src/protocol_auth.c

   1 /*
   2     protocol_auth.c -- handle the meta-protocol, authentication
   3     Copyright (C) 1999-2003 Ivo Timmermans <ivo@o2w.nl>,
   4                   2000-2003 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 1.1.4.23 2003/07/12 17:41:47 guus Exp $
  21 */
  22
  23 #include "config.h"
  24
  25 #include <stdlib.h>
  26 #include <string.h>
  27 #include <stdio.h>
  28 #include <stdarg.h>
  29 #include <errno.h>
  30
  31 #include <utils.h>
  32 #include <xalloc.h>
  33 #include <avl_tree.h>
  34
  35 #include <openssl/sha.h>
  36 #include <openssl/rand.h>
  37 #include <openssl/evp.h>
  38
  39 #include "conf.h"
  40 #include "net.h"
  41 #include "netutl.h"
  42 #include "protocol.h"
  43 #include "meta.h"
  44 #include "connection.h"
  45 #include "node.h"
  46 #include "edge.h"
  47 #include "graph.h"
  48 #include "logger.h"
  49
  50 #include "system.h"
  51
  52 int send_id(connection_t *c)
  53 {
  54         cp();
  55
  56         return send_request(c, "%d %s %d", ID, myself->connection->name,
  57                                                 myself->connection->protocol_version);
  58 }
  59
  60 int id_h(connection_t *c)
  61 {
  62         char name[MAX_STRING_SIZE];
  63         int bla;
  64
  65         cp();
  66
  67         if(sscanf(c->buffer, "%*d " MAX_STRING " %d", name, &c->protocol_version) != 2) {
  68                 logger(LOG_ERR, _("Got bad %s from %s (%s)"), "ID", c->name,
  69                            c->hostname);
  70                 return -1;
  71         }
  72
  73         /* Check if identity is a valid name */
  74
  75         if(check_id(name)) {
  76                 logger(LOG_ERR, _("Got bad %s from %s (%s): %s"), "ID", c->name,
  77                            c->hostname, "invalid name");
  78                 return -1;
  79         }
  80
  81         /* If we set c->name in advance, make sure we are connected to the right host */
  82
  83         if(c->name) {
  84                 if(strcmp(c->name, name)) {
  85                         logger(LOG_ERR, _("Peer %s is %s instead of %s"), c->hostname, name,
  86                                    c->name);
  87                         return -1;
  88                 }
  89         } else
  90                 c->name = xstrdup(name);
  91
  92         /* Check if version matches */
  93
  94         if(c->protocol_version != myself->connection->protocol_version) {
  95                 logger(LOG_ERR, _("Peer %s (%s) uses incompatible version %d"),
  96                            c->name, c->hostname, c->protocol_version);
  97                 return -1;
  98         }
  99
 100         if(bypass_security) {
 101                 if(!c->config_tree)
 102                         init_configuration(&c->config_tree);
 103                 c->allow_request = ACK;
 104                 return send_ack(c);
 105         }
 106
 107         if(!c->config_tree) {
 108                 init_configuration(&c->config_tree);
 109
 110                 bla = read_connection_config(c);
 111
 112                 if(bla) {
 113                         logger(LOG_ERR, _("Peer %s had unknown identity (%s)"), c->hostname,
 114                                    c->name);
 115                         return -1;
 116                 }
 117         }
 118
 119         if(read_rsa_public_key(c)) {
 120                 return -1;
 121         }
 122
 123         /* Check some options */
 124
 125         if((get_config_bool(lookup_config(c->config_tree, "IndirectData"), &bla) && bla) || myself->options & OPTION_INDIRECT)
 126                 c->options |= OPTION_INDIRECT;
 127
 128         if((get_config_bool(lookup_config(c->config_tree, "TCPOnly"), &bla) && bla) || myself->options & OPTION_TCPONLY)
 129                 c->options |= OPTION_TCPONLY | OPTION_INDIRECT;
 130
 131         c->allow_request = METAKEY;
 132
 133         return send_metakey(c);
 134 }
 135
 136 int send_metakey(connection_t *c)
 137 {
 138         char buffer[MAX_STRING_SIZE];
 139         int len, x;
 140
 141         cp();
 142
 143         len = RSA_size(c->rsa_key);
 144
 145         /* Allocate buffers for the meta key */
 146
 147         if(!c->outkey)
 148                 c->outkey = xmalloc(len);
 149
 150         if(!c->outctx)
 151                 c->outctx = xmalloc_and_zero(sizeof(*c->outctx));
 152         cp();
 153         /* Copy random data to the buffer */
 154
 155         RAND_bytes(c->outkey, len);
 156
 157         /* The message we send must be smaller than the modulus of the RSA key.
