ikev2: fix msg IDs generation
[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 ikev2_natt_active (sa) ? 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->natt_state = sai->natt_state;
431   sa->i_id.data = _(sai->i_id.data);
432   sa->r_id.data = _(sai->r_id.data);
433   sa->i_auth.method = sai->i_auth.method;
434   sa->i_auth.hex = sai->i_auth.hex;
435   sa->i_auth.data = _(sai->i_auth.data);
436   sa->i_auth.key = _(sai->i_auth.key);
437   sa->last_sa_init_req_packet_data = _(sai->last_sa_init_req_packet_data);
438   sa->last_init_msg_id = sai->last_init_msg_id;
439   sa->childs = _(sai->childs);
440   sa->udp_encap = sai->udp_encap;
441   sa->ipsec_over_udp_port = sai->ipsec_over_udp_port;
442   sa->dst_port = sai->dst_port;
443   sa->sw_if_index = sai->sw_if_index;
444 #undef _
445
446
447   if (sa->dh_group == IKEV2_TRANSFORM_DH_TYPE_NONE)
448     {
449       return;
450     }
451
452   /* check if received DH group is on our list of supported groups */
453   vec_foreach (t2, km->supported_transforms)
454   {
455     if (t2->type == IKEV2_TRANSFORM_TYPE_DH && sa->dh_group == t2->dh_type)
456       {
457         t = t2;
458         break;
459       }
460   }
461
462   if (!t)
463     {
464       sa->dh_group = IKEV2_TRANSFORM_DH_TYPE_NONE;
465       return;
466     }
467
468
469   /* generate dh keys */
470   ikev2_complete_dh (sa, t);
471
472 }
473
474 static void
475 ikev2_calc_keys (ikev2_sa_t * sa)
476 {
477   u8 *tmp;
478   /* calculate SKEYSEED = prf(Ni | Nr, g^ir) */
479   u8 *skeyseed = 0;
480   u8 *s = 0;
481   u16 integ_key_len = 0, salt_len = 0;
482   ikev2_sa_transform_t *tr_encr, *tr_prf, *tr_integ;
483   tr_encr =
484     ikev2_sa_get_td_for_type (sa->r_proposals, IKEV2_TRANSFORM_TYPE_ENCR);
485   tr_prf =
486     ikev2_sa_get_td_for_type (sa->r_proposals, IKEV2_TRANSFORM_TYPE_PRF);
487   tr_integ =
488     ikev2_sa_get_td_for_type (sa->r_proposals, IKEV2_TRANSFORM_TYPE_INTEG);
489
490   if (tr_integ)
491     integ_key_len = tr_integ->key_len;
492   else
493     salt_len = sizeof (u32);
494
495   vec_append (s, sa->i_nonce);
496   vec_append (s, sa->r_nonce);
497   skeyseed = ikev2_calc_prf (tr_prf, s, sa->dh_shared_key);
498
499   /* Calculate S = Ni | Nr | SPIi | SPIr */
500   u64 *spi;
501   vec_add2 (s, tmp, 2 * sizeof (*spi));
502   spi = (u64 *) tmp;
503   spi[0] = clib_host_to_net_u64 (sa->ispi);
504   spi[1] = clib_host_to_net_u64 (sa->rspi);
505
506   /* calculate PRFplus */
507   u8 *keymat;
508   int len = tr_prf->key_trunc + /* SK_d */
509     integ_key_len * 2 +         /* SK_ai, SK_ar */
510     tr_encr->key_len * 2 +      /* SK_ei, SK_er */
511     tr_prf->key_len * 2 +       /* SK_pi, SK_pr */
512     salt_len * 2;
513
514   keymat = ikev2_calc_prfplus (tr_prf, skeyseed, s, len);
515   vec_free (skeyseed);
516   vec_free (s);
517
518   int pos = 0;
519
520   /* SK_d */
521   sa->sk_d = vec_new (u8, tr_prf->key_trunc);
522   clib_memcpy_fast (sa->sk_d, keymat + pos, tr_prf->key_trunc);
523   pos += tr_prf->key_trunc;
524
525   if (integ_key_len)
526     {
527       /* SK_ai */
528       sa->sk_ai = vec_new (u8, integ_key_len);
529       clib_memcpy_fast (sa->sk_ai, keymat + pos, integ_key_len);
530       pos += integ_key_len;
531
532       /* SK_ar */
533       sa->sk_ar = vec_new (u8, integ_key_len);
534       clib_memcpy_fast (sa->sk_ar, keymat + pos, integ_key_len);
535       pos += integ_key_len;
536     }
537
538   /* SK_ei */
539   sa->sk_ei = vec_new (u8, tr_encr->key_len + salt_len);
540   clib_memcpy_fast (sa->sk_ei, keymat + pos, tr_encr->key_len + salt_len);
541   pos += tr_encr->key_len + salt_len;
542
543   /* SK_er */
544   sa->sk_er = vec_new (u8, tr_encr->key_len + salt_len);
545   clib_memcpy_fast (sa->sk_er, keymat + pos, tr_encr->key_len + salt_len);
546   pos += tr_encr->key_len + salt_len;
547
548   /* SK_pi */
549   sa->sk_pi = vec_new (u8, tr_prf->key_len);
550   clib_memcpy_fast (sa->sk_pi, keymat + pos, tr_prf->key_len);
551   pos += tr_prf->key_len;
552
553   /* SK_pr */
554   sa->sk_pr = vec_new (u8, tr_prf->key_len);
555   clib_memcpy_fast (sa->sk_pr, keymat + pos, tr_prf->key_len);
556   pos += tr_prf->key_len;
557
558   vec_free (keymat);
559   sa->keys_generated = 1;
560 }
561
562 static void
563 ikev2_calc_child_keys (ikev2_sa_t * sa, ikev2_child_sa_t * child)
564 {
565   u8 *s = 0;
566   u16 integ_key_len = 0;
567   u8 salt_len = 0;
568
569   ikev2_sa_transform_t *tr_prf, *ctr_encr, *ctr_integ;
570   tr_prf =
571     ikev2_sa_get_td_for_type (sa->r_proposals, IKEV2_TRANSFORM_TYPE_PRF);
572   ctr_encr =
573     ikev2_sa_get_td_for_type (child->r_proposals, IKEV2_TRANSFORM_TYPE_ENCR);
574   ctr_integ =
575     ikev2_sa_get_td_for_type (child->r_proposals, IKEV2_TRANSFORM_TYPE_INTEG);
576
577   if (ctr_integ)
578     integ_key_len = ctr_integ->key_len;
579   else
580     salt_len = sizeof (u32);
581
582   vec_append (s, sa->i_nonce);
583   vec_append (s, sa->r_nonce);
584   /* calculate PRFplus */
585   u8 *keymat;
586   int len = ctr_encr->key_len * 2 + integ_key_len * 2 + salt_len * 2;
587
588   keymat = ikev2_calc_prfplus (tr_prf, sa->sk_d, s, len);
589
590   int pos = 0;
591
592   /* SK_ei */
593   child->sk_ei = vec_new (u8, ctr_encr->key_len);
594   clib_memcpy_fast (child->sk_ei, keymat + pos, ctr_encr->key_len);
595   pos += ctr_encr->key_len;
596
597   if (ctr_integ)
598     {
599       /* SK_ai */
600       child->sk_ai = vec_new (u8, ctr_integ->key_len);
601       clib_memcpy_fast (child->sk_ai, keymat + pos, ctr_integ->key_len);
602       pos += ctr_integ->key_len;
603     }
604   else
605     {
606       clib_memcpy (&child->salt_ei, keymat + pos, salt_len);
607       pos += salt_len;
608     }
609
610   /* SK_er */
611   child->sk_er = vec_new (u8, ctr_encr->key_len);
612   clib_memcpy_fast (child->sk_er, keymat + pos, ctr_encr->key_len);
613   pos += ctr_encr->key_len;
614
615   if (ctr_integ)
616     {
617       /* SK_ar */
618       child->sk_ar = vec_new (u8, integ_key_len);
619       clib_memcpy_fast (child->sk_ar, keymat + pos, integ_key_len);
620       pos += integ_key_len;
621     }
622   else
623     {
624       clib_memcpy (&child->salt_er, keymat + pos, salt_len);
625       pos += salt_len;
626     }
627
628   ASSERT (pos == len);
629
630   vec_free (keymat);
631 }
632
633 static_always_inline u8 *
634 ikev2_compute_nat_sha1 (u64 ispi, u64 rspi, ip_address_t * ia, u16 port)
635 {
636   const u32 max_buf_size =
637     sizeof (ispi) + sizeof (rspi) + sizeof (ip6_address_t) + sizeof (u16);
638   u8 buf[max_buf_size];
639   u8 *res = vec_new (u8, 20);
640
641   clib_memcpy_fast (&buf[0], &ispi, sizeof (ispi));
642   clib_memcpy_fast (&buf[8], &rspi, sizeof (rspi));
643   clib_memcpy_fast (&buf[8 + 8], ip_addr_bytes (ia), ip_address_size (ia));
644   clib_memcpy_fast (&buf[8 + 8 + ip_address_size (ia)], &port, sizeof (port));
645   SHA1 (buf, 2 * sizeof (ispi) + sizeof (port) + ip_address_size (ia), res);
646   return res;
647 }
648
649 static int
650 ikev2_parse_ke_payload (const void *p, u32 rlen, ikev2_sa_t * sa,
651                         u8 ** ke_data)
652 {
653   const ike_ke_payload_header_t *ke = p;
654   u16 plen = clib_net_to_host_u16 (ke->length);
655   ASSERT (plen >= sizeof (*ke) && plen <= rlen);
656   if (sizeof (*ke) > rlen)
657     return 0;
658
659   sa->dh_group = clib_net_to_host_u16 (ke->dh_group);
660   vec_reset_length (ke_data[0]);
661   vec_add (ke_data[0], ke->payload, plen - sizeof (*ke));
662   return 1;
663 }
664
665 static int
666 ikev2_parse_nonce_payload (const void *p, u32 rlen, u8 * nonce)
667 {
668   const ike_payload_header_t *ikep = p;
669   u16 plen = clib_net_to_host_u16 (ikep->length);
670   ASSERT (plen >= sizeof (*ikep) && plen <= rlen);
671   clib_memcpy_fast (nonce, ikep->payload, plen - sizeof (*ikep));
672   return 1;
673 }
674
675 static int
676 ikev2_check_payload_length (const ike_payload_header_t * ikep, int rlen,
677                             u16 * plen)
678 {
679   if (sizeof (*ikep) > rlen)
680     return 0;
681   *plen = clib_net_to_host_u16 (ikep->length);
682   if (*plen < sizeof (*ikep) || *plen > rlen)
683     return 0;
684   return 1;
685 }
686
687 static int
688 ikev2_process_sa_init_req (vlib_main_t * vm,
689                            ikev2_sa_t * sa, ike_header_t * ike,
690                            udp_header_t * udp, u32 len)
691 {
692   u8 nonce[IKEV2_NONCE_SIZE];
693   int p = 0;
694   u8 payload = ike->nextpayload;
695   ike_payload_header_t *ikep;
696   u16 plen;
697
698   ikev2_elog_exchange ("ispi %lx rspi %lx IKE_INIT request received "
699                        "from ", clib_net_to_host_u64 (ike->ispi),
700                        clib_net_to_host_u64 (ike->rspi),
701                        ip_addr_v4 (&sa->iaddr).as_u32,
702                        ip_addr_version (&sa->iaddr) == AF_IP4);
703
704   sa->ispi = clib_net_to_host_u64 (ike->ispi);
705
706   /* store whole IKE payload - needed for PSK auth */
707   vec_reset_length (sa->last_sa_init_req_packet_data);
708   vec_add (sa->last_sa_init_req_packet_data, ike, len);
709
710   if (len < sizeof (*ike))
711     return 0;
712
713   len -= sizeof (*ike);
714   while (p < len && payload != IKEV2_PAYLOAD_NONE)
715     {
716       ikep = (ike_payload_header_t *) & ike->payload[p];
717       int current_length = len - p;
718       if (!ikev2_check_payload_length (ikep, current_length, &plen))
719         return 0;
720
721       if (payload == IKEV2_PAYLOAD_SA)
722         {
723           ikev2_sa_free_proposal_vector (&sa->i_proposals);
724           sa->i_proposals = ikev2_parse_sa_payload (ikep, current_length);
725         }
726       else if (payload == IKEV2_PAYLOAD_KE)
727         {
728           if (!ikev2_parse_ke_payload (ikep, current_length, sa,
729                                        &sa->i_dh_data))
730             return 0;
731         }
732       else if (payload == IKEV2_PAYLOAD_NONCE)
733         {
734           vec_reset_length (sa->i_nonce);
735           if (ikev2_parse_nonce_payload (ikep, current_length, nonce))
736             vec_add (sa->i_nonce, nonce, plen - sizeof (*ikep));
737         }
738       else if (payload == IKEV2_PAYLOAD_NOTIFY)
739         {
740           ikev2_notify_t *n =
741             ikev2_parse_notify_payload (ikep, current_length);
742           if (n->msg_type == IKEV2_NOTIFY_MSG_NAT_DETECTION_SOURCE_IP)
743             {
744               u8 *src_sha = ikev2_compute_nat_sha1 (ike->ispi, 0, &sa->iaddr,
745                                                     udp->src_port);
746               if (clib_memcmp (src_sha, n->data, vec_len (src_sha)))
747                 {
748                   if (sa->natt_state == IKEV2_NATT_ENABLED)
749                     sa->natt_state = IKEV2_NATT_ACTIVE;
750                   ikev2_elog_uint (IKEV2_LOG_DEBUG, "ispi %lx initiator"
751                                    " behind NAT", sa->ispi);
752                 }
753               vec_free (src_sha);
754             }
755           else if (n->msg_type ==
756                    IKEV2_NOTIFY_MSG_NAT_DETECTION_DESTINATION_IP)
757             {
758               u8 *dst_sha = ikev2_compute_nat_sha1 (ike->ispi, 0, &sa->raddr,
759                                                     udp->dst_port);
760               if (clib_memcmp (dst_sha, n->data, vec_len (dst_sha)))
761                 {
762                   if (sa->natt_state == IKEV2_NATT_ENABLED)
763                     sa->natt_state = IKEV2_NATT_ACTIVE;
764                   ikev2_elog_uint (IKEV2_LOG_DEBUG, "ispi %lx responder"
765                                    " (self) behind NAT", sa->ispi);
766                 }
767               vec_free (dst_sha);
768             }
769           vec_free (n);
770         }
771       else if (payload == IKEV2_PAYLOAD_VENDOR)
772         {
773           ikev2_parse_vendor_payload (ikep);
774         }
775       else
776         {
777           ikev2_elog_uint (IKEV2_LOG_ERROR, "Unknown payload! type=%d",
778                            payload);
779           if (ikep->flags & IKEV2_PAYLOAD_FLAG_CRITICAL)
780             {
781               ikev2_set_state (sa, IKEV2_STATE_NOTIFY_AND_DELETE);
782               sa->unsupported_cp = payload;
783               return 0;
784             }
785         }
786
787       payload = ikep->nextpayload;
788       p += plen;
789     }
790
791   ikev2_set_state (sa, IKEV2_STATE_SA_INIT);
792   return 1;
793 }
794
795 static void
796 ikev2_process_sa_init_resp (vlib_main_t * vm,
797                             ikev2_sa_t * sa, ike_header_t * ike,
798                             udp_header_t * udp, u32 len)
799 {
800   u8 nonce[IKEV2_NONCE_SIZE];
801   int p = 0;
802   u8 payload = ike->nextpayload;
803   ike_payload_header_t *ikep;
804   u16 plen;
805
806   sa->ispi = clib_net_to_host_u64 (ike->ispi);
807   sa->rspi = clib_net_to_host_u64 (ike->rspi);
808
809   ikev2_elog_exchange ("ispi %lx rspi %lx IKE_INIT response received "
810                        "from ", sa->ispi, sa->rspi,
811                        ip_addr_v4 (&sa->raddr).as_u32,
812                        ip_addr_version (&sa->raddr) == AF_IP4);
813
814   /* store whole IKE payload - needed for PSK auth */
815   vec_reset_length (sa->last_sa_init_res_packet_data);
816   vec_add (sa->last_sa_init_res_packet_data, ike, len);
817
818   if (sizeof (*ike) > len)
819     return;
820
821   len -= sizeof (*ike);
822   while (p < len && payload != IKEV2_PAYLOAD_NONE)
823     {
824       int current_length = len - p;
825       ikep = (ike_payload_header_t *) & ike->payload[p];
826       if (!ikev2_check_payload_length (ikep, current_length, &plen))
827         return;
828
829       if (payload == IKEV2_PAYLOAD_SA)
830         {
831           ikev2_sa_free_proposal_vector (&sa->r_proposals);
832           sa->r_proposals = ikev2_parse_sa_payload (ikep, current_length);
833           if (sa->r_proposals)
834             {
835               ikev2_set_state (sa, IKEV2_STATE_SA_INIT);
836               ike->msgid =
837                 clib_host_to_net_u32 (clib_net_to_host_u32 (ike->msgid) + 1);
838             }
839         }
840       else if (payload == IKEV2_PAYLOAD_KE)
841         {
842           if (!ikev2_parse_ke_payload (ikep, current_length, sa,
843                                        &sa->r_dh_data))
844             return;
845         }
846       else if (payload == IKEV2_PAYLOAD_NONCE)
847         {
848           vec_reset_length (sa->r_nonce);
849           if (ikev2_parse_nonce_payload (ikep, current_length, nonce))
850             vec_add (sa->r_nonce, nonce, plen - sizeof (*ikep));
851         }
852       else if (payload == IKEV2_PAYLOAD_NOTIFY)
853         {
854           ikev2_notify_t *n =
855             ikev2_parse_notify_payload (ikep, current_length);
856           if (n->msg_type == IKEV2_NOTIFY_MSG_NAT_DETECTION_SOURCE_IP)
857             {
858               u8 *src_sha = ikev2_compute_nat_sha1 (ike->ispi, ike->rspi,
859                                                     &sa->raddr,
860                                                     udp->src_port);
861               if (clib_memcmp (src_sha, n->data, vec_len (src_sha)))
862                 {
863                   ikev2_elog_uint (IKEV2_LOG_DEBUG, "ispi %lx responder"
864                                    " behind NAT, unsupported", sa->ispi);
865                 }
866               vec_free (src_sha);
867             }
868           else if (n->msg_type ==
869                    IKEV2_NOTIFY_MSG_NAT_DETECTION_DESTINATION_IP)
870             {
871               u8 *dst_sha = ikev2_compute_nat_sha1 (ike->ispi, ike->rspi,
872                                                     &sa->iaddr,
873                                                     udp->dst_port);
874               if (clib_memcmp (dst_sha, n->data, vec_len (dst_sha)))
875                 {
876                   if (sa->natt_state == IKEV2_NATT_ENABLED)
877                     sa->natt_state = IKEV2_NATT_ACTIVE;
878                   ikev2_elog_uint (IKEV2_LOG_DEBUG, "ispi %lx initiator"
879                                    " (self) behind NAT", sa->ispi);
880                 }
881               vec_free (dst_sha);
882             }
883           vec_free (n);
884         }
885       else if (payload == IKEV2_PAYLOAD_VENDOR)
886         {
887           ikev2_parse_vendor_payload (ikep);
888         }
889       else
890         {
891           ikev2_elog_uint (IKEV2_LOG_ERROR, "Unknown payload! type=%d",
892                            payload);
893           if (ikep->flags & IKEV2_PAYLOAD_FLAG_CRITICAL)
894             {
895               ikev2_set_state (sa, IKEV2_STATE_NOTIFY_AND_DELETE);
896               sa->unsupported_cp = payload;
897               return;
898             }
899         }
900
901       payload = ikep->nextpayload;
902       p += plen;
903     }
904 }
905
906 static u8 *
907 ikev2_decrypt_sk_payload (ikev2_sa_t * sa, ike_header_t * ike,
908                           u8 * payload, u32 rlen, u32 * out_len)
909 {
910   ikev2_main_per_thread_data_t *ptd = ikev2_get_per_thread_data ();
911   int p = 0;
912   u8 last_payload = 0, *hmac = 0, *plaintext = 0;
913   ike_payload_header_t *ikep = 0;
914   u16 plen = 0;
915   u32 dlen = 0;
916   ikev2_sa_transform_t *tr_integ;
917   ikev2_sa_transform_t *tr_encr;
918   tr_integ =
919     ikev2_sa_get_td_for_type (sa->r_proposals, IKEV2_TRANSFORM_TYPE_INTEG);
920   tr_encr =
921     ikev2_sa_get_td_for_type (sa->r_proposals, IKEV2_TRANSFORM_TYPE_ENCR);
922   int is_aead = tr_encr->encr_type == IKEV2_TRANSFORM_ENCR_TYPE_AES_GCM_16;
923
924   if (((!sa->sk_ar || !sa->sk_ai) && !is_aead) || (!sa->sk_ei || !sa->sk_er))
925     return 0;
926
927   if (rlen <= sizeof (*ike))
928     return 0;
929
930   int len = rlen - sizeof (*ike);
931   while (p < len &&
932          *payload != IKEV2_PAYLOAD_NONE && last_payload != IKEV2_PAYLOAD_SK)
933     {
934       ikep = (ike_payload_header_t *) & ike->payload[p];
935       int current_length = len - p;
936       if (!ikev2_check_payload_length (ikep, current_length, &plen))
937         return 0;
938
939       if (*payload == IKEV2_PAYLOAD_SK)
940         {
941           last_payload = *payload;
942         }
943       else
944         {
945           ikev2_elog_uint (IKEV2_LOG_ERROR, "Unknown payload! type=%d",
946                            *payload);
947           if (ikep->flags & IKEV2_PAYLOAD_FLAG_CRITICAL)
948             {
949               sa->unsupported_cp = *payload;
950               return 0;
951             }
952         }
953
954       *payload = ikep->nextpayload;
955       p += plen;
956     }
957
958   if (last_payload != IKEV2_PAYLOAD_SK)
959     {
960       ikev2_elog_error ("Last payload must be SK");
961       return 0;
962     }
963
964   if (is_aead)
965     {
966       if (plen < sizeof (*ikep) + IKEV2_GCM_ICV_SIZE)
967         return 0;
968
969       plen -= sizeof (*ikep) + IKEV2_GCM_ICV_SIZE;
970       u8 *aad = (u8 *) ike;
971       u32 aad_len = ikep->payload - aad;
972       u8 *tag = ikep->payload + plen;
973
974       int rc = ikev2_decrypt_aead_data (ptd, sa, tr_encr, ikep->payload,
975                                         plen, aad, aad_len, tag, &dlen);
976       if (rc)
977         {
978           *out_len = dlen;
979           plaintext = ikep->payload + IKEV2_GCM_IV_SIZE;
980         }
981     }
982   else
983     {
984       if (rlen < tr_integ->key_trunc)
985         return 0;
986
987       hmac =
988         ikev2_calc_integr (tr_integ, sa->is_initiator ? sa->sk_ar : sa->sk_ai,
989                            (u8 *) ike, rlen - tr_integ->key_trunc);
990
991       if (plen < sizeof (*ikep) + tr_integ->key_trunc)
992         return 0;
993
994       plen = plen - sizeof (*ikep) - tr_integ->key_trunc;
995
996       if (clib_memcmp (hmac, &ikep->payload[plen], tr_integ->key_trunc))
997         {
998           ikev2_elog_error ("message integrity check failed");
999           vec_free (hmac);
1000           return 0;
1001         }
1002       vec_free (hmac);
1003
1004       int rc = ikev2_decrypt_data (ptd, sa, tr_encr, ikep->payload, plen,
1005                                    &dlen);
1006       if (rc)
1007         {
1008           *out_len = dlen;
1009           plaintext = ikep->payload + tr_encr->block_size;
1010         }
1011     }
1012
1013   return plaintext;
1014 }
1015
1016 static_always_inline int
1017 ikev2_is_id_equal (ikev2_id_t * i1, ikev2_id_t * i2)
1018 {
1019   if (i1->type != i2->type)
1020     return 0;
1021
1022   if (vec_len (i1->data) != vec_len (i2->data))
1023     return 0;
1024
1025   if (clib_memcmp (i1->data, i2->data, vec_len (i1->data)))
1026     return 0;
1027
1028   return 1;
1029 }
1030
1031 static void
1032 ikev2_initial_contact_cleanup_internal (ikev2_main_per_thread_data_t * ptd,
1033                                         ikev2_sa_t * sa)
1034 {
1035   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
1036   ikev2_sa_t *tmp;
1037   u32 i, *delete = 0;
1038   ikev2_child_sa_t *c;
1039
1040   /* find old IKE SAs with the same authenticated identity */
1041   /* *INDENT-OFF* */
1042   pool_foreach (tmp, ptd->sas, ({
1043     if (!ikev2_is_id_equal (&tmp->i_id, &sa->i_id)
1044         || !ikev2_is_id_equal(&tmp->r_id, &sa->r_id))
1045       continue;
1046
1047     if (sa->rspi != tmp->rspi)
1048       vec_add1(delete, tmp - ptd->sas);
1049   }));
1050   /* *INDENT-ON* */
1051
1052   for (i = 0; i < vec_len (delete); i++)
1053     {
1054       tmp = pool_elt_at_index (ptd->sas, delete[i]);
1055       vec_foreach (c, tmp->childs)
1056       {
1057         ikev2_delete_tunnel_interface (km->vnet_main, tmp, c);
1058       }
1059       ikev2_delete_sa (ptd, tmp);
1060     }
1061
1062   vec_free (delete);
1063   sa->initial_contact = 0;
1064 }
1065
1066 static void
1067 ikev2_initial_contact_cleanup (ikev2_main_per_thread_data_t * ptd,
1068                                ikev2_sa_t * sa)
1069 {
1070   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
1071
1072   if (!sa->initial_contact)
1073     return;
1074
1075   if (ptd)
1076     {
1077       ikev2_initial_contact_cleanup_internal (ptd, sa);
1078     }
1079   else
1080     {
1081       vec_foreach (ptd, km->per_thread_data)
1082         ikev2_initial_contact_cleanup_internal (ptd, sa);
1083     }
1084   sa->initial_contact = 0;
1085 }
1086
1087 static int
1088 ikev2_parse_id_payload (const void *p, u16 rlen, ikev2_id_t * sa_id)
1089 {
1090   const ike_id_payload_header_t *id = p;
1091   u16 plen = clib_net_to_host_u16 (id->length);
1092   if (plen < sizeof (*id) || plen > rlen)
1093     return 0;
1094
1095   sa_id->type = id->id_type;
1096   vec_reset_length (sa_id->data);
1097   vec_add (sa_id->data, id->payload, plen - sizeof (*id));
1098
1099   return 1;
1100 }
1101
1102 static int
1103 ikev2_parse_auth_payload (const void *p, u32 rlen, ikev2_auth_t * a)
1104 {
1105   const ike_auth_payload_header_t *ah = p;
1106   u16 plen = clib_net_to_host_u16 (ah->length);
1107
1108   a->method = ah->auth_method;
1109   vec_reset_length (a->data);
1110   vec_add (a->data, ah->payload, plen - sizeof (*ah));
1111   return 1;
1112 }
1113
1114 static int
1115 ikev2_process_auth_req (vlib_main_t * vm, ikev2_sa_t * sa,
1116                         ike_header_t * ike, u32 len)
1117 {
1118   int p = 0;
1119   ikev2_child_sa_t *first_child_sa;
1120   u8 payload = ike->nextpayload;
1121   u8 *plaintext = 0;
1122   ike_payload_header_t *ikep;
1123   u16 plen;
1124   u32 dlen = 0;
1125
1126   ikev2_elog_exchange ("ispi %lx rspi %lx EXCHANGE_IKE_AUTH received "
1127                        "from ", clib_host_to_net_u64 (ike->ispi),
1128                        clib_host_to_net_u64 (ike->rspi),
1129                        sa->is_initiator ?
