sys/netipsec/ipsec.c

   1 /*      $FreeBSD$       */
   2 /*      $KAME: ipsec.c,v 1.103 2001/05/24 07:14:18 sakane Exp $ */
   3
   4 /*-
   5  * Copyright (C) 1995, 1996, 1997, and 1998 WIDE Project.
   6  * All rights reserved.
   7  *
   8  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
   9  * modification, are permitted provided that the following conditions
  10  * are met:
  11  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
  12  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  13  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  14  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
  15  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
  16  * 3. Neither the name of the project nor the names of its contributors
  17  *    may be used to endorse or promote products derived from this software
  18  *    without specific prior written permission.
  19  *
  20  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE PROJECT AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
  21  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
  22  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
  23  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE PROJECT OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
  24  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
  25  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
  26  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
  27  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
  28  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
  29  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
  30  * SUCH DAMAGE.
  31  */
  32
  33 /*
  34  * IPsec controller part.
  35  */
  36
  37 #include "opt_inet.h"
  38 #include "opt_inet6.h"
  39 #include "opt_ipsec.h"
  40
  41 #include <sys/param.h>
  42 #include <sys/systm.h>
  43 #include <sys/malloc.h>
  44 #include <sys/mbuf.h>
  45 #include <sys/domain.h>
  46 #include <sys/priv.h>
  47 #include <sys/protosw.h>
  48 #include <sys/socket.h>
  49 #include <sys/socketvar.h>
  50 #include <sys/errno.h>
  51 #include <sys/hhook.h>
  52 #include <sys/time.h>
  53 #include <sys/kernel.h>
  54 #include <sys/syslog.h>
  55 #include <sys/sysctl.h>
  56 #include <sys/proc.h>
  57
  58 #include <net/if.h>
  59 #include <net/if_enc.h>
  60 #include <net/if_var.h>
  61 #include <net/vnet.h>
  62
  63 #include <netinet/in.h>
  64 #include <netinet/in_systm.h>
  65 #include <netinet/ip.h>
  66 #include <netinet/ip_var.h>
  67 #include <netinet/in_var.h>
  68 #include <netinet/udp.h>
  69 #include <netinet/udp_var.h>
  70 #include <netinet/tcp.h>
  71 #include <netinet/udp.h>
  72
  73 #include <netinet/ip6.h>
  74 #ifdef INET6
  75 #include <netinet6/ip6_var.h>
  76 #endif
  77 #include <netinet/in_pcb.h>
  78 #ifdef INET6
  79 #include <netinet/icmp6.h>
  80 #endif
  81
  82 #include <sys/types.h>
  83 #include <netipsec/ipsec.h>
  84 #ifdef INET6
  85 #include <netipsec/ipsec6.h>
  86 #endif
  87 #include <netipsec/ah_var.h>
  88 #include <netipsec/esp_var.h>
  89 #include <netipsec/ipcomp.h>            /*XXX*/
  90 #include <netipsec/ipcomp_var.h>
  91
  92 #include <netipsec/key.h>
  93 #include <netipsec/keydb.h>
  94 #include <netipsec/key_debug.h>
  95
  96 #include <netipsec/xform.h>
  97
  98 #include <machine/in_cksum.h>
  99
 100 #include <opencrypto/cryptodev.h>
 101
 102 #ifdef IPSEC_DEBUG
 103 VNET_DEFINE(int, ipsec_debug) = 1;
 104 #else
 105 VNET_DEFINE(int, ipsec_debug) = 0;
 106 #endif
 107
 108 /* NB: name changed so netstat doesn't use it. */
 109 VNET_PCPUSTAT_DEFINE(struct ipsecstat, ipsec4stat);
 110 VNET_PCPUSTAT_SYSINIT(ipsec4stat);
 111
 112 #ifdef VIMAGE
