src/protocol_auth.c

   1 /*
   2     protocol_auth.c -- handle the meta-protocol, authentication
   3     Copyright (C) 1999-2002 Ivo Timmermans <ivo@o2w.nl>,
   4                   2000-2002 Guus Sliepen <guus@sliepen.eu.org>
   5
   6     This program is free software; you can redistribute it and/or modify
   7     it under the terms of the GNU General Public License as published by
   8     the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
   9     (at your option) any later version.
  10
  11     This program is distributed in the hope that it will be useful,
  12     but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  13     MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
  14     GNU General Public License for more details.
  15
  16     You should have received a copy of the GNU General Public License
  17     along with this program; if not, write to the Free Software
  18     Foundation, Inc., 675 Mass Ave, Cambridge, MA 02139, USA.
  19
  20     $Id: protocol_auth.c,v 1.1.4.19 2003/01/17 00:37:20 guus Exp $
  21 */
  22
  23 #include "config.h"
  24
  25 #include <stdlib.h>
  26 #include <string.h>
  27 #include <syslog.h>
  28 #include <stdio.h>
  29 #include <stdarg.h>
  30 #include <errno.h>
  31
  32 #include <utils.h>
  33 #include <xalloc.h>
  34 #include <avl_tree.h>
  35
  36 #include <openssl/sha.h>
  37 #include <openssl/rand.h>
  38 #include <openssl/evp.h>
  39
  40 #ifndef HAVE_RAND_PSEUDO_BYTES
  41 #define RAND_pseudo_bytes RAND_bytes
  42 #endif
  43
  44 #include "conf.h"
  45 #include "net.h"
  46 #include "netutl.h"
  47 #include "protocol.h"
  48 #include "meta.h"
  49 #include "connection.h"
  50 #include "node.h"
  51 #include "edge.h"
  52 #include "graph.h"
  53
  54 #include "system.h"
  55
  56 int send_id(connection_t *c)
  57 {
  58         cp();
  59
  60         return send_request(c, "%d %s %d", ID, myself->connection->name,
  61                                                 myself->connection->protocol_version);
  62 }
  63
  64 int id_h(connection_t *c)
  65 {
  66         char name[MAX_STRING_SIZE];
  67         int bla;
  68
  69         cp();
  70
  71         if(sscanf(c->buffer, "%*d " MAX_STRING " %d", name, &c->protocol_version) != 2) {
  72                 syslog(LOG_ERR, _("Got bad %s from %s (%s)"), "ID", c->name,
  73                            c->hostname);
  74                 return -1;
  75         }
  76
  77         /* Check if identity is a valid name */
  78
  79         if(check_id(name)) {
  80                 syslog(LOG_ERR, _("Got bad %s from %s (%s): %s"), "ID", c->name,
  81                            c->hostname, "invalid name");
  82                 return -1;
  83         }
  84
  85         /* If we set c->name in advance, make sure we are connected to the right host */
  86
  87         if(c->name) {
  88                 if(strcmp(c->name, name)) {
  89                         syslog(LOG_ERR, _("Peer %s is %s instead of %s"), c->hostname, name,
  90                                    c->name);
  91                         return -1;
  92                 }
  93         } else
  94                 c->name = xstrdup(name);
  95
  96         /* Check if version matches */
  97
  98         if(c->protocol_version != myself->connection->protocol_version) {
  99                 syslog(LOG_ERR, _("Peer %s (%s) uses incompatible version %d"),
 100                            c->name, c->hostname, c->protocol_version);
 101                 return -1;
 102         }
 103
 104         if(bypass_security) {
 105                 if(!c->config_tree)
 106                         init_configuration(&c->config_tree);
 107                 c->allow_request = ACK;
 108                 return send_ack(c);
 109         }
 110
 111         if(!c->config_tree) {
 112                 init_configuration(&c->config_tree);
 113
 114                 bla = read_connection_config(c);
 115
 116                 if(bla) {
 117                         syslog(LOG_ERR, _("Peer %s had unknown identity (%s)"), c->hostname,
