rekey;
1905
1906   tr = ikev2_sa_get_td_for_type (proposals, IKEV2_TRANSFORM_TYPE_ESN);
1907   if (tr && tr->esn_type)
1908     a.flags |= IPSEC_SA_FLAG_USE_ESN;
1909
1910   tr = ikev2_sa_get_td_for_type (proposals, IKEV2_TRANSFORM_TYPE_ENCR);
1911   if (tr)
1912     {
1913       if (tr->encr_type == IKEV2_TRANSFORM_ENCR_TYPE_AES_CBC && tr->key_len)
1914         {
1915           switch (tr->key_len)
1916             {
1917             case 16:
1918               encr_type = IPSEC_CRYPTO_ALG_AES_CBC_128;
1919               break;
1920             case 24:
1921               encr_type = IPSEC_CRYPTO_ALG_AES_CBC_192;
1922               break;
1923             case 32:
1924               encr_type = IPSEC_CRYPTO_ALG_AES_CBC_256;
1925               break;
1926             default:
1927               ikev2_set_state (sa, IKEV2_STATE_NO_PROPOSAL_CHOSEN);
1928               return 1;
1929               break;
1930             }
1931         }
1932       else if (tr->encr_type == IKEV2_TRANSFORM_ENCR_TYPE_AES_GCM_16
1933                && tr->key_len)
1934         {
1935           switch (tr->key_len)
1936             {
1937             case 16:
1938               encr_type = IPSEC_CRYPTO_ALG_AES_GCM_128;
1939               break;
1940             case 24:
1941               encr_type = IPSEC_CRYPTO_ALG_AES_GCM_192;
1942               break;
1943             case 32:
1944               encr_type = IPSEC_CRYPTO_ALG_AES_GCM_256;
1945               break;
1946             default:
1947               ikev2_set_state (sa, IKEV2_STATE_NO_PROPOSAL_CHOSEN);
1948               return 1;
1949               break;
1950             }
1951           is_aead = 1;
1952         }
1953       else
1954         {
1955           ikev2_set_state (sa, IKEV2_STATE_NO_PROPOSAL_CHOSEN);
1956           return 1;
1957         }
1958     }
1959   else
1960     {
1961       ikev2_set_state (sa, IKEV2_STATE_NO_PROPOSAL_CHOSEN);
1962       return 1;
1963     }
1964   a.encr_type = encr_type;
1965
1966   if (!is_aead)
1967     {
1968       tr = ikev2_sa_get_td_for_type (proposals, IKEV2_TRANSFORM_TYPE_INTEG);
1969       if (tr)
1970         {
1971           switch (tr->integ_type)
1972             {
1973             case IKEV2_TRANSFORM_INTEG_TYPE_AUTH_HMAC_SHA2_256_128:
1974               integ_type = IPSEC_INTEG_ALG_SHA_256_128;
1975               break;
1976             case IKEV2_TRANSFORM_INTEG_TYPE_AUTH_HMAC_SHA2_384_192:
1977               integ_type = IPSEC_INTEG_ALG_SHA_384_192;
1978               break;
1979             case IKEV2_TRANSFORM_INTEG_TYPE_AUTH_HMAC_SHA2_512_256:
1980               integ_type = IPSEC_INTEG_ALG_SHA_512_256;
1981               break;
1982             case IKEV2_TRANSFORM_INTEG_TYPE_AUTH_HMAC_SHA1_96:
1983               integ_type = IPSEC_INTEG_ALG_SHA1_96;
1984               break;
1985             default:
1986               ikev2_set_state (sa, IKEV2_STATE_NO_PROPOSAL_CHOSEN);
1987               return 1;
1988             }
1989         }
1990       else
1991         {
1992           ikev2_set_state (sa, IKEV2_STATE_NO_PROPOSAL_CHOSEN);
1993           return 1;
1994         }
1995     }
1996   else
1997     {
1998       integ_type = IPSEC_INTEG_ALG_NONE;
1999     }
2000
2001   a.integ_type = integ_type;
2002   ikev2_calc_child_keys (sa, child);
2003
2004   if (sa->is_initiator)
2005     {
2006       ipsec_mk_key (&a.loc_ikey, child->sk_ai, vec_len (child->sk_ai));
2007       ipsec_mk_key (&a.rem_ikey, child->sk_ar, vec_len (child->sk_ar));
2008       ipsec_mk_key (&a.loc_ckey, child->sk_ei, vec_len (child->sk_ei));
2009       ipsec_mk_key (&a.rem_ckey, child->sk_er, vec_len (child->sk_er));
2010       if (is_aead)
2011         {
2012           a.salt_remote = child->salt_er;
2013           a.salt_local = child->salt_ei;
2014         }
2015       a.dst_port = a.src_port = sa->ipsec_over_udp_port;
2016     }
2017   else
2018     {
2019       ipsec_mk_key (&a.loc_ikey, child->sk_ar, vec_len (child->sk_ar));
2020       ipsec_mk_key (&a.rem_ikey, child->sk_ai, vec_len (child->sk_ai));
2021       ipsec_mk_key (&a.loc_ckey, child->sk_er, vec_len (child->sk_er));
2022       ipsec_mk_key (&a.rem_ckey, child->sk_ei, vec_len (child->sk_ei));
2023       if (is_aead)
2024         {
2025           a.salt_remote = child->salt_ei;
2026           a.salt_local = child->salt_er;
2027         }
2028       a.dst_port = sa->natt ? sa->dst_port : sa->ipsec_over_udp_port;
2029       a.src_port = sa->ipsec_over_udp_port;
2030     }
2031
2032   if (sa->is_initiator && sa->profile_index != ~0)
2033     p = pool_elt_at_index (km->profiles, sa->profile_index);
2034
2035   if (p && p->lifetime)
2036     {
2037       child->time_to_expiration = vlib_time_now (vm) + p->lifetime;
2038       if (p->lifetime_jitter)
2039         {
2040           // This is not much better than rand(3), which Coverity warns
2041           // is unsuitable for security applications; random_u32 is
2042           // however fast. If this perturbance to the expiration time
2043           // needs to use a better RNG then we may need to use something
2044           // like /dev/urandom which has significant overhead.
2045           u32 rnd = (u32) (vlib_time_now (vm) * 1e6);
2046           rnd = random_u32 (&rnd);
2047
2048           child->time_to_expiration += 1 + (rnd % p->lifetime_jitter);
2049         }
2050     }
2051
2052   if (thread_index & 0xffffffc0)
2053     ikev2_elog_error ("error: thread index exceeds max range 0x3f!");
2054
2055   if (child_index & 0xfffff000 || sa_index & 0xfffff000)
2056     ikev2_elog_error ("error: sa/child index exceeds max range 0xfff!");
2057
2058   child->local_sa_id =
2059     a.local_sa_id =
2060     ikev2_mk_local_sa_id (sa_index, child_index, thread_index);
2061
2062   u32 remote_sa_id = ikev2_mk_remote_sa_id (sa_index, child_index,
2063                                             thread_index);
2064
2065   if (is_rekey)
2066     {
2067       /* create a new remote SA ID to keep the old SA for a bit longer
2068        * so the peer has some time to swap their SAs */
2069
2070       /* use most significat bit of child index part in id */
2071       u32 mask = 0x800;
2072       if (sa->current_remote_id_mask)
2073         {
2074           sa->old_remote_id = a.old_remote_sa_id = remote_sa_id | mask;
2075           sa->current_remote_id_mask = 0;
2076         }
2077       else
2078         {
2079           sa->old_remote_id = a.old_remote_sa_id = remote_sa_id;
2080           sa->current_remote_id_mask = mask;
2081           remote_sa_id |= mask;
2082         }
2083       sa->old_id_expiration = 3.0;
2084       sa->old_remote_id_present = 1;
2085     }
2086
2087   child->remote_sa_id = a.remote_sa_id = remote_sa_id;
2088
2089   a.sw_if_index = (sa->is_tun_itf_set ? sa->tun_itf : ~0);
2090   a.ipsec_over_udp_port = sa->ipsec_over_udp_port;
2091
2092   vl_api_rpc_call_main_thread (ikev2_add_tunnel_from_main,
2093                                (u8 *) & a, sizeof (a));
2094   return 0;
2095 }
2096
2097 typedef struct
2098 {
2099   ip46_address_t local_ip;
2100   ip46_address_t remote_ip;
2101   u32 remote_sa_id;
2102   u32 local_sa_id;
2103   u32 sw_if_index;
2104 } ikev2_del_ipsec_tunnel_args_t;
2105
2106 static_always_inline u32
2107 ikev2_flip_alternate_sa_bit (u32 id)
2108 {
2109   u32 mask = 0x800;
2110   if (mask & id)
2111     return id & ~mask;
2112   return id | mask;
2113 }
2114
2115 static void
2116 ikev2_del_tunnel_from_main (ikev2_del_ipsec_tunnel_args_t * a)
2117 {
2118   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
2119   ipip_tunnel_t *ipip = NULL;
2120   u32 sw_if_index;
2121
2122   if (~0 == a->sw_if_index)
2123     {
2124     /* *INDENT-OFF* */
2125     ipip_tunnel_key_t key = {
2126       .src = a->local_ip,
2127       .dst = a->remote_ip,
2128       .transport = IPIP_TRANSPORT_IP4,
2129       .fib_index = 0,
2130     };
2131     /* *INDENT-ON* */
2132
2133       ipip = ipip_tunnel_db_find (&key);
2134
2135       if (ipip)
2136         {
2137           sw_if_index = ipip->sw_if_index;
2138           hash_unset (km->sw_if_indices, ipip->sw_if_index);
2139         }
2140       else
2141         sw_if_index = ~0;
2142     }
2143   else
2144     {
2145       sw_if_index = a->sw_if_index;
2146       vnet_sw_interface_admin_down (vnet_get_main (), sw_if_index);
2147     }
2148
2149   if (~0 != sw_if_index)
2150     ipsec_tun_protect_del (sw_if_index, NULL);
2151
2152   ipsec_sa_unlock_id (a->remote_sa_id);
2153   ipsec_sa_unlock_id (a->local_sa_id);
2154   ipsec_sa_unlock_id (ikev2_flip_alternate_sa_bit (a->remote_sa_id));
2155
2156   if (ipip)
2157     ipip_del_tunnel (ipip->sw_if_index);
2158 }
2159
2160 static int
2161 ikev2_delete_tunnel_interface (vnet_main_t * vnm, ikev2_sa_t * sa,
2162                                ikev2_child_sa_t * child)
2163 {
2164   ikev2_del_ipsec_tunnel_args_t a;
2165
2166   clib_memset (&a, 0, sizeof (a));
2167
2168   if (sa->is_initiator)
2169     {
2170       ip_address_to_46 (&sa->iaddr, &a.local_ip);
2171       ip_address_to_46 (&sa->raddr, &a.remote_ip);
2172     }
2173   else
2174     {
2175       ip_address_to_46 (&sa->raddr, &a.local_ip);
2176       ip_address_to_46 (&sa->iaddr, &a.remote_ip);
2177     }
2178
2179   a.remote_sa_id = child->remote_sa_id;
2180   a.local_sa_id = child->local_sa_id;
2181   a.sw_if_index = (sa->is_tun_itf_set ? sa->tun_itf : ~0);
2182
2183   vl_api_rpc_call_main_thread (ikev2_del_tunnel_from_main, (u8 *) & a,
2184                                sizeof (a));
2185   return 0;
2186 }
2187
2188 static u32
2189 ikev2_generate_message (vlib_buffer_t * b, ikev2_sa_t * sa,
2190                         ike_header_t * ike, void *user, udp_header_t * udp)
2191 {
2192   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
2193   u16 buffer_data_size = vlib_buffer_get_default_data_size (km->vlib_main);
2194   v8 *integ = 0;
2195   ike_payload_header_t *ph;
2196   u16 plen;
2197   u32 tlen = 0;
2198
2199   ikev2_sa_transform_t *tr_encr, *tr_integ;
2200   tr_encr =
2201     ikev2_sa_get_td_for_type (sa->r_proposals, IKEV2_TRANSFORM_TYPE_ENCR);
2202   tr_integ =
2203     ikev2_sa_get_td_for_type (sa->r_proposals, IKEV2_TRANSFORM_TYPE_INTEG);
2204
2205   ikev2_payload_chain_t *chain = 0;
2206   ikev2_payload_new_chain (chain);
2207
2208   if (ike->exchange == IKEV2_EXCHANGE_SA_INIT)
2209     {
2210       if (sa->r_proposals == 0)
2211         {
2212           ikev2_payload_add_notify (chain,
2213                                     IKEV2_NOTIFY_MSG_NO_PROPOSAL_CHOSEN, 0);
2214           ikev2_set_state (sa, IKEV2_STATE_NOTIFY_AND_DELETE);
2215         }
2216       else if (sa->dh_group == IKEV2_TRANSFORM_DH_TYPE_NONE)
2217         {
2218           u8 *data = vec_new (u8, 2);
2219           ikev2_sa_transform_t *tr_dh;
2220           tr_dh =
2221             ikev2_sa_get_td_for_type (sa->r_proposals,
2222                                       IKEV2_TRANSFORM_TYPE_DH);
2223           ASSERT (tr_dh && tr_dh->dh_type);
2224
2225           data[0] = (tr_dh->dh_type >> 8) & 0xff;
2226           data[1] = (tr_dh->dh_type) & 0xff;
2227
2228           ikev2_payload_add_notify (chain,
2229                                     IKEV2_NOTIFY_MSG_INVALID_KE_PAYLOAD,
2230                                     data);
2231           vec_free (data);
2232           ikev2_set_state (sa, IKEV2_STATE_NOTIFY_AND_DELETE);
2233         }
2234       else if (sa->state == IKEV2_STATE_NOTIFY_AND_DELETE)
2235         {
2236           u8 *data = vec_new (u8, 1);
2237
2238           data[0] = sa->unsupported_cp;
2239           ikev2_payload_add_notify (chain,
2240                                     IKEV2_NOTIFY_MSG_UNSUPPORTED_CRITICAL_PAYLOAD,
2241                                     data);
2242           vec_free (data);
2243         }
2244       else
2245         {
2246           ASSERT (udp);
2247
2248           ike->rspi = clib_host_to_net_u64 (sa->rspi);
2249           ikev2_payload_add_sa (chain, sa->r_proposals);
2250           ikev2_payload_add_ke (chain, sa->dh_group, sa->r_dh_data);
2251           ikev2_payload_add_nonce (chain, sa->r_nonce);
2252
2253           u8 *nat_detection_sha1 =
2254             ikev2_compute_nat_sha1 (clib_host_to_net_u64 (sa->ispi),
2255                                     clib_host_to_net_u64 (sa->rspi),
2256                                     &sa->raddr, udp->dst_port);
2257           ikev2_payload_add_notify (chain,
2258                                     IKEV2_NOTIFY_MSG_NAT_DETECTION_SOURCE_IP,
2259                                     nat_detection_sha1);
2260           vec_free (nat_detection_sha1);
2261           nat_detection_sha1 =
2262             ikev2_compute_nat_sha1 (clib_host_to_net_u64 (sa->ispi),
2263                                     clib_host_to_net_u64 (sa->rspi),
2264                                     &sa->iaddr, udp->src_port);
2265           ikev2_payload_add_notify (chain,
2266                                     IKEV2_NOTIFY_MSG_NAT_DETECTION_DESTINATION_IP,
2267                                     nat_detection_sha1);
2268           vec_free (nat_detection_sha1);
2269         }
2270     }
2271   else if (ike->exchange == IKEV2_EXCHANGE_IKE_AUTH)
2272     {
2273       if (sa->state == IKEV2_STATE_AUTHENTICATED)
2274         {
2275           ikev2_payload_add_id (chain, &sa->r_id, IKEV2_PAYLOAD_IDR);
2276           ikev2_payload_add_id (chain, &sa->i_id, IKEV2_PAYLOAD_IDI);
2277           ikev2_payload_add_auth (chain, &sa->r_auth);
2278           ikev2_payload_add_sa (chain, sa->childs[0].r_proposals);
2279           ikev2_payload_add_ts (chain, sa->childs[0].tsi, IKEV2_PAYLOAD_TSI);
2280           ikev2_payload_add_ts (chain, sa->childs[0].tsr, IKEV2_PAYLOAD_TSR);
2281         }
2282       else if (sa->state == IKEV2_STATE_AUTH_FAILED)