 113 VNET_PCPUSTAT_SYSUNINIT(ipsec4stat);
 114 #endif /* VIMAGE */
 115
 116 VNET_DEFINE(int, ip4_ah_offsetmask) = 0;        /* maybe IP_DF? */
 117 /* DF bit on encap. 0: clear 1: set 2: copy */
 118 VNET_DEFINE(int, ip4_ipsec_dfbit) = 0;
 119 VNET_DEFINE(int, ip4_esp_trans_deflev) = IPSEC_LEVEL_USE;
 120 VNET_DEFINE(int, ip4_esp_net_deflev) = IPSEC_LEVEL_USE;
 121 VNET_DEFINE(int, ip4_ah_trans_deflev) = IPSEC_LEVEL_USE;
 122 VNET_DEFINE(int, ip4_ah_net_deflev) = IPSEC_LEVEL_USE;
 123 /* ECN ignore(-1)/forbidden(0)/allowed(1) */
 124 VNET_DEFINE(int, ip4_ipsec_ecn) = 0;
 125 VNET_DEFINE(int, ip4_esp_randpad) = -1;
 126
 127 static VNET_DEFINE(struct secpolicy, def_policy);
 128 #define V_def_policy    VNET(def_policy)
 129 /*
 130  * Crypto support requirements:
 131  *
 132  *  1   require hardware support
 133  * -1   require software support
 134  *  0   take anything
 135  */
 136 VNET_DEFINE(int, crypto_support) = CRYPTOCAP_F_HARDWARE | CRYPTOCAP_F_SOFTWARE;
 137
 138 FEATURE(ipsec, "Internet Protocol Security (IPsec)");
 139 #ifdef IPSEC_NAT_T
 140 FEATURE(ipsec_natt, "UDP Encapsulation of IPsec ESP Packets ('NAT-T')");
 141 #endif
 142
 143 SYSCTL_DECL(_net_inet_ipsec);
 144
 145 /* net.inet.ipsec */
 146 SYSCTL_INT(_net_inet_ipsec, IPSECCTL_DEF_POLICY, def_policy,
 147         CTLFLAG_VNET | CTLFLAG_RW, &VNET_NAME(def_policy).policy, 0,
 148         "IPsec default policy.");
 149 SYSCTL_INT(_net_inet_ipsec, IPSECCTL_DEF_ESP_TRANSLEV, esp_trans_deflev,
 150         CTLFLAG_VNET | CTLFLAG_RW, &VNET_NAME(ip4_esp_trans_deflev), 0,
 151         "Default ESP transport mode level");
 152 SYSCTL_INT(_net_inet_ipsec, IPSECCTL_DEF_ESP_NETLEV, esp_net_deflev,
 153         CTLFLAG_VNET | CTLFLAG_RW, &VNET_NAME(ip4_esp_net_deflev), 0,
 154         "Default ESP tunnel mode level.");
 155 SYSCTL_INT(_net_inet_ipsec, IPSECCTL_DEF_AH_TRANSLEV, ah_trans_deflev,
 156         CTLFLAG_VNET | CTLFLAG_RW, &VNET_NAME(ip4_ah_trans_deflev), 0,
 157         "AH transfer mode default level.");
 158 SYSCTL_INT(_net_inet_ipsec, IPSECCTL_DEF_AH_NETLEV, ah_net_deflev,
 159         CTLFLAG_VNET | CTLFLAG_RW, &VNET_NAME(ip4_ah_net_deflev), 0,
 160         "AH tunnel mode default level.");
 161 SYSCTL_INT(_net_inet_ipsec, IPSECCTL_AH_CLEARTOS, ah_cleartos,
 162         CTLFLAG_VNET | CTLFLAG_RW, &VNET_NAME(ah_cleartos), 0,
 163         "If set clear type-of-service field when doing AH computation.");
 164 SYSCTL_INT(_net_inet_ipsec, IPSECCTL_AH_OFFSETMASK, ah_offsetmask,
 165         CTLFLAG_VNET | CTLFLAG_RW, &VNET_NAME(ip4_ah_offsetmask), 0,
 166         "If not set clear offset field mask when doing AH computation.");
 167 SYSCTL_INT(_net_inet_ipsec, IPSECCTL_DFBIT, dfbit,
 168         CTLFLAG_VNET | CTLFLAG_RW, &VNET_NAME(ip4_ipsec_dfbit), 0,
 169         "Do not fragment bit on encap.");
 170 SYSCTL_INT(_net_inet_ipsec, IPSECCTL_ECN, ecn,
 171         CTLFLAG_VNET | CTLFLAG_RW, &VNET_NAME(ip4_ipsec_ecn), 0,
 172         "Explicit Congestion Notification handling.");
 173 SYSCTL_INT(_net_inet_ipsec, IPSECCTL_DEBUG, debug,
 174         CTLFLAG_VNET | CTLFLAG_RW, &VNET_NAME(ipsec_debug), 0,
 175         "Enable IPsec debugging output when set.");
 176 SYSCTL_INT(_net_inet_ipsec, OID_AUTO, crypto_support,
 177         CTLFLAG_VNET | CTLFLAG_RW, &VNET_NAME(crypto_support), 0,
 178         "Crypto driver selection.");
 179 SYSCTL_VNET_PCPUSTAT(_net_inet_ipsec, OID_AUTO, ipsecstats, struct ipsecstat,
 180     ipsec4stat, "IPsec IPv4 statistics.");
 181
 182 #ifdef REGRESSION
 183 /*
 184  * When set to 1, IPsec will send packets with the same sequence number.
 185  * This allows to verify if the other side has proper replay attacks detection.
