src/protocol_auth.c

   1 /*
   2     protocol_auth.c -- handle the meta-protocol, authentication
   3     Copyright (C) 1999-2002 Ivo Timmermans <itimmermans@bigfoot.com>,
   4                   2000-2002 Guus Sliepen <guus@sliepen.warande.net>
   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 1.4 2002/04/28 12:46:26 zarq 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 #ifdef USE_OPENSSL
  36 #include <openssl/sha.h>
  37 #include <openssl/rand.h>
  38 #include <openssl/evp.h>
  39 #endif
  40
  41 #ifdef USE_GCRYPT
  42 #include <gcrypt.h>
  43 #endif
  44
  45 #ifndef HAVE_RAND_PSEUDO_BYTES
  46 #define RAND_pseudo_bytes RAND_bytes
  47 #endif
  48
  49 #include "conf.h"
  50 #include "net.h"
  51 #include "netutl.h"
  52 #include "protocol.h"
  53 #include "meta.h"
  54 #include "connection.h"
  55 #include "node.h"
  56 #include "edge.h"
  57 #include "graph.h"
  58 #include "logging.h"
  59
  60 #include "system.h"
  61
  62 int send_id(connection_t *c)
  63 {
  64 cp
  65   return send_request(c, "%d %s %d", ID, myself->connection->name, myself->connection->protocol_version);
  66 }
  67
  68 int id_h(connection_t *c)
  69 {
  70   char name[MAX_STRING_SIZE];
  71   int bla;
  72 cp
  73   if(sscanf(c->buffer, "%*d "MAX_STRING" %d", name, &c->protocol_version) != 2)
  74     {
  75        syslog(LOG_ERR, _("Got bad %s from %s (%s)"), "ID", c->name, c->hostname);
  76        return -1;
  77     }
  78
  79   /* Check if identity is a valid name */
  80
  81   if(check_id(name))
  82     {
  83       syslog(LOG_ERR, _("Got bad %s from %s (%s): %s"), "ID", c->name, c->hostname, "invalid name");
  84       return -1;
  85     }
  86
  87   /* If we set c->name in advance, make sure we are connected to the right host */
  88
  89   if(c->name)
  90     {
  91       if(strcmp(c->name, name))
  92         {
  93           syslog(LOG_ERR, _("Peer %s is %s instead of %s"), c->hostname, name, c->name);
  94           return -1;
  95         }
  96     }
  97   else
  98     c->name = xstrdup(name);
  99
 100   /* Check if version matches */
 101
 102   if(c->protocol_version != myself->connection->protocol_version)
 103     {
 104       syslog(LOG_ERR, _("Peer %s (%s) uses incompatible version %d"),
 105              c->name, c->hostname, c->protocol_version);
 106       return -1;
 107     }
 108
 109   if(bypass_security)
 110     {
 111       if(!c->config_tree)
 112         init_configuration(&c->config_tree);
 113       c->allow_request = ACK;
 114       return send_ack(c);
 115     }
 116
 117   if(!c->config_tree)
 118     {
 119       init_configuration(&c->config_tree);
 120
 121       if((bla = read_connection_config(c)))
 122         {
 123           syslog(LOG_ERR, _("Peer %s had unknown identity (%s)"), c->hostname, c->name);
 124           return -1;
 125         }
 126     }
 127
 128   if(read_rsa_public_key(c))
 129     {
 130       return -1;
 131     }
 132
 133   /* Check some options */
 134
 135   if((get_config_bool(lookup_config(c->config_tree, "IndirectData"), &bla) && bla) || myself->options & OPTION_INDIRECT)
 136         c->options |= OPTION_INDIRECT;
 137
 138   if((get_config_bool(lookup_config(c->config_tree, "TCPOnly"), &bla) && bla) || myself->options & OPTION_TCPONLY)
 139         c->options |= OPTION_TCPONLY | OPTION_INDIRECT;
 140
 141   c->allow_request = METAKEY;
 142 cp
 143   return send_metakey(c);
 144 }
 145
 146 int send_metakey(connection_t *c)
 147 {
 148   char buffer[MAX_STRING_SIZE];
 149   int len, x;
 150 cp
 151 #ifdef USE_OPENSSL
 152   len = RSA_size(c->rsa_key);
 153
 154   /* Allocate buffers for the meta key */
 155
 156   if(!c->outkey)
 157     c->outkey = xmalloc(len);
 158
 159   if(!c->outctx)
 160     c->outctx = xmalloc(sizeof(*c->outctx));
 161 cp
 162   /* Copy random data to the buffer */
 163
 164   RAND_bytes(c->outkey, len);
 165 #endif
 166
 167 #ifdef USE_GCRYPT
 168   len = 123; /* FIXME: RSA key length */
 169   c->outkey = gcry_random_bytes(len, GCRY_WEAK_RANDOM);
 170 #endif
 171
 172   /* The message we send must be smaller than the modulus of the RSA key.