2283         {
2284           ikev2_payload_add_notify (chain,
2285                                     IKEV2_NOTIFY_MSG_AUTHENTICATION_FAILED,
2286                                     0);
2287           ikev2_set_state (sa, IKEV2_STATE_NOTIFY_AND_DELETE);
2288         }
2289       else if (sa->state == IKEV2_STATE_TS_UNACCEPTABLE)
2290         {
2291           ikev2_payload_add_notify (chain, IKEV2_NOTIFY_MSG_TS_UNACCEPTABLE,
2292                                     0);
2293           ikev2_payload_add_id (chain, &sa->r_id, IKEV2_PAYLOAD_IDR);
2294           ikev2_payload_add_auth (chain, &sa->r_auth);
2295         }
2296       else if (sa->state == IKEV2_STATE_NO_PROPOSAL_CHOSEN)
2297         {
2298           ikev2_payload_add_notify (chain,
2299                                     IKEV2_NOTIFY_MSG_NO_PROPOSAL_CHOSEN, 0);
2300           ikev2_payload_add_id (chain, &sa->r_id, IKEV2_PAYLOAD_IDR);
2301           ikev2_payload_add_auth (chain, &sa->r_auth);
2302           ikev2_payload_add_ts (chain, sa->childs[0].tsi, IKEV2_PAYLOAD_TSI);
2303           ikev2_payload_add_ts (chain, sa->childs[0].tsr, IKEV2_PAYLOAD_TSR);
2304         }
2305       else if (sa->state == IKEV2_STATE_NOTIFY_AND_DELETE)
2306         {
2307           u8 *data = vec_new (u8, 1);
2308
2309           data[0] = sa->unsupported_cp;
2310           ikev2_payload_add_notify (chain,
2311                                     IKEV2_NOTIFY_MSG_UNSUPPORTED_CRITICAL_PAYLOAD,
2312                                     data);
2313           vec_free (data);
2314         }
2315       else if (sa->state == IKEV2_STATE_SA_INIT)
2316         {
2317           ikev2_payload_add_id (chain, &sa->i_id, IKEV2_PAYLOAD_IDI);
2318           ikev2_payload_add_id (chain, &sa->r_id, IKEV2_PAYLOAD_IDR);
2319           ikev2_payload_add_auth (chain, &sa->i_auth);
2320           ikev2_payload_add_sa (chain, sa->childs[0].i_proposals);
2321           ikev2_payload_add_ts (chain, sa->childs[0].tsi, IKEV2_PAYLOAD_TSI);
2322           ikev2_payload_add_ts (chain, sa->childs[0].tsr, IKEV2_PAYLOAD_TSR);
2323           ikev2_payload_add_notify (chain, IKEV2_NOTIFY_MSG_INITIAL_CONTACT,
2324                                     0);
2325         }
2326       else
2327         {
2328           ikev2_set_state (sa, IKEV2_STATE_DELETED);
2329           goto done;
2330         }
2331     }
2332   else if (ike->exchange == IKEV2_EXCHANGE_INFORMATIONAL)
2333     {
2334       /* if pending delete */
2335       if (sa->del)
2336         {
2337           if (sa->del[0].protocol_id == IKEV2_PROTOCOL_IKE)
2338             {
2339               if (sa->is_initiator)
2340                 ikev2_payload_add_delete (chain, sa->del);
2341
2342               /* The response to a request that deletes the IKE SA is an empty
2343                  INFORMATIONAL response. */
2344               ikev2_set_state (sa, IKEV2_STATE_NOTIFY_AND_DELETE);
2345             }
2346           /* The response to a request that deletes ESP or AH SAs will contain
2347              delete payloads for the paired SAs going in the other direction. */
2348           else
2349             {
2350               ikev2_payload_add_delete (chain, sa->del);
2351             }
2352           vec_free (sa->del);
2353           sa->del = 0;
2354         }
2355       /* received N(AUTHENTICATION_FAILED) */
2356       else if (sa->state == IKEV2_STATE_AUTH_FAILED)
2357         {
2358           ikev2_set_state (sa, IKEV2_STATE_DELETED);
2359           goto done;
2360         }
2361       /* received unsupported critical payload */
2362       else if (sa->unsupported_cp)
2363         {
2364           u8 *data = vec_new (u8, 1);
2365
2366           data[0] = sa->unsupported_cp;
2367           ikev2_payload_add_notify (chain,
2368                                     IKEV2_NOTIFY_MSG_UNSUPPORTED_CRITICAL_PAYLOAD,
2369                                     data);
2370           vec_free (data);
2371           sa->unsupported_cp = 0;
2372         }
2373       /* else send empty response */
2374     }
2375   else if (ike->exchange == IKEV2_EXCHANGE_CREATE_CHILD_SA)
2376     {
2377       if (sa->is_initiator)
2378         {
2379
2380           ikev2_sa_proposal_t *proposals = (ikev2_sa_proposal_t *) user;
2381           ikev2_notify_t notify;
2382           u8 *data = vec_new (u8, 4);
2383           clib_memset (&notify, 0, sizeof (notify));
2384           notify.protocol_id = IKEV2_PROTOCOL_ESP;
2385           notify.spi = sa->childs[0].i_proposals->spi;
2386           *(u32 *) data = clib_host_to_net_u32 (notify.spi);
2387
2388           ikev2_payload_add_sa (chain, proposals);
2389           ikev2_payload_add_nonce (chain, sa->i_nonce);
2390           ikev2_payload_add_ts (chain, sa->childs[0].tsi, IKEV2_PAYLOAD_TSI);
2391           ikev2_payload_add_ts (chain, sa->childs[0].tsr, IKEV2_PAYLOAD_TSR);
2392           ikev2_payload_add_notify_2 (chain, IKEV2_NOTIFY_MSG_REKEY_SA, data,
2393                                       &notify);
2394
2395           vec_free (data);
2396         }
2397       else
2398         {
2399           if (vec_len (sa->rekey) > 0)
2400             {
2401               ikev2_payload_add_sa (chain, sa->rekey[0].r_proposal);
2402               ikev2_payload_add_nonce (chain, sa->r_nonce);
2403               ikev2_payload_add_ts (chain, sa->rekey[0].tsi,
2404                                     IKEV2_PAYLOAD_TSI);
2405               ikev2_payload_add_ts (chain, sa->rekey[0].tsr,
2406                                     IKEV2_PAYLOAD_TSR);
2407               vec_del1 (sa->rekey, 0);
2408             }
2409           else if (sa->unsupported_cp)
2410             {
2411               u8 *data = vec_new (u8, 1);
2412
2413               data[0] = sa->unsupported_cp;
2414               ikev2_payload_add_notify (chain,
2415                                         IKEV2_NOTIFY_MSG_UNSUPPORTED_CRITICAL_PAYLOAD,
2416                                         data);
2417               vec_free (data);
2418               sa->unsupported_cp = 0;
2419             }
2420           else
2421             {
2422               ikev2_payload_add_notify (chain,
2423                                         IKEV2_NOTIFY_MSG_NO_ADDITIONAL_SAS,
2424                                         0);
2425             }
2426         }
2427     }
2428
2429   /* IKEv2 header */
2430   ike->version = IKE_VERSION_2;
2431   ike->nextpayload = IKEV2_PAYLOAD_SK;
2432   tlen = sizeof (*ike);
2433   if (sa->is_initiator)
2434     {
2435       ike->flags = IKEV2_HDR_FLAG_INITIATOR;
2436       sa->last_init_msg_id = clib_net_to_host_u32 (ike->msgid);
2437     }
2438   else
2439     {
2440       ike->flags = IKEV2_HDR_FLAG_RESPONSE;
2441     }
2442
2443
2444   if (ike->exchange == IKEV2_EXCHANGE_SA_INIT)
2445     {
2446       tlen += vec_len (chain->data);
2447       ike->nextpayload = chain->first_payload_type;
2448       ike->length = clib_host_to_net_u32 (tlen);
2449
2450       if (tlen + b->current_length + b->current_data > buffer_data_size)
2451         {
2452           tlen = ~0;
2453           goto done;
2454         }
2455
2456       clib_memcpy_fast (ike->payload, chain->data, vec_len (chain->data));
2457
2458       /* store whole IKE payload - needed for PSK auth */
2459       vec_reset_length (sa->last_sa_init_res_packet_data);
2460       vec_add (sa->last_sa_init_res_packet_data, ike, tlen);
2461     }
2462   else
2463     {
2464       ikev2_main_per_thread_data_t *ptd = ikev2_get_per_thread_data ();
2465       ikev2_payload_chain_add_padding (chain, tr_encr->block_size);
2466
2467       /* SK payload */
2468       plen = sizeof (*ph);
2469       ph = (ike_payload_header_t *) & ike->payload[0];
2470       ph->nextpayload = chain->first_payload_type;
2471       ph->flags = 0;
2472       int is_aead =
2473         tr_encr->encr_type == IKEV2_TRANSFORM_ENCR_TYPE_AES_GCM_16;
2474       int iv_len = is_aead ? IKEV2_GCM_IV_SIZE : tr_encr->block_size;
2475       plen += vec_len (chain->data) + iv_len;
2476
2477       /* add space for hmac/tag */
2478       if (tr_integ)
2479         plen += tr_integ->key_trunc;
2480       else
2481         plen += IKEV2_GCM_ICV_SIZE;
2482       tlen += plen;
2483
2484       if (tlen + b->current_length + b->current_data > buffer_data_size)
2485         {
2486           tlen = ~0;
2487           goto done;
2488         }
2489
2490       /* payload and total length */
2491       ph->length = clib_host_to_net_u16 (plen);
2492       ike->length = clib_host_to_net_u32 (tlen);
2493
2494       if (is_aead)
2495         {
2496           if (!ikev2_encrypt_aead_data (ptd, sa, tr_encr, chain->data,
2497                                         ph->payload, (u8 *) ike,
2498                                         sizeof (*ike) + sizeof (*ph),
2499                                         ph->payload + plen - sizeof (*ph) -
2500                                         IKEV2_GCM_ICV_SIZE))
2501             {
2502               tlen = ~0;
2503               goto done;
2504             }
2505         }
2506       else
2507         {
2508           if (!ikev2_encrypt_data
2509               (ptd, sa, tr_encr, chain->data, ph->payload))
2510             {
2511               tlen = ~0;
2512               goto done;
2513             }
2514           integ =
2515             ikev2_calc_integr (tr_integ,
2516                                sa->is_initiator ? sa->sk_ai : sa->sk_ar,
2517                                (u8 *) ike, tlen - tr_integ->key_trunc);
2518           clib_memcpy_fast (ike->payload + tlen - tr_integ->key_trunc -
2519                             sizeof (*ike), integ, tr_integ->key_trunc);
2520         }
2521
2522       /* store whole IKE payload - needed for retransmit */
2523       vec_reset_length (sa->last_res_packet_data);
2524       vec_add (sa->last_res_packet_data, ike, tlen);
2525     }
2526
2527 done:
2528   ikev2_payload_destroy_chain (chain);
2529   vec_free (integ);
2530   return tlen;
2531 }
2532
2533 static u32
2534 ikev2_retransmit_sa_init (ike_header_t * ike, ip_address_t iaddr,
2535                           ip_address_t raddr, u32 rlen)
2536 {
2537   ikev2_sa_t *sa;
2538   ikev2_main_per_thread_data_t *ptd = ikev2_get_per_thread_data ();
2539
2540   /* *INDENT-OFF* */
2541   pool_foreach (sa, ptd->sas, ({
2542     if (sa->ispi == clib_net_to_host_u64(ike->ispi) &&
2543         !ip_address_cmp(&sa->iaddr, &iaddr) &&
2544         !ip_address_cmp(&sa->raddr, &raddr))
2545       {
2546         int p = 0;
2547         u8 payload = ike->nextpayload;
2548
2549         while (p < rlen && payload!= IKEV2_PAYLOAD_NONE) {
2550           ike_payload_header_t * ikep = (ike_payload_header_t *) &ike->payload[p];
2551           u32 plen = clib_net_to_host_u16 (ikep->length);
2552           if (plen > p + sizeof (*ike))
2553             return ~0;
2554
2555           if (plen < sizeof(ike_payload_header_t))
2556             return ~0;
2557
2558           if (payload == IKEV2_PAYLOAD_NONCE)
2559             {
2560               if (!clib_memcmp(sa->i_nonce, ikep->payload,
2561                     plen - sizeof(*ikep)))
2562                 {
2563                   /* req is retransmit */
2564                   if (sa->state == IKEV2_STATE_SA_INIT)
2565                     {
2566                       ike_header_t * tmp = (ike_header_t*)sa->last_sa_init_res_packet_data;
2567                       u32 slen = clib_net_to_host_u32(tmp->length);
2568                       ike->ispi = tmp->ispi;
2569                       ike->rspi = tmp->rspi;
2570                       ike->nextpayload = tmp->nextpayload;
2571                       ike->version = tmp->version;
2572                       ike->exchange = tmp->exchange;
2573                       ike->flags = tmp->flags;
2574                       ike->msgid = tmp->msgid;
2575                       ike->length = tmp->length;
2576                       clib_memcpy_fast(ike->payload, tmp->payload, slen - sizeof(*ike));
2577                       ikev2_elog_uint_peers (IKEV2_LOG_DEBUG,
2578                                              "ispi %lx IKE_SA_INIT retransmit "
2579                                              "from %d.%d.%d.%d to %d.%d.%d.%d",
2580                                              ike->ispi,
2581                                              ip_addr_v4(&raddr).as_u32,
2582                                              ip_addr_v4 (&iaddr).as_u32);
2583                       return slen;
2584                     }
2585                   /* else ignore req */
2586                   else
2587                     {
2588                       ikev2_elog_uint_peers (IKEV2_LOG_DEBUG,
2589                                              "ispi %lx IKE_SA_INIT ignore "
2590                                              "from %d.%d.%d.%d to %d.%d.%d.%d",
2591                                              ike->ispi,
2592                                              ip_addr_v4(&raddr).as_u32,
2593                                              ip_addr_v4(&iaddr).as_u32);
2594                       return ~0;
2595                     }
2596                 }
2597             }
2598           payload = ikep->nextpayload;
2599           p+=plen;
2600         }
2601       }
2602   }));
2603   /* *INDENT-ON* */
2604
2605   /* req is not retransmit */
2606   return 0;
2607 }
2608
2609 static u32
2610 ikev2_retransmit_resp (ikev2_sa_t * sa, ike_header_t * ike)
2611 {
2612   u32 msg_id = clib_net_to_host_u32 (ike->msgid);
2613
2614   /* new req */
2615   if (msg_id > sa->last_msg_id)
2616     {
2617       sa->last_msg_id = msg_id;
2618       return 0;
2619     }
2620
2621   /* retransmitted req */
2622   if (msg_id == sa->last_msg_id)
2623     {
2624       ike_header_t *tmp = (ike_header_t *) sa->last_res_packet_data;
