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_main_per_thread_data_t * ptd, ikev2_sa_t * sa)
 347 {
 348   uword *p;
 349
 350   ikev2_sa_free_all_vec (sa);
 351
 352   p = hash_get (ptd->sa_by_rspi, sa->rspi);
 353   if (p)
 354     {
 355       hash_unset (ptd->sa_by_rspi, sa->rspi);
 356       pool_put (ptd->sas, sa);
 357     }
 358 }
 359
 360 static void
 361 ikev2_generate_sa_init_data (ikev2_sa_t * sa)
 362 {
 363   ikev2_sa_transform_t *t = 0, *t2;
 364   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
 365
 366   if (sa->dh_group == IKEV2_TRANSFORM_DH_TYPE_NONE)
 367     {
 368       return;
 369     }
 370
 371   /* check if received DH group is on our list of supported groups */
 372   vec_foreach (t2, km->supported_transforms)
 373   {
 374     if (t2->type == IKEV2_TRANSFORM_TYPE_DH && sa->dh_group == t2->dh_type)
 375       {
 376         t = t2;
 377         break;
 378       }
 379   }
 380
 381   if (!t)
 382     {
 383       sa->dh_group = IKEV2_TRANSFORM_DH_TYPE_NONE;
 384       return;
 385     }
 386
 387   if (sa->is_initiator)
 388     {
 389       /* generate rspi */
 390       RAND_bytes ((u8 *) & sa->ispi, 8);
 391
 392       /* generate nonce */
 393       sa->i_nonce = vec_new (u8, IKEV2_NONCE_SIZE);
 394       RAND_bytes ((u8 *) sa->i_nonce, IKEV2_NONCE_SIZE);
 395     }
 396   else
 397     {
 398       /* generate rspi */
 399       RAND_bytes ((u8 *) & sa->rspi, 8);
 400
 401       /* generate nonce */
 402       sa->r_nonce = vec_new (u8, IKEV2_NONCE_SIZE);
 403       RAND_bytes ((u8 *) sa->r_nonce, IKEV2_NONCE_SIZE);
 404     }
 405
 406   /* generate dh keys */
 407   ikev2_generate_dh (sa, t);
 408
 409 }
 410
 411 static void
 412 ikev2_complete_sa_data (ikev2_sa_t * sa, ikev2_sa_t * sai)
 413 {
 414   ikev2_sa_transform_t *t = 0, *t2;
 415   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
 416
 417   /*move some data to the new SA */
 418 #define _(A) ({void* __tmp__ = (A); (A) = 0; __tmp__;})
 419   sa->i_nonce = _(sai->i_nonce);
 420   sa->i_dh_data = _(sai->i_dh_data);
 421   sa->dh_private_key = _(sai->dh_private_key);
 422   ip_address_copy (&sa->iaddr, &sai->iaddr);
 423   ip_address_copy (&sa->raddr, &sai->raddr);
 424   sa->is_initiator = sai->is_initiator;
 425   sa->i_id.type = sai->i_id.type;
 426   sa->r_id.type = sai->r_id.type;
 427   sa->profile_index = sai->profile_index;
 428   sa->tun_itf = sai->tun_itf;
 429   sa->is_tun_itf_set = sai->is_tun_itf_set;
 430   sa->i_id.data = _(sai->i_id.data);
 431   sa->r_id.data = _(sai->r_id.data);
 432   sa->i_auth.method = sai->i_auth.method;
 433   sa->i_auth.hex = sai->i_auth.hex;
 434   sa->i_auth.data = _(sai->i_auth.data);
 435   sa->i_auth.key = _(sai->i_auth.key);
 436   sa->last_sa_init_req_packet_data = _(sai->last_sa_init_req_packet_data);
 437   sa->childs = _(sai->childs);
 438   sa->udp_encap = sai->udp_encap;
 439   sa->ipsec_over_udp_port = sai->ipsec_over_udp_port;
 440   sa->dst_port = sai->dst_port;
 441   sa->sw_if_index = sai->sw_if_index;
 442 #undef _
 443
 444
 445   if (sa->dh_group == IKEV2_TRANSFORM_DH_TYPE_NONE)
 446     {
 447       return;
 448     }
 449
 450   /* check if received DH group is on our list of supported groups */
 451   vec_foreach (t2, km->supported_transforms)
 452   {
 453     if (t2->type == IKEV2_TRANSFORM_TYPE_DH && sa->dh_group == t2->dh_type)
 454       {
 455         t = t2;
 456         break;
 457       }
 458   }
 459
 460   if (!t)
 461     {
 462       sa->dh_group = IKEV2_TRANSFORM_DH_TYPE_NONE;
 463       return;
 464     }
 465
 466
 467   /* generate dh keys */
 468   ikev2_complete_dh (sa, t);
 469
 470 }
 471
 472 static void
 473 ikev2_calc_keys (ikev2_sa_t * sa)
 474 {
 475   u8 *tmp;
 476   /* calculate SKEYSEED = prf(Ni | Nr, g^ir) */
 477   u8 *skeyseed = 0;
 478   u8 *s = 0;
 479   u16 integ_key_len = 0, salt_len = 0;
 480   ikev2_sa_transform_t *tr_encr, *tr_prf, *tr_integ;
 481   tr_encr =
 482     ikev2_sa_get_td_for_type (sa->r_proposals, IKEV2_TRANSFORM_TYPE_ENCR);
 483   tr_prf =
 484     ikev2_sa_get_td_for_type (sa->r_proposals, IKEV2_TRANSFORM_TYPE_PRF);
 485   tr_integ =
 486     ikev2_sa_get_td_for_type (sa->r_proposals, IKEV2_TRANSFORM_TYPE_INTEG);
 487
 488   if (tr_integ)
 489     integ_key_len = tr_integ->key_len;
 490   else
 491     salt_len = sizeof (u32);
 492
 493   vec_append (s, sa->i_nonce);
 494   vec_append (s, sa->r_nonce);
 495   skeyseed = ikev2_calc_prf (tr_prf, s, sa->dh_shared_key);
 496
 497   /* Calculate S = Ni | Nr | SPIi | SPIr */
 498   u64 *spi;
 499   vec_add2 (s, tmp, 2 * sizeof (*spi));
 500   spi = (u64 *) tmp;
 501   spi[0] = clib_host_to_net_u64 (sa->ispi);
 502   spi[1] = clib_host_to_net_u64 (sa->rspi);
 503
 504   /* calculate PRFplus */
 505   u8 *keymat;
 506   int len = tr_prf->key_trunc + /* SK_d */
 507     integ_key_len * 2 +         /* SK_ai, SK_ar */
 508     tr_encr->key_len * 2 +      /* SK_ei, SK_er */
 509     tr_prf->key_len * 2 +       /* SK_pi, SK_pr */
 510     salt_len * 2;
 511
 512   keymat = ikev2_calc_prfplus (tr_prf, skeyseed, s, len);
 513   vec_free (skeyseed);
 514   vec_free (s);
 515
 516   int pos = 0;
 517
 518   /* SK_d */
 519   sa->sk_d = vec_new (u8, tr_prf->key_trunc);
 520   clib_memcpy_fast (sa->sk_d, keymat + pos, tr_prf->key_trunc);
 521   pos += tr_prf->key_trunc;
 522
 523   if (integ_key_len)
 524     {
 525       /* SK_ai */
 526       sa->sk_ai = vec_new (u8, integ_key_len);
 527       clib_memcpy_fast (sa->sk_ai, keymat + pos, integ_key_len);
 528       pos += integ_key_len;
 529
 530       /* SK_ar */
 531       sa->sk_ar = vec_new (u8, integ_key_len);
 532       clib_memcpy_fast (sa->sk_ar, keymat + pos, integ_key_len);
 533       pos += integ_key_len;
 534     }
 535
 536   /* SK_ei */
 537   sa->sk_ei = vec_new (u8, tr_encr->key_len + salt_len);
 538   clib_memcpy_fast (sa->sk_ei, keymat + pos, tr_encr->key_len + salt_len);
 539   pos += tr_encr->key_len + salt_len;
 540
 541   /* SK_er */
 542   sa->sk_er = vec_new (u8, tr_encr->key_len + salt_len);
 543   clib_memcpy_fast (sa->sk_er, keymat + pos, tr_encr->key_len + salt_len);
 544   pos += tr_encr->key_len + salt_len;
 545
 546   /* SK_pi */
 547   sa->sk_pi = vec_new (u8, tr_prf->key_len);
 548   clib_memcpy_fast (sa->sk_pi, keymat + pos, tr_prf->key_len);
 549   pos += tr_prf->key_len;
 550
 551   /* SK_pr */
 552   sa->sk_pr = vec_new (u8, tr_prf->key_len);
 553   clib_memcpy_fast (sa->sk_pr, keymat + pos, tr_prf->key_len);
 554   pos += tr_prf->key_len;
 555
 556   vec_free (keymat);
 557   sa->keys_generated = 1;
 558 }
 559
 560 static void
 561 ikev2_calc_child_keys (ikev2_sa_t * sa, ikev2_child_sa_t * child)
 562 {
 563   u8 *s = 0;
 564   u16 integ_key_len = 0;
 565   u8 salt_len = 0;
 566
 567   ikev2_sa_transform_t *tr_prf, *ctr_encr, *ctr_integ;
 568   tr_prf =
 569     ikev2_sa_get_td_for_type (sa->r_proposals, IKEV2_TRANSFORM_TYPE_PRF);
 570   ctr_encr =
 571     ikev2_sa_get_td_for_type (child->r_proposals, IKEV2_TRANSFORM_TYPE_ENCR);
 572   ctr_integ =
 573     ikev2_sa_get_td_for_type (child->r_proposals, IKEV2_TRANSFORM_TYPE_INTEG);
 574
 575   if (ctr_integ)
 576     integ_key_len = ctr_integ->key_len;
 577   else
 578     salt_len = sizeof (u32);
 579
 580   vec_append (s, sa->i_nonce);
 581   vec_append (s, sa->r_nonce);
 582   /* calculate PRFplus */
 583   u8 *keymat;
 584   int len = ctr_encr->key_len * 2 + integ_key_len * 2 + salt_len * 2;
 585
 586   keymat = ikev2_calc_prfplus (tr_prf, sa->sk_d, s, len);
 587
 588   int pos = 0;
 589
 590   /* SK_ei */
 591   child->sk_ei = vec_new (u8, ctr_encr->key_len);
 592   clib_memcpy_fast (child->sk_ei, keymat + pos, ctr_encr->key_len);
 593   pos += ctr_encr->key_len;
 594
 595   if (ctr_integ)
 596     {
 597       /* SK_ai */
 598       child->sk_ai = vec_new (u8, ctr_integ->key_len);
 599       clib_memcpy_fast (child->sk_ai, keymat + pos, ctr_integ->key_len);
 600       pos += ctr_integ->key_len;
 601     }
 602   else
 603     {
 604       clib_memcpy (&child->salt_ei, keymat + pos, salt_len);
 605       pos += salt_len;
 606     }
 607
 608   /* SK_er */
 609   child->sk_er = vec_new (u8, ctr_encr->key_len);
 610   clib_memcpy_fast (child->sk_er, keymat + pos, ctr_encr->key_len);
 611   pos += ctr_encr->key_len;
 612
 613   if (ctr_integ)
 614     {
 615       /* SK_ar */
 616       child->sk_ar = vec_new (u8, integ_key_len);
 617       clib_memcpy_fast (child->sk_ar, keymat + pos, integ_key_len);
 618       pos += integ_key_len;
 619     }
 620   else
 621     {
 622       clib_memcpy (&child->salt_er, keymat + pos, salt_len);
 623       pos += salt_len;
 624     }
 625
 626   ASSERT (pos == len);
 627
 628   vec_free (keymat);
 629 }
 630
 631 static_always_inline u8 *
 632 ikev2_compute_nat_sha1 (u64 ispi, u64 rspi, ip_address_t * ia, u16 port)
 633 {
 634   const u32 max_buf_size =
 635     sizeof (ispi) + sizeof (rspi) + sizeof (ip6_address_t) + sizeof (u16);
 636   u8 buf[max_buf_size];
 637   u8 *res = vec_new (u8, 20);
 638
 639   clib_memcpy_fast (&buf[0], &ispi, sizeof (ispi));
 640   clib_memcpy_fast (&buf[8], &rspi, sizeof (rspi));
 641   clib_memcpy_fast (&buf[8 + 8], ip_addr_bytes (ia), ip_address_size (ia));
 642   clib_memcpy_fast (&buf[8 + 8 + ip_address_size (ia)], &port, sizeof (port));
 643   SHA1 (buf, sizeof (buf), res);
 644   return res;
 645 }
 646
 647 static int
 648 ikev2_parse_ke_payload (const void *p, u32 rlen, ikev2_sa_t * sa,
 649                         u8 ** ke_data)
 650 {
 651   const ike_ke_payload_header_t *ke = p;
 652   u16 plen = clib_net_to_host_u16 (ke->length);
 653   ASSERT (plen >= sizeof (*ke) && plen <= rlen);
 654   if (sizeof (*ke) > rlen)
 655     return 0;
 656
 657   sa->dh_group = clib_net_to_host_u16 (ke->dh_group);
 658   vec_reset_length (ke_data[0]);
 659   vec_add (ke_data[0], ke->payload, plen - sizeof (*ke));
 660   return 1;
 661 }
 662
 663 static int
 664 ikev2_parse_nonce_payload (const void *p, u32 rlen, u8 * nonce)
 665 {
 666   const ike_payload_header_t *ikep = p;
 667   u16 plen = clib_net_to_host_u16 (ikep->length);
 668   ASSERT (plen >= sizeof (*ikep) && plen <= rlen);
 669   clib_memcpy_fast (nonce, ikep->payload, plen - sizeof (*ikep));
 670   return 1;
 671 }
 672
 673 static int
 674 ikev2_check_payload_length (const ike_payload_header_t * ikep, int rlen,
 675                             u16 * plen)
 676 {
 677   if (sizeof (*ikep) > rlen)
 678     return 0;
 679   *plen = clib_net_to_host_u16 (ikep->length);
 680   if (*plen < sizeof (*ikep) || *plen > rlen)
 681     return 0;
 682   return 1;
 683 }
 684
 685 static int
 686 ikev2_process_sa_init_req (vlib_main_t * vm,
 687                            ikev2_sa_t * sa, ike_header_t * ike,
 688                            udp_header_t * udp, u32 len)
 689 {
 690   u8 nonce[IKEV2_NONCE_SIZE];
 691   int p = 0;
 692   u8 payload = ike->nextpayload;
 693   ike_payload_header_t *ikep;
 694   u16 plen;
 695
 696   ikev2_elog_exchange ("ispi %lx rspi %lx IKE_INIT request received "
 697                        "from ", clib_net_to_host_u64 (ike->ispi),
 698                        clib_net_to_host_u64 (ike->rspi),
 699                        ip_addr_v4 (&sa->iaddr).as_u32,
 700                        ip_addr_version (&sa->iaddr) == AF_IP4);
 701
 702   sa->ispi = clib_net_to_host_u64 (ike->ispi);
 703
 704   /* store whole IKE payload - needed for PSK auth */
 705   vec_reset_length (sa->last_sa_init_req_packet_data);
 706   vec_add (sa->last_sa_init_req_packet_data, ike, len);
 707
 708   if (len < sizeof (*ike))
 709     return 0;
 710
 711   len -= sizeof (*ike);
 712   while (p < len && payload != IKEV2_PAYLOAD_NONE)
 713     {
 714       ikep = (ike_payload_header_t *) & ike->payload[p];
 715       int current_length = len - p;
 716       if (!ikev2_check_payload_length (ikep, current_length, &plen))
 717         return 0;
 718
 719       if (payload == IKEV2_PAYLOAD_SA)
 720         {
 721           ikev2_sa_free_proposal_vector (&sa->i_proposals);
 722           sa->i_proposals = ikev2_parse_sa_payload (ikep, current_length);
 723         }
 724       else if (payload == IKEV2_PAYLOAD_KE)
 725         {
 726           if (!ikev2_parse_ke_payload (ikep, current_length, sa,
 727                                        &sa->i_dh_data))
 728             return 0;
 729         }
 730       else if (payload == IKEV2_PAYLOAD_NONCE)
 731         {
 732           vec_reset_length (sa->i_nonce);
 733           if (ikev2_parse_nonce_payload (ikep, current_length, nonce))
 734             vec_add (sa->i_nonce, nonce, plen - sizeof (*ikep));
 735         }
 736       else if (payload == IKEV2_PAYLOAD_NOTIFY)
 737         {
 738           ikev2_notify_t *n =
 739             ikev2_parse_notify_payload (ikep, current_length);
 740           if (n->msg_type == IKEV2_NOTIFY_MSG_NAT_DETECTION_SOURCE_IP)
 741             {
 742               u8 *src_sha = ikev2_compute_nat_sha1 (ike->ispi, 0, &sa->iaddr,
 743                                                     udp->src_port);
 744               if (clib_memcmp (src_sha, n->data, vec_len (src_sha)))
 745                 {
 746                   sa->natt = 1;
 747                   ikev2_elog_uint (IKEV2_LOG_DEBUG, "ispi %lx initiator"
 748                                    " behind NAT", sa->ispi);
 749                 }
 750               vec_free (src_sha);
 751             }
 752           else if (n->msg_type ==
 753                    IKEV2_NOTIFY_MSG_NAT_DETECTION_DESTINATION_IP)
 754             {
 755               u8 *dst_sha = ikev2_compute_nat_sha1 (ike->ispi, 0, &sa->raddr,
 756                                                     udp->dst_port);
 757               if (clib_memcmp (dst_sha, n->data, vec_len (dst_sha)))
 758                 {
 759                   sa->natt = 1;
 760                   ikev2_elog_uint (IKEV2_LOG_DEBUG, "ispi %lx responder"
 761                                    " (self) behind NAT", sa->ispi);
 762                 }
 763               vec_free (dst_sha);
 764             }
 765           vec_free (n);
 766         }
 767       else if (payload == IKEV2_PAYLOAD_VENDOR)
 768         {
 769           ikev2_parse_vendor_payload (ikep);
 770         }
 771       else
 772         {
 773           ikev2_elog_uint (IKEV2_LOG_ERROR, "Unknown payload! type=%d",
 774                            payload);
 775           if (ikep->flags & IKEV2_PAYLOAD_FLAG_CRITICAL)
 776             {
 777               ikev2_set_state (sa, IKEV2_STATE_NOTIFY_AND_DELETE);
 778               sa->unsupported_cp = payload;
 779               return 0;
 780             }
 781         }
 782
 783       payload = ikep->nextpayload;
 784       p += plen;
 785     }
 786
 787   ikev2_set_state (sa, IKEV2_STATE_SA_INIT);
 788   return 1;
 789 }
 790
 791 static void
 792 ikev2_process_sa_init_resp (vlib_main_t * vm,
 793                             ikev2_sa_t * sa, ike_header_t * ike,
 794                             udp_header_t * udp, u32 len)
 795 {
 796   u8 nonce[IKEV2_NONCE_SIZE];
 797   int p = 0;
 798   u8 payload = ike->nextpayload;
 799   ike_payload_header_t *ikep;
 800   u16 plen;
 801
 802   sa->ispi = clib_net_to_host_u64 (ike->ispi);
 803   sa->rspi = clib_net_to_host_u64 (ike->rspi);
 804
 805   ikev2_elog_exchange ("ispi %lx rspi %lx IKE_INIT response received "
 806                        "from ", sa->ispi, sa->rspi,
 807                        ip_addr_v4 (&sa->raddr).as_u32,
 808                        ip_addr_version (&sa->raddr) == AF_IP4);
 809
 810   /* store whole IKE payload - needed for PSK auth */
 811   vec_reset_length (sa->last_sa_init_res_packet_data);
 812   vec_add (sa->last_sa_init_res_packet_data, ike, len);
 813
 814   if (sizeof (*ike) > len)
 815     return;
 816
 817   len -= sizeof (*ike);
 818   while (p < len && payload != IKEV2_PAYLOAD_NONE)
 819     {
 820       int current_length = len - p;
 821       ikep = (ike_payload_header_t *) & ike->payload[p];
 822       if (!ikev2_check_payload_length (ikep, current_length, &plen))
 823         return;
 824
 825       if (payload == IKEV2_PAYLOAD_SA)
 826         {
 827           ikev2_sa_free_proposal_vector (&sa->r_proposals);
 828           sa->r_proposals = ikev2_parse_sa_payload (ikep, current_length);
 829           if (sa->r_proposals)
 830             {
 831               ikev2_set_state (sa, IKEV2_STATE_SA_INIT);
 832               ike->msgid =
 833                 clib_host_to_net_u32 (clib_net_to_host_u32 (ike->msgid) + 1);
 834             }
 835         }
 836       else if (payload == IKEV2_PAYLOAD_KE)
 837         {
 838           if (!ikev2_parse_ke_payload (ikep, current_length, sa,
 839                                        &sa->r_dh_data))
 840             return;
 841         }
 842       else if (payload == IKEV2_PAYLOAD_NONCE)
 843         {
 844           vec_reset_length (sa->r_nonce);
 845           if (ikev2_parse_nonce_payload (ikep, current_length, nonce))
 846             vec_add (sa->r_nonce, nonce, plen - sizeof (*ikep));
 847         }
 848       else if (payload == IKEV2_PAYLOAD_NOTIFY)
 849         {
 850           ikev2_notify_t *n =
 851             ikev2_parse_notify_payload (ikep, current_length);
 852           if (n->msg_type == IKEV2_NOTIFY_MSG_NAT_DETECTION_SOURCE_IP)
 853             {
 854               u8 *src_sha = ikev2_compute_nat_sha1 (ike->ispi, ike->rspi,
 855                                                     &sa->raddr,
 856                                                     udp->src_port);
 857               if (clib_memcmp (src_sha, n->data, vec_len (src_sha)))
 858                 {
 859                   ikev2_elog_uint (IKEV2_LOG_DEBUG, "ispi %lx responder"
 860                                    " behind NAT, unsupported", sa->ispi);
 861                 }
 862               vec_free (src_sha);
 863             }
 864           else if (n->msg_type ==
 865                    IKEV2_NOTIFY_MSG_NAT_DETECTION_DESTINATION_IP)
 866             {
 867               u8 *dst_sha = ikev2_compute_nat_sha1 (ike->ispi, ike->rspi,
 868                                                     &sa->iaddr,
 869                                                     udp->dst_port);
 870               if (clib_memcmp (dst_sha, n->data, vec_len (dst_sha)))
 871                 {
 872                   sa->natt = 1;
 873                   ikev2_elog_uint (IKEV2_LOG_DEBUG, "ispi %lx initiator"
 874                                    " (self) behind NAT", sa->ispi);
 875                 }
 876               vec_free (dst_sha);
 877             }
 878           vec_free (n);
 879         }
 880       else if (payload == IKEV2_PAYLOAD_VENDOR)
 881         {
 882           ikev2_parse_vendor_payload (ikep);
 883         }
 884       else
 885         {
 886           ikev2_elog_uint (IKEV2_LOG_ERROR, "Unknown payload! type=%d",
 887                            payload);
 888           if (ikep->flags & IKEV2_PAYLOAD_FLAG_CRITICAL)
 889             {
 890               ikev2_set_state (sa, IKEV2_STATE_NOTIFY_AND_DELETE);
 891               sa->unsupported_cp = payload;
 892               return;
 893             }
 894         }
 895
 896       payload = ikep->nextpayload;
 897       p += plen;
 898     }
 899 }
 900
 901 static u8 *
 902 ikev2_decrypt_sk_payload (ikev2_sa_t * sa, ike_header_t * ike,
