ikev2: support sending requests from responder
[vpp.git] / 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, 2 * sizeof (ispi) + sizeof (port) + ip_address_size (ia), 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 (ike_hdr_is_request (ike))
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
2450   if (sa->is_initiator)
2451     ike->flags |= IKEV2_HDR_FLAG_INITIATOR;
2452
2453   if (ike_hdr_is_request (ike))
2454     {
2455       sa->last_init_msg_id = clib_net_to_host_u32 (ike->msgid);
2456     }
2457
2458   if (ike->exchange == IKEV2_EXCHANGE_SA_INIT)
2459     {
2460       tlen += vec_len (chain->data);
2461       ike->nextpayload = chain->first_payload_type;
2462       ike->length = clib_host_to_net_u32 (tlen);
2463
2464       if (tlen + b->current_length + b->current_data > buffer_data_size)
2465         {
2466           tlen = ~0;
2467           goto done;
2468         }
2469
2470       clib_memcpy_fast (ike->payload, chain->data, vec_len (chain->data));
2471
2472       /* store whole IKE payload - needed for PSK auth */
2473       vec_reset_length (sa->last_sa_init_res_packet_data);
2474       vec_add (sa->last_sa_init_res_packet_data, ike, tlen);
2475     }
2476   else
2477     {
2478       ikev2_main_per_thread_data_t *ptd = ikev2_get_per_thread_data ();
2479       ikev2_payload_chain_add_padding (chain, tr_encr->block_size);
2480
2481       /* SK payload */
2482       plen = sizeof (*ph);
2483       ph = (ike_payload_header_t *) & ike->payload[0];
2484       ph->nextpayload = chain->first_payload_type;
2485       ph->flags = 0;
2486       int is_aead =
2487         tr_encr->encr_type == IKEV2_TRANSFORM_ENCR_TYPE_AES_GCM_16;
2488       int iv_len = is_aead ? IKEV2_GCM_IV_SIZE : tr_encr->block_size;
2489       plen += vec_len (chain->data) + iv_len;
2490
2491       /* add space for hmac/tag */
2492       if (tr_integ)
2493         plen += tr_integ->key_trunc;
2494       else
2495         plen += IKEV2_GCM_ICV_SIZE;
2496       tlen += plen;
2497
2498       if (tlen + b->current_length + b->current_data > buffer_data_size)
2499         {
2500           tlen = ~0;
2501           goto done;
2502         }
2503
2504       /* payload and total length */
2505       ph->length = clib_host_to_net_u16 (plen);
2506       ike->length = clib_host_to_net_u32 (tlen);
2507
2508       if (is_aead)
2509         {
2510           if (!ikev2_encrypt_aead_data (ptd, sa, tr_encr, chain->data,
2511                                         ph->payload, (u8 *) ike,
2512                                         sizeof (*ike) + sizeof (*ph),
2513                                         ph->payload + plen - sizeof (*ph) -
2514                                         IKEV2_GCM_ICV_SIZE))
2515             {
2516               tlen = ~0;
2517               goto done;
2518             }
2519         }
2520       else
2521         {
2522           if (!ikev2_encrypt_data
2523               (ptd, sa, tr_encr, chain->data, ph->payload))
2524             {
2525               tlen = ~0;
2526               goto done;
2527             }
2528           integ =
2529             ikev2_calc_integr (tr_integ,
2530                                sa->is_initiator ? sa->sk_ai : sa->sk_ar,
2531                                (u8 *) ike, tlen - tr_integ->key_trunc);
2532           clib_memcpy_fast (ike->payload + tlen - tr_integ->key_trunc -
2533                             sizeof (*ike), integ, tr_integ->key_trunc);
2534         }
2535
2536       /* store whole IKE payload - needed for retransmit */
2537       vec_reset_length (sa->last_res_packet_data);
2538       vec_add (sa->last_res_packet_data, ike, tlen);
2539     }
2540
2541 done:
2542   ikev2_payload_destroy_chain (chain);
2543   vec_free (integ);
2544   return tlen;
2545 }
2546
2547 static u32
2548 ikev2_retransmit_sa_init_one (ikev2_sa_t * sa, ike_header_t * ike,
2549                               ip_address_t iaddr, ip_address_t raddr,
2550                               u32 rlen)
2551 {
2552   int p = 0;
2553   ike_header_t *tmp;
2554   u8 payload = ike->nextpayload;
2555
2556   if (sa->ispi != clib_net_to_host_u64 (ike->ispi) ||
2557       ip_address_cmp (&sa->iaddr, &iaddr) ||
2558       ip_address_cmp (&sa->raddr, &raddr))
2559     {
2560       return 0;
2561     }
2562
2563   while (p < rlen && payload != IKEV2_PAYLOAD_NONE)
2564     {
2565       ike_payload_header_t *ikep = (ike_payload_header_t *) & ike->payload[p];
2566       u32 plen = clib_net_to_host_u16 (ikep->length);
2567
2568       if (plen < sizeof (ike_payload_header_t))
2569         return ~0;
2570
2571       if (payload == IKEV2_PAYLOAD_NONCE &&
2572           !clib_memcmp (sa->i_nonce, ikep->payload, plen - sizeof (*ikep)))
2573         {
2574           /* req is retransmit */
2575           if (sa->state == IKEV2_STATE_SA_INIT)
2576             {
2577               tmp = (ike_header_t *) sa->last_sa_init_res_packet_data;
2578               u32 slen = clib_net_to_host_u32 (tmp->length);
2579               ike->ispi = tmp->ispi;
2580               ike->rspi = tmp->rspi;
2581               ike->nextpayload = tmp->nextpayload;
2582               ike->version = tmp->version;
2583               ike->exchange = tmp->exchange;
2584               ike->flags = tmp->flags;
2585               ike->msgid = tmp->msgid;
2586               ike->length = tmp->length;
2587               clib_memcpy_fast (ike->payload, tmp->payload,
2588                                 slen - sizeof (*ike));
2589               ikev2_elog_uint_peers (IKEV2_LOG_DEBUG,
2590                                      "ispi %lx IKE_SA_INIT retransmit "
2591                                      "from %d.%d.%d.%d to %d.%d.%d.%d",
2592                                      ike->ispi,
2593                                      ip_addr_v4 (&raddr).as_u32,
2594                                      ip_addr_v4 (&iaddr).as_u32);
2595               return slen;
2596             }
2597           /* else ignore req */
2598           else
2599             {
2600               ikev2_elog_uint_peers (IKEV2_LOG_DEBUG,
2601                                      "ispi %lx IKE_SA_INIT ignore "
2602                                      "from %d.%d.%d.%d to %d.%d.%d.%d",
2603                                      ike->ispi,
2604                                      ip_addr_v4 (&raddr).as_u32,
2605                                      ip_addr_v4 (&iaddr).as_u32);
2606               return ~0;
2607             }
2608         }
2609       payload = ikep->nextpayload;
2610       p += plen;
2611     }
2612
2613   return 0;
2614 }
2615
2616 static u32
2617 ikev2_retransmit_sa_init (ike_header_t * ike, ip_address_t iaddr,
2618                           ip_address_t raddr, u32 rlen)
2619 {
2620   ikev2_sa_t *sa;
2621   u32 res;
2622   ikev2_main_per_thread_data_t *ptd = ikev2_get_per_thread_data ();
2623
2624   /* *INDENT-OFF* */
2625   pool_foreach (sa, ptd->sas, ({
2626     res = ikev2_retransmit_sa_init_one (sa, ike, iaddr, raddr, rlen);
2627     if (res)
2628       return res;
2629   }));
2630   /* *INDENT-ON* */
2631
2632   /* req is not retransmit */
2633   return 0;
2634 }
2635
2636 static u32
2637 ikev2_retransmit_resp (ikev2_sa_t * sa, ike_header_t * ike)
2638 {
2639   if (ike_hdr_is_response (ike))
2640     return 0;
2641
2642   u32 msg_id = clib_net_to_host_u32 (ike->msgid);
2643
2644   /* new req */
2645   if (msg_id > sa->last_msg_id)
2646     {
2647       sa->last_msg_id = msg_id;
2648       return 0;
2649     }
2650
2651   /* retransmitted req */
2652   if (msg_id == sa->last_msg_id)
2653     {
2654       ike_header_t *tmp = (ike_header_t *) sa->last_res_packet_data;
2655       u32 slen = clib_net_to_host_u32 (tmp->length);
2656       ike->ispi = tmp->ispi;
2657       ike->rspi = tmp->rspi;
2658       ike->nextpayload = tmp->nextpayload;
2659       ike->version = tmp->version;
2660       ike->exchange = tmp->exchange;
2661       ike->flags = tmp->flags;
2662       ike->msgid = tmp->msgid;
2663       ike->length = tmp->length;
2664       clib_memcpy_fast (ike->payload, tmp->payload, slen - sizeof (*ike));
2665       ikev2_elog_uint_peers (IKEV2_LOG_DEBUG, "IKE retransmit msgid %d",
2666                              msg_id, ip_addr_v4 (&sa->raddr).as_u32,
2667                              ip_addr_v4 (&sa->iaddr).as_u32);
2668       return slen;
2669     }
2670
2671   /* old req ignore */
2672   ikev2_elog_uint_peers (IKEV2_LOG_DEBUG, "IKE req ignore msgid %d",
2673                          msg_id, ip_addr_v4 (&sa->raddr).as_u32,
2674                          ip_addr_v4 (&sa->iaddr).as_u32);
2675   return ~0;
2676 }
2677
2678 static void
2679 ikev2_init_sa (vlib_main_t * vm, ikev2_sa_t * sa)
2680 {
2681   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
2682   sa->liveness_period_check = vlib_time_now (vm) + km->liveness_period;
2683   sa->profile_index = ~0;
2684 }
2685
2686 static void
2687 ikev2_del_sa_init_from_main (u64 * ispi)
2688 {
2689   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
2690   uword *p = hash_get (km->sa_by_ispi, *ispi);
2691   if (p)
2692     {
2693       ikev2_sa_t *sai = pool_elt_at_index (km->sais, p[0]);
2694       hash_unset (km->sa_by_ispi, sai->ispi);
2695       ikev2_sa_free_all_vec (sai);
2696       pool_put (km->sais, sai);
2697     }
2698 }
2699
2700 static void
2701 ikev2_del_sa_init (u64 ispi)
2702 {
2703   vl_api_rpc_call_main_thread (ikev2_del_sa_init_from_main, (u8 *) & ispi,
2704                                sizeof (ispi));
2705 }
2706
2707 static_always_inline void
2708 ikev2_rewrite_v6_addrs (ikev2_sa_t * sa, ip6_header_t * ih)
2709 {
2710   if (sa->is_initiator)
2711     {
2712       ip_address_copy_addr (&ih->dst_address, &sa->raddr);
2713       ip_address_copy_addr (&ih->src_address, &sa->iaddr);
2714     }
2715   else
2716     {
2717       ip_address_copy_addr (&ih->dst_address, &sa->iaddr);
2718       ip_address_copy_addr (&ih->src_address, &sa->raddr);
2719     }
2720 }
2721
2722 static_always_inline void
2723 ikev2_rewrite_v4_addrs (ikev2_sa_t * sa, ip4_header_t * ih)
2724 {
2725   if (sa->is_initiator)
2726     {
2727       ip_address_copy_addr (&ih->dst_address, &sa->raddr);
2728       ip_address_copy_addr (&ih->src_address, &sa->iaddr);
2729     }
2730   else
2731     {
2732       ip_address_copy_addr (&ih->dst_address, &sa->iaddr);
2733       ip_address_copy_addr (&ih->src_address, &sa->raddr);
2734     }
2735 }
2736
2737 static_always_inline void
2738 ikev2_set_ip_address (ikev2_sa_t * sa, const void *iaddr,
2739                       const void *raddr, const int af)
2740 {
2741   ip_address_set (&sa->raddr, raddr, af);
2742   ip_address_set (&sa->iaddr, iaddr, af);
2743 }
2744
2745 static void
2746 ikev2_elog_uint_peers_addr (u32 exchange, ip4_header_t * ip4,
2747                             ip6_header_t * ip6, u8 is_ip4)
2748 {
2749   u32 src, dst;
2750   if (is_ip4)
2751     {
2752       src = ip4->src_address.as_u32;
2753       dst = ip4->dst_address.as_u32;
2754     }
2755   else
2756     {
2757       src = ip6->src_address.as_u32[3];
2758       dst = ip6->dst_address.as_u32[3];
2759     }
2760   ikev2_elog_uint_peers (IKEV2_LOG_WARNING, "IKEv2 exchange %d "
2761                          "received from %d.%d.%d.%d to %d.%d.%d.%d",
2762                          exchange, src, dst);
2763 }
2764
2765 static_always_inline uword
2766 ikev2_node_internal (vlib_main_t * vm,
2767                      vlib_node_runtime_t * node, vlib_frame_t * frame,
2768                      u8 is_ip4)
2769 {
2770   u32 n_left = frame->n_vectors, *from;
2771   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
2772   vlib_buffer_t *bufs[VLIB_FRAME_SIZE], **b;
2773   u16 nexts[VLIB_FRAME_SIZE], *next = nexts;
2774   ikev2_main_per_thread_data_t *ptd = ikev2_get_per_thread_data ();