2625       u32 slen = clib_net_to_host_u32 (tmp->length);
2626       ike->ispi = tmp->ispi;
2627       ike->rspi = tmp->rspi;
2628       ike->nextpayload = tmp->nextpayload;
2629       ike->version = tmp->version;
2630       ike->exchange = tmp->exchange;
2631       ike->flags = tmp->flags;
2632       ike->msgid = tmp->msgid;
2633       ike->length = tmp->length;
2634       clib_memcpy_fast (ike->payload, tmp->payload, slen - sizeof (*ike));
2635       ikev2_elog_uint_peers (IKEV2_LOG_DEBUG, "IKE retransmit msgid %d",
2636                              msg_id, ip_addr_v4 (&sa->raddr).as_u32,
2637                              ip_addr_v4 (&sa->iaddr).as_u32);
2638       return slen;
2639     }
2640
2641   /* old req ignore */
2642   ikev2_elog_uint_peers (IKEV2_LOG_DEBUG, "IKE req ignore msgid %d",
2643                          msg_id, ip_addr_v4 (&sa->raddr).as_u32,
2644                          ip_addr_v4 (&sa->iaddr).as_u32);
2645   return ~0;
2646 }
2647
2648 static void
2649 ikev2_init_sa (vlib_main_t * vm, ikev2_sa_t * sa)
2650 {
2651   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
2652   sa->liveness_period_check = vlib_time_now (vm) + km->liveness_period;
2653   sa->profile_index = ~0;
2654 }
2655
2656 static void
2657 ikev2_del_sa_init_from_main (u64 * ispi)
2658 {
2659   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
2660   uword *p = hash_get (km->sa_by_ispi, *ispi);
2661   if (p)
2662     {
2663       ikev2_sa_t *sai = pool_elt_at_index (km->sais, p[0]);
2664       hash_unset (km->sa_by_ispi, sai->ispi);
2665       ikev2_sa_free_all_vec (sai);
2666       pool_put (km->sais, sai);
2667     }
2668 }
2669
2670 static void
2671 ikev2_del_sa_init (u64 ispi)
2672 {
2673   vl_api_rpc_call_main_thread (ikev2_del_sa_init_from_main, (u8 *) & ispi,
2674                                sizeof (ispi));
2675 }
2676
2677 static_always_inline void
2678 ikev2_rewrite_v6_addrs (ikev2_sa_t * sa, ip6_header_t * ih)
2679 {
2680   if (sa->is_initiator)
2681     {
2682       ip_address_copy_addr (&ih->dst_address, &sa->raddr);
2683       ip_address_copy_addr (&ih->src_address, &sa->iaddr);
2684     }
2685   else
2686     {
2687       ip_address_copy_addr (&ih->dst_address, &sa->iaddr);
2688       ip_address_copy_addr (&ih->src_address, &sa->raddr);
2689     }
2690 }
2691
2692 static_always_inline void
2693 ikev2_rewrite_v4_addrs (ikev2_sa_t * sa, ip4_header_t * ih)
2694 {
2695   if (sa->is_initiator)
2696     {
2697       ip_address_copy_addr (&ih->dst_address, &sa->raddr);
2698       ip_address_copy_addr (&ih->src_address, &sa->iaddr);
2699     }
2700   else
2701     {
2702       ip_address_copy_addr (&ih->dst_address, &sa->iaddr);
2703       ip_address_copy_addr (&ih->src_address, &sa->raddr);
2704     }
2705 }
2706
2707 static_always_inline void
2708 ikev2_set_ip_address (ikev2_sa_t * sa, const void *src,
2709                       const void *dst, const int af, const int is_initiator)
2710 {
2711   const void *raddr = is_initiator ? src : dst;
2712   const void *iaddr = is_initiator ? dst : src;
2713   ip_address_set (&sa->raddr, raddr, af);
2714   ip_address_set (&sa->iaddr, iaddr, af);
2715 }
2716
2717 static void
2718 ikev2_elog_uint_peers_addr (u32 exchange, ip4_header_t * ip4,
2719                             ip6_header_t * ip6, u8 is_ip4)
2720 {
2721   u32 src, dst;
2722   if (is_ip4)
2723     {
2724       src = ip4->src_address.as_u32;
2725       dst = ip4->dst_address.as_u32;
2726     }
2727   else
2728     {
2729       src = ip6->src_address.as_u32[3];
2730       dst = ip6->dst_address.as_u32[3];
2731     }
2732   ikev2_elog_uint_peers (IKEV2_LOG_WARNING, "IKEv2 exchange %d "
2733                          "received from %d.%d.%d.%d to %d.%d.%d.%d",
2734                          exchange, src, dst);
2735 }
2736
2737 static_always_inline uword
2738 ikev2_node_internal (vlib_main_t * vm,
2739                      vlib_node_runtime_t * node, vlib_frame_t * frame,
2740                      u8 is_ip4)
2741 {
2742   u32 n_left = frame->n_vectors, *from;
2743   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
2744   vlib_buffer_t *bufs[VLIB_FRAME_SIZE], **b;
2745   u16 nexts[VLIB_FRAME_SIZE], *next = nexts;
2746   ikev2_main_per_thread_data_t *ptd = ikev2_get_per_thread_data ();
2747   int res;
2748
2749   from = vlib_frame_vector_args (frame);
2750   vlib_get_buffers (vm, from, bufs, n_left);
2751   b = bufs;
2752
2753   while (n_left > 0)
2754     {
2755       vlib_buffer_t *b0 = b[0];
2756       next[0] = is_ip4 ? IKEV2_NEXT_IP4_ERROR_DROP
2757         : IKEV2_NEXT_IP6_ERROR_DROP;
2758       ip4_header_t *ip40 = 0;
2759       ip6_header_t *ip60 = 0;
2760       udp_header_t *udp0;
2761       ike_header_t *ike0;
2762       ikev2_sa_t *sa0 = 0;
2763       ikev2_sa_t sa;            /* temporary store for SA */
2764       u32 rlen, slen = 0;
2765       int ip_hdr_sz = 0;
2766       int is_req = 0, has_non_esp_marker = 0;
2767
2768       if (b0->punt_reason == ipsec_punt_reason[IPSEC_PUNT_IP4_SPI_UDP_0])
2769         {
2770           u8 *ptr = vlib_buffer_get_current (b0);
2771           ip40 = (ip4_header_t *) ptr;
2772           ptr += sizeof (*ip40);
2773           udp0 = (udp_header_t *) ptr;
2774           ptr += sizeof (*udp0);
2775           ike0 = (ike_header_t *) ptr;
2776           ip_hdr_sz = sizeof (*ip40);
2777         }
2778       else
2779         {
2780           u8 *ipx_hdr = b0->data + vnet_buffer (b0)->l3_hdr_offset;
2781           ike0 = vlib_buffer_get_current (b0);
2782           vlib_buffer_advance (b0, -sizeof (*udp0));
2783           udp0 = vlib_buffer_get_current (b0);
2784
2785           if (is_ip4)
2786             {
2787               ip40 = (ip4_header_t *) ipx_hdr;
2788               ip_hdr_sz = sizeof (*ip40);
2789             }
2790           else
2791             {
2792               ip60 = (ip6_header_t *) ipx_hdr;
2793               ip_hdr_sz = sizeof (*ip60);
2794             }
2795           vlib_buffer_advance (b0, -ip_hdr_sz);
2796         }
2797
2798       rlen = b0->current_length - ip_hdr_sz - sizeof (*udp0);
2799
2800       /* check for non-esp marker */
2801       if (*((u32 *) ike0) == 0)
2802         {
2803           ike0 =
2804             (ike_header_t *) ((u8 *) ike0 + sizeof (ikev2_non_esp_marker));
2805           rlen -= sizeof (ikev2_non_esp_marker);
2806           has_non_esp_marker = 1;
2807         }
2808
2809       if (clib_net_to_host_u32 (ike0->length) != rlen)
2810         {
2811           vlib_node_increment_counter (vm, node->node_index,
2812                                        IKEV2_ERROR_BAD_LENGTH, 1);
2813           goto dispatch0;
2814         }
2815
2816       if (ike0->version != IKE_VERSION_2)
2817         {
2818           vlib_node_increment_counter (vm, node->node_index,
2819                                        IKEV2_ERROR_NOT_IKEV2, 1);
2820           goto dispatch0;
2821         }
2822
2823       if (ike0->exchange == IKEV2_EXCHANGE_SA_INIT)
2824         {
2825           sa0 = &sa;
2826           clib_memset (sa0, 0, sizeof (*sa0));
2827
2828           u8 is_initiator = ike0->flags & IKEV2_HDR_FLAG_INITIATOR;
2829           if (is_initiator)
2830             {
2831               if (ike0->rspi == 0)
2832                 {
2833                   if (is_ip4)
2834                     ikev2_set_ip_address (sa0, &ip40->dst_address,
2835                                           &ip40->src_address, AF_IP4,
2836                                           is_initiator);
2837                   else
2838                     ikev2_set_ip_address (sa0, &ip60->dst_address,
2839                                           &ip60->src_address, AF_IP6,
2840                                           is_initiator);
2841
2842                   sa0->dst_port = clib_net_to_host_u16 (udp0->src_port);
2843
2844                   slen =
2845                     ikev2_retransmit_sa_init (ike0, sa0->iaddr,
2846                                               sa0->raddr, rlen);
2847                   if (slen)
2848                     {
2849                       vlib_node_increment_counter (vm, node->node_index,
2850                                                    ~0 ==
2851                                                    slen ?
2852                                                    IKEV2_ERROR_IKE_SA_INIT_IGNORE
2853                                                    :
2854                                                    IKEV2_ERROR_IKE_SA_INIT_RETRANSMIT,
2855                                                    1);
2856                       goto dispatch0;
2857                     }
2858
2859                   res = ikev2_process_sa_init_req (vm, sa0, ike0, udp0, rlen);
2860                   if (!res)
2861                     vlib_node_increment_counter (vm, node->node_index,
2862                                                  IKEV2_ERROR_MALFORMED_PACKET,
2863                                                  1);
2864
2865                   if (sa0->state == IKEV2_STATE_SA_INIT)
2866                     {
2867                       ikev2_sa_free_proposal_vector (&sa0->r_proposals);
2868                       sa0->r_proposals =
2869                         ikev2_select_proposal (sa0->i_proposals,
2870                                                IKEV2_PROTOCOL_IKE);
2871                       ikev2_generate_sa_init_data (sa0);
2872                     }
2873
2874                   if (sa0->state == IKEV2_STATE_SA_INIT
2875                       || sa0->state == IKEV2_STATE_NOTIFY_AND_DELETE)
2876                     {
2877                       slen = ikev2_generate_message (b0, sa0, ike0, 0, udp0);
2878                       if (~0 == slen)
2879                         vlib_node_increment_counter (vm, node->node_index,
2880                                                      IKEV2_ERROR_NO_BUFF_SPACE,
2881                                                      1);
2882                     }
2883
2884                   if (sa0->state == IKEV2_STATE_SA_INIT)
2885                     {
2886                       /* add SA to the pool */
2887                       pool_get (ptd->sas, sa0);
2888                       clib_memcpy_fast (sa0, &sa, sizeof (*sa0));
2889                       ikev2_init_sa (vm, sa0);
2890                       hash_set (ptd->sa_by_rspi, sa0->rspi, sa0 - ptd->sas);
2891                     }
2892                   else
2893                     {
2894                       ikev2_sa_free_all_vec (sa0);
2895                     }
2896                 }
2897             }
2898           else                  //received sa_init without initiator flag
2899             {
2900               if (is_ip4)
2901                 ikev2_set_ip_address (sa0, &ip40->src_address,
2902                                       &ip40->dst_address, AF_IP4,
2903                                       is_initiator);
2904               else
2905                 ikev2_set_ip_address (sa0, &ip60->src_address,
2906                                       &ip60->dst_address, AF_IP6,
2907                                       is_initiator);
2908
2909               ikev2_process_sa_init_resp (vm, sa0, ike0, udp0, rlen);
2910
2911               if (sa0->state == IKEV2_STATE_SA_INIT)
2912                 {
2913                   is_req = 1;
2914                   ike0->exchange = IKEV2_EXCHANGE_IKE_AUTH;
2915                   uword *p = hash_get (km->sa_by_ispi, sa0->ispi);
2916                   if (p)
2917                     {
2918                       ikev2_sa_t *sai = pool_elt_at_index (km->sais, p[0]);
2919
2920                       if (clib_atomic_bool_cmp_and_swap
2921                           (&sai->init_response_received, 0, 1))
2922                         {
2923                           ikev2_complete_sa_data (sa0, sai);
2924                           ikev2_calc_keys (sa0);
2925                           ikev2_sa_auth_init (sa0);
2926                           slen =
2927                             ikev2_generate_message (b0, sa0, ike0, 0, udp0);
2928                           if (~0 == slen)
2929                             vlib_node_increment_counter (vm,
2930                                                          node->node_index,
2931                                                          IKEV2_ERROR_NO_BUFF_SPACE,
2932                                                          1);
2933                         }
2934                       else
2935                         {
2936                           /* we've already processed sa-init response */
2937                           sa0->state = IKEV2_STATE_UNKNOWN;
2938                         }
2939                     }
2940                 }
2941
2942               if (sa0->state == IKEV2_STATE_SA_INIT)
2943                 {
2944                   /* add SA to the pool */
2945                   pool_get (ptd->sas, sa0);
2946                   clib_memcpy_fast (sa0, &sa, sizeof (*sa0));
2947                   hash_set (ptd->sa_by_rspi, sa0->rspi, sa0 - ptd->sas);
2948                 }
2949               else
2950                 {
2951                   ikev2_sa_free_all_vec (sa0);
2952                 }
2953             }
2954         }
2955       else if (ike0->exchange == IKEV2_EXCHANGE_IKE_AUTH)
2956         {
2957           uword *p;
2958           p = hash_get (ptd->sa_by_rspi, clib_net_to_host_u64 (ike0->rspi));
2959           if (p)
2960             {
2961               sa0 = pool_elt_at_index (ptd->sas, p[0]);
2962               slen = ikev2_retransmit_resp (sa0, ike0);
2963               if (slen)
2964                 {
2965                   vlib_node_increment_counter (vm, node->node_index,
2966                                                ~0 ==
2967                                                slen ?