 903                           u8 * payload, u32 rlen, u32 * out_len)
 904 {
 905   ikev2_main_per_thread_data_t *ptd = ikev2_get_per_thread_data ();
 906   int p = 0;
 907   u8 last_payload = 0, *hmac = 0, *plaintext = 0;
 908   ike_payload_header_t *ikep = 0;
 909   u16 plen = 0;
 910   u32 dlen = 0;
 911   ikev2_sa_transform_t *tr_integ;
 912   ikev2_sa_transform_t *tr_encr;
 913   tr_integ =
 914     ikev2_sa_get_td_for_type (sa->r_proposals, IKEV2_TRANSFORM_TYPE_INTEG);
 915   tr_encr =
 916     ikev2_sa_get_td_for_type (sa->r_proposals, IKEV2_TRANSFORM_TYPE_ENCR);
 917   int is_aead = tr_encr->encr_type == IKEV2_TRANSFORM_ENCR_TYPE_AES_GCM_16;
 918
 919   if (((!sa->sk_ar || !sa->sk_ai) && !is_aead) || (!sa->sk_ei || !sa->sk_er))
 920     return 0;
 921
 922   if (rlen <= sizeof (*ike))
 923     return 0;
 924
 925   int len = rlen - sizeof (*ike);
 926   while (p < len &&
 927          *payload != IKEV2_PAYLOAD_NONE && last_payload != IKEV2_PAYLOAD_SK)
 928     {
 929       ikep = (ike_payload_header_t *) & ike->payload[p];
 930       int current_length = len - p;
 931       if (!ikev2_check_payload_length (ikep, current_length, &plen))
 932         return 0;
 933
 934       if (*payload == IKEV2_PAYLOAD_SK)
 935         {
 936           last_payload = *payload;
 937         }
 938       else
 939         {
 940           ikev2_elog_uint (IKEV2_LOG_ERROR, "Unknown payload! type=%d",
 941                            *payload);
 942           if (ikep->flags & IKEV2_PAYLOAD_FLAG_CRITICAL)
 943             {
 944               sa->unsupported_cp = *payload;
 945               return 0;
 946             }
 947         }
 948
 949       *payload = ikep->nextpayload;
 950       p += plen;
 951     }
 952
 953   if (last_payload != IKEV2_PAYLOAD_SK)
 954     {
 955       ikev2_elog_error ("Last payload must be SK");
 956       return 0;
 957     }
 958
 959   if (is_aead)
 960     {
 961       if (plen < sizeof (*ikep) + IKEV2_GCM_ICV_SIZE)
 962         return 0;
 963
 964       plen -= sizeof (*ikep) + IKEV2_GCM_ICV_SIZE;
 965       u8 *aad = (u8 *) ike;
 966       u32 aad_len = ikep->payload - aad;
 967       u8 *tag = ikep->payload + plen;
 968
 969       int rc = ikev2_decrypt_aead_data (ptd, sa, tr_encr, ikep->payload,
 970                                         plen, aad, aad_len, tag, &dlen);
 971       if (rc)
 972         {
 973           *out_len = dlen;
 974           plaintext = ikep->payload + IKEV2_GCM_IV_SIZE;
 975         }
 976     }
 977   else
 978     {
 979       if (rlen < tr_integ->key_trunc)
 980         return 0;
 981
 982       hmac =
 983         ikev2_calc_integr (tr_integ, sa->is_initiator ? sa->sk_ar : sa->sk_ai,
 984                            (u8 *) ike, rlen - tr_integ->key_trunc);
 985
 986       if (plen < sizeof (*ikep) + tr_integ->key_trunc)
 987         return 0;
 988
 989       plen = plen - sizeof (*ikep) - tr_integ->key_trunc;
 990
 991       if (clib_memcmp (hmac, &ikep->payload[plen], tr_integ->key_trunc))
 992         {
 993           ikev2_elog_error ("message integrity check failed");
 994           vec_free (hmac);
 995           return 0;
 996         }
 997       vec_free (hmac);
 998
 999       int rc = ikev2_decrypt_data (ptd, sa, tr_encr, ikep->payload, plen,
1000                                    &dlen);
1001       if (rc)
1002         {
1003           *out_len = dlen;
1004           plaintext = ikep->payload + tr_encr->block_size;
1005         }
1006     }
1007
1008   return plaintext;
1009 }
1010
1011 static_always_inline int
1012 ikev2_is_id_equal (ikev2_id_t * i1, ikev2_id_t * i2)
1013 {
1014   if (i1->type != i2->type)
1015     return 0;
1016
1017   if (vec_len (i1->data) != vec_len (i2->data))
1018     return 0;
1019
1020   if (clib_memcmp (i1->data, i2->data, vec_len (i1->data)))
1021     return 0;
1022
1023   return 1;
1024 }
1025
1026 static void
1027 ikev2_initial_contact_cleanup_internal (ikev2_main_per_thread_data_t * ptd,
1028                                         ikev2_sa_t * sa)
1029 {
1030   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
1031   ikev2_sa_t *tmp;
1032   u32 i, *delete = 0;
1033   ikev2_child_sa_t *c;
1034
1035   /* find old IKE SAs with the same authenticated identity */
1036   /* *INDENT-OFF* */
1037   pool_foreach (tmp, ptd->sas, ({
1038     if (!ikev2_is_id_equal (&tmp->i_id, &sa->i_id)
1039         || !ikev2_is_id_equal(&tmp->r_id, &sa->r_id))
1040       continue;
1041
1042     if (sa->rspi != tmp->rspi)
1043       vec_add1(delete, tmp - ptd->sas);
1044   }));
1045   /* *INDENT-ON* */
1046
1047   for (i = 0; i < vec_len (delete); i++)
1048     {
1049       tmp = pool_elt_at_index (ptd->sas, delete[i]);
1050       vec_foreach (c, tmp->childs)
1051       {
1052         ikev2_delete_tunnel_interface (km->vnet_main, tmp, c);
1053       }
1054       ikev2_delete_sa (ptd, tmp);
1055     }
1056
1057   vec_free (delete);
1058   sa->initial_contact = 0;
1059 }
1060
1061 static void
1062 ikev2_initial_contact_cleanup (ikev2_main_per_thread_data_t * ptd,
1063                                ikev2_sa_t * sa)
1064 {
1065   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
1066
1067   if (!sa->initial_contact)
1068     return;
1069
1070   if (ptd)
1071     {
1072       ikev2_initial_contact_cleanup_internal (ptd, sa);
1073     }
1074   else
1075     {
1076       vec_foreach (ptd, km->per_thread_data)
1077         ikev2_initial_contact_cleanup_internal (ptd, sa);
1078     }
1079   sa->initial_contact = 0;
1080 }
1081
1082 static int
1083 ikev2_parse_id_payload (const void *p, u16 rlen, ikev2_id_t * sa_id)
1084 {
1085   const ike_id_payload_header_t *id = p;
1086   u16 plen = clib_net_to_host_u16 (id->length);
1087   if (plen < sizeof (*id) || plen > rlen)
1088     return 0;
1089
1090   sa_id->type = id->id_type;
1091   vec_reset_length (sa_id->data);
1092   vec_add (sa_id->data, id->payload, plen - sizeof (*id));
1093
1094   return 1;
1095 }
1096
1097 static int
1098 ikev2_parse_auth_payload (const void *p, u32 rlen, ikev2_auth_t * a)
1099 {
1100   const ike_auth_payload_header_t *ah = p;
1101   u16 plen = clib_net_to_host_u16 (ah->length);
1102
1103   a->method = ah->auth_method;
1104   vec_reset_length (a->data);
1105   vec_add (a->data, ah->payload, plen - sizeof (*ah));
1106   return 1;
1107 }
1108
1109 static int
1110 ikev2_process_auth_req (vlib_main_t * vm, ikev2_sa_t * sa,
1111                         ike_header_t * ike, u32 len)
1112 {
1113   int p = 0;
1114   ikev2_child_sa_t *first_child_sa;
1115   u8 payload = ike->nextpayload;
1116   u8 *plaintext = 0;
1117   ike_payload_header_t *ikep;
1118   u16 plen;
1119   u32 dlen = 0;
1120
1121   ikev2_elog_exchange ("ispi %lx rspi %lx EXCHANGE_IKE_AUTH received "
1122                        "from ", clib_host_to_net_u64 (ike->ispi),
1123                        clib_host_to_net_u64 (ike->rspi),
1124                        sa->is_initiator ?
1125                        ip_addr_v4 (&sa->raddr).as_u32 :
1126                        ip_addr_v4 (&sa->iaddr).as_u32,
1127                        ip_addr_version (&sa->raddr) == AF_IP4);
1128
1129   ikev2_calc_keys (sa);
1130
1131   plaintext = ikev2_decrypt_sk_payload (sa, ike, &payload, len, &dlen);
1132
1133   if (!plaintext)
1134     {
1135       if (sa->unsupported_cp)
1136         {
1137           ikev2_set_state (sa, IKEV2_STATE_NOTIFY_AND_DELETE);
1138           return 0;
1139         }
1140       goto malformed;
1141     }
1142
1143   /* select or create 1st child SA */
1144   if (sa->is_initiator)
1145     {
1146       first_child_sa = &sa->childs[0];
1147     }
1148   else
1149     {
1150       ikev2_sa_free_all_child_sa (&sa->childs);
1151       vec_add2 (sa->childs, first_child_sa, 1);
1152     }
1153
1154
1155   /* process encrypted payload */
1156   while (p < dlen && payload != IKEV2_PAYLOAD_NONE)
1157     {
1158       ikep = (ike_payload_header_t *) & plaintext[p];
1159       int current_length = dlen - p;
1160       if (!ikev2_check_payload_length (ikep, current_length, &plen))
1161         goto malformed;
1162
1163       if (payload == IKEV2_PAYLOAD_SA)  /* 33 */
1164         {
1165           if (sa->is_initiator)
1166             {
1167               ikev2_sa_free_proposal_vector (&first_child_sa->r_proposals);
1168               first_child_sa->r_proposals = ikev2_parse_sa_payload (ikep,
1169                                                                     current_length);
1170             }
1171           else
1172             {
1173               ikev2_sa_free_proposal_vector (&first_child_sa->i_proposals);
1174               first_child_sa->i_proposals = ikev2_parse_sa_payload (ikep,
1175                                                                     current_length);
1176             }
1177         }
1178       else if (payload == IKEV2_PAYLOAD_IDI)    /* 35 */
1179         {
1180           if (!ikev2_parse_id_payload (ikep, current_length, &sa->i_id))
1181             goto malformed;
1182         }
1183       else if (payload == IKEV2_PAYLOAD_IDR)    /* 36 */
1184         {
1185           if (!ikev2_parse_id_payload (ikep, current_length, &sa->r_id))
1186             goto malformed;
1187         }
1188       else if (payload == IKEV2_PAYLOAD_AUTH)   /* 39 */
1189         {
1190           if (sa->is_initiator)
1191             {
1192               if (!ikev2_parse_auth_payload (ikep, current_length,
1193                                              &sa->r_auth))
1194                 goto malformed;
1195             }
1196           else
1197             {
1198               if (!ikev2_parse_auth_payload (ikep, current_length,
1199                                              &sa->i_auth))
1200                 goto malformed;
1201             }
1202         }
1203       else if (payload == IKEV2_PAYLOAD_NOTIFY) /* 41 */
1204         {
1205           ikev2_notify_t *n =
1206             ikev2_parse_notify_payload (ikep, current_length);
1207           if (n->msg_type == IKEV2_NOTIFY_MSG_INITIAL_CONTACT)
1208             {
1209               sa->initial_contact = 1;
1210             }
1211           vec_free (n);
1212         }
1213       else if (payload == IKEV2_PAYLOAD_VENDOR) /* 43 */
1214         {
1215           ikev2_parse_vendor_payload (ikep);
1216         }
1217       else if (payload == IKEV2_PAYLOAD_TSI)    /* 44 */
1218         {
1219           vec_free (first_child_sa->tsi);
1220           first_child_sa->tsi = ikev2_parse_ts_payload (ikep, current_length);
1221         }
1222       else if (payload == IKEV2_PAYLOAD_TSR)    /* 45 */
1223         {
1224           vec_free (first_child_sa->tsr);
1225           first_child_sa->tsr = ikev2_parse_ts_payload (ikep, current_length);
1226         }
1227       else
1228         {
1229           ikev2_elog_uint (IKEV2_LOG_ERROR, "Unknown payload! type=%d",
1230                            payload);
1231
1232           if (ikep->flags & IKEV2_PAYLOAD_FLAG_CRITICAL)
1233             {
1234               ikev2_set_state (sa, IKEV2_STATE_NOTIFY_AND_DELETE);
1235               sa->unsupported_cp = payload;
1236               return 0;
1237             }
1238         }
1239
1240       payload = ikep->nextpayload;
1241       p += plen;
1242     }
1243
1244   return 1;
1245
1246 malformed:
1247   ikev2_set_state (sa, IKEV2_STATE_DELETED);
1248   return 0;
1249 }
1250
1251 static int
1252 ikev2_process_informational_req (vlib_main_t * vm,
1253                                  ikev2_sa_t * sa, ike_header_t * ike, u32 len)
1254 {
1255   int p = 0;
1256   u8 payload = ike->nextpayload;
1257   u8 *plaintext = 0;
1258   ike_payload_header_t *ikep;
1259   u32 dlen = 0;
1260   ikev2_notify_t *n = 0;
1261
1262   sa->liveness_retries = 0;
1263   ikev2_elog_exchange ("ispi %lx rspi %lx INFORMATIONAL received "
1264                        "from ", clib_host_to_net_u64 (ike->ispi),
1265                        clib_host_to_net_u64 (ike->rspi),
1266                        ip_addr_v4 (&sa->iaddr).as_u32,
1267                        ip_addr_version (&sa->iaddr) == AF_IP4);
1268
1269   plaintext = ikev2_decrypt_sk_payload (sa, ike, &payload, len, &dlen);
1270
1271   if (!plaintext)
1272     return 0;
1273
1274   /* process encrypted payload */
1275   p = 0;
1276   while (p < dlen && payload != IKEV2_PAYLOAD_NONE)
1277     {
1278       u32 current_length = dlen - p;
1279       if (p + sizeof (*ikep) > dlen)
1280         return 0;
1281
1282       ikep = (ike_payload_header_t *) & plaintext[p];
1283       u16 plen = clib_net_to_host_u16 (ikep->length);
1284
1285       if (plen < sizeof (*ikep) || plen > current_length)
1286         return 0;
1287
1288       if (payload == IKEV2_PAYLOAD_NOTIFY)      /* 41 */
1289         {
1290           n = ikev2_parse_notify_payload (ikep, current_length);
1291           if (!n)
1292             return 0;
1293           if (n->msg_type == IKEV2_NOTIFY_MSG_AUTHENTICATION_FAILED)
1294             ikev2_set_state (sa, IKEV2_STATE_AUTH_FAILED);
1295           vec_free (n);
1296         }
1297       else if (payload == IKEV2_PAYLOAD_DELETE) /* 42 */
1298         {
1299           sa->del = ikev2_parse_delete_payload (ikep, current_length);
1300         }
1301       else if (payload == IKEV2_PAYLOAD_VENDOR) /* 43 */
1302         {
1303           ikev2_parse_vendor_payload (ikep);
1304         }
1305       else
1306         {
1307           ikev2_elog_uint (IKEV2_LOG_ERROR, "Unknown payload! type=%d",
1308                            payload);
1309           if (ikep->flags & IKEV2_PAYLOAD_FLAG_CRITICAL)
1310             {
1311               sa->unsupported_cp = payload;
1312               return 0;
1313             }
1314         }
1315       payload = ikep->nextpayload;
1316       p += plen;
1317     }
1318   return 1;
1319 }
1320
1321 static int
1322 ikev2_process_create_child_sa_req (vlib_main_t * vm,
1323                                    ikev2_sa_t * sa, ike_header_t * ike,
1324                                    u32 len)
1325 {
1326   int p = 0;
1327   u8 payload = ike->nextpayload;
1328   u8 *plaintext = 0;
1329   u8 rekeying = 0;
1330   u8 nonce[IKEV2_NONCE_SIZE];
1331
1332   ike_payload_header_t *ikep;
1333   ikev2_notify_t *n = 0;
1334   ikev2_ts_t *tsi = 0;
1335   ikev2_ts_t *tsr = 0;
1336   ikev2_sa_proposal_t *proposal = 0;
1337   ikev2_child_sa_t *child_sa;
1338   u32 dlen = 0;
1339   u16 plen;
1340
1341   ikev2_elog_exchange ("ispi %lx rspi %lx CREATE_CHILD_SA received "
1342                        "from ", clib_host_to_net_u64 (ike->ispi),
1343                        clib_host_to_net_u64 (ike->rspi),
1344                        ip_addr_v4 (&sa->raddr).as_u32,
1345                        ip_addr_version (&sa->raddr) == AF_IP4);
1346
1347   plaintext = ikev2_decrypt_sk_payload (sa, ike, &payload, len, &dlen);
1348
1349   if (!plaintext)
1350     goto cleanup_and_exit;
1351
1352   /* process encrypted payload */
1353   p = 0;
1354   while (payload != IKEV2_PAYLOAD_NONE)
1355     {
1356       ikep = (ike_payload_header_t *) & plaintext[p];
1357       int current_length = dlen - p;
1358       if (!ikev2_check_payload_length (ikep, current_length, &plen))
1359         goto cleanup_and_exit;
1360
1361       if (payload == IKEV2_PAYLOAD_SA)
1362         {
1363           proposal = ikev2_parse_sa_payload (ikep, current_length);
1364         }
1365       else if (payload == IKEV2_PAYLOAD_NOTIFY)
1366         {
1367           n = ikev2_parse_notify_payload (ikep, current_length);
1368           if (n->msg_type == IKEV2_NOTIFY_MSG_REKEY_SA)
1369             {
1370               rekeying = 1;
1371             }
1372         }
1373       else if (payload == IKEV2_PAYLOAD_DELETE)
1374         {
1375           sa->del = ikev2_parse_delete_payload (ikep, current_length);
1376         }
1377       else if (payload == IKEV2_PAYLOAD_VENDOR)
1378         {
1379           ikev2_parse_vendor_payload (ikep);
1380         }
1381       else if (payload == IKEV2_PAYLOAD_NONCE)
1382         {
1383           ikev2_parse_nonce_payload (ikep, current_length, nonce);
1384         }
1385       else if (payload == IKEV2_PAYLOAD_TSI)
1386         {
1387           tsi = ikev2_parse_ts_payload (ikep, current_length);
1388         }
1389       else if (payload == IKEV2_PAYLOAD_TSR)
1390         {
1391           tsr = ikev2_parse_ts_payload (ikep, current_length);
1392         }
1393       else
1394         {
1395           ikev2_elog_uint (IKEV2_LOG_ERROR, "Unknown payload! type=%d",
1396                            payload);
1397           if (ikep->flags & IKEV2_PAYLOAD_FLAG_CRITICAL)
1398             {
1399               sa->unsupported_cp = payload;
1400               goto cleanup_and_exit;
1401             }
1402         }
1403       payload = ikep->nextpayload;
1404       p += plen;
1405     }
1406
1407   if (sa->is_initiator && proposal->protocol_id == IKEV2_PROTOCOL_ESP)
1408     {
1409       ikev2_rekey_t *rekey = &sa->rekey[0];
1410       rekey->protocol_id = proposal->protocol_id;
1411       rekey->i_proposal =
1412         ikev2_select_proposal (proposal, IKEV2_PROTOCOL_ESP);
1413       rekey->i_proposal->spi = rekey->spi;
1414       rekey->r_proposal = proposal;
1415       rekey->tsi = tsi;
1416       rekey->tsr = tsr;
1417       /* update Nr */
1418       vec_reset_length (sa->r_nonce);
1419       vec_add (sa->r_nonce, nonce, IKEV2_NONCE_SIZE);
1420       child_sa = ikev2_sa_get_child (sa, rekey->ispi, IKEV2_PROTOCOL_ESP, 1);
1421       if (child_sa)
1422         {
1423           child_sa->rekey_retries = 0;
1424         }
1425     }
1426   else if (rekeying)
1427     {
1428       ikev2_rekey_t *rekey;
1429       child_sa = ikev2_sa_get_child (sa, n->spi, n->protocol_id, 1);
1430       if (!child_sa)
1431         {
1432           ikev2_elog_uint (IKEV2_LOG_ERROR, "child SA spi %lx not found",
1433                            n->spi);
1434           goto cleanup_and_exit;
1435         }
1436       vec_add2 (sa->rekey, rekey, 1);
1437       rekey->protocol_id = n->protocol_id;
1438       rekey->spi = n->spi;
1439       rekey->i_proposal = proposal;
1440       rekey->r_proposal =
1441         ikev2_select_proposal (proposal, IKEV2_PROTOCOL_ESP);
1442       rekey->tsi = tsi;
1443       rekey->tsr = tsr;
1444       /* update Ni */
1445       vec_free (sa->i_nonce);
1446       vec_add (sa->i_nonce, nonce, IKEV2_NONCE_SIZE);
1447       /* generate new Nr */
1448       vec_validate (sa->r_nonce, IKEV2_NONCE_SIZE - 1);
1449       RAND_bytes ((u8 *) sa->r_nonce, IKEV2_NONCE_SIZE);
1450       vec_free (n);
1451     }
1452   return 1;
1453
1454 cleanup_and_exit:
1455   vec_free (n);
1456   return 0;
1457 }
1458
1459 static u8 *
1460 ikev2_sa_generate_authmsg (ikev2_sa_t * sa, int is_responder)
1461 {
1462   u8 *authmsg = 0;
1463   u8 *data;
1464   u8 *nonce;
1465   ikev2_id_t *id;
1466   u8 *key;
1467   u8 *packet_data;
1468   ikev2_sa_transform_t *tr_prf;
1469
1470   tr_prf =
1471     ikev2_sa_get_td_for_type (sa->r_proposals, IKEV2_TRANSFORM_TYPE_PRF);
1472
1473   if (is_responder)
1474     {
1475       id = &sa->r_id;
1476       key = sa->sk_pr;
1477       nonce = sa->i_nonce;
1478       packet_data = sa->last_sa_init_res_packet_data;
1479     }
1480   else
1481     {
1482       id = &sa->i_id;
1483       key = sa->sk_pi;
1484       nonce = sa->r_nonce;
1485       packet_data = sa->last_sa_init_req_packet_data;
