src/plugins/wireguard/wireguard_send.c

   1 /*
   2  * Copyright (c) 2020 Doc.ai and/or its affiliates.
   3  * Copyright (c) 2020 Cisco and/or its affiliates.
   4  * Licensed under the Apache License, Version 2.0 (the "License");
   5  * you may not use this file except in compliance with the License.
   6  * You may obtain a copy of the License at:
   7  *
   8  *     http://www.apache.org/licenses/LICENSE-2.0
   9  *
  10  * Unless required by applicable law or agreed to in writing, software
  11  * distributed under the License is distributed on an "AS IS" BASIS,
  12  * WITHOUT WARRANTIES OR CONDITIONS OF ANY KIND, either express or implied.
  13  * See the License for the specific language governing permissions and
  14  * limitations under the License.
  15  */
  16
  17 #include <vnet/vnet.h>
  18 #include <vnet/ip/ip6_link.h>
  19 #include <vppinfra/error.h>
  20 #include <vlibmemory/api.h>
  21 #include <wireguard/wireguard.h>
  22 #include <wireguard/wireguard_send.h>
  23
  24 static int
  25 ip46_enqueue_packet (vlib_main_t *vm, u32 bi0, int is_ip4)
  26 {
  27   vlib_frame_t *f = 0;
  28   u32 lookup_node_index =
  29     is_ip4 ? ip4_lookup_node.index : ip6_lookup_node.index;
  30
  31   f = vlib_get_frame_to_node (vm, lookup_node_index);
  32   /* f can not be NULL here - frame allocation failure causes panic */
  33
  34   u32 *to_next = vlib_frame_vector_args (f);
  35   f->n_vectors = 1;
  36   to_next[0] = bi0;
  37
  38   vlib_put_frame_to_node (vm, lookup_node_index, f);
  39
  40   return f->n_vectors;
  41 }
  42
  43 static void
  44 wg_buffer_prepend_rewrite (vlib_buffer_t *b0, const wg_peer_t *peer, u8 is_ip4)
  45 {
  46   if (is_ip4)
  47     {
  48       ip4_udp_header_t *hdr4;
  49
  50       vlib_buffer_advance (b0, -sizeof (*hdr4));
  51
  52       hdr4 = vlib_buffer_get_current (b0);
  53
  54       /* copy only ip4 and udp header; wireguard header not needed */
  55       clib_memcpy (hdr4, peer->rewrite, sizeof (ip4_udp_header_t));
  56
  57       hdr4->udp.length =
  58         clib_host_to_net_u16 (b0->current_length - sizeof (ip4_header_t));
  59       ip4_header_set_len_w_chksum (&hdr4->ip4,
  60                                    clib_host_to_net_u16 (b0->current_length));
  61     }
  62   else
  63     {
  64       ip6_udp_header_t *hdr6;
  65
  66       vlib_buffer_advance (b0, -sizeof (*hdr6));
  67
  68       hdr6 = vlib_buffer_get_current (b0);
  69
  70       /* copy only ip6 and udp header; wireguard header not needed */
  71       clib_memcpy (hdr6, peer->rewrite, sizeof (ip6_udp_header_t));
  72
  73       hdr6->udp.length =
  74         clib_host_to_net_u16 (b0->current_length - sizeof (ip6_header_t));
  75
  76       hdr6->ip6.payload_length = clib_host_to_net_u16 (b0->current_length);
  77     }
  78 }
  79
  80 static bool
  81 wg_create_buffer (vlib_main_t *vm, const wg_peer_t *peer, const u8 *packet,
  82                   u32 packet_len, u32 *bi, u8 is_ip4)
  83 {
  84   u32 n_buf0 = 0;
  85   vlib_buffer_t *b0;
  86
  87   n_buf0 = vlib_buffer_alloc (vm, bi, 1);
  88   if (!n_buf0)
  89     return false;
  90
  91   b0 = vlib_get_buffer (vm, *bi);
  92
  93   u8 *payload = vlib_buffer_get_current (b0);
  94   clib_memcpy (payload, packet, packet_len);
  95
  96   b0->current_length = packet_len;
  97
  98   wg_buffer_prepend_rewrite (b0, peer, is_ip4);
  99
 100   return true;
 101 }
 102
 103 bool
 104 wg_send_handshake (vlib_main_t * vm, wg_peer_t * peer, bool is_retry)
 105 {
 106   ASSERT (vm->thread_index == 0);
 107
 108   message_handshake_initiation_t packet;
 109
 110   if (!is_retry)
 111     peer->timer_handshake_attempts = 0;
 112
 113   if (!wg_birthdate_has_expired (peer->last_sent_handshake, REKEY_TIMEOUT) ||
 114       wg_peer_is_dead (peer))
 115     return true;
 116
 117   if (noise_create_initiation (vm,
 118                                &peer->remote,
 119                                &packet.sender_index,
 120                                packet.unencrypted_ephemeral,
 121                                packet.encrypted_static,
 122                                packet.encrypted_timestamp))
 123     {
 124       packet.header.type = MESSAGE_HANDSHAKE_INITIATION;
 125       cookie_maker_mac (&peer->cookie_maker, &packet.macs, &packet,
 126                         sizeof (packet));
 127       wg_timers_any_authenticated_packet_sent (peer);