2968                                                IKEV2_ERROR_IKE_REQ_IGNORE
2969                                                :
2970                                                IKEV2_ERROR_IKE_REQ_RETRANSMIT,
2971                                                1);
2972                   goto dispatch0;
2973                 }
2974
2975               sa0->dst_port = clib_net_to_host_u16 (udp0->src_port);
2976               res = ikev2_process_auth_req (vm, sa0, ike0, rlen);
2977               if (res)
2978                 ikev2_sa_auth (sa0);
2979               else
2980                 vlib_node_increment_counter (vm, node->node_index,
2981                                              IKEV2_ERROR_MALFORMED_PACKET, 1);
2982               if (sa0->state == IKEV2_STATE_AUTHENTICATED)
2983                 {
2984                   ikev2_initial_contact_cleanup (sa0);
2985                   ikev2_sa_match_ts (sa0);
2986                   if (sa0->state != IKEV2_STATE_TS_UNACCEPTABLE)
2987                     ikev2_create_tunnel_interface (vm, sa0,
2988                                                    &sa0->childs[0],
2989                                                    p[0], 0, 0);
2990                 }
2991
2992               if (sa0->is_initiator)
2993                 {
2994                   ikev2_del_sa_init (sa0->ispi);
2995                 }
2996               else
2997                 {
2998                   slen = ikev2_generate_message (b0, sa0, ike0, 0, udp0);
2999                   if (~0 == slen)
3000                     vlib_node_increment_counter (vm, node->node_index,
3001                                                  IKEV2_ERROR_NO_BUFF_SPACE,
3002                                                  1);
3003                 }
3004             }
3005         }
3006       else if (ike0->exchange == IKEV2_EXCHANGE_INFORMATIONAL)
3007         {
3008           uword *p;
3009           p = hash_get (ptd->sa_by_rspi, clib_net_to_host_u64 (ike0->rspi));
3010           if (p)
3011             {
3012               sa0 = pool_elt_at_index (ptd->sas, p[0]);
3013               slen = ikev2_retransmit_resp (sa0, ike0);
3014               if (slen)
3015                 {
3016                   vlib_node_increment_counter (vm, node->node_index,
3017                                                ~0 ==
3018                                                slen ?
3019                                                IKEV2_ERROR_IKE_REQ_IGNORE
3020                                                :
3021                                                IKEV2_ERROR_IKE_REQ_RETRANSMIT,
3022                                                1);
3023                   goto dispatch0;
3024                 }
3025
3026               res = ikev2_process_informational_req (vm, sa0, ike0, rlen);
3027               if (!res)
3028                 {
3029                   vlib_node_increment_counter (vm, node->node_index,
3030                                                IKEV2_ERROR_MALFORMED_PACKET,
3031                                                1);
3032                   slen = ~0;
3033                   goto dispatch0;
3034                 }
3035
3036               if (sa0->del)
3037                 {
3038                   if (sa0->del[0].protocol_id != IKEV2_PROTOCOL_IKE)
3039                     {
3040                       ikev2_delete_t *d, *tmp, *resp = 0;
3041                       vec_foreach (d, sa0->del)
3042                       {
3043                         ikev2_child_sa_t *ch_sa;
3044                         ch_sa = ikev2_sa_get_child (sa0, d->spi,
3045                                                     d->protocol_id,
3046                                                     !sa0->is_initiator);
3047                         if (ch_sa)
3048                           {
3049                             ikev2_delete_tunnel_interface (km->vnet_main,
3050                                                            sa0, ch_sa);
3051                             if (!sa0->is_initiator)
3052                               {
3053                                 vec_add2 (resp, tmp, 1);
3054                                 tmp->protocol_id = d->protocol_id;
3055                                 tmp->spi = ch_sa->r_proposals[0].spi;
3056                               }
3057                             ikev2_sa_del_child_sa (sa0, ch_sa);
3058                           }
3059                       }
3060                       if (!sa0->is_initiator)
3061                         {
3062                           vec_free (sa0->del);
3063                           sa0->del = resp;
3064                         }
3065                     }
3066                 }
3067               if (!(ike0->flags & IKEV2_HDR_FLAG_RESPONSE))
3068                 {
3069                   ike0->flags |= IKEV2_HDR_FLAG_RESPONSE;
3070                   slen = ikev2_generate_message (b0, sa0, ike0, 0, udp0);
3071                   if (~0 == slen)
3072                     vlib_node_increment_counter (vm, node->node_index,
3073                                                  IKEV2_ERROR_NO_BUFF_SPACE,
3074                                                  1);
3075                 }
3076             }
3077         }
3078       else if (ike0->exchange == IKEV2_EXCHANGE_CREATE_CHILD_SA)
3079         {
3080           uword *p;
3081           p = hash_get (ptd->sa_by_rspi, clib_net_to_host_u64 (ike0->rspi));
3082           if (p)
3083             {
3084               sa0 = pool_elt_at_index (ptd->sas, p[0]);
3085               slen = ikev2_retransmit_resp (sa0, ike0);
3086               if (slen)
3087                 {
3088                   vlib_node_increment_counter (vm, node->node_index,
3089                                                ~0 ==
3090                                                slen ?
3091                                                IKEV2_ERROR_IKE_REQ_IGNORE
3092                                                :
3093                                                IKEV2_ERROR_IKE_REQ_RETRANSMIT,
3094                                                1);
3095                   goto dispatch0;
3096                 }
3097
3098               res = ikev2_process_create_child_sa_req (vm, sa0, ike0, rlen);
3099               if (!res)
3100                 {
3101                   vlib_node_increment_counter (vm, node->node_index,
3102                                                IKEV2_ERROR_MALFORMED_PACKET,
3103                                                1);
3104                   slen = ~0;
3105                   goto dispatch0;
3106                 }
3107
3108               if (sa0->rekey)
3109                 {
3110                   if (sa0->rekey[0].protocol_id != IKEV2_PROTOCOL_IKE)
3111                     {
3112                       if (sa0->childs)
3113                         ikev2_sa_free_all_child_sa (&sa0->childs);
3114                       ikev2_child_sa_t *child;
3115                       vec_add2 (sa0->childs, child, 1);
3116                       clib_memset (child, 0, sizeof (*child));
3117                       child->r_proposals = sa0->rekey[0].r_proposal;
3118                       child->i_proposals = sa0->rekey[0].i_proposal;
3119                       child->tsi = sa0->rekey[0].tsi;
3120                       child->tsr = sa0->rekey[0].tsr;
3121                       ikev2_create_tunnel_interface (vm, sa0, child, p[0],
3122                                                      child - sa0->childs, 1);
3123                     }
3124                   if (sa0->is_initiator)
3125                     {
3126                       vec_free (sa0->rekey);
3127                     }
3128                   else
3129                     {
3130                       slen = ikev2_generate_message (b0, sa0, ike0, 0, udp0);
3131                       if (~0 == slen)
3132                         vlib_node_increment_counter (vm, node->node_index,
3133                                                      IKEV2_ERROR_NO_BUFF_SPACE,
3134                                                      1);
3135                     }
3136                 }
3137             }
3138         }
3139       else
3140         {
3141           ikev2_elog_uint_peers_addr (ike0->exchange, ip40, ip60, is_ip4);
3142         }
3143
3144     dispatch0:
3145       /* if we are sending packet back, rewrite headers */
3146       if (slen && ~0 != slen)
3147         {
3148           if (is_ip4)
3149             {
3150               next[0] = IKEV2_NEXT_IP4_LOOKUP;
3151               ikev2_rewrite_v4_addrs (sa0, ip40);
3152             }
3153           else
3154             {
3155               next[0] = IKEV2_NEXT_IP6_LOOKUP;
3156               ikev2_rewrite_v6_addrs (sa0, ip60);
3157             }
3158
3159           if (is_req)
3160             {
3161               udp0->dst_port = udp0->src_port =
3162                 clib_net_to_host_u16 (ikev2_get_port (sa0));
3163
3164               if (udp0->dst_port == clib_net_to_host_u16 (IKEV2_PORT_NATT)
3165                   && sa0->natt)
3166                 {
3167                   if (!has_non_esp_marker)
3168                     slen = ikev2_insert_non_esp_marker (ike0, slen);
3169                 }
3170             }
3171           else
3172             {
3173               if (has_non_esp_marker)
3174                 slen += sizeof (ikev2_non_esp_marker);
3175
3176               u16 tp = udp0->dst_port;
3177               udp0->dst_port = udp0->src_port;
3178               udp0->src_port = tp;
3179             }
3180
3181           udp0->length = clib_host_to_net_u16 (slen + sizeof (udp_header_t));
3182           udp0->checksum = 0;
3183           b0->current_length = slen + ip_hdr_sz + sizeof (udp_header_t);
3184           if (is_ip4)
3185             {
3186               ip40->length = clib_host_to_net_u16 (b0->current_length);
3187               ip40->checksum = ip4_header_checksum (ip40);
3188             }
3189           else
3190             {
3191               ip60->payload_length =
3192                 clib_host_to_net_u16 (b0->current_length - sizeof (*ip60));
3193             }
3194         }
3195       /* delete sa */
3196       if (sa0 && (sa0->state == IKEV2_STATE_DELETED ||
3197                   sa0->state == IKEV2_STATE_NOTIFY_AND_DELETE))
3198         {
3199           ikev2_child_sa_t *c;
3200
3201           vec_foreach (c, sa0->childs)
3202             ikev2_delete_tunnel_interface (km->vnet_main, sa0, c);
3203
3204           ikev2_delete_sa (sa0);
3205         }
3206       if (PREDICT_FALSE ((node->flags & VLIB_NODE_FLAG_TRACE)
3207                          && (b0->flags & VLIB_BUFFER_IS_TRACED)))
3208         {
3209
3210           ikev2_trace_t *t = vlib_add_trace (vm, node, b0, sizeof (*t));
3211           t->sw_if_index = vnet_buffer (b0)->sw_if_index[VLIB_RX];
3212           t->next_index = next[0];
3213         }
3214       n_left -= 1;
3215       next += 1;
3216       b += 1;
3217     }
3218
3219   vlib_node_increment_counter (vm, node->node_index,
3220                                IKEV2_ERROR_PROCESSED, frame->n_vectors);
3221   vlib_buffer_enqueue_to_next (vm, node, from, nexts, frame->n_vectors);
3222   return frame->n_vectors;
3223 }
3224
3225 static uword
3226 ikev2_ip4 (vlib_main_t * vm, vlib_node_runtime_t * node, vlib_frame_t * frame)
3227 {
3228   return ikev2_node_internal (vm, node, frame, 1 /* is_ip4 */ );
3229 }
3230
3231 static uword
3232 ikev2_ip6 (vlib_main_t * vm, vlib_node_runtime_t * node, vlib_frame_t * frame)
3233 {
3234   return ikev2_node_internal (vm, node, frame, 0 /* is_ip4 */ );
3235 }
3236
3237 /* *INDENT-OFF* */
3238 VLIB_REGISTER_NODE (ikev2_node_ip4,static) = {
3239   .function = ikev2_ip4,
3240   .name = "ikev2-ip4",
3241   .vector_size = sizeof (u32),
3242   .format_trace = format_ikev2_trace,
3243   .type = VLIB_NODE_TYPE_INTERNAL,
3244
3245   .n_errors = ARRAY_LEN(ikev2_error_strings),
3246   .error_strings = ikev2_error_strings,
3247
3248   .n_next_nodes = IKEV2_IP4_N_NEXT,
3249   .next_nodes = {
3250     [IKEV2_NEXT_IP4_LOOKUP] = "ip4-lookup",
3251     [IKEV2_NEXT_IP4_ERROR_DROP] = "error-drop",
3252   },
3253 };
3254
3255 VLIB_REGISTER_NODE (ikev2_node_ip6,static) = {
3256   .function = ikev2_ip6,
3257   .name = "ikev2-ip6",
3258   .vector_size = sizeof (u32),
3259   .format_trace = format_ikev2_trace,
3260   .type = VLIB_NODE_TYPE_INTERNAL,
