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 1.1.4.15 2002/09/09 19:39:59 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   return send_request(c, "%d %s %d", ID, myself->connection->name, myself->connection->protocol_version);
  60 }
  61
  62 int id_h(connection_t *c)
  63 {
  64   char name[MAX_STRING_SIZE];
  65   int bla;
  66   cp();
  67   if(sscanf(c->buffer, "%*d "MAX_STRING" %d", name, &c->protocol_version) != 2)
  68     {
  69        syslog(LOG_ERR, _("Got bad %s from %s (%s)"), "ID", c->name, c->hostname);
  70        return -1;
  71     }
  72
  73   /* Check if identity is a valid name */
  74
  75   if(check_id(name))
  76     {
  77       syslog(LOG_ERR, _("Got bad %s from %s (%s): %s"), "ID", c->name, 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     {
  85       if(strcmp(c->name, name))
  86         {
  87           syslog(LOG_ERR, _("Peer %s is %s instead of %s"), c->hostname, name, c->name);
  88           return -1;
  89         }
  90     }
  91   else
  92     c->name = xstrdup(name);
  93
  94   /* Check if version matches */
  95
  96   if(c->protocol_version != myself->connection->protocol_version)
  97     {
  98       syslog(LOG_ERR, _("Peer %s (%s) uses incompatible version %d"),
  99              c->name, c->hostname, c->protocol_version);
 100       return -1;
 101     }
 102
 103   if(bypass_security)
 104     {
 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     {
 113       init_configuration(&c->config_tree);
 114
 115       bla = read_connection_config(c);
 116
 117       if(bla)
 118         {
 119           syslog(LOG_ERR, _("Peer %s had unknown identity (%s)"), c->hostname, c->name);
 120           return -1;
 121         }
 122     }
 123
 124   if(read_rsa_public_key(c))
 125     {
 126       return -1;
 127     }
 128
 129   /* Check some options */
 130
 131   if((get_config_bool(lookup_config(c->config_tree, "IndirectData"), &bla) && bla) || myself->options & OPTION_INDIRECT)
 132         c->options |= OPTION_INDIRECT;
 133
 134   if((get_config_bool(lookup_config(c->config_tree, "TCPOnly"), &bla) && bla) || myself->options & OPTION_TCPONLY)
 135         c->options |= OPTION_TCPONLY | OPTION_INDIRECT;
 136
 137   c->allow_request = METAKEY;
 138   cp();
 139   return send_metakey(c);
 140 }
 141
 142 int send_metakey(connection_t *c)
 143 {
 144   char buffer[MAX_STRING_SIZE];
 145   int len, x;
 146   cp();
 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(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     {
 175       bin2hex(c->outkey, buffer, len);
 176       buffer[len*2] = '\0';
 177       syslog(LOG_DEBUG, _("Generated random meta key (unencrypted): %s"), 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     {
 189       syslog(LOG_ERR, _("Error during encryption of meta key for %s (%s)"), c->name, c->hostname);
 190       return -1;
 191     }
 192   cp();
 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, c->outdigest?c->outdigest->type:0,
 202                    c->outmaclength, c->outcompression, buffer);
 203
 204   /* Further outgoing requests are encrypted with the key we just generated */
 205
 206   if(c->outcipher)
 207     {
 208       EVP_EncryptInit(c->outctx, c->outcipher,
 209                       c->outkey + len - c->outcipher->key_len,
 210                       c->outkey + len - c->outcipher->key_len - c->outcipher->iv_len);
 211
 212       c->status.encryptout = 1;
 213     }
 214   cp();
 215   return x;
 216 }
 217
 218 int metakey_h(connection_t *c)
 219 {
 220   char buffer[MAX_STRING_SIZE];
 221   int cipher, digest, maclength, compression;
 222   int len;
 223   cp();
 224   if(sscanf(c->buffer, "%*d %d %d %d %d "MAX_STRING, &cipher, &digest, &maclength, &compression, buffer) != 5)
 225     {
 226        syslog(LOG_ERR, _("Got bad %s from %s (%s)"), "METAKEY", c->name, c->hostname);
 227        return -1;
 228     }
 229   cp();
 230   len = RSA_size(myself->connection->rsa_key);
 231
 232   /* Check if the length of the meta key is all right */
 233
 234   if(strlen(buffer) != len*2)
 235     {
 236       syslog(LOG_ERR, _("Possible intruder %s (%s): %s"), c->name, c->hostname, "wrong keylength");
 237       return -1;
 238     }
 239