 158            By definition, for a key of k bits, the following formula holds:
 159
 160            2^(k-1) <= modulus < 2^(k)
 161
 162            Where ^ means "to the power of", not "xor".
 163            This means that to be sure, we must choose our message < 2^(k-1).
 164            This can be done by setting the most significant bit to zero.
 165          */
 166
 167         c->outkey[0] &= 0x7F;
 168
 169         ifdebug(SCARY_THINGS) {
 170                 bin2hex(c->outkey, buffer, len);
 171                 buffer[len * 2] = '\0';
 172                 logger(LOG_DEBUG, _("Generated random meta key (unencrypted): %s"),
 173                            buffer);
 174         }
 175
 176         /* Encrypt the random data
 177
 178            We do not use one of the PKCS padding schemes here.
 179            This is allowed, because we encrypt a totally random string
 180            with a length equal to that of the modulus of the RSA key.
 181          */
 182
 183         if(RSA_public_encrypt(len, c->outkey, buffer, c->rsa_key, RSA_NO_PADDING) != len) {
 184                 logger(LOG_ERR, _("Error during encryption of meta key for %s (%s)"),
 185                            c->name, c->hostname);
 186                 return -1;
 187         }
 188
 189         /* Convert the encrypted random data to a hexadecimal formatted string */
 190
 191         bin2hex(buffer, buffer, len);
 192         buffer[len * 2] = '\0';
 193
 194         /* Send the meta key */
 195
 196         x = send_request(c, "%d %d %d %d %d %s", METAKEY,
 197                                          c->outcipher ? c->outcipher->nid : 0,
 198                                          c->outdigest ? c->outdigest->type : 0, c->outmaclength,
 199                                          c->outcompression, buffer);
 200
 201         /* Further outgoing requests are encrypted with the key we just generated */
 202
 203         if(c->outcipher) {
 204                 EVP_EncryptInit(c->outctx, c->outcipher,
 205                                                 c->outkey + len - c->outcipher->key_len,
 206                                                 c->outkey + len - c->outcipher->key_len -
 207                                                 c->outcipher->iv_len);
 208
 209                 c->status.encryptout = 1;
 210         }
 211
 212         return x;
 213 }
 214
 215 int metakey_h(connection_t *c)
 216 {
 217         char buffer[MAX_STRING_SIZE];
 218         int cipher, digest, maclength, compression;
 219         int len;
 220
 221         cp();
 222
 223         if(sscanf(c->buffer, "%*d %d %d %d %d " MAX_STRING, &cipher, &digest, &maclength, &compression, buffer) != 5) {
 224                 logger(LOG_ERR, _("Got bad %s from %s (%s)"), "METAKEY", c->name,
 225                            c->hostname);
 226                 return -1;
 227         }
 228
 229         len = RSA_size(myself->connection->rsa_key);
 230
 231         /* Check if the length of the meta key is all right */
 232
 233         if(strlen(buffer) != len * 2) {
 234                 logger(LOG_ERR, _("Possible intruder %s (%s): %s"), c->name, c->hostname, "wrong keylength");
 235                 return -1;
 236         }
 237
 238         /* Allocate buffers for the meta key */
 239
 240         if(!c->inkey)
 241                 c->inkey = xmalloc(len);
 242
 243         if(!c->inctx)
 244                 c->inctx = xmalloc_and_zero(sizeof(*c->inctx));
 245
 246         /* Convert the challenge from hexadecimal back to binary */
 247