 173      By definition, for a key of k bits, the following formula holds:
 174
 175        2^(k-1) <= modulus < 2^(k)
 176
 177      Where ^ means "to the power of", not "xor".
 178      This means that to be sure, we must choose our message < 2^(k-1).
 179      This can be done by setting the most significant bit to zero.
 180   */
 181
 182   c->outkey[0] &= 0x7F;
 183
 184   if(debug_lvl >= DEBUG_SCARY_THINGS)
 185     {
 186       bin2hex(c->outkey, buffer, len);
 187       buffer[len*2] = '\0';
 188       syslog(LOG_DEBUG, _("Generated random meta key (unencrypted): %s"), buffer);
 189     }
 190
 191   /* Encrypt the random data
 192
 193      We do not use one of the PKCS padding schemes here.
 194      This is allowed, because we encrypt a totally random string
 195      with a length equal to that of the modulus of the RSA key.
 196   */
 197
 198 #ifdef USE_OPENSSL
 199   if(RSA_public_encrypt(len, c->outkey, buffer, c->rsa_key, RSA_NO_PADDING) != len)
 200     {
 201       syslog(LOG_ERR, _("Error during encryption of meta key for %s (%s)"), c->name, c->hostname);
 202       return -1;
 203     }
 204 #endif
 205 cp
 206   /* Convert the encrypted random data to a hexadecimal formatted string */
 207
 208 #ifdef USE_OPENSSL
 209   bin2hex(buffer, buffer, len);
 210 #endif
 211   buffer[len*2] = '\0';
 212
 213   /* Send the meta key */
 214
 215 #ifdef USE_OPENSSL
 216   x = send_request(c, "%d %d %d %d %d %s", METAKEY,
 217                    c->outcipher?c->outcipher->nid:0, c->outdigest?c->outdigest->type:0,
 218                    c->outmaclength, c->outcompression, buffer);
 219 #endif
 220
 221   /* Further outgoing requests are encrypted with the key we just generated */
 222
 223 #ifdef USE_OPENSSL
 224   if(c->outcipher)
 225     {
 226       EVP_EncryptInit(c->outctx, c->outcipher,
 227                       c->outkey + len - c->outcipher->key_len,
 228                       c->outkey + len - c->outcipher->key_len - c->outcipher->iv_len);
 229
 230       c->status.encryptout = 1;
 231     }
 232 #endif
 233 cp
 234   return x;
 235 }
 236
 237 int metakey_h(connection_t *c)
 238 {
 239   char buffer[MAX_STRING_SIZE];
 240   int cipher, digest, maclength, compression;
 241   int len;
 242 cp
 243   if(sscanf(c->buffer, "%*d %d %d %d %d "MAX_STRING, &cipher, &digest, &maclength, &compression, buffer) != 5)
 244     {
 245        syslog(LOG_ERR, _("Got bad %s from %s (%s)"), "METAKEY", c->name, c->hostname);
 246        return -1;
 247     }
 248 cp
 249 #ifdef USE_OPENSSL
 250   len = RSA_size(myself->connection->rsa_key);
 251 #endif
 252
 253   /* Check if the length of the meta key is all right */
 254
 255   if(strlen(buffer) != len*2)
 256     {
 257       syslog(LOG_ERR, _("Possible intruder %s (%s): %s"), c->name, c->hostname, "wrong keylength");
 258       return -1;
 259     }
 260
 261   /* Allocate buffers for the meta key */
 262 cp
 263   if(!c->inkey)
 264     c->inkey = xmalloc(len);
 265
 266 #ifdef USE_OPENSSL
 267   if(!c->inctx)
 268     c->inctx = xmalloc(sizeof(*c->inctx));
 269 #endif
 270
 271   /* Convert the challenge from hexadecimal back to binary */
 272 cp