3261
3262   .n_errors = ARRAY_LEN(ikev2_error_strings),
3263   .error_strings = ikev2_error_strings,
3264
3265   .n_next_nodes = IKEV2_IP6_N_NEXT,
3266   .next_nodes = {
3267     [IKEV2_NEXT_IP6_LOOKUP] = "ip6-lookup",
3268     [IKEV2_NEXT_IP6_ERROR_DROP] = "error-drop",
3269   },
3270 };
3271 /* *INDENT-ON* */
3272
3273 // set ikev2 proposals when vpp is used as initiator
3274 static clib_error_t *
3275 ikev2_set_initiator_proposals (vlib_main_t * vm, ikev2_sa_t * sa,
3276                                ikev2_transforms_set * ts,
3277                                ikev2_sa_proposal_t ** proposals, int is_ike)
3278 {
3279   clib_error_t *r;
3280   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
3281   ikev2_sa_proposal_t *proposal;
3282   vec_add2 (*proposals, proposal, 1);
3283   ikev2_sa_transform_t *td;
3284   int error;
3285
3286   /* Encryption */
3287   error = 1;
3288   vec_foreach (td, km->supported_transforms)
3289   {
3290     if (td->type == IKEV2_TRANSFORM_TYPE_ENCR
3291         && td->encr_type == ts->crypto_alg
3292         && td->key_len == ts->crypto_key_size / 8)
3293       {
3294         u16 attr[2];
3295         attr[0] = clib_host_to_net_u16 (14 | (1 << 15));
3296         attr[1] = clib_host_to_net_u16 (td->key_len << 3);
3297         vec_add (td->attrs, (u8 *) attr, 4);
3298         vec_add1 (proposal->transforms, *td);
3299         td->attrs = 0;
3300
3301         error = 0;
3302         break;
3303       }
3304   }
3305   if (error)
3306     {
3307       r = clib_error_return (0, "Unsupported algorithm");
3308       return r;
3309     }
3310
3311   if (IKEV2_TRANSFORM_INTEG_TYPE_NONE != ts->integ_alg)
3312     {
3313       /* Integrity */
3314       error = 1;
3315       vec_foreach (td, km->supported_transforms)
3316       {
3317         if (td->type == IKEV2_TRANSFORM_TYPE_INTEG
3318             && td->integ_type == ts->integ_alg)
3319           {
3320             vec_add1 (proposal->transforms, *td);
3321             error = 0;
3322             break;
3323           }
3324       }
3325       if (error)
3326         {
3327           ikev2_elog_error
3328             ("Didn't find any supported algorithm for IKEV2_TRANSFORM_TYPE_INTEG");
3329           r = clib_error_return (0, "Unsupported algorithm");
3330           return r;
3331         }
3332     }
3333
3334   /* PRF */
3335   if (is_ike)
3336     {
3337       error = 1;
3338       vec_foreach (td, km->supported_transforms)
3339       {
3340         if (td->type == IKEV2_TRANSFORM_TYPE_PRF
3341             && td->prf_type == IKEV2_TRANSFORM_PRF_TYPE_PRF_HMAC_SHA2_256)
3342           {
3343             vec_add1 (proposal->transforms, *td);
3344             error = 0;
3345             break;
3346           }
3347       }
3348       if (error)
3349         {
3350           r = clib_error_return (0, "Unsupported algorithm");
3351           return r;
3352         }
3353     }
3354
3355   /* DH */
3356   if (is_ike)
3357     {
3358       error = 1;
3359       vec_foreach (td, km->supported_transforms)
3360       {
3361         if (td->type == IKEV2_TRANSFORM_TYPE_DH && td->dh_type == ts->dh_type)
3362           {
3363             vec_add1 (proposal->transforms, *td);
3364             if (is_ike)
3365               {
3366                 sa->dh_group = td->dh_type;
3367               }
3368             error = 0;
3369             break;
3370           }
3371       }
3372       if (error)
3373         {
3374           r = clib_error_return (0, "Unsupported algorithm");
3375           return r;
3376         }
3377     }
3378
3379   if (!is_ike)
3380     {
3381       error = 1;
3382       vec_foreach (td, km->supported_transforms)
3383       {
3384         if (td->type == IKEV2_TRANSFORM_TYPE_ESN)
3385           {
3386             vec_add1 (proposal->transforms, *td);
3387             error = 0;
3388           }
3389       }
3390       if (error)
3391         {
3392           r = clib_error_return (0, "Unsupported algorithm");
3393           return r;
3394         }
3395     }
3396
3397
3398   return 0;
3399 }
3400
3401 static ikev2_profile_t *
3402 ikev2_profile_index_by_name (u8 * name)
3403 {
3404   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
3405   uword *p;
3406
3407   p = mhash_get (&km->profile_index_by_name, name);
3408   if (!p)
3409     return 0;
3410
3411   return pool_elt_at_index (km->profiles, p[0]);
3412 }
3413
3414
3415 static void
3416 ikev2_send_ike (vlib_main_t * vm, ip_address_t * src, ip_address_t * dst,
3417                 u32 bi0, u32 len, u16 src_port, u16 dst_port, u32 sw_if_index)
3418 {
3419   ip4_header_t *ip40;
3420   ip6_header_t *ip60;
3421   udp_header_t *udp0;
3422   vlib_buffer_t *b0;
3423   vlib_frame_t *f;
3424   u32 *to_next;
3425
3426   b0 = vlib_get_buffer (vm, bi0);
3427   vlib_buffer_advance (b0, -sizeof (udp_header_t));
3428   udp0 = vlib_buffer_get_current (b0);
3429   udp0->dst_port = clib_host_to_net_u16 (dst_port);
3430   udp0->src_port = clib_host_to_net_u16 (src_port);
3431   udp0->length = clib_host_to_net_u16 (len + sizeof (udp_header_t));
3432   udp0->checksum = 0;
3433
3434   if (ip_addr_version (dst) == AF_IP4)
3435     {
3436       vlib_buffer_advance (b0, -sizeof (ip4_header_t));
3437       ip40 = vlib_buffer_get_current (b0);
3438       ip40->ip_version_and_header_length = 0x45;
3439       ip40->tos = 0;
3440       ip40->fragment_id = 0;
3441       ip40->flags_and_fragment_offset = 0;
3442       ip40->ttl = 0xff;
3443       ip40->protocol = IP_PROTOCOL_UDP;
3444       ip40->dst_address.as_u32 = ip_addr_v4 (dst).as_u32;
3445       ip40->src_address.as_u32 = ip_addr_v4 (src).as_u32;
3446       b0->current_length =
3447         len + sizeof (ip4_header_t) + sizeof (udp_header_t);
3448       ip40->length = clib_host_to_net_u16 (b0->current_length);
3449       ip40->checksum = ip4_header_checksum (ip40);
3450     }
3451   else
3452     {
3453       vlib_buffer_advance (b0, -sizeof (ip6_header_t));
3454       ip60 = vlib_buffer_get_current (b0);
3455
3456       b0->current_length = len + sizeof (*ip60) + sizeof (udp_header_t);
3457       ip60->ip_version_traffic_class_and_flow_label =
3458         clib_host_to_net_u32 (0x6 << 28);
3459       ip60->payload_length =
3460         clib_host_to_net_u16 (b0->current_length - sizeof (*ip60));
3461       ip60->protocol = IP_PROTOCOL_UDP;
3462       ip60->hop_limit = 0xff;
3463       clib_memcpy_fast (ip60->src_address.as_u8, ip_addr_v6 (src).as_u8,
3464                         sizeof (ip60->src_address));
3465       clib_memcpy_fast (ip60->dst_address.as_u8, ip_addr_v6 (dst).as_u8,
3466                         sizeof (ip60->src_address));
3467     }
3468
3469   b0->flags |= VNET_BUFFER_F_LOCALLY_ORIGINATED;
3470   vnet_buffer (b0)->sw_if_index[VLIB_RX] = sw_if_index;
3471   vnet_buffer (b0)->sw_if_index[VLIB_TX] = ~0;
3472
3473   u32 next_index = (ip_addr_version (dst) == AF_IP4) ?
3474     ip4_lookup_node.index : ip6_lookup_node.index;
3475
3476   /* send the request */
3477   f = vlib_get_frame_to_node (vm, next_index);
3478   to_next = vlib_frame_vector_args (f);
3479   to_next[0] = bi0;
3480   f->n_vectors = 1;
3481   vlib_put_frame_to_node (vm, next_index, f);
3482
3483 }
3484
3485 static u32
3486 ikev2_get_new_ike_header_buff (vlib_main_t * vm, vlib_buffer_t ** b)
3487 {
3488   u32 bi0;
3489   if (vlib_buffer_alloc (vm, &bi0, 1) != 1)
3490     {
3491       *b = 0;
3492       return 0;
3493     }
3494   *b = vlib_get_buffer (vm, bi0);
3495   return bi0;
3496 }
3497
3498 clib_error_t *
3499 ikev2_set_local_key (vlib_main_t * vm, u8 * file)
3500 {
3501   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
3502
3503   if (km->pkey)
3504     EVP_PKEY_free (km->pkey);
3505   km->pkey = ikev2_load_key_file (file);
3506   if (km->pkey == NULL)
3507     return clib_error_return (0, "load key '%s' failed", file);
3508
3509   return 0;
3510 }
3511
3512 static_always_inline vnet_api_error_t
3513 ikev2_register_udp_port (ikev2_profile_t * p, u16 port)
3514 {
3515   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
3516   udp_dst_port_info_t *pi;
3517
3518   uword *v = hash_get (km->udp_ports, port);
3519   pi = udp_get_dst_port_info (&udp_main, port, UDP_IP4);
3520
3521   if (v)
3522     {
3523       /* IKE already uses this port, only increment reference counter */
3524       ASSERT (pi);
3525       v[0]++;
3526     }
3527   else
3528     {
3529       if (pi)
3530         return VNET_API_ERROR_UDP_PORT_TAKEN;
3531
3532       udp_register_dst_port (km->vlib_main, port,
3533                              ipsec4_tun_input_node.index, 1);
3534       hash_set (km->udp_ports, port, 1);
3535     }
3536   p->ipsec_over_udp_port = port;
3537   return 0;
3538 }
3539
3540 static_always_inline void
3541 ikev2_unregister_udp_port (ikev2_profile_t * p)
3542 {
3543   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
3544   uword *v;
3545
3546   if (p->ipsec_over_udp_port == IPSEC_UDP_PORT_NONE)
3547     return;
3548
3549   v = hash_get (km->udp_ports, p->ipsec_over_udp_port);
3550   if (!v)
3551     return;
3552
3553   v[0]--;
3554
3555   if (v[0] == 0)
3556     {
3557       udp_unregister_dst_port (km->vlib_main, p->ipsec_over_udp_port, 1);
3558       hash_unset (km->udp_ports, p->ipsec_over_udp_port);
3559     }
3560
3561   p->ipsec_over_udp_port = IPSEC_UDP_PORT_NONE;
3562 }
3563
3564 static void
3565 ikev2_initiate_delete_ike_sa_internal (vlib_main_t * vm,
3566                                        ikev2_main_per_thread_data_t * tkm,
3567                                        ikev2_sa_t * sa)
3568 {
3569   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
3570   ip_address_t *src, *dst;
3571   vlib_buffer_t *b0;
3572
3573   /* Create the Initiator notification for IKE SA removal */
3574   ike_header_t *ike0;
3575   u32 bi0 = 0;
3576   int len;
3577
3578   bi0 = ikev2_get_new_ike_header_buff (vm, &b0);
3579   if (!bi0)
3580     {
3581       ikev2_log_error ("buffer alloc failure");
3582       return;
3583     }
3584
3585   ike0 = vlib_buffer_get_current (b0);
3586   ike0->exchange = IKEV2_EXCHANGE_INFORMATIONAL;
3587   ike0->ispi = clib_host_to_net_u64 (sa->ispi);
3588   ike0->rspi = clib_host_to_net_u64 (sa->rspi);
3589   vec_resize (sa->del, 1);
3590   sa->del->protocol_id = IKEV2_PROTOCOL_IKE;
3591   sa->del->spi = sa->ispi;
3592   ike0->msgid = clib_host_to_net_u32 (sa->last_init_msg_id + 1);
3593   sa->last_init_msg_id = clib_net_to_host_u32 (ike0->msgid);
3594   len = ikev2_generate_message (b0, sa, ike0, 0, 0);
3595   if (~0 == len)
3596     return;
3597
3598   if (sa->is_initiator)
3599     {
3600       src = &sa->iaddr;
3601       dst = &sa->raddr;
3602     }
3603   else
3604     {
3605       dst = &sa->iaddr;
3606       src = &sa->raddr;
3607     }
3608
3609   ikev2_send_ike (vm, src, dst, bi0, len,
3610                   ikev2_get_port (sa), sa->dst_port, 0);
3611
3612   /* delete local SA */
3613   ikev2_child_sa_t *c;
3614   vec_foreach (c, sa->childs)
3615     ikev2_delete_tunnel_interface (km->vnet_main, sa, c);
3616
3617   u64 rspi = sa->rspi;
3618   ikev2_sa_free_all_vec (sa);
3619   uword *p = hash_get (tkm->sa_by_rspi, rspi);
3620   if (p)
3621     {
3622       hash_unset (tkm->sa_by_rspi, rspi);
3623       pool_put (tkm->sas, sa);
3624     }
3625 }
3626
3627 static void
3628 ikev2_cleanup_profile_sessions (ikev2_main_t * km, ikev2_profile_t * p)
3629 {
3630   ikev2_main_per_thread_data_t *tkm;
3631   ikev2_sa_t *sa;
3632   u32 pi = p - km->profiles;
3633   u32 *sai;
3634   u32 *del_sai = 0;
3635
3636   /* *INDENT-OFF* */
3637   pool_foreach(sa, km->sais, ({
3638     if (pi == sa->profile_index)
3639       vec_add1 (del_sai, sa - km->sais);
3640   }));
3641   /* *INDENT-ON* */
3642
3643   vec_foreach (sai, del_sai)
3644   {
3645     sa = pool_elt_at_index (km->sais, sai[0]);
3646     ikev2_sa_free_all_vec (sa);
3647     hash_unset (km->sa_by_ispi, sa->ispi);
3648     pool_put (km->sais, sa);
3649   }
3650   vec_reset_length (del_sai);
3651
3652   vec_foreach (tkm, km->per_thread_data)
3653   {
3654     /* *INDENT-OFF* */
3655     pool_foreach (sa, tkm->sas, ({
3656       if (sa->profile_index != ~0 && pi == sa->profile_index)
3657         vec_add1 (del_sai, sa - tkm->sas);
3658     }));
3659     /* *INDENT-ON* */
3660
3661     vec_foreach (sai, del_sai)
3662     {
3663       sa = pool_elt_at_index (tkm->sas, sai[0]);
3664       ikev2_initiate_delete_ike_sa_internal (km->vlib_main, tkm, sa);