1130                        ip_addr_v4 (&sa->raddr).as_u32 :
1131                        ip_addr_v4 (&sa->iaddr).as_u32,
1132                        ip_addr_version (&sa->raddr) == AF_IP4);
1133
1134   ikev2_calc_keys (sa);
1135
1136   plaintext = ikev2_decrypt_sk_payload (sa, ike, &payload, len, &dlen);
1137
1138   if (!plaintext)
1139     {
1140       if (sa->unsupported_cp)
1141         {
1142           ikev2_set_state (sa, IKEV2_STATE_NOTIFY_AND_DELETE);
1143           return 0;
1144         }
1145       goto malformed;
1146     }
1147
1148   /* select or create 1st child SA */
1149   if (sa->is_initiator)
1150     {
1151       first_child_sa = &sa->childs[0];
1152     }
1153   else
1154     {
1155       ikev2_sa_free_all_child_sa (&sa->childs);
1156       vec_add2 (sa->childs, first_child_sa, 1);
1157     }
1158
1159
1160   /* process encrypted payload */
1161   while (p < dlen && payload != IKEV2_PAYLOAD_NONE)
1162     {
1163       ikep = (ike_payload_header_t *) & plaintext[p];
1164       int current_length = dlen - p;
1165       if (!ikev2_check_payload_length (ikep, current_length, &plen))
1166         goto malformed;
1167
1168       if (payload == IKEV2_PAYLOAD_SA)  /* 33 */
1169         {
1170           if (sa->is_initiator)
1171             {
1172               ikev2_sa_free_proposal_vector (&first_child_sa->r_proposals);
1173               first_child_sa->r_proposals = ikev2_parse_sa_payload (ikep,
1174                                                                     current_length);
1175             }
1176           else
1177             {
1178               ikev2_sa_free_proposal_vector (&first_child_sa->i_proposals);
1179               first_child_sa->i_proposals = ikev2_parse_sa_payload (ikep,
1180                                                                     current_length);
1181             }
1182         }
1183       else if (payload == IKEV2_PAYLOAD_IDI)    /* 35 */
1184         {
1185           if (!ikev2_parse_id_payload (ikep, current_length, &sa->i_id))
1186             goto malformed;
1187         }
1188       else if (payload == IKEV2_PAYLOAD_IDR)    /* 36 */
1189         {
1190           if (!ikev2_parse_id_payload (ikep, current_length, &sa->r_id))
1191             goto malformed;
1192         }
1193       else if (payload == IKEV2_PAYLOAD_AUTH)   /* 39 */
1194         {
1195           if (sa->is_initiator)
1196             {
1197               if (!ikev2_parse_auth_payload (ikep, current_length,
1198                                              &sa->r_auth))
1199                 goto malformed;
1200             }
1201           else
1202             {
1203               if (!ikev2_parse_auth_payload (ikep, current_length,
1204                                              &sa->i_auth))
1205                 goto malformed;
1206             }
1207         }
1208       else if (payload == IKEV2_PAYLOAD_NOTIFY) /* 41 */
1209         {
1210           ikev2_notify_t *n =
1211             ikev2_parse_notify_payload (ikep, current_length);
1212           if (n->msg_type == IKEV2_NOTIFY_MSG_INITIAL_CONTACT)
1213             {
1214               sa->initial_contact = 1;
1215             }
1216           vec_free (n);
1217         }
1218       else if (payload == IKEV2_PAYLOAD_VENDOR) /* 43 */
1219         {
1220           ikev2_parse_vendor_payload (ikep);
1221         }
1222       else if (payload == IKEV2_PAYLOAD_TSI)    /* 44 */
1223         {
1224           vec_free (first_child_sa->tsi);
1225           first_child_sa->tsi = ikev2_parse_ts_payload (ikep, current_length);
1226         }
1227       else if (payload == IKEV2_PAYLOAD_TSR)    /* 45 */
1228         {
1229           vec_free (first_child_sa->tsr);
1230           first_child_sa->tsr = ikev2_parse_ts_payload (ikep, current_length);
1231         }
1232       else
1233         {
1234           ikev2_elog_uint (IKEV2_LOG_ERROR, "Unknown payload! type=%d",
1235                            payload);
1236
1237           if (ikep->flags & IKEV2_PAYLOAD_FLAG_CRITICAL)
1238             {
1239               ikev2_set_state (sa, IKEV2_STATE_NOTIFY_AND_DELETE);
1240               sa->unsupported_cp = payload;
1241               return 0;
1242             }
1243         }
1244
1245       payload = ikep->nextpayload;
1246       p += plen;
1247     }
1248
1249   return 1;
1250
1251 malformed:
1252   ikev2_set_state (sa, IKEV2_STATE_DELETED);
1253   return 0;
1254 }
1255
1256 static int
1257 ikev2_process_informational_req (vlib_main_t * vm,
1258                                  ikev2_sa_t * sa, ike_header_t * ike, u32 len)
1259 {
1260   int p = 0;
1261   u8 payload = ike->nextpayload;
1262   u8 *plaintext = 0;
1263   ike_payload_header_t *ikep;
1264   u32 dlen = 0;
1265   ikev2_notify_t *n = 0;
1266
1267   sa->liveness_retries = 0;
1268   ikev2_elog_exchange ("ispi %lx rspi %lx INFORMATIONAL received "
1269                        "from ", clib_host_to_net_u64 (ike->ispi),
1270                        clib_host_to_net_u64 (ike->rspi),
1271                        ip_addr_v4 (&sa->iaddr).as_u32,
1272                        ip_addr_version (&sa->iaddr) == AF_IP4);
1273
1274   plaintext = ikev2_decrypt_sk_payload (sa, ike, &payload, len, &dlen);
1275
1276   if (!plaintext)
1277     return 0;
1278
1279   /* process encrypted payload */
1280   p = 0;
1281   while (p < dlen && payload != IKEV2_PAYLOAD_NONE)
1282     {
1283       u32 current_length = dlen - p;
1284       if (p + sizeof (*ikep) > dlen)
1285         return 0;
1286
1287       ikep = (ike_payload_header_t *) & plaintext[p];
1288       u16 plen = clib_net_to_host_u16 (ikep->length);
1289
1290       if (plen < sizeof (*ikep) || plen > current_length)
1291         return 0;
1292
1293       if (payload == IKEV2_PAYLOAD_NOTIFY)      /* 41 */
1294         {
1295           n = ikev2_parse_notify_payload (ikep, current_length);
1296           if (!n)
1297             return 0;
1298           if (n->msg_type == IKEV2_NOTIFY_MSG_AUTHENTICATION_FAILED)
1299             ikev2_set_state (sa, IKEV2_STATE_AUTH_FAILED);
1300           vec_free (n);
1301         }
1302       else if (payload == IKEV2_PAYLOAD_DELETE) /* 42 */
1303         {
1304           sa->del = ikev2_parse_delete_payload (ikep, current_length);
1305         }
1306       else if (payload == IKEV2_PAYLOAD_VENDOR) /* 43 */
1307         {
1308           ikev2_parse_vendor_payload (ikep);
1309         }
1310       else
1311         {
1312           ikev2_elog_uint (IKEV2_LOG_ERROR, "Unknown payload! type=%d",
1313                            payload);
1314           if (ikep->flags & IKEV2_PAYLOAD_FLAG_CRITICAL)
1315             {
1316               sa->unsupported_cp = payload;
1317               return 0;
1318             }
1319         }
1320       payload = ikep->nextpayload;
1321       p += plen;
1322     }
1323   return 1;
1324 }
1325
1326 static int
1327 ikev2_process_create_child_sa_req (vlib_main_t * vm,
1328                                    ikev2_sa_t * sa, ike_header_t * ike,
1329                                    u32 len)
1330 {
1331   int p = 0;
1332   u8 payload = ike->nextpayload;
1333   u8 *plaintext = 0;
1334   u8 rekeying = 0;
1335   u8 nonce[IKEV2_NONCE_SIZE];
1336
1337   ike_payload_header_t *ikep;
1338   ikev2_notify_t *n = 0;
1339   ikev2_ts_t *tsi = 0;
1340   ikev2_ts_t *tsr = 0;
1341   ikev2_sa_proposal_t *proposal = 0;
1342   ikev2_child_sa_t *child_sa;
1343   u32 dlen = 0;
1344   u16 plen;
1345
1346   ikev2_elog_exchange ("ispi %lx rspi %lx CREATE_CHILD_SA received "
1347                        "from ", clib_host_to_net_u64 (ike->ispi),
1348                        clib_host_to_net_u64 (ike->rspi),
1349                        ip_addr_v4 (&sa->raddr).as_u32,
1350                        ip_addr_version (&sa->raddr) == AF_IP4);
1351
1352   plaintext = ikev2_decrypt_sk_payload (sa, ike, &payload, len, &dlen);
1353
1354   if (!plaintext)
1355     goto cleanup_and_exit;
1356
1357   /* process encrypted payload */
1358   p = 0;
1359   while (payload != IKEV2_PAYLOAD_NONE)
1360     {
1361       ikep = (ike_payload_header_t *) & plaintext[p];
1362       int current_length = dlen - p;
1363       if (!ikev2_check_payload_length (ikep, current_length, &plen))
1364         goto cleanup_and_exit;
1365
1366       if (payload == IKEV2_PAYLOAD_SA)
1367         {
1368           proposal = ikev2_parse_sa_payload (ikep, current_length);
1369         }
1370       else if (payload == IKEV2_PAYLOAD_NOTIFY)
1371         {
1372           n = ikev2_parse_notify_payload (ikep, current_length);
1373           if (n->msg_type == IKEV2_NOTIFY_MSG_REKEY_SA)
1374             {
1375               rekeying = 1;
1376             }
1377         }
1378       else if (payload == IKEV2_PAYLOAD_DELETE)
1379         {
1380           sa->del = ikev2_parse_delete_payload (ikep, current_length);
1381         }
1382       else if (payload == IKEV2_PAYLOAD_VENDOR)
1383         {
1384           ikev2_parse_vendor_payload (ikep);
1385         }
1386       else if (payload == IKEV2_PAYLOAD_NONCE)
1387         {
1388           ikev2_parse_nonce_payload (ikep, current_length, nonce);
1389         }
1390       else if (payload == IKEV2_PAYLOAD_TSI)
1391         {
1392           tsi = ikev2_parse_ts_payload (ikep, current_length);
1393         }
1394       else if (payload == IKEV2_PAYLOAD_TSR)
1395         {
1396           tsr = ikev2_parse_ts_payload (ikep, current_length);
1397         }
1398       else
1399         {
1400           ikev2_elog_uint (IKEV2_LOG_ERROR, "Unknown payload! type=%d",
1401                            payload);
1402           if (ikep->flags & IKEV2_PAYLOAD_FLAG_CRITICAL)
1403             {
1404               sa->unsupported_cp = payload;
1405               goto cleanup_and_exit;
1406             }
1407         }
1408       payload = ikep->nextpayload;
1409       p += plen;
1410     }
1411
1412   if (sa->is_initiator && proposal
1413       && proposal->protocol_id == IKEV2_PROTOCOL_ESP)
1414     {
1415       ikev2_rekey_t *rekey = &sa->rekey[0];
1416       rekey->protocol_id = proposal->protocol_id;
1417       rekey->i_proposal =
1418         ikev2_select_proposal (proposal, IKEV2_PROTOCOL_ESP);
1419       rekey->i_proposal->spi = rekey->spi;
1420       rekey->r_proposal = proposal;
1421       rekey->tsi = tsi;
1422       rekey->tsr = tsr;
1423       /* update Nr */
1424       vec_reset_length (sa->r_nonce);
1425       vec_add (sa->r_nonce, nonce, IKEV2_NONCE_SIZE);
1426       child_sa = ikev2_sa_get_child (sa, rekey->ispi, IKEV2_PROTOCOL_ESP, 1);
1427       if (child_sa)
1428         {
1429           child_sa->rekey_retries = 0;
1430         }
1431     }
1432   else if (rekeying)
1433     {
1434       ikev2_rekey_t *rekey;
1435       child_sa = ikev2_sa_get_child (sa, n->spi, n->protocol_id, 1);
1436       if (!child_sa)
1437         {
1438           ikev2_elog_uint (IKEV2_LOG_ERROR, "child SA spi %lx not found",
1439                            n->spi);
1440           goto cleanup_and_exit;
1441         }
1442       vec_add2 (sa->rekey, rekey, 1);
1443       rekey->protocol_id = n->protocol_id;
1444       rekey->spi = n->spi;
1445       rekey->i_proposal = proposal;
1446       rekey->r_proposal =
1447         ikev2_select_proposal (proposal, IKEV2_PROTOCOL_ESP);
1448       rekey->tsi = tsi;
1449       rekey->tsr = tsr;
1450       /* update Ni */
1451       vec_reset_length (sa->i_nonce);
1452       vec_add (sa->i_nonce, nonce, IKEV2_NONCE_SIZE);
1453       /* generate new Nr */
1454       vec_validate (sa->r_nonce, IKEV2_NONCE_SIZE - 1);
1455       RAND_bytes ((u8 *) sa->r_nonce, IKEV2_NONCE_SIZE);
1456     }
1457   else
1458     goto cleanup_and_exit;
1459   vec_free (n);
1460   return 1;
1461
1462 cleanup_and_exit:
1463   vec_free (n);
1464   vec_free (proposal);
1465   vec_free (tsr);
1466   vec_free (tsi);
1467   return 0;
1468 }
1469
1470 static u8 *
1471 ikev2_sa_generate_authmsg (ikev2_sa_t * sa, int is_responder)
1472 {
1473   u8 *authmsg = 0;
1474   u8 *data;
1475   u8 *nonce;
1476   ikev2_id_t *id;
1477   u8 *key;
1478   u8 *packet_data;
1479   ikev2_sa_transform_t *tr_prf;
1480
1481   tr_prf =
1482     ikev2_sa_get_td_for_type (sa->r_proposals, IKEV2_TRANSFORM_TYPE_PRF);
1483
1484   if (is_responder)
1485     {
1486       id = &sa->r_id;
1487       key = sa->sk_pr;
1488       nonce = sa->i_nonce;
1489       packet_data = sa->last_sa_init_res_packet_data;
1490     }
1491   else
1492     {
1493       id = &sa->i_id;
1494       key = sa->sk_pi;
1495       nonce = sa->r_nonce;
1496       packet_data = sa->last_sa_init_req_packet_data;
1497     }
1498
1499   data = vec_new (u8, 4);
1500   data[0] = id->type;
1501   vec_append (data, id->data);
1502
1503   u8 *id_hash = ikev2_calc_prf (tr_prf, key, data);
1504   vec_append (authmsg, packet_data);
1505   vec_append (authmsg, nonce);
1506   vec_append (authmsg, id_hash);
1507   vec_free (id_hash);
1508   vec_free (data);
1509
1510   return authmsg;
1511 }
1512
1513 static int
1514 ikev2_ts_cmp (ikev2_ts_t * ts1, ikev2_ts_t * ts2)
1515 {
1516   if (ts1->ts_type == ts2->ts_type && ts1->protocol_id == ts2->protocol_id &&
1517       ts1->start_port == ts2->start_port && ts1->end_port == ts2->end_port &&
1518       !ip_address_cmp (&ts1->start_addr, &ts2->start_addr) &&
1519       !ip_address_cmp (&ts1->end_addr, &ts2->end_addr))
1520     return 1;
1521
1522   return 0;
1523 }
1524
1525 static void
1526 ikev2_sa_match_ts (ikev2_sa_t * sa)
1527 {
1528   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
1529   ikev2_profile_t *p;
1530   ikev2_ts_t *ts, *p_tsi, *p_tsr, *tsi = 0, *tsr = 0;
1531   ikev2_id_t *id_rem, *id_loc;
1532
1533   /* *INDENT-OFF* */
1534   pool_foreach (p, km->profiles, ({
1535
1536     if (sa->is_initiator)
1537       {
1538         p_tsi = &p->loc_ts;
1539         p_tsr = &p->rem_ts;
1540         id_rem = &sa->r_id;
1541         id_loc = &sa->i_id;
1542       }
1543     else
1544       {
1545         p_tsi = &p->rem_ts;
1546         p_tsr = &p->loc_ts;
1547         id_rem = &sa->i_id;
1548         id_loc = &sa->r_id;
1549       }
1550
1551     /* check id */
1552     if (!ikev2_is_id_equal (&p->rem_id, id_rem)
1553           || !ikev2_is_id_equal (&p->loc_id, id_loc))
1554       continue;
1555
1556     sa->profile_index = p - km->profiles;
1557
1558     vec_foreach(ts, sa->childs[0].tsi)
1559       {
1560         if (ikev2_ts_cmp(p_tsi, ts))
1561           {
1562             vec_add1 (tsi, ts[0]);
1563             break;
1564           }
1565       }
1566
1567     vec_foreach(ts, sa->childs[0].tsr)
1568       {
1569         if (ikev2_ts_cmp(p_tsr, ts))
1570           {
1571             vec_add1 (tsr, ts[0]);
1572             break;
1573           }
1574       }
1575
1576     break;
1577   }));
1578   /* *INDENT-ON* */
1579
1580   if (tsi && tsr)
1581     {
1582       vec_free (sa->childs[0].tsi);
1583       vec_free (sa->childs[0].tsr);
1584       sa->childs[0].tsi = tsi;
1585       sa->childs[0].tsr = tsr;
1586     }
1587   else
1588     {
1589       vec_free (tsi);
1590       vec_free (tsr);
1591       ikev2_set_state (sa, IKEV2_STATE_TS_UNACCEPTABLE);
1592     }
1593 }
1594
1595 static void
1596 ikev2_sa_auth (ikev2_sa_t * sa)
1597 {
1598   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
1599   ikev2_profile_t *p, *sel_p = 0;
1600   u8 *authmsg, *key_pad, *psk = 0, *auth = 0;
1601   ikev2_sa_transform_t *tr_prf;
1602
1603   tr_prf =
1604     ikev2_sa_get_td_for_type (sa->r_proposals, IKEV2_TRANSFORM_TYPE_PRF);
1605
1606   /* only shared key and rsa signature */
1607   if (!(sa->i_auth.method == IKEV2_AUTH_METHOD_SHARED_KEY_MIC ||
1608         sa->i_auth.method == IKEV2_AUTH_METHOD_RSA_SIG))
1609     {
1610       ikev2_elog_uint (IKEV2_LOG_ERROR,
1611                        "unsupported authentication method %u",
1612                        sa->i_auth.method);
1613       ikev2_set_state (sa, IKEV2_STATE_AUTH_FAILED);
1614       return;
1615     }
1616
1617   key_pad = format (0, "%s", IKEV2_KEY_PAD);
1618   authmsg = ikev2_sa_generate_authmsg (sa, sa->is_initiator);