2775   int res;
2776
2777   from = vlib_frame_vector_args (frame);
2778   vlib_get_buffers (vm, from, bufs, n_left);
2779   b = bufs;
2780
2781   while (n_left > 0)
2782     {
2783       vlib_buffer_t *b0 = b[0];
2784       next[0] = is_ip4 ? IKEV2_NEXT_IP4_ERROR_DROP
2785         : IKEV2_NEXT_IP6_ERROR_DROP;
2786       ip4_header_t *ip40 = 0;
2787       ip6_header_t *ip60 = 0;
2788       udp_header_t *udp0;
2789       ike_header_t *ike0;
2790       ikev2_sa_t *sa0 = 0;
2791       ikev2_sa_t sa;            /* temporary store for SA */
2792       u32 rlen, slen = 0;
2793       int ip_hdr_sz = 0;
2794       int is_req = 0, has_non_esp_marker = 0;
2795
2796       if (b0->punt_reason == ipsec_punt_reason[IPSEC_PUNT_IP4_SPI_UDP_0])
2797         {
2798           u8 *ptr = vlib_buffer_get_current (b0);
2799           ip40 = (ip4_header_t *) ptr;
2800           ptr += sizeof (*ip40);
2801           udp0 = (udp_header_t *) ptr;
2802           ptr += sizeof (*udp0);
2803           ike0 = (ike_header_t *) ptr;
2804           ip_hdr_sz = sizeof (*ip40);
2805         }
2806       else
2807         {
2808           u8 *ipx_hdr = b0->data + vnet_buffer (b0)->l3_hdr_offset;
2809           ike0 = vlib_buffer_get_current (b0);
2810           vlib_buffer_advance (b0, -sizeof (*udp0));
2811           udp0 = vlib_buffer_get_current (b0);
2812
2813           if (is_ip4)
2814             {
2815               ip40 = (ip4_header_t *) ipx_hdr;
2816               ip_hdr_sz = sizeof (*ip40);
2817             }
2818           else
2819             {
2820               ip60 = (ip6_header_t *) ipx_hdr;
2821               ip_hdr_sz = sizeof (*ip60);
2822             }
2823           vlib_buffer_advance (b0, -ip_hdr_sz);
2824         }
2825
2826       rlen = b0->current_length - ip_hdr_sz - sizeof (*udp0);
2827
2828       /* check for non-esp marker */
2829       if (*((u32 *) ike0) == 0)
2830         {
2831           ike0 =
2832             (ike_header_t *) ((u8 *) ike0 + sizeof (ikev2_non_esp_marker));
2833           rlen -= sizeof (ikev2_non_esp_marker);
2834           has_non_esp_marker = 1;
2835         }
2836
2837       if (clib_net_to_host_u32 (ike0->length) != rlen)
2838         {
2839           vlib_node_increment_counter (vm, node->node_index,
2840                                        IKEV2_ERROR_BAD_LENGTH, 1);
2841           goto dispatch0;
2842         }
2843
2844       if (ike0->version != IKE_VERSION_2)
2845         {
2846           vlib_node_increment_counter (vm, node->node_index,
2847                                        IKEV2_ERROR_NOT_IKEV2, 1);
2848           goto dispatch0;
2849         }
2850
2851       if (ike0->exchange == IKEV2_EXCHANGE_SA_INIT)
2852         {
2853           sa0 = &sa;
2854           clib_memset (sa0, 0, sizeof (*sa0));
2855
2856           if (ike_hdr_is_initiator (ike0))
2857             {
2858               if (ike0->rspi == 0)
2859                 {
2860                   if (is_ip4)
2861                     ikev2_set_ip_address (sa0, &ip40->src_address,
2862                                           &ip40->dst_address, AF_IP4);
2863                   else
2864                     ikev2_set_ip_address (sa0, &ip60->src_address,
2865                                           &ip60->dst_address, AF_IP6);
2866
2867                   sa0->dst_port = clib_net_to_host_u16 (udp0->src_port);
2868
2869                   slen =
2870                     ikev2_retransmit_sa_init (ike0, sa0->iaddr,
2871                                               sa0->raddr, rlen);
2872                   if (slen)
2873                     {
2874                       vlib_node_increment_counter (vm, node->node_index,
2875                                                    ~0 ==
2876                                                    slen ?
2877                                                    IKEV2_ERROR_IKE_SA_INIT_IGNORE
2878                                                    :
2879                                                    IKEV2_ERROR_IKE_SA_INIT_RETRANSMIT,
2880                                                    1);
2881                       goto dispatch0;
2882                     }
2883
2884                   res = ikev2_process_sa_init_req (vm, sa0, ike0, udp0, rlen);
2885                   if (!res)
2886                     vlib_node_increment_counter (vm, node->node_index,
2887                                                  IKEV2_ERROR_MALFORMED_PACKET,
2888                                                  1);
2889
2890                   if (sa0->state == IKEV2_STATE_SA_INIT)
2891                     {
2892                       ikev2_sa_free_proposal_vector (&sa0->r_proposals);
2893                       sa0->r_proposals =
2894                         ikev2_select_proposal (sa0->i_proposals,
2895                                                IKEV2_PROTOCOL_IKE);
2896                       ikev2_generate_sa_init_data (sa0);
2897                     }
2898
2899                   if (sa0->state == IKEV2_STATE_SA_INIT
2900                       || sa0->state == IKEV2_STATE_NOTIFY_AND_DELETE)
2901                     {
2902                       ike0->flags = IKEV2_HDR_FLAG_RESPONSE;
2903                       slen = ikev2_generate_message (b0, sa0, ike0, 0, udp0);
2904                       if (~0 == slen)
2905                         vlib_node_increment_counter (vm, node->node_index,
2906                                                      IKEV2_ERROR_NO_BUFF_SPACE,
2907                                                      1);
2908                     }
2909
2910                   if (sa0->state == IKEV2_STATE_SA_INIT)
2911                     {
2912                       /* add SA to the pool */
2913                       pool_get (ptd->sas, sa0);
2914                       clib_memcpy_fast (sa0, &sa, sizeof (*sa0));
2915                       ikev2_init_sa (vm, sa0);
2916                       hash_set (ptd->sa_by_rspi, sa0->rspi, sa0 - ptd->sas);
2917                     }
2918                   else
2919                     {
2920                       ikev2_sa_free_all_vec (sa0);
2921                     }
2922                 }
2923             }
2924           else                  //received sa_init without initiator flag
2925             {
2926               if (is_ip4)
2927                 ikev2_set_ip_address (sa0, &ip40->dst_address,
2928                                       &ip40->src_address, AF_IP4);
2929               else
2930                 ikev2_set_ip_address (sa0, &ip60->dst_address,
2931                                       &ip60->src_address, AF_IP6);
2932
2933               ikev2_process_sa_init_resp (vm, sa0, ike0, udp0, rlen);
2934
2935               if (sa0->state == IKEV2_STATE_SA_INIT)
2936                 {
2937                   is_req = 1;
2938                   ike0->exchange = IKEV2_EXCHANGE_IKE_AUTH;
2939                   uword *p = hash_get (km->sa_by_ispi, sa0->ispi);
2940                   if (p)
2941                     {
2942                       ikev2_sa_t *sai = pool_elt_at_index (km->sais, p[0]);
2943
2944                       if (clib_atomic_bool_cmp_and_swap
2945                           (&sai->init_response_received, 0, 1))
2946                         {
2947                           ikev2_complete_sa_data (sa0, sai);
2948                           ikev2_calc_keys (sa0);
2949                           ikev2_sa_auth_init (sa0);
2950                           ike0->flags = IKEV2_HDR_FLAG_INITIATOR;
2951                           slen =
2952                             ikev2_generate_message (b0, sa0, ike0, 0, udp0);
2953                           if (~0 == slen)
2954                             vlib_node_increment_counter (vm,
2955                                                          node->node_index,
2956                                                          IKEV2_ERROR_NO_BUFF_SPACE,
2957                                                          1);
2958                         }
2959                       else
2960                         {
2961                           /* we've already processed sa-init response */
2962                           sa0->state = IKEV2_STATE_UNKNOWN;
2963                         }
2964                     }
2965                 }
2966
2967               if (sa0->state == IKEV2_STATE_SA_INIT)
2968                 {
2969                   /* add SA to the pool */
2970                   pool_get (ptd->sas, sa0);
2971                   clib_memcpy_fast (sa0, &sa, sizeof (*sa0));
2972                   hash_set (ptd->sa_by_rspi, sa0->rspi, sa0 - ptd->sas);
2973                 }
2974               else
2975                 {
2976                   ikev2_sa_free_all_vec (sa0);
2977                 }
2978             }
2979         }
2980       else if (ike0->exchange == IKEV2_EXCHANGE_IKE_AUTH)
2981         {
2982           uword *p;
2983           p = hash_get (ptd->sa_by_rspi, clib_net_to_host_u64 (ike0->rspi));
2984           if (p)
2985             {
2986               sa0 = pool_elt_at_index (ptd->sas, p[0]);
2987               slen = ikev2_retransmit_resp (sa0, ike0);
2988               if (slen)
2989                 {
2990                   vlib_node_increment_counter (vm, node->node_index,
2991                                                ~0 ==
2992                                                slen ?
2993                                                IKEV2_ERROR_IKE_REQ_IGNORE
2994                                                :
2995                                                IKEV2_ERROR_IKE_REQ_RETRANSMIT,
2996                                                1);
2997                   goto dispatch0;
2998                 }
2999
3000               sa0->dst_port = clib_net_to_host_u16 (udp0->src_port);
3001               res = ikev2_process_auth_req (vm, sa0, ike0, rlen);
3002               if (res)
3003                 ikev2_sa_auth (sa0);
3004               else
3005                 vlib_node_increment_counter (vm, node->node_index,
3006                                              IKEV2_ERROR_MALFORMED_PACKET, 1);
3007               if (sa0->state == IKEV2_STATE_AUTHENTICATED)
3008                 {
3009                   ikev2_initial_contact_cleanup (ptd, sa0);
3010                   ikev2_sa_match_ts (sa0);
3011                   if (sa0->state != IKEV2_STATE_TS_UNACCEPTABLE)
3012                     ikev2_create_tunnel_interface (vm, sa0,
3013                                                    &sa0->childs[0],
3014                                                    p[0], 0, 0);
3015                 }
3016
3017               if (sa0->is_initiator)
3018                 {
3019                   ikev2_del_sa_init (sa0->ispi);
3020                 }
3021               else
3022                 {
3023                   slen = ikev2_generate_message (b0, sa0, ike0, 0, udp0);
3024                   if (~0 == slen)
3025                     vlib_node_increment_counter (vm, node->node_index,
3026                                                  IKEV2_ERROR_NO_BUFF_SPACE,
3027                                                  1);
3028                 }
3029             }
3030         }
3031       else if (ike0->exchange == IKEV2_EXCHANGE_INFORMATIONAL)
3032         {
3033           uword *p;
3034           p = hash_get (ptd->sa_by_rspi, clib_net_to_host_u64 (ike0->rspi));
3035           if (p)
3036             {
3037               sa0 = pool_elt_at_index (ptd->sas, p[0]);
3038               slen = ikev2_retransmit_resp (sa0, ike0);
3039               if (slen)
3040                 {
3041                   vlib_node_increment_counter (vm, node->node_index,
3042                                                ~0 ==
3043                                                slen ?