1486     }
1487
1488   data = vec_new (u8, 4);
1489   data[0] = id->type;
1490   vec_append (data, id->data);
1491
1492   u8 *id_hash = ikev2_calc_prf (tr_prf, key, data);
1493   vec_append (authmsg, packet_data);
1494   vec_append (authmsg, nonce);
1495   vec_append (authmsg, id_hash);
1496   vec_free (id_hash);
1497   vec_free (data);
1498
1499   return authmsg;
1500 }
1501
1502 static int
1503 ikev2_ts_cmp (ikev2_ts_t * ts1, ikev2_ts_t * ts2)
1504 {
1505   if (ts1->ts_type == ts2->ts_type && ts1->protocol_id == ts2->protocol_id &&
1506       ts1->start_port == ts2->start_port && ts1->end_port == ts2->end_port &&
1507       !ip_address_cmp (&ts1->start_addr, &ts2->start_addr) &&
1508       !ip_address_cmp (&ts1->end_addr, &ts2->end_addr))
1509     return 1;
1510
1511   return 0;
1512 }
1513
1514 static void
1515 ikev2_sa_match_ts (ikev2_sa_t * sa)
1516 {
1517   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
1518   ikev2_profile_t *p;
1519   ikev2_ts_t *ts, *p_tsi, *p_tsr, *tsi = 0, *tsr = 0;
1520   ikev2_id_t *id_rem, *id_loc;
1521
1522   /* *INDENT-OFF* */
1523   pool_foreach (p, km->profiles, ({
1524
1525     if (sa->is_initiator)
1526       {
1527         p_tsi = &p->loc_ts;
1528         p_tsr = &p->rem_ts;
1529         id_rem = &sa->r_id;
1530         id_loc = &sa->i_id;
1531       }
1532     else
1533       {
1534         p_tsi = &p->rem_ts;
1535         p_tsr = &p->loc_ts;
1536         id_rem = &sa->i_id;
1537         id_loc = &sa->r_id;
1538       }
1539
1540     /* check id */
1541     if (!ikev2_is_id_equal (&p->rem_id, id_rem)
1542           || !ikev2_is_id_equal (&p->loc_id, id_loc))
1543       continue;
1544
1545     sa->profile_index = p - km->profiles;
1546
1547     vec_foreach(ts, sa->childs[0].tsi)
1548       {
1549         if (ikev2_ts_cmp(p_tsi, ts))
1550           {
1551             vec_add1 (tsi, ts[0]);
1552             break;
1553           }
1554       }
1555
1556     vec_foreach(ts, sa->childs[0].tsr)
1557       {
1558         if (ikev2_ts_cmp(p_tsr, ts))
1559           {
1560             vec_add1 (tsr, ts[0]);
1561             break;
1562           }
1563       }
1564
1565     break;
1566   }));
1567   /* *INDENT-ON* */
1568
1569   if (tsi && tsr)
1570     {
1571       vec_free (sa->childs[0].tsi);
1572       vec_free (sa->childs[0].tsr);
1573       sa->childs[0].tsi = tsi;
1574       sa->childs[0].tsr = tsr;
1575     }
1576   else
1577     {
1578       vec_free (tsi);
1579       vec_free (tsr);
1580       ikev2_set_state (sa, IKEV2_STATE_TS_UNACCEPTABLE);
1581     }
1582 }
1583
1584 static void
1585 ikev2_sa_auth (ikev2_sa_t * sa)
1586 {
1587   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
1588   ikev2_profile_t *p, *sel_p = 0;
1589   u8 *authmsg, *key_pad, *psk = 0, *auth = 0;
1590   ikev2_sa_transform_t *tr_prf;
1591
1592   tr_prf =
1593     ikev2_sa_get_td_for_type (sa->r_proposals, IKEV2_TRANSFORM_TYPE_PRF);
1594
1595   /* only shared key and rsa signature */
1596   if (!(sa->i_auth.method == IKEV2_AUTH_METHOD_SHARED_KEY_MIC ||
1597         sa->i_auth.method == IKEV2_AUTH_METHOD_RSA_SIG))
1598     {
1599       ikev2_elog_uint (IKEV2_LOG_ERROR,
1600                        "unsupported authentication method %u",
1601                        sa->i_auth.method);
1602       ikev2_set_state (sa, IKEV2_STATE_AUTH_FAILED);
1603       return;
1604     }
1605
1606   key_pad = format (0, "%s", IKEV2_KEY_PAD);
1607   authmsg = ikev2_sa_generate_authmsg (sa, sa->is_initiator);
1608
1609   ikev2_id_t *id_rem, *id_loc;
1610   ikev2_auth_t *sa_auth;
1611
1612   if (sa->is_initiator)
1613     {
1614       id_rem = &sa->r_id;
1615       id_loc = &sa->i_id;
1616       sa_auth = &sa->r_auth;
1617     }
1618   else
1619     {
1620       id_rem = &sa->i_id;
1621       id_loc = &sa->r_id;
1622       sa_auth = &sa->i_auth;
1623     }
1624
1625   /* *INDENT-OFF* */
1626   pool_foreach (p, km->profiles, ({
1627
1628     /* check id */
1629     if (!ikev2_is_id_equal (&p->rem_id, id_rem)
1630           || !ikev2_is_id_equal (&p->loc_id, id_loc))
1631       continue;
1632
1633     if (sa_auth->method == IKEV2_AUTH_METHOD_SHARED_KEY_MIC)
1634       {
1635         if (!p->auth.data ||
1636              p->auth.method != IKEV2_AUTH_METHOD_SHARED_KEY_MIC)
1637           continue;
1638
1639         psk = ikev2_calc_prf(tr_prf, p->auth.data, key_pad);
1640         auth = ikev2_calc_prf(tr_prf, psk, authmsg);
1641
1642         if (!clib_memcmp(auth, sa_auth->data, vec_len(sa_auth->data)))
1643           {
1644             ikev2_set_state(sa, IKEV2_STATE_AUTHENTICATED);
1645             vec_free(auth);
1646             sel_p = p;
1647             break;
1648           }
1649
1650       }
1651     else if (sa_auth->method == IKEV2_AUTH_METHOD_RSA_SIG)
1652       {
1653         if (p->auth.method != IKEV2_AUTH_METHOD_RSA_SIG)
1654           continue;
1655
1656         if (ikev2_verify_sign(p->auth.key, sa_auth->data, authmsg) == 1)
1657           {
1658             ikev2_set_state(sa, IKEV2_STATE_AUTHENTICATED);
1659             sel_p = p;
1660             break;
1661           }
1662       }
1663
1664     vec_free(auth);
1665     vec_free(psk);
1666   }));
1667   /* *INDENT-ON* */
1668
1669   if (sel_p)
1670     {
1671       sa->udp_encap = sel_p->udp_encap;
1672       sa->ipsec_over_udp_port = sel_p->ipsec_over_udp_port;
1673     }
1674   vec_free (authmsg);
1675
1676   if (sa->state == IKEV2_STATE_AUTHENTICATED)
1677     {
1678       if (!sa->is_initiator)
1679         {
1680           vec_free (sa->r_id.data);
1681           sa->r_id.data = vec_dup (sel_p->loc_id.data);
1682           sa->r_id.type = sel_p->loc_id.type;
1683           sa->i_id.data = vec_dup (sel_p->rem_id.data);
1684           sa->i_id.type = sel_p->rem_id.type;
1685
1686           /* generate our auth data */
1687           authmsg = ikev2_sa_generate_authmsg (sa, 1);
1688           if (sel_p->auth.method == IKEV2_AUTH_METHOD_SHARED_KEY_MIC)
1689             {
1690               vec_free (sa->r_auth.data);
1691               sa->r_auth.data = ikev2_calc_prf (tr_prf, psk, authmsg);
1692               sa->r_auth.method = IKEV2_AUTH_METHOD_SHARED_KEY_MIC;
1693             }
1694           else if (sel_p->auth.method == IKEV2_AUTH_METHOD_RSA_SIG)
1695             {
1696               vec_free (sa->r_auth.data);
1697               sa->r_auth.data = ikev2_calc_sign (km->pkey, authmsg);
1698               sa->r_auth.method = IKEV2_AUTH_METHOD_RSA_SIG;
1699             }
1700           vec_free (authmsg);
1701
1702           /* select transforms for 1st child sa */
1703           ikev2_sa_free_proposal_vector (&sa->childs[0].r_proposals);
1704           sa->childs[0].r_proposals =
1705             ikev2_select_proposal (sa->childs[0].i_proposals,
1706                                    IKEV2_PROTOCOL_ESP);
1707
1708           if (~0 != sel_p->tun_itf)
1709             {
1710               sa->is_tun_itf_set = 1;
1711               sa->tun_itf = sel_p->tun_itf;
1712             }
1713         }
1714     }
1715   else
1716     {
1717       ikev2_elog_uint (IKEV2_LOG_ERROR, "authentication failed, no matching "
1718                        "profile found! ispi %lx", sa->ispi);
1719       ikev2_set_state (sa, IKEV2_STATE_AUTH_FAILED);
1720     }
1721   vec_free (psk);
1722   vec_free (key_pad);
1723 }
1724
1725
1726 static void
1727 ikev2_sa_auth_init (ikev2_sa_t * sa)
1728 {
1729   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
1730   u8 *authmsg, *key_pad, *psk = 0;
1731   ikev2_sa_transform_t *tr_prf;
1732
1733   tr_prf =
1734     ikev2_sa_get_td_for_type (sa->r_proposals, IKEV2_TRANSFORM_TYPE_PRF);
1735
1736   /* only shared key and rsa signature */
1737   if (!(sa->i_auth.method == IKEV2_AUTH_METHOD_SHARED_KEY_MIC ||
1738         sa->i_auth.method == IKEV2_AUTH_METHOD_RSA_SIG))
1739     {
1740       ikev2_elog_uint (IKEV2_LOG_ERROR,
1741                        "unsupported authentication method %u",
1742                        sa->i_auth.method);
1743       ikev2_set_state (sa, IKEV2_STATE_AUTH_FAILED);
1744       return;
1745     }
1746
1747   key_pad = format (0, "%s", IKEV2_KEY_PAD);
1748   authmsg = ikev2_sa_generate_authmsg (sa, 0);
1749   psk = ikev2_calc_prf (tr_prf, sa->i_auth.data, key_pad);
1750
1751   if (sa->i_auth.method == IKEV2_AUTH_METHOD_SHARED_KEY_MIC)
1752     {
1753       vec_free (sa->i_auth.data);
1754       sa->i_auth.data = ikev2_calc_prf (tr_prf, psk, authmsg);
1755       sa->i_auth.method = IKEV2_AUTH_METHOD_SHARED_KEY_MIC;
1756     }
1757   else if (sa->i_auth.method == IKEV2_AUTH_METHOD_RSA_SIG)
1758     {
1759       vec_free (sa->i_auth.data);
1760       sa->i_auth.data = ikev2_calc_sign (km->pkey, authmsg);
1761       sa->i_auth.method = IKEV2_AUTH_METHOD_RSA_SIG;
1762     }
1763
1764   vec_free (psk);
1765   vec_free (key_pad);
1766   vec_free (authmsg);
1767 }
1768
1769 static u32
1770 ikev2_mk_local_sa_id (u32 sai, u32 ci, u32 ti)
1771 {
1772   return (0x80000000 | (ti << 24) | (sai << 12) | ci);
1773 }
1774
1775 static u32
1776 ikev2_mk_remote_sa_id (u32 sai, u32 ci, u32 ti)
1777 {
1778   return (0xc0000000 | (ti << 24) | (sai << 12) | ci);
1779 }
1780
1781 typedef struct
1782 {
1783   u32 sw_if_index;
1784   u32 salt_local;
1785   u32 salt_remote;
1786   u32 local_sa_id;
1787   u32 remote_sa_id;
1788   ipsec_sa_flags_t flags;
1789   u32 local_spi;
1790   u32 remote_spi;
1791   ipsec_crypto_alg_t encr_type;
1792   ipsec_integ_alg_t integ_type;
1793   ip46_address_t local_ip;
1794   ip46_address_t remote_ip;
1795   ipsec_key_t loc_ckey, rem_ckey, loc_ikey, rem_ikey;
1796   u8 is_rekey;
1797   u32 old_remote_sa_id;
1798   u16 ipsec_over_udp_port;
1799   u16 src_port;
1800   u16 dst_port;
1801 } ikev2_add_ipsec_tunnel_args_t;
1802
1803 static void
1804 ikev2_add_tunnel_from_main (ikev2_add_ipsec_tunnel_args_t * a)
1805 {
1806   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
1807   u32 sw_if_index;
1808   int rv = 0;
1809   ip46_address_t zero_addr = ip46_address_initializer;
1810
1811   if (~0 == a->sw_if_index)
1812     {
1813       /* no tunnel associated with the SA/profile - create a new one */
1814       rv = ipip_add_tunnel (IPIP_TRANSPORT_IP4, ~0,
1815                             &a->local_ip, &a->remote_ip, 0,
1816                             TUNNEL_ENCAP_DECAP_FLAG_NONE, IP_DSCP_CS0,
1817                             TUNNEL_MODE_P2P, &sw_if_index);
1818
1819       if (rv == VNET_API_ERROR_IF_ALREADY_EXISTS)
1820         {
1821           if (hash_get (km->sw_if_indices, sw_if_index))
1822             /* interface is managed by IKE; proceed with updating SAs */
1823             rv = 0;
1824         }
1825       hash_set1 (km->sw_if_indices, sw_if_index);
1826     }
1827   else
1828     {
1829       sw_if_index = a->sw_if_index;
1830       vnet_sw_interface_admin_up (vnet_get_main (), sw_if_index);
1831     }
1832
1833   if (rv)
1834     {
1835       ikev2_elog_uint (IKEV2_LOG_ERROR,
1836                        "installing ipip tunnel failed! local spi: %x",
1837                        a->local_spi);
1838       return;
1839     }
1840
1841   u32 *sas_in = NULL;
1842   vec_add1 (sas_in, a->remote_sa_id);
1843   if (a->is_rekey)
1844     {
1845       ipsec_tun_protect_del (sw_if_index, NULL);
1846
1847       /* replace local SA immediately */
1848       ipsec_sa_unlock_id (a->local_sa_id);
1849
1850       /* keep the old sa */
1851       vec_add1 (sas_in, a->old_remote_sa_id);
1852     }
1853
1854   rv |= ipsec_sa_add_and_lock (a->local_sa_id,
1855                                a->local_spi,
1856                                IPSEC_PROTOCOL_ESP, a->encr_type,
1857                                &a->loc_ckey, a->integ_type, &a->loc_ikey,
1858                                a->flags, 0, a->salt_local, &zero_addr,
1859                                &zero_addr, NULL, a->src_port, a->dst_port);
1860   rv |= ipsec_sa_add_and_lock (a->remote_sa_id, a->remote_spi,
1861                                IPSEC_PROTOCOL_ESP, a->encr_type, &a->rem_ckey,
1862                                a->integ_type, &a->rem_ikey,
1863                                (a->flags | IPSEC_SA_FLAG_IS_INBOUND), 0,
1864                                a->salt_remote, &zero_addr,
1865                                &zero_addr, NULL, a->ipsec_over_udp_port,
1866                                a->ipsec_over_udp_port);
1867
1868   rv |= ipsec_tun_protect_update (sw_if_index, NULL, a->local_sa_id, sas_in);
1869 }
1870
1871 static int
1872 ikev2_create_tunnel_interface (vlib_main_t * vm,
1873                                ikev2_sa_t * sa,
1874                                ikev2_child_sa_t * child, u32 sa_index,
1875                                u32 child_index, u8 is_rekey)
1876 {
1877   u32 thread_index = vlib_get_thread_index ();
1878   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
1879   ipsec_crypto_alg_t encr_type;
1880   ipsec_integ_alg_t integ_type;
1881   ikev2_profile_t *p = 0;
1882   ikev2_sa_transform_t *tr;
1883   ikev2_sa_proposal_t *proposals;
1884   u8 is_aead = 0;
1885   ikev2_add_ipsec_tunnel_args_t a;
1886
1887   clib_memset (&a, 0, sizeof (a));
1888
1889   if (!child->r_proposals)
1890     {
1891       ikev2_set_state (sa, IKEV2_STATE_NO_PROPOSAL_CHOSEN);
1892       return 1;
1893     }
1894
1895   if (sa->is_initiator)
1896     {
1897       ip_address_to_46 (&sa->iaddr, &a.local_ip);
1898       ip_address_to_46 (&sa->raddr, &a.remote_ip);
1899       proposals = child->r_proposals;
1900       a.local_spi = child->r_proposals[0].spi;
1901       a.remote_spi = child->i_proposals[0].spi;
1902     }
1903   else
1904     {
1905       ip_address_to_46 (&sa->raddr, &a.local_ip);
1906       ip_address_to_46 (&sa->iaddr, &a.remote_ip);
1907       proposals = child->i_proposals;
1908       a.local_spi = child->i_proposals[0].spi;
1909       a.remote_spi = child->r_proposals[0].spi;
1910     }
1911
1912   a.flags = IPSEC_SA_FLAG_USE_ANTI_REPLAY;
1913   if (sa->udp_encap)
1914     {
1915       a.flags |= IPSEC_SA_FLAG_IS_TUNNEL;
1916       a.flags |= IPSEC_SA_FLAG_UDP_ENCAP;
1917     }
1918   if (sa->natt)
1919     a.flags |= IPSEC_SA_FLAG_UDP_ENCAP;
1920   a.is_rekey = is_rekey;
1921
1922   tr = ikev2_sa_get_td_for_type (proposals, IKEV2_TRANSFORM_TYPE_ESN);
1923   if (tr && tr->esn_type)
1924     a.flags |= IPSEC_SA_FLAG_USE_ESN;
1925
1926   tr = ikev2_sa_get_td_for_type (proposals, IKEV2_TRANSFORM_TYPE_ENCR);
1927   if (tr)
1928     {
1929       if (tr->encr_type == IKEV2_TRANSFORM_ENCR_TYPE_AES_CBC && tr->key_len)
1930         {
1931           switch (tr->key_len)
1932             {
1933             case 16:
1934               encr_type = IPSEC_CRYPTO_ALG_AES_CBC_128;
1935               break;
1936             case 24:
1937               encr_type = IPSEC_CRYPTO_ALG_AES_CBC_192;
1938               break;
1939             case 32:
1940               encr_type = IPSEC_CRYPTO_ALG_AES_CBC_256;
1941               break;
1942             default:
1943               ikev2_set_state (sa, IKEV2_STATE_NO_PROPOSAL_CHOSEN);
1944               return 1;
1945               break;
1946             }
1947         }
1948       else if (tr->encr_type == IKEV2_TRANSFORM_ENCR_TYPE_AES_GCM_16
1949                && tr->key_len)
1950         {
1951           switch (tr->key_len)
1952             {
1953             case 16:
1954               encr_type = IPSEC_CRYPTO_ALG_AES_GCM_128;
1955               break;
1956             case 24:
1957               encr_type = IPSEC_CRYPTO_ALG_AES_GCM_192;
1958               break;
1959             case 32:
1960               encr_type = IPSEC_CRYPTO_ALG_AES_GCM_256;
1961               break;
1962             default:
1963               ikev2_set_state (sa, IKEV2_STATE_NO_PROPOSAL_CHOSEN);
1964               return 1;
1965               break;
1966             }
1967           is_aead = 1;
1968         }
1969       else
1970         {
1971           ikev2_set_state (sa, IKEV2_STATE_NO_PROPOSAL_CHOSEN);
1972           return 1;
1973         }
1974     }
1975   else
1976     {
1977       ikev2_set_state (sa, IKEV2_STATE_NO_PROPOSAL_CHOSEN);
1978       return 1;
1979     }
1980   a.encr_type = encr_type;
1981
1982   if (!is_aead)
1983     {
1984       tr = ikev2_sa_get_td_for_type (proposals, IKEV2_TRANSFORM_TYPE_INTEG);
1985       if (tr)
1986         {
1987           switch (tr->integ_type)
1988             {
1989             case IKEV2_TRANSFORM_INTEG_TYPE_AUTH_HMAC_SHA2_256_128:
1990               integ_type = IPSEC_INTEG_ALG_SHA_256_128;
1991               break;
1992             case IKEV2_TRANSFORM_INTEG_TYPE_AUTH_HMAC_SHA2_384_192:
1993               integ_type = IPSEC_INTEG_ALG_SHA_384_192;
1994               break;
1995             case IKEV2_TRANSFORM_INTEG_TYPE_AUTH_HMAC_SHA2_512_256:
1996               integ_type = IPSEC_INTEG_ALG_SHA_512_256;
1997               break;
1998             case IKEV2_TRANSFORM_INTEG_TYPE_AUTH_HMAC_SHA1_96:
1999               integ_type = IPSEC_INTEG_ALG_SHA1_96;
2000               break;
2001             default:
2002               ikev2_set_state (sa, IKEV2_STATE_NO_PROPOSAL_CHOSEN);
2003               return 1;
2004             }
2005         }
2006       else
2007         {
2008           ikev2_set_state (sa, IKEV2_STATE_NO_PROPOSAL_CHOSEN);
2009           return 1;
2010         }
2011     }
2012   else
2013     {
2014       integ_type = IPSEC_INTEG_ALG_NONE;
2015     }
2016
2017   a.integ_type = integ_type;
2018   ikev2_calc_child_keys (sa, child);
2019
2020   if (sa->is_initiator)
2021     {
2022       ipsec_mk_key (&a.loc_ikey, child->sk_ai, vec_len (child->sk_ai));
2023       ipsec_mk_key (&a.rem_ikey, child->sk_ar, vec_len (child->sk_ar));
2024       ipsec_mk_key (&a.loc_ckey, child->sk_ei, vec_len (child->sk_ei));
2025       ipsec_mk_key (&a.rem_ckey, child->sk_er, vec_len (child->sk_er));
2026       if (is_aead)
2027         {
2028           a.salt_remote = child->salt_er;
2029           a.salt_local = child->salt_ei;
2030         }
2031       a.dst_port = a.src_port = sa->ipsec_over_udp_port;
2032     }
2033   else
2034     {
2035       ipsec_mk_key (&a.loc_ikey, child->sk_ar, vec_len (child->sk_ar));
2036       ipsec_mk_key (&a.rem_ikey, child->sk_ai, vec_len (child->sk_ai));
2037       ipsec_mk_key (&a.loc_ckey, child->sk_er, vec_len (child->sk_er));
2038       ipsec_mk_key (&a.rem_ckey, child->sk_ei, vec_len (child->sk_ei));
2039       if (is_aead)
2040         {
2041           a.salt_remote = child->salt_ei;
2042           a.salt_local = child->salt_er;
2043         }
2044       a.dst_port = sa->natt ? sa->dst_port : sa->ipsec_over_udp_port;
2045       a.src_port = sa->ipsec_over_udp_port;
2046     }
2047
2048   if (sa->is_initiator && sa->profile_index != ~0)
2049     p = pool_elt_at_index (km->profiles, sa->profile_index);
2050
2051   if (p && p->lifetime)
2052     {
2053       child->time_to_expiration = vlib_time_now (vm) + p->lifetime;
2054       if (p->lifetime_jitter)
2055         {
2056           // This is not much better than rand(3), which Coverity warns
2057           // is unsuitable for security applications; random_u32 is
2058           // however fast. If this perturbance to the expiration time
2059           // needs to use a better RNG then we may need to use something
2060           // like /dev/urandom which has significant overhead.