 240   /* Allocate buffers for the meta key */
 241   cp();
 242   if(!c->inkey)
 243     c->inkey = xmalloc(len);
 244
 245   if(!c->inctx)
 246     c->inctx = xmalloc(sizeof(*c->inctx));
 247
 248   /* Convert the challenge from hexadecimal back to binary */
 249   cp();
 250   hex2bin(buffer,buffer,len);
 251
 252   /* Decrypt the meta key */
 253   cp();
 254   if(RSA_private_decrypt(len, buffer, c->inkey, myself->connection->rsa_key, RSA_NO_PADDING) != len)    /* See challenge() */
 255     {
 256       syslog(LOG_ERR, _("Error during encryption of meta key for %s (%s)"), c->name, c->hostname);
 257       return -1;
 258     }
 259
 260   if(debug_lvl >= DEBUG_SCARY_THINGS)
 261     {
 262       bin2hex(c->inkey, buffer, len);
 263       buffer[len*2] = '\0';
 264       syslog(LOG_DEBUG, _("Received random meta key (unencrypted): %s"), buffer);
 265     }
 266
 267   /* All incoming requests will now be encrypted. */
 268   cp();
 269   /* Check and lookup cipher and digest algorithms */
 270
 271   if(cipher)
 272     {
 273       c->incipher = EVP_get_cipherbynid(cipher);
 274       if(!c->incipher)
 275         {
 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 - c->incipher->iv_len);
 283
 284       c->status.decryptin = 1;
 285     }
 286   else
 287     {
 288       c->incipher = NULL;
 289     }
 290
 291   c->inmaclength = maclength;
 292
 293   if(digest)
 294     {
 295       c->indigest = EVP_get_digestbynid(digest);
 296       if(!c->indigest)
 297         {
 298           syslog(LOG_ERR, _("Node %s (%s) uses unknown digest!"), c->name, c->hostname);
 299           return -1;
 300         }
 301
 302       if(c->inmaclength > c->indigest->md_size || c->inmaclength < 0)
 303         {
 304           syslog(LOG_ERR, _("%s (%s) uses bogus MAC length!"), c->name, c->hostname);
 305           return -1;
 306         }
 307     }
 308   else
 309     {
 310       c->indigest = NULL;
 311     }
 312
 313   c->incompression = compression;
 314
 315   c->allow_request = CHALLENGE;
 316   cp();
 317   return send_challenge(c);
 318 }
 319
 320 int send_challenge(connection_t *c)
 321 {
 322   char buffer[MAX_STRING_SIZE];
 323   int len, x;
 324   cp();
 325   /* CHECKME: what is most reasonable value for len? */
 326
 327   len = RSA_size(c->rsa_key);
 328
 329   /* Allocate buffers for the challenge */
 330
 331   if(!c->hischallenge)
 332     c->hischallenge = xmalloc(len);
 333   cp();
 334   /* Copy random data to the buffer */
 335
 336   RAND_bytes(c->hischallenge, len);
 337
 338   cp();
 339   /* Convert to hex */
 340
 341   bin2hex(c->hischallenge, buffer, len);
 342   buffer[len*2] = '\0';
 343
 344   cp();
 345   /* Send the challenge */
 346
 347   x = send_request(c, "%d %s", CHALLENGE, buffer);
 348   cp();
 349   return x;
 350 }
 351
 352 int challenge_h(connection_t *c)
 353 {
 354   char buffer[MAX_STRING_SIZE];
 355   int len;
 356   cp();
 357   if(sscanf(c->buffer, "%*d "MAX_STRING, buffer) != 1)
 358     {
 359        syslog(LOG_ERR, _("Got bad %s from %s (%s)"), "CHALLENGE", c->name, c->hostname);
 360        return -1;
 361     }
 362
 363   len = RSA_size(myself->connection->rsa_key);
 364
 365   /* Check if the length of the challenge is all right */
 366
 367   if(strlen(buffer) != len*2)
 368     {
 369       syslog(LOG_ERR, _("Possible intruder %s (%s): %s"), c->name, c->hostname, "wrong challenge length");
 370       return -1;
 371     }
 372
 373   /* Allocate buffers for the challenge */
 374
 375   if(!c->mychallenge)
 376     c->mychallenge = xmalloc(len);
 377
 378   /* Convert the challenge from hexadecimal back to binary */
 379
 380   hex2bin(buffer,c->mychallenge,len);
 381
 382   c->allow_request = CHAL_REPLY;
 383
 384   /* Rest is done by send_chal_reply() */
 385   cp();
 386   return send_chal_reply(c);
 387 }
 388
 389 int send_chal_reply(connection_t *c)
 390 {
 391   char hash[EVP_MAX_MD_SIZE*2+1];
 392   EVP_MD_CTX ctx;
 393   cp();
 394   /* Calculate the hash from the challenge we received */
 395
 396   EVP_DigestInit(&ctx, c->indigest);
 397   EVP_DigestUpdate(&ctx, c->mychallenge, 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   cp();
 408   return send_request(c, "%d %s", CHAL_REPLY, hash);
 409 }
 410