3044                                                IKEV2_ERROR_IKE_REQ_IGNORE
3045                                                :
3046                                                IKEV2_ERROR_IKE_REQ_RETRANSMIT,
3047                                                1);
3048                   goto dispatch0;
3049                 }
3050
3051               res = ikev2_process_informational_req (vm, sa0, ike0, rlen);
3052               if (!res)
3053                 {
3054                   vlib_node_increment_counter (vm, node->node_index,
3055                                                IKEV2_ERROR_MALFORMED_PACKET,
3056                                                1);
3057                   slen = ~0;
3058                   goto dispatch0;
3059                 }
3060
3061               if (sa0->del)
3062                 {
3063                   if (sa0->del[0].protocol_id != IKEV2_PROTOCOL_IKE)
3064                     {
3065                       ikev2_delete_t *d, *tmp, *resp = 0;
3066                       vec_foreach (d, sa0->del)
3067                       {
3068                         ikev2_child_sa_t *ch_sa;
3069                         ch_sa = ikev2_sa_get_child (sa0, d->spi,
3070                                                     d->protocol_id,
3071                                                     !sa0->is_initiator);
3072                         if (ch_sa)
3073                           {
3074                             ikev2_delete_tunnel_interface (km->vnet_main,
3075                                                            sa0, ch_sa);
3076                             if (!sa0->is_initiator)
3077                               {
3078                                 vec_add2 (resp, tmp, 1);
3079                                 tmp->protocol_id = d->protocol_id;
3080                                 tmp->spi = ch_sa->r_proposals[0].spi;
3081                               }
3082                             ikev2_sa_del_child_sa (sa0, ch_sa);
3083                           }
3084                       }
3085                       if (!sa0->is_initiator)
3086                         {
3087                           vec_free (sa0->del);
3088                           sa0->del = resp;
3089                         }
3090                     }
3091                 }
3092               if (ike_hdr_is_request (ike0))
3093                 {
3094                   ike0->flags = IKEV2_HDR_FLAG_RESPONSE;
3095                   slen = ikev2_generate_message (b0, sa0, ike0, 0, udp0);
3096                   if (~0 == slen)
3097                     vlib_node_increment_counter (vm, node->node_index,
3098                                                  IKEV2_ERROR_NO_BUFF_SPACE,
3099                                                  1);
3100                 }
3101             }
3102         }
3103       else if (ike0->exchange == IKEV2_EXCHANGE_CREATE_CHILD_SA)
3104         {
3105           uword *p;
3106           p = hash_get (ptd->sa_by_rspi, clib_net_to_host_u64 (ike0->rspi));
3107           if (p)
3108             {
3109               sa0 = pool_elt_at_index (ptd->sas, p[0]);
3110               slen = ikev2_retransmit_resp (sa0, ike0);
3111               if (slen)
3112                 {
3113                   vlib_node_increment_counter (vm, node->node_index,
3114                                                ~0 ==
3115                                                slen ?
3116                                                IKEV2_ERROR_IKE_REQ_IGNORE
3117                                                :
3118                                                IKEV2_ERROR_IKE_REQ_RETRANSMIT,
3119                                                1);
3120                   goto dispatch0;
3121                 }
3122
3123               res = ikev2_process_create_child_sa_req (vm, sa0, ike0, rlen);
3124               if (!res)
3125                 {
3126                   vlib_node_increment_counter (vm, node->node_index,
3127                                                IKEV2_ERROR_MALFORMED_PACKET,
3128                                                1);
3129                   slen = ~0;
3130                   goto dispatch0;
3131                 }
3132
3133               if (sa0->rekey)
3134                 {
3135                   if (sa0->rekey[0].protocol_id != IKEV2_PROTOCOL_IKE)
3136                     {
3137                       if (sa0->childs)
3138                         ikev2_sa_free_all_child_sa (&sa0->childs);
3139                       ikev2_child_sa_t *child;
3140                       vec_add2 (sa0->childs, child, 1);
3141                       clib_memset (child, 0, sizeof (*child));
3142                       child->r_proposals = sa0->rekey[0].r_proposal;
3143                       child->i_proposals = sa0->rekey[0].i_proposal;
3144                       child->tsi = sa0->rekey[0].tsi;
3145                       child->tsr = sa0->rekey[0].tsr;
3146                       ikev2_create_tunnel_interface (vm, sa0, child, p[0],
3147                                                      child - sa0->childs, 1);
3148                     }
3149                   if (sa0->is_initiator)
3150                     {
3151                       vec_free (sa0->rekey);
3152                     }
3153                   else
3154                     {
3155                       ike0->flags = IKEV2_HDR_FLAG_RESPONSE;
3156                       slen = ikev2_generate_message (b0, sa0, ike0, 0, udp0);
3157                       if (~0 == slen)
3158                         vlib_node_increment_counter (vm, node->node_index,
3159                                                      IKEV2_ERROR_NO_BUFF_SPACE,
3160                                                      1);
3161                     }
3162                 }
3163             }
3164         }
3165       else
3166         {
3167           ikev2_elog_uint_peers_addr (ike0->exchange, ip40, ip60, is_ip4);
3168         }
3169
3170     dispatch0:
3171       /* if we are sending packet back, rewrite headers */
3172       if (slen && ~0 != slen)
3173         {
3174           if (is_ip4)
3175             {
3176               next[0] = IKEV2_NEXT_IP4_LOOKUP;
3177               ikev2_rewrite_v4_addrs (sa0, ip40);
3178             }
3179           else
3180             {
3181               next[0] = IKEV2_NEXT_IP6_LOOKUP;
3182               ikev2_rewrite_v6_addrs (sa0, ip60);
3183             }
3184
3185           if (is_req)
3186             {
3187               udp0->dst_port = udp0->src_port =
3188                 clib_net_to_host_u16 (ikev2_get_port (sa0));
3189
3190               if (udp0->dst_port == clib_net_to_host_u16 (IKEV2_PORT_NATT)
3191                   && sa0->natt)
3192                 {
3193                   if (!has_non_esp_marker)
3194                     slen = ikev2_insert_non_esp_marker (ike0, slen);
3195                 }
3196             }
3197           else
3198             {
3199               if (has_non_esp_marker)
3200                 slen += sizeof (ikev2_non_esp_marker);
3201
3202               u16 tp = udp0->dst_port;
3203               udp0->dst_port = udp0->src_port;
3204               udp0->src_port = tp;
3205             }
3206
3207           udp0->length = clib_host_to_net_u16 (slen + sizeof (udp_header_t));
3208           udp0->checksum = 0;
3209           b0->current_length = slen + ip_hdr_sz + sizeof (udp_header_t);
3210           if (is_ip4)
3211             {
3212               ip40->length = clib_host_to_net_u16 (b0->current_length);
3213               ip40->checksum = ip4_header_checksum (ip40);
3214             }
3215           else
3216             {
3217               ip60->payload_length =
3218                 clib_host_to_net_u16 (b0->current_length - sizeof (*ip60));
3219             }
3220         }
3221       /* delete sa */
3222       if (sa0 && (sa0->state == IKEV2_STATE_DELETED ||
3223                   sa0->state == IKEV2_STATE_NOTIFY_AND_DELETE))
3224         {
3225           ikev2_child_sa_t *c;
3226
3227           vec_foreach (c, sa0->childs)
3228             ikev2_delete_tunnel_interface (km->vnet_main, sa0, c);
3229
3230           ikev2_delete_sa (ptd, sa0);
3231         }
3232       if (PREDICT_FALSE ((node->flags & VLIB_NODE_FLAG_TRACE)
3233                          && (b0->flags & VLIB_BUFFER_IS_TRACED)))
3234         {
3235
3236           ikev2_trace_t *t = vlib_add_trace (vm, node, b0, sizeof (*t));
3237           t->sw_if_index = vnet_buffer (b0)->sw_if_index[VLIB_RX];
3238           t->next_index = next[0];
3239         }
3240       n_left -= 1;
3241       next += 1;
3242       b += 1;
3243     }
3244
3245   vlib_node_increment_counter (vm, node->node_index,
3246                                IKEV2_ERROR_PROCESSED, frame->n_vectors);
3247   vlib_buffer_enqueue_to_next (vm, node, from, nexts, frame->n_vectors);
3248   return frame->n_vectors;
3249 }
3250
3251 static uword
3252 ikev2_ip4 (vlib_main_t * vm, vlib_node_runtime_t * node, vlib_frame_t * frame)
3253 {
3254   return ikev2_node_internal (vm, node, frame, 1 /* is_ip4 */ );
3255 }
3256
3257 static uword
3258 ikev2_ip6 (vlib_main_t * vm, vlib_node_runtime_t * node, vlib_frame_t * frame)
3259 {
3260   return ikev2_node_internal (vm, node, frame, 0 /* is_ip4 */ );
3261 }
3262
3263 /* *INDENT-OFF* */
3264 VLIB_REGISTER_NODE (ikev2_node_ip4,static) = {
3265   .function = ikev2_ip4,
3266   .name = "ikev2-ip4",
3267   .vector_size = sizeof (u32),
3268   .format_trace = format_ikev2_trace,
3269   .type = VLIB_NODE_TYPE_INTERNAL,
3270
3271   .n_errors = ARRAY_LEN(ikev2_error_strings),
3272   .error_strings = ikev2_error_strings,
3273
3274   .n_next_nodes = IKEV2_IP4_N_NEXT,
3275   .next_nodes = {
3276     [IKEV2_NEXT_IP4_LOOKUP] = "ip4-lookup",
3277     [IKEV2_NEXT_IP4_ERROR_DROP] = "error-drop",
3278   },
3279 };
3280
3281 VLIB_REGISTER_NODE (ikev2_node_ip6,static) = {
3282   .function = ikev2_ip6,
3283   .name = "ikev2-ip6",
3284   .vector_size = sizeof (u32),
3285   .format_trace = format_ikev2_trace,
3286   .type = VLIB_NODE_TYPE_INTERNAL,
3287
3288   .n_errors = ARRAY_LEN(ikev2_error_strings),
3289   .error_strings = ikev2_error_strings,
3290
3291   .n_next_nodes = IKEV2_IP6_N_NEXT,
3292   .next_nodes = {
3293     [IKEV2_NEXT_IP6_LOOKUP] = "ip6-lookup",
3294     [IKEV2_NEXT_IP6_ERROR_DROP] = "error-drop",
3295   },
3296 };
3297 /* *INDENT-ON* */
3298
3299 // set ikev2 proposals when vpp is used as initiator
3300 static clib_error_t *
3301 ikev2_set_initiator_proposals (vlib_main_t * vm, ikev2_sa_t * sa,
3302                                ikev2_transforms_set * ts,