1619
1620   ikev2_id_t *id_rem, *id_loc;
1621   ikev2_auth_t *sa_auth;
1622
1623   if (sa->is_initiator)
1624     {
1625       id_rem = &sa->r_id;
1626       id_loc = &sa->i_id;
1627       sa_auth = &sa->r_auth;
1628     }
1629   else
1630     {
1631       id_rem = &sa->i_id;
1632       id_loc = &sa->r_id;
1633       sa_auth = &sa->i_auth;
1634     }
1635
1636   /* *INDENT-OFF* */
1637   pool_foreach (p, km->profiles, ({
1638
1639     /* check id */
1640     if (!ikev2_is_id_equal (&p->rem_id, id_rem)
1641           || !ikev2_is_id_equal (&p->loc_id, id_loc))
1642       continue;
1643
1644     if (sa_auth->method == IKEV2_AUTH_METHOD_SHARED_KEY_MIC)
1645       {
1646         if (!p->auth.data ||
1647              p->auth.method != IKEV2_AUTH_METHOD_SHARED_KEY_MIC)
1648           continue;
1649
1650         psk = ikev2_calc_prf(tr_prf, p->auth.data, key_pad);
1651         auth = ikev2_calc_prf(tr_prf, psk, authmsg);
1652
1653         if (!clib_memcmp(auth, sa_auth->data, vec_len(sa_auth->data)))
1654           {
1655             ikev2_set_state(sa, IKEV2_STATE_AUTHENTICATED);
1656             vec_free(auth);
1657             sel_p = p;
1658             break;
1659           }
1660
1661       }
1662     else if (sa_auth->method == IKEV2_AUTH_METHOD_RSA_SIG)
1663       {
1664         if (p->auth.method != IKEV2_AUTH_METHOD_RSA_SIG)
1665           continue;
1666
1667         if (ikev2_verify_sign(p->auth.key, sa_auth->data, authmsg) == 1)
1668           {
1669             ikev2_set_state(sa, IKEV2_STATE_AUTHENTICATED);
1670             sel_p = p;
1671             break;
1672           }
1673       }
1674
1675     vec_free(auth);
1676     vec_free(psk);
1677   }));
1678   /* *INDENT-ON* */
1679
1680   if (sel_p)
1681     {
1682       sa->udp_encap = sel_p->udp_encap;
1683       sa->ipsec_over_udp_port = sel_p->ipsec_over_udp_port;
1684     }
1685   vec_free (authmsg);
1686
1687   if (sa->state == IKEV2_STATE_AUTHENTICATED)
1688     {
1689       if (!sa->is_initiator)
1690         {
1691           vec_free (sa->r_id.data);
1692           sa->r_id.data = vec_dup (sel_p->loc_id.data);
1693           sa->r_id.type = sel_p->loc_id.type;
1694           sa->i_id.data = vec_dup (sel_p->rem_id.data);
1695           sa->i_id.type = sel_p->rem_id.type;
1696
1697           /* generate our auth data */
1698           authmsg = ikev2_sa_generate_authmsg (sa, 1);
1699           if (sel_p->auth.method == IKEV2_AUTH_METHOD_SHARED_KEY_MIC)
1700             {
1701               vec_free (sa->r_auth.data);
1702               sa->r_auth.data = ikev2_calc_prf (tr_prf, psk, authmsg);
1703               sa->r_auth.method = IKEV2_AUTH_METHOD_SHARED_KEY_MIC;
1704             }
1705           else if (sel_p->auth.method == IKEV2_AUTH_METHOD_RSA_SIG)
1706             {
1707               vec_free (sa->r_auth.data);
1708               sa->r_auth.data = ikev2_calc_sign (km->pkey, authmsg);
1709               sa->r_auth.method = IKEV2_AUTH_METHOD_RSA_SIG;
1710             }
1711           vec_free (authmsg);
1712
1713           /* select transforms for 1st child sa */
1714           ikev2_sa_free_proposal_vector (&sa->childs[0].r_proposals);
1715           sa->childs[0].r_proposals =
1716             ikev2_select_proposal (sa->childs[0].i_proposals,
1717                                    IKEV2_PROTOCOL_ESP);
1718
1719           if (~0 != sel_p->tun_itf)
1720             {
1721               sa->is_tun_itf_set = 1;
1722               sa->tun_itf = sel_p->tun_itf;
1723             }
1724         }
1725     }
1726   else
1727     {
1728       ikev2_elog_uint (IKEV2_LOG_ERROR, "authentication failed, no matching "
1729                        "profile found! ispi %lx", sa->ispi);
1730       ikev2_set_state (sa, IKEV2_STATE_AUTH_FAILED);
1731     }
1732   vec_free (psk);
1733   vec_free (key_pad);
1734 }
1735
1736
1737 static void
1738 ikev2_sa_auth_init (ikev2_sa_t * sa)
1739 {
1740   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
1741   u8 *authmsg, *key_pad, *psk = 0;
1742   ikev2_sa_transform_t *tr_prf;
1743
1744   tr_prf =
1745     ikev2_sa_get_td_for_type (sa->r_proposals, IKEV2_TRANSFORM_TYPE_PRF);
1746
1747   /* only shared key and rsa signature */
1748   if (!(sa->i_auth.method == IKEV2_AUTH_METHOD_SHARED_KEY_MIC ||
1749         sa->i_auth.method == IKEV2_AUTH_METHOD_RSA_SIG))
1750     {
1751       ikev2_elog_uint (IKEV2_LOG_ERROR,
1752                        "unsupported authentication method %u",
1753                        sa->i_auth.method);
1754       ikev2_set_state (sa, IKEV2_STATE_AUTH_FAILED);
1755       return;
1756     }
1757
1758   key_pad = format (0, "%s", IKEV2_KEY_PAD);
1759   authmsg = ikev2_sa_generate_authmsg (sa, 0);
1760   psk = ikev2_calc_prf (tr_prf, sa->i_auth.data, key_pad);
1761
1762   if (sa->i_auth.method == IKEV2_AUTH_METHOD_SHARED_KEY_MIC)
1763     {
1764       vec_free (sa->i_auth.data);
1765       sa->i_auth.data = ikev2_calc_prf (tr_prf, psk, authmsg);
1766       sa->i_auth.method = IKEV2_AUTH_METHOD_SHARED_KEY_MIC;
1767     }
1768   else if (sa->i_auth.method == IKEV2_AUTH_METHOD_RSA_SIG)
1769     {
1770       vec_free (sa->i_auth.data);
1771       sa->i_auth.data = ikev2_calc_sign (km->pkey, authmsg);
1772       sa->i_auth.method = IKEV2_AUTH_METHOD_RSA_SIG;
1773     }
1774
1775   vec_free (psk);
1776   vec_free (key_pad);
1777   vec_free (authmsg);
1778 }
1779
1780 static u32
1781 ikev2_mk_local_sa_id (u32 sai, u32 ci, u32 ti)
1782 {
1783   return (0x80000000 | (ti << 24) | (sai << 12) | ci);
1784 }
1785
1786 static u32
1787 ikev2_mk_remote_sa_id (u32 sai, u32 ci, u32 ti)
1788 {
1789   return (0xc0000000 | (ti << 24) | (sai << 12) | ci);
1790 }
1791
1792 typedef struct
1793 {
1794   u32 sw_if_index;
1795   u32 salt_local;
1796   u32 salt_remote;
1797   u32 local_sa_id;
1798   u32 remote_sa_id;
1799   ipsec_sa_flags_t flags;
1800   u32 local_spi;
1801   u32 remote_spi;
1802   ipsec_crypto_alg_t encr_type;
1803   ipsec_integ_alg_t integ_type;
1804   ip46_address_t local_ip;
1805   ip46_address_t remote_ip;
1806   ipsec_key_t loc_ckey, rem_ckey, loc_ikey, rem_ikey;
1807   u8 is_rekey;
1808   u32 old_remote_sa_id;
1809   u16 ipsec_over_udp_port;
1810   u16 src_port;
1811   u16 dst_port;
1812 } ikev2_add_ipsec_tunnel_args_t;
1813
1814 static void
1815 ikev2_add_tunnel_from_main (ikev2_add_ipsec_tunnel_args_t * a)
1816 {
1817   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
1818   u32 sw_if_index;
1819   int rv = 0;
1820
1821   if (~0 == a->sw_if_index)
1822     {
1823       /* no tunnel associated with the SA/profile - create a new one */
1824       rv = ipip_add_tunnel (IPIP_TRANSPORT_IP4, ~0,
1825                             &a->local_ip, &a->remote_ip, 0,
1826                             TUNNEL_ENCAP_DECAP_FLAG_NONE, IP_DSCP_CS0,
1827                             TUNNEL_MODE_P2P, &sw_if_index);
1828
1829       if (rv == VNET_API_ERROR_IF_ALREADY_EXISTS)
1830         {
1831           if (hash_get (km->sw_if_indices, sw_if_index))
1832             /* interface is managed by IKE; proceed with updating SAs */
1833             rv = 0;
1834         }
1835       hash_set1 (km->sw_if_indices, sw_if_index);
1836     }
1837   else
1838     {
1839       sw_if_index = a->sw_if_index;
1840       vnet_sw_interface_admin_up (vnet_get_main (), sw_if_index);
1841     }
1842
1843   if (rv)
1844     {
1845       ikev2_elog_uint (IKEV2_LOG_ERROR,
1846                        "installing ipip tunnel failed! local spi: %x",
1847                        a->local_spi);
1848       return;
1849     }
1850
1851   u32 *sas_in = NULL;
1852   vec_add1 (sas_in, a->remote_sa_id);
1853   if (a->is_rekey)
1854     {
1855       ipsec_tun_protect_del (sw_if_index, NULL);
1856
1857       /* replace local SA immediately */
1858       ipsec_sa_unlock_id (a->local_sa_id);
1859
1860       /* keep the old sa */
1861       vec_add1 (sas_in, a->old_remote_sa_id);
1862     }
1863
1864   rv |= ipsec_sa_add_and_lock (a->local_sa_id,
1865                                a->local_spi,
1866                                IPSEC_PROTOCOL_ESP, a->encr_type,
1867                                &a->loc_ckey, a->integ_type, &a->loc_ikey,
1868                                a->flags, 0, a->salt_local, &a->local_ip,
1869                                &a->remote_ip, TUNNEL_ENCAP_DECAP_FLAG_NONE,
1870                                IP_DSCP_CS0, NULL, a->src_port, a->dst_port);
1871
1872   rv |= ipsec_sa_add_and_lock (a->remote_sa_id, a->remote_spi,
1873                                IPSEC_PROTOCOL_ESP, a->encr_type, &a->rem_ckey,
1874                                a->integ_type, &a->rem_ikey,
1875                                (a->flags | IPSEC_SA_FLAG_IS_INBOUND), 0,
1876                                a->salt_remote, &a->remote_ip,
1877                                &a->local_ip, TUNNEL_ENCAP_DECAP_FLAG_NONE,
1878                                IP_DSCP_CS0, NULL,
1879                                a->ipsec_over_udp_port,
1880                                a->ipsec_over_udp_port);
1881
1882   rv |= ipsec_tun_protect_update (sw_if_index, NULL, a->local_sa_id, sas_in);
1883 }
1884
1885 static int
1886 ikev2_create_tunnel_interface (vlib_main_t * vm,
1887                                ikev2_sa_t * sa,
1888                                ikev2_child_sa_t * child, u32 sa_index,
1889                                u32 child_index, u8 is_rekey)
1890 {
1891   u32 thread_index = vlib_get_thread_index ();
1892   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
1893   ipsec_crypto_alg_t encr_type;
1894   ipsec_integ_alg_t integ_type;
1895   ikev2_profile_t *p = 0;
1896   ikev2_sa_transform_t *tr;
1897   ikev2_sa_proposal_t *proposals;
1898   u8 is_aead = 0;
1899   ikev2_add_ipsec_tunnel_args_t a;
1900
1901   clib_memset (&a, 0, sizeof (a));
1902
1903   if (!child->r_proposals)
1904     {
1905       ikev2_set_state (sa, IKEV2_STATE_NO_PROPOSAL_CHOSEN);
1906       return 1;
1907     }
1908
1909   if (sa->is_initiator)
1910     {
1911       ip_address_to_46 (&sa->iaddr, &a.local_ip);
1912       ip_address_to_46 (&sa->raddr, &a.remote_ip);
1913       proposals = child->r_proposals;
1914       a.local_spi = child->r_proposals[0].spi;
1915       a.remote_spi = child->i_proposals[0].spi;
1916     }
1917   else
1918     {
1919       ip_address_to_46 (&sa->raddr, &a.local_ip);
1920       ip_address_to_46 (&sa->iaddr, &a.remote_ip);
1921       proposals = child->i_proposals;
1922       a.local_spi = child->i_proposals[0].spi;
1923       a.remote_spi = child->r_proposals[0].spi;
1924     }
1925
1926   a.flags = IPSEC_SA_FLAG_USE_ANTI_REPLAY;
1927   if (sa->udp_encap)
1928     {
1929       a.flags |= IPSEC_SA_FLAG_IS_TUNNEL;
1930       a.flags |= IPSEC_SA_FLAG_UDP_ENCAP;
1931     }
1932   if (ikev2_natt_active (sa))
1933     a.flags |= IPSEC_SA_FLAG_UDP_ENCAP;
1934   a.is_rekey = is_rekey;
1935
1936   tr = ikev2_sa_get_td_for_type (proposals, IKEV2_TRANSFORM_TYPE_ESN);
1937   if (tr && tr->esn_type)
1938     a.flags |= IPSEC_SA_FLAG_USE_ESN;
1939
1940   tr = ikev2_sa_get_td_for_type (proposals, IKEV2_TRANSFORM_TYPE_ENCR);
1941   if (tr)
1942     {
1943       if (tr->encr_type == IKEV2_TRANSFORM_ENCR_TYPE_AES_CBC && tr->key_len)
1944         {
1945           switch (tr->key_len)
1946             {
1947             case 16:
1948               encr_type = IPSEC_CRYPTO_ALG_AES_CBC_128;
1949               break;
1950             case 24:
1951               encr_type = IPSEC_CRYPTO_ALG_AES_CBC_192;
1952               break;
1953             case 32:
1954               encr_type = IPSEC_CRYPTO_ALG_AES_CBC_256;
1955               break;
1956             default:
1957               ikev2_set_state (sa, IKEV2_STATE_NO_PROPOSAL_CHOSEN);
1958               return 1;
1959               break;
1960             }
1961         }
1962       else if (tr->encr_type == IKEV2_TRANSFORM_ENCR_TYPE_AES_GCM_16
1963                && tr->key_len)
1964         {
1965           switch (tr->key_len)
1966             {
1967             case 16:
1968               encr_type = IPSEC_CRYPTO_ALG_AES_GCM_128;
1969               break;
1970             case 24:
1971               encr_type = IPSEC_CRYPTO_ALG_AES_GCM_192;
1972               break;
1973             case 32:
1974               encr_type = IPSEC_CRYPTO_ALG_AES_GCM_256;
1975               break;
1976             default:
1977               ikev2_set_state (sa, IKEV2_STATE_NO_PROPOSAL_CHOSEN);
1978               return 1;
1979               break;
1980             }
1981           is_aead = 1;
1982         }
1983       else
1984         {
1985           ikev2_set_state (sa, IKEV2_STATE_NO_PROPOSAL_CHOSEN);
1986           return 1;
1987         }
1988     }
1989   else
1990     {
1991       ikev2_set_state (sa, IKEV2_STATE_NO_PROPOSAL_CHOSEN);
1992       return 1;
1993     }
1994   a.encr_type = encr_type;
1995
1996   if (!is_aead)
1997     {
1998       tr = ikev2_sa_get_td_for_type (proposals, IKEV2_TRANSFORM_TYPE_INTEG);
1999       if (tr)
2000         {
2001           switch (tr->integ_type)
2002             {
2003             case IKEV2_TRANSFORM_INTEG_TYPE_AUTH_HMAC_SHA2_256_128:
2004               integ_type = IPSEC_INTEG_ALG_SHA_256_128;
2005               break;
2006             case IKEV2_TRANSFORM_INTEG_TYPE_AUTH_HMAC_SHA2_384_192:
2007               integ_type = IPSEC_INTEG_ALG_SHA_384_192;
2008               break;
2009             case IKEV2_TRANSFORM_INTEG_TYPE_AUTH_HMAC_SHA2_512_256:
2010               integ_type = IPSEC_INTEG_ALG_SHA_512_256;
2011               break;
2012             case IKEV2_TRANSFORM_INTEG_TYPE_AUTH_HMAC_SHA1_96:
2013               integ_type = IPSEC_INTEG_ALG_SHA1_96;
2014               break;
2015             default:
2016               ikev2_set_state (sa, IKEV2_STATE_NO_PROPOSAL_CHOSEN);
2017               return 1;
2018             }
2019         }
2020       else
2021         {
2022           ikev2_set_state (sa, IKEV2_STATE_NO_PROPOSAL_CHOSEN);
2023           return 1;
2024         }
2025     }
2026   else
2027     {
2028       integ_type = IPSEC_INTEG_ALG_NONE;
2029     }
2030
2031   a.integ_type = integ_type;
2032   ikev2_calc_child_keys (sa, child);
2033
2034   if (sa->is_initiator)
2035     {
2036       ipsec_mk_key (&a.loc_ikey, child->sk_ai, vec_len (child->sk_ai));
2037       ipsec_mk_key (&a.rem_ikey, child->sk_ar, vec_len (child->sk_ar));
2038       ipsec_mk_key (&a.loc_ckey, child->sk_ei, vec_len (child->sk_ei));
2039       ipsec_mk_key (&a.rem_ckey, child->sk_er, vec_len (child->sk_er));
2040       if (is_aead)
2041         {
2042           a.salt_remote = child->salt_er;
2043           a.salt_local = child->salt_ei;
2044         }
2045       a.dst_port = a.src_port = sa->ipsec_over_udp_port;
2046     }
2047   else
2048     {
2049       ipsec_mk_key (&a.loc_ikey, child->sk_ar, vec_len (child->sk_ar));
2050       ipsec_mk_key (&a.rem_ikey, child->sk_ai, vec_len (child->sk_ai));
2051       ipsec_mk_key (&a.loc_ckey, child->sk_er, vec_len (child->sk_er));
2052       ipsec_mk_key (&a.rem_ckey, child->sk_ei, vec_len (child->sk_ei));
2053       if (is_aead)
2054         {
2055           a.salt_remote = child->salt_ei;
2056           a.salt_local = child->salt_er;
2057         }
2058       a.dst_port =
2059         ikev2_natt_active (sa) ? sa->dst_port : sa->ipsec_over_udp_port;
2060       a.src_port = sa->ipsec_over_udp_port;
2061     }
2062
2063   if (sa->is_initiator && sa->profile_index != ~0)
2064     p = pool_elt_at_index (km->profiles, sa->profile_index);
2065
2066   if (p && p->lifetime)
2067     {
2068       child->time_to_expiration = vlib_time_now (vm) + p->lifetime;
2069       if (p->lifetime_jitter)
2070         {
2071           // This is not much better than rand(3), which Coverity warns
2072           // is unsuitable for security applications; random_u32 is
2073           // however fast. If this perturbance to the expiration time
2074           // needs to use a better RNG then we may need to use something
2075           // like /dev/urandom which has significant overhead.