2061           u32 rnd = (u32) (vlib_time_now (vm) * 1e6);
2062           rnd = random_u32 (&rnd);
2063
2064           child->time_to_expiration += 1 + (rnd % p->lifetime_jitter);
2065         }
2066     }
2067
2068   if (thread_index & 0xffffffc0)
2069     ikev2_elog_error ("error: thread index exceeds max range 0x3f!");
2070
2071   if (child_index & 0xfffff000 || sa_index & 0xfffff000)
2072     ikev2_elog_error ("error: sa/child index exceeds max range 0xfff!");
2073
2074   child->local_sa_id =
2075     a.local_sa_id =
2076     ikev2_mk_local_sa_id (sa_index, child_index, thread_index);
2077
2078   u32 remote_sa_id = ikev2_mk_remote_sa_id (sa_index, child_index,
2079                                             thread_index);
2080
2081   if (is_rekey)
2082     {
2083       /* create a new remote SA ID to keep the old SA for a bit longer
2084        * so the peer has some time to swap their SAs */
2085
2086       /* use most significat bit of child index part in id */
2087       u32 mask = 0x800;
2088       if (sa->current_remote_id_mask)
2089         {
2090           sa->old_remote_id = a.old_remote_sa_id = remote_sa_id | mask;
2091           sa->current_remote_id_mask = 0;
2092         }
2093       else
2094         {
2095           sa->old_remote_id = a.old_remote_sa_id = remote_sa_id;
2096           sa->current_remote_id_mask = mask;
2097           remote_sa_id |= mask;
2098         }
2099       sa->old_id_expiration = 3.0;
2100       sa->old_remote_id_present = 1;
2101     }
2102
2103   child->remote_sa_id = a.remote_sa_id = remote_sa_id;
2104
2105   a.sw_if_index = (sa->is_tun_itf_set ? sa->tun_itf : ~0);
2106   a.ipsec_over_udp_port = sa->ipsec_over_udp_port;
2107
2108   vl_api_rpc_call_main_thread (ikev2_add_tunnel_from_main,
2109                                (u8 *) & a, sizeof (a));
2110   return 0;
2111 }
2112
2113 typedef struct
2114 {
2115   ip46_address_t local_ip;
2116   ip46_address_t remote_ip;
2117   u32 remote_sa_id;
2118   u32 local_sa_id;
2119   u32 sw_if_index;
2120 } ikev2_del_ipsec_tunnel_args_t;
2121
2122 static_always_inline u32
2123 ikev2_flip_alternate_sa_bit (u32 id)
2124 {
2125   u32 mask = 0x800;
2126   if (mask & id)
2127     return id & ~mask;
2128   return id | mask;
2129 }
2130
2131 static void
2132 ikev2_del_tunnel_from_main (ikev2_del_ipsec_tunnel_args_t * a)
2133 {
2134   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
2135   ipip_tunnel_t *ipip = NULL;
2136   u32 sw_if_index;
2137
2138   if (~0 == a->sw_if_index)
2139     {
2140     /* *INDENT-OFF* */
2141     ipip_tunnel_key_t key = {
2142       .src = a->local_ip,
2143       .dst = a->remote_ip,
2144       .transport = IPIP_TRANSPORT_IP4,
2145       .fib_index = 0,
2146     };
2147     /* *INDENT-ON* */
2148
2149       ipip = ipip_tunnel_db_find (&key);
2150
2151       if (ipip)
2152         {
2153           sw_if_index = ipip->sw_if_index;
2154           hash_unset (km->sw_if_indices, ipip->sw_if_index);
2155         }
2156       else
2157         sw_if_index = ~0;
2158     }
2159   else
2160     {
2161       sw_if_index = a->sw_if_index;
2162       vnet_sw_interface_admin_down (vnet_get_main (), sw_if_index);
2163     }
2164
2165   if (~0 != sw_if_index)
2166     ipsec_tun_protect_del (sw_if_index, NULL);
2167
2168   ipsec_sa_unlock_id (a->remote_sa_id);
2169   ipsec_sa_unlock_id (a->local_sa_id);
2170   ipsec_sa_unlock_id (ikev2_flip_alternate_sa_bit (a->remote_sa_id));
2171
2172   if (ipip)
2173     ipip_del_tunnel (ipip->sw_if_index);
2174 }
2175
2176 static int
2177 ikev2_delete_tunnel_interface (vnet_main_t * vnm, ikev2_sa_t * sa,
2178                                ikev2_child_sa_t * child)
2179 {
2180   ikev2_del_ipsec_tunnel_args_t a;
2181
2182   clib_memset (&a, 0, sizeof (a));
2183
2184   if (sa->is_initiator)
2185     {
2186       ip_address_to_46 (&sa->iaddr, &a.local_ip);
2187       ip_address_to_46 (&sa->raddr, &a.remote_ip);
2188     }
2189   else
2190     {
2191       ip_address_to_46 (&sa->raddr, &a.local_ip);
2192       ip_address_to_46 (&sa->iaddr, &a.remote_ip);
2193     }
2194
2195   a.remote_sa_id = child->remote_sa_id;
2196   a.local_sa_id = child->local_sa_id;
2197   a.sw_if_index = (sa->is_tun_itf_set ? sa->tun_itf : ~0);
2198
2199   vl_api_rpc_call_main_thread (ikev2_del_tunnel_from_main, (u8 *) & a,
2200                                sizeof (a));
2201   return 0;
2202 }
2203
2204 static u32
2205 ikev2_generate_message (vlib_buffer_t * b, ikev2_sa_t * sa,
2206                         ike_header_t * ike, void *user, udp_header_t * udp)
2207 {
2208   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
2209   u16 buffer_data_size = vlib_buffer_get_default_data_size (km->vlib_main);
2210   v8 *integ = 0;
2211   ike_payload_header_t *ph;
2212   u16 plen;
2213   u32 tlen = 0;
2214
2215   ikev2_sa_transform_t *tr_encr, *tr_integ;
2216   tr_encr =
2217     ikev2_sa_get_td_for_type (sa->r_proposals, IKEV2_TRANSFORM_TYPE_ENCR);
2218   tr_integ =
2219     ikev2_sa_get_td_for_type (sa->r_proposals, IKEV2_TRANSFORM_TYPE_INTEG);
2220
2221   ikev2_payload_chain_t *chain = 0;
2222   ikev2_payload_new_chain (chain);
2223
2224   if (ike->exchange == IKEV2_EXCHANGE_SA_INIT)
2225     {
2226       if (sa->r_proposals == 0)
2227         {
2228           ikev2_payload_add_notify (chain,
2229                                     IKEV2_NOTIFY_MSG_NO_PROPOSAL_CHOSEN, 0);
2230           ikev2_set_state (sa, IKEV2_STATE_NOTIFY_AND_DELETE);
2231         }
2232       else if (sa->dh_group == IKEV2_TRANSFORM_DH_TYPE_NONE)
2233         {
2234           u8 *data = vec_new (u8, 2);
2235           ikev2_sa_transform_t *tr_dh;
2236           tr_dh =
2237             ikev2_sa_get_td_for_type (sa->r_proposals,
2238                                       IKEV2_TRANSFORM_TYPE_DH);
2239           ASSERT (tr_dh && tr_dh->dh_type);
2240
2241           data[0] = (tr_dh->dh_type >> 8) & 0xff;
2242           data[1] = (tr_dh->dh_type) & 0xff;
2243
2244           ikev2_payload_add_notify (chain,
2245                                     IKEV2_NOTIFY_MSG_INVALID_KE_PAYLOAD,
2246                                     data);
2247           vec_free (data);
2248           ikev2_set_state (sa, IKEV2_STATE_NOTIFY_AND_DELETE);
2249         }
2250       else if (sa->state == IKEV2_STATE_NOTIFY_AND_DELETE)
2251         {
2252           u8 *data = vec_new (u8, 1);
2253
2254           data[0] = sa->unsupported_cp;
2255           ikev2_payload_add_notify (chain,
2256                                     IKEV2_NOTIFY_MSG_UNSUPPORTED_CRITICAL_PAYLOAD,
2257                                     data);
2258           vec_free (data);
2259         }
2260       else
2261         {
2262           ASSERT (udp);
2263
2264           ike->rspi = clib_host_to_net_u64 (sa->rspi);
2265           ikev2_payload_add_sa (chain, sa->r_proposals);
2266           ikev2_payload_add_ke (chain, sa->dh_group, sa->r_dh_data);
2267           ikev2_payload_add_nonce (chain, sa->r_nonce);
2268
2269           u8 *nat_detection_sha1 =
2270             ikev2_compute_nat_sha1 (clib_host_to_net_u64 (sa->ispi),
2271                                     clib_host_to_net_u64 (sa->rspi),
2272                                     &sa->raddr, udp->dst_port);
2273           ikev2_payload_add_notify (chain,
2274                                     IKEV2_NOTIFY_MSG_NAT_DETECTION_SOURCE_IP,
2275                                     nat_detection_sha1);
2276           vec_free (nat_detection_sha1);
2277           nat_detection_sha1 =
2278             ikev2_compute_nat_sha1 (clib_host_to_net_u64 (sa->ispi),
2279                                     clib_host_to_net_u64 (sa->rspi),
2280                                     &sa->iaddr, udp->src_port);
2281           ikev2_payload_add_notify (chain,
2282                                     IKEV2_NOTIFY_MSG_NAT_DETECTION_DESTINATION_IP,
2283                                     nat_detection_sha1);
2284           vec_free (nat_detection_sha1);
2285         }
2286     }
2287   else if (ike->exchange == IKEV2_EXCHANGE_IKE_AUTH)
2288     {
2289       if (sa->state == IKEV2_STATE_AUTHENTICATED)
2290         {
2291           ikev2_payload_add_id (chain, &sa->r_id, IKEV2_PAYLOAD_IDR);
2292           ikev2_payload_add_id (chain, &sa->i_id, IKEV2_PAYLOAD_IDI);
2293           ikev2_payload_add_auth (chain, &sa->r_auth);
2294           ikev2_payload_add_sa (chain, sa->childs[0].r_proposals);
2295           ikev2_payload_add_ts (chain, sa->childs[0].tsi, IKEV2_PAYLOAD_TSI);
2296           ikev2_payload_add_ts (chain, sa->childs[0].tsr, IKEV2_PAYLOAD_TSR);
2297         }
2298       else if (sa->state == IKEV2_STATE_AUTH_FAILED)
2299         {
2300           ikev2_payload_add_notify (chain,
2301                                     IKEV2_NOTIFY_MSG_AUTHENTICATION_FAILED,
2302                                     0);
2303           ikev2_set_state (sa, IKEV2_STATE_NOTIFY_AND_DELETE);
2304         }
2305       else if (sa->state == IKEV2_STATE_TS_UNACCEPTABLE)
2306         {
2307           ikev2_payload_add_notify (chain, IKEV2_NOTIFY_MSG_TS_UNACCEPTABLE,
2308                                     0);
2309           ikev2_payload_add_id (chain, &sa->r_id, IKEV2_PAYLOAD_IDR);
2310           ikev2_payload_add_auth (chain, &sa->r_auth);
2311         }
2312       else if (sa->state == IKEV2_STATE_NO_PROPOSAL_CHOSEN)
2313         {
2314           ikev2_payload_add_notify (chain,
2315                                     IKEV2_NOTIFY_MSG_NO_PROPOSAL_CHOSEN, 0);
2316           ikev2_payload_add_id (chain, &sa->r_id, IKEV2_PAYLOAD_IDR);
2317           ikev2_payload_add_auth (chain, &sa->r_auth);
2318           ikev2_payload_add_ts (chain, sa->childs[0].tsi, IKEV2_PAYLOAD_TSI);
2319           ikev2_payload_add_ts (chain, sa->childs[0].tsr, IKEV2_PAYLOAD_TSR);
2320         }
2321       else if (sa->state == IKEV2_STATE_NOTIFY_AND_DELETE)
2322         {
2323           u8 *data = vec_new (u8, 1);
2324
2325           data[0] = sa->unsupported_cp;
2326           ikev2_payload_add_notify (chain,
2327                                     IKEV2_NOTIFY_MSG_UNSUPPORTED_CRITICAL_PAYLOAD,
2328                                     data);
2329           vec_free (data);
2330         }
2331       else if (sa->state == IKEV2_STATE_SA_INIT)
2332         {
2333           ikev2_payload_add_id (chain, &sa->i_id, IKEV2_PAYLOAD_IDI);
2334           ikev2_payload_add_id (chain, &sa->r_id, IKEV2_PAYLOAD_IDR);
2335           ikev2_payload_add_auth (chain, &sa->i_auth);
2336           ikev2_payload_add_sa (chain, sa->childs[0].i_proposals);
2337           ikev2_payload_add_ts (chain, sa->childs[0].tsi, IKEV2_PAYLOAD_TSI);
2338           ikev2_payload_add_ts (chain, sa->childs[0].tsr, IKEV2_PAYLOAD_TSR);
2339           ikev2_payload_add_notify (chain, IKEV2_NOTIFY_MSG_INITIAL_CONTACT,
2340                                     0);
2341         }
2342       else
2343         {
2344           ikev2_set_state (sa, IKEV2_STATE_DELETED);
2345           goto done;
2346         }
2347     }
2348   else if (ike->exchange == IKEV2_EXCHANGE_INFORMATIONAL)
2349     {
2350       /* if pending delete */
2351       if (sa->del)
2352         {
2353           if (sa->del[0].protocol_id == IKEV2_PROTOCOL_IKE)
2354             {
2355               if (sa->is_initiator)
2356                 ikev2_payload_add_delete (chain, sa->del);
2357
2358               /* The response to a request that deletes the IKE SA is an empty
2359                  INFORMATIONAL response. */
2360               ikev2_set_state (sa, IKEV2_STATE_NOTIFY_AND_DELETE);
2361             }
2362           /* The response to a request that deletes ESP or AH SAs will contain
2363              delete payloads for the paired SAs going in the other direction. */
2364           else
2365             {
2366               ikev2_payload_add_delete (chain, sa->del);
2367             }
2368           vec_free (sa->del);
2369           sa->del = 0;
2370         }
2371       /* received N(AUTHENTICATION_FAILED) */
2372       else if (sa->state == IKEV2_STATE_AUTH_FAILED)
2373         {
2374           ikev2_set_state (sa, IKEV2_STATE_DELETED);
2375           goto done;
2376         }
2377       /* received unsupported critical payload */
2378       else if (sa->unsupported_cp)
2379         {
2380           u8 *data = vec_new (u8, 1);
2381
2382           data[0] = sa->unsupported_cp;
2383           ikev2_payload_add_notify (chain,
2384                                     IKEV2_NOTIFY_MSG_UNSUPPORTED_CRITICAL_PAYLOAD,
2385                                     data);
2386           vec_free (data);
2387           sa->unsupported_cp = 0;
2388         }
2389       /* else send empty response */
2390     }
2391   else if (ike->exchange == IKEV2_EXCHANGE_CREATE_CHILD_SA)
2392     {
2393       if (sa->is_initiator)
2394         {
2395
2396           ikev2_sa_proposal_t *proposals = (ikev2_sa_proposal_t *) user;
2397           ikev2_notify_t notify;
2398           u8 *data = vec_new (u8, 4);
2399           clib_memset (&notify, 0, sizeof (notify));
2400           notify.protocol_id = IKEV2_PROTOCOL_ESP;
2401           notify.spi = sa->childs[0].i_proposals->spi;
2402           *(u32 *) data = clib_host_to_net_u32 (notify.spi);
2403
2404           ikev2_payload_add_sa (chain, proposals);
2405           ikev2_payload_add_nonce (chain, sa->i_nonce);
2406           ikev2_payload_add_ts (chain, sa->childs[0].tsi, IKEV2_PAYLOAD_TSI);
2407           ikev2_payload_add_ts (chain, sa->childs[0].tsr, IKEV2_PAYLOAD_TSR);
2408           ikev2_payload_add_notify_2 (chain, IKEV2_NOTIFY_MSG_REKEY_SA, data,
2409                                       &notify);
2410
2411           vec_free (data);
2412         }
2413       else
2414         {
2415           if (vec_len (sa->rekey) > 0)
2416             {
2417               ikev2_payload_add_sa (chain, sa->rekey[0].r_proposal);
2418               ikev2_payload_add_nonce (chain, sa->r_nonce);
2419               ikev2_payload_add_ts (chain, sa->rekey[0].tsi,
2420                                     IKEV2_PAYLOAD_TSI);
2421               ikev2_payload_add_ts (chain, sa->rekey[0].tsr,
2422                                     IKEV2_PAYLOAD_TSR);
2423               vec_del1 (sa->rekey, 0);
2424             }
2425           else if (sa->unsupported_cp)
2426             {
2427               u8 *data = vec_new (u8, 1);
2428
2429               data[0] = sa->unsupported_cp;
2430               ikev2_payload_add_notify (chain,
2431                                         IKEV2_NOTIFY_MSG_UNSUPPORTED_CRITICAL_PAYLOAD,
2432                                         data);
2433               vec_free (data);
2434               sa->unsupported_cp = 0;
2435             }
2436           else
2437             {
2438               ikev2_payload_add_notify (chain,
2439                                         IKEV2_NOTIFY_MSG_NO_ADDITIONAL_SAS,
2440                                         0);
2441             }
2442         }
2443     }
2444
2445   /* IKEv2 header */
2446   ike->version = IKE_VERSION_2;
2447   ike->nextpayload = IKEV2_PAYLOAD_SK;
2448   tlen = sizeof (*ike);
2449   if (sa->is_initiator)
2450     {
2451       ike->flags = IKEV2_HDR_FLAG_INITIATOR;
2452       sa->last_init_msg_id = clib_net_to_host_u32 (ike->msgid);
2453     }
2454   else
2455     {
2456       ike->flags = IKEV2_HDR_FLAG_RESPONSE;
2457     }
2458
2459
2460   if (ike->exchange == IKEV2_EXCHANGE_SA_INIT)
2461     {
2462       tlen += vec_len (chain->data);
2463       ike->nextpayload = chain->first_payload_type;
2464       ike->length = clib_host_to_net_u32 (tlen);
2465
2466       if (tlen + b->current_length + b->current_data > buffer_data_size)
2467         {
2468           tlen = ~0;
2469           goto done;
2470         }
2471
2472       clib_memcpy_fast (ike->payload, chain->data, vec_len (chain->data));
2473
2474       /* store whole IKE payload - needed for PSK auth */
2475       vec_reset_length (sa->last_sa_init_res_packet_data);
2476       vec_add (sa->last_sa_init_res_packet_data, ike, tlen);
2477     }
2478   else
2479     {
2480       ikev2_main_per_thread_data_t *ptd = ikev2_get_per_thread_data ();
2481       ikev2_payload_chain_add_padding (chain, tr_encr->block_size);
2482
2483       /* SK payload */
2484       plen = sizeof (*ph);
2485       ph = (ike_payload_header_t *) & ike->payload[0];
2486       ph->nextpayload = chain->first_payload_type;
2487       ph->flags = 0;
2488       int is_aead =
2489         tr_encr->encr_type == IKEV2_TRANSFORM_ENCR_TYPE_AES_GCM_16;
2490       int iv_len = is_aead ? IKEV2_GCM_IV_SIZE : tr_encr->block_size;
2491       plen += vec_len (chain->data) + iv_len;
2492
2493       /* add space for hmac/tag */
2494       if (tr_integ)
2495         plen += tr_integ->key_trunc;
2496       else
2497         plen += IKEV2_GCM_ICV_SIZE;
2498       tlen += plen;
2499
2500       if (tlen + b->current_length + b->current_data > buffer_data_size)
2501         {
2502           tlen = ~0;
2503           goto done;
2504         }
2505
2506       /* payload and total length */
2507       ph->length = clib_host_to_net_u16 (plen);
2508       ike->length = clib_host_to_net_u32 (tlen);
2509
2510       if (is_aead)
2511         {
2512           if (!ikev2_encrypt_aead_data (ptd, sa, tr_encr, chain->data,
2513                                         ph->payload, (u8 *) ike,
2514                                         sizeof (*ike) + sizeof (*ph),
2515                                         ph->payload + plen - sizeof (*ph) -
2516                                         IKEV2_GCM_ICV_SIZE))
2517             {
2518               tlen = ~0;
2519               goto done;
2520             }
2521         }
2522       else
2523         {
2524           if (!ikev2_encrypt_data
2525               (ptd, sa, tr_encr, chain->data, ph->payload))
2526             {
2527               tlen = ~0;
2528               goto done;
2529             }
2530           integ =
2531             ikev2_calc_integr (tr_integ,
2532                                sa->is_initiator ? sa->sk_ai : sa->sk_ar,
2533                                (u8 *) ike, tlen - tr_integ->key_trunc);
2534           clib_memcpy_fast (ike->payload + tlen - tr_integ->key_trunc -
2535                             sizeof (*ike), integ, tr_integ->key_trunc);
2536         }
2537
2538       /* store whole IKE payload - needed for retransmit */
2539       vec_reset_length (sa->last_res_packet_data);
2540       vec_add (sa->last_res_packet_data, ike, tlen);
2541     }
2542
2543 done:
2544   ikev2_payload_destroy_chain (chain);
2545   vec_free (integ);
2546   return tlen;
2547 }
2548
2549 static u32
2550 ikev2_retransmit_sa_init_one (ikev2_sa_t * sa, ike_header_t * ike,
2551                               ip_address_t iaddr, ip_address_t raddr,
2552                               u32 rlen)
2553 {
2554   int p = 0;
2555   ike_header_t *tmp;
2556   u8 payload = ike->nextpayload;
2557
2558   if (sa->ispi != clib_net_to_host_u64 (ike->ispi) ||
2559       ip_address_cmp (&sa->iaddr, &iaddr) ||
2560       ip_address_cmp (&sa->raddr, &raddr))
2561     {
2562       return 0;
2563     }
2564
2565   while (p < rlen && payload != IKEV2_PAYLOAD_NONE)
2566     {
2567       ike_payload_header_t *ikep = (ike_payload_header_t *) & ike->payload[p];
2568       u32 plen = clib_net_to_host_u16 (ikep->length);
2569
2570       if (plen < sizeof (ike_payload_header_t))
2571         return ~0;
2572
2573       if (payload == IKEV2_PAYLOAD_NONCE &&
2574           !clib_memcmp (sa->i_nonce, ikep->payload, plen - sizeof (*ikep)))
2575         {
2576           /* req is retransmit */
2577           if (sa->state == IKEV2_STATE_SA_INIT)
2578             {
2579               tmp = (ike_header_t *) sa->last_sa_init_res_packet_data;
2580               u32 slen = clib_net_to_host_u32 (tmp->length);
2581               ike->ispi = tmp->ispi;
2582               ike->rspi = tmp->rspi;
2583               ike->nextpayload = tmp->nextpayload;
2584               ike->version = tmp->version;
2585               ike->exchange = tmp->exchange;
2586               ike->flags = tmp->flags;
2587               ike->msgid = tmp->msgid;
2588               ike->length = tmp->length;
2589               clib_memcpy_fast (ike->payload, tmp->payload,
2590                                 slen - sizeof (*ike));
2591               ikev2_elog_uint_peers (IKEV2_LOG_DEBUG,
2592                                      "ispi %lx IKE_SA_INIT retransmit "
2593                                      "from %d.%d.%d.%d to %d.%d.%d.%d",
2594                                      ike->ispi,
2595                                      ip_addr_v4 (&raddr).as_u32,
2596                                      ip_addr_v4 (&iaddr).as_u32);
2597               return slen;
2598             }
2599           /* else ignore req */
2600           else
2601             {
2602               ikev2_elog_uint_peers (IKEV2_LOG_DEBUG,
2603                                      "ispi %lx IKE_SA_INIT ignore "
2604                                      "from %d.%d.%d.%d to %d.%d.%d.%d",