3303                                ikev2_sa_proposal_t ** proposals, int is_ike)
3304 {
3305   clib_error_t *r;
3306   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
3307   ikev2_sa_proposal_t *proposal;
3308   vec_add2 (*proposals, proposal, 1);
3309   ikev2_sa_transform_t *td;
3310   int error;
3311
3312   /* Encryption */
3313   error = 1;
3314   vec_foreach (td, km->supported_transforms)
3315   {
3316     if (td->type == IKEV2_TRANSFORM_TYPE_ENCR
3317         && td->encr_type == ts->crypto_alg
3318         && td->key_len == ts->crypto_key_size / 8)
3319       {
3320         u16 attr[2];
3321         attr[0] = clib_host_to_net_u16 (14 | (1 << 15));
3322         attr[1] = clib_host_to_net_u16 (td->key_len << 3);
3323         vec_add (td->attrs, (u8 *) attr, 4);
3324         vec_add1 (proposal->transforms, *td);
3325         td->attrs = 0;
3326
3327         error = 0;
3328         break;
3329       }
3330   }
3331   if (error)
3332     {
3333       r = clib_error_return (0, "Unsupported algorithm");
3334       return r;
3335     }
3336
3337   if (IKEV2_TRANSFORM_INTEG_TYPE_NONE != ts->integ_alg)
3338     {
3339       /* Integrity */
3340       error = 1;
3341       vec_foreach (td, km->supported_transforms)
3342       {
3343         if (td->type == IKEV2_TRANSFORM_TYPE_INTEG
3344             && td->integ_type == ts->integ_alg)
3345           {
3346             vec_add1 (proposal->transforms, *td);
3347             error = 0;
3348             break;
3349           }
3350       }
3351       if (error)
3352         {
3353           ikev2_elog_error
3354             ("Didn't find any supported algorithm for IKEV2_TRANSFORM_TYPE_INTEG");
3355           r = clib_error_return (0, "Unsupported algorithm");
3356           return r;
3357         }
3358     }
3359
3360   /* PRF */
3361   if (is_ike)
3362     {
3363       error = 1;
3364       vec_foreach (td, km->supported_transforms)
3365       {
3366         if (td->type == IKEV2_TRANSFORM_TYPE_PRF
3367             && td->prf_type == IKEV2_TRANSFORM_PRF_TYPE_PRF_HMAC_SHA2_256)
3368           {
3369             vec_add1 (proposal->transforms, *td);
3370             error = 0;
3371             break;
3372           }
3373       }
3374       if (error)
3375         {
3376           r = clib_error_return (0, "Unsupported algorithm");
3377           return r;
3378         }
3379     }
3380
3381   /* DH */
3382   if (is_ike)
3383     {
3384       error = 1;
3385       vec_foreach (td, km->supported_transforms)
3386       {
3387         if (td->type == IKEV2_TRANSFORM_TYPE_DH && td->dh_type == ts->dh_type)
3388           {
3389             vec_add1 (proposal->transforms, *td);
3390             if (is_ike)
3391               {
3392                 sa->dh_group = td->dh_type;
3393               }
3394             error = 0;
3395             break;
3396           }
3397       }
3398       if (error)
3399         {
3400           r = clib_error_return (0, "Unsupported algorithm");
3401           return r;
3402         }
3403     }
3404
3405   if (!is_ike)
3406     {
3407       error = 1;
3408       vec_foreach (td, km->supported_transforms)
3409       {
3410         if (td->type == IKEV2_TRANSFORM_TYPE_ESN)
3411           {
3412             vec_add1 (proposal->transforms, *td);
3413             error = 0;
3414           }
3415       }
3416       if (error)
3417         {
3418           r = clib_error_return (0, "Unsupported algorithm");
3419           return r;
3420         }
3421     }
3422
3423
3424   return 0;
3425 }
3426
3427 static ikev2_profile_t *
3428 ikev2_profile_index_by_name (u8 * name)
3429 {
3430   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
3431   uword *p;
3432
3433   p = mhash_get (&km->profile_index_by_name, name);
3434   if (!p)
3435     return 0;
3436
3437   return pool_elt_at_index (km->profiles, p[0]);
3438 }
3439
3440
3441 static void
3442 ikev2_send_ike (vlib_main_t * vm, ip_address_t * src, ip_address_t * dst,
3443                 u32 bi0, u32 len, u16 src_port, u16 dst_port, u32 sw_if_index)
3444 {
3445   ip4_header_t *ip40;
3446   ip6_header_t *ip60;
3447   udp_header_t *udp0;
3448   vlib_buffer_t *b0;
3449   vlib_frame_t *f;
3450   u32 *to_next;
3451
3452   b0 = vlib_get_buffer (vm, bi0);
3453   vlib_buffer_advance (b0, -sizeof (udp_header_t));
3454   udp0 = vlib_buffer_get_current (b0);
3455   udp0->dst_port = clib_host_to_net_u16 (dst_port);
3456   udp0->src_port = clib_host_to_net_u16 (src_port);
3457   udp0->length = clib_host_to_net_u16 (len + sizeof (udp_header_t));
3458   udp0->checksum = 0;
3459
3460   if (ip_addr_version (dst) == AF_IP4)
3461     {
3462       vlib_buffer_advance (b0, -sizeof (ip4_header_t));
3463       ip40 = vlib_buffer_get_current (b0);
3464       ip40->ip_version_and_header_length = 0x45;
3465       ip40->tos = 0;
3466       ip40->fragment_id = 0;
3467       ip40->flags_and_fragment_offset = 0;
3468       ip40->ttl = 0xff;
3469       ip40->protocol = IP_PROTOCOL_UDP;
3470       ip40->dst_address.as_u32 = ip_addr_v4 (dst).as_u32;
3471       ip40->src_address.as_u32 = ip_addr_v4 (src).as_u32;
3472       b0->current_length =
3473         len + sizeof (ip4_header_t) + sizeof (udp_header_t);
3474       ip40->length = clib_host_to_net_u16 (b0->current_length);
3475       ip40->checksum = ip4_header_checksum (ip40);
3476     }
3477   else
3478     {
3479       vlib_buffer_advance (b0, -sizeof (ip6_header_t));
3480       ip60 = vlib_buffer_get_current (b0);
3481
3482       b0->current_length = len + sizeof (*ip60) + sizeof (udp_header_t);
3483       ip60->ip_version_traffic_class_and_flow_label =
3484         clib_host_to_net_u32 (0x6 << 28);
3485       ip60->payload_length =
3486         clib_host_to_net_u16 (b0->current_length - sizeof (*ip60));
3487       ip60->protocol = IP_PROTOCOL_UDP;
3488       ip60->hop_limit = 0xff;
3489       clib_memcpy_fast (ip60->src_address.as_u8, ip_addr_v6 (src).as_u8,
3490                         sizeof (ip60->src_address));
3491       clib_memcpy_fast (ip60->dst_address.as_u8, ip_addr_v6 (dst).as_u8,
3492                         sizeof (ip60->src_address));
3493     }
3494
3495   b0->flags |= VNET_BUFFER_F_LOCALLY_ORIGINATED;
3496   vnet_buffer (b0)->sw_if_index[VLIB_RX] = sw_if_index;
3497   vnet_buffer (b0)->sw_if_index[VLIB_TX] = ~0;
3498
3499   u32 next_index = (ip_addr_version (dst) == AF_IP4) ?
3500     ip4_lookup_node.index : ip6_lookup_node.index;
3501
3502   /* send the request */
3503   f = vlib_get_frame_to_node (vm, next_index);
3504   to_next = vlib_frame_vector_args (f);
3505   to_next[0] = bi0;
3506   f->n_vectors = 1;
3507   vlib_put_frame_to_node (vm, next_index, f);
3508
3509 }
3510
3511 static u32
3512 ikev2_get_new_ike_header_buff (vlib_main_t * vm, vlib_buffer_t ** b)
3513 {
3514   u32 bi0;
3515   if (vlib_buffer_alloc (vm, &bi0, 1) != 1)
3516     {
3517       *b = 0;
3518       return 0;
3519     }
3520   *b = vlib_get_buffer (vm, bi0);
3521   return bi0;
3522 }
3523
3524 clib_error_t *
3525 ikev2_set_local_key (vlib_main_t * vm, u8 * file)
3526 {
3527   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
3528
3529   if (km->pkey)
3530     EVP_PKEY_free (km->pkey);
3531   km->pkey = ikev2_load_key_file (file);
3532   if (km->pkey == NULL)
3533     return clib_error_return (0, "load key '%s' failed", file);
3534
3535   return 0;
3536 }
3537
3538 static_always_inline vnet_api_error_t
3539 ikev2_register_udp_port (ikev2_profile_t * p, u16 port)
3540 {
3541   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
3542   udp_dst_port_info_t *pi;
3543
3544   uword *v = hash_get (km->udp_ports, port);
3545   pi = udp_get_dst_port_info (&udp_main, port, UDP_IP4);
3546
3547   if (v)
3548     {
3549       /* IKE already uses this port, only increment reference counter */
3550       ASSERT (pi);
3551       v[0]++;
3552     }
3553   else
3554     {
3555       if (pi)
3556         return VNET_API_ERROR_UDP_PORT_TAKEN;
3557
3558       udp_register_dst_port (km->vlib_main, port,
3559                              ipsec4_tun_input_node.index, 1);
3560       hash_set (km->udp_ports, port, 1);
3561     }
3562   p->ipsec_over_udp_port = port;
3563   return 0;
3564 }
3565
3566 static_always_inline void
3567 ikev2_unregister_udp_port (ikev2_profile_t * p)
3568 {
3569   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
3570   uword *v;
3571
3572   if (p->ipsec_over_udp_port == IPSEC_UDP_PORT_NONE)
3573     return;
3574
3575   v = hash_get (km->udp_ports, p->ipsec_over_udp_port);
3576   if (!v)
3577     return;
3578
3579   v[0]--;
3580
3581   if (v[0] == 0)
3582     {
3583       udp_unregister_dst_port (km->vlib_main, p->ipsec_over_udp_port, 1);
3584       hash_unset (km->udp_ports, p->ipsec_over_udp_port);
3585     }
3586
3587   p->ipsec_over_udp_port = IPSEC_UDP_PORT_NONE;
3588 }
3589
3590 static void
3591 ikev2_initiate_delete_ike_sa_internal (vlib_main_t * vm,
3592                                        ikev2_main_per_thread_data_t * tkm,
3593                                        ikev2_sa_t * sa, u8 send_notification)
3594 {
3595   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
3596   ip_address_t *src, *dst;
3597   vlib_buffer_t *b0;
3598   ikev2_child_sa_t *c;
3599
3600   /* Create the Initiator notification for IKE SA removal */
3601   ike_header_t *ike0;
3602   u32 bi0 = 0;
3603   int len;
3604
3605   vec_resize (sa->del, 1);
3606   sa->del->protocol_id = IKEV2_PROTOCOL_IKE;
3607   sa->del->spi = sa->ispi;
3608
3609   if (send_notification)
3610     {
3611       bi0 = ikev2_get_new_ike_header_buff (vm, &b0);
3612       if (!bi0)
3613         {
3614           ikev2_log_error ("buffer alloc failure");
3615           goto delete_sa;
3616         }
3617
3618       ike0 = vlib_buffer_get_current (b0);
3619       ike0->exchange = IKEV2_EXCHANGE_INFORMATIONAL;
3620       ike0->ispi = clib_host_to_net_u64 (sa->ispi);
3621       ike0->rspi = clib_host_to_net_u64 (sa->rspi);
3622       ike0->flags = 0;
3623       ike0->msgid = clib_host_to_net_u32 (sa->last_init_msg_id + 1);
3624       sa->last_init_msg_id = clib_net_to_host_u32 (ike0->msgid);
3625       len = ikev2_generate_message (b0, sa, ike0, 0, 0);
3626       if (~0 == len)
3627         return;
3628
3629       if (sa->natt)
3630         len = ikev2_insert_non_esp_marker (ike0, len);
3631
3632       if (sa->is_initiator)
3633         {
3634           src = &sa->iaddr;
3635           dst = &sa->raddr;
3636         }
3637       else
3638         {
3639           dst = &sa->iaddr;
3640           src = &sa->raddr;
3641         }
3642
3643       ikev2_send_ike (vm, src, dst, bi0, len,