 186  */
 187 VNET_DEFINE(int, ipsec_replay) = 0;
 188 SYSCTL_INT(_net_inet_ipsec, OID_AUTO, test_replay,
 189         CTLFLAG_VNET | CTLFLAG_RW, &VNET_NAME(ipsec_replay), 0,
 190         "Emulate replay attack");
 191 /*
 192  * When set 1, IPsec will send packets with corrupted HMAC.
 193  * This allows to verify if the other side properly detects modified packets.
 194  */
 195 VNET_DEFINE(int, ipsec_integrity) = 0;
 196 SYSCTL_INT(_net_inet_ipsec, OID_AUTO, test_integrity,
 197         CTLFLAG_VNET | CTLFLAG_RW, &VNET_NAME(ipsec_integrity), 0,
 198         "Emulate man-in-the-middle attack");
 199 #endif
 200
 201 #ifdef INET6
 202 VNET_PCPUSTAT_DEFINE(struct ipsecstat, ipsec6stat);
 203 VNET_PCPUSTAT_SYSINIT(ipsec6stat);
 204
 205 #ifdef VIMAGE
 206 VNET_PCPUSTAT_SYSUNINIT(ipsec6stat);
 207 #endif /* VIMAGE */
 208
 209 VNET_DEFINE(int, ip6_esp_trans_deflev) = IPSEC_LEVEL_USE;
 210 VNET_DEFINE(int, ip6_esp_net_deflev) = IPSEC_LEVEL_USE;
 211 VNET_DEFINE(int, ip6_ah_trans_deflev) = IPSEC_LEVEL_USE;
 212 VNET_DEFINE(int, ip6_ah_net_deflev) = IPSEC_LEVEL_USE;
 213 VNET_DEFINE(int, ip6_ipsec_ecn) = 0;    /* ECN ignore(-1)/forbidden(0)/allowed(1) */
 214
 215 SYSCTL_DECL(_net_inet6_ipsec6);
 216
 217 /* net.inet6.ipsec6 */
 218 SYSCTL_INT(_net_inet6_ipsec6, IPSECCTL_DEF_POLICY, def_policy,
 219         CTLFLAG_VNET | CTLFLAG_RW, &VNET_NAME(def_policy).policy, 0,
 220         "IPsec default policy.");
 221 SYSCTL_INT(_net_inet6_ipsec6, IPSECCTL_DEF_ESP_TRANSLEV, esp_trans_deflev,
 222         CTLFLAG_VNET | CTLFLAG_RW, &VNET_NAME(ip6_esp_trans_deflev), 0,
 223         "Default ESP transport mode level.");
 224 SYSCTL_INT(_net_inet6_ipsec6, IPSECCTL_DEF_ESP_NETLEV, esp_net_deflev,
 225         CTLFLAG_VNET | CTLFLAG_RW, &VNET_NAME(ip6_esp_net_deflev), 0,
 226         "Default ESP tunnel mode level.");
 227 SYSCTL_INT(_net_inet6_ipsec6, IPSECCTL_DEF_AH_TRANSLEV, ah_trans_deflev,
 228         CTLFLAG_VNET | CTLFLAG_RW, &VNET_NAME(ip6_ah_trans_deflev), 0,
 229         "AH transfer mode default level.");
 230 SYSCTL_INT(_net_inet6_ipsec6, IPSECCTL_DEF_AH_NETLEV, ah_net_deflev,
 231         CTLFLAG_VNET | CTLFLAG_RW, &VNET_NAME(ip6_ah_net_deflev), 0,
 232         "AH tunnel mode default level.");
 233 SYSCTL_INT(_net_inet6_ipsec6, IPSECCTL_ECN, ecn,
 234         CTLFLAG_VNET | CTLFLAG_RW, &VNET_NAME(ip6_ipsec_ecn), 0,
 235         "Explicit Congestion Notification handling.");
 236 SYSCTL_INT(_net_inet6_ipsec6, IPSECCTL_DEBUG, debug,
 237         CTLFLAG_VNET | CTLFLAG_RW, &VNET_NAME(ipsec_debug), 0,
 238         "Enable IPsec debugging output when set.");
 239 SYSCTL_VNET_PCPUSTAT(_net_inet6_ipsec6, IPSECCTL_STATS, ipsecstats,
 240     struct ipsecstat, ipsec6stat, "IPsec IPv6 statistics.");
 241 #endif /* INET6 */
 242
 243 static int ipsec_in_reject(struct secpolicy *, struct mbuf *);
 244 static int ipsec_setspidx_inpcb(struct mbuf *, struct inpcb *);
 245 static int ipsec_setspidx(struct mbuf *, struct secpolicyindex *, int);
 246 static void ipsec4_get_ulp(struct mbuf *m, struct secpolicyindex *, int);
 247 static int ipsec4_setspidx_ipaddr(struct mbuf *, struct secpolicyindex *);
 248 #ifdef INET6
 249 static void ipsec6_get_ulp(struct mbuf *m, struct secpolicyindex *, int);
 250 static int ipsec6_setspidx_ipaddr(struct mbuf *, struct secpolicyindex *);
 251 #endif
 252 static void ipsec_delpcbpolicy(struct inpcbpolicy *);
 253 static struct secpolicy *ipsec_deepcopy_policy(struct secpolicy *src);
 254 static void vshiftl(unsigned char *, int, int);
 255
 256 MALLOC_DEFINE(M_IPSEC_INPCB, "inpcbpolicy", "inpcb-resident ipsec policy");
 257
 258 /*
 259  * Return a held reference to the default SP.