3665     }
3666
3667     vec_reset_length (del_sai);
3668   }
3669
3670   vec_free (del_sai);
3671 }
3672
3673 static void
3674 ikev2_profile_free (ikev2_profile_t * p)
3675 {
3676   vec_free (p->name);
3677
3678   vec_free (p->auth.data);
3679   if (p->auth.key)
3680     EVP_PKEY_free (p->auth.key);
3681
3682   vec_free (p->loc_id.data);
3683   vec_free (p->rem_id.data);
3684 }
3685
3686 clib_error_t *
3687 ikev2_add_del_profile (vlib_main_t * vm, u8 * name, int is_add)
3688 {
3689   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
3690   ikev2_profile_t *p;
3691
3692   if (is_add)
3693     {
3694       if (ikev2_profile_index_by_name (name))
3695         return clib_error_return (0, "policy %v already exists", name);
3696
3697       pool_get (km->profiles, p);
3698       clib_memset (p, 0, sizeof (*p));
3699       p->name = vec_dup (name);
3700       p->ipsec_over_udp_port = IPSEC_UDP_PORT_NONE;
3701       p->responder.sw_if_index = ~0;
3702       p->tun_itf = ~0;
3703       uword index = p - km->profiles;
3704       mhash_set_mem (&km->profile_index_by_name, name, &index, 0);
3705     }
3706   else
3707     {
3708       p = ikev2_profile_index_by_name (name);
3709       if (!p)
3710         return clib_error_return (0, "policy %v does not exists", name);
3711
3712       ikev2_unregister_udp_port (p);
3713       ikev2_cleanup_profile_sessions (km, p);
3714
3715       ikev2_profile_free (p);
3716       pool_put (km->profiles, p);
3717       mhash_unset (&km->profile_index_by_name, name, 0);
3718     }
3719   return 0;
3720 }
3721
3722 clib_error_t *
3723 ikev2_set_profile_auth (vlib_main_t * vm, u8 * name, u8 auth_method,
3724                         u8 * auth_data, u8 data_hex_format)
3725 {
3726   ikev2_profile_t *p;
3727   clib_error_t *r;
3728
3729   p = ikev2_profile_index_by_name (name);
3730
3731   if (!p)
3732     {
3733       r = clib_error_return (0, "unknown profile %v", name);
3734       return r;
3735     }
3736
3737   if (p->auth.key)
3738     EVP_PKEY_free (p->auth.key);
3739   vec_free (p->auth.data);
3740
3741   p->auth.method = auth_method;
3742   p->auth.data = vec_dup (auth_data);
3743   p->auth.hex = data_hex_format;
3744
3745   if (auth_method == IKEV2_AUTH_METHOD_RSA_SIG)
3746     {
3747       vec_add1 (p->auth.data, 0);
3748       p->auth.key = ikev2_load_cert_file (p->auth.data);
3749       if (p->auth.key == NULL)
3750         return clib_error_return (0, "load cert '%s' failed", p->auth.data);
3751     }
3752
3753   return 0;
3754 }
3755
3756 static int
3757 ikev2_is_id_supported (u8 id_type)
3758 {
3759   return (id_type == IKEV2_ID_TYPE_ID_IPV4_ADDR ||
3760           id_type == IKEV2_ID_TYPE_ID_IPV6_ADDR ||
3761           id_type == IKEV2_ID_TYPE_ID_RFC822_ADDR ||
3762           id_type == IKEV2_ID_TYPE_ID_FQDN);
3763 }
3764
3765 clib_error_t *
3766 ikev2_set_profile_id (vlib_main_t * vm, u8 * name, u8 id_type, u8 * data,
3767                       int is_local)
3768 {
3769   ikev2_profile_t *p;
3770   clib_error_t *r;
3771
3772   if (!ikev2_is_id_supported (id_type))
3773     {
3774       r = clib_error_return (0, "unsupported identity type %U",
3775                              format_ikev2_id_type, id_type);
3776       return r;
3777     }
3778
3779   p = ikev2_profile_index_by_name (name);
3780
3781   if (!p)
3782     {
3783       r = clib_error_return (0, "unknown profile %v", name);
3784       return r;
3785     }
3786
3787   if (is_local)
3788     {
3789       vec_free (p->loc_id.data);
3790       p->loc_id.type = id_type;
3791       p->loc_id.data = vec_dup (data);
3792     }
3793   else
3794     {
3795       vec_free (p->rem_id.data);
3796       p->rem_id.type = id_type;
3797       p->rem_id.data = vec_dup (data);
3798     }
3799
3800   return 0;
3801 }
3802
3803 static_always_inline void
3804 ikev2_set_ts_type (ikev2_ts_t * ts, const ip_address_t * addr)
3805 {
3806   if (ip_addr_version (addr) == AF_IP4)
3807     ts->ts_type = TS_IPV4_ADDR_RANGE;
3808   else
3809     ts->ts_type = TS_IPV6_ADDR_RANGE;
3810 }
3811
3812 static_always_inline void
3813 ikev2_set_ts_addrs (ikev2_ts_t * ts, const ip_address_t * start,
3814                     const ip_address_t * end)
3815 {
3816   ip_address_copy (&ts->start_addr, start);
3817   ip_address_copy (&ts->end_addr, end);
3818 }
3819
3820 clib_error_t *
3821 ikev2_set_profile_ts (vlib_main_t * vm, u8 * name, u8 protocol_id,
3822                       u16 start_port, u16 end_port, ip_address_t start_addr,
3823                       ip_address_t end_addr, int is_local)
3824 {
3825   ikev2_profile_t *p;
3826   clib_error_t *r;
3827
3828   p = ikev2_profile_index_by_name (name);
3829
3830   if (!p)
3831     {
3832       r = clib_error_return (0, "unknown profile %v", name);
3833       return r;
3834     }
3835
3836   if (ip_addr_version (&start_addr) != ip_addr_version (&end_addr))
3837     return clib_error_return (0, "IP address version mismatch!");
3838
3839   if (is_local)
3840     {
3841       ikev2_set_ts_addrs (&p->loc_ts, &start_addr, &end_addr);
3842       p->loc_ts.start_port = start_port;
3843       p->loc_ts.end_port = end_port;
3844       p->loc_ts.protocol_id = protocol_id;
3845       ikev2_set_ts_type (&p->loc_ts, &start_addr);
3846     }
3847   else
3848     {
3849       ikev2_set_ts_addrs (&p->rem_ts, &start_addr, &end_addr);
3850       p->rem_ts.start_port = start_port;
3851       p->rem_ts.end_port = end_port;
3852       p->rem_ts.protocol_id = protocol_id;
3853       ikev2_set_ts_type (&p->rem_ts, &start_addr);
3854     }
3855
3856   return 0;
3857 }
3858
3859
3860 clib_error_t *
3861 ikev2_set_profile_responder (vlib_main_t * vm, u8 * name,
3862                              u32 sw_if_index, ip_address_t addr)
3863 {
3864   ikev2_profile_t *p;
3865   clib_error_t *r;
3866
3867   p = ikev2_profile_index_by_name (name);
3868
3869   if (!p)
3870     {
3871       r = clib_error_return (0, "unknown profile %v", name);
3872       return r;
3873     }
3874
3875   p->responder.sw_if_index = sw_if_index;
3876   ip_address_copy (&p->responder.addr, &addr);
3877
3878   return 0;
3879 }
3880
3881 clib_error_t *
3882 ikev2_set_profile_ike_transforms (vlib_main_t * vm, u8 * name,
3883                                   ikev2_transform_encr_type_t crypto_alg,
3884                                   ikev2_transform_integ_type_t integ_alg,
3885                                   ikev2_transform_dh_type_t dh_type,
3886                                   u32 crypto_key_size)
3887 {
3888   ikev2_profile_t *p;
3889   clib_error_t *r;
3890
3891   p = ikev2_profile_index_by_name (name);
3892
3893   if (!p)
3894     {
3895       r = clib_error_return (0, "unknown profile %v", name);
3896       return r;
3897     }
3898
3899   p->ike_ts.crypto_alg = crypto_alg;
3900   p->ike_ts.integ_alg = integ_alg;
3901   p->ike_ts.dh_type = dh_type;
3902   p->ike_ts.crypto_key_size = crypto_key_size;
3903   return 0;
3904 }
3905
3906 clib_error_t *
3907 ikev2_set_profile_esp_transforms (vlib_main_t * vm, u8 * name,
3908                                   ikev2_transform_encr_type_t crypto_alg,
3909                                   ikev2_transform_integ_type_t integ_alg,
3910                                   u32 crypto_key_size)
3911 {
3912   ikev2_profile_t *p;
3913   clib_error_t *r;
3914
3915   p = ikev2_profile_index_by_name (name);
3916
3917   if (!p)
3918     {
3919       r = clib_error_return (0, "unknown profile %v", name);
3920       return r;
3921     }
3922
3923   p->esp_ts.crypto_alg = crypto_alg;
3924   p->esp_ts.integ_alg = integ_alg;
3925   p->esp_ts.crypto_key_size = crypto_key_size;
3926   return 0;
3927 }
3928
3929 clib_error_t *
3930 ikev2_set_profile_tunnel_interface (vlib_main_t * vm,
3931                                     u8 * name, u32 sw_if_index)
3932 {
3933   ikev2_profile_t *p;
3934   clib_error_t *r;
3935
3936   p = ikev2_profile_index_by_name (name);
3937
3938   if (!p)
3939     {
3940       r = clib_error_return (0, "unknown profile %v", name);
3941       return r;
3942     }
3943
3944   p->tun_itf = sw_if_index;
3945
3946   return 0;
3947 }
3948
3949 vnet_api_error_t
3950 ikev2_set_profile_ipsec_udp_port (vlib_main_t * vm, u8 * name, u16 port,
3951                                   u8 is_set)
3952 {
3953   ikev2_profile_t *p = ikev2_profile_index_by_name (name);
3954   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
3955   vnet_api_error_t rv = 0;
3956   uword *v;
3957
3958   if (!p)
3959     return VNET_API_ERROR_INVALID_VALUE;
3960
3961   if (is_set)
3962     {
3963       if (p->ipsec_over_udp_port != IPSEC_UDP_PORT_NONE)
3964         return VNET_API_ERROR_VALUE_EXIST;
3965
3966       rv = ikev2_register_udp_port (p, port);
3967     }
3968   else
3969     {
3970       v = hash_get (km->udp_ports, port);
3971       if (!v)
3972         return VNET_API_ERROR_IKE_NO_PORT;
3973
3974       if (p->ipsec_over_udp_port == IPSEC_UDP_PORT_NONE)
3975         return VNET_API_ERROR_INVALID_VALUE;
3976
3977       ikev2_unregister_udp_port (p);
3978     }
3979   return rv;
3980 }
3981
3982 clib_error_t *
3983 ikev2_set_profile_udp_encap (vlib_main_t * vm, u8 * name)
3984 {
3985   ikev2_profile_t *p = ikev2_profile_index_by_name (name);
3986   clib_error_t *r;
3987
3988   if (!p)
3989     {
3990       r = clib_error_return (0, "unknown profile %v", name);
3991       return r;
3992     }
3993
3994   p->udp_encap = 1;
3995   return 0;
3996 }
3997
3998 clib_error_t *
3999 ikev2_set_profile_sa_lifetime (vlib_main_t * vm, u8 * name,
4000                                u64 lifetime, u32 jitter, u32 handover,
4001                                u64 maxdata)
4002 {
4003   ikev2_profile_t *p;
4004   clib_error_t *r;
4005
4006   p = ikev2_profile_index_by_name (name);
4007
4008   if (!p)
4009     {
4010       r = clib_error_return (0, "unknown profile %v", name);
4011       return r;
4012     }
4013
4014   p->lifetime = lifetime;
4015   p->lifetime_jitter = jitter;
4016   p->handover = handover;
4017   p->lifetime_maxdata = maxdata;
4018   return 0;
4019 }
4020
4021 clib_error_t *
4022 ikev2_initiate_sa_init (vlib_main_t * vm, u8 * name)
4023 {
4024   ikev2_profile_t *p;
4025   clib_error_t *r;
4026   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
4027
4028   p = ikev2_profile_index_by_name (name);
4029
4030   if (!p)
4031     {
4032       r = clib_error_return (0, "unknown profile %v", name);
4033       return r;
4034     }
4035
4036   if (p->responder.sw_if_index == ~0
4037       || ip_address_is_zero (&p->responder.addr))
4038     {
4039       r = clib_error_return (0, "responder not set for profile %v", name);
4040       return r;
4041     }
4042
4043
4044   /* Create the Initiator Request */
4045   {
4046     vlib_buffer_t *b0;
4047     ike_header_t *ike0;
4048     u32 bi0 = 0;
4049     int len = sizeof (ike_header_t);
4050     ip4_address_t *if_ip4;
4051     ip6_address_t *if_ip6;
4052     ip_address_t if_ip = IP_ADDRESS_V4_ALL_0S;
4053
4054     if (ip_addr_version (&p->responder.addr) == AF_IP4)
4055       {
4056         if_ip4 = ip4_interface_first_address (&ip4_main,
4057                                               p->responder.sw_if_index, 0);
4058         if (if_ip4)
4059           {
4060             ip_address_set (&if_ip, if_ip4, AF_IP4);
4061           }
4062       }
4063     else
4064       {
4065         if_ip6 = ip6_interface_first_address (&ip6_main,
4066                                               p->responder.sw_if_index);
4067         if (if_ip6)
4068           {
4069             ip_address_set (&if_ip, if_ip6, AF_IP6);
4070           }
4071       }
4072
4073     bi0 = ikev2_get_new_ike_header_buff (vm, &b0);
4074     if (!bi0)
4075       {
4076         char *errmsg = "buffer alloc failure";
4077         ikev2_log_error (errmsg);
4078         return clib_error_return (0, errmsg);
4079       }
4080     ike0 = vlib_buffer_get_current (b0);
4081
4082     /* Prepare the SA and the IKE payload */
4083     ikev2_sa_t sa;
4084     clib_memset (&sa, 0, sizeof (ikev2_sa_t));
4085     ikev2_payload_chain_t *chain = 0;
4086     ikev2_payload_new_chain (chain);
4087
4088     /* Build the IKE proposal payload */
4089     ikev2_sa_proposal_t *proposals = 0;
4090     ikev2_set_initiator_proposals (vm, &sa, &p->ike_ts, &proposals, 1);
4091     proposals[0].proposal_num = 1;
4092     proposals[0].protocol_id = IKEV2_PROTOCOL_IKE;
4093
4094     /* Add and then cleanup proposal data */