3644                       ikev2_get_port (sa), sa->dst_port, 0);
3645     }
3646
3647 delete_sa:
3648   /* delete local SA */
3649   vec_foreach (c, sa->childs)
3650     ikev2_delete_tunnel_interface (km->vnet_main, sa, c);
3651
3652   u64 rspi = sa->rspi;
3653   ikev2_sa_free_all_vec (sa);
3654   uword *p = hash_get (tkm->sa_by_rspi, rspi);
3655   if (p)
3656     {
3657       hash_unset (tkm->sa_by_rspi, rspi);
3658       pool_put (tkm->sas, sa);
3659     }
3660 }
3661
3662 static void
3663 ikev2_cleanup_profile_sessions (ikev2_main_t * km, ikev2_profile_t * p)
3664 {
3665   ikev2_main_per_thread_data_t *tkm;
3666   ikev2_sa_t *sa;
3667   u32 pi = p - km->profiles;
3668   u32 *sai;
3669   u32 *del_sai = 0;
3670
3671   /* *INDENT-OFF* */
3672   pool_foreach(sa, km->sais, ({
3673     if (pi == sa->profile_index)
3674       vec_add1 (del_sai, sa - km->sais);
3675   }));
3676   /* *INDENT-ON* */
3677
3678   vec_foreach (sai, del_sai)
3679   {
3680     sa = pool_elt_at_index (km->sais, sai[0]);
3681     ikev2_sa_free_all_vec (sa);
3682     hash_unset (km->sa_by_ispi, sa->ispi);
3683     pool_put (km->sais, sa);
3684   }
3685   vec_reset_length (del_sai);
3686
3687   vec_foreach (tkm, km->per_thread_data)
3688   {
3689     /* *INDENT-OFF* */
3690     pool_foreach (sa, tkm->sas, ({
3691       if (sa->profile_index != ~0 && pi == sa->profile_index)
3692         vec_add1 (del_sai, sa - tkm->sas);
3693     }));
3694     /* *INDENT-ON* */
3695
3696     vec_foreach (sai, del_sai)
3697     {
3698       sa = pool_elt_at_index (tkm->sas, sai[0]);
3699       ikev2_initiate_delete_ike_sa_internal (km->vlib_main, tkm, sa, 1);
3700     }
3701
3702     vec_reset_length (del_sai);
3703   }
3704
3705   vec_free (del_sai);
3706 }
3707
3708 static void
3709 ikev2_profile_free (ikev2_profile_t * p)
3710 {
3711   vec_free (p->name);
3712
3713   vec_free (p->auth.data);
3714   if (p->auth.key)
3715     EVP_PKEY_free (p->auth.key);
3716
3717   vec_free (p->loc_id.data);
3718   vec_free (p->rem_id.data);
3719 }
3720
3721 clib_error_t *
3722 ikev2_add_del_profile (vlib_main_t * vm, u8 * name, int is_add)
3723 {
3724   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
3725   ikev2_profile_t *p;
3726
3727   if (is_add)
3728     {
3729       if (ikev2_profile_index_by_name (name))
3730         return clib_error_return (0, "policy %v already exists", name);
3731
3732       pool_get (km->profiles, p);
3733       clib_memset (p, 0, sizeof (*p));
3734       p->name = vec_dup (name);
3735       p->ipsec_over_udp_port = IPSEC_UDP_PORT_NONE;
3736       p->responder.sw_if_index = ~0;
3737       p->tun_itf = ~0;
3738       uword index = p - km->profiles;
3739       mhash_set_mem (&km->profile_index_by_name, name, &index, 0);
3740     }
3741   else
3742     {
3743       p = ikev2_profile_index_by_name (name);
3744       if (!p)
3745         return clib_error_return (0, "policy %v does not exists", name);
3746
3747       ikev2_unregister_udp_port (p);
3748       ikev2_cleanup_profile_sessions (km, p);
3749
3750       ikev2_profile_free (p);
3751       pool_put (km->profiles, p);
3752       mhash_unset (&km->profile_index_by_name, name, 0);
3753     }
3754   return 0;
3755 }
3756
3757 clib_error_t *
3758 ikev2_set_profile_auth (vlib_main_t * vm, u8 * name, u8 auth_method,
3759                         u8 * auth_data, u8 data_hex_format)
3760 {
3761   ikev2_profile_t *p;
3762   clib_error_t *r;
3763
3764   p = ikev2_profile_index_by_name (name);
3765
3766   if (!p)
3767     {
3768       r = clib_error_return (0, "unknown profile %v", name);
3769       return r;
3770     }
3771
3772   if (p->auth.key)
3773     EVP_PKEY_free (p->auth.key);
3774   vec_free (p->auth.data);
3775
3776   p->auth.method = auth_method;
3777   p->auth.data = vec_dup (auth_data);
3778   p->auth.hex = data_hex_format;
3779
3780   if (auth_method == IKEV2_AUTH_METHOD_RSA_SIG)
3781     {
3782       vec_add1 (p->auth.data, 0);
3783       p->auth.key = ikev2_load_cert_file (p->auth.data);
3784       if (p->auth.key == NULL)
3785         return clib_error_return (0, "load cert '%s' failed", p->auth.data);
3786     }
3787
3788   return 0;
3789 }
3790
3791 static int
3792 ikev2_is_id_supported (u8 id_type)
3793 {
3794   return (id_type == IKEV2_ID_TYPE_ID_IPV4_ADDR ||
3795           id_type == IKEV2_ID_TYPE_ID_IPV6_ADDR ||
3796           id_type == IKEV2_ID_TYPE_ID_RFC822_ADDR ||
3797           id_type == IKEV2_ID_TYPE_ID_FQDN);
3798 }
3799
3800 clib_error_t *
3801 ikev2_set_profile_id (vlib_main_t * vm, u8 * name, u8 id_type, u8 * data,
3802                       int is_local)
3803 {
3804   ikev2_profile_t *p;
3805   clib_error_t *r;
3806
3807   if (!ikev2_is_id_supported (id_type))
3808     {
3809       r = clib_error_return (0, "unsupported identity type %U",
3810                              format_ikev2_id_type, id_type);
3811       return r;
3812     }
3813
3814   p = ikev2_profile_index_by_name (name);
3815
3816   if (!p)
3817     {
3818       r = clib_error_return (0, "unknown profile %v", name);
3819       return r;
3820     }
3821
3822   if (is_local)
3823     {
3824       vec_free (p->loc_id.data);
3825       p->loc_id.type = id_type;
3826       p->loc_id.data = vec_dup (data);
3827     }
3828   else
3829     {
3830       vec_free (p->rem_id.data);
3831       p->rem_id.type = id_type;
3832       p->rem_id.data = vec_dup (data);
3833     }
3834
3835   return 0;
3836 }
3837
3838 static_always_inline void
3839 ikev2_set_ts_type (ikev2_ts_t * ts, const ip_address_t * addr)
3840 {
3841   if (ip_addr_version (addr) == AF_IP4)
3842     ts->ts_type = TS_IPV4_ADDR_RANGE;
3843   else
3844     ts->ts_type = TS_IPV6_ADDR_RANGE;
3845 }
3846
3847 static_always_inline void
3848 ikev2_set_ts_addrs (ikev2_ts_t * ts, const ip_address_t * start,
3849                     const ip_address_t * end)
3850 {
3851   ip_address_copy (&ts->start_addr, start);
3852   ip_address_copy (&ts->end_addr, end);
3853 }
3854
3855 clib_error_t *
3856 ikev2_set_profile_ts (vlib_main_t * vm, u8 * name, u8 protocol_id,
3857                       u16 start_port, u16 end_port, ip_address_t start_addr,
3858                       ip_address_t end_addr, int is_local)
3859 {
3860   ikev2_profile_t *p;
3861   clib_error_t *r;
3862
3863   p = ikev2_profile_index_by_name (name);
3864
3865   if (!p)
3866     {
3867       r = clib_error_return (0, "unknown profile %v", name);
3868       return r;
3869     }
3870
3871   if (ip_addr_version (&start_addr) != ip_addr_version (&end_addr))
3872     return clib_error_return (0, "IP address version mismatch!");
3873
3874   if (is_local)
3875     {
3876       ikev2_set_ts_addrs (&p->loc_ts, &start_addr, &end_addr);
3877       p->loc_ts.start_port = start_port;
3878       p->loc_ts.end_port = end_port;
3879       p->loc_ts.protocol_id = protocol_id;
3880       ikev2_set_ts_type (&p->loc_ts, &start_addr);
3881     }
3882   else
3883     {
3884       ikev2_set_ts_addrs (&p->rem_ts, &start_addr, &end_addr);
3885       p->rem_ts.start_port = start_port;
3886       p->rem_ts.end_port = end_port;
3887       p->rem_ts.protocol_id = protocol_id;
3888       ikev2_set_ts_type (&p->rem_ts, &start_addr);
3889     }
3890
3891   return 0;
3892 }
3893
3894
3895 clib_error_t *
3896 ikev2_set_profile_responder (vlib_main_t * vm, u8 * name,
3897                              u32 sw_if_index, ip_address_t addr)
3898 {
3899   ikev2_profile_t *p;
3900   clib_error_t *r;
3901
3902   p = ikev2_profile_index_by_name (name);
3903
3904   if (!p)
3905     {
3906       r = clib_error_return (0, "unknown profile %v", name);
3907       return r;
3908     }
3909
3910   p->responder.sw_if_index = sw_if_index;
3911   ip_address_copy (&p->responder.addr, &addr);
3912
3913   return 0;
3914 }
3915
3916 clib_error_t *
3917 ikev2_set_profile_ike_transforms (vlib_main_t * vm, u8 * name,
3918                                   ikev2_transform_encr_type_t crypto_alg,
3919                                   ikev2_transform_integ_type_t integ_alg,
3920                                   ikev2_transform_dh_type_t dh_type,
3921                                   u32 crypto_key_size)
3922 {
3923   ikev2_profile_t *p;
3924   clib_error_t *r;
3925
3926   p = ikev2_profile_index_by_name (name);
3927
3928   if (!p)
3929     {
3930       r = clib_error_return (0, "unknown profile %v", name);
3931       return r;
3932     }
3933
3934   p->ike_ts.crypto_alg = crypto_alg;
3935   p->ike_ts.integ_alg = integ_alg;
3936   p->ike_ts.dh_type = dh_type;
3937   p->ike_ts.crypto_key_size = crypto_key_size;
3938   return 0;
3939 }
3940
3941 clib_error_t *
3942 ikev2_set_profile_esp_transforms (vlib_main_t * vm, u8 * name,
3943                                   ikev2_transform_encr_type_t crypto_alg,
3944                                   ikev2_transform_integ_type_t integ_alg,
3945                                   u32 crypto_key_size)
3946 {
3947   ikev2_profile_t *p;
3948   clib_error_t *r;
3949
3950   p = ikev2_profile_index_by_name (name);
3951
3952   if (!p)
3953     {
3954       r = clib_error_return (0, "unknown profile %v", name);
3955       return r;
3956     }
3957
3958   p->esp_ts.crypto_alg = crypto_alg;
3959   p->esp_ts.integ_alg = integ_alg;
3960   p->esp_ts.crypto_key_size = crypto_key_size;
3961   return 0;
3962 }
3963
3964 clib_error_t *
3965 ikev2_set_profile_tunnel_interface (vlib_main_t * vm,
3966                                     u8 * name, u32 sw_if_index)
3967 {
3968   ikev2_profile_t *p;
3969   clib_error_t *r;
3970
3971   p = ikev2_profile_index_by_name (name);
3972
3973   if (!p)
3974     {
3975       r = clib_error_return (0, "unknown profile %v", name);
3976       return r;
3977     }
3978
3979   p->tun_itf = sw_if_index;
3980
3981   return 0;
3982 }
3983
3984 vnet_api_error_t
3985 ikev2_set_profile_ipsec_udp_port (vlib_main_t * vm, u8 * name, u16 port,
3986                                   u8 is_set)
3987 {
3988   ikev2_profile_t *p = ikev2_profile_index_by_name (name);
3989   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
3990   vnet_api_error_t rv = 0;
3991   uword *v;
3992
3993   if (!p)
3994     return VNET_API_ERROR_INVALID_VALUE;
3995
3996   if (is_set)
3997     {
3998       if (p->ipsec_over_udp_port != IPSEC_UDP_PORT_NONE)
3999         return VNET_API_ERROR_VALUE_EXIST;
4000
4001       rv = ikev2_register_udp_port (p, port);
4002     }
4003   else
4004     {
4005       v = hash_get (km->udp_ports, port);
4006       if (!v)
4007         return VNET_API_ERROR_IKE_NO_PORT;
4008
4009       if (p->ipsec_over_udp_port == IPSEC_UDP_PORT_NONE)
4010         return VNET_API_ERROR_INVALID_VALUE;
4011