2076           u32 rnd = (u32) (vlib_time_now (vm) * 1e6);
2077           rnd = random_u32 (&rnd);
2078
2079           child->time_to_expiration += 1 + (rnd % p->lifetime_jitter);
2080         }
2081     }
2082
2083   if (thread_index & 0xffffffc0)
2084     ikev2_elog_error ("error: thread index exceeds max range 0x3f!");
2085
2086   if (child_index & 0xfffff000 || sa_index & 0xfffff000)
2087     ikev2_elog_error ("error: sa/child index exceeds max range 0xfff!");
2088
2089   child->local_sa_id =
2090     a.local_sa_id =
2091     ikev2_mk_local_sa_id (sa_index, child_index, thread_index);
2092
2093   u32 remote_sa_id = ikev2_mk_remote_sa_id (sa_index, child_index,
2094                                             thread_index);
2095
2096   if (is_rekey)
2097     {
2098       /* create a new remote SA ID to keep the old SA for a bit longer
2099        * so the peer has some time to swap their SAs */
2100
2101       /* use most significat bit of child index part in id */
2102       u32 mask = 0x800;
2103       if (sa->current_remote_id_mask)
2104         {
2105           sa->old_remote_id = a.old_remote_sa_id = remote_sa_id | mask;
2106           sa->current_remote_id_mask = 0;
2107         }
2108       else
2109         {
2110           sa->old_remote_id = a.old_remote_sa_id = remote_sa_id;
2111           sa->current_remote_id_mask = mask;
2112           remote_sa_id |= mask;
2113         }
2114       sa->old_id_expiration = 3.0;
2115       sa->old_remote_id_present = 1;
2116     }
2117
2118   child->remote_sa_id = a.remote_sa_id = remote_sa_id;
2119
2120   a.sw_if_index = (sa->is_tun_itf_set ? sa->tun_itf : ~0);
2121   a.ipsec_over_udp_port = sa->ipsec_over_udp_port;
2122
2123   vl_api_rpc_call_main_thread (ikev2_add_tunnel_from_main,
2124                                (u8 *) & a, sizeof (a));
2125   return 0;
2126 }
2127
2128 typedef struct
2129 {
2130   ip46_address_t local_ip;
2131   ip46_address_t remote_ip;
2132   u32 remote_sa_id;
2133   u32 local_sa_id;
2134   u32 sw_if_index;
2135 } ikev2_del_ipsec_tunnel_args_t;
2136
2137 static_always_inline u32
2138 ikev2_flip_alternate_sa_bit (u32 id)
2139 {
2140   u32 mask = 0x800;
2141   if (mask & id)
2142     return id & ~mask;
2143   return id | mask;
2144 }
2145
2146 static void
2147 ikev2_del_tunnel_from_main (ikev2_del_ipsec_tunnel_args_t * a)
2148 {
2149   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
2150   ipip_tunnel_t *ipip = NULL;
2151   u32 sw_if_index;
2152
2153   if (~0 == a->sw_if_index)
2154     {
2155     /* *INDENT-OFF* */
2156     ipip_tunnel_key_t key = {
2157       .src = a->local_ip,
2158       .dst = a->remote_ip,
2159       .transport = IPIP_TRANSPORT_IP4,
2160       .fib_index = 0,
2161     };
2162     /* *INDENT-ON* */
2163
2164       ipip = ipip_tunnel_db_find (&key);
2165
2166       if (ipip)
2167         {
2168           sw_if_index = ipip->sw_if_index;
2169           hash_unset (km->sw_if_indices, ipip->sw_if_index);
2170         }
2171       else
2172         sw_if_index = ~0;
2173     }
2174   else
2175     {
2176       sw_if_index = a->sw_if_index;
2177       vnet_sw_interface_admin_down (vnet_get_main (), sw_if_index);
2178     }
2179
2180   if (~0 != sw_if_index)
2181     ipsec_tun_protect_del (sw_if_index, NULL);
2182
2183   ipsec_sa_unlock_id (a->remote_sa_id);
2184   ipsec_sa_unlock_id (a->local_sa_id);
2185   ipsec_sa_unlock_id (ikev2_flip_alternate_sa_bit (a->remote_sa_id));
2186
2187   if (ipip)
2188     ipip_del_tunnel (ipip->sw_if_index);
2189 }
2190
2191 static int
2192 ikev2_delete_tunnel_interface (vnet_main_t * vnm, ikev2_sa_t * sa,
2193                                ikev2_child_sa_t * child)
2194 {
2195   ikev2_del_ipsec_tunnel_args_t a;
2196
2197   clib_memset (&a, 0, sizeof (a));
2198
2199   if (sa->is_initiator)
2200     {
2201       ip_address_to_46 (&sa->iaddr, &a.local_ip);
2202       ip_address_to_46 (&sa->raddr, &a.remote_ip);
2203     }
2204   else
2205     {
2206       ip_address_to_46 (&sa->raddr, &a.local_ip);
2207       ip_address_to_46 (&sa->iaddr, &a.remote_ip);
2208     }
2209
2210   a.remote_sa_id = child->remote_sa_id;
2211   a.local_sa_id = child->local_sa_id;
2212   a.sw_if_index = (sa->is_tun_itf_set ? sa->tun_itf : ~0);
2213
2214   vl_api_rpc_call_main_thread (ikev2_del_tunnel_from_main, (u8 *) & a,
2215                                sizeof (a));
2216   return 0;
2217 }
2218
2219 static u32
2220 ikev2_generate_message (vlib_buffer_t * b, ikev2_sa_t * sa,
2221                         ike_header_t * ike, void *user, udp_header_t * udp)
2222 {
2223   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
2224   u16 buffer_data_size = vlib_buffer_get_default_data_size (km->vlib_main);
2225   v8 *integ = 0;
2226   ike_payload_header_t *ph;
2227   u16 plen;
2228   u32 tlen = 0;
2229
2230   ikev2_sa_transform_t *tr_encr, *tr_integ;
2231   tr_encr =
2232     ikev2_sa_get_td_for_type (sa->r_proposals, IKEV2_TRANSFORM_TYPE_ENCR);
2233   tr_integ =
2234     ikev2_sa_get_td_for_type (sa->r_proposals, IKEV2_TRANSFORM_TYPE_INTEG);
2235
2236   ikev2_payload_chain_t *chain = 0;
2237   ikev2_payload_new_chain (chain);
2238
2239   if (ike->exchange == IKEV2_EXCHANGE_SA_INIT)
2240     {
2241       if (sa->r_proposals == 0)
2242         {
2243           ikev2_payload_add_notify (chain,
2244                                     IKEV2_NOTIFY_MSG_NO_PROPOSAL_CHOSEN, 0);
2245           ikev2_set_state (sa, IKEV2_STATE_NOTIFY_AND_DELETE);
2246         }
2247       else if (sa->dh_group == IKEV2_TRANSFORM_DH_TYPE_NONE)
2248         {
2249           u8 *data = vec_new (u8, 2);
2250           ikev2_sa_transform_t *tr_dh;
2251           tr_dh =
2252             ikev2_sa_get_td_for_type (sa->r_proposals,
2253                                       IKEV2_TRANSFORM_TYPE_DH);
2254           ASSERT (tr_dh && tr_dh->dh_type);
2255
2256           data[0] = (tr_dh->dh_type >> 8) & 0xff;
2257           data[1] = (tr_dh->dh_type) & 0xff;
2258
2259           ikev2_payload_add_notify (chain,
2260                                     IKEV2_NOTIFY_MSG_INVALID_KE_PAYLOAD,
2261                                     data);
2262           vec_free (data);
2263           ikev2_set_state (sa, IKEV2_STATE_NOTIFY_AND_DELETE);
2264         }
2265       else if (sa->state == IKEV2_STATE_NOTIFY_AND_DELETE)
2266         {
2267           u8 *data = vec_new (u8, 1);
2268
2269           data[0] = sa->unsupported_cp;
2270           ikev2_payload_add_notify (chain,
2271                                     IKEV2_NOTIFY_MSG_UNSUPPORTED_CRITICAL_PAYLOAD,
2272                                     data);
2273           vec_free (data);
2274         }
2275       else
2276         {
2277           ASSERT (udp);
2278
2279           ike->rspi = clib_host_to_net_u64 (sa->rspi);
2280           ikev2_payload_add_sa (chain, sa->r_proposals);
2281           ikev2_payload_add_ke (chain, sa->dh_group, sa->r_dh_data);
2282           ikev2_payload_add_nonce (chain, sa->r_nonce);
2283
2284           u8 *nat_detection_sha1 =
2285             ikev2_compute_nat_sha1 (clib_host_to_net_u64 (sa->ispi),
2286                                     clib_host_to_net_u64 (sa->rspi),
2287                                     &sa->raddr, udp->dst_port);
2288           ikev2_payload_add_notify (chain,
2289                                     IKEV2_NOTIFY_MSG_NAT_DETECTION_SOURCE_IP,
2290                                     nat_detection_sha1);
2291           vec_free (nat_detection_sha1);
2292           nat_detection_sha1 =
2293             ikev2_compute_nat_sha1 (clib_host_to_net_u64 (sa->ispi),
2294                                     clib_host_to_net_u64 (sa->rspi),
2295                                     &sa->iaddr, udp->src_port);
2296           ikev2_payload_add_notify (chain,
2297                                     IKEV2_NOTIFY_MSG_NAT_DETECTION_DESTINATION_IP,
2298                                     nat_detection_sha1);
2299           vec_free (nat_detection_sha1);
2300         }
2301     }
2302   else if (ike->exchange == IKEV2_EXCHANGE_IKE_AUTH)
2303     {
2304       if (sa->state == IKEV2_STATE_AUTHENTICATED)
2305         {
2306           ikev2_payload_add_id (chain, &sa->r_id, IKEV2_PAYLOAD_IDR);
2307           ikev2_payload_add_id (chain, &sa->i_id, IKEV2_PAYLOAD_IDI);
2308           ikev2_payload_add_auth (chain, &sa->r_auth);
2309           ikev2_payload_add_sa (chain, sa->childs[0].r_proposals);
2310           ikev2_payload_add_ts (chain, sa->childs[0].tsi, IKEV2_PAYLOAD_TSI);
2311           ikev2_payload_add_ts (chain, sa->childs[0].tsr, IKEV2_PAYLOAD_TSR);
2312         }
2313       else if (sa->state == IKEV2_STATE_AUTH_FAILED)
2314         {
2315           ikev2_payload_add_notify (chain,
2316                                     IKEV2_NOTIFY_MSG_AUTHENTICATION_FAILED,
2317                                     0);
2318           ikev2_set_state (sa, IKEV2_STATE_NOTIFY_AND_DELETE);
2319         }
2320       else if (sa->state == IKEV2_STATE_TS_UNACCEPTABLE)
2321         {
2322           ikev2_payload_add_notify (chain, IKEV2_NOTIFY_MSG_TS_UNACCEPTABLE,
2323                                     0);
2324           ikev2_payload_add_id (chain, &sa->r_id, IKEV2_PAYLOAD_IDR);
2325           ikev2_payload_add_auth (chain, &sa->r_auth);
2326         }
2327       else if (sa->state == IKEV2_STATE_NO_PROPOSAL_CHOSEN)
2328         {
2329           ikev2_payload_add_notify (chain,
2330                                     IKEV2_NOTIFY_MSG_NO_PROPOSAL_CHOSEN, 0);
2331           ikev2_payload_add_id (chain, &sa->r_id, IKEV2_PAYLOAD_IDR);
2332           ikev2_payload_add_auth (chain, &sa->r_auth);
2333           ikev2_payload_add_ts (chain, sa->childs[0].tsi, IKEV2_PAYLOAD_TSI);
2334           ikev2_payload_add_ts (chain, sa->childs[0].tsr, IKEV2_PAYLOAD_TSR);
2335         }
2336       else if (sa->state == IKEV2_STATE_NOTIFY_AND_DELETE)
2337         {
2338           u8 *data = vec_new (u8, 1);
2339
2340           data[0] = sa->unsupported_cp;
2341           ikev2_payload_add_notify (chain,
2342                                     IKEV2_NOTIFY_MSG_UNSUPPORTED_CRITICAL_PAYLOAD,
2343                                     data);
2344           vec_free (data);
2345         }
2346       else if (sa->state == IKEV2_STATE_SA_INIT)
2347         {
2348           ikev2_payload_add_id (chain, &sa->i_id, IKEV2_PAYLOAD_IDI);
2349           ikev2_payload_add_id (chain, &sa->r_id, IKEV2_PAYLOAD_IDR);
2350           ikev2_payload_add_auth (chain, &sa->i_auth);
2351           ikev2_payload_add_sa (chain, sa->childs[0].i_proposals);
2352           ikev2_payload_add_ts (chain, sa->childs[0].tsi, IKEV2_PAYLOAD_TSI);
2353           ikev2_payload_add_ts (chain, sa->childs[0].tsr, IKEV2_PAYLOAD_TSR);
2354           ikev2_payload_add_notify (chain, IKEV2_NOTIFY_MSG_INITIAL_CONTACT,
2355                                     0);
2356         }
2357       else
2358         {
2359           ikev2_set_state (sa, IKEV2_STATE_DELETED);
2360           goto done;
2361         }
2362     }
2363   else if (ike->exchange == IKEV2_EXCHANGE_INFORMATIONAL)
2364     {
2365       /* if pending delete */
2366       if (sa->del)
2367         {
2368           if (sa->del[0].protocol_id == IKEV2_PROTOCOL_IKE)
2369             {
2370               if (ike_hdr_is_request (ike))
2371                 ikev2_payload_add_delete (chain, sa->del);
2372
2373               /* The response to a request that deletes the IKE SA is an empty
2374                  INFORMATIONAL response. */
2375               ikev2_set_state (sa, IKEV2_STATE_NOTIFY_AND_DELETE);
2376             }
2377           /* The response to a request that deletes ESP or AH SAs will contain
2378              delete payloads for the paired SAs going in the other direction. */
2379           else
2380             {
2381               ikev2_payload_add_delete (chain, sa->del);
2382             }
2383           vec_free (sa->del);
2384           sa->del = 0;
2385         }
2386       /* received N(AUTHENTICATION_FAILED) */
2387       else if (sa->state == IKEV2_STATE_AUTH_FAILED)
2388         {
2389           ikev2_set_state (sa, IKEV2_STATE_DELETED);
2390           goto done;
2391         }
2392       /* received unsupported critical payload */
2393       else if (sa->unsupported_cp)
2394         {
2395           u8 *data = vec_new (u8, 1);
2396
2397           data[0] = sa->unsupported_cp;
2398           ikev2_payload_add_notify (chain,
2399                                     IKEV2_NOTIFY_MSG_UNSUPPORTED_CRITICAL_PAYLOAD,
2400                                     data);
2401           vec_free (data);
2402           sa->unsupported_cp = 0;
2403         }
2404       /* else send empty response */
2405     }
2406   else if (ike->exchange == IKEV2_EXCHANGE_CREATE_CHILD_SA)
2407     {
2408       if (sa->is_initiator)
2409         {
2410
2411           ikev2_sa_proposal_t *proposals = (ikev2_sa_proposal_t *) user;
2412           ikev2_notify_t notify;
2413           u8 *data = vec_new (u8, 4);
2414           clib_memset (&notify, 0, sizeof (notify));
2415           notify.protocol_id = IKEV2_PROTOCOL_ESP;
2416           notify.spi = sa->childs[0].i_proposals->spi;
2417           *(u32 *) data = clib_host_to_net_u32 (notify.spi);
2418
2419           ikev2_payload_add_sa (chain, proposals);
2420           ikev2_payload_add_nonce (chain, sa->i_nonce);
2421           ikev2_payload_add_ts (chain, sa->childs[0].tsi, IKEV2_PAYLOAD_TSI);
2422           ikev2_payload_add_ts (chain, sa->childs[0].tsr, IKEV2_PAYLOAD_TSR);
2423           ikev2_payload_add_notify_2 (chain, IKEV2_NOTIFY_MSG_REKEY_SA, data,
2424                                       &notify);
2425
2426           vec_free (data);
2427         }
2428       else
2429         {
2430           if (vec_len (sa->rekey) > 0)
2431             {
2432               ikev2_payload_add_sa (chain, sa->rekey[0].r_proposal);
2433               ikev2_payload_add_nonce (chain, sa->r_nonce);
2434               ikev2_payload_add_ts (chain, sa->rekey[0].tsi,
2435                                     IKEV2_PAYLOAD_TSI);
2436               ikev2_payload_add_ts (chain, sa->rekey[0].tsr,
2437                                     IKEV2_PAYLOAD_TSR);
2438               vec_del1 (sa->rekey, 0);
2439             }
2440           else if (sa->unsupported_cp)
2441             {
2442               u8 *data = vec_new (u8, 1);
2443
2444               data[0] = sa->unsupported_cp;
2445               ikev2_payload_add_notify (chain,
2446                                         IKEV2_NOTIFY_MSG_UNSUPPORTED_CRITICAL_PAYLOAD,
2447                                         data);
2448               vec_free (data);
2449               sa->unsupported_cp = 0;
2450             }
2451           else
2452             {
2453               ikev2_payload_add_notify (chain,
2454                                         IKEV2_NOTIFY_MSG_NO_ADDITIONAL_SAS,
2455                                         0);
2456             }
2457         }
2458     }
2459
2460   /* IKEv2 header */
2461   ike->version = IKE_VERSION_2;
2462   ike->nextpayload = IKEV2_PAYLOAD_SK;
2463   tlen = sizeof (*ike);
2464
2465   if (sa->is_initiator)
2466     ike->flags |= IKEV2_HDR_FLAG_INITIATOR;
2467
2468   if (ike->exchange == IKEV2_EXCHANGE_SA_INIT)
2469     {
2470       tlen += vec_len (chain->data);
2471       ike->nextpayload = chain->first_payload_type;
2472       ike->length = clib_host_to_net_u32 (tlen);
2473
2474       if (tlen + b->current_length + b->current_data > buffer_data_size)
2475         {
2476           tlen = ~0;
2477           goto done;
2478         }
2479
2480       clib_memcpy_fast (ike->payload, chain->data, vec_len (chain->data));
2481
2482       /* store whole IKE payload - needed for PSK auth */
2483       vec_reset_length (sa->last_sa_init_res_packet_data);
2484       vec_add (sa->last_sa_init_res_packet_data, ike, tlen);
2485     }
2486   else
2487     {
2488       ikev2_main_per_thread_data_t *ptd = ikev2_get_per_thread_data ();
2489       ikev2_payload_chain_add_padding (chain, tr_encr->block_size);
2490
2491       /* SK payload */
2492       plen = sizeof (*ph);
2493       ph = (ike_payload_header_t *) & ike->payload[0];
2494       ph->nextpayload = chain->first_payload_type;
2495       ph->flags = 0;
2496       int is_aead =
2497         tr_encr->encr_type == IKEV2_TRANSFORM_ENCR_TYPE_AES_GCM_16;
2498       int iv_len = is_aead ? IKEV2_GCM_IV_SIZE : tr_encr->block_size;
2499       plen += vec_len (chain->data) + iv_len;
2500
2501       /* add space for hmac/tag */
2502       if (tr_integ)
2503         plen += tr_integ->key_trunc;
2504       else
2505         plen += IKEV2_GCM_ICV_SIZE;
2506       tlen += plen;
2507
2508       if (tlen + b->current_length + b->current_data > buffer_data_size)
2509         {
2510           tlen = ~0;
2511           goto done;
2512         }
2513
2514       /* payload and total length */
2515       ph->length = clib_host_to_net_u16 (plen);
2516       ike->length = clib_host_to_net_u32 (tlen);
2517
2518       if (is_aead)
2519         {
2520           if (!ikev2_encrypt_aead_data (ptd, sa, tr_encr, chain->data,
2521                                         ph->payload, (u8 *) ike,
2522                                         sizeof (*ike) + sizeof (*ph),
2523                                         ph->payload + plen - sizeof (*ph) -
2524                                         IKEV2_GCM_ICV_SIZE))
2525             {
2526               tlen = ~0;
2527               goto done;
2528             }
2529         }
2530       else
2531         {
2532           if (!ikev2_encrypt_data
2533               (ptd, sa, tr_encr, chain->data, ph->payload))
2534             {
2535               tlen = ~0;
2536               goto done;
2537             }
2538           integ =
2539             ikev2_calc_integr (tr_integ,
2540                                sa->is_initiator ? sa->sk_ai : sa->sk_ar,
2541                                (u8 *) ike, tlen - tr_integ->key_trunc);
2542           clib_memcpy_fast (ike->payload + tlen - tr_integ->key_trunc -
2543                             sizeof (*ike), integ, tr_integ->key_trunc);
2544         }
2545
2546       /* store whole IKE payload - needed for retransmit */
2547       vec_reset_length (sa->last_res_packet_data);
2548       vec_add (sa->last_res_packet_data, ike, tlen);
2549     }
2550
2551 done:
2552   ikev2_payload_destroy_chain (chain);
2553   vec_free (integ);
2554   return tlen;
2555 }
2556
2557 static u32
2558 ikev2_retransmit_sa_init_one (ikev2_sa_t * sa, ike_header_t * ike,
2559                               ip_address_t iaddr, ip_address_t raddr,
2560                               u32 rlen)
2561 {
2562   int p = 0;
2563   ike_header_t *tmp;
2564   u8 payload = ike->nextpayload;
2565
2566   if (sa->ispi != clib_net_to_host_u64 (ike->ispi) ||
2567       ip_address_cmp (&sa->iaddr, &iaddr) ||
2568       ip_address_cmp (&sa->raddr, &raddr))
2569     {
2570       return 0;
2571     }
2572
2573   while (p < rlen && payload != IKEV2_PAYLOAD_NONE)
2574     {
2575       ike_payload_header_t *ikep = (ike_payload_header_t *) & ike->payload[p];
2576       u32 plen = clib_net_to_host_u16 (ikep->length);
2577
2578       if (plen < sizeof (ike_payload_header_t))
2579         return ~0;
2580
2581       if (payload == IKEV2_PAYLOAD_NONCE &&
2582           !clib_memcmp (sa->i_nonce, ikep->payload, plen - sizeof (*ikep)))
2583         {
2584           /* req is retransmit */
2585           if (sa->state == IKEV2_STATE_SA_INIT)
2586             {
2587               tmp = (ike_header_t *) sa->last_sa_init_res_packet_data;
2588               u32 slen = clib_net_to_host_u32 (tmp->length);
2589               ike->ispi = tmp->ispi;
2590               ike->rspi = tmp->rspi;
2591               ike->nextpayload = tmp->nextpayload;
2592               ike->version = tmp->version;
2593               ike->exchange = tmp->exchange;
2594               ike->flags = tmp->flags;
2595               ike->msgid = tmp->msgid;
2596               ike->length = tmp->length;
2597               clib_memcpy_fast (ike->payload, tmp->payload,
2598                                 slen - sizeof (*ike));
2599               ikev2_elog_uint_peers (IKEV2_LOG_DEBUG,
2600                                      "ispi %lx IKE_SA_INIT retransmit "
2601                                      "from %d.%d.%d.%d to %d.%d.%d.%d",
2602                                      ike->ispi,
2603                                      ip_addr_v4 (&raddr).as_u32,
2604                                      ip_addr_v4 (&iaddr).as_u32);
2605               return slen;
2606             }
2607           /* else ignore req */
2608           else
2609             {
2610               ikev2_elog_uint_peers (IKEV2_LOG_DEBUG,
2611                                      "ispi %lx IKE_SA_INIT ignore "
2612                                      "from %d.%d.%d.%d to %d.%d.%d.%d",
2613                                      ike->ispi,
2614                                      ip_addr_v4 (&raddr).as_u32,