 248         hex2bin(buffer, buffer, len);
 249
 250         /* Decrypt the meta key */
 251
 252         if(RSA_private_decrypt(len, buffer, c->inkey, myself->connection->rsa_key, RSA_NO_PADDING) != len) {    /* See challenge() */
 253                 logger(LOG_ERR, _("Error during encryption of meta key for %s (%s)"),
 254                            c->name, c->hostname);
 255                 return -1;
 256         }
 257
 258         ifdebug(SCARY_THINGS) {
 259                 bin2hex(c->inkey, buffer, len);
 260                 buffer[len * 2] = '\0';
 261                 logger(LOG_DEBUG, _("Received random meta key (unencrypted): %s"), buffer);
 262         }
 263
 264         /* All incoming requests will now be encrypted. */
 265
 266         /* Check and lookup cipher and digest algorithms */
 267
 268         if(cipher) {
 269                 c->incipher = EVP_get_cipherbynid(cipher);
 270
 271                 if(!c->incipher) {
 272                         logger(LOG_ERR, _("%s (%s) uses unknown cipher!"), c->name, c->hostname);
 273                         return -1;
 274                 }
 275
 276                 EVP_DecryptInit(c->inctx, c->incipher,
 277                                                 c->inkey + len - c->incipher->key_len,
 278                                                 c->inkey + len - c->incipher->key_len -
 279                                                 c->incipher->iv_len);
 280
 281                 c->status.decryptin = 1;
 282         } else {
 283                 c->incipher = NULL;
 284         }
 285
 286         c->inmaclength = maclength;
 287
 288         if(digest) {
 289                 c->indigest = EVP_get_digestbynid(digest);
 290
 291                 if(!c->indigest) {
 292                         logger(LOG_ERR, _("Node %s (%s) uses unknown digest!"), c->name, c->hostname);
 293                         return -1;
 294                 }
 295
 296                 if(c->inmaclength > c->indigest->md_size || c->inmaclength < 0) {
 297                         logger(LOG_ERR, _("%s (%s) uses bogus MAC length!"), c->name, c->hostname);
 298                         return -1;
 299                 }
 300         } else {
 301                 c->indigest = NULL;
 302         }
 303
 304         c->incompression = compression;
 305
 306         c->allow_request = CHALLENGE;
 307
 308         return send_challenge(c);
 309 }
 310
 311 int send_challenge(connection_t *c)
 312 {
 313         char buffer[MAX_STRING_SIZE];
 314         int len, x;
 315
 316         cp();
 317
 318         /* CHECKME: what is most reasonable value for len? */
 319
 320         len = RSA_size(c->rsa_key);
 321
 322         /* Allocate buffers for the challenge */
 323
 324         if(!c->hischallenge)
 325                 c->hischallenge = xmalloc(len);
 326
 327         /* Copy random data to the buffer */
 328
 329         RAND_bytes(c->hischallenge, len);
 330
 331         /* Convert to hex */
 332
 333         bin2hex(c->hischallenge, buffer, len);
 334         buffer[len * 2] = '\0';
 335
 336         /* Send the challenge */
 337
 338         x = send_request(c, "%d %s", CHALLENGE, buffer);
 339
 340         return x;
 341 }
 342
 343 int challenge_h(connection_t *c)
 344 {
 345         char buffer[MAX_STRING_SIZE];
 346         int len;
 347
 348         cp();
 349
 350         if(sscanf(c->buffer, "%*d " MAX_STRING, buffer) != 1) {
 351                 logger(LOG_ERR, _("Got bad %s from %s (%s)"), "CHALLENGE", c->name,
 352                            c->hostname);