4012       ikev2_unregister_udp_port (p);
4013     }
4014   return rv;
4015 }
4016
4017 clib_error_t *
4018 ikev2_set_profile_udp_encap (vlib_main_t * vm, u8 * name)
4019 {
4020   ikev2_profile_t *p = ikev2_profile_index_by_name (name);
4021   clib_error_t *r;
4022
4023   if (!p)
4024     {
4025       r = clib_error_return (0, "unknown profile %v", name);
4026       return r;
4027     }
4028
4029   p->udp_encap = 1;
4030   return 0;
4031 }
4032
4033 clib_error_t *
4034 ikev2_set_profile_sa_lifetime (vlib_main_t * vm, u8 * name,
4035                                u64 lifetime, u32 jitter, u32 handover,
4036                                u64 maxdata)
4037 {
4038   ikev2_profile_t *p;
4039   clib_error_t *r;
4040
4041   p = ikev2_profile_index_by_name (name);
4042
4043   if (!p)
4044     {
4045       r = clib_error_return (0, "unknown profile %v", name);
4046       return r;
4047     }
4048
4049   p->lifetime = lifetime;
4050   p->lifetime_jitter = jitter;
4051   p->handover = handover;
4052   p->lifetime_maxdata = maxdata;
4053   return 0;
4054 }
4055
4056 static int
4057 ikev2_get_if_address (u32 sw_if_index, ip_address_family_t af,
4058                       ip_address_t * out_addr)
4059 {
4060   ip4_address_t *if_ip4;
4061   ip6_address_t *if_ip6;
4062
4063   if (af == AF_IP4)
4064     {
4065       if_ip4 = ip4_interface_first_address (&ip4_main, sw_if_index, 0);
4066       if (if_ip4)
4067         {
4068           ip_address_set (out_addr, if_ip4, AF_IP4);
4069           return 1;
4070         }
4071     }
4072   else
4073     {
4074       if_ip6 = ip6_interface_first_address (&ip6_main, sw_if_index);
4075       if (if_ip6)
4076         {
4077           ip_address_set (out_addr, if_ip6, AF_IP6);
4078           return 1;
4079         }
4080     }
4081   return 0;
4082 }
4083
4084 clib_error_t *
4085 ikev2_initiate_sa_init (vlib_main_t * vm, u8 * name)
4086 {
4087   ikev2_profile_t *p;
4088   clib_error_t *r;
4089   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
4090   vlib_buffer_t *b0;
4091   ike_header_t *ike0;
4092   u32 bi0 = 0;
4093   int len = sizeof (ike_header_t), valid_ip = 0;
4094   ip_address_t if_ip = ip_address_initializer;
4095
4096   p = ikev2_profile_index_by_name (name);
4097
4098   if (!p)
4099     {
4100       r = clib_error_return (0, "unknown profile %v", name);
4101       return r;
4102     }
4103
4104   if (p->responder.sw_if_index == ~0
4105       || ip_address_is_zero (&p->responder.addr))
4106     {
4107       r = clib_error_return (0, "responder not set for profile %v", name);
4108       return r;
4109     }
4110
4111   if (ikev2_get_if_address (p->responder.sw_if_index,
4112                             ip_addr_version (&p->responder.addr), &if_ip))
4113     {
4114       valid_ip = 1;
4115     }
4116
4117   bi0 = ikev2_get_new_ike_header_buff (vm, &b0);
4118   if (!bi0)
4119     {
4120       char *errmsg = "buffer alloc failure";
4121       ikev2_log_error (errmsg);
4122       return clib_error_return (0, errmsg);
4123     }
4124   ike0 = vlib_buffer_get_current (b0);
4125
4126   /* Prepare the SA and the IKE payload */
4127   ikev2_sa_t sa;
4128   clib_memset (&sa, 0, sizeof (ikev2_sa_t));
4129   ikev2_payload_chain_t *chain = 0;
4130   ikev2_payload_new_chain (chain);
4131
4132   /* Build the IKE proposal payload */
4133   ikev2_sa_proposal_t *proposals = 0;
4134   ikev2_set_initiator_proposals (vm, &sa, &p->ike_ts, &proposals, 1);
4135   proposals[0].proposal_num = 1;
4136   proposals[0].protocol_id = IKEV2_PROTOCOL_IKE;
4137
4138   /* Add and then cleanup proposal data */
4139   ikev2_payload_add_sa (chain, proposals);
4140   ikev2_sa_free_proposal_vector (&proposals);
4141
4142   sa.is_initiator = 1;
4143   sa.profile_index = p - km->profiles;
4144   sa.state = IKEV2_STATE_SA_INIT;
4145   sa.tun_itf = p->tun_itf;
4146   sa.udp_encap = p->udp_encap;
4147   sa.ipsec_over_udp_port = p->ipsec_over_udp_port;
4148   sa.is_tun_itf_set = 1;
4149   sa.initial_contact = 1;
4150   sa.dst_port = IKEV2_PORT;
4151   ikev2_generate_sa_init_data (&sa);
4152   ikev2_payload_add_ke (chain, sa.dh_group, sa.i_dh_data);
4153   ikev2_payload_add_nonce (chain, sa.i_nonce);
4154
4155   /* Build the child SA proposal */
4156   vec_resize (sa.childs, 1);
4157   ikev2_set_initiator_proposals (vm, &sa, &p->esp_ts,
4158                                  &sa.childs[0].i_proposals, 0);
4159   sa.childs[0].i_proposals[0].proposal_num = 1;
4160   sa.childs[0].i_proposals[0].protocol_id = IKEV2_PROTOCOL_ESP;
4161   RAND_bytes ((u8 *) & sa.childs[0].i_proposals[0].spi,
4162               sizeof (sa.childs[0].i_proposals[0].spi));
4163
4164   /* Add NAT detection notification messages (mandatory) */
4165   u8 *nat_detection_sha1 =
4166     ikev2_compute_nat_sha1 (clib_host_to_net_u64 (sa.ispi),
4167                             clib_host_to_net_u64 (sa.rspi),
4168                             &if_ip, clib_host_to_net_u16 (IKEV2_PORT));
4169
4170   ikev2_payload_add_notify (chain, IKEV2_NOTIFY_MSG_NAT_DETECTION_SOURCE_IP,
4171                             nat_detection_sha1);
4172   vec_free (nat_detection_sha1);
4173   nat_detection_sha1 =
4174     ikev2_compute_nat_sha1 (clib_host_to_net_u64 (sa.ispi),
4175                             clib_host_to_net_u64 (sa.rspi),
4176                             &p->responder.addr,
4177                             clib_host_to_net_u16 (sa.dst_port));
4178   ikev2_payload_add_notify (chain,
4179                             IKEV2_NOTIFY_MSG_NAT_DETECTION_DESTINATION_IP,
4180                             nat_detection_sha1);
4181   vec_free (nat_detection_sha1);
4182
4183   u8 *sig_hash_algo = vec_new (u8, 8);
4184   u64 tmpsig = clib_host_to_net_u64 (0x0001000200030004);
4185   clib_memcpy_fast (sig_hash_algo, &tmpsig, sizeof (tmpsig));
4186   ikev2_payload_add_notify (chain,
4187                             IKEV2_NOTIFY_MSG_SIGNATURE_HASH_ALGORITHMS,
4188                             sig_hash_algo);
4189   vec_free (sig_hash_algo);
4190
4191   /* Buffer update and boilerplate */
4192   len += vec_len (chain->data);
4193   ike0->nextpayload = chain->first_payload_type;
4194   ike0->length = clib_host_to_net_u32 (len);
4195   clib_memcpy_fast (ike0->payload, chain->data, vec_len (chain->data));
4196   ikev2_payload_destroy_chain (chain);
4197
4198   ike0->version = IKE_VERSION_2;
4199   ike0->flags = IKEV2_HDR_FLAG_INITIATOR;
4200   ike0->exchange = IKEV2_EXCHANGE_SA_INIT;
4201   ike0->ispi = clib_host_to_net_u64 (sa.ispi);
4202   ike0->rspi = 0;
4203   ike0->msgid = 0;
4204
4205   /* store whole IKE payload - needed for PSK auth */
4206   vec_reset_length (sa.last_sa_init_req_packet_data);
4207   vec_add (sa.last_sa_init_req_packet_data, ike0, len);
4208
4209   /* add data to the SA then add it to the pool */
4210   ip_address_copy (&sa.iaddr, &if_ip);
4211   ip_address_copy (&sa.raddr, &p->responder.addr);
4212   sa.i_id.type = p->loc_id.type;
4213   sa.i_id.data = vec_dup (p->loc_id.data);
4214   sa.r_id.type = p->rem_id.type;
4215   sa.r_id.data = vec_dup (p->rem_id.data);
4216   sa.i_auth.method = p->auth.method;
4217   sa.i_auth.hex = p->auth.hex;
4218   sa.i_auth.data = vec_dup (p->auth.data);
4219   sa.sw_if_index = p->responder.sw_if_index;
4220   vec_add (sa.childs[0].tsi, &p->loc_ts, 1);
4221   vec_add (sa.childs[0].tsr, &p->rem_ts, 1);
4222
4223   ikev2_initial_contact_cleanup (0, &sa);
4224
4225   /* add SA to the pool */
4226   ikev2_sa_t *sa0 = 0;
4227   pool_get (km->sais, sa0);
4228   clib_memcpy_fast (sa0, &sa, sizeof (*sa0));
4229   hash_set (km->sa_by_ispi, sa0->ispi, sa0 - km->sais);
4230
4231   if (valid_ip)
4232     {
4233       ikev2_send_ike (vm, &if_ip, &p->responder.addr, bi0, len,
4234                       IKEV2_PORT, sa.dst_port, sa.sw_if_index);
4235
4236       ikev2_elog_exchange
4237         ("ispi %lx rspi %lx IKEV2_EXCHANGE_SA_INIT sent to ",
4238          clib_host_to_net_u64 (sa0->ispi), 0,
4239          ip_addr_v4 (&p->responder.addr).as_u32,
4240          ip_addr_version (&p->responder.addr) == AF_IP4);
4241     }
4242   else
4243     {
4244       r =
4245         clib_error_return (0, "interface  %U does not have any IP address!",
4246                            format_vnet_sw_if_index_name, vnet_get_main (),
4247                            p->responder.sw_if_index);
4248       return r;
4249     }
4250
4251   return 0;
4252 }
4253
4254 static void
4255 ikev2_delete_child_sa_internal (vlib_main_t * vm, ikev2_sa_t * sa,
4256                                 ikev2_child_sa_t * csa)
4257 {
4258   /* Create the Initiator notification for child SA removal */
4259   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
4260   ike_header_t *ike0;
4261   u32 bi0 = 0;
4262   vlib_buffer_t *b0;
4263   int len;
4264
4265   bi0 = ikev2_get_new_ike_header_buff (vm, &b0);
4266   if (!bi0)
4267     {
4268       ikev2_log_error ("buffer alloc failure");
4269       return;
4270     }
4271
4272   ike0 = vlib_buffer_get_current (b0);
4273   ike0->exchange = IKEV2_EXCHANGE_INFORMATIONAL;
4274   ike0->ispi = clib_host_to_net_u64 (sa->ispi);
4275   ike0->rspi = clib_host_to_net_u64 (sa->rspi);
4276   ike0->flags = 0;
4277   vec_resize (sa->del, 1);
4278   sa->del->protocol_id = IKEV2_PROTOCOL_ESP;
4279   sa->del->spi = csa->i_proposals->spi;
4280   ike0->msgid = clib_host_to_net_u32 (sa->last_init_msg_id + 1);
4281   sa->last_init_msg_id = clib_net_to_host_u32 (ike0->msgid);
4282   len = ikev2_generate_message (b0, sa, ike0, 0, 0);
4283   if (~0 == len)
4284     return;
4285
4286   if (sa->natt)
4287     len = ikev2_insert_non_esp_marker (ike0, len);
4288   ikev2_send_ike (vm, &sa->iaddr, &sa->raddr, bi0, len,
4289                   ikev2_get_port (sa), sa->dst_port, sa->sw_if_index);
4290
4291   /* delete local child SA */
4292   ikev2_delete_tunnel_interface (km->vnet_main, sa, csa);
4293   ikev2_sa_del_child_sa (sa, csa);
4294 }
4295
4296 clib_error_t *
4297 ikev2_initiate_delete_child_sa (vlib_main_t * vm, u32 ispi)
4298 {
4299   clib_error_t *r;
4300   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
4301   ikev2_main_per_thread_data_t *tkm;
4302   ikev2_sa_t *fsa = 0;
4303   ikev2_child_sa_t *fchild = 0;
4304
4305   /* Search for the child SA */
4306   vec_foreach (tkm, km->per_thread_data)
4307   {
4308     ikev2_sa_t *sa;
4309     if (fchild)
4310       break;
4311     /* *INDENT-OFF* */
4312     pool_foreach (sa, tkm->sas, ({
4313       fchild = ikev2_sa_get_child(sa, ispi, IKEV2_PROTOCOL_ESP, 1);
4314       if (fchild)
4315         {
4316           fsa = sa;
4317           break;
4318         }
4319     }));
4320     /* *INDENT-ON* */
4321   }