2615                                      ip_addr_v4 (&iaddr).as_u32);
2616               return ~0;
2617             }
2618         }
2619       payload = ikep->nextpayload;
2620       p += plen;
2621     }
2622
2623   return 0;
2624 }
2625
2626 static u32
2627 ikev2_retransmit_sa_init (ike_header_t * ike, ip_address_t iaddr,
2628                           ip_address_t raddr, u32 rlen)
2629 {
2630   ikev2_sa_t *sa;
2631   u32 res;
2632   ikev2_main_per_thread_data_t *ptd = ikev2_get_per_thread_data ();
2633
2634   /* *INDENT-OFF* */
2635   pool_foreach (sa, ptd->sas, ({
2636     res = ikev2_retransmit_sa_init_one (sa, ike, iaddr, raddr, rlen);
2637     if (res)
2638       return res;
2639   }));
2640   /* *INDENT-ON* */
2641
2642   /* req is not retransmit */
2643   return 0;
2644 }
2645
2646 static u32
2647 ikev2_retransmit_resp (ikev2_sa_t * sa, ike_header_t * ike)
2648 {
2649   if (ike_hdr_is_response (ike))
2650     return 0;
2651
2652   u32 msg_id = clib_net_to_host_u32 (ike->msgid);
2653
2654   /* new req */
2655   if (msg_id > sa->last_msg_id)
2656     {
2657       sa->last_msg_id = msg_id;
2658       return 0;
2659     }
2660
2661   /* retransmitted req */
2662   if (msg_id == sa->last_msg_id)
2663     {
2664       ike_header_t *tmp = (ike_header_t *) sa->last_res_packet_data;
2665       u32 slen = clib_net_to_host_u32 (tmp->length);
2666       ike->ispi = tmp->ispi;
2667       ike->rspi = tmp->rspi;
2668       ike->nextpayload = tmp->nextpayload;
2669       ike->version = tmp->version;
2670       ike->exchange = tmp->exchange;
2671       ike->flags = tmp->flags;
2672       ike->msgid = tmp->msgid;
2673       ike->length = tmp->length;
2674       clib_memcpy_fast (ike->payload, tmp->payload, slen - sizeof (*ike));
2675       ikev2_elog_uint_peers (IKEV2_LOG_DEBUG, "IKE retransmit msgid %d",
2676                              msg_id, ip_addr_v4 (&sa->raddr).as_u32,
2677                              ip_addr_v4 (&sa->iaddr).as_u32);
2678       return slen;
2679     }
2680
2681   /* old req ignore */
2682   ikev2_elog_uint_peers (IKEV2_LOG_DEBUG, "IKE req ignore msgid %d",
2683                          msg_id, ip_addr_v4 (&sa->raddr).as_u32,
2684                          ip_addr_v4 (&sa->iaddr).as_u32);
2685   return ~0;
2686 }
2687
2688 static void
2689 ikev2_init_sa (vlib_main_t * vm, ikev2_sa_t * sa)
2690 {
2691   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
2692   sa->liveness_period_check = vlib_time_now (vm) + km->liveness_period;
2693   sa->profile_index = ~0;
2694 }
2695
2696 static void
2697 ikev2_del_sa_init_from_main (u64 * ispi)
2698 {
2699   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
2700   uword *p = hash_get (km->sa_by_ispi, *ispi);
2701   if (p)
2702     {
2703       ikev2_sa_t *sai = pool_elt_at_index (km->sais, p[0]);
2704       hash_unset (km->sa_by_ispi, sai->ispi);
2705       ikev2_sa_free_all_vec (sai);
2706       pool_put (km->sais, sai);
2707     }
2708 }
2709
2710 static void
2711 ikev2_del_sa_init (u64 ispi)
2712 {
2713   vl_api_rpc_call_main_thread (ikev2_del_sa_init_from_main, (u8 *) & ispi,
2714                                sizeof (ispi));
2715 }
2716
2717 static_always_inline void
2718 ikev2_rewrite_v6_addrs (ikev2_sa_t * sa, ip6_header_t * ih)
2719 {
2720   if (sa->is_initiator)
2721     {
2722       ip_address_copy_addr (&ih->dst_address, &sa->raddr);
2723       ip_address_copy_addr (&ih->src_address, &sa->iaddr);
2724     }
2725   else
2726     {
2727       ip_address_copy_addr (&ih->dst_address, &sa->iaddr);
2728       ip_address_copy_addr (&ih->src_address, &sa->raddr);
2729     }
2730 }
2731
2732 static_always_inline void
2733 ikev2_rewrite_v4_addrs (ikev2_sa_t * sa, ip4_header_t * ih)
2734 {
2735   if (sa->is_initiator)
2736     {
2737       ip_address_copy_addr (&ih->dst_address, &sa->raddr);
2738       ip_address_copy_addr (&ih->src_address, &sa->iaddr);
2739     }
2740   else
2741     {
2742       ip_address_copy_addr (&ih->dst_address, &sa->iaddr);
2743       ip_address_copy_addr (&ih->src_address, &sa->raddr);
2744     }
2745 }
2746
2747 static_always_inline void
2748 ikev2_set_ip_address (ikev2_sa_t * sa, const void *iaddr,
2749                       const void *raddr, const int af)
2750 {
2751   ip_address_set (&sa->raddr, raddr, af);
2752   ip_address_set (&sa->iaddr, iaddr, af);
2753 }
2754
2755 static void
2756 ikev2_elog_uint_peers_addr (u32 exchange, ip4_header_t * ip4,
2757                             ip6_header_t * ip6, u8 is_ip4)
2758 {
2759   u32 src, dst;
2760   if (is_ip4)
2761     {
2762       src = ip4->src_address.as_u32;
2763       dst = ip4->dst_address.as_u32;
2764     }
2765   else
2766     {
2767       src = ip6->src_address.as_u32[3];
2768       dst = ip6->dst_address.as_u32[3];
2769     }
2770   ikev2_elog_uint_peers (IKEV2_LOG_WARNING, "IKEv2 exchange %d "
2771                          "received from %d.%d.%d.%d to %d.%d.%d.%d",
2772                          exchange, src, dst);
2773 }
2774
2775 static_always_inline uword
2776 ikev2_node_internal (vlib_main_t * vm,
2777                      vlib_node_runtime_t * node, vlib_frame_t * frame,
2778                      u8 is_ip4)
2779 {
2780   u32 n_left = frame->n_vectors, *from;
2781   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
2782   vlib_buffer_t *bufs[VLIB_FRAME_SIZE], **b;
2783   u16 nexts[VLIB_FRAME_SIZE], *next = nexts;
2784   ikev2_main_per_thread_data_t *ptd = ikev2_get_per_thread_data ();
2785   int res;
2786
2787   from = vlib_frame_vector_args (frame);
2788   vlib_get_buffers (vm, from, bufs, n_left);
2789   b = bufs;
2790
2791   while (n_left > 0)
2792     {
2793       vlib_buffer_t *b0 = b[0];
2794       next[0] = is_ip4 ? IKEV2_NEXT_IP4_ERROR_DROP
2795         : IKEV2_NEXT_IP6_ERROR_DROP;
2796       ip4_header_t *ip40 = 0;
2797       ip6_header_t *ip60 = 0;
2798       udp_header_t *udp0;
2799       ike_header_t *ike0;
2800       ikev2_sa_t *sa0 = 0;
2801       ikev2_sa_t sa;            /* temporary store for SA */
2802       u32 rlen, slen = 0;
2803       int ip_hdr_sz = 0;
2804       int is_req = 0, has_non_esp_marker = 0;
2805
2806       if (b0->punt_reason == ipsec_punt_reason[IPSEC_PUNT_IP4_SPI_UDP_0])
2807         {
2808           u8 *ptr = vlib_buffer_get_current (b0);
2809           ip40 = (ip4_header_t *) ptr;
2810           ptr += sizeof (*ip40);
2811           udp0 = (udp_header_t *) ptr;
2812           ptr += sizeof (*udp0);
2813           ike0 = (ike_header_t *) ptr;
2814           ip_hdr_sz = sizeof (*ip40);
2815         }
2816       else
2817         {
2818           u8 *ipx_hdr = b0->data + vnet_buffer (b0)->l3_hdr_offset;
2819           ike0 = vlib_buffer_get_current (b0);
2820           vlib_buffer_advance (b0, -sizeof (*udp0));
2821           udp0 = vlib_buffer_get_current (b0);
2822
2823           if (is_ip4)
2824             {
2825               ip40 = (ip4_header_t *) ipx_hdr;
2826               ip_hdr_sz = sizeof (*ip40);
2827             }
2828           else
2829             {
2830               ip60 = (ip6_header_t *) ipx_hdr;
2831               ip_hdr_sz = sizeof (*ip60);
2832             }
2833           vlib_buffer_advance (b0, -ip_hdr_sz);
2834         }
2835
2836       rlen = b0->current_length - ip_hdr_sz - sizeof (*udp0);
2837
2838       /* check for non-esp marker */
2839       if (*((u32 *) ike0) == 0)
2840         {
2841           ike0 =
2842             (ike_header_t *) ((u8 *) ike0 + sizeof (ikev2_non_esp_marker));
2843           rlen -= sizeof (ikev2_non_esp_marker);
2844           has_non_esp_marker = 1;
2845         }
2846
2847       if (clib_net_to_host_u32 (ike0->length) != rlen)
2848         {
2849           vlib_node_increment_counter (vm, node->node_index,
2850                                        IKEV2_ERROR_BAD_LENGTH, 1);
2851           goto dispatch0;
2852         }
2853
2854       if (ike0->version != IKE_VERSION_2)
2855         {
2856           vlib_node_increment_counter (vm, node->node_index,
2857                                        IKEV2_ERROR_NOT_IKEV2, 1);
2858           goto dispatch0;
2859         }
2860
2861       if (ike0->exchange == IKEV2_EXCHANGE_SA_INIT)
2862         {
2863           sa0 = &sa;
2864           clib_memset (sa0, 0, sizeof (*sa0));
2865
2866           if (ike_hdr_is_initiator (ike0))
2867             {
2868               if (ike0->rspi == 0)
2869                 {
2870                   if (is_ip4)
2871                     ikev2_set_ip_address (sa0, &ip40->src_address,
2872                                           &ip40->dst_address, AF_IP4);
2873                   else
2874                     ikev2_set_ip_address (sa0, &ip60->src_address,
2875                                           &ip60->dst_address, AF_IP6);
2876
2877                   sa0->dst_port = clib_net_to_host_u16 (udp0->src_port);
2878
2879                   slen =
2880                     ikev2_retransmit_sa_init (ike0, sa0->iaddr,
2881                                               sa0->raddr, rlen);
2882                   if (slen)
2883                     {
2884                       vlib_node_increment_counter (vm, node->node_index,
2885                                                    ~0 ==
2886                                                    slen ?
2887                                                    IKEV2_ERROR_IKE_SA_INIT_IGNORE
2888                                                    :
2889                                                    IKEV2_ERROR_IKE_SA_INIT_RETRANSMIT,
2890                                                    1);
2891                       goto dispatch0;
2892                     }
2893
2894                   res = ikev2_process_sa_init_req (vm, sa0, ike0, udp0, rlen);
2895                   if (!res)
2896                     vlib_node_increment_counter (vm, node->node_index,
2897                                                  IKEV2_ERROR_MALFORMED_PACKET,
2898                                                  1);
2899
2900                   if (sa0->state == IKEV2_STATE_SA_INIT)
2901                     {
2902                       ikev2_sa_free_proposal_vector (&sa0->r_proposals);
2903                       sa0->r_proposals =
2904                         ikev2_select_proposal (sa0->i_proposals,
2905                                                IKEV2_PROTOCOL_IKE);
2906                       ikev2_generate_sa_init_data (sa0);
2907                     }
2908
2909                   if (sa0->state == IKEV2_STATE_SA_INIT
2910                       || sa0->state == IKEV2_STATE_NOTIFY_AND_DELETE)
2911                     {
2912                       ike0->flags = IKEV2_HDR_FLAG_RESPONSE;
2913                       slen = ikev2_generate_message (b0, sa0, ike0, 0, udp0);
2914                       if (~0 == slen)
2915                         vlib_node_increment_counter (vm, node->node_index,
2916                                                      IKEV2_ERROR_NO_BUFF_SPACE,
2917                                                      1);
2918                     }
2919
2920                   if (sa0->state == IKEV2_STATE_SA_INIT)
2921                     {
2922                       /* add SA to the pool */
2923                       pool_get (ptd->sas, sa0);
2924                       clib_memcpy_fast (sa0, &sa, sizeof (*sa0));
2925                       ikev2_init_sa (vm, sa0);
2926                       hash_set (ptd->sa_by_rspi, sa0->rspi, sa0 - ptd->sas);
2927                     }
2928                   else
2929                     {
2930                       ikev2_sa_free_all_vec (sa0);
2931                     }
2932                 }
2933             }
2934           else                  //received sa_init without initiator flag
2935             {
2936               if (is_ip4)
2937                 ikev2_set_ip_address (sa0, &ip40->dst_address,
2938                                       &ip40->src_address, AF_IP4);
2939               else
2940                 ikev2_set_ip_address (sa0, &ip60->dst_address,
2941                                       &ip60->src_address, AF_IP6);
2942
2943               ikev2_process_sa_init_resp (vm, sa0, ike0, udp0, rlen);
2944
2945               if (sa0->state == IKEV2_STATE_SA_INIT)
2946                 {
2947                   is_req = 1;
2948                   ike0->exchange = IKEV2_EXCHANGE_IKE_AUTH;
2949                   uword *p = hash_get (km->sa_by_ispi, sa0->ispi);
2950                   if (p)
2951                     {
2952                       ikev2_sa_t *sai = pool_elt_at_index (km->sais, p[0]);
2953
2954                       if (clib_atomic_bool_cmp_and_swap
2955                           (&sai->init_response_received, 0, 1))
2956                         {
2957                           ikev2_complete_sa_data (sa0, sai);
2958                           ikev2_calc_keys (sa0);
2959                           ikev2_sa_auth_init (sa0);
2960                           ike0->flags = IKEV2_HDR_FLAG_INITIATOR;
2961                           ike0->msgid =
2962                             clib_net_to_host_u32 (sai->last_init_msg_id);
2963                           sa0->last_init_msg_id = sai->last_init_msg_id + 1;
2964                           slen =
2965                             ikev2_generate_message (b0, sa0, ike0, 0, udp0);
2966                           if (~0 == slen)
2967                             vlib_node_increment_counter (vm,
2968                                                          node->node_index,
2969                                                          IKEV2_ERROR_NO_BUFF_SPACE,
2970                                                          1);
2971                         }
2972                       else
2973                         {
2974                           /* we've already processed sa-init response */
2975                           sa0->state = IKEV2_STATE_UNKNOWN;
2976                         }
2977                     }
2978                 }
2979
2980               if (sa0->state == IKEV2_STATE_SA_INIT)
2981                 {
2982                   /* add SA to the pool */
2983                   pool_get (ptd->sas, sa0);
2984                   clib_memcpy_fast (sa0, &sa, sizeof (*sa0));
2985                   hash_set (ptd->sa_by_rspi, sa0->rspi, sa0 - ptd->sas);
2986                 }
2987               else
2988                 {
2989                   ikev2_sa_free_all_vec (sa0);
2990                 }
2991             }
2992         }
2993       else if (ike0->exchange == IKEV2_EXCHANGE_IKE_AUTH)
2994         {
2995           uword *p;
2996           p = hash_get (ptd->sa_by_rspi, clib_net_to_host_u64 (ike0->rspi));
2997           if (p)
2998             {
2999               sa0 = pool_elt_at_index (ptd->sas, p[0]);
3000               slen = ikev2_retransmit_resp (sa0, ike0);
3001               if (slen)
3002                 {
3003                   vlib_node_increment_counter (vm, node->node_index,
3004                                                ~0 ==
3005                                                slen ?
3006                                                IKEV2_ERROR_IKE_REQ_IGNORE
3007                                                :
3008                                                IKEV2_ERROR_IKE_REQ_RETRANSMIT,
3009                                                1);
3010                   goto dispatch0;
3011                 }
3012
3013               sa0->dst_port = clib_net_to_host_u16 (udp0->src_port);
3014               res = ikev2_process_auth_req (vm, sa0, ike0, rlen);
3015               if (res)
3016                 ikev2_sa_auth (sa0);
3017               else
3018                 vlib_node_increment_counter (vm, node->node_index,
3019                                              IKEV2_ERROR_MALFORMED_PACKET, 1);
3020               if (sa0->state == IKEV2_STATE_AUTHENTICATED)
3021                 {
3022                   ikev2_initial_contact_cleanup (ptd, sa0);
3023                   ikev2_sa_match_ts (sa0);
3024                   if (sa0->state != IKEV2_STATE_TS_UNACCEPTABLE)
3025                     ikev2_create_tunnel_interface (vm, sa0,
3026                                                    &sa0->childs[0],
3027                                                    p[0], 0, 0);
3028                 }
3029
3030               if (sa0->is_initiator)
3031                 {
3032                   ikev2_del_sa_init (sa0->ispi);
3033                 }
3034               else
3035                 {
3036                   ike0->flags = IKEV2_HDR_FLAG_RESPONSE;
3037                   slen = ikev2_generate_message (b0, sa0, ike0, 0, udp0);
3038                   if (~0 == slen)
3039                     vlib_node_increment_counter (vm, node->node_index,
3040                                                  IKEV2_ERROR_NO_BUFF_SPACE,
3041                                                  1);
3042                 }
3043             }
3044         }
3045       else if (ike0->exchange == IKEV2_EXCHANGE_INFORMATIONAL)
3046         {
3047           uword *p;
3048           p = hash_get (ptd->sa_by_rspi, clib_net_to_host_u64 (ike0->rspi));
3049           if (p)
3050             {
3051               sa0 = pool_elt_at_index (ptd->sas, p[0]);
3052               slen = ikev2_retransmit_resp (sa0, ike0);
3053               if (slen)
3054                 {
3055                   vlib_node_increment_counter (vm, node->node_index,
3056                                                ~0 ==
3057                                                slen ?
3058                                                IKEV2_ERROR_IKE_REQ_IGNORE
3059                                                :
3060                                                IKEV2_ERROR_IKE_REQ_RETRANSMIT,
3061                                                1);
3062                   goto dispatch0;
3063                 }
3064
3065               res = ikev2_process_informational_req (vm, sa0, ike0, rlen);
3066               if (!res)
3067                 {
3068                   vlib_node_increment_counter (vm, node->node_index,
3069                                                IKEV2_ERROR_MALFORMED_PACKET,
3070                                                1);
3071                   slen = ~0;
3072                   goto dispatch0;
3073                 }
3074
3075               if (sa0->del)
3076                 {
3077                   if (sa0->del[0].protocol_id != IKEV2_PROTOCOL_IKE)
3078                     {
3079                       ikev2_delete_t *d, *tmp, *resp = 0;
3080                       vec_foreach (d, sa0->del)
3081                       {
3082                         ikev2_child_sa_t *ch_sa;
3083                         ch_sa = ikev2_sa_get_child (sa0, d->spi,
3084                                                     d->protocol_id,
3085                                                     !sa0->is_initiator);
3086                         if (ch_sa)
3087                           {
3088                             ikev2_delete_tunnel_interface (km->vnet_main,
3089                                                            sa0, ch_sa);
3090                             if (!sa0->is_initiator)
3091                               {
3092                                 vec_add2 (resp, tmp, 1);
3093                                 tmp->protocol_id = d->protocol_id;
3094                                 tmp->spi = ch_sa->r_proposals[0].spi;
3095                               }
3096                             ikev2_sa_del_child_sa (sa0, ch_sa);
3097                           }
3098                       }
3099                       if (!sa0->is_initiator)
3100                         {
3101                           vec_free (sa0->del);
3102                           sa0->del = resp;
3103                         }
3104                     }
3105                 }
3106               if (ike_hdr_is_request (ike0))
3107                 {
3108                   ike0->flags = IKEV2_HDR_FLAG_RESPONSE;
3109                   slen = ikev2_generate_message (b0, sa0, ike0, 0, udp0);
3110                   if (~0 == slen)
3111                     vlib_node_increment_counter (vm, node->node_index,
3112                                                  IKEV2_ERROR_NO_BUFF_SPACE,
3113                                                  1);
3114                 }
3115             }
3116         }
3117       else if (ike0->exchange == IKEV2_EXCHANGE_CREATE_CHILD_SA)
3118         {
3119           uword *p;
3120           p = hash_get (ptd->sa_by_rspi, clib_net_to_host_u64 (ike0->rspi));
3121           if (p)
3122             {
3123               sa0 = pool_elt_at_index (ptd->sas, p[0]);
3124               slen = ikev2_retransmit_resp (sa0, ike0);
3125               if (slen)
3126                 {
3127                   vlib_node_increment_counter (vm, node->node_index,
3128                                                ~0 ==
3129                                                slen ?