2605                                      ike->ispi,
2606                                      ip_addr_v4 (&raddr).as_u32,
2607                                      ip_addr_v4 (&iaddr).as_u32);
2608               return ~0;
2609             }
2610         }
2611       payload = ikep->nextpayload;
2612       p += plen;
2613     }
2614
2615   return 0;
2616 }
2617
2618 static u32
2619 ikev2_retransmit_sa_init (ike_header_t * ike, ip_address_t iaddr,
2620                           ip_address_t raddr, u32 rlen)
2621 {
2622   ikev2_sa_t *sa;
2623   u32 res;
2624   ikev2_main_per_thread_data_t *ptd = ikev2_get_per_thread_data ();
2625
2626   /* *INDENT-OFF* */
2627   pool_foreach (sa, ptd->sas, ({
2628     res = ikev2_retransmit_sa_init_one (sa, ike, iaddr, raddr, rlen);
2629     if (res)
2630       return res;
2631   }));
2632   /* *INDENT-ON* */
2633
2634   /* req is not retransmit */
2635   return 0;
2636 }
2637
2638 static u32
2639 ikev2_retransmit_resp (ikev2_sa_t * sa, ike_header_t * ike)
2640 {
2641   u32 msg_id = clib_net_to_host_u32 (ike->msgid);
2642
2643   /* new req */
2644   if (msg_id > sa->last_msg_id)
2645     {
2646       sa->last_msg_id = msg_id;
2647       return 0;
2648     }
2649
2650   /* retransmitted req */
2651   if (msg_id == sa->last_msg_id)
2652     {
2653       ike_header_t *tmp = (ike_header_t *) sa->last_res_packet_data;
2654       u32 slen = clib_net_to_host_u32 (tmp->length);
2655       ike->ispi = tmp->ispi;
2656       ike->rspi = tmp->rspi;
2657       ike->nextpayload = tmp->nextpayload;
2658       ike->version = tmp->version;
2659       ike->exchange = tmp->exchange;
2660       ike->flags = tmp->flags;
2661       ike->msgid = tmp->msgid;
2662       ike->length = tmp->length;
2663       clib_memcpy_fast (ike->payload, tmp->payload, slen - sizeof (*ike));
2664       ikev2_elog_uint_peers (IKEV2_LOG_DEBUG, "IKE retransmit msgid %d",
2665                              msg_id, ip_addr_v4 (&sa->raddr).as_u32,
2666                              ip_addr_v4 (&sa->iaddr).as_u32);
2667       return slen;
2668     }
2669
2670   /* old req ignore */
2671   ikev2_elog_uint_peers (IKEV2_LOG_DEBUG, "IKE req ignore msgid %d",
2672                          msg_id, ip_addr_v4 (&sa->raddr).as_u32,
2673                          ip_addr_v4 (&sa->iaddr).as_u32);
2674   return ~0;
2675 }
2676
2677 static void
2678 ikev2_init_sa (vlib_main_t * vm, ikev2_sa_t * sa)
2679 {
2680   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
2681   sa->liveness_period_check = vlib_time_now (vm) + km->liveness_period;
2682   sa->profile_index = ~0;
2683 }
2684
2685 static void
2686 ikev2_del_sa_init_from_main (u64 * ispi)
2687 {
2688   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
2689   uword *p = hash_get (km->sa_by_ispi, *ispi);
2690   if (p)
2691     {
2692       ikev2_sa_t *sai = pool_elt_at_index (km->sais, p[0]);
2693       hash_unset (km->sa_by_ispi, sai->ispi);
2694       ikev2_sa_free_all_vec (sai);
2695       pool_put (km->sais, sai);
2696     }
2697 }
2698
2699 static void
2700 ikev2_del_sa_init (u64 ispi)
2701 {
2702   vl_api_rpc_call_main_thread (ikev2_del_sa_init_from_main, (u8 *) & ispi,
2703                                sizeof (ispi));
2704 }
2705
2706 static_always_inline void
2707 ikev2_rewrite_v6_addrs (ikev2_sa_t * sa, ip6_header_t * ih)
2708 {
2709   if (sa->is_initiator)
2710     {
2711       ip_address_copy_addr (&ih->dst_address, &sa->raddr);
2712       ip_address_copy_addr (&ih->src_address, &sa->iaddr);
2713     }
2714   else
2715     {
2716       ip_address_copy_addr (&ih->dst_address, &sa->iaddr);
2717       ip_address_copy_addr (&ih->src_address, &sa->raddr);
2718     }
2719 }
2720
2721 static_always_inline void
2722 ikev2_rewrite_v4_addrs (ikev2_sa_t * sa, ip4_header_t * ih)
2723 {
2724   if (sa->is_initiator)
2725     {
2726       ip_address_copy_addr (&ih->dst_address, &sa->raddr);
2727       ip_address_copy_addr (&ih->src_address, &sa->iaddr);
2728     }
2729   else
2730     {
2731       ip_address_copy_addr (&ih->dst_address, &sa->iaddr);
2732       ip_address_copy_addr (&ih->src_address, &sa->raddr);
2733     }
2734 }
2735
2736 static_always_inline void
2737 ikev2_set_ip_address (ikev2_sa_t * sa, const void *src,
2738                       const void *dst, const int af, const int is_initiator)
2739 {
2740   const void *raddr = is_initiator ? src : dst;
2741   const void *iaddr = is_initiator ? dst : src;
2742   ip_address_set (&sa->raddr, raddr, af);
2743   ip_address_set (&sa->iaddr, iaddr, af);
2744 }
2745
2746 static void
2747 ikev2_elog_uint_peers_addr (u32 exchange, ip4_header_t * ip4,
2748                             ip6_header_t * ip6, u8 is_ip4)
2749 {
2750   u32 src, dst;
2751   if (is_ip4)
2752     {
2753       src = ip4->src_address.as_u32;
2754       dst = ip4->dst_address.as_u32;
2755     }
2756   else
2757     {
2758       src = ip6->src_address.as_u32[3];
2759       dst = ip6->dst_address.as_u32[3];
2760     }
2761   ikev2_elog_uint_peers (IKEV2_LOG_WARNING, "IKEv2 exchange %d "
2762                          "received from %d.%d.%d.%d to %d.%d.%d.%d",
2763                          exchange, src, dst);
2764 }
2765
2766 static_always_inline uword
2767 ikev2_node_internal (vlib_main_t * vm,
2768                      vlib_node_runtime_t * node, vlib_frame_t * frame,
2769                      u8 is_ip4)
2770 {
2771   u32 n_left = frame->n_vectors, *from;
2772   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
2773   vlib_buffer_t *bufs[VLIB_FRAME_SIZE], **b;
2774   u16 nexts[VLIB_FRAME_SIZE], *next = nexts;
2775   ikev2_main_per_thread_data_t *ptd = ikev2_get_per_thread_data ();
2776   int res;
2777
2778   from = vlib_frame_vector_args (frame);
2779   vlib_get_buffers (vm, from, bufs, n_left);
2780   b = bufs;
2781
2782   while (n_left > 0)
2783     {
2784       vlib_buffer_t *b0 = b[0];
2785       next[0] = is_ip4 ? IKEV2_NEXT_IP4_ERROR_DROP
2786         : IKEV2_NEXT_IP6_ERROR_DROP;
2787       ip4_header_t *ip40 = 0;
2788       ip6_header_t *ip60 = 0;
2789       udp_header_t *udp0;
2790       ike_header_t *ike0;
2791       ikev2_sa_t *sa0 = 0;
2792       ikev2_sa_t sa;            /* temporary store for SA */
2793       u32 rlen, slen = 0;
2794       int ip_hdr_sz = 0;
2795       int is_req = 0, has_non_esp_marker = 0;
2796
2797       if (b0->punt_reason == ipsec_punt_reason[IPSEC_PUNT_IP4_SPI_UDP_0])
2798         {
2799           u8 *ptr = vlib_buffer_get_current (b0);
2800           ip40 = (ip4_header_t *) ptr;
2801           ptr += sizeof (*ip40);
2802           udp0 = (udp_header_t *) ptr;
2803           ptr += sizeof (*udp0);
2804           ike0 = (ike_header_t *) ptr;
2805           ip_hdr_sz = sizeof (*ip40);
2806         }
2807       else
2808         {
2809           u8 *ipx_hdr = b0->data + vnet_buffer (b0)->l3_hdr_offset;
2810           ike0 = vlib_buffer_get_current (b0);
2811           vlib_buffer_advance (b0, -sizeof (*udp0));
2812           udp0 = vlib_buffer_get_current (b0);
2813
2814           if (is_ip4)
2815             {
2816               ip40 = (ip4_header_t *) ipx_hdr;
2817               ip_hdr_sz = sizeof (*ip40);
2818             }
2819           else
2820             {
2821               ip60 = (ip6_header_t *) ipx_hdr;
2822               ip_hdr_sz = sizeof (*ip60);
2823             }
2824           vlib_buffer_advance (b0, -ip_hdr_sz);
2825         }
2826
2827       rlen = b0->current_length - ip_hdr_sz - sizeof (*udp0);
2828
2829       /* check for non-esp marker */
2830       if (*((u32 *) ike0) == 0)
2831         {
2832           ike0 =
2833             (ike_header_t *) ((u8 *) ike0 + sizeof (ikev2_non_esp_marker));
2834           rlen -= sizeof (ikev2_non_esp_marker);
2835           has_non_esp_marker = 1;
2836         }
2837
2838       if (clib_net_to_host_u32 (ike0->length) != rlen)
2839         {
2840           vlib_node_increment_counter (vm, node->node_index,
2841                                        IKEV2_ERROR_BAD_LENGTH, 1);
2842           goto dispatch0;
2843         }
2844
2845       if (ike0->version != IKE_VERSION_2)
2846         {
2847           vlib_node_increment_counter (vm, node->node_index,
2848                                        IKEV2_ERROR_NOT_IKEV2, 1);
2849           goto dispatch0;
2850         }
2851
2852       if (ike0->exchange == IKEV2_EXCHANGE_SA_INIT)
2853         {
2854           sa0 = &sa;
2855           clib_memset (sa0, 0, sizeof (*sa0));
2856
2857           u8 is_initiator = ike0->flags & IKEV2_HDR_FLAG_INITIATOR;
2858           if (is_initiator)
2859             {
2860               if (ike0->rspi == 0)
2861                 {
2862                   if (is_ip4)
2863                     ikev2_set_ip_address (sa0, &ip40->dst_address,
2864                                           &ip40->src_address, AF_IP4,
2865                                           is_initiator);
2866                   else
2867                     ikev2_set_ip_address (sa0, &ip60->dst_address,
2868                                           &ip60->src_address, AF_IP6,
2869                                           is_initiator);
2870
2871                   sa0->dst_port = clib_net_to_host_u16 (udp0->src_port);
2872
2873                   slen =
2874                     ikev2_retransmit_sa_init (ike0, sa0->iaddr,
2875                                               sa0->raddr, rlen);
2876                   if (slen)
2877                     {
2878                       vlib_node_increment_counter (vm, node->node_index,
2879                                                    ~0 ==
2880                                                    slen ?
2881                                                    IKEV2_ERROR_IKE_SA_INIT_IGNORE
2882                                                    :
2883                                                    IKEV2_ERROR_IKE_SA_INIT_RETRANSMIT,
2884                                                    1);
2885                       goto dispatch0;
2886                     }
2887
2888                   res = ikev2_process_sa_init_req (vm, sa0, ike0, udp0, rlen);
2889                   if (!res)
2890                     vlib_node_increment_counter (vm, node->node_index,
2891                                                  IKEV2_ERROR_MALFORMED_PACKET,
2892                                                  1);
2893
2894                   if (sa0->state == IKEV2_STATE_SA_INIT)
2895                     {
2896                       ikev2_sa_free_proposal_vector (&sa0->r_proposals);
2897                       sa0->r_proposals =
2898                         ikev2_select_proposal (sa0->i_proposals,
2899                                                IKEV2_PROTOCOL_IKE);
2900                       ikev2_generate_sa_init_data (sa0);
2901                     }
2902
2903                   if (sa0->state == IKEV2_STATE_SA_INIT
2904                       || sa0->state == IKEV2_STATE_NOTIFY_AND_DELETE)
2905                     {
2906                       slen = ikev2_generate_message (b0, sa0, ike0, 0, udp0);
2907                       if (~0 == slen)
2908                         vlib_node_increment_counter (vm, node->node_index,
2909                                                      IKEV2_ERROR_NO_BUFF_SPACE,
2910                                                      1);
2911                     }
2912
2913                   if (sa0->state == IKEV2_STATE_SA_INIT)
2914                     {
2915                       /* add SA to the pool */
2916                       pool_get (ptd->sas, sa0);
2917                       clib_memcpy_fast (sa0, &sa, sizeof (*sa0));
2918                       ikev2_init_sa (vm, sa0);
2919                       hash_set (ptd->sa_by_rspi, sa0->rspi, sa0 - ptd->sas);
2920                     }
2921                   else
2922                     {
2923                       ikev2_sa_free_all_vec (sa0);
2924                     }
2925                 }
2926             }
2927           else                  //received sa_init without initiator flag
2928             {
2929               if (is_ip4)
2930                 ikev2_set_ip_address (sa0, &ip40->src_address,
2931                                       &ip40->dst_address, AF_IP4,
2932                                       is_initiator);
2933               else
2934                 ikev2_set_ip_address (sa0, &ip60->src_address,
2935                                       &ip60->dst_address, AF_IP6,
2936                                       is_initiator);
2937
2938               ikev2_process_sa_init_resp (vm, sa0, ike0, udp0, rlen);
2939
2940               if (sa0->state == IKEV2_STATE_SA_INIT)
2941                 {
2942                   is_req = 1;
2943                   ike0->exchange = IKEV2_EXCHANGE_IKE_AUTH;
2944                   uword *p = hash_get (km->sa_by_ispi, sa0->ispi);
2945                   if (p)
2946                     {
2947                       ikev2_sa_t *sai = pool_elt_at_index (km->sais, p[0]);
2948
2949                       if (clib_atomic_bool_cmp_and_swap
2950                           (&sai->init_response_received, 0, 1))
2951                         {
2952                           ikev2_complete_sa_data (sa0, sai);
2953                           ikev2_calc_keys (sa0);
2954                           ikev2_sa_auth_init (sa0);
2955                           slen =
2956                             ikev2_generate_message (b0, sa0, ike0, 0, udp0);
2957                           if (~0 == slen)
2958                             vlib_node_increment_counter (vm,
2959                                                          node->node_index,
2960                                                          IKEV2_ERROR_NO_BUFF_SPACE,
2961                                                          1);
2962                         }
2963                       else
2964                         {
2965                           /* we've already processed sa-init response */
2966                           sa0->state = IKEV2_STATE_UNKNOWN;
2967                         }
2968                     }
2969                 }
2970
2971               if (sa0->state == IKEV2_STATE_SA_INIT)
2972                 {
2973                   /* add SA to the pool */
2974                   pool_get (ptd->sas, sa0);
2975                   clib_memcpy_fast (sa0, &sa, sizeof (*sa0));
2976                   hash_set (ptd->sa_by_rspi, sa0->rspi, sa0 - ptd->sas);
2977                 }
2978               else
2979                 {
2980                   ikev2_sa_free_all_vec (sa0);
2981                 }
2982             }
2983         }
2984       else if (ike0->exchange == IKEV2_EXCHANGE_IKE_AUTH)
2985         {
2986           uword *p;
2987           p = hash_get (ptd->sa_by_rspi, clib_net_to_host_u64 (ike0->rspi));
2988           if (p)
2989             {
2990               sa0 = pool_elt_at_index (ptd->sas, p[0]);
2991               slen = ikev2_retransmit_resp (sa0, ike0);
2992               if (slen)
2993                 {
2994                   vlib_node_increment_counter (vm, node->node_index,
2995                                                ~0 ==
2996                                                slen ?
2997                                                IKEV2_ERROR_IKE_REQ_IGNORE
2998                                                :
2999                                                IKEV2_ERROR_IKE_REQ_RETRANSMIT,
3000                                                1);
3001                   goto dispatch0;
3002                 }
3003
3004               sa0->dst_port = clib_net_to_host_u16 (udp0->src_port);
3005               res = ikev2_process_auth_req (vm, sa0, ike0, rlen);
3006               if (res)
3007                 ikev2_sa_auth (sa0);
3008               else
3009                 vlib_node_increment_counter (vm, node->node_index,
3010                                              IKEV2_ERROR_MALFORMED_PACKET, 1);
3011               if (sa0->state == IKEV2_STATE_AUTHENTICATED)
3012                 {
3013                   ikev2_initial_contact_cleanup (ptd, sa0);
3014                   ikev2_sa_match_ts (sa0);
3015                   if (sa0->state != IKEV2_STATE_TS_UNACCEPTABLE)
3016                     ikev2_create_tunnel_interface (vm, sa0,
3017                                                    &sa0->childs[0],
3018                                                    p[0], 0, 0);
3019                 }
3020
3021               if (sa0->is_initiator)
3022                 {
3023                   ikev2_del_sa_init (sa0->ispi);
3024                 }
3025               else
3026                 {
3027                   slen = ikev2_generate_message (b0, sa0, ike0, 0, udp0);
3028                   if (~0 == slen)
3029                     vlib_node_increment_counter (vm, node->node_index,
3030                                                  IKEV2_ERROR_NO_BUFF_SPACE,
3031                                                  1);
3032                 }
3033             }
3034         }
3035       else if (ike0->exchange == IKEV2_EXCHANGE_INFORMATIONAL)
3036         {
3037           uword *p;
3038           p = hash_get (ptd->sa_by_rspi, clib_net_to_host_u64 (ike0->rspi));
3039           if (p)
3040             {
3041               sa0 = pool_elt_at_index (ptd->sas, p[0]);
3042               slen = ikev2_retransmit_resp (sa0, ike0);
3043               if (slen)
3044                 {
3045                   vlib_node_increment_counter (vm, node->node_index,
3046                                                ~0 ==
3047                                                slen ?
3048                                                IKEV2_ERROR_IKE_REQ_IGNORE
3049                                                :
3050                                                IKEV2_ERROR_IKE_REQ_RETRANSMIT,
3051                                                1);
3052                   goto dispatch0;
3053                 }
3054
3055               res = ikev2_process_informational_req (vm, sa0, ike0, rlen);
3056               if (!res)
3057                 {
3058                   vlib_node_increment_counter (vm, node->node_index,
3059                                                IKEV2_ERROR_MALFORMED_PACKET,
3060                                                1);
3061                   slen = ~0;
3062                   goto dispatch0;
3063                 }
3064
3065               if (sa0->del)
3066                 {
3067                   if (sa0->del[0].protocol_id != IKEV2_PROTOCOL_IKE)
3068                     {
3069                       ikev2_delete_t *d, *tmp, *resp = 0;
3070                       vec_foreach (d, sa0->del)
3071                       {
3072                         ikev2_child_sa_t *ch_sa;
3073                         ch_sa = ikev2_sa_get_child (sa0, d->spi,
3074                                                     d->protocol_id,
3075                                                     !sa0->is_initiator);
3076                         if (ch_sa)
3077                           {
3078                             ikev2_delete_tunnel_interface (km->vnet_main,
3079                                                            sa0, ch_sa);
3080                             if (!sa0->is_initiator)
3081                               {
3082                                 vec_add2 (resp, tmp, 1);
3083                                 tmp->protocol_id = d->protocol_id;
3084                                 tmp->spi = ch_sa->r_proposals[0].spi;
3085                               }
3086                             ikev2_sa_del_child_sa (sa0, ch_sa);
3087                           }
3088                       }
3089                       if (!sa0->is_initiator)
3090                         {
3091                           vec_free (sa0->del);
3092                           sa0->del = resp;
3093                         }
3094                     }
3095                 }
3096               if (!(ike0->flags & IKEV2_HDR_FLAG_RESPONSE))
3097                 {
3098                   ike0->flags |= IKEV2_HDR_FLAG_RESPONSE;
3099                   slen = ikev2_generate_message (b0, sa0, ike0, 0, udp0);
3100                   if (~0 == slen)
3101                     vlib_node_increment_counter (vm, node->node_index,
3102                                                  IKEV2_ERROR_NO_BUFF_SPACE,
3103                                                  1);
3104                 }
3105             }
3106         }
3107       else if (ike0->exchange == IKEV2_EXCHANGE_CREATE_CHILD_SA)
3108         {
3109           uword *p;
3110           p = hash_get (ptd->sa_by_rspi, clib_net_to_host_u64 (ike0->rspi));
3111           if (p)
3112             {
3113               sa0 = pool_elt_at_index (ptd->sas, p[0]);
3114               slen = ikev2_retransmit_resp (sa0, ike0);
3115               if (slen)
3116                 {
3117                   vlib_node_increment_counter (vm, node->node_index,
3118                                                ~0 ==
3119                                                slen ?