4322
4323   if (!fchild || !fsa)
4324     {
4325       r = clib_error_return (0, "Child SA not found");
4326       return r;
4327     }
4328   else
4329     {
4330       ikev2_delete_child_sa_internal (vm, fsa, fchild);
4331     }
4332
4333   return 0;
4334 }
4335
4336 clib_error_t *
4337 ikev2_initiate_delete_ike_sa (vlib_main_t * vm, u64 ispi)
4338 {
4339   clib_error_t *r;
4340   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
4341   ikev2_main_per_thread_data_t *tkm;
4342   ikev2_sa_t *fsa = 0;
4343   ikev2_main_per_thread_data_t *ftkm = 0;
4344
4345   /* Search for the IKE SA */
4346   vec_foreach (tkm, km->per_thread_data)
4347   {
4348     ikev2_sa_t *sa;
4349     if (fsa)
4350       break;
4351     /* *INDENT-OFF* */
4352     pool_foreach (sa, tkm->sas, ({
4353       if (sa->ispi == ispi)
4354         {
4355           fsa = sa;
4356           ftkm = tkm;
4357           break;
4358         }
4359     }));
4360     /* *INDENT-ON* */
4361   }
4362
4363   if (!fsa)
4364     {
4365       r = clib_error_return (0, "IKE SA not found");
4366       return r;
4367     }
4368
4369   ikev2_initiate_delete_ike_sa_internal (vm, ftkm, fsa, 1);
4370   return 0;
4371 }
4372
4373 static void
4374 ikev2_rekey_child_sa_internal (vlib_main_t * vm, ikev2_sa_t * sa,
4375                                ikev2_child_sa_t * csa)
4376 {
4377   /* Create the Initiator request for create child SA */
4378   ike_header_t *ike0;
4379   vlib_buffer_t *b0;
4380   u32 bi0 = 0;
4381   int len;
4382
4383   bi0 = ikev2_get_new_ike_header_buff (vm, &b0);
4384   if (!bi0)
4385     {
4386       ikev2_log_error ("buffer alloc failure");
4387       return;
4388     }
4389
4390   ike0 = vlib_buffer_get_current (b0);
4391   ike0->version = IKE_VERSION_2;
4392   ike0->flags = IKEV2_HDR_FLAG_INITIATOR;
4393   ike0->exchange = IKEV2_EXCHANGE_CREATE_CHILD_SA;
4394   ike0->ispi = clib_host_to_net_u64 (sa->ispi);
4395   ike0->rspi = clib_host_to_net_u64 (sa->rspi);
4396   ike0->msgid = clib_host_to_net_u32 (sa->last_init_msg_id + 1);
4397   sa->last_init_msg_id = clib_net_to_host_u32 (ike0->msgid);
4398
4399   ikev2_rekey_t *rekey;
4400   vec_add2 (sa->rekey, rekey, 1);
4401   ikev2_sa_proposal_t *proposals = vec_dup (csa->i_proposals);
4402
4403   /*need new ispi */
4404   RAND_bytes ((u8 *) & proposals[0].spi, sizeof (proposals[0].spi));
4405   rekey->spi = proposals[0].spi;
4406   rekey->ispi = csa->i_proposals->spi;
4407   len = ikev2_generate_message (b0, sa, ike0, proposals, 0);
4408   if (~0 == len)
4409     return;
4410
4411   if (sa->natt)
4412     len = ikev2_insert_non_esp_marker (ike0, len);
4413   ikev2_send_ike (vm, &sa->iaddr, &sa->raddr, bi0, len,
4414                   ikev2_get_port (sa), ikev2_get_port (sa), sa->sw_if_index);
4415   vec_free (proposals);
4416 }
4417
4418 clib_error_t *
4419 ikev2_initiate_rekey_child_sa (vlib_main_t * vm, u32 ispi)
4420 {
4421   clib_error_t *r;
4422   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
4423   ikev2_main_per_thread_data_t *tkm;
4424   ikev2_sa_t *fsa = 0;
4425   ikev2_child_sa_t *fchild = 0;
4426
4427   /* Search for the child SA */
4428   vec_foreach (tkm, km->per_thread_data)
4429   {
4430     ikev2_sa_t *sa;
4431     if (fchild)
4432       break;
4433     /* *INDENT-OFF* */
4434     pool_foreach (sa, tkm->sas, ({
4435       fchild = ikev2_sa_get_child(sa, ispi, IKEV2_PROTOCOL_ESP, 1);
4436       if (fchild)
4437         {
4438           fsa = sa;
4439           break;
4440         }
4441     }));
4442     /* *INDENT-ON* */
4443   }
4444
4445   if (!fchild || !fsa)
4446     {
4447       r = clib_error_return (0, "Child SA not found");
4448       return r;
4449     }
4450   else
4451     {
4452       ikev2_rekey_child_sa_internal (vm, fsa, fchild);
4453     }
4454
4455   return 0;
4456 }
4457
4458 static int
4459 ikev2_sa_sw_if_match (ikev2_sa_t * sa, u32 sw_if_index)
4460 {
4461   return (sa->sw_if_index == sw_if_index) && sa->is_initiator;
4462 }
4463
4464 static void
4465 ikev2_sa_del (ikev2_profile_t * p, u32 sw_if_index)
4466 {
4467   u64 *ispi, *ispi_vec = 0;
4468   ikev2_sa_t *sa, **sap, **sa_vec = 0;
4469   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
4470   ikev2_main_per_thread_data_t *tkm;
4471   p->responder.sw_if_index = ~0;
4472
4473   vec_foreach (tkm, km->per_thread_data)
4474   {
4475     /* *INDENT-OFF* */
4476     pool_foreach (sa, tkm->sas, ({
4477       if (ikev2_sa_sw_if_match (sa, sw_if_index))
4478         vec_add1 (sa_vec, sa);
4479     }));
4480     /* *INDENT-ON* */
4481
4482     vec_foreach (sap, sa_vec)
4483     {
4484       ikev2_initiate_delete_ike_sa_internal (km->vlib_main, tkm, *sap, 0);
4485     }
4486     vec_reset_length (sa_vec);
4487   }
4488   vec_free (sa_vec);
4489
4490   /* *INDENT-OFF* */
4491   pool_foreach (sa, km->sais, ({
4492     if (ikev2_sa_sw_if_match (sa, sw_if_index))
4493       vec_add1 (ispi_vec, sa->ispi);
4494   }));
4495   /* *INDENT-ON* */
4496
4497   vec_foreach (ispi, ispi_vec)
4498   {
4499     ikev2_del_sa_init_from_main (ispi);
4500   }
4501
4502   vec_free (ispi_vec);
4503 }
4504
4505 static clib_error_t *
4506 ikev2_sw_interface_add_del (vnet_main_t * vnm, u32 sw_if_index, u32 is_add)
4507 {
4508   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
4509   ikev2_profile_t *p;
4510
4511   if (is_add)
4512     return 0;
4513
4514   /* *INDENT-OFF* */
4515   pool_foreach (p, km->profiles, ({
4516     if (p->responder.sw_if_index == sw_if_index)
4517       ikev2_sa_del (p, sw_if_index);
4518   }));
4519   /* *INDENT-ON* */
4520
4521   return 0;
4522 }
4523
4524 VNET_SW_INTERFACE_ADD_DEL_FUNCTION (ikev2_sw_interface_add_del);
4525
4526 clib_error_t *
4527 ikev2_init (vlib_main_t * vm)
4528 {
4529   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
4530   vlib_thread_main_t *tm = vlib_get_thread_main ();
4531   int thread_id;
4532
4533   clib_memset (km, 0, sizeof (ikev2_main_t));
4534   km->vnet_main = vnet_get_main ();
4535   km->vlib_main = vm;
4536
4537   km->liveness_period = IKEV2_LIVENESS_PERIOD_CHECK;
4538   km->liveness_max_retries = IKEV2_LIVENESS_RETRIES;
4539   ikev2_crypto_init (km);
4540
4541   mhash_init_vec_string (&km->profile_index_by_name, sizeof (uword));
4542
4543   vec_validate_aligned (km->per_thread_data, tm->n_vlib_mains - 1,
4544                         CLIB_CACHE_LINE_BYTES);
4545   for (thread_id = 0; thread_id < tm->n_vlib_mains; thread_id++)
4546     {
4547       ikev2_main_per_thread_data_t *ptd =
4548         vec_elt_at_index (km->per_thread_data, thread_id);
4549
4550       ptd->sa_by_rspi = hash_create (0, sizeof (uword));
4551
4552 #if OPENSSL_VERSION_NUMBER >= 0x10100000L
4553       ptd->evp_ctx = EVP_CIPHER_CTX_new ();
4554       ptd->hmac_ctx = HMAC_CTX_new ();
4555 #else
4556       EVP_CIPHER_CTX_init (&ptd->_evp_ctx);
4557       ptd->evp_ctx = &ptd->_evp_ctx;
4558       HMAC_CTX_init (&(ptd->_hmac_ctx));
4559       ptd->hmac_ctx = &ptd->_hmac_ctx;
4560 #endif
4561     }
4562
4563   km->sa_by_ispi = hash_create (0, sizeof (uword));
4564   km->sw_if_indices = hash_create (0, 0);
4565   km->udp_ports = hash_create (0, sizeof (uword));
4566
4567   udp_register_dst_port (vm, IKEV2_PORT, ikev2_node_ip4.index, 1);
4568   udp_register_dst_port (vm, IKEV2_PORT, ikev2_node_ip6.index, 0);
4569   udp_register_dst_port (vm, IKEV2_PORT_NATT, ikev2_node_ip4.index, 1);
4570   udp_register_dst_port (vm, IKEV2_PORT_NATT, ikev2_node_ip6.index, 0);
4571
4572   vlib_punt_hdl_t punt_hdl = vlib_punt_client_register ("ikev2-ip4");
4573   vlib_punt_register (punt_hdl, ipsec_punt_reason[IPSEC_PUNT_IP4_SPI_UDP_0],
4574                       "ikev2-ip4");
4575   ikev2_cli_reference ();
4576
4577   km->log_level = IKEV2_LOG_ERROR;
4578   km->log_class = vlib_log_register_class ("ikev2", 0);
4579   return 0;
4580 }
4581
4582 /* *INDENT-OFF* */
4583 VLIB_INIT_FUNCTION (ikev2_init) =
4584 {
4585   .runs_after = VLIB_INITS("ipsec_init", "ipsec_punt_init"),
4586 };
4587 /* *INDENT-ON* */
4588
4589 static u8
4590 ikev2_mngr_process_child_sa (ikev2_sa_t * sa, ikev2_child_sa_t * csa,
4591                              u8 del_old_ids)
4592 {
4593   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
4594   ikev2_profile_t *p = 0;
4595   vlib_main_t *vm = km->vlib_main;
4596   f64 now = vlib_time_now (vm);
4597   u8 res = 0;
4598
4599   if (sa->profile_index != ~0)
4600     p = pool_elt_at_index (km->profiles, sa->profile_index);
4601
4602   if (sa->is_initiator && p && csa->time_to_expiration
4603       && now > csa->time_to_expiration)
4604     {
4605       if (!csa->is_expired || csa->rekey_retries > 0)
4606         {
4607           ikev2_rekey_child_sa_internal (vm, sa, csa);
4608           csa->time_to_expiration = now + p->handover;
4609           csa->is_expired = 1;
4610           if (csa->rekey_retries == 0)
4611             {
4612               csa->rekey_retries = 5;
4613             }
4614           else if (csa->rekey_retries > 0)
4615             {
4616               csa->rekey_retries--;
4617               ikev2_log_debug ("Rekeying Child SA 0x%x, retries left %d",
4618                                csa->i_proposals->spi, csa->rekey_retries);
4619               if (csa->rekey_retries == 0)
4620                 {
4621                   csa->rekey_retries = -1;
4622                 }
4623             }
4624           res |= 1;
4625         }
4626       else
4627         {
4628           csa->time_to_expiration = 0;
4629           ikev2_delete_child_sa_internal (vm, sa, csa);
4630           res |= 1;
4631           return res;
4632         }
4633     }
4634
4635   if (del_old_ids)
4636     {
4637       ipip_tunnel_t *ipip = NULL;
4638       u32 sw_if_index = sa->is_tun_itf_set ? sa->tun_itf : ~0;
4639       if (~0 == sw_if_index)
4640         {
4641           ip46_address_t local_ip;
4642           ip46_address_t remote_ip;
4643           if (sa->is_initiator)
4644             {
4645               local_ip = to_ip46 (ip_addr_version (&sa->iaddr),
4646                                   ip_addr_bytes (&sa->iaddr));
4647               remote_ip = to_ip46 (ip_addr_version (&sa->raddr),
4648                                    ip_addr_bytes (&sa->raddr));
4649             }
4650           else
4651             {
4652               local_ip = to_ip46 (ip_addr_version (&sa->raddr),
4653                                   ip_addr_bytes (&sa->raddr));
4654               remote_ip = to_ip46 (ip_addr_version (&sa->iaddr),
4655                                    ip_addr_bytes (&sa->iaddr));
4656             }
4657
4658        /* *INDENT-OFF* */
4659        ipip_tunnel_key_t key = {