 411 int chal_reply_h(connection_t *c)
 412 {
 413   char hishash[MAX_STRING_SIZE];
 414   char myhash[EVP_MAX_MD_SIZE];
 415   EVP_MD_CTX ctx;
 416   cp();
 417   if(sscanf(c->buffer, "%*d "MAX_STRING, hishash) != 1)
 418     {
 419        syslog(LOG_ERR, _("Got bad %s from %s (%s)"), "CHAL_REPLY", c->name, c->hostname);
 420        return -1;
 421     }
 422
 423   /* Check if the length of the hash is all right */
 424
 425   if(strlen(hishash) != c->outdigest->md_size*2)
 426     {
 427       syslog(LOG_ERR, _("Possible intruder %s (%s): %s"), c->name, c->hostname, _("wrong challenge reply length"));
 428       return -1;
 429     }
 430
 431   /* Convert the hash to binary format */
 432
 433   hex2bin(hishash, hishash, c->outdigest->md_size);
 434
 435   /* Calculate the hash from the challenge we sent */
 436
 437   EVP_DigestInit(&ctx, c->outdigest);
 438   EVP_DigestUpdate(&ctx, c->hischallenge, RSA_size(c->rsa_key));
 439   EVP_DigestFinal(&ctx, myhash, NULL);
 440
 441   /* Verify the incoming hash with the calculated hash */
 442
 443   if(memcmp(hishash, myhash, c->outdigest->md_size))
 444     {
 445       syslog(LOG_ERR, _("Possible intruder %s (%s): %s"), c->name, c->hostname, _("wrong challenge reply"));
 446       if(debug_lvl >= DEBUG_SCARY_THINGS)
 447         {
 448           bin2hex(myhash, hishash, SHA_DIGEST_LENGTH);
 449           hishash[SHA_DIGEST_LENGTH*2] = '\0';
 450           syslog(LOG_DEBUG, _("Expected challenge reply: %s"), hishash);
 451         }
 452       return -1;
 453     }
 454
 455   /* Identity has now been positively verified.
 456      Send an acknowledgement with the rest of the information needed.
 457    */
 458
 459   c->allow_request = ACK;
 460   cp();
 461   return send_ack(c);
 462 }
 463
 464 int send_ack(connection_t *c)
 465 {
 466   /* ACK message contains rest of the information the other end needs
 467      to create node_t and edge_t structures. */
 468
 469   int x;
 470   struct timeval now;
 471   cp();
 472   /* Estimate weight */
 473
 474   gettimeofday(&now, NULL);
 475   c->estimated_weight = (now.tv_sec - c->start.tv_sec) * 1000 + (now.tv_usec - c->start.tv_usec) / 1000;
 476   x = send_request(c, "%d %s %d %lx", ACK, myport, c->estimated_weight, c->options);
 477   cp();
 478   return x;
 479 }
 480
 481 void send_everything(connection_t *c)
 482 {
 483   avl_node_t *node, *node2;
 484   node_t *n;
 485   subnet_t *s;
 486   edge_t *e;
 487
 488   /* Send all known subnets and edges */
 489
 490   for(node = node_tree->head; node; node = node->next)
 491     {
 492       n = (node_t *)node->data;
 493
 494       for(node2 = n->subnet_tree->head; node2; node2 = node2->next)
 495         {
 496           s = (subnet_t *)node2->data;
 497           send_add_subnet(c, s);
 498         }
 499
 500       for(node2 = n->edge_tree->head; node2; node2 = node2->next)
 501         {
 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   cp();
 516   if(sscanf(c->buffer, "%*d "MAX_STRING" %d %lx", hisport, &weight, &options) != 3)
 517     {
 518        syslog(LOG_ERR, _("Got bad %s from %s (%s)"), "ACK", c->name, c->hostname);
 519        return -1;
 520     }
 521
 522   /* Check if we already have a node_t for him */
 523
 524   n = lookup_node(c->name);
 525
 526   if(!n)
 527     {
 528       n = new_node();
 529       n->name = xstrdup(c->name);
 530       node_add(n);
 531     }
 532   else
 533     {
 534       if(n->connection)
 535         {
 536           /* Oh dear, we already have a connection to this node. */
 537           if(debug_lvl >= DEBUG_CONNECTIONS)
 538             syslog(LOG_DEBUG, _("Established a second connection with %s (%s), closing old connection"), n->name, n->hostname);
 539           terminate_connection(n->connection, 0);
 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   if(debug_lvl >= DEBUG_CONNECTIONS)
 553     syslog(LOG_NOTICE, _("Connection with %s (%s) activated"), c->name, 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   cp();
 573   edge_add(c->edge);
 574
 575   cp();
 576   /* Notify everyone of the new edge */
 577
 578   send_add_edge(broadcast, c->edge);
 579
 580   /* Run MST and SSSP algorithms */
 581
 582   graph();
 583   cp();
 584   return 0;
 585 }