 118                                    c->name);
 119                         return -1;
 120                 }
 121         }
 122
 123         if(read_rsa_public_key(c)) {
 124                 return -1;
 125         }
 126
 127         /* Check some options */
 128
 129         if((get_config_bool(lookup_config(c->config_tree, "IndirectData"), &bla) && bla) || myself->options & OPTION_INDIRECT)
 130                 c->options |= OPTION_INDIRECT;
 131
 132         if((get_config_bool(lookup_config(c->config_tree, "TCPOnly"), &bla) && bla) || myself->options & OPTION_TCPONLY)
 133                 c->options |= OPTION_TCPONLY | OPTION_INDIRECT;
 134
 135         c->allow_request = METAKEY;
 136
 137         return send_metakey(c);
 138 }
 139
 140 int send_metakey(connection_t *c)
 141 {
 142         char buffer[MAX_STRING_SIZE];
 143         int len, x;
 144
 145         cp();
 146
 147         len = RSA_size(c->rsa_key);
 148
 149         /* Allocate buffers for the meta key */
 150
 151         if(!c->outkey)
 152                 c->outkey = xmalloc(len);
 153
 154         if(!c->outctx)
 155                 c->outctx = xmalloc_and_zero(sizeof(*c->outctx));
 156         cp();
 157         /* Copy random data to the buffer */
 158
 159         RAND_bytes(c->outkey, len);
 160
 161         /* The message we send must be smaller than the modulus of the RSA key.
 162            By definition, for a key of k bits, the following formula holds:
 163
 164            2^(k-1) <= modulus < 2^(k)
 165
 166            Where ^ means "to the power of", not "xor".
 167            This means that to be sure, we must choose our message < 2^(k-1).
 168            This can be done by setting the most significant bit to zero.
 169          */
 170
 171         c->outkey[0] &= 0x7F;
 172
 173         if(debug_lvl >= DEBUG_SCARY_THINGS) {
 174                 bin2hex(c->outkey, buffer, len);
 175                 buffer[len * 2] = '\0';
 176                 syslog(LOG_DEBUG, _("Generated random meta key (unencrypted): %s"),
 177                            buffer);
 178         }
 179
 180         /* Encrypt the random data
 181
 182            We do not use one of the PKCS padding schemes here.
 183            This is allowed, because we encrypt a totally random string
 184            with a length equal to that of the modulus of the RSA key.
 185          */
 186
 187         if(RSA_public_encrypt(len, c->outkey, buffer, c->rsa_key, RSA_NO_PADDING) != len) {
 188                 syslog(LOG_ERR, _("Error during encryption of meta key for %s (%s)"),
 189                            c->name, c->hostname);
 190                 return -1;
 191         }
 192
 193         /* Convert the encrypted random data to a hexadecimal formatted string */
 194
 195         bin2hex(buffer, buffer, len);
 196         buffer[len * 2] = '\0';
 197
 198         /* Send the meta key */
 199
 200         x = send_request(c, "%d %d %d %d %d %s", METAKEY,
 201                                          c->outcipher ? c->outcipher->nid : 0,
 202                                          c->outdigest ? c->outdigest->type : 0, c->outmaclength,
 203                                          c->outcompression, buffer);
 204
 205         /* Further outgoing requests are encrypted with the key we just generated */
 206
 207         if(c->outcipher) {
 208                 EVP_EncryptInit(c->outctx, c->outcipher,
 209                                                 c->outkey + len - c->outcipher->key_len,
 210                                                 c->outkey + len - c->outcipher->key_len -
 211                                                 c->outcipher->iv_len);
 212
 213                 c->status.encryptout = 1;
 214         }
 215
 216         return x;
 217 }
 218
 219 int metakey_h(connection_t *c)
 220 {
 221         char buffer[MAX_STRING_SIZE];
 222         int cipher, digest, maclength, compression;
 223         int len;
 224
 225         cp();
 226