4660          .src = local_ip,
4661          .dst = remote_ip,
4662          .transport = IPIP_TRANSPORT_IP4,
4663          .fib_index = 0,
4664        };
4665        /* *INDENT-ON* */
4666
4667           ipip = ipip_tunnel_db_find (&key);
4668
4669           if (ipip)
4670             sw_if_index = ipip->sw_if_index;
4671           else
4672             return res;
4673         }
4674
4675       u32 *sas_in = NULL;
4676       vec_add1 (sas_in, csa->remote_sa_id);
4677       vlib_worker_thread_barrier_sync (vm);
4678       ipsec_tun_protect_update (sw_if_index, NULL, csa->local_sa_id, sas_in);
4679       ipsec_sa_unlock_id (ikev2_flip_alternate_sa_bit (csa->remote_sa_id));
4680       vlib_worker_thread_barrier_release (vm);
4681     }
4682
4683   return res;
4684 }
4685
4686 int
4687 ikev2_set_log_level (ikev2_log_level_t log_level)
4688 {
4689   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
4690
4691   if (log_level >= IKEV2_LOG_MAX)
4692     {
4693       ikev2_log_error ("unknown logging level %d", log_level);
4694       return -1;
4695     }
4696
4697   km->log_level = log_level;
4698   return 0;
4699 }
4700
4701 clib_error_t *
4702 ikev2_set_liveness_params (u32 period, u32 max_retries)
4703 {
4704   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
4705
4706   if (period == 0 || max_retries == 0)
4707     return clib_error_return (0, "invalid args");
4708
4709   km->liveness_period = period;
4710   km->liveness_max_retries = max_retries;
4711   return 0;
4712 }
4713
4714 static void
4715 ikev2_mngr_process_ipsec_sa (ipsec_sa_t * ipsec_sa)
4716 {
4717   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
4718   vlib_main_t *vm = km->vlib_main;
4719   ikev2_main_per_thread_data_t *tkm;
4720   ikev2_sa_t *fsa = 0;
4721   ikev2_profile_t *p = 0;
4722   ikev2_child_sa_t *fchild = 0;
4723   f64 now = vlib_time_now (vm);
4724   vlib_counter_t counts;
4725
4726   /* Search for the SA and child SA */
4727   vec_foreach (tkm, km->per_thread_data)
4728   {
4729     ikev2_sa_t *sa;
4730     if (fchild)
4731       break;
4732     /* *INDENT-OFF* */
4733     pool_foreach (sa, tkm->sas, ({
4734       fchild = ikev2_sa_get_child(sa, ipsec_sa->spi, IKEV2_PROTOCOL_ESP, 1);
4735       if (fchild)
4736         {
4737           fsa = sa;
4738           break;
4739         }
4740     }));
4741     /* *INDENT-ON* */
4742   }
4743   vlib_get_combined_counter (&ipsec_sa_counters,
4744                              ipsec_sa->stat_index, &counts);
4745
4746   if (fsa && fsa->profile_index != ~0 && fsa->is_initiator)
4747     p = pool_elt_at_index (km->profiles, fsa->profile_index);
4748
4749   if (fchild && p && p->lifetime_maxdata)
4750     {
4751       if (!fchild->is_expired && counts.bytes > p->lifetime_maxdata)
4752         {
4753           fchild->time_to_expiration = now;
4754         }
4755     }
4756 }
4757
4758 static void
4759 ikev2_process_pending_sa_init_one (ikev2_main_t * km, ikev2_sa_t * sa)
4760 {
4761   ikev2_profile_t *p;
4762   u32 bi0;
4763   u8 *nat_sha, *np;
4764
4765   if (ip_address_is_zero (&sa->iaddr))
4766     {
4767       p = pool_elt_at_index (km->profiles, sa->profile_index);
4768       if (!ikev2_get_if_address (p->responder.sw_if_index,
4769                                  ip_addr_version (&p->responder.addr),
4770                                  &sa->iaddr))
4771         return;
4772
4773       /* update NAT detection payload */
4774       np =
4775         ikev2_find_ike_notify_payload
4776         ((ike_header_t *) sa->last_sa_init_req_packet_data,
4777          IKEV2_NOTIFY_MSG_NAT_DETECTION_SOURCE_IP);
4778       if (np)
4779         {
4780           nat_sha =
4781             ikev2_compute_nat_sha1 (clib_host_to_net_u64 (sa->ispi),
4782                                     clib_host_to_net_u64 (sa->rspi),
4783                                     &sa->iaddr,
4784                                     clib_host_to_net_u16 (IKEV2_PORT));
4785           clib_memcpy_fast (np, nat_sha, vec_len (nat_sha));
4786           vec_free (nat_sha);
4787         }
4788     }
4789
4790   if (vlib_buffer_alloc (km->vlib_main, &bi0, 1) != 1)
4791     return;
4792
4793   vlib_buffer_t *b = vlib_get_buffer (km->vlib_main, bi0);
4794   clib_memcpy_fast (vlib_buffer_get_current (b),
4795                     sa->last_sa_init_req_packet_data,
4796                     vec_len (sa->last_sa_init_req_packet_data));
4797
4798   ikev2_send_ike (km->vlib_main, &sa->iaddr, &sa->raddr, bi0,
4799                   vec_len (sa->last_sa_init_req_packet_data),
4800                   ikev2_get_port (sa), IKEV2_PORT, sa->sw_if_index);
4801 }
4802
4803 static void
4804 ikev2_process_pending_sa_init (ikev2_main_t * km)
4805 {
4806   u32 sai;
4807   u64 ispi;
4808   ikev2_sa_t *sa;
4809
4810   /* *INDENT-OFF* */
4811   hash_foreach (ispi, sai, km->sa_by_ispi,
4812   ({
4813     sa = pool_elt_at_index (km->sais, sai);
4814     if (sa->init_response_received)
4815       continue;
4816
4817     ikev2_process_pending_sa_init_one (km, sa);
4818   }));
4819   /* *INDENT-ON* */
4820 }
4821
4822 static void
4823 ikev2_send_informational_request (ikev2_sa_t * sa)
4824 {
4825   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
4826   ip_address_t *src, *dst;
4827   ike_header_t *ike0;
4828   vlib_buffer_t *b0;
4829   u32 bi0 = 0;
4830   u16 dp;
4831   int len;
4832
4833   bi0 = ikev2_get_new_ike_header_buff (km->vlib_main, &b0);
4834   if (!bi0)
4835     {
4836       ikev2_log_error ("buffer alloc failure");
4837       return;
4838     }
4839
4840   ike0 = vlib_buffer_get_current (b0);
4841   ike0->exchange = IKEV2_EXCHANGE_INFORMATIONAL;
4842   ike0->ispi = clib_host_to_net_u64 (sa->ispi);
4843   ike0->rspi = clib_host_to_net_u64 (sa->rspi);
4844   ike0->msgid = clib_host_to_net_u32 (sa->last_init_msg_id + 1);
4845   ike0->flags = 0;
4846   sa->last_init_msg_id = clib_net_to_host_u32 (ike0->msgid);
4847   len = ikev2_generate_message (b0, sa, ike0, 0, 0);
4848   if (~0 == len)
4849     return;
4850
4851   if (sa->natt)
4852     len = ikev2_insert_non_esp_marker (ike0, len);
4853
4854   if (sa->is_initiator)
4855     {
4856       src = &sa->iaddr;
4857       dst = &sa->raddr;
4858     }
4859   else
4860     {
4861       dst = &sa->iaddr;
4862       src = &sa->raddr;
4863     }
4864
4865   dp = sa->dst_port ? sa->dst_port : ikev2_get_port (sa);
4866   ikev2_send_ike (km->vlib_main, src, dst, bi0, len, ikev2_get_port (sa), dp,
4867                   sa->sw_if_index);
4868 }
4869
4870 static_always_inline int
4871 ikev2_mngr_process_responder_sas (ikev2_sa_t * sa)
4872 {
4873   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
4874   vlib_main_t *vm = km->vlib_main;
4875
4876   if (!sa->keys_generated)
4877     return 0;
4878
4879   if (sa->liveness_retries >= km->liveness_max_retries)
4880     return 1;
4881
4882   f64 now = vlib_time_now (vm);
4883
4884   if (sa->liveness_period_check < now)
4885     {
4886       sa->liveness_retries++;
4887       sa->liveness_period_check = now + km->liveness_period;
4888       ikev2_send_informational_request (sa);
4889     }
4890   return 0;
4891 }
4892
4893 static uword
4894 ikev2_mngr_process_fn (vlib_main_t * vm, vlib_node_runtime_t * rt,
4895                        vlib_frame_t * f)
4896 {
4897   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
4898   ipsec_main_t *im = &ipsec_main;
4899   ikev2_profile_t *p;
4900   ikev2_child_sa_t *c;
4901   u32 *sai;
4902
4903   while (1)
4904     {
4905       u8 req_sent = 0;
4906       vlib_process_wait_for_event_or_clock (vm, 1);
4907       vlib_process_get_events (vm, NULL);
4908
4909       /* process ike child sas */
4910       ikev2_main_per_thread_data_t *tkm;
4911       vec_foreach (tkm, km->per_thread_data)
4912       {
4913         ikev2_sa_t *sa;
4914         u32 *to_be_deleted = 0;
4915
4916         /* *INDENT-OFF* */
4917         pool_foreach (sa, tkm->sas, ({
4918           ikev2_child_sa_t *c;
4919           u8 del_old_ids = 0;
4920
4921           if (sa->state != IKEV2_STATE_AUTHENTICATED)
4922             continue;
4923
4924           if (sa->old_remote_id_present && 0 > sa->old_id_expiration)
4925             {
4926               sa->old_remote_id_present = 0;
4927               del_old_ids = 1;
4928             }
4929           else
4930             sa->old_id_expiration -= 1;
4931
4932           vec_foreach (c, sa->childs)
4933             {
4934             req_sent |= ikev2_mngr_process_child_sa(sa, c, del_old_ids);
4935             }
4936
4937           if (ikev2_mngr_process_responder_sas (sa))
4938             vec_add1 (to_be_deleted, sa - tkm->sas);
4939         }));
4940         /* *INDENT-ON* */
4941
4942         vec_foreach (sai, to_be_deleted)
4943         {
4944           sa = pool_elt_at_index (tkm->sas, sai[0]);
4945           u8 reinitiate = (sa->is_initiator && sa->profile_index != ~0);
4946           vec_foreach (c, sa->childs)
4947           {
4948             ikev2_delete_tunnel_interface (km->vnet_main, sa, c);
4949             ikev2_sa_del_child_sa (sa, c);
4950           }
4951           ikev2_sa_free_all_vec (sa);
4952           hash_unset (tkm->sa_by_rspi, sa->rspi);
4953           pool_put (tkm->sas, sa);
4954
4955           if (reinitiate)
4956             {
4957               p = pool_elt_at_index (km->profiles, sa->profile_index);
4958               if (p)
4959                 {
4960                   ikev2_initiate_sa_init (vm, p->name);
4961                 }
4962             }
4963         }
4964         vec_free (to_be_deleted);
4965       }
4966
4967       /* process ipsec sas */
4968       ipsec_sa_t *sa;
4969       /* *INDENT-OFF* */
4970       pool_foreach (sa, im->sad, ({
4971         ikev2_mngr_process_ipsec_sa(sa);
4972       }));
4973       /* *INDENT-ON* */
4974
4975       ikev2_process_pending_sa_init (km);
4976
4977       if (req_sent)
4978         {
4979           vlib_process_wait_for_event_or_clock (vm, 5);
4980           vlib_process_get_events (vm, NULL);
4981           req_sent = 0;
4982         }
4983
4984     }
4985   return 0;
4986 }
4987
4988 /* *INDENT-OFF* */
4989 VLIB_REGISTER_NODE (ikev2_mngr_process_node, static) = {
4990     .function = ikev2_mngr_process_fn,
4991     .type = VLIB_NODE_TYPE_PROCESS,
4992     .name =
4993     "ikev2-manager-process",
4994 };
4995
4996 VLIB_PLUGIN_REGISTER () = {
4997     .version = VPP_BUILD_VER,
4998     .description = "Internet Key Exchange (IKEv2) Protocol",
4999 };
5000 /* *INDENT-ON* */
5001
5002 /*
5003  * fd.io coding-style-patch-verification: ON
5004  *
5005  * Local Variables:
5006  * eval: (c-set-style "gnu")
5007  * End:
5008  */