 260  */
 261 static struct secpolicy *
 262 key_allocsp_default(const char* where, int tag)
 263 {
 264         struct secpolicy *sp;
 265
 266         KEYDEBUG(KEYDEBUG_IPSEC_STAMP,
 267                 printf("DP key_allocsp_default from %s:%u\n", where, tag));
 268
 269         sp = &V_def_policy;
 270         if (sp->policy != IPSEC_POLICY_DISCARD &&
 271             sp->policy != IPSEC_POLICY_NONE) {
 272                 ipseclog((LOG_INFO, "fixed system default policy: %d->%d\n",
 273                     sp->policy, IPSEC_POLICY_NONE));
 274                 sp->policy = IPSEC_POLICY_NONE;
 275         }
 276         key_addref(sp);
 277
 278         KEYDEBUG(KEYDEBUG_IPSEC_STAMP,
 279                 printf("DP key_allocsp_default returns SP:%p (%u)\n",
 280                         sp, sp->refcnt));
 281         return (sp);
 282 }
 283 #define KEY_ALLOCSP_DEFAULT() \
 284         key_allocsp_default(__FILE__, __LINE__)
 285
 286 /*
 287  * For OUTBOUND packet having a socket. Searching SPD for packet,
 288  * and return a pointer to SP.
 289  * OUT: NULL:   no apropreate SP found, the following value is set to error.
 290  *              0       : bypass
 291  *              EACCES  : discard packet.
 292  *              ENOENT  : ipsec_acquire() in progress, maybe.
 293  *              others  : error occured.
 294  *      others: a pointer to SP
 295  *
 296  * NOTE: IPv6 mapped adddress concern is implemented here.
 297  */
 298 struct secpolicy *
 299 ipsec_getpolicy(struct tdb_ident *tdbi, u_int dir)
 300 {
 301         struct secpolicy *sp;
 302
 303         IPSEC_ASSERT(tdbi != NULL, ("null tdbi"));
 304         IPSEC_ASSERT(dir == IPSEC_DIR_INBOUND || dir == IPSEC_DIR_OUTBOUND,
 305                 ("invalid direction %u", dir));
 306
 307         sp = KEY_ALLOCSP2(tdbi->spi, &tdbi->dst, tdbi->proto, dir);
 308         if (sp == NULL)                 /*XXX????*/
 309                 sp = KEY_ALLOCSP_DEFAULT();
 310         IPSEC_ASSERT(sp != NULL, ("null SP"));
 311         return (sp);
 312 }
 313
 314 /*
 315  * For OUTBOUND packet having a socket. Searching SPD for packet,
 316  * and return a pointer to SP.
 317  * OUT: NULL:   no apropreate SP found, the following value is set to error.
 318  *              0       : bypass
 319  *              EACCES  : discard packet.
 320  *              ENOENT  : ipsec_acquire() in progress, maybe.
 321  *              others  : error occured.
 322  *      others: a pointer to SP
 323  *
 324  * NOTE: IPv6 mapped adddress concern is implemented here.