3130                                                IKEV2_ERROR_IKE_REQ_IGNORE
3131                                                :
3132                                                IKEV2_ERROR_IKE_REQ_RETRANSMIT,
3133                                                1);
3134                   goto dispatch0;
3135                 }
3136
3137               res = ikev2_process_create_child_sa_req (vm, sa0, ike0, rlen);
3138               if (!res)
3139                 {
3140                   vlib_node_increment_counter (vm, node->node_index,
3141                                                IKEV2_ERROR_MALFORMED_PACKET,
3142                                                1);
3143                   slen = ~0;
3144                   goto dispatch0;
3145                 }
3146
3147               if (sa0->rekey)
3148                 {
3149                   if (sa0->rekey[0].protocol_id != IKEV2_PROTOCOL_IKE)
3150                     {
3151                       if (sa0->childs)
3152                         ikev2_sa_free_all_child_sa (&sa0->childs);
3153                       ikev2_child_sa_t *child;
3154                       vec_add2 (sa0->childs, child, 1);
3155                       clib_memset (child, 0, sizeof (*child));
3156                       child->r_proposals = sa0->rekey[0].r_proposal;
3157                       child->i_proposals = sa0->rekey[0].i_proposal;
3158                       child->tsi = sa0->rekey[0].tsi;
3159                       child->tsr = sa0->rekey[0].tsr;
3160                       ikev2_create_tunnel_interface (vm, sa0, child, p[0],
3161                                                      child - sa0->childs, 1);
3162                     }
3163                   if (ike_hdr_is_response (ike0))
3164                     {
3165                       vec_free (sa0->rekey);
3166                     }
3167                   else
3168                     {
3169                       ike0->flags = IKEV2_HDR_FLAG_RESPONSE;
3170                       slen = ikev2_generate_message (b0, sa0, ike0, 0, udp0);
3171                       if (~0 == slen)
3172                         vlib_node_increment_counter (vm, node->node_index,
3173                                                      IKEV2_ERROR_NO_BUFF_SPACE,
3174                                                      1);
3175                     }
3176                 }
3177             }
3178         }
3179       else
3180         {
3181           ikev2_elog_uint_peers_addr (ike0->exchange, ip40, ip60, is_ip4);
3182         }
3183
3184     dispatch0:
3185       /* if we are sending packet back, rewrite headers */
3186       if (slen && ~0 != slen)
3187         {
3188           if (is_ip4)
3189             {
3190               next[0] = IKEV2_NEXT_IP4_LOOKUP;
3191               ikev2_rewrite_v4_addrs (sa0, ip40);
3192             }
3193           else
3194             {
3195               next[0] = IKEV2_NEXT_IP6_LOOKUP;
3196               ikev2_rewrite_v6_addrs (sa0, ip60);
3197             }
3198
3199           if (is_req)
3200             {
3201               udp0->dst_port = udp0->src_port =
3202                 clib_net_to_host_u16 (ikev2_get_port (sa0));
3203
3204               if (udp0->dst_port == clib_net_to_host_u16 (IKEV2_PORT_NATT)
3205                   && ikev2_natt_active (sa0))
3206                 {
3207                   if (!has_non_esp_marker)
3208                     slen = ikev2_insert_non_esp_marker (ike0, slen);
3209                 }
3210             }
3211           else
3212             {
3213               if (has_non_esp_marker)
3214                 slen += sizeof (ikev2_non_esp_marker);
3215
3216               u16 tp = udp0->dst_port;
3217               udp0->dst_port = udp0->src_port;
3218               udp0->src_port = tp;
3219             }
3220
3221           udp0->length = clib_host_to_net_u16 (slen + sizeof (udp_header_t));
3222           udp0->checksum = 0;
3223           b0->current_length = slen + ip_hdr_sz + sizeof (udp_header_t);
3224           if (is_ip4)
3225             {
3226               ip40->length = clib_host_to_net_u16 (b0->current_length);
3227               ip40->checksum = ip4_header_checksum (ip40);
3228             }
3229           else
3230             {
3231               ip60->payload_length =
3232                 clib_host_to_net_u16 (b0->current_length - sizeof (*ip60));
3233             }
3234         }
3235       /* delete sa */
3236       if (sa0 && (sa0->state == IKEV2_STATE_DELETED ||
3237                   sa0->state == IKEV2_STATE_NOTIFY_AND_DELETE))
3238         {
3239           ikev2_child_sa_t *c;
3240
3241           vec_foreach (c, sa0->childs)
3242             ikev2_delete_tunnel_interface (km->vnet_main, sa0, c);
3243
3244           ikev2_delete_sa (ptd, sa0);
3245         }
3246       if (PREDICT_FALSE ((node->flags & VLIB_NODE_FLAG_TRACE)
3247                          && (b0->flags & VLIB_BUFFER_IS_TRACED)))
3248         {
3249
3250           ikev2_trace_t *t = vlib_add_trace (vm, node, b0, sizeof (*t));
3251           t->sw_if_index = vnet_buffer (b0)->sw_if_index[VLIB_RX];
3252           t->next_index = next[0];
3253         }
3254       n_left -= 1;
3255       next += 1;
3256       b += 1;
3257     }
3258
3259   vlib_node_increment_counter (vm, node->node_index,
3260                                IKEV2_ERROR_PROCESSED, frame->n_vectors);
3261   vlib_buffer_enqueue_to_next (vm, node, from, nexts, frame->n_vectors);
3262   return frame->n_vectors;
3263 }
3264
3265 static uword
3266 ikev2_ip4 (vlib_main_t * vm, vlib_node_runtime_t * node, vlib_frame_t * frame)
3267 {
3268   return ikev2_node_internal (vm, node, frame, 1 /* is_ip4 */ );
3269 }
3270
3271 static uword
3272 ikev2_ip6 (vlib_main_t * vm, vlib_node_runtime_t * node, vlib_frame_t * frame)
3273 {
3274   return ikev2_node_internal (vm, node, frame, 0 /* is_ip4 */ );
3275 }
3276
3277 /* *INDENT-OFF* */
3278 VLIB_REGISTER_NODE (ikev2_node_ip4,static) = {
3279   .function = ikev2_ip4,
3280   .name = "ikev2-ip4",
3281   .vector_size = sizeof (u32),
3282   .format_trace = format_ikev2_trace,
3283   .type = VLIB_NODE_TYPE_INTERNAL,
3284
3285   .n_errors = ARRAY_LEN(ikev2_error_strings),
3286   .error_strings = ikev2_error_strings,
3287
3288   .n_next_nodes = IKEV2_IP4_N_NEXT,
3289   .next_nodes = {
3290     [IKEV2_NEXT_IP4_LOOKUP] = "ip4-lookup",
3291     [IKEV2_NEXT_IP4_ERROR_DROP] = "error-drop",
3292   },
3293 };
3294
3295 VLIB_REGISTER_NODE (ikev2_node_ip6,static) = {
3296   .function = ikev2_ip6,
3297   .name = "ikev2-ip6",
3298   .vector_size = sizeof (u32),
3299   .format_trace = format_ikev2_trace,
3300   .type = VLIB_NODE_TYPE_INTERNAL,
3301
3302   .n_errors = ARRAY_LEN(ikev2_error_strings),
3303   .error_strings = ikev2_error_strings,
3304
3305   .n_next_nodes = IKEV2_IP6_N_NEXT,
3306   .next_nodes = {
3307     [IKEV2_NEXT_IP6_LOOKUP] = "ip6-lookup",
3308     [IKEV2_NEXT_IP6_ERROR_DROP] = "error-drop",
3309   },
3310 };
3311 /* *INDENT-ON* */
3312
3313 // set ikev2 proposals when vpp is used as initiator
3314 static clib_error_t *
3315 ikev2_set_initiator_proposals (vlib_main_t * vm, ikev2_sa_t * sa,
3316                                ikev2_transforms_set * ts,
3317                                ikev2_sa_proposal_t ** proposals, int is_ike)
3318 {
3319   clib_error_t *r;
3320   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
3321   ikev2_sa_proposal_t *proposal;
3322   vec_add2 (*proposals, proposal, 1);
3323   ikev2_sa_transform_t *td;
3324   int error;
3325
3326   /* Encryption */
3327   error = 1;
3328   vec_foreach (td, km->supported_transforms)
3329   {
3330     if (td->type == IKEV2_TRANSFORM_TYPE_ENCR
3331         && td->encr_type == ts->crypto_alg
3332         && td->key_len == ts->crypto_key_size / 8)
3333       {
3334         u16 attr[2];
3335         attr[0] = clib_host_to_net_u16 (14 | (1 << 15));
3336         attr[1] = clib_host_to_net_u16 (td->key_len << 3);
3337         vec_add (td->attrs, (u8 *) attr, 4);
3338         vec_add1 (proposal->transforms, *td);
3339         td->attrs = 0;
3340
3341         error = 0;
3342         break;
3343       }
3344   }
3345   if (error)
3346     {
3347       r = clib_error_return (0, "Unsupported algorithm");
3348       return r;
3349     }
3350
3351   if (IKEV2_TRANSFORM_INTEG_TYPE_NONE != ts->integ_alg)
3352     {
3353       /* Integrity */
3354       error = 1;
3355       vec_foreach (td, km->supported_transforms)
3356       {
3357         if (td->type == IKEV2_TRANSFORM_TYPE_INTEG
3358             && td->integ_type == ts->integ_alg)
3359           {
3360             vec_add1 (proposal->transforms, *td);
3361             error = 0;
3362             break;
3363           }
3364       }
3365       if (error)
3366         {
3367           ikev2_elog_error
3368             ("Didn't find any supported algorithm for IKEV2_TRANSFORM_TYPE_INTEG");
3369           r = clib_error_return (0, "Unsupported algorithm");
3370           return r;
3371         }
3372     }
3373
3374   /* PRF */
3375   if (is_ike)
3376     {
3377       error = 1;
3378       vec_foreach (td, km->supported_transforms)
3379       {
3380         if (td->type == IKEV2_TRANSFORM_TYPE_PRF
3381             && td->prf_type == IKEV2_TRANSFORM_PRF_TYPE_PRF_HMAC_SHA2_256)
3382           {
3383             vec_add1 (proposal->transforms, *td);
3384             error = 0;
3385             break;
3386           }
3387       }
3388       if (error)
3389         {
3390           r = clib_error_return (0, "Unsupported algorithm");
3391           return r;
3392         }
3393     }
3394
3395   /* DH */
3396   if (is_ike)
3397     {
3398       error = 1;
3399       vec_foreach (td, km->supported_transforms)
3400       {
3401         if (td->type == IKEV2_TRANSFORM_TYPE_DH && td->dh_type == ts->dh_type)
3402           {
3403             vec_add1 (proposal->transforms, *td);
3404             if (is_ike)
3405               {
3406                 sa->dh_group = td->dh_type;
3407               }
3408             error = 0;
3409             break;
3410           }
3411       }
3412       if (error)
3413         {
3414           r = clib_error_return (0, "Unsupported algorithm");
3415           return r;
3416         }
3417     }
3418
3419   if (!is_ike)
3420     {
3421       error = 1;
3422       vec_foreach (td, km->supported_transforms)
3423       {
3424         if (td->type == IKEV2_TRANSFORM_TYPE_ESN)
3425           {
3426             vec_add1 (proposal->transforms, *td);
3427             error = 0;
3428           }
3429       }
3430       if (error)
3431         {
3432           r = clib_error_return (0, "Unsupported algorithm");
3433           return r;
3434         }
3435     }
3436
3437
3438   return 0;
3439 }
3440
3441 static ikev2_profile_t *
3442 ikev2_profile_index_by_name (u8 * name)
3443 {
3444   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
3445   uword *p;
3446
3447   p = mhash_get (&km->profile_index_by_name, name);
3448   if (!p)
3449     return 0;
3450
3451   return pool_elt_at_index (km->profiles, p[0]);
3452 }
3453
3454
3455 static void
3456 ikev2_send_ike (vlib_main_t * vm, ip_address_t * src, ip_address_t * dst,
3457                 u32 bi0, u32 len, u16 src_port, u16 dst_port, u32 sw_if_index)
3458 {
3459   ip4_header_t *ip40;
3460   ip6_header_t *ip60;
3461   udp_header_t *udp0;
3462   vlib_buffer_t *b0;
3463   vlib_frame_t *f;
3464   u32 *to_next;
3465
3466   b0 = vlib_get_buffer (vm, bi0);
3467   vlib_buffer_advance (b0, -sizeof (udp_header_t));
3468   udp0 = vlib_buffer_get_current (b0);
3469   udp0->dst_port = clib_host_to_net_u16 (dst_port);
3470   udp0->src_port = clib_host_to_net_u16 (src_port);
3471   udp0->length = clib_host_to_net_u16 (len + sizeof (udp_header_t));
3472   udp0->checksum = 0;
3473
3474   if (ip_addr_version (dst) == AF_IP4)
3475     {
3476       vlib_buffer_advance (b0, -sizeof (ip4_header_t));
3477       ip40 = vlib_buffer_get_current (b0);
3478       ip40->ip_version_and_header_length = 0x45;
3479       ip40->tos = 0;
3480       ip40->fragment_id = 0;
3481       ip40->flags_and_fragment_offset = 0;
3482       ip40->ttl = 0xff;
3483       ip40->protocol = IP_PROTOCOL_UDP;
3484       ip40->dst_address.as_u32 = ip_addr_v4 (dst).as_u32;
3485       ip40->src_address.as_u32 = ip_addr_v4 (src).as_u32;
3486       b0->current_length =
3487         len + sizeof (ip4_header_t) + sizeof (udp_header_t);
3488       ip40->length = clib_host_to_net_u16 (b0->current_length);
3489       ip40->checksum = ip4_header_checksum (ip40);
3490     }
3491   else
3492     {
3493       vlib_buffer_advance (b0, -sizeof (ip6_header_t));
3494       ip60 = vlib_buffer_get_current (b0);
3495
3496       b0->current_length = len + sizeof (*ip60) + sizeof (udp_header_t);
3497       ip60->ip_version_traffic_class_and_flow_label =
3498         clib_host_to_net_u32 (0x6 << 28);
3499       ip60->payload_length =
3500         clib_host_to_net_u16 (b0->current_length - sizeof (*ip60));
3501       ip60->protocol = IP_PROTOCOL_UDP;
3502       ip60->hop_limit = 0xff;
3503       clib_memcpy_fast (ip60->src_address.as_u8, ip_addr_v6 (src).as_u8,
3504                         sizeof (ip60->src_address));
3505       clib_memcpy_fast (ip60->dst_address.as_u8, ip_addr_v6 (dst).as_u8,
3506                         sizeof (ip60->src_address));
3507     }
3508
3509   b0->flags |= VNET_BUFFER_F_LOCALLY_ORIGINATED;
3510   vnet_buffer (b0)->sw_if_index[VLIB_RX] = sw_if_index;
3511   vnet_buffer (b0)->sw_if_index[VLIB_TX] = ~0;
3512
3513   u32 next_index = (ip_addr_version (dst) == AF_IP4) ?
3514     ip4_lookup_node.index : ip6_lookup_node.index;
3515
3516   /* send the request */
3517   f = vlib_get_frame_to_node (vm, next_index);
3518   to_next = vlib_frame_vector_args (f);
3519   to_next[0] = bi0;
3520   f->n_vectors = 1;
3521   vlib_put_frame_to_node (vm, next_index, f);
3522
3523 }
3524
3525 static u32
3526 ikev2_get_new_ike_header_buff (vlib_main_t * vm, vlib_buffer_t ** b)
3527 {
3528   u32 bi0;
3529   if (vlib_buffer_alloc (vm, &bi0, 1) != 1)
3530     {
3531       *b = 0;
3532       return 0;
3533     }
3534   *b = vlib_get_buffer (vm, bi0);
3535   return bi0;
3536 }
3537
3538 clib_error_t *
3539 ikev2_set_local_key (vlib_main_t * vm, u8 * file)
3540 {
3541   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
3542
3543   if (km->pkey)
3544     EVP_PKEY_free (km->pkey);
3545   km->pkey = ikev2_load_key_file (file);
3546   if (km->pkey == NULL)
3547     return clib_error_return (0, "load key '%s' failed", file);
3548
3549   return 0;
3550 }
3551
3552 static_always_inline vnet_api_error_t
3553 ikev2_register_udp_port (ikev2_profile_t * p, u16 port)
3554 {
3555   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
3556   udp_dst_port_info_t *pi;
3557
3558   uword *v = hash_get (km->udp_ports, port);
3559   pi = udp_get_dst_port_info (&udp_main, port, UDP_IP4);
3560
3561   if (v)
3562     {
3563       /* IKE already uses this port, only increment reference counter */
3564       ASSERT (pi);
3565       v[0]++;
3566     }
3567   else
3568     {
3569       if (pi)
3570         return VNET_API_ERROR_UDP_PORT_TAKEN;
3571
3572       udp_register_dst_port (km->vlib_main, port,
3573                              ipsec4_tun_input_node.index, 1);
3574       hash_set (km->udp_ports, port, 1);
3575     }
3576   p->ipsec_over_udp_port = port;
3577   return 0;
3578 }
3579
3580 static_always_inline void
3581 ikev2_unregister_udp_port (ikev2_profile_t * p)
3582 {
3583   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
3584   uword *v;
3585
3586   if (p->ipsec_over_udp_port == IPSEC_UDP_PORT_NONE)
3587     return;
3588
3589   v = hash_get (km->udp_ports, p->ipsec_over_udp_port);
3590   if (!v)
3591     return;
3592
3593   v[0]--;
3594
3595   if (v[0] == 0)
3596     {
3597       udp_unregister_dst_port (km->vlib_main, p->ipsec_over_udp_port, 1);
3598       hash_unset (km->udp_ports, p->ipsec_over_udp_port);
3599     }
3600
3601   p->ipsec_over_udp_port = IPSEC_UDP_PORT_NONE;
3602 }
3603
3604 static void
3605 ikev2_initiate_delete_ike_sa_internal (vlib_main_t * vm,
3606                                        ikev2_main_per_thread_data_t * tkm,
3607                                        ikev2_sa_t * sa, u8 send_notification)
3608 {
3609   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
3610   ip_address_t *src, *dst;
3611   vlib_buffer_t *b0;
3612   ikev2_child_sa_t *c;
3613
3614   /* Create the Initiator notification for IKE SA removal */
3615   ike_header_t *ike0;
3616   u32 bi0 = 0;
3617   int len;
3618
3619   vec_resize (sa->del, 1);
3620   sa->del->protocol_id = IKEV2_PROTOCOL_IKE;
3621   sa->del->spi = sa->ispi;
3622
3623   if (send_notification)
3624     {
3625       bi0 = ikev2_get_new_ike_header_buff (vm, &b0);
3626       if (!bi0)
3627         {
3628           ikev2_log_error ("buffer alloc failure");
3629           goto delete_sa;
3630         }
3631
3632       ike0 = vlib_buffer_get_current (b0);
3633       ike0->exchange = IKEV2_EXCHANGE_INFORMATIONAL;
3634       ike0->ispi = clib_host_to_net_u64 (sa->ispi);
3635       ike0->rspi = clib_host_to_net_u64 (sa->rspi);
3636       ike0->flags = 0;
3637       ike0->msgid = clib_host_to_net_u32 (sa->last_init_msg_id);
3638       sa->last_init_msg_id += 1;
3639       len = ikev2_generate_message (b0, sa, ike0, 0, 0);
3640       if (~0 == len)
3641         return;
3642
3643       if (ikev2_natt_active (sa))
3644         len = ikev2_insert_non_esp_marker (ike0, len);
3645
3646       if (sa->is_initiator)
3647         {
3648           src = &sa->iaddr;
3649           dst = &sa->raddr;
3650         }
3651       else
3652         {
3653           dst = &sa->iaddr;
3654           src = &sa->raddr;
3655         }
3656
3657       ikev2_send_ike (vm, src, dst, bi0, len,
3658                       ikev2_get_port (sa), sa->dst_port, 0);
3659     }
3660
3661 delete_sa:
3662   /* delete local SA */
3663   vec_foreach (c, sa->childs)
3664     ikev2_delete_tunnel_interface (km->vnet_main, sa, c);
3665
3666   u64 rspi = sa->rspi;
3667   ikev2_sa_free_all_vec (sa);
3668   uword *p = hash_get (tkm->sa_by_rspi, rspi);
3669   if (p)
3670     {
3671       hash_unset (tkm->sa_by_rspi, rspi);
3672       pool_put (tkm->sas, sa);
3673     }
3674 }
3675
3676 static void
3677 ikev2_cleanup_profile_sessions (ikev2_main_t * km, ikev2_profile_t * p)
3678 {
3679   ikev2_main_per_thread_data_t *tkm;
3680   ikev2_sa_t *sa;
3681   u32 pi = p - km->profiles;
3682   u32 *sai;
3683   u32 *del_sai = 0;
3684
3685   /* *INDENT-OFF* */
3686   pool_foreach(sa, km->sais, ({
3687     if (pi == sa->profile_index)
3688       vec_add1 (del_sai, sa - km->sais);
3689   }));
3690   /* *INDENT-ON* */
3691
3692   vec_foreach (sai, del_sai)
3693   {
3694     sa = pool_elt_at_index (km->sais, sai[0]);
3695     ikev2_sa_free_all_vec (sa);
3696     hash_unset (km->sa_by_ispi, sa->ispi);
3697     pool_put (km->sais, sa);
3698   }
3699   vec_reset_length (del_sai);
3700
3701   vec_foreach (tkm, km->per_thread_data)
3702   {
3703     /* *INDENT-OFF* */
3704     pool_foreach (sa, tkm->sas, ({
3705       if (sa->profile_index != ~0 && pi == sa->profile_index)
3706         vec_add1 (del_sai, sa - tkm->sas);
3707     }));
3708     /* *INDENT-ON* */
3709
3710     vec_foreach (sai, del_sai)
3711     {
3712       sa = pool_elt_at_index (tkm->sas, sai[0]);
3713       ikev2_initiate_delete_ike_sa_internal (km->vlib_main, tkm, sa, 1);
3714     }
3715
3716     vec_reset_length (del_sai);
3717   }
3718
3719   vec_free (del_sai);
3720 }
3721
3722 static void
3723 ikev2_profile_free (ikev2_profile_t * p)
3724 {
3725   vec_free (p->name);
3726
3727   vec_free (p->auth.data);
3728   if (p->auth.key)
3729     EVP_PKEY_free (p->auth.key);
3730
3731   vec_free (p->loc_id.data);
3732   vec_free (p->rem_id.data);
3733 }
3734
3735 clib_error_t *
3736 ikev2_add_del_profile (vlib_main_t * vm, u8 * name, int is_add)
3737 {
3738   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
3739   ikev2_profile_t *p;
3740
3741   if (is_add)
3742     {
3743       if (ikev2_profile_index_by_name (name))
3744         return clib_error_return (0, "policy %v already exists", name);