4095     ikev2_payload_add_sa (chain, proposals);
4096     ikev2_sa_free_proposal_vector (&proposals);
4097
4098     sa.is_initiator = 1;
4099     sa.profile_index = p - km->profiles;
4100     sa.state = IKEV2_STATE_SA_INIT;
4101     sa.tun_itf = p->tun_itf;
4102     sa.udp_encap = p->udp_encap;
4103     sa.ipsec_over_udp_port = p->ipsec_over_udp_port;
4104     sa.is_tun_itf_set = 1;
4105     sa.initial_contact = 1;
4106     sa.dst_port = IKEV2_PORT;
4107     ikev2_generate_sa_init_data (&sa);
4108     ikev2_payload_add_ke (chain, sa.dh_group, sa.i_dh_data);
4109     ikev2_payload_add_nonce (chain, sa.i_nonce);
4110
4111     /* Build the child SA proposal */
4112     vec_resize (sa.childs, 1);
4113     ikev2_set_initiator_proposals (vm, &sa, &p->esp_ts,
4114                                    &sa.childs[0].i_proposals, 0);
4115     sa.childs[0].i_proposals[0].proposal_num = 1;
4116     sa.childs[0].i_proposals[0].protocol_id = IKEV2_PROTOCOL_ESP;
4117     RAND_bytes ((u8 *) & sa.childs[0].i_proposals[0].spi,
4118                 sizeof (sa.childs[0].i_proposals[0].spi));
4119
4120     /* Add NAT detection notification messages (mandatory) */
4121     u8 *nat_detection_sha1 =
4122       ikev2_compute_nat_sha1 (clib_host_to_net_u64 (sa.ispi),
4123                               clib_host_to_net_u64 (sa.rspi),
4124                               &if_ip, clib_host_to_net_u16 (IKEV2_PORT));
4125
4126     ikev2_payload_add_notify (chain, IKEV2_NOTIFY_MSG_NAT_DETECTION_SOURCE_IP,
4127                               nat_detection_sha1);
4128     vec_free (nat_detection_sha1);
4129     nat_detection_sha1 =
4130       ikev2_compute_nat_sha1 (clib_host_to_net_u64 (sa.ispi),
4131                               clib_host_to_net_u64 (sa.rspi),
4132                               &p->responder.addr,
4133                               clib_host_to_net_u16 (sa.dst_port));
4134     ikev2_payload_add_notify (chain,
4135                               IKEV2_NOTIFY_MSG_NAT_DETECTION_DESTINATION_IP,
4136                               nat_detection_sha1);
4137     vec_free (nat_detection_sha1);
4138
4139     u8 *sig_hash_algo = vec_new (u8, 8);
4140     u64 tmpsig = clib_host_to_net_u64 (0x0001000200030004);
4141     clib_memcpy_fast (sig_hash_algo, &tmpsig, sizeof (tmpsig));
4142     ikev2_payload_add_notify (chain,
4143                               IKEV2_NOTIFY_MSG_SIGNATURE_HASH_ALGORITHMS,
4144                               sig_hash_algo);
4145     vec_free (sig_hash_algo);
4146
4147
4148     /* Buffer update and boilerplate */
4149     len += vec_len (chain->data);
4150     ike0->nextpayload = chain->first_payload_type;
4151     ike0->length = clib_host_to_net_u32 (len);
4152     clib_memcpy_fast (ike0->payload, chain->data, vec_len (chain->data));
4153     ikev2_payload_destroy_chain (chain);
4154
4155     ike0->version = IKE_VERSION_2;
4156     ike0->flags = IKEV2_HDR_FLAG_INITIATOR;
4157     ike0->exchange = IKEV2_EXCHANGE_SA_INIT;
4158     ike0->ispi = clib_host_to_net_u64 (sa.ispi);
4159     ike0->rspi = 0;
4160     ike0->msgid = 0;
4161
4162     /* store whole IKE payload - needed for PSK auth */
4163     vec_reset_length (sa.last_sa_init_req_packet_data);
4164     vec_add (sa.last_sa_init_req_packet_data, ike0, len);
4165
4166     /* add data to the SA then add it to the pool */
4167     ip_address_copy (&sa.iaddr, &if_ip);
4168     ip_address_copy (&sa.raddr, &p->responder.addr);
4169     sa.i_id.type = p->loc_id.type;
4170     sa.i_id.data = vec_dup (p->loc_id.data);
4171     sa.r_id.type = p->rem_id.type;
4172     sa.r_id.data = vec_dup (p->rem_id.data);
4173     sa.i_auth.method = p->auth.method;
4174     sa.i_auth.hex = p->auth.hex;
4175     sa.i_auth.data = vec_dup (p->auth.data);
4176     sa.sw_if_index = p->responder.sw_if_index;
4177     vec_add (sa.childs[0].tsi, &p->loc_ts, 1);
4178     vec_add (sa.childs[0].tsr, &p->rem_ts, 1);
4179
4180     ikev2_initial_contact_cleanup (&sa);
4181
4182     /* add SA to the pool */
4183     ikev2_sa_t *sa0 = 0;
4184     pool_get (km->sais, sa0);
4185     clib_memcpy_fast (sa0, &sa, sizeof (*sa0));
4186     hash_set (km->sa_by_ispi, sa0->ispi, sa0 - km->sais);
4187
4188     ikev2_send_ike (vm, &if_ip, &p->responder.addr, bi0, len,
4189                     IKEV2_PORT, sa.dst_port, sa.sw_if_index);
4190
4191     ikev2_elog_exchange ("ispi %lx rspi %lx IKEV2_EXCHANGE_SA_INIT sent to ",
4192                          clib_host_to_net_u64 (sa0->ispi), 0,
4193                          ip_addr_v4 (&p->responder.addr).as_u32,
4194                          ip_addr_version (&p->responder.addr) == AF_IP4);
4195   }
4196
4197   return 0;
4198 }
4199
4200 static void
4201 ikev2_delete_child_sa_internal (vlib_main_t * vm, ikev2_sa_t * sa,
4202                                 ikev2_child_sa_t * csa)
4203 {
4204   /* Create the Initiator notification for child SA removal */
4205   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
4206   ike_header_t *ike0;
4207   u32 bi0 = 0;
4208   vlib_buffer_t *b0;
4209   int len;
4210
4211   bi0 = ikev2_get_new_ike_header_buff (vm, &b0);
4212   if (!bi0)
4213     {
4214       ikev2_log_error ("buffer alloc failure");
4215       return;
4216     }
4217
4218   ike0 = vlib_buffer_get_current (b0);
4219   ike0->exchange = IKEV2_EXCHANGE_INFORMATIONAL;
4220   ike0->ispi = clib_host_to_net_u64 (sa->ispi);
4221   ike0->rspi = clib_host_to_net_u64 (sa->rspi);
4222   vec_resize (sa->del, 1);
4223   sa->del->protocol_id = IKEV2_PROTOCOL_ESP;
4224   sa->del->spi = csa->i_proposals->spi;
4225   ike0->msgid = clib_host_to_net_u32 (sa->last_init_msg_id + 1);
4226   sa->last_init_msg_id = clib_net_to_host_u32 (ike0->msgid);
4227   len = ikev2_generate_message (b0, sa, ike0, 0, 0);
4228   if (~0 == len)
4229     return;
4230
4231   if (sa->natt)
4232     len = ikev2_insert_non_esp_marker (ike0, len);
4233   ikev2_send_ike (vm, &sa->iaddr, &sa->raddr, bi0, len,
4234                   ikev2_get_port (sa), sa->dst_port, sa->sw_if_index);
4235
4236   /* delete local child SA */
4237   ikev2_delete_tunnel_interface (km->vnet_main, sa, csa);
4238   ikev2_sa_del_child_sa (sa, csa);
4239 }
4240
4241 clib_error_t *
4242 ikev2_initiate_delete_child_sa (vlib_main_t * vm, u32 ispi)
4243 {
4244   clib_error_t *r;
4245   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
4246   ikev2_main_per_thread_data_t *tkm;
4247   ikev2_sa_t *fsa = 0;
4248   ikev2_child_sa_t *fchild = 0;
4249
4250   /* Search for the child SA */
4251   vec_foreach (tkm, km->per_thread_data)
4252   {
4253     ikev2_sa_t *sa;
4254     if (fchild)
4255       break;
4256     /* *INDENT-OFF* */
4257     pool_foreach (sa, tkm->sas, ({
4258       fchild = ikev2_sa_get_child(sa, ispi, IKEV2_PROTOCOL_ESP, 1);
4259       if (fchild)
4260         {
4261           fsa = sa;
4262           break;
4263         }
4264     }));
4265     /* *INDENT-ON* */
4266   }
4267
4268   if (!fchild || !fsa)
4269     {
4270       r = clib_error_return (0, "Child SA not found");
4271       return r;
4272     }
4273   else
4274     {
4275       ikev2_delete_child_sa_internal (vm, fsa, fchild);
4276     }
4277
4278   return 0;
4279 }
4280
4281 clib_error_t *
4282 ikev2_initiate_delete_ike_sa (vlib_main_t * vm, u64 ispi)
4283 {
4284   clib_error_t *r;
4285   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
4286   ikev2_main_per_thread_data_t *tkm;
4287   ikev2_sa_t *fsa = 0;
4288   ikev2_main_per_thread_data_t *ftkm = 0;
4289
4290   /* Search for the IKE SA */
4291   vec_foreach (tkm, km->per_thread_data)
4292   {
4293     ikev2_sa_t *sa;
4294     if (fsa)
4295       break;
4296     /* *INDENT-OFF* */
4297     pool_foreach (sa, tkm->sas, ({
4298       if (sa->ispi == ispi)
4299         {
4300           fsa = sa;
4301           ftkm = tkm;
4302           break;
4303         }
4304     }));
4305     /* *INDENT-ON* */
4306   }
4307
4308   if (!fsa)
4309     {
4310       r = clib_error_return (0, "IKE SA not found");
4311       return r;
4312     }
4313
4314   ikev2_initiate_delete_ike_sa_internal (vm, ftkm, fsa);
4315   return 0;
4316 }
4317
4318 static void
4319 ikev2_rekey_child_sa_internal (vlib_main_t * vm, ikev2_sa_t * sa,
4320                                ikev2_child_sa_t * csa)
4321 {
4322   /* Create the Initiator request for create child SA */
4323   ike_header_t *ike0;
4324   vlib_buffer_t *b0;
4325   u32 bi0 = 0;
4326   int len;
4327
4328   bi0 = ikev2_get_new_ike_header_buff (vm, &b0);
4329   if (!bi0)
4330     {
4331       ikev2_log_error ("buffer alloc failure");
4332       return;
4333     }
4334
4335   ike0 = vlib_buffer_get_current (b0);
4336   ike0->version = IKE_VERSION_2;
4337   ike0->flags = IKEV2_HDR_FLAG_INITIATOR;
4338   ike0->exchange = IKEV2_EXCHANGE_CREATE_CHILD_SA;
4339   ike0->ispi = clib_host_to_net_u64 (sa->ispi);
4340   ike0->rspi = clib_host_to_net_u64 (sa->rspi);
4341   ike0->msgid = clib_host_to_net_u32 (sa->last_init_msg_id + 1);
4342   sa->last_init_msg_id = clib_net_to_host_u32 (ike0->msgid);
4343
4344   ikev2_rekey_t *rekey;
4345   vec_add2 (sa->rekey, rekey, 1);
4346   ikev2_sa_proposal_t *proposals = vec_dup (csa->i_proposals);
4347
4348   /*need new ispi */
4349   RAND_bytes ((u8 *) & proposals[0].spi, sizeof (proposals[0].spi));
4350   rekey->spi = proposals[0].spi;
4351   rekey->ispi = csa->i_proposals->spi;
4352   len = ikev2_generate_message (b0, sa, ike0, proposals, 0);
4353   if (~0 == len)
4354     return;
4355
4356   if (sa->natt)
4357     len = ikev2_insert_non_esp_marker (ike0, len);
4358   ikev2_send_ike (vm, &sa->iaddr, &sa->raddr, bi0, len,
4359                   ikev2_get_port (sa), ikev2_get_port (sa), sa->sw_if_index);
4360   vec_free (proposals);
4361 }
4362
4363 clib_error_t *
4364 ikev2_initiate_rekey_child_sa (vlib_main_t * vm, u32 ispi)
4365 {
4366   clib_error_t *r;
4367   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
4368   ikev2_main_per_thread_data_t *tkm;
4369   ikev2_sa_t *fsa = 0;
4370   ikev2_child_sa_t *fchild = 0;
4371
4372   /* Search for the child SA */
4373   vec_foreach (tkm, km->per_thread_data)
4374   {
4375     ikev2_sa_t *sa;
4376     if (fchild)
4377       break;
4378     /* *INDENT-OFF* */
4379     pool_foreach (sa, tkm->sas, ({
4380       fchild = ikev2_sa_get_child(sa, ispi, IKEV2_PROTOCOL_ESP, 1);
4381       if (fchild)
4382         {
4383           fsa = sa;
4384           break;
4385         }
4386     }));
4387     /* *INDENT-ON* */
4388   }
4389
4390   if (!fchild || !fsa)
4391     {
4392       r = clib_error_return (0, "Child SA not found");
4393       return r;
4394     }
4395   else
4396     {
4397       ikev2_rekey_child_sa_internal (vm, fsa, fchild);
4398     }
4399
4400   return 0;
4401 }
4402
4403 clib_error_t *
4404 ikev2_init (vlib_main_t * vm)
4405 {
4406   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
4407   vlib_thread_main_t *tm = vlib_get_thread_main ();
4408   int thread_id;
4409
4410   clib_memset (km, 0, sizeof (ikev2_main_t));
4411   km->vnet_main = vnet_get_main ();
4412   km->vlib_main = vm;
4413
4414   km->liveness_period = IKEV2_LIVENESS_PERIOD_CHECK;
4415   km->liveness_max_retries = IKEV2_LIVENESS_RETRIES;
4416   ikev2_crypto_init (km);
4417
4418   mhash_init_vec_string (&km->profile_index_by_name, sizeof (uword));
4419
4420   vec_validate_aligned (km->per_thread_data, tm->n_vlib_mains - 1,
4421                         CLIB_CACHE_LINE_BYTES);
4422   for (thread_id = 0; thread_id < tm->n_vlib_mains; thread_id++)
4423     {
4424       ikev2_main_per_thread_data_t *ptd =
4425         vec_elt_at_index (km->per_thread_data, thread_id);
4426
4427       ptd->sa_by_rspi = hash_create (0, sizeof (uword));
4428
4429 #if OPENSSL_VERSION_NUMBER >= 0x10100000L
4430       ptd->evp_ctx = EVP_CIPHER_CTX_new ();
4431       ptd->hmac_ctx = HMAC_CTX_new ();
4432 #else
4433       EVP_CIPHER_CTX_init (&ptd->_evp_ctx);
4434       ptd->evp_ctx = &ptd->_evp_ctx;
4435       HMAC_CTX_init (&(ptd->_hmac_ctx));
4436       ptd->hmac_ctx = &ptd->_hmac_ctx;
4437 #endif
4438     }
4439
4440   km->sa_by_ispi = hash_create (0, sizeof (uword));
4441   km->sw_if_indices = hash_create (0, 0);
4442   km->udp_ports = hash_create (0, sizeof (uword));
4443
4444   udp_register_dst_port (vm, IKEV2_PORT, ikev2_node_ip4.index, 1);
4445   udp_register_dst_port (vm, IKEV2_PORT, ikev2_node_ip6.index, 0);
4446   udp_register_dst_port (vm, IKEV2_PORT_NATT, ikev2_node_ip4.index, 1);
4447   udp_register_dst_port (vm, IKEV2_PORT_NATT, ikev2_node_ip6.index, 0);
4448