 325  */
 326 static struct secpolicy *
 327 ipsec_getpolicybysock(struct mbuf *m, u_int dir, struct inpcb *inp, int *error)
 328 {
 329         struct inpcbpolicy *pcbsp;
 330         struct secpolicy *currsp = NULL;        /* Policy on socket. */
 331         struct secpolicy *sp;
 332
 333         IPSEC_ASSERT(m != NULL, ("null mbuf"));
 334         IPSEC_ASSERT(inp != NULL, ("null inpcb"));
 335         IPSEC_ASSERT(error != NULL, ("null error"));
 336         IPSEC_ASSERT(dir == IPSEC_DIR_INBOUND || dir == IPSEC_DIR_OUTBOUND,
 337                 ("invalid direction %u", dir));
 338
 339         if (!key_havesp(dir)) {
 340                 /* No SP found, use system default. */
 341                 sp = KEY_ALLOCSP_DEFAULT();
 342                 return (sp);
 343         }
 344
 345         /* Set spidx in pcb. */
 346         *error = ipsec_setspidx_inpcb(m, inp);
 347         if (*error)
 348                 return (NULL);
 349
 350         pcbsp = inp->inp_sp;
 351         IPSEC_ASSERT(pcbsp != NULL, ("null pcbsp"));
 352         switch (dir) {
 353         case IPSEC_DIR_INBOUND:
 354                 currsp = pcbsp->sp_in;
 355                 break;
 356         case IPSEC_DIR_OUTBOUND:
 357                 currsp = pcbsp->sp_out;
 358                 break;
 359         }
 360         IPSEC_ASSERT(currsp != NULL, ("null currsp"));
 361
 362         if (pcbsp->priv) {                      /* When privilieged socket. */
 363                 switch (currsp->policy) {
 364                 case IPSEC_POLICY_BYPASS:
 365                 case IPSEC_POLICY_IPSEC:
 366                         key_addref(currsp);
 367                         sp = currsp;
 368                         break;
 369
 370                 case IPSEC_POLICY_ENTRUST:
 371                         /* Look for a policy in SPD. */
 372                         sp = KEY_ALLOCSP(&currsp->spidx, dir);
 373                         if (sp == NULL)         /* No SP found. */
 374                                 sp = KEY_ALLOCSP_DEFAULT();
 375                         break;
 376
 377                 default:
 378                         ipseclog((LOG_ERR, "%s: Invalid policy for PCB %d\n",
 379                                 __func__, currsp->policy));
 380                         *error = EINVAL;
 381                         return (NULL);
 382                 }
 383         } else {                                /* Unpriv, SPD has policy. */
 384                 sp = KEY_ALLOCSP(&currsp->spidx, dir);
 385                 if (sp == NULL) {               /* No SP found. */
 386                         switch (currsp->policy) {
 387                         case IPSEC_POLICY_BYPASS:
 388                                 ipseclog((LOG_ERR, "%s: Illegal policy for "
 389                                         "non-priviliged defined %d\n",
 390                                         __func__, currsp->policy));
 391                                 *error = EINVAL;
 392                                 return (NULL);
 393
 394                         case IPSEC_POLICY_ENTRUST:
 395                                 sp = KEY_ALLOCSP_DEFAULT();
 396                                 break;
 397
 398                         case IPSEC_POLICY_IPSEC:
 399                                 key_addref(currsp);
 400                                 sp = currsp;
 401                                 break;
 402
 403                         default:
 404                                 ipseclog((LOG_ERR, "%s: Invalid policy for "
 405                                         "PCB %d\n", __func__, currsp->policy));
 406                                 *error = EINVAL;
 407                                 return (NULL);
 408                         }
 409                 }
 410         }
 411         IPSEC_ASSERT(sp != NULL,
 412                 ("null SP (priv %u policy %u", pcbsp->priv, currsp->policy));
 413         KEYDEBUG(KEYDEBUG_IPSEC_STAMP,
 414                 printf("DP %s (priv %u policy %u) allocate SP:%p (refcnt %u)\n",
 415                         __func__, pcbsp->priv, currsp->policy, sp, sp->refcnt));
 416         return (sp);
 417 }
 418
 419 /*
 420  * For FORWADING packet or OUTBOUND without a socket. Searching SPD for packet,
 421  * and return a pointer to SP.
 422  * OUT: positive: a pointer to the entry for security policy leaf matched.
 423  *      NULL:   no apropreate SP found, the following value is set to error.
 424  *              0       : bypass
 425  *              EACCES  : discard packet.
 426  *              ENOENT  : ipsec_acquire() in progress, maybe.
 427  *              others  : error occured.