3745
3746       pool_get (km->profiles, p);
3747       clib_memset (p, 0, sizeof (*p));
3748       p->name = vec_dup (name);
3749       p->ipsec_over_udp_port = IPSEC_UDP_PORT_NONE;
3750       p->responder.sw_if_index = ~0;
3751       p->tun_itf = ~0;
3752       uword index = p - km->profiles;
3753       mhash_set_mem (&km->profile_index_by_name, name, &index, 0);
3754     }
3755   else
3756     {
3757       p = ikev2_profile_index_by_name (name);
3758       if (!p)
3759         return clib_error_return (0, "policy %v does not exists", name);
3760
3761       ikev2_unregister_udp_port (p);
3762       ikev2_cleanup_profile_sessions (km, p);
3763
3764       ikev2_profile_free (p);
3765       pool_put (km->profiles, p);
3766       mhash_unset (&km->profile_index_by_name, name, 0);
3767     }
3768   return 0;
3769 }
3770
3771 clib_error_t *
3772 ikev2_set_profile_auth (vlib_main_t * vm, u8 * name, u8 auth_method,
3773                         u8 * auth_data, u8 data_hex_format)
3774 {
3775   ikev2_profile_t *p;
3776   clib_error_t *r;
3777
3778   p = ikev2_profile_index_by_name (name);
3779
3780   if (!p)
3781     {
3782       r = clib_error_return (0, "unknown profile %v", name);
3783       return r;
3784     }
3785
3786   if (p->auth.key)
3787     EVP_PKEY_free (p->auth.key);
3788   vec_free (p->auth.data);
3789
3790   p->auth.method = auth_method;
3791   p->auth.data = vec_dup (auth_data);
3792   p->auth.hex = data_hex_format;
3793
3794   if (auth_method == IKEV2_AUTH_METHOD_RSA_SIG)
3795     {
3796       vec_add1 (p->auth.data, 0);
3797       p->auth.key = ikev2_load_cert_file (p->auth.data);
3798       if (p->auth.key == NULL)
3799         return clib_error_return (0, "load cert '%s' failed", p->auth.data);
3800     }
3801
3802   return 0;
3803 }
3804
3805 static int
3806 ikev2_is_id_supported (u8 id_type)
3807 {
3808   return (id_type == IKEV2_ID_TYPE_ID_IPV4_ADDR ||
3809           id_type == IKEV2_ID_TYPE_ID_IPV6_ADDR ||
3810           id_type == IKEV2_ID_TYPE_ID_RFC822_ADDR ||
3811           id_type == IKEV2_ID_TYPE_ID_FQDN);
3812 }
3813
3814 clib_error_t *
3815 ikev2_set_profile_id (vlib_main_t * vm, u8 * name, u8 id_type, u8 * data,
3816                       int is_local)
3817 {
3818   ikev2_profile_t *p;
3819   clib_error_t *r;
3820
3821   if (!ikev2_is_id_supported (id_type))
3822     {
3823       r = clib_error_return (0, "unsupported identity type %U",
3824                              format_ikev2_id_type, id_type);
3825       return r;
3826     }
3827
3828   p = ikev2_profile_index_by_name (name);
3829
3830   if (!p)
3831     {
3832       r = clib_error_return (0, "unknown profile %v", name);
3833       return r;
3834     }
3835
3836   if (is_local)
3837     {
3838       vec_free (p->loc_id.data);
3839       p->loc_id.type = id_type;
3840       p->loc_id.data = vec_dup (data);
3841     }
3842   else
3843     {
3844       vec_free (p->rem_id.data);
3845       p->rem_id.type = id_type;
3846       p->rem_id.data = vec_dup (data);
3847     }
3848
3849   return 0;
3850 }
3851
3852 static_always_inline void
3853 ikev2_set_ts_type (ikev2_ts_t * ts, const ip_address_t * addr)
3854 {
3855   if (ip_addr_version (addr) == AF_IP4)
3856     ts->ts_type = TS_IPV4_ADDR_RANGE;
3857   else
3858     ts->ts_type = TS_IPV6_ADDR_RANGE;
3859 }
3860
3861 static_always_inline void
3862 ikev2_set_ts_addrs (ikev2_ts_t * ts, const ip_address_t * start,
3863                     const ip_address_t * end)
3864 {
3865   ip_address_copy (&ts->start_addr, start);
3866   ip_address_copy (&ts->end_addr, end);
3867 }
3868
3869 clib_error_t *
3870 ikev2_set_profile_ts (vlib_main_t * vm, u8 * name, u8 protocol_id,
3871                       u16 start_port, u16 end_port, ip_address_t start_addr,
3872                       ip_address_t end_addr, int is_local)
3873 {
3874   ikev2_profile_t *p;
3875   clib_error_t *r;
3876
3877   p = ikev2_profile_index_by_name (name);
3878
3879   if (!p)
3880     {
3881       r = clib_error_return (0, "unknown profile %v", name);
3882       return r;
3883     }
3884
3885   if (ip_addr_version (&start_addr) != ip_addr_version (&end_addr))
3886     return clib_error_return (0, "IP address version mismatch!");
3887
3888   if (is_local)
3889     {
3890       ikev2_set_ts_addrs (&p->loc_ts, &start_addr, &end_addr);
3891       p->loc_ts.start_port = start_port;
3892       p->loc_ts.end_port = end_port;
3893       p->loc_ts.protocol_id = protocol_id;
3894       ikev2_set_ts_type (&p->loc_ts, &start_addr);
3895     }
3896   else
3897     {
3898       ikev2_set_ts_addrs (&p->rem_ts, &start_addr, &end_addr);
3899       p->rem_ts.start_port = start_port;
3900       p->rem_ts.end_port = end_port;
3901       p->rem_ts.protocol_id = protocol_id;
3902       ikev2_set_ts_type (&p->rem_ts, &start_addr);
3903     }
3904
3905   return 0;
3906 }
3907
3908
3909 clib_error_t *
3910 ikev2_set_profile_responder (vlib_main_t * vm, u8 * name,
3911                              u32 sw_if_index, ip_address_t addr)
3912 {
3913   ikev2_profile_t *p;
3914   clib_error_t *r;
3915
3916   p = ikev2_profile_index_by_name (name);
3917
3918   if (!p)
3919     {
3920       r = clib_error_return (0, "unknown profile %v", name);
3921       return r;
3922     }
3923
3924   p->responder.sw_if_index = sw_if_index;
3925   ip_address_copy (&p->responder.addr, &addr);
3926
3927   return 0;
3928 }
3929
3930 clib_error_t *
3931 ikev2_set_profile_ike_transforms (vlib_main_t * vm, u8 * name,
3932                                   ikev2_transform_encr_type_t crypto_alg,
3933                                   ikev2_transform_integ_type_t integ_alg,
3934                                   ikev2_transform_dh_type_t dh_type,
3935                                   u32 crypto_key_size)
3936 {
3937   ikev2_profile_t *p;
3938   clib_error_t *r;
3939
3940   p = ikev2_profile_index_by_name (name);
3941
3942   if (!p)
3943     {
3944       r = clib_error_return (0, "unknown profile %v", name);
3945       return r;
3946     }
3947
3948   p->ike_ts.crypto_alg = crypto_alg;
3949   p->ike_ts.integ_alg = integ_alg;
3950   p->ike_ts.dh_type = dh_type;
3951   p->ike_ts.crypto_key_size = crypto_key_size;
3952   return 0;
3953 }
3954
3955 clib_error_t *
3956 ikev2_set_profile_esp_transforms (vlib_main_t * vm, u8 * name,
3957                                   ikev2_transform_encr_type_t crypto_alg,
3958                                   ikev2_transform_integ_type_t integ_alg,
3959                                   u32 crypto_key_size)
3960 {
3961   ikev2_profile_t *p;
3962   clib_error_t *r;
3963
3964   p = ikev2_profile_index_by_name (name);
3965
3966   if (!p)
3967     {
3968       r = clib_error_return (0, "unknown profile %v", name);
3969       return r;
3970     }
3971
3972   p->esp_ts.crypto_alg = crypto_alg;
3973   p->esp_ts.integ_alg = integ_alg;
3974   p->esp_ts.crypto_key_size = crypto_key_size;
3975   return 0;
3976 }
3977
3978 clib_error_t *
3979 ikev2_set_profile_tunnel_interface (vlib_main_t * vm,
3980                                     u8 * name, u32 sw_if_index)
3981 {
3982   ikev2_profile_t *p;
3983   clib_error_t *r;
3984
3985   p = ikev2_profile_index_by_name (name);
3986
3987   if (!p)
3988     {
3989       r = clib_error_return (0, "unknown profile %v", name);
3990       return r;
3991     }
3992
3993   p->tun_itf = sw_if_index;
3994
3995   return 0;
3996 }
3997
3998 vnet_api_error_t
3999 ikev2_set_profile_ipsec_udp_port (vlib_main_t * vm, u8 * name, u16 port,
4000                                   u8 is_set)
4001 {
4002   ikev2_profile_t *p = ikev2_profile_index_by_name (name);
4003   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
4004   vnet_api_error_t rv = 0;
4005   uword *v;
4006
4007   if (!p)
4008     return VNET_API_ERROR_INVALID_VALUE;
4009
4010   if (is_set)
4011     {
4012       if (p->ipsec_over_udp_port != IPSEC_UDP_PORT_NONE)
4013         return VNET_API_ERROR_VALUE_EXIST;
4014
4015       rv = ikev2_register_udp_port (p, port);
4016     }
4017   else
4018     {
4019       v = hash_get (km->udp_ports, port);
4020       if (!v)
4021         return VNET_API_ERROR_IKE_NO_PORT;
4022
4023       if (p->ipsec_over_udp_port == IPSEC_UDP_PORT_NONE)
4024         return VNET_API_ERROR_INVALID_VALUE;
4025
4026       ikev2_unregister_udp_port (p);
4027     }
4028   return rv;
4029 }
4030
4031 clib_error_t *
4032 ikev2_set_profile_udp_encap (vlib_main_t * vm, u8 * name)
4033 {
4034   ikev2_profile_t *p = ikev2_profile_index_by_name (name);
4035   clib_error_t *r;
4036
4037   if (!p)
4038     {
4039       r = clib_error_return (0, "unknown profile %v", name);
4040       return r;
4041     }
4042
4043   p->udp_encap = 1;
4044   return 0;
4045 }
4046
4047 clib_error_t *
4048 ikev2_set_profile_sa_lifetime (vlib_main_t * vm, u8 * name,
4049                                u64 lifetime, u32 jitter, u32 handover,
4050                                u64 maxdata)
4051 {
4052   ikev2_profile_t *p;
4053   clib_error_t *r;
4054
4055   p = ikev2_profile_index_by_name (name);
4056
4057   if (!p)
4058     {
4059       r = clib_error_return (0, "unknown profile %v", name);
4060       return r;
4061     }
4062
4063   p->lifetime = lifetime;
4064   p->lifetime_jitter = jitter;
4065   p->handover = handover;
4066   p->lifetime_maxdata = maxdata;
4067   return 0;
4068 }
4069
4070 static int
4071 ikev2_get_if_address (u32 sw_if_index, ip_address_family_t af,
4072                       ip_address_t * out_addr)
4073 {
4074   ip4_address_t *if_ip4;
4075   ip6_address_t *if_ip6;
4076
4077   if (af == AF_IP4)
4078     {
4079       if_ip4 = ip4_interface_first_address (&ip4_main, sw_if_index, 0);
4080       if (if_ip4)
4081         {
4082           ip_address_set (out_addr, if_ip4, AF_IP4);
4083           return 1;
4084         }
4085     }
4086   else
4087     {
4088       if_ip6 = ip6_interface_first_address (&ip6_main, sw_if_index);
4089       if (if_ip6)
4090         {
4091           ip_address_set (out_addr, if_ip6, AF_IP6);
4092           return 1;
4093         }
4094     }
4095   return 0;
4096 }
4097
4098 clib_error_t *
4099 ikev2_initiate_sa_init (vlib_main_t * vm, u8 * name)
4100 {
4101   ikev2_profile_t *p;
4102   clib_error_t *r;
4103   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
4104   vlib_buffer_t *b0;
4105   ike_header_t *ike0;
4106   u32 bi0 = 0;
4107   int len = sizeof (ike_header_t), valid_ip = 0;
4108   ip_address_t if_ip = ip_address_initializer;
4109
4110   p = ikev2_profile_index_by_name (name);
4111
4112   if (!p)
4113     {
4114       r = clib_error_return (0, "unknown profile %v", name);
4115       return r;
4116     }
4117
4118   if (p->responder.sw_if_index == ~0
4119       || ip_address_is_zero (&p->responder.addr))
4120     {
4121       r = clib_error_return (0, "responder not set for profile %v", name);
4122       return r;
4123     }
4124
4125   if (ikev2_get_if_address (p->responder.sw_if_index,
4126                             ip_addr_version (&p->responder.addr), &if_ip))
4127     {
4128       valid_ip = 1;
4129     }
4130
4131   bi0 = ikev2_get_new_ike_header_buff (vm, &b0);
4132   if (!bi0)
4133     {
4134       char *errmsg = "buffer alloc failure";
4135       ikev2_log_error (errmsg);
4136       return clib_error_return (0, errmsg);
4137     }
4138   ike0 = vlib_buffer_get_current (b0);
4139
4140   /* Prepare the SA and the IKE payload */
4141   ikev2_sa_t sa;
4142   clib_memset (&sa, 0, sizeof (ikev2_sa_t));
4143   ikev2_payload_chain_t *chain = 0;
4144   ikev2_payload_new_chain (chain);
4145
4146   /* Build the IKE proposal payload */
4147   ikev2_sa_proposal_t *proposals = 0;
4148   ikev2_set_initiator_proposals (vm, &sa, &p->ike_ts, &proposals, 1);
4149   proposals[0].proposal_num = 1;
4150   proposals[0].protocol_id = IKEV2_PROTOCOL_IKE;
4151
4152   /* Add and then cleanup proposal data */
4153   ikev2_payload_add_sa (chain, proposals);
4154   ikev2_sa_free_proposal_vector (&proposals);
4155
4156   sa.is_initiator = 1;
4157   sa.profile_index = p - km->profiles;
4158   sa.state = IKEV2_STATE_SA_INIT;
4159   sa.tun_itf = p->tun_itf;
4160   sa.udp_encap = p->udp_encap;
4161   if (p->natt_disabled)
4162     sa.natt_state = IKEV2_NATT_DISABLED;
4163   sa.ipsec_over_udp_port = p->ipsec_over_udp_port;
4164   sa.is_tun_itf_set = 1;
4165   sa.initial_contact = 1;
4166   sa.dst_port = IKEV2_PORT;
4167   ikev2_generate_sa_init_data (&sa);
4168   ikev2_payload_add_ke (chain, sa.dh_group, sa.i_dh_data);
4169   ikev2_payload_add_nonce (chain, sa.i_nonce);
4170
4171   /* Build the child SA proposal */
4172   vec_resize (sa.childs, 1);
4173   ikev2_set_initiator_proposals (vm, &sa, &p->esp_ts,
4174                                  &sa.childs[0].i_proposals, 0);
4175   sa.childs[0].i_proposals[0].proposal_num = 1;
4176   sa.childs[0].i_proposals[0].protocol_id = IKEV2_PROTOCOL_ESP;
4177   RAND_bytes ((u8 *) & sa.childs[0].i_proposals[0].spi,
4178               sizeof (sa.childs[0].i_proposals[0].spi));
4179
4180   /* Add NAT detection notification messages (mandatory) */
4181   u8 *nat_detection_sha1 =
4182     ikev2_compute_nat_sha1 (clib_host_to_net_u64 (sa.ispi),
4183                             clib_host_to_net_u64 (sa.rspi),
4184                             &if_ip, clib_host_to_net_u16 (IKEV2_PORT));
4185
4186   ikev2_payload_add_notify (chain, IKEV2_NOTIFY_MSG_NAT_DETECTION_SOURCE_IP,
4187                             nat_detection_sha1);
4188   vec_free (nat_detection_sha1);
4189   nat_detection_sha1 =
4190     ikev2_compute_nat_sha1 (clib_host_to_net_u64 (sa.ispi),
4191                             clib_host_to_net_u64 (sa.rspi),
4192                             &p->responder.addr,
4193                             clib_host_to_net_u16 (sa.dst_port));
4194   ikev2_payload_add_notify (chain,
4195                             IKEV2_NOTIFY_MSG_NAT_DETECTION_DESTINATION_IP,
4196                             nat_detection_sha1);
4197   vec_free (nat_detection_sha1);
4198
4199   u8 *sig_hash_algo = vec_new (u8, 8);
4200   u64 tmpsig = clib_host_to_net_u64 (0x0001000200030004);
4201   clib_memcpy_fast (sig_hash_algo, &tmpsig, sizeof (tmpsig));
4202   ikev2_payload_add_notify (chain,
4203                             IKEV2_NOTIFY_MSG_SIGNATURE_HASH_ALGORITHMS,
4204                             sig_hash_algo);
4205   vec_free (sig_hash_algo);
4206
4207   /* Buffer update and boilerplate */
4208   len += vec_len (chain->data);
4209   ike0->nextpayload = chain->first_payload_type;
4210   ike0->length = clib_host_to_net_u32 (len);
4211   clib_memcpy_fast (ike0->payload, chain->data, vec_len (chain->data));
4212   ikev2_payload_destroy_chain (chain);
4213
4214   ike0->version = IKE_VERSION_2;
4215   ike0->flags = IKEV2_HDR_FLAG_INITIATOR;
4216   ike0->exchange = IKEV2_EXCHANGE_SA_INIT;
4217   ike0->ispi = clib_host_to_net_u64 (sa.ispi);
4218   ike0->rspi = 0;
4219   ike0->msgid = 0;
4220   sa.last_init_msg_id += 1;
4221
4222   /* store whole IKE payload - needed for PSK auth */
4223   vec_reset_length (sa.last_sa_init_req_packet_data);
4224   vec_add (sa.last_sa_init_req_packet_data, ike0, len);
4225
4226   /* add data to the SA then add it to the pool */
4227   ip_address_copy (&sa.iaddr, &if_ip);
4228   ip_address_copy (&sa.raddr, &p->responder.addr);
4229   sa.i_id.type = p->loc_id.type;
4230   sa.i_id.data = vec_dup (p->loc_id.data);
4231   sa.r_id.type = p->rem_id.type;
4232   sa.r_id.data = vec_dup (p->rem_id.data);
4233   sa.i_auth.method = p->auth.method;
4234   sa.i_auth.hex = p->auth.hex;
4235   sa.i_auth.data = vec_dup (p->auth.data);
4236   sa.sw_if_index = p->responder.sw_if_index;
4237   vec_add (sa.childs[0].tsi, &p->loc_ts, 1);
4238   vec_add (sa.childs[0].tsr, &p->rem_ts, 1);
4239
4240   ikev2_initial_contact_cleanup (0, &sa);
4241
4242   /* add SA to the pool */
4243   ikev2_sa_t *sa0 = 0;
4244   pool_get (km->sais, sa0);
4245   clib_memcpy_fast (sa0, &sa, sizeof (*sa0));
4246   hash_set (km->sa_by_ispi, sa0->ispi, sa0 - km->sais);
4247
4248   if (valid_ip)
4249     {
4250       ikev2_send_ike (vm, &if_ip, &p->responder.addr, bi0, len,
4251                       IKEV2_PORT, sa.dst_port, sa.sw_if_index);
4252
4253       ikev2_elog_exchange
4254         ("ispi %lx rspi %lx IKEV2_EXCHANGE_SA_INIT sent to ",
4255          clib_host_to_net_u64 (sa0->ispi), 0,
4256          ip_addr_v4 (&p->responder.addr).as_u32,
4257          ip_addr_version (&p->responder.addr) == AF_IP4);
4258     }
4259   else
4260     {
4261       r =
4262         clib_error_return (0, "interface  %U does not have any IP address!",
4263                            format_vnet_sw_if_index_name, vnet_get_main (),
4264                            p->responder.sw_if_index);
4265       return r;
4266     }
4267
4268   return 0;
4269 }
4270
4271 static void
4272 ikev2_delete_child_sa_internal (vlib_main_t * vm, ikev2_sa_t * sa,
4273                                 ikev2_child_sa_t * csa)
4274 {
4275   /* Create the Initiator notification for child SA removal */
4276   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
4277   ike_header_t *ike0;
4278   u32 bi0 = 0;
4279   vlib_buffer_t *b0;
4280   int len;
4281
4282   bi0 = ikev2_get_new_ike_header_buff (vm, &b0);
4283   if (!bi0)
4284     {
4285       ikev2_log_error ("buffer alloc failure");
4286       return;
4287     }
4288
4289   ike0 = vlib_buffer_get_current (b0);
4290   ike0->exchange = IKEV2_EXCHANGE_INFORMATIONAL;
4291   ike0->ispi = clib_host_to_net_u64 (sa->ispi);
4292   ike0->rspi = clib_host_to_net_u64 (sa->rspi);
4293   ike0->flags = 0;
4294   vec_resize (sa->del, 1);
4295   sa->del->protocol_id = IKEV2_PROTOCOL_ESP;
4296   sa->del->spi = csa->i_proposals->spi;
4297   ike0->msgid = clib_host_to_net_u32 (sa->last_init_msg_id);
4298   sa->last_init_msg_id += 1;
4299   len = ikev2_generate_message (b0, sa, ike0, 0, 0);
4300   if (~0 == len)
4301     return;
4302
4303   if (ikev2_natt_active (sa))
4304     len = ikev2_insert_non_esp_marker (ike0, len);
4305   ikev2_send_ike (vm, &sa->iaddr, &sa->raddr, bi0, len,
4306                   ikev2_get_port (sa), sa->dst_port, sa->sw_if_index);
4307
4308   /* delete local child SA */
4309   ikev2_delete_tunnel_interface (km->vnet_main, sa, csa);
4310   ikev2_sa_del_child_sa (sa, csa);
4311 }
4312
4313 clib_error_t *
4314 ikev2_initiate_delete_child_sa (vlib_main_t * vm, u32 ispi)
4315 {
4316   clib_error_t *r;
4317   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
4318   ikev2_main_per_thread_data_t *tkm;
4319   ikev2_sa_t *fsa = 0;
4320   ikev2_child_sa_t *fchild = 0;
4321
4322   /* Search for the child SA */
4323   vec_foreach (tkm, km->per_thread_data)
4324   {
4325     ikev2_sa_t *sa;
4326     if (fchild)
4327       break;
4328     /* *INDENT-OFF* */
4329     pool_foreach (sa, tkm->sas, ({
4330       fchild = ikev2_sa_get_child(sa, ispi, IKEV2_PROTOCOL_ESP, 1);
4331       if (fchild)
4332         {
4333           fsa = sa;
4334           break;
4335         }
4336     }));
4337     /* *INDENT-ON* */
4338   }
4339
4340   if (!fchild || !fsa)
4341     {
4342       r = clib_error_return (0, "Child SA not found");
4343       return r;
4344     }
4345   else
4346     {
4347       ikev2_delete_child_sa_internal (vm, fsa, fchild);
4348     }
4349
4350   return 0;
4351 }
4352
4353 clib_error_t *
4354 ikev2_initiate_delete_ike_sa (vlib_main_t * vm, u64 ispi)
4355 {
4356   clib_error_t *r;
4357   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
4358   ikev2_main_per_thread_data_t *tkm;
4359   ikev2_sa_t *fsa = 0;
4360   ikev2_main_per_thread_data_t *ftkm = 0;
4361
4362   /* Search for the IKE SA */
4363   vec_foreach (tkm, km->per_thread_data)
4364   {
4365     ikev2_sa_t *sa;
4366     if (fsa)
4367       break;
4368     /* *INDENT-OFF* */
4369     pool_foreach (sa, tkm->sas, ({
4370       if (sa->ispi == ispi)
4371         {
4372           fsa = sa;
4373           ftkm = tkm;
4374           break;
4375         }
4376     }));
4377     /* *INDENT-ON* */
4378   }
4379
4380   if (!fsa)
4381     {
4382       r = clib_error_return (0, "IKE SA not found");
4383       return r;
4384     }
4385
4386   ikev2_initiate_delete_ike_sa_internal (vm, ftkm, fsa, 1);
4387   return 0;
4388 }
4389