 227         if(sscanf(c->buffer, "%*d %d %d %d %d " MAX_STRING, &cipher, &digest, &maclength, &compression, buffer) != 5) {
 228                 syslog(LOG_ERR, _("Got bad %s from %s (%s)"), "METAKEY", c->name,
 229                            c->hostname);
 230                 return -1;
 231         }
 232
 233         len = RSA_size(myself->connection->rsa_key);
 234
 235         /* Check if the length of the meta key is all right */
 236
 237         if(strlen(buffer) != len * 2) {
 238                 syslog(LOG_ERR, _("Possible intruder %s (%s): %s"), c->name, c->hostname, "wrong keylength");
 239                 return -1;
 240         }
 241
 242         /* Allocate buffers for the meta key */
 243
 244         if(!c->inkey)
 245                 c->inkey = xmalloc(len);
 246
 247         if(!c->inctx)
 248                 c->inctx = xmalloc_and_zero(sizeof(*c->inctx));
 249
 250         /* Convert the challenge from hexadecimal back to binary */
 251
 252         hex2bin(buffer, buffer, len);
 253
 254         /* Decrypt the meta key */
 255
 256         if(RSA_private_decrypt(len, buffer, c->inkey, myself->connection->rsa_key, RSA_NO_PADDING) != len) {    /* See challenge() */
 257                 syslog(LOG_ERR, _("Error during encryption of meta key for %s (%s)"),
 258                            c->name, c->hostname);
 259                 return -1;
 260         }
 261
 262         if(debug_lvl >= DEBUG_SCARY_THINGS) {
 263                 bin2hex(c->inkey, buffer, len);
 264                 buffer[len * 2] = '\0';
 265                 syslog(LOG_DEBUG, _("Received random meta key (unencrypted): %s"), buffer);
 266         }
 267
 268         /* All incoming requests will now be encrypted. */
 269
 270         /* Check and lookup cipher and digest algorithms */
 271
 272         if(cipher) {
 273                 c->incipher = EVP_get_cipherbynid(cipher);
 274
 275                 if(!c->incipher) {
 276                         syslog(LOG_ERR, _("%s (%s) uses unknown cipher!"), c->name, c->hostname);
 277                         return -1;
 278                 }
 279
 280                 EVP_DecryptInit(c->inctx, c->incipher,
 281                                                 c->inkey + len - c->incipher->key_len,
 282                                                 c->inkey + len - c->incipher->key_len -
 283                                                 c->incipher->iv_len);
 284
 285                 c->status.decryptin = 1;
 286         } else {
 287                 c->incipher = NULL;
 288         }
 289
 290         c->inmaclength = maclength;
 291
 292         if(digest) {
 293                 c->indigest = EVP_get_digestbynid(digest);
 294
 295                 if(!c->indigest) {
 296                         syslog(LOG_ERR, _("Node %s (%s) uses unknown digest!"), c->name, c->hostname);
 297                         return -1;
 298                 }
 299
 300                 if(c->inmaclength > c->indigest->md_size || c->inmaclength < 0) {
 301                         syslog(LOG_ERR, _("%s (%s) uses bogus MAC length!"), c->name, c->hostname);
 302                         return -1;
 303                 }
 304         } else {
 305                 c->indigest = NULL;
 306         }
 307
 308         c->incompression = compression;
 309
 310         c->allow_request = CHALLENGE;
 311
 312         return send_challenge(c);
 313 }
 314
 315 int send_challenge(connection_t *c)
 316 {
 317         char buffer[MAX_STRING_SIZE];
 318         int len, x;
 319
 320         cp();
 321
 322         /* CHECKME: what is most reasonable value for len? */
 323
 324         len = RSA_size(c->rsa_key);
 325
 326         /* Allocate buffers for the challenge */
 327
 328         if(!c->hischallenge)
 329                 c->hischallenge = xmalloc(len);
 330
 331         /* Copy random data to the buffer */
 332
 333         RAND_bytes(c->hischallenge, len);
 334
 335         /* Convert to hex */
 336
 337         bin2hex(c->hischallenge, buffer, len);
 338         buffer[len * 2] = '\0';
 339