 273   hex2bin(buffer,buffer,len);
 274
 275   /* Decrypt the meta key */
 276 cp
 277 #ifdef USE_OPENSSL
 278   if(RSA_private_decrypt(len, buffer, c->inkey, myself->connection->rsa_key, RSA_NO_PADDING) != len)    /* See challenge() */
 279     {
 280       syslog(LOG_ERR, _("Error during encryption of meta key for %s (%s)"), c->name, c->hostname);
 281       return -1;
 282     }
 283 #endif
 284
 285   if(debug_lvl >= DEBUG_SCARY_THINGS)
 286     {
 287       bin2hex(c->inkey, buffer, len);
 288       buffer[len*2] = '\0';
 289       syslog(LOG_DEBUG, _("Received random meta key (unencrypted): %s"), buffer);
 290     }
 291
 292   /* All incoming requests will now be encrypted. */
 293 cp
 294   /* Check and lookup cipher and digest algorithms */
 295
 296   if(cipher)
 297     {
 298 #ifdef USE_OPENSSL
 299       c->incipher = EVP_get_cipherbynid(cipher);
 300       if(!c->incipher)
 301         {
 302           syslog(LOG_ERR, _("%s (%s) uses unknown cipher!"), c->name, c->hostname);
 303           return -1;
 304         }
 305
 306       EVP_DecryptInit(c->inctx, c->incipher,
 307                       c->inkey + len - c->incipher->key_len,
 308                       c->inkey + len - c->incipher->key_len - c->incipher->iv_len);
 309
 310       c->status.decryptin = 1;
 311 #endif
 312     }
 313   else
 314     {
 315       c->incipher = NULL;
 316     }
 317
 318   c->inmaclength = maclength;
 319
 320   if(digest)
 321     {
 322 #ifdef USE_OPENSSL
 323       c->indigest = EVP_get_digestbynid(digest);
 324       if(!c->indigest)
 325         {
 326           syslog(LOG_ERR, _("Node %s (%s) uses unknown digest!"), c->name, c->hostname);
 327           return -1;
 328         }
 329
 330       if(c->inmaclength > c->indigest->md_size || c->inmaclength < 0)
 331         {
 332           syslog(LOG_ERR, _("%s (%s) uses bogus MAC length!"), c->name, c->hostname);
 333           return -1;
 334         }
 335 #endif
 336     }
 337   else
 338     {
 339       c->indigest = NULL;
 340     }
 341
 342   c->incompression = compression;
 343
 344   c->allow_request = CHALLENGE;
 345 cp
 346   return send_challenge(c);
 347 }
 348
 349 int send_challenge(connection_t *c)
 350 {
 351   char buffer[MAX_STRING_SIZE];
 352   int len, x;
 353 cp
 354   /* CHECKME: what is most reasonable value for len? */
 355
 356 #ifdef USE_OPENSSL
 357   len = RSA_size(c->rsa_key);
 358 #endif
 359
 360   /* Allocate buffers for the challenge */
 361
 362   if(!c->hischallenge)
 363     c->hischallenge = xmalloc(len);
 364 cp
 365   /* Copy random data to the buffer */
 366
 367 #ifdef USE_OPENSSL
 368   RAND_bytes(c->hischallenge, len);
 369 #endif
 370
 371 cp
 372   /* Convert to hex */
 373
 374   bin2hex(c->hischallenge, buffer, len);
 375   buffer[len*2] = '\0';
 376
 377 cp
 378   /* Send the challenge */
 379
 380   x = send_request(c, "%d %s", CHALLENGE, buffer);
 381 cp
 382   return x;
 383 }
 384
 385 int challenge_h(connection_t *c)
 386 {
 387   char buffer[MAX_STRING_SIZE];
 388   int len;
 389 cp
 390   if(sscanf(c->buffer, "%*d "MAX_STRING, buffer) != 1)
 391     {
 392        syslog(LOG_ERR, _("Got bad %s from %s (%s)"), "CHALLENGE", c->name, c->hostname);