4390 static void
4391 ikev2_rekey_child_sa_internal (vlib_main_t * vm, ikev2_sa_t * sa,
4392                                ikev2_child_sa_t * csa)
4393 {
4394   /* Create the Initiator request for create child SA */
4395   ike_header_t *ike0;
4396   vlib_buffer_t *b0;
4397   u32 bi0 = 0;
4398   int len;
4399
4400   bi0 = ikev2_get_new_ike_header_buff (vm, &b0);
4401   if (!bi0)
4402     {
4403       ikev2_log_error ("buffer alloc failure");
4404       return;
4405     }
4406
4407   ike0 = vlib_buffer_get_current (b0);
4408   ike0->version = IKE_VERSION_2;
4409   ike0->flags = IKEV2_HDR_FLAG_INITIATOR;
4410   ike0->exchange = IKEV2_EXCHANGE_CREATE_CHILD_SA;
4411   ike0->ispi = clib_host_to_net_u64 (sa->ispi);
4412   ike0->rspi = clib_host_to_net_u64 (sa->rspi);
4413   ike0->msgid = clib_host_to_net_u32 (sa->last_init_msg_id);
4414   sa->last_init_msg_id += 1;
4415
4416   ikev2_rekey_t *rekey;
4417   vec_add2 (sa->rekey, rekey, 1);
4418   ikev2_sa_proposal_t *proposals = vec_dup (csa->i_proposals);
4419
4420   /*need new ispi */
4421   RAND_bytes ((u8 *) & proposals[0].spi, sizeof (proposals[0].spi));
4422   rekey->spi = proposals[0].spi;
4423   rekey->ispi = csa->i_proposals->spi;
4424   len = ikev2_generate_message (b0, sa, ike0, proposals, 0);
4425   if (~0 == len)
4426     return;
4427
4428   if (ikev2_natt_active (sa))
4429     len = ikev2_insert_non_esp_marker (ike0, len);
4430   ikev2_send_ike (vm, &sa->iaddr, &sa->raddr, bi0, len,
4431                   ikev2_get_port (sa), ikev2_get_port (sa), sa->sw_if_index);
4432   vec_free (proposals);
4433 }
4434
4435 clib_error_t *
4436 ikev2_initiate_rekey_child_sa (vlib_main_t * vm, u32 ispi)
4437 {
4438   clib_error_t *r;
4439   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
4440   ikev2_main_per_thread_data_t *tkm;
4441   ikev2_sa_t *fsa = 0;
4442   ikev2_child_sa_t *fchild = 0;
4443
4444   /* Search for the child SA */
4445   vec_foreach (tkm, km->per_thread_data)
4446   {
4447     ikev2_sa_t *sa;
4448     if (fchild)
4449       break;
4450     /* *INDENT-OFF* */
4451     pool_foreach (sa, tkm->sas, ({
4452       fchild = ikev2_sa_get_child(sa, ispi, IKEV2_PROTOCOL_ESP, 1);
4453       if (fchild)
4454         {
4455           fsa = sa;
4456           break;
4457         }
4458     }));
4459     /* *INDENT-ON* */
4460   }
4461
4462   if (!fchild || !fsa)
4463     {
4464       r = clib_error_return (0, "Child SA not found");
4465       return r;
4466     }
4467   else
4468     {
4469       ikev2_rekey_child_sa_internal (vm, fsa, fchild);
4470     }
4471
4472   return 0;
4473 }
4474
4475 static int
4476 ikev2_sa_sw_if_match (ikev2_sa_t * sa, u32 sw_if_index)
4477 {
4478   return (sa->sw_if_index == sw_if_index) && sa->is_initiator;
4479 }
4480
4481 static void
4482 ikev2_sa_del (ikev2_profile_t * p, u32 sw_if_index)
4483 {
4484   u64 *ispi, *ispi_vec = 0;
4485   ikev2_sa_t *sa, **sap, **sa_vec = 0;
4486   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
4487   ikev2_main_per_thread_data_t *tkm;
4488   p->responder.sw_if_index = ~0;
4489
4490   vec_foreach (tkm, km->per_thread_data)
4491   {
4492     /* *INDENT-OFF* */
4493     pool_foreach (sa, tkm->sas, ({
4494       if (ikev2_sa_sw_if_match (sa, sw_if_index))
4495         vec_add1 (sa_vec, sa);
4496     }));
4497     /* *INDENT-ON* */
4498
4499     vec_foreach (sap, sa_vec)
4500     {
4501       ikev2_initiate_delete_ike_sa_internal (km->vlib_main, tkm, *sap, 0);
4502     }
4503     vec_reset_length (sa_vec);
4504   }
4505   vec_free (sa_vec);
4506
4507   /* *INDENT-OFF* */
4508   pool_foreach (sa, km->sais, ({
4509     if (ikev2_sa_sw_if_match (sa, sw_if_index))
4510       vec_add1 (ispi_vec, sa->ispi);
4511   }));
4512   /* *INDENT-ON* */
4513
4514   vec_foreach (ispi, ispi_vec)
4515   {
4516     ikev2_del_sa_init_from_main (ispi);
4517   }
4518
4519   vec_free (ispi_vec);
4520 }
4521
4522 static clib_error_t *
4523 ikev2_sw_interface_add_del (vnet_main_t * vnm, u32 sw_if_index, u32 is_add)
4524 {
4525   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
4526   ikev2_profile_t *p;
4527
4528   if (is_add)
4529     return 0;
4530
4531   /* *INDENT-OFF* */
4532   pool_foreach (p, km->profiles, ({
4533     if (p->responder.sw_if_index == sw_if_index)
4534       ikev2_sa_del (p, sw_if_index);
4535   }));
4536   /* *INDENT-ON* */
4537
4538   return 0;
4539 }
4540
4541 VNET_SW_INTERFACE_ADD_DEL_FUNCTION (ikev2_sw_interface_add_del);
4542
4543 clib_error_t *
4544 ikev2_init (vlib_main_t * vm)
4545 {
4546   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
4547   vlib_thread_main_t *tm = vlib_get_thread_main ();
4548   int thread_id;
4549
4550   clib_memset (km, 0, sizeof (ikev2_main_t));
4551   km->vnet_main = vnet_get_main ();
4552   km->vlib_main = vm;
4553
4554   km->liveness_period = IKEV2_LIVENESS_PERIOD_CHECK;
4555   km->liveness_max_retries = IKEV2_LIVENESS_RETRIES;
4556   ikev2_crypto_init (km);
4557
4558   mhash_init_vec_string (&km->profile_index_by_name, sizeof (uword));
4559
4560   vec_validate_aligned (km->per_thread_data, tm->n_vlib_mains - 1,
4561                         CLIB_CACHE_LINE_BYTES);
4562   for (thread_id = 0; thread_id < tm->n_vlib_mains; thread_id++)
4563     {
4564       ikev2_main_per_thread_data_t *ptd =
4565         vec_elt_at_index (km->per_thread_data, thread_id);
4566
4567       ptd->sa_by_rspi = hash_create (0, sizeof (uword));
4568
4569 #if OPENSSL_VERSION_NUMBER >= 0x10100000L
4570       ptd->evp_ctx = EVP_CIPHER_CTX_new ();
4571       ptd->hmac_ctx = HMAC_CTX_new ();
4572 #else
4573       EVP_CIPHER_CTX_init (&ptd->_evp_ctx);
4574       ptd->evp_ctx = &ptd->_evp_ctx;
4575       HMAC_CTX_init (&(ptd->_hmac_ctx));
4576       ptd->hmac_ctx = &ptd->_hmac_ctx;
4577 #endif
4578     }
4579
4580   km->sa_by_ispi = hash_create (0, sizeof (uword));
4581   km->sw_if_indices = hash_create (0, 0);
4582   km->udp_ports = hash_create (0, sizeof (uword));
4583
4584   udp_register_dst_port (vm, IKEV2_PORT, ikev2_node_ip4.index, 1);
4585   udp_register_dst_port (vm, IKEV2_PORT, ikev2_node_ip6.index, 0);
4586   udp_register_dst_port (vm, IKEV2_PORT_NATT, ikev2_node_ip4.index, 1);
4587   udp_register_dst_port (vm, IKEV2_PORT_NATT, ikev2_node_ip6.index, 0);
4588
4589   vlib_punt_hdl_t punt_hdl = vlib_punt_client_register ("ikev2-ip4");
4590   vlib_punt_register (punt_hdl, ipsec_punt_reason[IPSEC_PUNT_IP4_SPI_UDP_0],
4591                       "ikev2-ip4");
4592   ikev2_cli_reference ();
4593
4594   km->log_level = IKEV2_LOG_ERROR;
4595   km->log_class = vlib_log_register_class ("ikev2", 0);
4596   return 0;
4597 }
4598
4599 /* *INDENT-OFF* */
4600 VLIB_INIT_FUNCTION (ikev2_init) =
4601 {
4602   .runs_after = VLIB_INITS("ipsec_init", "ipsec_punt_init"),
4603 };
4604 /* *INDENT-ON* */
4605
4606 static u8
4607 ikev2_mngr_process_child_sa (ikev2_sa_t * sa, ikev2_child_sa_t * csa,
4608                              u8 del_old_ids)
4609 {
4610   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
4611   ikev2_profile_t *p = 0;
4612   vlib_main_t *vm = km->vlib_main;
4613   f64 now = vlib_time_now (vm);
4614   u8 res = 0;
4615
4616   if (sa->profile_index != ~0)
4617     p = pool_elt_at_index (km->profiles, sa->profile_index);
4618
4619   if (sa->is_initiator && p && csa->time_to_expiration
4620       && now > csa->time_to_expiration)
4621     {
4622       if (!csa->is_expired || csa->rekey_retries > 0)
4623         {
4624           ikev2_rekey_child_sa_internal (vm, sa, csa);
4625           csa->time_to_expiration = now + p->handover;
4626           csa->is_expired = 1;
4627           if (csa->rekey_retries == 0)
4628             {
4629               csa->rekey_retries = 5;
4630             }
4631           else if (csa->rekey_retries > 0)
4632             {
4633               csa->rekey_retries--;
4634               ikev2_log_debug ("Rekeying Child SA 0x%x, retries left %d",
4635                                csa->i_proposals->spi, csa->rekey_retries);
4636               if (csa->rekey_retries == 0)
4637                 {
4638                   csa->rekey_retries = -1;
4639                 }
4640             }
4641           res |= 1;
4642         }
4643       else
4644         {
4645           csa->time_to_expiration = 0;
4646           ikev2_delete_child_sa_internal (vm, sa, csa);
4647           res |= 1;
4648           return res;
4649         }
4650     }
4651
4652   if (del_old_ids)
4653     {
4654       ipip_tunnel_t *ipip = NULL;
4655       u32 sw_if_index = sa->is_tun_itf_set ? sa->tun_itf : ~0;
4656       if (~0 == sw_if_index)
4657         {
4658           ip46_address_t local_ip;
4659           ip46_address_t remote_ip;
4660           if (sa->is_initiator)
4661             {
4662               local_ip = to_ip46 (ip_addr_version (&sa->iaddr),
4663                                   ip_addr_bytes (&sa->iaddr));
4664               remote_ip = to_ip46 (ip_addr_version (&sa->raddr),
4665                                    ip_addr_bytes (&sa->raddr));
4666             }
4667           else
4668             {
4669               local_ip = to_ip46 (ip_addr_version (&sa->raddr),
4670                                   ip_addr_bytes (&sa->raddr));
4671               remote_ip = to_ip46 (ip_addr_version (&sa->iaddr),
4672                                    ip_addr_bytes (&sa->iaddr));
4673             }
4674
4675        /* *INDENT-OFF* */
4676        ipip_tunnel_key_t key = {
4677          .src = local_ip,
4678          .dst = remote_ip,
4679          .transport = IPIP_TRANSPORT_IP4,
4680          .fib_index = 0,
4681        };
4682        /* *INDENT-ON* */
4683
4684           ipip = ipip_tunnel_db_find (&key);
4685
4686           if (ipip)
4687             sw_if_index = ipip->sw_if_index;
4688           else
4689             return res;
4690         }
4691
4692       u32 *sas_in = NULL;
4693       vec_add1 (sas_in, csa->remote_sa_id);
4694       vlib_worker_thread_barrier_sync (vm);
4695       ipsec_tun_protect_update (sw_if_index, NULL, csa->local_sa_id, sas_in);
4696       ipsec_sa_unlock_id (ikev2_flip_alternate_sa_bit (csa->remote_sa_id));
4697       vlib_worker_thread_barrier_release (vm);
4698     }
4699
4700   return res;
4701 }
4702
4703 int
4704 ikev2_set_log_level (ikev2_log_level_t log_level)
4705 {
4706   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
4707
4708   if (log_level >= IKEV2_LOG_MAX)
4709     {
4710       ikev2_log_error ("unknown logging level %d", log_level);
4711       return -1;
4712     }
4713
4714   km->log_level = log_level;
4715   return 0;
4716 }
4717
4718 clib_error_t *
4719 ikev2_set_liveness_params (u32 period, u32 max_retries)
4720 {
4721   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
4722
4723   if (period == 0 || max_retries == 0)
4724     return clib_error_return (0, "invalid args");
4725
4726   km->liveness_period = period;
4727   km->liveness_max_retries = max_retries;
4728   return 0;
4729 }
4730
4731 clib_error_t *
4732 ikev2_profile_natt_disable (u8 * name)
4733 {
4734   ikev2_profile_t *p = ikev2_profile_index_by_name (name);
4735   if (!p)
4736     return clib_error_return (0, "unknown profile %v", name);
4737
4738   p->natt_disabled = 1;
4739   return 0;
4740 }
4741
4742 static void
4743 ikev2_mngr_process_ipsec_sa (ipsec_sa_t * ipsec_sa)
4744 {
4745   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
4746   vlib_main_t *vm = km->vlib_main;
4747   ikev2_main_per_thread_data_t *tkm;
4748   ikev2_sa_t *fsa = 0;
4749   ikev2_profile_t *p = 0;
4750   ikev2_child_sa_t *fchild = 0;
4751   f64 now = vlib_time_now (vm);
4752   vlib_counter_t counts;
4753
4754   /* Search for the SA and child SA */
4755   vec_foreach (tkm, km->per_thread_data)
4756   {
4757     ikev2_sa_t *sa;
4758     if (fchild)
4759       break;
4760     /* *INDENT-OFF* */
4761     pool_foreach (sa, tkm->sas, ({
4762       fchild = ikev2_sa_get_child(sa, ipsec_sa->spi, IKEV2_PROTOCOL_ESP, 1);
4763       if (fchild)
4764         {
4765           fsa = sa;
4766           break;
4767         }
4768     }));
4769     /* *INDENT-ON* */
4770   }
4771   vlib_get_combined_counter (&ipsec_sa_counters,
4772                              ipsec_sa->stat_index, &counts);
4773
4774   if (fsa && fsa->profile_index != ~0 && fsa->is_initiator)
4775     p = pool_elt_at_index (km->profiles, fsa->profile_index);
4776
4777   if (fchild && p && p->lifetime_maxdata)
4778     {
4779       if (!fchild->is_expired && counts.bytes > p->lifetime_maxdata)
4780         {
4781           fchild->time_to_expiration = now;
4782         }
4783     }
4784 }
4785
4786 static void
4787 ikev2_process_pending_sa_init_one (ikev2_main_t * km, ikev2_sa_t * sa)
4788 {
4789   ikev2_profile_t *p;
4790   u32 bi0;
4791   u8 *nat_sha, *np;
4792
4793   if (ip_address_is_zero (&sa->iaddr))
4794     {
4795       p = pool_elt_at_index (km->profiles, sa->profile_index);
4796       if (!ikev2_get_if_address (p->responder.sw_if_index,
4797                                  ip_addr_version (&p->responder.addr),
4798                                  &sa->iaddr))
4799         return;
4800
4801       /* update NAT detection payload */
4802       np =
4803         ikev2_find_ike_notify_payload
4804         ((ike_header_t *) sa->last_sa_init_req_packet_data,
4805          IKEV2_NOTIFY_MSG_NAT_DETECTION_SOURCE_IP);
4806       if (np)
4807         {
4808           nat_sha =
4809             ikev2_compute_nat_sha1 (clib_host_to_net_u64 (sa->ispi),
4810                                     clib_host_to_net_u64 (sa->rspi),
4811                                     &sa->iaddr,
4812                                     clib_host_to_net_u16 (IKEV2_PORT));
4813           clib_memcpy_fast (np, nat_sha, vec_len (nat_sha));
4814           vec_free (nat_sha);
4815         }
4816     }
4817
4818   if (vlib_buffer_alloc (km->vlib_main, &bi0, 1) != 1)
4819     return;
4820
4821   vlib_buffer_t *b = vlib_get_buffer (km->vlib_main, bi0);
4822   clib_memcpy_fast (vlib_buffer_get_current (b),
4823                     sa->last_sa_init_req_packet_data,
4824                     vec_len (sa->last_sa_init_req_packet_data));
4825
4826   ikev2_send_ike (km->vlib_main, &sa->iaddr, &sa->raddr, bi0,
4827                   vec_len (sa->last_sa_init_req_packet_data),
4828                   ikev2_get_port (sa), IKEV2_PORT, sa->sw_if_index);
4829 }
4830
4831 static void
4832 ikev2_process_pending_sa_init (ikev2_main_t * km)
4833 {
4834   u32 sai;
4835   u64 ispi;
4836   ikev2_sa_t *sa;
4837
4838   /* *INDENT-OFF* */
4839   hash_foreach (ispi, sai, km->sa_by_ispi,
4840   ({
4841     sa = pool_elt_at_index (km->sais, sai);
4842     if (sa->init_response_received)
4843       continue;
4844
4845     ikev2_process_pending_sa_init_one (km, sa);
4846   }));
4847   /* *INDENT-ON* */
4848 }
4849
4850 static void
4851 ikev2_send_informational_request (ikev2_sa_t * sa)
4852 {
4853   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
4854   ip_address_t *src, *dst;
4855   ike_header_t *ike0;
4856   vlib_buffer_t *b0;
4857   u32 bi0 = 0;
4858   u16 dp;
4859   int len;
4860
4861   bi0 = ikev2_get_new_ike_header_buff (km->vlib_main, &b0);
4862   if (!bi0)
4863     {
4864       ikev2_log_error ("buffer alloc failure");
4865       return;
4866     }
4867
4868   ike0 = vlib_buffer_get_current (b0);
4869   ike0->exchange = IKEV2_EXCHANGE_INFORMATIONAL;
4870   ike0->ispi = clib_host_to_net_u64 (sa->ispi);
4871   ike0->rspi = clib_host_to_net_u64 (sa->rspi);
4872   ike0->msgid = clib_host_to_net_u32 (sa->last_init_msg_id);
4873   ike0->flags = 0;
4874   sa->last_init_msg_id += 1;
4875   len = ikev2_generate_message (b0, sa, ike0, 0, 0);
4876   if (~0 == len)
4877     return;
4878
4879   if (ikev2_natt_active (sa))
4880     len = ikev2_insert_non_esp_marker (ike0, len);
4881
4882   if (sa->is_initiator)
4883     {
4884       src = &sa->iaddr;
4885       dst = &sa->raddr;
4886     }
4887   else
4888     {
4889       dst = &sa->iaddr;
4890       src = &sa->raddr;
4891     }
4892
4893   dp = sa->dst_port ? sa->dst_port : ikev2_get_port (sa);
4894   ikev2_send_ike (km->vlib_main, src, dst, bi0, len, ikev2_get_port (sa), dp,
4895                   sa->sw_if_index);
4896 }
4897
4898 void
4899 ikev2_disable_dpd (void)
4900 {
4901   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
4902   km->dpd_disabled = 1;
4903 }
4904
4905 static_always_inline int
4906 ikev2_mngr_process_responder_sas (ikev2_sa_t * sa)
4907 {
4908   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
4909   vlib_main_t *vm = km->vlib_main;
4910
4911   if (!sa->keys_generated)
4912     return 0;
4913
4914   if (sa->liveness_retries >= km->liveness_max_retries)
4915     return 1;
4916
4917   f64 now = vlib_time_now (vm);
4918
4919   if (sa->liveness_period_check < now)
4920     {
4921       sa->liveness_retries++;
4922       sa->liveness_period_check = now + km->liveness_period;
4923       ikev2_send_informational_request (sa);
4924     }
4925   return 0;
4926 }
4927
4928 static uword
4929 ikev2_mngr_process_fn (vlib_main_t * vm, vlib_node_runtime_t * rt,
4930                        vlib_frame_t * f)
4931 {
4932   ikev2_main_t *km = &ikev2_main;
4933   ipsec_main_t *im = &ipsec_main;
4934   ikev2_profile_t *p;
4935   ikev2_child_sa_t *c;
4936   u32 *sai;
4937
4938   while (1)
4939     {
4940       vlib_process_wait_for_event_or_clock (vm, 2);
4941       vlib_process_get_events (vm, NULL);
4942
4943       /* process ike child sas */
4944       ikev2_main_per_thread_data_t *tkm;
4945       vec_foreach (tkm, km->per_thread_data)
4946       {
4947         ikev2_sa_t *sa;
4948         u32 *to_be_deleted = 0;
4949
4950         /* *INDENT-OFF* */
4951         pool_foreach (sa, tkm->sas, ({
4952           ikev2_child_sa_t *c;
4953           u8 del_old_ids = 0;
4954
4955           if (sa->state != IKEV2_STATE_AUTHENTICATED)
4956             continue;
4957
4958           if (sa->old_remote_id_present && 0 > sa->old_id_expiration)
4959             {
4960               sa->old_remote_id_present = 0;
4961               del_old_ids = 1;
4962             }
4963           else
4964             sa->old_id_expiration -= 1;
4965
4966           vec_foreach (c, sa->childs)
4967             ikev2_mngr_process_child_sa(sa, c, del_old_ids);
4968
4969           if (!km->dpd_disabled && ikev2_mngr_process_responder_sas (sa))
4970             vec_add1 (to_be_deleted, sa - tkm->sas);
4971         }));
4972         /* *INDENT-ON* */
4973
4974         vec_foreach (sai, to_be_deleted)
4975         {
4976           sa = pool_elt_at_index (tkm->sas, sai[0]);
4977           u8 reinitiate = (sa->is_initiator && sa->profile_index != ~0);
4978           vec_foreach (c, sa->childs)
4979           {
4980             ikev2_delete_tunnel_interface (km->vnet_main, sa, c);
4981             ikev2_sa_del_child_sa (sa, c);
4982           }
4983           ikev2_sa_free_all_vec (sa);
4984           hash_unset (tkm->sa_by_rspi, sa->rspi);
4985           pool_put (tkm->sas, sa);
4986
4987           if (reinitiate)
4988             {
4989               p = pool_elt_at_index (km->profiles, sa->profile_index);
4990               if (p)
4991                 {
4992                   ikev2_initiate_sa_init (vm, p->name);
4993                 }
4994             }
4995         }
4996         vec_free (to_be_deleted);
4997       }
4998
4999       /* process ipsec sas */
5000       ipsec_sa_t *sa;
5001       /* *INDENT-OFF* */
5002       pool_foreach (sa, im->sad, ({
5003         ikev2_mngr_process_ipsec_sa(sa);
5004       }));
5005       /* *INDENT-ON* */
5006
5007       ikev2_process_pending_sa_init (km);
5008     }
5009   return 0;
5010 }
5011
5012 /* *INDENT-OFF* */
5013 VLIB_REGISTER_NODE (ikev2_mngr_process_node, static) = {
5014     .function = ikev2_mngr_process_fn,
5015     .type = VLIB_NODE_TYPE_PROCESS,
5016     .name =
5017     "ikev2-manager-process",
5018 };
5019
5020 VLIB_PLUGIN_REGISTER () = {
5021     .version = VPP_BUILD_VER,
5022     .description = "Internet Key Exchange (IKEv2) Protocol",
5023 };
5024 /* *INDENT-ON* */
5025
5026 /*
5027  * fd.io coding-style-patch-verification: ON
5028  *
5029  * Local Variables:
5030  * eval: (c-set-style "gnu")
5031  * End:
5032  */