 340         /* Send the challenge */
 341
 342         x = send_request(c, "%d %s", CHALLENGE, buffer);
 343
 344         return x;
 345 }
 346
 347 int challenge_h(connection_t *c)
 348 {
 349         char buffer[MAX_STRING_SIZE];
 350         int len;
 351
 352         cp();
 353
 354         if(sscanf(c->buffer, "%*d " MAX_STRING, buffer) != 1) {
 355                 syslog(LOG_ERR, _("Got bad %s from %s (%s)"), "CHALLENGE", c->name,
 356                            c->hostname);
 357                 return -1;
 358         }
 359
 360         len = RSA_size(myself->connection->rsa_key);
 361
 362         /* Check if the length of the challenge is all right */
 363
 364         if(strlen(buffer) != len * 2) {
 365                 syslog(LOG_ERR, _("Possible intruder %s (%s): %s"), c->name,
 366                            c->hostname, "wrong challenge length");
 367                 return -1;
 368         }
 369
 370         /* Allocate buffers for the challenge */
 371
 372         if(!c->mychallenge)
 373                 c->mychallenge = xmalloc(len);
 374
 375         /* Convert the challenge from hexadecimal back to binary */
 376
 377         hex2bin(buffer, c->mychallenge, len);
 378
 379         c->allow_request = CHAL_REPLY;
 380
 381         /* Rest is done by send_chal_reply() */
 382
 383         return send_chal_reply(c);
 384 }
 385
 386 int send_chal_reply(connection_t *c)
 387 {
 388         char hash[EVP_MAX_MD_SIZE * 2 + 1];
 389         EVP_MD_CTX ctx;
 390
 391         cp();
 392
 393         /* Calculate the hash from the challenge we received */
 394
 395         EVP_DigestInit(&ctx, c->indigest);
 396         EVP_DigestUpdate(&ctx, c->mychallenge,
 397                                          RSA_size(myself->connection->rsa_key));
 398         EVP_DigestFinal(&ctx, hash, NULL);
 399
 400         /* Convert the hash to a hexadecimal formatted string */
 401
 402         bin2hex(hash, hash, c->indigest->md_size);
 403         hash[c->indigest->md_size * 2] = '\0';
 404
 405         /* Send the reply */
 406
 407         return send_request(c, "%d %s", CHAL_REPLY, hash);
 408 }
 409
 410 int chal_reply_h(connection_t *c)
 411 {
 412         char hishash[MAX_STRING_SIZE];
 413         char myhash[EVP_MAX_MD_SIZE];
 414         EVP_MD_CTX ctx;
 415
 416         cp();
 417
 418         if(sscanf(c->buffer, "%*d " MAX_STRING, hishash) != 1) {
 419                 syslog(LOG_ERR, _("Got bad %s from %s (%s)"), "CHAL_REPLY", c->name,
 420                            c->hostname);
 421                 return -1;
 422         }
 423
 424         /* Check if the length of the hash is all right */
 425
 426         if(strlen(hishash) != c->outdigest->md_size * 2) {
 427                 syslog(LOG_ERR, _("Possible intruder %s (%s): %s"), c->name,
 428                            c->hostname, _("wrong challenge reply length"));
 429                 return -1;
 430         }
 431
 432         /* Convert the hash to binary format */
 433
 434         hex2bin(hishash, hishash, c->outdigest->md_size);
 435
 436         /* Calculate the hash from the challenge we sent */
 437
 438         EVP_DigestInit(&ctx, c->outdigest);
 439         EVP_DigestUpdate(&ctx, c->hischallenge, RSA_size(c->rsa_key));
 440         EVP_DigestFinal(&ctx, myhash, NULL);
 441
 442         /* Verify the incoming hash with the calculated hash */
 443
 444         if(memcmp(hishash, myhash, c->outdigest->md_size)) {
 445                 syslog(LOG_ERR, _("Possible intruder %s (%s): %s"), c->name,
 446                            c->hostname, _("wrong challenge reply"));
 447
 448                 if(debug_lvl >= DEBUG_SCARY_THINGS) {
 449                         bin2hex(myhash, hishash, SHA_DIGEST_LENGTH);
 450                         hishash[SHA_DIGEST_LENGTH * 2] = '\0';
 451                         syslog(LOG_DEBUG, _("Expected challenge reply: %s"), hishash);
 452                 }
 453
 454                 return -1;
 455         }
 456
 457         /* Identity has now been positively verified.