 393        return -1;
 394     }
 395
 396 #ifdef USE_OPENSSL
 397   len = RSA_size(myself->connection->rsa_key);
 398 #endif
 399
 400   /* Check if the length of the challenge is all right */
 401
 402   if(strlen(buffer) != len*2)
 403     {
 404       syslog(LOG_ERR, _("Possible intruder %s (%s): %s"), c->name, c->hostname, "wrong challenge length");
 405       return -1;
 406     }
 407
 408   /* Allocate buffers for the challenge */
 409
 410   if(!c->mychallenge)
 411     c->mychallenge = xmalloc(len);
 412
 413   /* Convert the challenge from hexadecimal back to binary */
 414
 415   hex2bin(buffer,c->mychallenge,len);
 416
 417   c->allow_request = CHAL_REPLY;
 418
 419   /* Rest is done by send_chal_reply() */
 420 cp
 421   return send_chal_reply(c);
 422 }
 423
 424 int send_chal_reply(connection_t *c)
 425 {
 426 #ifdef USE_OPENSSL
 427   char hash[EVP_MAX_MD_SIZE*2+1];
 428   EVP_MD_CTX ctx;
 429 cp
 430   /* Calculate the hash from the challenge we received */
 431
 432   EVP_DigestInit(&ctx, c->indigest);
 433   EVP_DigestUpdate(&ctx, c->mychallenge, RSA_size(myself->connection->rsa_key));
 434   EVP_DigestFinal(&ctx, hash, NULL);
 435
 436   /* Convert the hash to a hexadecimal formatted string */
 437
 438   bin2hex(hash,hash,c->indigest->md_size);
 439   hash[c->indigest->md_size*2] = '\0';
 440
 441   /* Send the reply */
 442
 443 cp
 444   return send_request(c, "%d %s", CHAL_REPLY, hash);
 445 #endif
 446 #ifdef USE_GCRYPT
 447   return 0;
 448 #endif
 449 }
 450
 451 int chal_reply_h(connection_t *c)
 452 {
 453 #ifdef USE_OPENSSL
 454   char hishash[MAX_STRING_SIZE];
 455   char myhash[EVP_MAX_MD_SIZE];
 456   EVP_MD_CTX ctx;
 457 cp
 458   if(sscanf(c->buffer, "%*d "MAX_STRING, hishash) != 1)
 459     {
 460        syslog(LOG_ERR, _("Got bad %s from %s (%s)"), "CHAL_REPLY", c->name, c->hostname);
 461        return -1;
 462     }
 463
 464   /* Check if the length of the hash is all right */
 465
 466   if(strlen(hishash) != c->outdigest->md_size*2)
 467     {
 468       syslog(LOG_ERR, _("Possible intruder %s (%s): %s"), c->name, c->hostname, _("wrong challenge reply length"));
 469       return -1;
 470     }
 471
 472   /* Convert the hash to binary format */
 473
 474   hex2bin(hishash, hishash, c->outdigest->md_size);
 475
 476   /* Calculate the hash from the challenge we sent */
 477
 478   EVP_DigestInit(&ctx, c->outdigest);
 479   EVP_DigestUpdate(&ctx, c->hischallenge, RSA_size(c->rsa_key));
 480   EVP_DigestFinal(&ctx, myhash, NULL);
 481
 482   /* Verify the incoming hash with the calculated hash */
 483
 484   if(memcmp(hishash, myhash, c->outdigest->md_size))
 485     {
 486       syslog(LOG_ERR, _("Possible intruder %s (%s): %s"), c->name, c->hostname, _("wrong challenge reply"));
 487       if(debug_lvl >= DEBUG_SCARY_THINGS)
 488         {
 489           bin2hex(myhash, hishash, SHA_DIGEST_LENGTH);
 490           hishash[SHA_DIGEST_LENGTH*2] = '\0';
 491           syslog(LOG_DEBUG, _("Expected challenge reply: %s"), hishash);
 492         }
 493       return -1;
 494     }
 495
 496   /* Identity has now been positively verified.