4449   vlib_punt_hdl_t punt_hdl = vlib_punt_client_register ("ikev2-ip4");
4450   vlib_punt_register (punt_hdl, ipsec_punt_reason[IPSEC_PUNT_IP4_SPI_UDP_0],
4451                       "ikev2-ip4");
4452   ikev2_cli_reference ();
4453
4454   km->log_level = IKEV2_LOG_ERROR;
4455   km->log_class = vlib_log_register_class ("ikev2", 0);
4456   return 0;
4457 }
4458
4459 /* *INDENT-OFF* */
4460 VLIB_INIT_FUNCTION (ikev2_init) =
4461 {
4462   .runs_after = VLIB_INITS("ipsec_init", "ipsec_punt_init"),
4463 };
4464 /* *INDENT-ON* */
4465
4466 static u8
4467 ikev2_mngr_process_child_sa (ikev2_sa_t * sa, ikev2_child_sa_t * csa,
4468                              u8 del_old_ids)
4469 {
4470   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
4471   ikev2_profile_t *p = 0;
4472   vlib_main_t *vm = km->vlib_main;
4473   f64 now = vlib_time_now (vm);
4474   u8 res = 0;
4475
4476   if (sa->profile_index != ~0)
4477     p = pool_elt_at_index (km->profiles, sa->profile_index);
4478
4479   if (sa->is_initiator && p && csa->time_to_expiration
4480       && now > csa->time_to_expiration)
4481     {
4482       if (!csa->is_expired || csa->rekey_retries > 0)
4483         {
4484           ikev2_rekey_child_sa_internal (vm, sa, csa);
4485           csa->time_to_expiration = now + p->handover;
4486           csa->is_expired = 1;
4487           if (csa->rekey_retries == 0)
4488             {
4489               csa->rekey_retries = 5;
4490             }
4491           else if (csa->rekey_retries > 0)
4492             {
4493               csa->rekey_retries--;
4494               ikev2_log_debug ("Rekeying Child SA 0x%x, retries left %d",
4495                                csa->i_proposals->spi, csa->rekey_retries);
4496               if (csa->rekey_retries == 0)
4497                 {
4498                   csa->rekey_retries = -1;
4499                 }
4500             }
4501           res |= 1;
4502         }
4503       else
4504         {
4505           csa->time_to_expiration = 0;
4506           ikev2_delete_child_sa_internal (vm, sa, csa);
4507           res |= 1;
4508           return res;
4509         }
4510     }
4511
4512   if (del_old_ids)
4513     {
4514       ipip_tunnel_t *ipip = NULL;
4515       u32 sw_if_index = sa->is_tun_itf_set ? sa->tun_itf : ~0;
4516       if (~0 == sw_if_index)
4517         {
4518           ip46_address_t local_ip;
4519           ip46_address_t remote_ip;
4520           if (sa->is_initiator)
4521             {
4522               local_ip = to_ip46 (ip_addr_version (&sa->iaddr),
4523                                   ip_addr_bytes (&sa->iaddr));
4524               remote_ip = to_ip46 (ip_addr_version (&sa->raddr),
4525                                    ip_addr_bytes (&sa->raddr));
4526             }
4527           else
4528             {
4529               local_ip = to_ip46 (ip_addr_version (&sa->raddr),
4530                                   ip_addr_bytes (&sa->raddr));
4531               remote_ip = to_ip46 (ip_addr_version (&sa->iaddr),
4532                                    ip_addr_bytes (&sa->iaddr));
4533             }
4534
4535        /* *INDENT-OFF* */
4536        ipip_tunnel_key_t key = {
4537          .src = local_ip,
4538          .dst = remote_ip,
4539          .transport = IPIP_TRANSPORT_IP4,
4540          .fib_index = 0,
4541        };
4542        /* *INDENT-ON* */
4543
4544           ipip = ipip_tunnel_db_find (&key);
4545
4546           if (ipip)
4547             sw_if_index = ipip->sw_if_index;
4548           else
4549             return res;
4550         }
4551
4552       u32 *sas_in = NULL;
4553       vec_add1 (sas_in, csa->remote_sa_id);
4554       vlib_worker_thread_barrier_sync (vm);
4555       ipsec_tun_protect_update (sw_if_index, NULL, csa->local_sa_id, sas_in);
4556       ipsec_sa_unlock_id (ikev2_flip_alternate_sa_bit (csa->remote_sa_id));
4557       vlib_worker_thread_barrier_release (vm);
4558     }
4559
4560   return res;
4561 }
4562
4563 int
4564 ikev2_set_log_level (ikev2_log_level_t log_level)
4565 {
4566   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
4567
4568   if (log_level >= IKEV2_LOG_MAX)
4569     {
4570       ikev2_log_error ("unknown logging level %d", log_level);
4571       return -1;
4572     }
4573
4574   km->log_level = log_level;
4575   return 0;
4576 }
4577
4578 clib_error_t *
4579 ikev2_set_liveness_params (u32 period, u32 max_retries)
4580 {
4581   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
4582
4583   if (period == 0 || max_retries == 0)
4584     return clib_error_return (0, "invalid args");
4585
4586   km->liveness_period = period;
4587   km->liveness_max_retries = max_retries;
4588   return 0;
4589 }
4590
4591 static void
4592 ikev2_mngr_process_ipsec_sa (ipsec_sa_t * ipsec_sa)
4593 {
4594   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
4595   vlib_main_t *vm = km->vlib_main;
4596   ikev2_main_per_thread_data_t *tkm;
4597   ikev2_sa_t *fsa = 0;
4598   ikev2_profile_t *p = 0;
4599   ikev2_child_sa_t *fchild = 0;
4600   f64 now = vlib_time_now (vm);
4601   vlib_counter_t counts;
4602
4603   /* Search for the SA and child SA */
4604   vec_foreach (tkm, km->per_thread_data)
4605   {
4606     ikev2_sa_t *sa;
4607     if (fchild)
4608       break;
4609     /* *INDENT-OFF* */
4610     pool_foreach (sa, tkm->sas, ({
4611       fchild = ikev2_sa_get_child(sa, ipsec_sa->spi, IKEV2_PROTOCOL_ESP, 1);
4612       if (fchild)
4613         {
4614           fsa = sa;
4615           break;
4616         }
4617     }));
4618     /* *INDENT-ON* */
4619   }
4620   vlib_get_combined_counter (&ipsec_sa_counters,
4621                              ipsec_sa->stat_index, &counts);
4622
4623   if (fsa && fsa->profile_index != ~0 && fsa->is_initiator)
4624     p = pool_elt_at_index (km->profiles, fsa->profile_index);
4625
4626   if (fchild && p && p->lifetime_maxdata)
4627     {
4628       if (!fchild->is_expired && counts.bytes > p->lifetime_maxdata)
4629         {
4630           fchild->time_to_expiration = now;
4631         }
4632     }
4633 }
4634
4635 static void
4636 ikev2_process_pending_sa_init (ikev2_main_t * km)
4637 {
4638   u32 sai;
4639   u64 ispi;
4640   ikev2_sa_t *sa;
4641
4642   /* *INDENT-OFF* */
4643   hash_foreach (ispi, sai, km->sa_by_ispi,
4644   ({
4645     sa = pool_elt_at_index (km->sais, sai);
4646     if (sa->init_response_received)
4647       continue;
4648
4649     u32 bi0;
4650     if (vlib_buffer_alloc (km->vlib_main, &bi0, 1) != 1)
4651       return;
4652
4653     vlib_buffer_t * b = vlib_get_buffer (km->vlib_main, bi0);
4654     clib_memcpy_fast (vlib_buffer_get_current (b),
4655         sa->last_sa_init_req_packet_data,
4656         vec_len (sa->last_sa_init_req_packet_data));
4657     ikev2_send_ike (km->vlib_main, &sa->iaddr, &sa->raddr, bi0,
4658         vec_len (sa->last_sa_init_req_packet_data),
4659         ikev2_get_port (sa), IKEV2_PORT, sa->sw_if_index);
4660   }));
4661   /* *INDENT-ON* */
4662 }
4663
4664 static vlib_node_registration_t ikev2_mngr_process_node;
4665
4666 static void
4667 ikev2_send_informational_request (ikev2_sa_t * sa)
4668 {
4669   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
4670   ip_address_t *src, *dst;
4671   ike_header_t *ike0;
4672   vlib_buffer_t *b0;
4673   u32 bi0 = 0;
4674   u16 dp;
4675   int len;
4676
4677   bi0 = ikev2_get_new_ike_header_buff (km->vlib_main, &b0);
4678   if (!bi0)
4679     {
4680       ikev2_log_error ("buffer alloc failure");
4681       return;
4682     }
4683
4684   ike0 = vlib_buffer_get_current (b0);
4685   ike0->exchange = IKEV2_EXCHANGE_INFORMATIONAL;
4686   ike0->ispi = clib_host_to_net_u64 (sa->ispi);
4687   ike0->rspi = clib_host_to_net_u64 (sa->rspi);
4688   ike0->msgid = clib_host_to_net_u32 (sa->last_init_msg_id + 1);
4689   sa->last_init_msg_id = clib_net_to_host_u32 (ike0->msgid);
4690   len = ikev2_generate_message (b0, sa, ike0, 0, 0);
4691   if (~0 == len)
4692     return;
4693
4694   if (sa->natt)
4695     len = ikev2_insert_non_esp_marker (ike0, len);
4696
4697   if (sa->is_initiator)
4698     {
4699       src = &sa->iaddr;
4700       dst = &sa->raddr;
4701     }
4702   else
4703     {
4704       dst = &sa->iaddr;
4705       src = &sa->raddr;
4706     }
4707
4708   dp = sa->dst_port ? sa->dst_port : ikev2_get_port (sa);
4709   ikev2_send_ike (km->vlib_main, src, dst, bi0, len, ikev2_get_port (sa), dp,
4710                   sa->sw_if_index);
4711 }
4712
4713 static_always_inline int
4714 ikev2_mngr_process_responder_sas (ikev2_sa_t * sa)
4715 {
4716   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
4717   vlib_main_t *vm = km->vlib_main;
4718
4719   if (!sa->keys_generated)
4720     return 0;
4721
4722   if (sa->liveness_retries >= km->liveness_max_retries)
4723     return 1;
4724
4725   f64 now = vlib_time_now (vm);
4726
4727   if (sa->liveness_period_check < now)
4728     {
4729       sa->liveness_retries++;
4730       sa->liveness_period_check = now + km->liveness_period;
4731       ikev2_send_informational_request (sa);
4732     }
4733   return 0;
4734 }
4735
4736 static uword
4737 ikev2_mngr_process_fn (vlib_main_t * vm, vlib_node_runtime_t * rt,
4738                        vlib_frame_t * f)
4739 {
4740   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
4741   ipsec_main_t *im = &ipsec_main;
4742   ikev2_profile_t *p;
4743   ikev2_child_sa_t *c;
4744   u32 *sai;
4745
4746   while (1)
4747     {
4748       u8 req_sent = 0;
4749       vlib_process_wait_for_event_or_clock (vm, 1);
4750       vlib_process_get_events (vm, NULL);
4751
4752       /* process ike child sas */
4753       ikev2_main_per_thread_data_t *tkm;
4754       vec_foreach (tkm, km->per_thread_data)
4755       {
4756         ikev2_sa_t *sa;
4757         u32 *to_be_deleted = 0;
4758
4759         /* *INDENT-OFF* */
4760         pool_foreach (sa, tkm->sas, ({
4761           ikev2_child_sa_t *c;
4762           u8 del_old_ids = 0;
4763           if (sa->old_remote_id_present && 0 > sa->old_id_expiration)
4764             {
4765               sa->old_remote_id_present = 0;
4766               del_old_ids = 1;
4767             }
4768           else
4769             sa->old_id_expiration -= 1;
4770
4771           vec_foreach (c, sa->childs)
4772             {
4773             req_sent |= ikev2_mngr_process_child_sa(sa, c, del_old_ids);
4774             }
4775
4776           if (ikev2_mngr_process_responder_sas (sa))
4777             vec_add1 (to_be_deleted, sa - tkm->sas);
4778         }));
4779         /* *INDENT-ON* */
4780
4781         vec_foreach (sai, to_be_deleted)
4782         {
4783           sa = pool_elt_at_index (tkm->sas, sai[0]);
4784           u8 reinitiate = (sa->is_initiator && sa->profile_index != ~0);
4785           vec_foreach (c, sa->childs)
4786           {
4787             ikev2_delete_tunnel_interface (km->vnet_main, sa, c);
4788             ikev2_sa_del_child_sa (sa, c);
4789           }
4790           ikev2_sa_free_all_vec (sa);
4791           hash_unset (tkm->sa_by_rspi, sa->rspi);
4792           pool_put (tkm->sas, sa);
4793
4794           if (reinitiate)
4795             {
4796               p = pool_elt_at_index (km->profiles, sa->profile_index);
4797               if (p)
4798                 {
4799                   ikev2_initiate_sa_init (vm, p->name);
4800                 }
4801             }
4802         }
4803         vec_free (to_be_deleted);
4804       }
4805
4806       /* process ipsec sas */
4807       ipsec_sa_t *sa;
4808       /* *INDENT-OFF* */
4809       pool_foreach (sa, im->sad, ({
4810         ikev2_mngr_process_ipsec_sa(sa);
4811       }));
4812       /* *INDENT-ON* */
4813
4814       ikev2_process_pending_sa_init (km);
4815
4816       if (req_sent)
4817         {
4818           vlib_process_wait_for_event_or_clock (vm, 5);
4819           vlib_process_get_events (vm, NULL);
4820           req_sent = 0;
4821         }
4822
4823     }
4824   return 0;
4825 }
4826
4827 /* *INDENT-OFF* */
4828 VLIB_REGISTER_NODE (ikev2_mngr_process_node, static) = {
4829     .function = ikev2_mngr_process_fn,
4830     .type = VLIB_NODE_TYPE_PROCESS,
4831     .name =
4832     "ikev2-manager-process",
4833 };
4834
4835 VLIB_PLUGIN_REGISTER () = {
4836     .version = VPP_BUILD_VER,
4837     .description = "Internet Key Exchange (IKEv2) Protocol",
4838 };
4839 /* *INDENT-ON* */
4840
4841 /*
4842  * fd.io coding-style-patch-verification: ON
4843  *
4844  * Local Variables:
4845  * eval: (c-set-style "gnu")
4846  * End:
4847  */