 428  */
 429 struct secpolicy *
 430 ipsec_getpolicybyaddr(struct mbuf *m, u_int dir, int *error)
 431 {
 432         struct secpolicyindex spidx;
 433         struct secpolicy *sp;
 434
 435         IPSEC_ASSERT(m != NULL, ("null mbuf"));
 436         IPSEC_ASSERT(error != NULL, ("null error"));
 437         IPSEC_ASSERT(dir == IPSEC_DIR_INBOUND || dir == IPSEC_DIR_OUTBOUND,
 438                 ("invalid direction %u", dir));
 439
 440         sp = NULL;
 441         *error = 0;
 442         if (key_havesp(dir)) {
 443                 /* Make an index to look for a policy. */
 444                 *error = ipsec_setspidx(m, &spidx, 0);
 445                 if (*error != 0) {
 446                         DPRINTF(("%s: setpidx failed, dir %u\n",
 447                                 __func__, dir));
 448                         return (NULL);
 449                 }
 450                 spidx.dir = dir;
 451                 sp = KEY_ALLOCSP(&spidx, dir);
 452         }
 453         if (sp == NULL)                 /* No SP found, use system default. */
 454                 sp = KEY_ALLOCSP_DEFAULT();
 455         IPSEC_ASSERT(sp != NULL, ("null SP"));
 456         return (sp);
 457 }
 458
 459 struct secpolicy *
 460 ipsec4_checkpolicy(struct mbuf *m, u_int dir, int *error, struct inpcb *inp)
 461 {
 462         struct secpolicy *sp;
 463
 464         *error = 0;
 465         if (inp == NULL)
 466                 sp = ipsec_getpolicybyaddr(m, dir, error);
 467         else
 468                 sp = ipsec_getpolicybysock(m, dir, inp, error);
 469         if (sp == NULL) {
 470                 IPSEC_ASSERT(*error != 0, ("getpolicy failed w/o error"));
 471                 IPSECSTAT_INC(ips_out_inval);
 472                 return (NULL);
 473         }
 474         IPSEC_ASSERT(*error == 0, ("sp w/ error set to %u", *error));
 475         switch (sp->policy) {
 476         case IPSEC_POLICY_ENTRUST:
 477         default:
 478                 printf("%s: invalid policy %u\n", __func__, sp->policy);
 479                 /* FALLTHROUGH */
 480         case IPSEC_POLICY_DISCARD:
 481                 IPSECSTAT_INC(ips_out_polvio);
 482                 *error = -EINVAL;       /* Packet is discarded by caller. */
 483                 break;
 484         case IPSEC_POLICY_BYPASS:
 485         case IPSEC_POLICY_NONE:
 486                 KEY_FREESP(&sp);
 487                 sp = NULL;              /* NB: force NULL result. */
 488                 break;
 489         case IPSEC_POLICY_IPSEC:
 490                 if (sp->req == NULL)    /* Acquire a SA. */
 491                         *error = key_spdacquire(sp);
 492                 break;
 493         }
 494         if (*error != 0) {
 495                 KEY_FREESP(&sp);
 496                 sp = NULL;
 497         }
 498         return (sp);
 499 }
 500
 501 static int
 502 ipsec_setspidx_inpcb(struct mbuf *m, struct inpcb *inp)
 503 {
 504         int error;
 505
 506         IPSEC_ASSERT(inp != NULL, ("null inp"));
 507         IPSEC_ASSERT(inp->inp_sp != NULL, ("null inp_sp"));
 508         IPSEC_ASSERT(inp->inp_sp->sp_out != NULL && inp->inp_sp->sp_in != NULL,
 509                 ("null sp_in || sp_out"));
 510
 511         error = ipsec_setspidx(m, &inp->inp_sp->sp_in->spidx, 1);
 512         if (error == 0) {
 513                 inp->inp_sp->sp_in->spidx.dir = IPSEC_DIR_INBOUND;
 514                 inp->inp_sp->sp_out->spidx = inp->inp_sp->sp_in->spidx;
 515                 inp->inp_sp->sp_out->spidx.dir = IPSEC_DIR_OUTBOUND;
 516         } else {
 517                 bzero(&inp->inp_sp->sp_in->spidx,
 518                         sizeof (inp->inp_sp->sp_in->spidx));
 519                 bzero(&inp->inp_sp->sp_out->spidx,
 520                         sizeof (inp->inp_sp->sp_in->spidx));
 521         }
 522         return (error);
 523 }
 524
 525 /*
 526  * Configure security policy index (src/dst/proto/sport/dport)
 527  * by looking at the content of mbuf.
 528  * The caller is responsible for error recovery (like clearing up spidx).
 529  */
 530 static int
 531 ipsec_setspidx(struct mbuf *m, struct secpolicyindex *spidx, int needport)
 532 {
 533         struct ip *ip = NULL;
 534         struct ip ipbuf;
 535         u_int v;
 536         struct mbuf *n;
 537         int len;
 538         int error;
 539
 540         IPSEC_ASSERT(m != NULL, ("null mbuf"));
 541
 542         /*
 543          * Validate m->m_pkthdr.len.  We see incorrect length if we
 544          * mistakenly call this function with inconsistent mbuf chain
 545          * (like 4.4BSD tcp/udp processing).  XXX Should we panic here?