3120                                                IKEV2_ERROR_IKE_REQ_IGNORE
3121                                                :
3122                                                IKEV2_ERROR_IKE_REQ_RETRANSMIT,
3123                                                1);
3124                   goto dispatch0;
3125                 }
3126
3127               res = ikev2_process_create_child_sa_req (vm, sa0, ike0, rlen);
3128               if (!res)
3129                 {
3130                   vlib_node_increment_counter (vm, node->node_index,
3131                                                IKEV2_ERROR_MALFORMED_PACKET,
3132                                                1);
3133                   slen = ~0;
3134                   goto dispatch0;
3135                 }
3136
3137               if (sa0->rekey)
3138                 {
3139                   if (sa0->rekey[0].protocol_id != IKEV2_PROTOCOL_IKE)
3140                     {
3141                       if (sa0->childs)
3142                         ikev2_sa_free_all_child_sa (&sa0->childs);
3143                       ikev2_child_sa_t *child;
3144                       vec_add2 (sa0->childs, child, 1);
3145                       clib_memset (child, 0, sizeof (*child));
3146                       child->r_proposals = sa0->rekey[0].r_proposal;
3147                       child->i_proposals = sa0->rekey[0].i_proposal;
3148                       child->tsi = sa0->rekey[0].tsi;
3149                       child->tsr = sa0->rekey[0].tsr;
3150                       ikev2_create_tunnel_interface (vm, sa0, child, p[0],
3151                                                      child - sa0->childs, 1);
3152                     }
3153                   if (sa0->is_initiator)
3154                     {
3155                       vec_free (sa0->rekey);
3156                     }
3157                   else
3158                     {
3159                       slen = ikev2_generate_message (b0, sa0, ike0, 0, udp0);
3160                       if (~0 == slen)
3161                         vlib_node_increment_counter (vm, node->node_index,
3162                                                      IKEV2_ERROR_NO_BUFF_SPACE,
3163                                                      1);
3164                     }
3165                 }
3166             }
3167         }
3168       else
3169         {
3170           ikev2_elog_uint_peers_addr (ike0->exchange, ip40, ip60, is_ip4);
3171         }
3172
3173     dispatch0:
3174       /* if we are sending packet back, rewrite headers */
3175       if (slen && ~0 != slen)
3176         {
3177           if (is_ip4)
3178             {
3179               next[0] = IKEV2_NEXT_IP4_LOOKUP;
3180               ikev2_rewrite_v4_addrs (sa0, ip40);
3181             }
3182           else
3183             {
3184               next[0] = IKEV2_NEXT_IP6_LOOKUP;
3185               ikev2_rewrite_v6_addrs (sa0, ip60);
3186             }
3187
3188           if (is_req)
3189             {
3190               udp0->dst_port = udp0->src_port =
3191                 clib_net_to_host_u16 (ikev2_get_port (sa0));
3192
3193               if (udp0->dst_port == clib_net_to_host_u16 (IKEV2_PORT_NATT)
3194                   && sa0->natt)
3195                 {
3196                   if (!has_non_esp_marker)
3197                     slen = ikev2_insert_non_esp_marker (ike0, slen);
3198                 }
3199             }
3200           else
3201             {
3202               if (has_non_esp_marker)
3203                 slen += sizeof (ikev2_non_esp_marker);
3204
3205               u16 tp = udp0->dst_port;
3206               udp0->dst_port = udp0->src_port;
3207               udp0->src_port = tp;
3208             }
3209
3210           udp0->length = clib_host_to_net_u16 (slen + sizeof (udp_header_t));
3211           udp0->checksum = 0;
3212           b0->current_length = slen + ip_hdr_sz + sizeof (udp_header_t);
3213           if (is_ip4)
3214             {
3215               ip40->length = clib_host_to_net_u16 (b0->current_length);
3216               ip40->checksum = ip4_header_checksum (ip40);
3217             }
3218           else
3219             {
3220               ip60->payload_length =
3221                 clib_host_to_net_u16 (b0->current_length - sizeof (*ip60));
3222             }
3223         }
3224       /* delete sa */
3225       if (sa0 && (sa0->state == IKEV2_STATE_DELETED ||
3226                   sa0->state == IKEV2_STATE_NOTIFY_AND_DELETE))
3227         {
3228           ikev2_child_sa_t *c;
3229
3230           vec_foreach (c, sa0->childs)
3231             ikev2_delete_tunnel_interface (km->vnet_main, sa0, c);
3232
3233           ikev2_delete_sa (ptd, sa0);
3234         }
3235       if (PREDICT_FALSE ((node->flags & VLIB_NODE_FLAG_TRACE)
3236                          && (b0->flags & VLIB_BUFFER_IS_TRACED)))
3237         {
3238
3239           ikev2_trace_t *t = vlib_add_trace (vm, node, b0, sizeof (*t));
3240           t->sw_if_index = vnet_buffer (b0)->sw_if_index[VLIB_RX];
3241           t->next_index = next[0];
3242         }
3243       n_left -= 1;
3244       next += 1;
3245       b += 1;
3246     }
3247
3248   vlib_node_increment_counter (vm, node->node_index,
3249                                IKEV2_ERROR_PROCESSED, frame->n_vectors);
3250   vlib_buffer_enqueue_to_next (vm, node, from, nexts, frame->n_vectors);
3251   return frame->n_vectors;
3252 }
3253
3254 static uword
3255 ikev2_ip4 (vlib_main_t * vm, vlib_node_runtime_t * node, vlib_frame_t * frame)
3256 {
3257   return ikev2_node_internal (vm, node, frame, 1 /* is_ip4 */ );
3258 }
3259
3260 static uword
3261 ikev2_ip6 (vlib_main_t * vm, vlib_node_runtime_t * node, vlib_frame_t * frame)
3262 {
3263   return ikev2_node_internal (vm, node, frame, 0 /* is_ip4 */ );
3264 }
3265
3266 /* *INDENT-OFF* */
3267 VLIB_REGISTER_NODE (ikev2_node_ip4,static) = {
3268   .function = ikev2_ip4,
3269   .name = "ikev2-ip4",
3270   .vector_size = sizeof (u32),
3271   .format_trace = format_ikev2_trace,
3272   .type = VLIB_NODE_TYPE_INTERNAL,
3273
3274   .n_errors = ARRAY_LEN(ikev2_error_strings),
3275   .error_strings = ikev2_error_strings,
3276
3277   .n_next_nodes = IKEV2_IP4_N_NEXT,
3278   .next_nodes = {
3279     [IKEV2_NEXT_IP4_LOOKUP] = "ip4-lookup",
3280     [IKEV2_NEXT_IP4_ERROR_DROP] = "error-drop",
3281   },
3282 };
3283
3284 VLIB_REGISTER_NODE (ikev2_node_ip6,static) = {
3285   .function = ikev2_ip6,
3286   .name = "ikev2-ip6",
3287   .vector_size = sizeof (u32),
3288   .format_trace = format_ikev2_trace,
3289   .type = VLIB_NODE_TYPE_INTERNAL,
3290
3291   .n_errors = ARRAY_LEN(ikev2_error_strings),
3292   .error_strings = ikev2_error_strings,
3293
3294   .n_next_nodes = IKEV2_IP6_N_NEXT,
3295   .next_nodes = {
3296     [IKEV2_NEXT_IP6_LOOKUP] = "ip6-lookup",
3297     [IKEV2_NEXT_IP6_ERROR_DROP] = "error-drop",
3298   },
3299 };
3300 /* *INDENT-ON* */
3301
3302 // set ikev2 proposals when vpp is used as initiator
3303 static clib_error_t *
3304 ikev2_set_initiator_proposals (vlib_main_t * vm, ikev2_sa_t * sa,
3305                                ikev2_transforms_set * ts,
3306                                ikev2_sa_proposal_t ** proposals, int is_ike)
3307 {
3308   clib_error_t *r;
3309   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
3310   ikev2_sa_proposal_t *proposal;
3311   vec_add2 (*proposals, proposal, 1);
3312   ikev2_sa_transform_t *td;
3313   int error;
3314
3315   /* Encryption */
3316   error = 1;
3317   vec_foreach (td, km->supported_transforms)
3318   {
3319     if (td->type == IKEV2_TRANSFORM_TYPE_ENCR
3320         && td->encr_type == ts->crypto_alg
3321         && td->key_len == ts->crypto_key_size / 8)
3322       {
3323         u16 attr[2];
3324         attr[0] = clib_host_to_net_u16 (14 | (1 << 15));
3325         attr[1] = clib_host_to_net_u16 (td->key_len << 3);
3326         vec_add (td->attrs, (u8 *) attr, 4);
3327         vec_add1 (proposal->transforms, *td);
3328         td->attrs = 0;
3329
3330         error = 0;
3331         break;
3332       }
3333   }
3334   if (error)
3335     {
3336       r = clib_error_return (0, "Unsupported algorithm");
3337       return r;
3338     }
3339
3340   if (IKEV2_TRANSFORM_INTEG_TYPE_NONE != ts->integ_alg)
3341     {
3342       /* Integrity */
3343       error = 1;
3344       vec_foreach (td, km->supported_transforms)
3345       {
3346         if (td->type == IKEV2_TRANSFORM_TYPE_INTEG
3347             && td->integ_type == ts->integ_alg)
3348           {
3349             vec_add1 (proposal->transforms, *td);
3350             error = 0;
3351             break;
3352           }
3353       }
3354       if (error)
3355         {
3356           ikev2_elog_error
3357             ("Didn't find any supported algorithm for IKEV2_TRANSFORM_TYPE_INTEG");
3358           r = clib_error_return (0, "Unsupported algorithm");
3359           return r;
3360         }
3361     }
3362
3363   /* PRF */
3364   if (is_ike)
3365     {
3366       error = 1;
3367       vec_foreach (td, km->supported_transforms)
3368       {
3369         if (td->type == IKEV2_TRANSFORM_TYPE_PRF
3370             && td->prf_type == IKEV2_TRANSFORM_PRF_TYPE_PRF_HMAC_SHA2_256)
3371           {
3372             vec_add1 (proposal->transforms, *td);
3373             error = 0;
3374             break;
3375           }
3376       }
3377       if (error)
3378         {
3379           r = clib_error_return (0, "Unsupported algorithm");
3380           return r;
3381         }
3382     }
3383
3384   /* DH */
3385   if (is_ike)
3386     {
3387       error = 1;
3388       vec_foreach (td, km->supported_transforms)
3389       {
3390         if (td->type == IKEV2_TRANSFORM_TYPE_DH && td->dh_type == ts->dh_type)
3391           {
3392             vec_add1 (proposal->transforms, *td);
3393             if (is_ike)
3394               {
3395                 sa->dh_group = td->dh_type;
3396               }
3397             error = 0;
3398             break;
3399           }
3400       }
3401       if (error)
3402         {
3403           r = clib_error_return (0, "Unsupported algorithm");
3404           return r;
3405         }
3406     }
3407
3408   if (!is_ike)
3409     {
3410       error = 1;
3411       vec_foreach (td, km->supported_transforms)
3412       {
3413         if (td->type == IKEV2_TRANSFORM_TYPE_ESN)
3414           {
3415             vec_add1 (proposal->transforms, *td);
3416             error = 0;
3417           }
3418       }
3419       if (error)
3420         {
3421           r = clib_error_return (0, "Unsupported algorithm");
3422           return r;
3423         }
3424     }
3425
3426
3427   return 0;
3428 }
3429
3430 static ikev2_profile_t *
3431 ikev2_profile_index_by_name (u8 * name)
3432 {
3433   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
3434   uword *p;
3435
3436   p = mhash_get (&km->profile_index_by_name, name);
3437   if (!p)
3438     return 0;
3439
3440   return pool_elt_at_index (km->profiles, p[0]);
3441 }
3442
3443
3444 static void
3445 ikev2_send_ike (vlib_main_t * vm, ip_address_t * src, ip_address_t * dst,
3446                 u32 bi0, u32 len, u16 src_port, u16 dst_port, u32 sw_if_index)
3447 {
3448   ip4_header_t *ip40;
3449   ip6_header_t *ip60;
3450   udp_header_t *udp0;
3451   vlib_buffer_t *b0;
3452   vlib_frame_t *f;
3453   u32 *to_next;
3454
3455   b0 = vlib_get_buffer (vm, bi0);
3456   vlib_buffer_advance (b0, -sizeof (udp_header_t));
3457   udp0 = vlib_buffer_get_current (b0);
3458   udp0->dst_port = clib_host_to_net_u16 (dst_port);
3459   udp0->src_port = clib_host_to_net_u16 (src_port);
3460   udp0->length = clib_host_to_net_u16 (len + sizeof (udp_header_t));
3461   udp0->checksum = 0;
3462
3463   if (ip_addr_version (dst) == AF_IP4)
3464     {
3465       vlib_buffer_advance (b0, -sizeof (ip4_header_t));
3466       ip40 = vlib_buffer_get_current (b0);
3467       ip40->ip_version_and_header_length = 0x45;
3468       ip40->tos = 0;
3469       ip40->fragment_id = 0;
3470       ip40->flags_and_fragment_offset = 0;
3471       ip40->ttl = 0xff;
3472       ip40->protocol = IP_PROTOCOL_UDP;
3473       ip40->dst_address.as_u32 = ip_addr_v4 (dst).as_u32;
3474       ip40->src_address.as_u32 = ip_addr_v4 (src).as_u32;
3475       b0->current_length =
3476         len + sizeof (ip4_header_t) + sizeof (udp_header_t);
3477       ip40->length = clib_host_to_net_u16 (b0->current_length);
3478       ip40->checksum = ip4_header_checksum (ip40);
3479     }
3480   else
3481     {
3482       vlib_buffer_advance (b0, -sizeof (ip6_header_t));
3483       ip60 = vlib_buffer_get_current (b0);
3484
3485       b0->current_length = len + sizeof (*ip60) + sizeof (udp_header_t);
3486       ip60->ip_version_traffic_class_and_flow_label =
3487         clib_host_to_net_u32 (0x6 << 28);
3488       ip60->payload_length =
3489         clib_host_to_net_u16 (b0->current_length - sizeof (*ip60));
3490       ip60->protocol = IP_PROTOCOL_UDP;
3491       ip60->hop_limit = 0xff;
3492       clib_memcpy_fast (ip60->src_address.as_u8, ip_addr_v6 (src).as_u8,
3493                         sizeof (ip60->src_address));
3494       clib_memcpy_fast (ip60->dst_address.as_u8, ip_addr_v6 (dst).as_u8,
3495                         sizeof (ip60->src_address));
3496     }
3497
3498   b0->flags |= VNET_BUFFER_F_LOCALLY_ORIGINATED;
3499   vnet_buffer (b0)->sw_if_index[VLIB_RX] = sw_if_index;
3500   vnet_buffer (b0)->sw_if_index[VLIB_TX] = ~0;
3501
3502   u32 next_index = (ip_addr_version (dst) == AF_IP4) ?