 353                 return -1;
 354         }
 355
 356         len = RSA_size(myself->connection->rsa_key);
 357
 358         /* Check if the length of the challenge is all right */
 359
 360         if(strlen(buffer) != len * 2) {
 361                 logger(LOG_ERR, _("Possible intruder %s (%s): %s"), c->name,
 362                            c->hostname, "wrong challenge length");
 363                 return -1;
 364         }
 365
 366         /* Allocate buffers for the challenge */
 367
 368         if(!c->mychallenge)
 369                 c->mychallenge = xmalloc(len);
 370
 371         /* Convert the challenge from hexadecimal back to binary */
 372
 373         hex2bin(buffer, c->mychallenge, len);
 374
 375         c->allow_request = CHAL_REPLY;
 376
 377         /* Rest is done by send_chal_reply() */
 378
 379         return send_chal_reply(c);
 380 }
 381
 382 int send_chal_reply(connection_t *c)
 383 {
 384         char hash[EVP_MAX_MD_SIZE * 2 + 1];
 385         EVP_MD_CTX ctx;
 386
 387         cp();
 388
 389         /* Calculate the hash from the challenge we received */
 390
 391         EVP_DigestInit(&ctx, c->indigest);
 392         EVP_DigestUpdate(&ctx, c->mychallenge,
 393                                          RSA_size(myself->connection->rsa_key));
 394         EVP_DigestFinal(&ctx, hash, NULL);
 395
 396         /* Convert the hash to a hexadecimal formatted string */
 397
 398         bin2hex(hash, hash, c->indigest->md_size);
 399         hash[c->indigest->md_size * 2] = '\0';
 400
 401         /* Send the reply */
 402
 403         return send_request(c, "%d %s", CHAL_REPLY, hash);
 404 }
 405
 406 int chal_reply_h(connection_t *c)
 407 {
 408         char hishash[MAX_STRING_SIZE];
 409         char myhash[EVP_MAX_MD_SIZE];
 410         EVP_MD_CTX ctx;
 411
 412         cp();
 413
 414         if(sscanf(c->buffer, "%*d " MAX_STRING, hishash) != 1) {
 415                 logger(LOG_ERR, _("Got bad %s from %s (%s)"), "CHAL_REPLY", c->name,
 416                            c->hostname);
 417                 return -1;
 418         }
 419
 420         /* Check if the length of the hash is all right */
 421
 422         if(strlen(hishash) != c->outdigest->md_size * 2) {
 423                 logger(LOG_ERR, _("Possible intruder %s (%s): %s"), c->name,
 424                            c->hostname, _("wrong challenge reply length"));
 425                 return -1;
 426         }
 427
 428         /* Convert the hash to binary format */
 429
 430         hex2bin(hishash, hishash, c->outdigest->md_size);
 431
 432         /* Calculate the hash from the challenge we sent */
 433
 434         EVP_DigestInit(&ctx, c->outdigest);
 435         EVP_DigestUpdate(&ctx, c->hischallenge, RSA_size(c->rsa_key));
 436         EVP_DigestFinal(&ctx, myhash, NULL);
 437
 438         /* Verify the incoming hash with the calculated hash */
 439
 440         if(memcmp(hishash, myhash, c->outdigest->md_size)) {
 441                 logger(LOG_ERR, _("Possible intruder %s (%s): %s"), c->name,
 442                            c->hostname, _("wrong challenge reply"));
 443
 444                 ifdebug(SCARY_THINGS) {
 445                         bin2hex(myhash, hishash, SHA_DIGEST_LENGTH);
 446                         hishash[SHA_DIGEST_LENGTH * 2] = '\0';
 447                         logger(LOG_DEBUG, _("Expected challenge reply: %s"), hishash);
 448                 }
 449
 450                 return -1;
 451         }
 452
 453         /* Identity has now been positively verified.