 546          */
 547         len = 0;
 548         for (n = m; n; n = n->m_next)
 549                 len += n->m_len;
 550         if (m->m_pkthdr.len != len) {
 551                 KEYDEBUG(KEYDEBUG_IPSEC_DUMP,
 552                         printf("%s: pkthdr len(%d) mismatch (%d), ignored.\n",
 553                                 __func__, len, m->m_pkthdr.len));
 554                 return (EINVAL);
 555         }
 556
 557         if (m->m_pkthdr.len < sizeof(struct ip)) {
 558                 KEYDEBUG(KEYDEBUG_IPSEC_DUMP,
 559                         printf("%s: pkthdr len(%d) too small (v4), ignored.\n",
 560                             __func__, m->m_pkthdr.len));
 561                 return (EINVAL);
 562         }
 563
 564         if (m->m_len >= sizeof(*ip))
 565                 ip = mtod(m, struct ip *);
 566         else {
 567                 m_copydata(m, 0, sizeof(ipbuf), (caddr_t)&ipbuf);
 568                 ip = &ipbuf;
 569         }
 570         v = ip->ip_v;
 571         switch (v) {
 572         case 4:
 573                 error = ipsec4_setspidx_ipaddr(m, spidx);
 574                 if (error)
 575                         return (error);
 576                 ipsec4_get_ulp(m, spidx, needport);
 577                 return (0);
 578 #ifdef INET6
 579         case 6:
 580                 if (m->m_pkthdr.len < sizeof(struct ip6_hdr)) {
 581                         KEYDEBUG(KEYDEBUG_IPSEC_DUMP,
 582                                 printf("%s: pkthdr len(%d) too small (v6), "
 583                                 "ignored\n", __func__, m->m_pkthdr.len));
 584                         return (EINVAL);
 585                 }
 586                 error = ipsec6_setspidx_ipaddr(m, spidx);
 587                 if (error)
 588                         return (error);
 589                 ipsec6_get_ulp(m, spidx, needport);
 590                 return (0);
 591 #endif
 592         default:
 593                 KEYDEBUG(KEYDEBUG_IPSEC_DUMP,
 594                         printf("%s: " "unknown IP version %u, ignored.\n",
 595                                 __func__, v));
 596                 return (EINVAL);
 597         }
 598 }
 599
 600 static void
 601 ipsec4_get_ulp(struct mbuf *m, struct secpolicyindex *spidx, int needport)
 602 {
 603         u_int8_t nxt;
 604         int off;
 605
 606         /* Sanity check. */
 607         IPSEC_ASSERT(m != NULL, ("null mbuf"));
 608         IPSEC_ASSERT(m->m_pkthdr.len >= sizeof(struct ip),("packet too short"));
 609
 610         if (m->m_len >= sizeof (struct ip)) {
 611                 struct ip *ip = mtod(m, struct ip *);
 612                 if (ip->ip_off & htons(IP_MF | IP_OFFMASK))
 613                         goto done;
 614                 off = ip->ip_hl << 2;
 615                 nxt = ip->ip_p;
 616         } else {
 617                 struct ip ih;
 618
 619                 m_copydata(m, 0, sizeof (struct ip), (caddr_t) &ih);
 620                 if (ih.ip_off & htons(IP_MF | IP_OFFMASK))
 621                         goto done;
 622                 off = ih.ip_hl << 2;
 623                 nxt = ih.ip_p;
 624         }
 625
 626         while (off < m->m_pkthdr.len) {
 627                 struct ip6_ext ip6e;
 628                 struct tcphdr th;
 629                 struct udphdr uh;
 630
 631                 switch (nxt) {
 632                 case IPPROTO_TCP:
 633                         spidx->ul_proto = nxt;
 634                         if (!needport)
 635                                 goto done_proto;
 636                         if (off + sizeof(struct tcphdr) > m->m_pkthdr.len)
 637                                 goto done;
 638                         m_copydata(m, off, sizeof (th), (caddr_t) &th);
 639                         spidx->src.sin.sin_port = th.th_sport;
 640                         spidx->dst.sin.sin_port = th.th_dport;
 641                         return;
 642                 case IPPROTO_UDP:
 643                         spidx->ul_proto = nxt;
 644                         if (!needport)
 645                                 goto done_proto;
 646                         if (off + sizeof(struct udphdr) > m->m_pkthdr.len)
 647                                 goto done;
 648                         m_copydata(m, off, sizeof (uh), (caddr_t) &uh);
 649                         spidx->src.sin.sin_port = uh.uh_sport;
 650                         spidx->dst.sin.sin_port = uh.uh_dport;
 651                         return;
 652                 case IPPROTO_AH:
 653                         if (off + sizeof(ip6e) > m->m_pkthdr.len)
 654                                 goto done;
 655                         /* XXX Sigh, this works but is totally bogus. */
 656                         m_copydata(m, off, sizeof(ip6e), (caddr_t) &ip6e);