3503     ip4_lookup_node.index : ip6_lookup_node.index;
3504
3505   /* send the request */
3506   f = vlib_get_frame_to_node (vm, next_index);
3507   to_next = vlib_frame_vector_args (f);
3508   to_next[0] = bi0;
3509   f->n_vectors = 1;
3510   vlib_put_frame_to_node (vm, next_index, f);
3511
3512 }
3513
3514 static u32
3515 ikev2_get_new_ike_header_buff (vlib_main_t * vm, vlib_buffer_t ** b)
3516 {
3517   u32 bi0;
3518   if (vlib_buffer_alloc (vm, &bi0, 1) != 1)
3519     {
3520       *b = 0;
3521       return 0;
3522     }
3523   *b = vlib_get_buffer (vm, bi0);
3524   return bi0;
3525 }
3526
3527 clib_error_t *
3528 ikev2_set_local_key (vlib_main_t * vm, u8 * file)
3529 {
3530   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
3531
3532   if (km->pkey)
3533     EVP_PKEY_free (km->pkey);
3534   km->pkey = ikev2_load_key_file (file);
3535   if (km->pkey == NULL)
3536     return clib_error_return (0, "load key '%s' failed", file);
3537
3538   return 0;
3539 }
3540
3541 static_always_inline vnet_api_error_t
3542 ikev2_register_udp_port (ikev2_profile_t * p, u16 port)
3543 {
3544   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
3545   udp_dst_port_info_t *pi;
3546
3547   uword *v = hash_get (km->udp_ports, port);
3548   pi = udp_get_dst_port_info (&udp_main, port, UDP_IP4);
3549
3550   if (v)
3551     {
3552       /* IKE already uses this port, only increment reference counter */
3553       ASSERT (pi);
3554       v[0]++;
3555     }
3556   else
3557     {
3558       if (pi)
3559         return VNET_API_ERROR_UDP_PORT_TAKEN;
3560
3561       udp_register_dst_port (km->vlib_main, port,
3562                              ipsec4_tun_input_node.index, 1);
3563       hash_set (km->udp_ports, port, 1);
3564     }
3565   p->ipsec_over_udp_port = port;
3566   return 0;
3567 }
3568
3569 static_always_inline void
3570 ikev2_unregister_udp_port (ikev2_profile_t * p)
3571 {
3572   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
3573   uword *v;
3574
3575   if (p->ipsec_over_udp_port == IPSEC_UDP_PORT_NONE)
3576     return;
3577
3578   v = hash_get (km->udp_ports, p->ipsec_over_udp_port);
3579   if (!v)
3580     return;
3581
3582   v[0]--;
3583
3584   if (v[0] == 0)
3585     {
3586       udp_unregister_dst_port (km->vlib_main, p->ipsec_over_udp_port, 1);
3587       hash_unset (km->udp_ports, p->ipsec_over_udp_port);
3588     }
3589
3590   p->ipsec_over_udp_port = IPSEC_UDP_PORT_NONE;
3591 }
3592
3593 static void
3594 ikev2_initiate_delete_ike_sa_internal (vlib_main_t * vm,
3595                                        ikev2_main_per_thread_data_t * tkm,
3596                                        ikev2_sa_t * sa)
3597 {
3598   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
3599   ip_address_t *src, *dst;
3600   vlib_buffer_t *b0;
3601
3602   /* Create the Initiator notification for IKE SA removal */
3603   ike_header_t *ike0;
3604   u32 bi0 = 0;
3605   int len;
3606
3607   bi0 = ikev2_get_new_ike_header_buff (vm, &b0);
3608   if (!bi0)
3609     {
3610       ikev2_log_error ("buffer alloc failure");
3611       return;
3612     }
3613
3614   ike0 = vlib_buffer_get_current (b0);
3615   ike0->exchange = IKEV2_EXCHANGE_INFORMATIONAL;
3616   ike0->ispi = clib_host_to_net_u64 (sa->ispi);
3617   ike0->rspi = clib_host_to_net_u64 (sa->rspi);
3618   vec_resize (sa->del, 1);
3619   sa->del->protocol_id = IKEV2_PROTOCOL_IKE;
3620   sa->del->spi = sa->ispi;
3621   ike0->msgid = clib_host_to_net_u32 (sa->last_init_msg_id + 1);
3622   sa->last_init_msg_id = clib_net_to_host_u32 (ike0->msgid);
3623   len = ikev2_generate_message (b0, sa, ike0, 0, 0);
3624   if (~0 == len)
3625     return;
3626
3627   if (sa->natt)
3628     len = ikev2_insert_non_esp_marker (ike0, len);
3629
3630   if (sa->is_initiator)
3631     {
3632       src = &sa->iaddr;
3633       dst = &sa->raddr;
3634     }
3635   else
3636     {
3637       dst = &sa->iaddr;
3638       src = &sa->raddr;
3639     }
3640
3641   ikev2_send_ike (vm, src, dst, bi0, len,
3642                   ikev2_get_port (sa), sa->dst_port, 0);
3643
3644   /* delete local SA */
3645   ikev2_child_sa_t *c;
3646   vec_foreach (c, sa->childs)
3647     ikev2_delete_tunnel_interface (km->vnet_main, sa, c);
3648
3649   u64 rspi = sa->rspi;
3650   ikev2_sa_free_all_vec (sa);
3651   uword *p = hash_get (tkm->sa_by_rspi, rspi);
3652   if (p)
3653     {
3654       hash_unset (tkm->sa_by_rspi, rspi);
3655       pool_put (tkm->sas, sa);
3656     }
3657 }
3658
3659 static void
3660 ikev2_cleanup_profile_sessions (ikev2_main_t * km, ikev2_profile_t * p)
3661 {
3662   ikev2_main_per_thread_data_t *tkm;
3663   ikev2_sa_t *sa;
3664   u32 pi = p - km->profiles;
3665   u32 *sai;
3666   u32 *del_sai = 0;
3667
3668   /* *INDENT-OFF* */
3669   pool_foreach(sa, km->sais, ({
3670     if (pi == sa->profile_index)
3671       vec_add1 (del_sai, sa - km->sais);
3672   }));
3673   /* *INDENT-ON* */
3674
3675   vec_foreach (sai, del_sai)
3676   {
3677     sa = pool_elt_at_index (km->sais, sai[0]);
3678     ikev2_sa_free_all_vec (sa);
3679     hash_unset (km->sa_by_ispi, sa->ispi);
3680     pool_put (km->sais, sa);
3681   }
3682   vec_reset_length (del_sai);
3683
3684   vec_foreach (tkm, km->per_thread_data)
3685   {
3686     /* *INDENT-OFF* */
3687     pool_foreach (sa, tkm->sas, ({
3688       if (sa->profile_index != ~0 && pi == sa->profile_index)
3689         vec_add1 (del_sai, sa - tkm->sas);
3690     }));
3691     /* *INDENT-ON* */
3692
3693     vec_foreach (sai, del_sai)
3694     {
3695       sa = pool_elt_at_index (tkm->sas, sai[0]);
3696       ikev2_initiate_delete_ike_sa_internal (km->vlib_main, tkm, sa);
3697     }
3698
3699     vec_reset_length (del_sai);
3700   }
3701
3702   vec_free (del_sai);
3703 }
3704
3705 static void
3706 ikev2_profile_free (ikev2_profile_t * p)
3707 {
3708   vec_free (p->name);
3709
3710   vec_free (p->auth.data);
3711   if (p->auth.key)
3712     EVP_PKEY_free (p->auth.key);
3713
3714   vec_free (p->loc_id.data);
3715   vec_free (p->rem_id.data);
3716 }
3717
3718 clib_error_t *
3719 ikev2_add_del_profile (vlib_main_t * vm, u8 * name, int is_add)
3720 {
3721   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
3722   ikev2_profile_t *p;
3723
3724   if (is_add)
3725     {
3726       if (ikev2_profile_index_by_name (name))
3727         return clib_error_return (0, "policy %v already exists", name);
3728
3729       pool_get (km->profiles, p);
3730       clib_memset (p, 0, sizeof (*p));
3731       p->name = vec_dup (name);
3732       p->ipsec_over_udp_port = IPSEC_UDP_PORT_NONE;
3733       p->responder.sw_if_index = ~0;
3734       p->tun_itf = ~0;
3735       uword index = p - km->profiles;
3736       mhash_set_mem (&km->profile_index_by_name, name, &index, 0);
3737     }
3738   else
3739     {
3740       p = ikev2_profile_index_by_name (name);
3741       if (!p)
3742         return clib_error_return (0, "policy %v does not exists", name);
3743
3744       ikev2_unregister_udp_port (p);
3745       ikev2_cleanup_profile_sessions (km, p);
3746
3747       ikev2_profile_free (p);
3748       pool_put (km->profiles, p);
3749       mhash_unset (&km->profile_index_by_name, name, 0);
3750     }
3751   return 0;
3752 }
3753
3754 clib_error_t *
3755 ikev2_set_profile_auth (vlib_main_t * vm, u8 * name, u8 auth_method,
3756                         u8 * auth_data, u8 data_hex_format)
3757 {
3758   ikev2_profile_t *p;
3759   clib_error_t *r;
3760
3761   p = ikev2_profile_index_by_name (name);
3762
3763   if (!p)
3764     {
3765       r = clib_error_return (0, "unknown profile %v", name);
3766       return r;
3767     }
3768
3769   if (p->auth.key)
3770     EVP_PKEY_free (p->auth.key);
3771   vec_free (p->auth.data);
3772
3773   p->auth.method = auth_method;
3774   p->auth.data = vec_dup (auth_data);
3775   p->auth.hex = data_hex_format;
3776
3777   if (auth_method == IKEV2_AUTH_METHOD_RSA_SIG)
3778     {
3779       vec_add1 (p->auth.data, 0);
3780       p->auth.key = ikev2_load_cert_file (p->auth.data);
3781       if (p->auth.key == NULL)
3782         return clib_error_return (0, "load cert '%s' failed", p->auth.data);
3783     }
3784
3785   return 0;
3786 }
3787
3788 static int
3789 ikev2_is_id_supported (u8 id_type)
3790 {
3791   return (id_type == IKEV2_ID_TYPE_ID_IPV4_ADDR ||
3792           id_type == IKEV2_ID_TYPE_ID_IPV6_ADDR ||
3793           id_type == IKEV2_ID_TYPE_ID_RFC822_ADDR ||
3794           id_type == IKEV2_ID_TYPE_ID_FQDN);
3795 }
3796
3797 clib_error_t *
3798 ikev2_set_profile_id (vlib_main_t * vm, u8 * name, u8 id_type, u8 * data,
3799                       int is_local)
3800 {
3801   ikev2_profile_t *p;
3802   clib_error_t *r;
3803
3804   if (!ikev2_is_id_supported (id_type))
3805     {
3806       r = clib_error_return (0, "unsupported identity type %U",
3807                              format_ikev2_id_type, id_type);
3808       return r;
3809     }
3810
3811   p = ikev2_profile_index_by_name (name);
3812
3813   if (!p)
3814     {
3815       r = clib_error_return (0, "unknown profile %v", name);
3816       return r;
3817     }
3818
3819   if (is_local)
3820     {
3821       vec_free (p->loc_id.data);
3822       p->loc_id.type = id_type;
3823       p->loc_id.data = vec_dup (data);
3824     }
3825   else
3826     {
3827       vec_free (p->rem_id.data);
3828       p->rem_id.type = id_type;
3829       p->rem_id.data = vec_dup (data);
3830     }
3831
3832   return 0;
3833 }
3834
3835 static_always_inline void
3836 ikev2_set_ts_type (ikev2_ts_t * ts, const ip_address_t * addr)
3837 {
3838   if (ip_addr_version (addr) == AF_IP4)
3839     ts->ts_type = TS_IPV4_ADDR_RANGE;
3840   else
3841     ts->ts_type = TS_IPV6_ADDR_RANGE;
3842 }
3843
3844 static_always_inline void
3845 ikev2_set_ts_addrs (ikev2_ts_t * ts, const ip_address_t * start,
3846                     const ip_address_t * end)
3847 {
3848   ip_address_copy (&ts->start_addr, start);
3849   ip_address_copy (&ts->end_addr, end);
3850 }
3851
3852 clib_error_t *
3853 ikev2_set_profile_ts (vlib_main_t * vm, u8 * name, u8 protocol_id,
3854                       u16 start_port, u16 end_port, ip_address_t start_addr,
3855                       ip_address_t end_addr, int is_local)
3856 {
3857   ikev2_profile_t *p;
3858   clib_error_t *r;
3859
3860   p = ikev2_profile_index_by_name (name);
3861
3862   if (!p)
3863     {
3864       r = clib_error_return (0, "unknown profile %v", name);
3865       return r;
3866     }
3867
3868   if (ip_addr_version (&start_addr) != ip_addr_version (&end_addr))
3869     return clib_error_return (0, "IP address version mismatch!");
3870
3871   if (is_local)
3872     {
3873       ikev2_set_ts_addrs (&p->loc_ts, &start_addr, &end_addr);
3874       p->loc_ts.start_port = start_port;
3875       p->loc_ts.end_port = end_port;
3876       p->loc_ts.protocol_id = protocol_id;
3877       ikev2_set_ts_type (&p->loc_ts, &start_addr);
3878     }
3879   else
3880     {
3881       ikev2_set_ts_addrs (&p->rem_ts, &start_addr, &end_addr);
3882       p->rem_ts.start_port = start_port;
3883       p->rem_ts.end_port = end_port;
3884       p->rem_ts.protocol_id = protocol_id;
3885       ikev2_set_ts_type (&p->rem_ts, &start_addr);
3886     }
3887
3888   return 0;
3889 }
3890
3891
3892 clib_error_t *
3893 ikev2_set_profile_responder (vlib_main_t * vm, u8 * name,
3894                              u32 sw_if_index, ip_address_t addr)
3895 {
3896   ikev2_profile_t *p;
3897   clib_error_t *r;
3898
3899   p = ikev2_profile_index_by_name (name);
3900
3901   if (!p)
3902     {
3903       r = clib_error_return (0, "unknown profile %v", name);
3904       return r;
3905     }
3906
3907   p->responder.sw_if_index = sw_if_index;
3908   ip_address_copy (&p->responder.addr, &addr);
3909
3910   return 0;
3911 }
3912
3913 clib_error_t *
3914 ikev2_set_profile_ike_transforms (vlib_main_t * vm, u8 * name,
3915                                   ikev2_transform_encr_type_t crypto_alg,
3916                                   ikev2_transform_integ_type_t integ_alg,
3917                                   ikev2_transform_dh_type_t dh_type,
3918                                   u32 crypto_key_size)
3919 {
3920   ikev2_profile_t *p;
3921   clib_error_t *r;
3922
3923   p = ikev2_profile_index_by_name (name);
3924
3925   if (!p)
3926     {
3927       r = clib_error_return (0, "unknown profile %v", name);
3928       return r;
3929     }
3930
3931   p->ike_ts.crypto_alg = crypto_alg;
3932   p->ike_ts.integ_alg = integ_alg;
3933   p->ike_ts.dh_type = dh_type;
3934   p->ike_ts.crypto_key_size = crypto_key_size;
3935   return 0;
3936 }
3937
3938 clib_error_t *
3939 ikev2_set_profile_esp_transforms (vlib_main_t * vm, u8 * name,
3940                                   ikev2_transform_encr_type_t crypto_alg,
3941                                   ikev2_transform_integ_type_t integ_alg,
3942                                   u32 crypto_key_size)
3943 {
3944   ikev2_profile_t *p;
3945   clib_error_t *r;
3946
3947   p = ikev2_profile_index_by_name (name);
3948
3949   if (!p)
3950     {
3951       r = clib_error_return (0, "unknown profile %v", name);
3952       return r;
3953     }
3954
3955   p->esp_ts.crypto_alg = crypto_alg;
3956   p->esp_ts.integ_alg = integ_alg;
3957   p->esp_ts.crypto_key_size = crypto_key_size;
3958   return 0;
3959 }
3960
3961 clib_error_t *
3962 ikev2_set_profile_tunnel_interface (vlib_main_t * vm,
3963                                     u8 * name, u32 sw_if_index)
3964 {
3965   ikev2_profile_t *p;
3966   clib_error_t *r;
3967
3968   p = ikev2_profile_index_by_name (name);
3969
3970   if (!p)
3971     {
3972       r = clib_error_return (0, "unknown profile %v", name);
3973       return r;
3974     }
3975
3976   p->tun_itf = sw_if_index;
3977
3978   return 0;
3979 }
3980
3981 vnet_api_error_t
3982 ikev2_set_profile_ipsec_udp_port (vlib_main_t * vm, u8 * name, u16 port,
3983                                   u8 is_set)
3984 {
3985   ikev2_profile_t *p = ikev2_profile_index_by_name (name);
3986   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
3987   vnet_api_error_t rv = 0;
3988   uword *v;
3989
3990   if (!p)
3991     return VNET_API_ERROR_INVALID_VALUE;
3992
3993   if (is_set)
3994     {
3995       if (p->ipsec_over_udp_port != IPSEC_UDP_PORT_NONE)
3996         return VNET_API_ERROR_VALUE_EXIST;
3997
3998       rv = ikev2_register_udp_port (p, port);
3999     }
4000   else
4001     {
4002       v = hash_get (km->udp_ports, port);
4003       if (!v)
4004         return VNET_API_ERROR_IKE_NO_PORT;
4005
4006       if (p->ipsec_over_udp_port == IPSEC_UDP_PORT_NONE)
4007         return VNET_API_ERROR_INVALID_VALUE;
4008
4009       ikev2_unregister_udp_port (p);
4010     }
4011   return rv;
4012 }
4013
4014 clib_error_t *
4015 ikev2_set_profile_udp_encap (vlib_main_t * vm, u8 * name)
4016 {
4017   ikev2_profile_t *p = ikev2_profile_index_by_name (name);
4018   clib_error_t *r;
4019
4020   if (!p)
4021     {
4022       r = clib_error_return (0, "unknown profile %v", name);
4023       return r;
4024     }
4025
4026   p->udp_encap = 1;
4027   return 0;
4028 }
4029
4030 clib_error_t *
4031 ikev2_set_profile_sa_lifetime (vlib_main_t * vm, u8 * name,
4032                                u64 lifetime, u32 jitter, u32 handover,
4033                                u64 maxdata)
4034 {
4035   ikev2_profile_t *p;
4036   clib_error_t *r;
4037
4038   p = ikev2_profile_index_by_name (name);
4039
4040   if (!p)
4041     {
4042       r = clib_error_return (0, "unknown profile %v", name);
4043       return r;
4044     }
4045
4046   p->lifetime = lifetime;
4047   p->lifetime_jitter = jitter;
4048   p->handover = handover;
4049   p->lifetime_maxdata = maxdata;
4050   return 0;
4051 }
4052
4053 clib_error_t *
4054 ikev2_initiate_sa_init (vlib_main_t * vm, u8 * name)
4055 {
4056   ikev2_profile_t *p;
4057   clib_error_t *r;
4058   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
4059
4060   p = ikev2_profile_index_by_name (name);
4061
4062   if (!p)
4063     {
4064       r = clib_error_return (0, "unknown profile %v", name);
4065       return r;
4066     }
4067
4068   if (p->responder.sw_if_index == ~0
4069       || ip_address_is_zero (&p->responder.addr))
4070     {
4071       r = clib_error_return (0, "responder not set for profile %v", name);
4072       return r;
4073     }
4074
4075
4076   /* Create the Initiator Request */
4077   {
4078     vlib_buffer_t *b0;
4079     ike_header_t *ike0;
4080     u32 bi0 = 0;
4081     int len = sizeof (ike_header_t);
4082     ip4_address_t *if_ip4;
4083     ip6_address_t *if_ip6;
4084     ip_address_t if_ip = IP_ADDRESS_V4_ALL_0S;
4085
4086     if (ip_addr_version (&p->responder.addr) == AF_IP4)
4087       {
4088         if_ip4 = ip4_interface_first_address (&ip4_main,
4089                                               p->responder.sw_if_index, 0);
4090         if (if_ip4)
4091           {
4092             ip_address_set (&if_ip, if_ip4, AF_IP4);
4093           }
4094       }
4095     else
4096       {
4097         if_ip6 = ip6_interface_first_address (&ip6_main,
4098                                               p->responder.sw_if_index);
4099         if (if_ip6)
4100           {
4101             ip_address_set (&if_ip, if_ip6, AF_IP6);
4102           }
4103       }
4104
4105     bi0 = ikev2_get_new_ike_header_buff (vm, &b0);
4106     if (!bi0)
4107       {
4108         char *errmsg = "buffer alloc failure";
4109         ikev2_log_error (errmsg);
4110         return clib_error_return (0, errmsg);
4111       }
4112     ike0 = vlib_buffer_get_current (b0);
4113
4114     /* Prepare the SA and the IKE payload */
4115     ikev2_sa_t sa;
4116     clib_memset (&sa, 0, sizeof (ikev2_sa_t));
4117     ikev2_payload_chain_t *chain = 0;
4118     ikev2_payload_new_chain (chain);
4119
4120     /* Build the IKE proposal payload */
4121     ikev2_sa_proposal_t *proposals = 0;
4122     ikev2_set_initiator_proposals (vm, &sa, &p->ike_ts, &proposals, 1);
4123     proposals[0].proposal_num = 1;
4124     proposals[0].protocol_id = IKEV2_PROTOCOL_IKE;
4125
4126     /* Add and then cleanup proposal data */
4127     ikev2_payload_add_sa (chain, proposals);
4128     ikev2_sa_free_proposal_vector (&proposals);
4129
4130     sa.is_initiator = 1;
4131     sa.profile_index = p - km->profiles;
4132     sa.state = IKEV2_STATE_SA_INIT;
4133     sa.tun_itf = p->tun_itf;
4134     sa.udp_encap = p->udp_encap;
4135     sa.ipsec_over_udp_port = p->ipsec_over_udp_port;
4136     sa.is_tun_itf_set = 1;
4137     sa.initial_contact = 1;
4138     sa.dst_port = IKEV2_PORT;
4139     ikev2_generate_sa_init_data (&sa);
4140     ikev2_payload_add_ke (chain, sa.dh_group, sa.i_dh_data);
4141     ikev2_payload_add_nonce (chain, sa.i_nonce);
4142
4143     /* Build the child SA proposal */
4144     vec_resize (sa.childs, 1);
4145     ikev2_set_initiator_proposals (vm, &sa, &p->esp_ts,
4146                                    &sa.childs[0].i_proposals, 0);
4147     sa.childs[0].i_proposals[0].proposal_num = 1;
4148     sa.childs[0].i_proposals[0].protocol_id = IKEV2_PROTOCOL_ESP;
4149     RAND_bytes ((u8 *) & sa.childs[0].i_proposals[0].spi,
4150                 sizeof (sa.childs[0].i_proposals[0].spi));
4151
4152     /* Add NAT detection notification messages (mandatory) */
4153     u8 *nat_detection_sha1 =
4154       ikev2_compute_nat_sha1 (clib_host_to_net_u64 (sa.ispi),
4155                               clib_host_to_net_u64 (sa.rspi),
4156                               &if_ip, clib_host_to_net_u16 (IKEV2_PORT));
4157
4158     ikev2_payload_add_notify (chain, IKEV2_NOTIFY_MSG_NAT_DETECTION_SOURCE_IP,
4159                               nat_detection_sha1);
4160     vec_free (nat_detection_sha1);
4161     nat_detection_sha1 =
4162       ikev2_compute_nat_sha1 (clib_host_to_net_u64 (sa.ispi),
4163                               clib_host_to_net_u64 (sa.rspi),
4164                               &p->responder.addr,
4165                               clib_host_to_net_u16 (sa.dst_port));
4166     ikev2_payload_add_notify (chain,
4167                               IKEV2_NOTIFY_MSG_NAT_DETECTION_DESTINATION_IP,
4168                               nat_detection_sha1);
4169     vec_free (nat_detection_sha1);
4170
4171     u8 *sig_hash_algo = vec_new (u8, 8);
4172     u64 tmpsig = clib_host_to_net_u64 (0x0001000200030004);
4173     clib_memcpy_fast (sig_hash_algo, &tmpsig, sizeof (tmpsig));
4174     ikev2_payload_add_notify (chain,
4175                               IKEV2_NOTIFY_MSG_SIGNATURE_HASH_ALGORITHMS,
4176                               sig_hash_algo);
4177     vec_free (sig_hash_algo);
4178
4179
4180     /* Buffer update and boilerplate */
4181     len += vec_len (chain->data);
4182     ike0->nextpayload = chain->first_payload_type;
4183     ike0->length = clib_host_to_net_u32 (len);
4184     clib_memcpy_fast (ike0->payload, chain->data, vec_len (chain->data));
4185     ikev2_payload_destroy_chain (chain);
4186
4187     ike0->version = IKE_VERSION_2;
4188     ike0->flags = IKEV2_HDR_FLAG_INITIATOR;
4189     ike0->exchange = IKEV2_EXCHANGE_SA_INIT;
4190     ike0->ispi = clib_host_to_net_u64 (sa.ispi);
4191     ike0->rspi = 0;
4192     ike0->msgid = 0;
4193
4194     /* store whole IKE payload - needed for PSK auth */
4195     vec_reset_length (sa.last_sa_init_req_packet_data);
4196     vec_add (sa.last_sa_init_req_packet_data, ike0, len);
4197
4198     /* add data to the SA then add it to the pool */
4199     ip_address_copy (&sa.iaddr, &if_ip);
4200     ip_address_copy (&sa.raddr, &p->responder.addr);
4201     sa.i_id.type = p->loc_id.type;