 497      Send an acknowledgement with the rest of the information needed.
 498    */
 499
 500 #endif
 501
 502   c->allow_request = ACK;
 503 cp
 504   return send_ack(c);
 505 }
 506
 507 int send_ack(connection_t *c)
 508 {
 509   /* ACK message contains rest of the information the other end needs
 510      to create node_t and edge_t structures. */
 511
 512   int x;
 513   char *address, *port;
 514   struct timeval now;
 515 cp
 516   /* Estimate weight */
 517
 518   gettimeofday(&now, NULL);
 519   c->estimated_weight = (now.tv_sec - c->start.tv_sec) * 1000 + (now.tv_usec - c->start.tv_usec) / 1000;
 520   sockaddr2str(&c->address, &address, &port);
 521   x = send_request(c, "%d %s %s %d %lx", ACK, myport, address, c->estimated_weight, c->options);
 522   free(address);
 523   free(port);
 524 cp
 525   return x;
 526 }
 527
 528 void send_everything(connection_t *c)
 529 {
 530   avl_node_t *node, *node2;
 531   node_t *n;
 532   subnet_t *s;
 533   edge_t *e;
 534
 535   /* Send all known subnets */
 536
 537   for(node = node_tree->head; node; node = node->next)
 538     {
 539       n = (node_t *)node->data;
 540
 541       for(node2 = n->subnet_tree->head; node2; node2 = node2->next)
 542         {
 543           s = (subnet_t *)node2->data;
 544           send_add_subnet(c, s);
 545         }
 546     }
 547
 548   /* Send all known edges */
 549
 550   for(node = edge_tree->head; node; node = node->next)
 551     {
 552       e = (edge_t *)node->data;
 553
 554       if(e == c->edge)
 555         continue;
 556
 557       send_add_edge(c, e);
 558     }
 559 }
 560
 561 int ack_h(connection_t *c)
 562 {
 563   char myaddress[MAX_STRING_SIZE];
 564   char hisport[MAX_STRING_SIZE];
 565   char *hisaddress, *dummy;
 566   int weight;
 567   long int options;
 568   node_t *n;
 569   connection_t *other;
 570   avl_node_t *node;
 571 cp
 572   if(sscanf(c->buffer, "%*d "MAX_STRING" "MAX_STRING" %d %lx", hisport, myaddress, &weight, &options) != 4)
 573     {
 574        syslog(LOG_ERR, _("Got bad %s from %s (%s)"), "ACK", c->name, c->hostname);
 575        return -1;
 576     }
 577
 578   /* Check if we already have a node_t for him */
 579
 580   n = lookup_node(c->name);
 581
 582   if(!n)
 583     {
 584       n = new_node();
 585       n->name = xstrdup(c->name);
 586       node_add(n);
 587     }
 588   else
 589     {
 590       if(n->connection)
 591         {
 592           /* Oh dear, we already have a connection to this node. */
 593           if(debug_lvl >= DEBUG_CONNECTIONS)
 594             syslog(LOG_DEBUG, _("Established a second connection with %s (%s), closing old connection"), n->name, n->hostname);
 595           terminate_connection(n->connection, 0);
 596         }
 597
 598       /* FIXME: check if information in existing node matches that of the other end of this connection */
 599     }
 600
 601   n->connection = c;
 602   c->node = n;
 603   c->options |= options;
 604
 605   /* Create an edge_t for this connection */
 606
 607   c->edge = new_edge();
 608 cp
 609   c->edge->from.node = myself;
 610   c->edge->from.udpaddress = str2sockaddr(myaddress, myport);
 611   c->edge->to.node = n;
 612   sockaddr2str(&c->address, &hisaddress, &dummy);
 613   c->edge->to.udpaddress = str2sockaddr(hisaddress, hisport);
 614   free(hisaddress);
 615   free(dummy);
 616   c->edge->weight = (weight + c->estimated_weight) / 2;
 617   c->edge->connection = c;
 618   c->edge->options = c->options;
 619 cp
 620   edge_add(c->edge);
 621
 622   /* Activate this connection */
 623
 624   c->allow_request = ALL;
 625   c->status.active = 1;
 626
 627   if(debug_lvl >= DEBUG_CONNECTIONS)
 628     syslog(LOG_NOTICE, _("Connection with %s (%s) activated"), c->name, c->hostname);
 629
 630 cp
 631   /* Send him everything we know */
 632
 633   send_everything(c);
 634
 635   /* Notify others of this connection */
 636
 637   for(node = connection_tree->head; node; node = node->next)
 638     {
 639       other = (connection_t *)node->data;
 640
 641       if(other->status.active && other != c)
 642         send_add_edge(other, c->edge);
 643     }
 644
 645   /* Run MST and SSSP algorithms */
 646
 647   graph();
 648 cp
 649   return 0;
 650 }