 458            Send an acknowledgement with the rest of the information needed.
 459          */
 460
 461         c->allow_request = ACK;
 462
 463         return send_ack(c);
 464 }
 465
 466 int send_ack(connection_t *c)
 467 {
 468         /* ACK message contains rest of the information the other end needs
 469            to create node_t and edge_t structures. */
 470
 471         int x;
 472         struct timeval now;
 473
 474         cp();
 475
 476         /* Estimate weight */
 477
 478         gettimeofday(&now, NULL);
 479         c->estimated_weight =
 480                 (now.tv_sec - c->start.tv_sec) * 1000 + (now.tv_usec -
 481                                                                                                  c->start.tv_usec) / 1000;
 482         x = send_request(c, "%d %s %d %lx", ACK, myport, c->estimated_weight,
 483                                          c->options);
 484
 485         return x;
 486 }
 487
 488 void send_everything(connection_t *c)
 489 {
 490         avl_node_t *node, *node2;
 491         node_t *n;
 492         subnet_t *s;
 493         edge_t *e;
 494
 495         /* Send all known subnets and edges */
 496
 497         for(node = node_tree->head; node; node = node->next) {
 498                 n = (node_t *) node->data;
 499
 500                 for(node2 = n->subnet_tree->head; node2; node2 = node2->next) {
 501                         s = (subnet_t *) node2->data;
 502                         send_add_subnet(c, s);
 503                 }
 504
 505                 for(node2 = n->edge_tree->head; node2; node2 = node2->next) {
 506                         e = (edge_t *) node2->data;
 507                         send_add_edge(c, e);
 508                 }
 509         }
 510 }
 511
 512 int ack_h(connection_t *c)
 513 {
 514         char hisport[MAX_STRING_SIZE];
 515         char *hisaddress, *dummy;
 516         int weight;
 517         long int options;
 518         node_t *n;
 519
 520         cp();
 521
 522         if(sscanf
 523            (c->buffer, "%*d " MAX_STRING " %d %lx", hisport, &weight, &options) != 3) {
 524                 syslog(LOG_ERR, _("Got bad %s from %s (%s)"), "ACK", c->name,
 525                            c->hostname);
 526                 return -1;
 527         }
 528
 529         /* Check if we already have a node_t for him */
 530
 531         n = lookup_node(c->name);
 532
 533         if(!n) {
 534                 n = new_node();
 535                 n->name = xstrdup(c->name);
 536                 node_add(n);
 537         } else {
 538                 if(n->connection) {
 539                         /* Oh dear, we already have a connection to this node. */
 540                         if(debug_lvl >= DEBUG_CONNECTIONS)
 541                                 syslog(LOG_DEBUG, _("Established a second connection with %s (%s), closing old connection"),
 542                                            n->name, n->hostname);
 543                         terminate_connection(n->connection, 0);
 544                         /* Run graph algorithm to purge key and make sure up/down scripts are rerun with new IP addresses and stuff */
 545                         graph();
 546                 }
 547         }
 548
 549         n->connection = c;
 550         c->node = n;
 551         c->options |= options;
 552
 553         /* Activate this connection */
 554
 555         c->allow_request = ALL;
 556         c->status.active = 1;
 557
 558         if(debug_lvl >= DEBUG_CONNECTIONS)
 559                 syslog(LOG_NOTICE, _("Connection with %s (%s) activated"), c->name,
 560                            c->hostname);
 561
 562         /* Send him everything we know */
 563
 564         send_everything(c);
 565
 566         /* Create an edge_t for this connection */
 567
 568         c->edge = new_edge();
 569         cp();
 570         c->edge->from = myself;
 571         c->edge->to = n;
 572         sockaddr2str(&c->address, &hisaddress, &dummy);
 573         c->edge->address = str2sockaddr(hisaddress, hisport);
 574         free(hisaddress);
 575         free(dummy);
 576         c->edge->weight = (weight + c->estimated_weight) / 2;
 577         c->edge->connection = c;
 578         c->edge->options = c->options;
 579
 580         edge_add(c->edge);
 581
 582         /* Notify everyone of the new edge */
 583
 584         send_add_edge(broadcast, c->edge);
 585
 586         /* Run MST and SSSP algorithms */
 587
 588         graph();
 589
 590         return 0;
 591 }