4202     sa.i_id.data = vec_dup (p->loc_id.data);
4203     sa.r_id.type = p->rem_id.type;
4204     sa.r_id.data = vec_dup (p->rem_id.data);
4205     sa.i_auth.method = p->auth.method;
4206     sa.i_auth.hex = p->auth.hex;
4207     sa.i_auth.data = vec_dup (p->auth.data);
4208     sa.sw_if_index = p->responder.sw_if_index;
4209     vec_add (sa.childs[0].tsi, &p->loc_ts, 1);
4210     vec_add (sa.childs[0].tsr, &p->rem_ts, 1);
4211
4212     ikev2_initial_contact_cleanup (0, &sa);
4213
4214     /* add SA to the pool */
4215     ikev2_sa_t *sa0 = 0;
4216     pool_get (km->sais, sa0);
4217     clib_memcpy_fast (sa0, &sa, sizeof (*sa0));
4218     hash_set (km->sa_by_ispi, sa0->ispi, sa0 - km->sais);
4219
4220     ikev2_send_ike (vm, &if_ip, &p->responder.addr, bi0, len,
4221                     IKEV2_PORT, sa.dst_port, sa.sw_if_index);
4222
4223     ikev2_elog_exchange ("ispi %lx rspi %lx IKEV2_EXCHANGE_SA_INIT sent to ",
4224                          clib_host_to_net_u64 (sa0->ispi), 0,
4225                          ip_addr_v4 (&p->responder.addr).as_u32,
4226                          ip_addr_version (&p->responder.addr) == AF_IP4);
4227   }
4228
4229   return 0;
4230 }
4231
4232 static void
4233 ikev2_delete_child_sa_internal (vlib_main_t * vm, ikev2_sa_t * sa,
4234                                 ikev2_child_sa_t * csa)
4235 {
4236   /* Create the Initiator notification for child SA removal */
4237   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
4238   ike_header_t *ike0;
4239   u32 bi0 = 0;
4240   vlib_buffer_t *b0;
4241   int len;
4242
4243   bi0 = ikev2_get_new_ike_header_buff (vm, &b0);
4244   if (!bi0)
4245     {
4246       ikev2_log_error ("buffer alloc failure");
4247       return;
4248     }
4249
4250   ike0 = vlib_buffer_get_current (b0);
4251   ike0->exchange = IKEV2_EXCHANGE_INFORMATIONAL;
4252   ike0->ispi = clib_host_to_net_u64 (sa->ispi);
4253   ike0->rspi = clib_host_to_net_u64 (sa->rspi);
4254   vec_resize (sa->del, 1);
4255   sa->del->protocol_id = IKEV2_PROTOCOL_ESP;
4256   sa->del->spi = csa->i_proposals->spi;
4257   ike0->msgid = clib_host_to_net_u32 (sa->last_init_msg_id + 1);
4258   sa->last_init_msg_id = clib_net_to_host_u32 (ike0->msgid);
4259   len = ikev2_generate_message (b0, sa, ike0, 0, 0);
4260   if (~0 == len)
4261     return;
4262
4263   if (sa->natt)
4264     len = ikev2_insert_non_esp_marker (ike0, len);
4265   ikev2_send_ike (vm, &sa->iaddr, &sa->raddr, bi0, len,
4266                   ikev2_get_port (sa), sa->dst_port, sa->sw_if_index);
4267
4268   /* delete local child SA */
4269   ikev2_delete_tunnel_interface (km->vnet_main, sa, csa);
4270   ikev2_sa_del_child_sa (sa, csa);
4271 }
4272
4273 clib_error_t *
4274 ikev2_initiate_delete_child_sa (vlib_main_t * vm, u32 ispi)
4275 {
4276   clib_error_t *r;
4277   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
4278   ikev2_main_per_thread_data_t *tkm;
4279   ikev2_sa_t *fsa = 0;
4280   ikev2_child_sa_t *fchild = 0;
4281
4282   /* Search for the child SA */
4283   vec_foreach (tkm, km->per_thread_data)
4284   {
4285     ikev2_sa_t *sa;
4286     if (fchild)
4287       break;
4288     /* *INDENT-OFF* */
4289     pool_foreach (sa, tkm->sas, ({
4290       fchild = ikev2_sa_get_child(sa, ispi, IKEV2_PROTOCOL_ESP, 1);
4291       if (fchild)
4292         {
4293           fsa = sa;
4294           break;
4295         }
4296     }));
4297     /* *INDENT-ON* */
4298   }
4299
4300   if (!fchild || !fsa)
4301     {
4302       r = clib_error_return (0, "Child SA not found");
4303       return r;
4304     }
4305   else
4306     {
4307       ikev2_delete_child_sa_internal (vm, fsa, fchild);
4308     }
4309
4310   return 0;
4311 }
4312
4313 clib_error_t *
4314 ikev2_initiate_delete_ike_sa (vlib_main_t * vm, u64 ispi)
4315 {
4316   clib_error_t *r;
4317   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
4318   ikev2_main_per_thread_data_t *tkm;
4319   ikev2_sa_t *fsa = 0;
4320   ikev2_main_per_thread_data_t *ftkm = 0;
4321
4322   /* Search for the IKE SA */
4323   vec_foreach (tkm, km->per_thread_data)
4324   {
4325     ikev2_sa_t *sa;
4326     if (fsa)
4327       break;
4328     /* *INDENT-OFF* */
4329     pool_foreach (sa, tkm->sas, ({
4330       if (sa->ispi == ispi)
4331         {
4332           fsa = sa;
4333           ftkm = tkm;
4334           break;
4335         }
4336     }));
4337     /* *INDENT-ON* */
4338   }
4339
4340   if (!fsa)
4341     {
4342       r = clib_error_return (0, "IKE SA not found");
4343       return r;
4344     }
4345
4346   ikev2_initiate_delete_ike_sa_internal (vm, ftkm, fsa);
4347   return 0;
4348 }
4349
4350 static void
4351 ikev2_rekey_child_sa_internal (vlib_main_t * vm, ikev2_sa_t * sa,
4352                                ikev2_child_sa_t * csa)
4353 {
4354   /* Create the Initiator request for create child SA */
4355   ike_header_t *ike0;
4356   vlib_buffer_t *b0;
4357   u32 bi0 = 0;
4358   int len;
4359
4360   bi0 = ikev2_get_new_ike_header_buff (vm, &b0);
4361   if (!bi0)
4362     {
4363       ikev2_log_error ("buffer alloc failure");
4364       return;
4365     }
4366
4367   ike0 = vlib_buffer_get_current (b0);
4368   ike0->version = IKE_VERSION_2;
4369   ike0->flags = IKEV2_HDR_FLAG_INITIATOR;
4370   ike0->exchange = IKEV2_EXCHANGE_CREATE_CHILD_SA;
4371   ike0->ispi = clib_host_to_net_u64 (sa->ispi);
4372   ike0->rspi = clib_host_to_net_u64 (sa->rspi);
4373   ike0->msgid = clib_host_to_net_u32 (sa->last_init_msg_id + 1);
4374   sa->last_init_msg_id = clib_net_to_host_u32 (ike0->msgid);
4375
4376   ikev2_rekey_t *rekey;
4377   vec_add2 (sa->rekey, rekey, 1);
4378   ikev2_sa_proposal_t *proposals = vec_dup (csa->i_proposals);
4379
4380   /*need new ispi */
4381   RAND_bytes ((u8 *) & proposals[0].spi, sizeof (proposals[0].spi));
4382   rekey->spi = proposals[0].spi;
4383   rekey->ispi = csa->i_proposals->spi;
4384   len = ikev2_generate_message (b0, sa, ike0, proposals, 0);
4385   if (~0 == len)
4386     return;
4387
4388   if (sa->natt)
4389     len = ikev2_insert_non_esp_marker (ike0, len);
4390   ikev2_send_ike (vm, &sa->iaddr, &sa->raddr, bi0, len,
4391                   ikev2_get_port (sa), ikev2_get_port (sa), sa->sw_if_index);
4392   vec_free (proposals);
4393 }
4394
4395 clib_error_t *
4396 ikev2_initiate_rekey_child_sa (vlib_main_t * vm, u32 ispi)
4397 {
4398   clib_error_t *r;
4399   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
4400   ikev2_main_per_thread_data_t *tkm;
4401   ikev2_sa_t *fsa = 0;
4402   ikev2_child_sa_t *fchild = 0;
4403
4404   /* Search for the child SA */
4405   vec_foreach (tkm, km->per_thread_data)
4406   {
4407     ikev2_sa_t *sa;
4408     if (fchild)
4409       break;
4410     /* *INDENT-OFF* */
4411     pool_foreach (sa, tkm->sas, ({
4412       fchild = ikev2_sa_get_child(sa, ispi, IKEV2_PROTOCOL_ESP, 1);
4413       if (fchild)
4414         {
4415           fsa = sa;
4416           break;
4417         }
4418     }));
4419     /* *INDENT-ON* */
4420   }
4421
4422   if (!fchild || !fsa)
4423     {
4424       r = clib_error_return (0, "Child SA not found");
4425       return r;
4426     }
4427   else
4428     {
4429       ikev2_rekey_child_sa_internal (vm, fsa, fchild);
4430     }
4431
4432   return 0;
4433 }
4434
4435 clib_error_t *
4436 ikev2_init (vlib_main_t * vm)
4437 {
4438   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
4439   vlib_thread_main_t *tm = vlib_get_thread_main ();
4440   int thread_id;
4441
4442   clib_memset (km, 0, sizeof (ikev2_main_t));
4443   km->vnet_main = vnet_get_main ();
4444   km->vlib_main = vm;
4445
4446   km->liveness_period = IKEV2_LIVENESS_PERIOD_CHECK;
4447   km->liveness_max_retries = IKEV2_LIVENESS_RETRIES;
4448   ikev2_crypto_init (km);
4449
4450   mhash_init_vec_string (&km->profile_index_by_name, sizeof (uword));
4451
4452   vec_validate_aligned (km->per_thread_data, tm->n_vlib_mains - 1,
4453                         CLIB_CACHE_LINE_BYTES);
4454   for (thread_id = 0; thread_id < tm->n_vlib_mains; thread_id++)
4455     {
4456       ikev2_main_per_thread_data_t *ptd =
4457         vec_elt_at_index (km->per_thread_data, thread_id);
4458
4459       ptd->sa_by_rspi = hash_create (0, sizeof (uword));
4460
4461 #if OPENSSL_VERSION_NUMBER >= 0x10100000L
4462       ptd->evp_ctx = EVP_CIPHER_CTX_new ();
4463       ptd->hmac_ctx = HMAC_CTX_new ();
4464 #else
4465       EVP_CIPHER_CTX_init (&ptd->_evp_ctx);
4466       ptd->evp_ctx = &ptd->_evp_ctx;
4467       HMAC_CTX_init (&(ptd->_hmac_ctx));
4468       ptd->hmac_ctx = &ptd->_hmac_ctx;
4469 #endif
4470     }
4471
4472   km->sa_by_ispi = hash_create (0, sizeof (uword));
4473   km->sw_if_indices = hash_create (0, 0);
4474   km->udp_ports = hash_create (0, sizeof (uword));
4475
4476   udp_register_dst_port (vm, IKEV2_PORT, ikev2_node_ip4.index, 1);
4477   udp_register_dst_port (vm, IKEV2_PORT, ikev2_node_ip6.index, 0);
4478   udp_register_dst_port (vm, IKEV2_PORT_NATT, ikev2_node_ip4.index, 1);
4479   udp_register_dst_port (vm, IKEV2_PORT_NATT, ikev2_node_ip6.index, 0);
4480
4481   vlib_punt_hdl_t punt_hdl = vlib_punt_client_register ("ikev2-ip4");
4482   vlib_punt_register (punt_hdl, ipsec_punt_reason[IPSEC_PUNT_IP4_SPI_UDP_0],
4483                       "ikev2-ip4");
4484   ikev2_cli_reference ();
4485
4486   km->log_level = IKEV2_LOG_ERROR;
4487   km->log_class = vlib_log_register_class ("ikev2", 0);
4488   return 0;
4489 }
4490
4491 /* *INDENT-OFF* */
4492 VLIB_INIT_FUNCTION (ikev2_init) =
4493 {
4494   .runs_after = VLIB_INITS("ipsec_init", "ipsec_punt_init"),
4495 };
4496 /* *INDENT-ON* */
4497
4498 static u8
4499 ikev2_mngr_process_child_sa (ikev2_sa_t * sa, ikev2_child_sa_t * csa,
4500                              u8 del_old_ids)
4501 {
4502   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
4503   ikev2_profile_t *p = 0;
4504   vlib_main_t *vm = km->vlib_main;
4505   f64 now = vlib_time_now (vm);
4506   u8 res = 0;
4507
4508   if (sa->profile_index != ~0)
4509     p = pool_elt_at_index (km->profiles, sa->profile_index);
4510
4511   if (sa->is_initiator && p && csa->time_to_expiration
4512       && now > csa->time_to_expiration)
4513     {
4514       if (!csa->is_expired || csa->rekey_retries > 0)
4515         {
4516           ikev2_rekey_child_sa_internal (vm, sa, csa);
4517           csa->time_to_expiration = now + p->handover;
4518           csa->is_expired = 1;
4519           if (csa->rekey_retries == 0)
4520             {
4521               csa->rekey_retries = 5;
4522             }
4523           else if (csa->rekey_retries > 0)
4524             {
4525               csa->rekey_retries--;
4526               ikev2_log_debug ("Rekeying Child SA 0x%x, retries left %d",
4527                                csa->i_proposals->spi, csa->rekey_retries);
4528               if (csa->rekey_retries == 0)
4529                 {
4530                   csa->rekey_retries = -1;
4531                 }
4532             }
4533           res |= 1;
4534         }
4535       else
4536         {
4537           csa->time_to_expiration = 0;
4538           ikev2_delete_child_sa_internal (vm, sa, csa);
4539           res |= 1;
4540           return res;
4541         }
4542     }
4543
4544   if (del_old_ids)
4545     {
4546       ipip_tunnel_t *ipip = NULL;
4547       u32 sw_if_index = sa->is_tun_itf_set ? sa->tun_itf : ~0;
4548       if (~0 == sw_if_index)
4549         {
4550           ip46_address_t local_ip;
4551           ip46_address_t remote_ip;
4552           if (sa->is_initiator)
4553             {
4554               local_ip = to_ip46 (ip_addr_version (&sa->iaddr),
4555                                   ip_addr_bytes (&sa->iaddr));
4556               remote_ip = to_ip46 (ip_addr_version (&sa->raddr),
4557                                    ip_addr_bytes (&sa->raddr));
4558             }
4559           else
4560             {
4561               local_ip = to_ip46 (ip_addr_version (&sa->raddr),
4562                                   ip_addr_bytes (&sa->raddr));
4563               remote_ip = to_ip46 (ip_addr_version (&sa->iaddr),
4564                                    ip_addr_bytes (&sa->iaddr));
4565             }
4566
4567        /* *INDENT-OFF* */
4568        ipip_tunnel_key_t key = {
4569          .src = local_ip,
4570          .dst = remote_ip,
4571          .transport = IPIP_TRANSPORT_IP4,
4572          .fib_index = 0,
4573        };
4574        /* *INDENT-ON* */
4575
4576           ipip = ipip_tunnel_db_find (&key);
4577
4578           if (ipip)
4579             sw_if_index = ipip->sw_if_index;
4580           else
4581             return res;
4582         }
4583
4584       u32 *sas_in = NULL;
4585       vec_add1 (sas_in, csa->remote_sa_id);
4586       vlib_worker_thread_barrier_sync (vm);
4587       ipsec_tun_protect_update (sw_if_index, NULL, csa->local_sa_id, sas_in);
4588       ipsec_sa_unlock_id (ikev2_flip_alternate_sa_bit (csa->remote_sa_id));
4589       vlib_worker_thread_barrier_release (vm);
4590     }
4591
4592   return res;
4593 }
4594
4595 int
4596 ikev2_set_log_level (ikev2_log_level_t log_level)
4597 {
4598   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
4599
4600   if (log_level >= IKEV2_LOG_MAX)
4601     {
4602       ikev2_log_error ("unknown logging level %d", log_level);
4603       return -1;
4604     }
4605
4606   km->log_level = log_level;
4607   return 0;
4608 }
4609
4610 clib_error_t *
4611 ikev2_set_liveness_params (u32 period, u32 max_retries)
4612 {
4613   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
4614
4615   if (period == 0 || max_retries == 0)
4616     return clib_error_return (0, "invalid args");
4617
4618   km->liveness_period = period;
4619   km->liveness_max_retries = max_retries;
4620   return 0;
4621 }
4622
4623 static void
4624 ikev2_mngr_process_ipsec_sa (ipsec_sa_t * ipsec_sa)
4625 {
4626   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
4627   vlib_main_t *vm = km->vlib_main;
4628   ikev2_main_per_thread_data_t *tkm;
4629   ikev2_sa_t *fsa = 0;
4630   ikev2_profile_t *p = 0;
4631   ikev2_child_sa_t *fchild = 0;
4632   f64 now = vlib_time_now (vm);
4633   vlib_counter_t counts;
4634
4635   /* Search for the SA and child SA */
4636   vec_foreach (tkm, km->per_thread_data)
4637   {
4638     ikev2_sa_t *sa;
4639     if (fchild)
4640       break;
4641     /* *INDENT-OFF* */
4642     pool_foreach (sa, tkm->sas, ({
4643       fchild = ikev2_sa_get_child(sa, ipsec_sa->spi, IKEV2_PROTOCOL_ESP, 1);
4644       if (fchild)
4645         {
4646           fsa = sa;
4647           break;
4648         }
4649     }));
4650     /* *INDENT-ON* */
4651   }
4652   vlib_get_combined_counter (&ipsec_sa_counters,
4653                              ipsec_sa->stat_index, &counts);
4654
4655   if (fsa && fsa->profile_index != ~0 && fsa->is_initiator)
4656     p = pool_elt_at_index (km->profiles, fsa->profile_index);
4657
4658   if (fchild && p && p->lifetime_maxdata)
4659     {
4660       if (!fchild->is_expired && counts.bytes > p->lifetime_maxdata)
4661         {
4662           fchild->time_to_expiration = now;
4663         }
4664     }
4665 }
4666
4667 static void
4668 ikev2_process_pending_sa_init (ikev2_main_t * km)
4669 {
4670   u32 sai;
4671   u64 ispi;
4672   ikev2_sa_t *sa;
4673
4674   /* *INDENT-OFF* */
4675   hash_foreach (ispi, sai, km->sa_by_ispi,
4676   ({
4677     sa = pool_elt_at_index (km->sais, sai);
4678     if (sa->init_response_received)
4679       continue;
4680
4681     u32 bi0;
4682     if (vlib_buffer_alloc (km->vlib_main, &bi0, 1) != 1)
4683       return;
4684
4685     vlib_buffer_t * b = vlib_get_buffer (km->vlib_main, bi0);
4686     clib_memcpy_fast (vlib_buffer_get_current (b),
4687         sa->last_sa_init_req_packet_data,
4688         vec_len (sa->last_sa_init_req_packet_data));
4689     ikev2_send_ike (km->vlib_main, &sa->iaddr, &sa->raddr, bi0,
4690         vec_len (sa->last_sa_init_req_packet_data),
4691         ikev2_get_port (sa), IKEV2_PORT, sa->sw_if_index);
4692   }));
4693   /* *INDENT-ON* */
4694 }
4695
4696 static void
4697 ikev2_send_informational_request (ikev2_sa_t * sa)
4698 {
4699   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
4700   ip_address_t *src, *dst;
4701   ike_header_t *ike0;
4702   vlib_buffer_t *b0;
4703   u32 bi0 = 0;
4704   u16 dp;
4705   int len;
4706
4707   bi0 = ikev2_get_new_ike_header_buff (km->vlib_main, &b0);
4708   if (!bi0)
4709     {
4710       ikev2_log_error ("buffer alloc failure");
4711       return;
4712     }
4713
4714   ike0 = vlib_buffer_get_current (b0);
4715   ike0->exchange = IKEV2_EXCHANGE_INFORMATIONAL;
4716   ike0->ispi = clib_host_to_net_u64 (sa->ispi);
4717   ike0->rspi = clib_host_to_net_u64 (sa->rspi);
4718   ike0->msgid = clib_host_to_net_u32 (sa->last_init_msg_id + 1);
4719   sa->last_init_msg_id = clib_net_to_host_u32 (ike0->msgid);
4720   len = ikev2_generate_message (b0, sa, ike0, 0, 0);
4721   if (~0 == len)
4722     return;
4723
4724   if (sa->natt)
4725     len = ikev2_insert_non_esp_marker (ike0, len);
4726
4727   if (sa->is_initiator)
4728     {
4729       src = &sa->iaddr;
4730       dst = &sa->raddr;
4731     }
4732   else
4733     {
4734       dst = &sa->iaddr;
4735       src = &sa->raddr;
4736     }
4737
4738   dp = sa->dst_port ? sa->dst_port : ikev2_get_port (sa);
4739   ikev2_send_ike (km->vlib_main, src, dst, bi0, len, ikev2_get_port (sa), dp,
4740                   sa->sw_if_index);
4741 }
4742
4743 static_always_inline int
4744 ikev2_mngr_process_responder_sas (ikev2_sa_t * sa)
4745 {
4746   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
4747   vlib_main_t *vm = km->vlib_main;
4748
4749   if (!sa->keys_generated)
4750     return 0;
4751
4752   if (sa->liveness_retries >= km->liveness_max_retries)
4753     return 1;
4754
4755   f64 now = vlib_time_now (vm);
4756
4757   if (sa->liveness_period_check < now)
4758     {
4759       sa->liveness_retries++;
4760       sa->liveness_period_check = now + km->liveness_period;
4761       ikev2_send_informational_request (sa);
4762     }
4763   return 0;
4764 }
4765
4766 static uword
4767 ikev2_mngr_process_fn (vlib_main_t * vm, vlib_node_runtime_t * rt,
4768                        vlib_frame_t * f)
4769 {
4770   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
4771   ipsec_main_t *im = &ipsec_main;
4772   ikev2_profile_t *p;
4773   ikev2_child_sa_t *c;
4774   u32 *sai;
4775
4776   while (1)
4777     {
4778       u8 req_sent = 0;
4779       vlib_process_wait_for_event_or_clock (vm, 1);
4780       vlib_process_get_events (vm, NULL);
4781
4782       /* process ike child sas */
4783       ikev2_main_per_thread_data_t *tkm;
4784       vec_foreach (tkm, km->per_thread_data)
4785       {
4786         ikev2_sa_t *sa;
4787         u32 *to_be_deleted = 0;
4788
4789         /* *INDENT-OFF* */
4790         pool_foreach (sa, tkm->sas, ({
4791           ikev2_child_sa_t *c;
4792           u8 del_old_ids = 0;
4793
4794           if (sa->state != IKEV2_STATE_AUTHENTICATED)
4795             continue;
4796
4797           if (sa->old_remote_id_present && 0 > sa->old_id_expiration)
4798             {
4799               sa->old_remote_id_present = 0;
4800               del_old_ids = 1;
4801             }
4802           else
4803             sa->old_id_expiration -= 1;
4804
4805           vec_foreach (c, sa->childs)
4806             {
4807             req_sent |= ikev2_mngr_process_child_sa(sa, c, del_old_ids);
4808             }
4809
4810           if (ikev2_mngr_process_responder_sas (sa))
4811             vec_add1 (to_be_deleted, sa - tkm->sas);
4812         }));
4813         /* *INDENT-ON* */
4814
4815         vec_foreach (sai, to_be_deleted)
4816         {
4817           sa = pool_elt_at_index (tkm->sas, sai[0]);
4818           u8 reinitiate = (sa->is_initiator && sa->profile_index != ~0);
4819           vec_foreach (c, sa->childs)
4820           {
4821             ikev2_delete_tunnel_interface (km->vnet_main, sa, c);
4822             ikev2_sa_del_child_sa (sa, c);
4823           }
4824           ikev2_sa_free_all_vec (sa);
4825           hash_unset (tkm->sa_by_rspi, sa->rspi);
4826           pool_put (tkm->sas, sa);
4827
4828           if (reinitiate)
4829             {
4830               p = pool_elt_at_index (km->profiles, sa->profile_index);
4831               if (p)
4832                 {
4833                   ikev2_initiate_sa_init (vm, p->name);
4834                 }
4835             }
4836         }
4837         vec_free (to_be_deleted);
4838       }
4839
4840       /* process ipsec sas */
4841       ipsec_sa_t *sa;
4842       /* *INDENT-OFF* */
4843       pool_foreach (sa, im->sad, ({
4844         ikev2_mngr_process_ipsec_sa(sa);
4845       }));
4846       /* *INDENT-ON* */
4847
4848       ikev2_process_pending_sa_init (km);
4849
4850       if (req_sent)
4851         {
4852           vlib_process_wait_for_event_or_clock (vm, 5);
4853           vlib_process_get_events (vm, NULL);
4854           req_sent = 0;
4855         }
4856
4857     }
4858   return 0;
4859 }
4860
4861 /* *INDENT-OFF* */
4862 VLIB_REGISTER_NODE (ikev2_mngr_process_node, static) = {
4863     .function = ikev2_mngr_process_fn,
4864     .type = VLIB_NODE_TYPE_PROCESS,
4865     .name =
4866     "ikev2-manager-process",
4867 };
4868
4869 VLIB_PLUGIN_REGISTER () = {
4870     .version = VPP_BUILD_VER,
4871     .description = "Internet Key Exchange (IKEv2) Protocol",
4872 };
4873 /* *INDENT-ON* */
4874
4875 /*
4876  * fd.io coding-style-patch-verification: ON
4877  *
4878  * Local Variables:
4879  * eval: (c-set-style "gnu")
4880  * End:
4881  */