 128       wg_timers_handshake_initiated (peer);
 129       wg_timers_any_authenticated_packet_traversal (peer);
 130
 131       peer->last_sent_handshake = vlib_time_now (vm);
 132     }
 133   else
 134     return false;
 135
 136   u8 is_ip4 = ip46_address_is_ip4 (&peer->dst.addr);
 137   u32 bi0 = 0;
 138   if (!wg_create_buffer (vm, peer, (u8 *) &packet, sizeof (packet), &bi0,
 139                          is_ip4))
 140     return false;
 141
 142   ip46_enqueue_packet (vm, bi0, is_ip4);
 143   return true;
 144 }
 145
 146 typedef struct
 147 {
 148   u32 peer_idx;
 149   bool is_retry;
 150 } wg_send_args_t;
 151
 152 static void *
 153 wg_send_handshake_thread_fn (void *arg)
 154 {
 155   wg_send_args_t *a = arg;
 156
 157   wg_main_t *wmp = &wg_main;
 158   wg_peer_t *peer = wg_peer_get (a->peer_idx);
 159
 160   wg_send_handshake (wmp->vlib_main, peer, a->is_retry);
 161   return 0;
 162 }
 163
 164 void
 165 wg_send_handshake_from_mt (u32 peer_idx, bool is_retry)
 166 {
 167   wg_send_args_t a = {
 168     .peer_idx = peer_idx,
 169     .is_retry = is_retry,
 170   };
 171
 172   vl_api_rpc_call_main_thread (wg_send_handshake_thread_fn,
 173                                (u8 *) & a, sizeof (a));
 174 }
 175
 176 bool
 177 wg_send_keepalive (vlib_main_t * vm, wg_peer_t * peer)
 178 {
 179   ASSERT (vm->thread_index == 0);
 180
 181   u32 size_of_packet = message_data_len (0);
 182   message_data_t *packet =
 183     (message_data_t *) wg_main.per_thread_data[vm->thread_index].data;
 184   u32 bi0 = 0;
 185   bool ret = true;
 186   enum noise_state_crypt state;
 187
 188   if (!peer->remote.r_current)
 189     {
 190       wg_send_handshake (vm, peer, false);
 191       goto out;
 192     }
 193
 194   state =
 195     noise_remote_encrypt (vm,
 196                           &peer->remote,
 197                           &packet->receiver_index,
 198                           &packet->counter, NULL, 0, packet->encrypted_data);
 199
 200   if (PREDICT_FALSE (state == SC_KEEP_KEY_FRESH))
 201     {
 202       wg_send_handshake (vm, peer, false);
 203     }
 204   else if (PREDICT_FALSE (state == SC_FAILED))
 205     {
 206       wg_peer_update_flags (peer - wg_peer_pool, WG_PEER_ESTABLISHED, false);
 207       ret = false;
 208       goto out;
 209     }
 210
 211   u8 is_ip4 = ip46_address_is_ip4 (&peer->dst.addr);
 212   packet->header.type = MESSAGE_DATA;
 213
 214   if (!wg_create_buffer (vm, peer, (u8 *) packet, size_of_packet, &bi0,
 215                          is_ip4))
 216     {
 217       ret = false;
 218       goto out;
 219     }
 220
 221   ip46_enqueue_packet (vm, bi0, is_ip4);
 222
 223   wg_timers_any_authenticated_packet_sent (peer);
 224   wg_timers_any_authenticated_packet_traversal (peer);
 225
 226 out:
 227   return ret;
 228 }
 229
 230 bool
 231 wg_send_handshake_response (vlib_main_t * vm, wg_peer_t * peer)
 232 {
 233   message_handshake_response_t packet;
 234
 235   if (noise_create_response (vm,
 236                              &peer->remote,
 237                              &packet.sender_index,
 238                              &packet.receiver_index,
 239                              packet.unencrypted_ephemeral,
 240                              packet.encrypted_nothing))
 241     {
 242       packet.header.type = MESSAGE_HANDSHAKE_RESPONSE;
 243       cookie_maker_mac (&peer->cookie_maker, &packet.macs, &packet,
 244                         sizeof (packet));
 245
 246       if (noise_remote_begin_session (vm, &peer->remote))
 247         {
 248           wg_timers_session_derived (peer);
 249           wg_timers_any_authenticated_packet_sent (peer);
 250           wg_timers_any_authenticated_packet_traversal (peer);
 251           peer->last_sent_handshake = vlib_time_now (vm);
 252
 253           u32 bi0 = 0;
 254           u8 is_ip4 = ip46_address_is_ip4 (&peer->dst.addr);
 255           if (!wg_create_buffer (vm, peer, (u8 *) &packet, sizeof (packet),
 256                                  &bi0, is_ip4))
 257             return false;
 258
 259           ip46_enqueue_packet (vm, bi0, is_ip4);
 260           return true;
 261         }
 262       return false;
 263     }
 264   return false;
 265 }
 266
 267 /*
 268  * fd.io coding-style-patch-verification: ON
 269  *
 270  * Local Variables:
 271  * eval: (c-set-style "gnu")
 272  * End:
 273  */