 454            Send an acknowledgement with the rest of the information needed.
 455          */
 456
 457         c->allow_request = ACK;
 458
 459         return send_ack(c);
 460 }
 461
 462 int send_ack(connection_t *c)
 463 {
 464         /* ACK message contains rest of the information the other end needs
 465            to create node_t and edge_t structures. */
 466
 467         int x;
 468         struct timeval now;
 469
 470         cp();
 471
 472         /* Estimate weight */
 473
 474         gettimeofday(&now, NULL);
 475         c->estimated_weight =
 476                 (now.tv_sec - c->start.tv_sec) * 1000 + (now.tv_usec -
 477                                                                                                  c->start.tv_usec) / 1000;
 478         x = send_request(c, "%d %s %d %lx", ACK, myport, c->estimated_weight,
 479                                          c->options);
 480
 481         return x;
 482 }
 483
 484 static void send_everything(connection_t *c)
 485 {
 486         avl_node_t *node, *node2;
 487         node_t *n;
 488         subnet_t *s;
 489         edge_t *e;
 490
 491         /* Send all known subnets and edges */
 492
 493         for(node = node_tree->head; node; node = node->next) {
 494                 n = (node_t *) node->data;
 495
 496                 for(node2 = n->subnet_tree->head; node2; node2 = node2->next) {
 497                         s = (subnet_t *) node2->data;
 498                         send_add_subnet(c, s);
 499                 }
 500
 501                 for(node2 = n->edge_tree->head; node2; node2 = node2->next) {
 502                         e = (edge_t *) node2->data;
 503                         send_add_edge(c, e);
 504                 }
 505         }
 506 }
 507
 508 int ack_h(connection_t *c)
 509 {
 510         char hisport[MAX_STRING_SIZE];
 511         char *hisaddress, *dummy;
 512         int weight;
 513         long int options;
 514         node_t *n;
 515
 516         cp();
 517
 518         if(sscanf(c->buffer, "%*d " MAX_STRING " %d %lx", hisport, &weight, &options) != 3) {
 519                 logger(LOG_ERR, _("Got bad %s from %s (%s)"), "ACK", c->name,
 520                            c->hostname);
 521                 return -1;
 522         }
 523
 524         /* Check if we already have a node_t for him */
 525
 526         n = lookup_node(c->name);
 527
 528         if(!n) {
 529                 n = new_node();
 530                 n->name = xstrdup(c->name);
 531                 node_add(n);
 532         } else {
 533                 if(n->connection) {
 534                         /* Oh dear, we already have a connection to this node. */
 535                         ifdebug(CONNECTIONS) logger(LOG_DEBUG, _("Established a second connection with %s (%s), closing old connection"),
 536                                            n->name, n->hostname);
 537                         terminate_connection(n->connection, 0);
 538                         /* Run graph algorithm to purge key and make sure up/down scripts are rerun with new IP addresses and stuff */
 539                         graph();
 540                 }
 541         }
 542
 543         n->connection = c;
 544         c->node = n;
 545         c->options |= options;
 546
 547         /* Activate this connection */
 548
 549         c->allow_request = ALL;
 550         c->status.active = 1;
 551
 552         ifdebug(CONNECTIONS) logger(LOG_NOTICE, _("Connection with %s (%s) activated"), c->name,
 553                            c->hostname);
 554
 555         /* Send him everything we know */
 556
 557         send_everything(c);
 558
 559         /* Create an edge_t for this connection */
 560
 561         c->edge = new_edge();
 562         cp();
 563         c->edge->from = myself;
 564         c->edge->to = n;
 565         sockaddr2str(&c->address, &hisaddress, &dummy);
 566         c->edge->address = str2sockaddr(hisaddress, hisport);
 567         free(hisaddress);
 568         free(dummy);
 569         c->edge->weight = (weight + c->estimated_weight) / 2;
 570         c->edge->connection = c;
 571         c->edge->options = c->options;
 572
 573         edge_add(c->edge);
 574
 575         /* Notify everyone of the new edge */
 576
 577         send_add_edge(broadcast, c->edge);
 578
 579         /* Run MST and SSSP algorithms */
 580
 581         graph();
 582
 583         return 0;
 584 }