 657                         off += (ip6e.ip6e_len + 2) << 2;
 658                         nxt = ip6e.ip6e_nxt;
 659                         break;
 660                 case IPPROTO_ICMP:
 661                 default:
 662                         /* XXX Intermediate headers??? */
 663                         spidx->ul_proto = nxt;
 664                         goto done_proto;
 665                 }
 666         }
 667 done:
 668         spidx->ul_proto = IPSEC_ULPROTO_ANY;
 669 done_proto:
 670         spidx->src.sin.sin_port = IPSEC_PORT_ANY;
 671         spidx->dst.sin.sin_port = IPSEC_PORT_ANY;
 672 }
 673
 674 /* Assumes that m is sane. */
 675 static int
 676 ipsec4_setspidx_ipaddr(struct mbuf *m, struct secpolicyindex *spidx)
 677 {
 678         static const struct sockaddr_in template = {
 679                 sizeof (struct sockaddr_in),
 680                 AF_INET,
 681                 0, { 0 }, { 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0 }
 682         };
 683
 684         spidx->src.sin = template;
 685         spidx->dst.sin = template;
 686
 687         if (m->m_len < sizeof (struct ip)) {
 688                 m_copydata(m, offsetof(struct ip, ip_src),
 689                            sizeof (struct  in_addr),
 690                            (caddr_t) &spidx->src.sin.sin_addr);
 691                 m_copydata(m, offsetof(struct ip, ip_dst),
 692                            sizeof (struct  in_addr),
 693                            (caddr_t) &spidx->dst.sin.sin_addr);
 694         } else {
 695                 struct ip *ip = mtod(m, struct ip *);
 696                 spidx->src.sin.sin_addr = ip->ip_src;
 697                 spidx->dst.sin.sin_addr = ip->ip_dst;
 698         }
 699
 700         spidx->prefs = sizeof(struct in_addr) << 3;
 701         spidx->prefd = sizeof(struct in_addr) << 3;
 702
 703         return (0);
 704 }
 705
 706 #ifdef INET6
 707 static void
 708 ipsec6_get_ulp(struct mbuf *m, struct secpolicyindex *spidx, int needport)
 709 {
 710         int off, nxt;
 711         struct tcphdr th;
 712         struct udphdr uh;
 713         struct icmp6_hdr ih;
 714
 715         /* Sanity check. */
 716         if (m == NULL)
 717                 panic("%s: NULL pointer was passed.\n", __func__);
 718
 719         KEYDEBUG(KEYDEBUG_IPSEC_DUMP,
 720                 printf("%s:\n", __func__); kdebug_mbuf(m));
 721
 722         /* Set default. */
 723         spidx->ul_proto = IPSEC_ULPROTO_ANY;
 724         ((struct sockaddr_in6 *)&spidx->src)->sin6_port = IPSEC_PORT_ANY;
 725         ((struct sockaddr_in6 *)&spidx->dst)->sin6_port = IPSEC_PORT_ANY;
 726
 727         nxt = -1;
 728         off = ip6_lasthdr(m, 0, IPPROTO_IPV6, &nxt);
 729         if (off < 0 || m->m_pkthdr.len < off)
 730                 return;
 731
 732         switch (nxt) {
 733         case IPPROTO_TCP:
 734                 spidx->ul_proto = nxt;
 735                 if (!needport)
 736                         break;
 737                 if (off + sizeof(struct tcphdr) > m->m_pkthdr.len)
 738                         break;
 739                 m_copydata(m, off, sizeof(th), (caddr_t)&th);
 740                 ((struct sockaddr_in6 *)&spidx->src)->sin6_port = th.th_sport;
 741                 ((struct sockaddr_in6 *)&spidx->dst)->sin6_port = th.th_dport;
 742                 break;
 743         case IPPROTO_UDP:
 744                 spidx->ul_proto = nxt;
 745                 if (!needport)
 746                         break;
 747                 if (off + sizeof(struct udphdr) > m->m_pkthdr.len)
 748                         break;
 749                 m_copydata(m, off, sizeof(uh), (caddr_t)&uh);
 750                 ((struct sockaddr_in6 *)&spidx->src)->sin6_port = uh.uh_sport;
 751                 ((struct sockaddr_in6 *)&spidx->dst)->sin6_port = uh.uh_dport;
 752                 break;
 753         case IPPROTO_ICMPV6:
 754                 spidx->ul_proto = nxt;
 755                 if (off + sizeof(struct icmp6_hdr) > m->m_pkthdr.len)
 756                         break;
 757                 m_copydata(m, off, sizeof(ih), (caddr_t)&ih);
 758                 ((struct sockaddr_in6 *)&spidx->src)->sin6_port =
 759                     htons((uint16_t)ih.icmp6_type);
 760                 ((struct sockaddr_in6 *)&spidx->dst)->sin6_port =
 761                     htons((uint16_t)ih.icmp6_code);
 762                 break;
 763         default:
 764                 /* XXX Intermediate headers??? */
 765                 spidx->ul_proto = nxt;
 766                 break;
 767         }
 768 }
 769
 770 /* Assumes that m is sane. */
 771 static int
 772 ipsec6_setspidx_ipaddr(struct mbuf *m, struct secpolicyindex *spidx)
 773 {
 774         struct ip6_hdr *ip6 = NULL;
 775         struct ip6_hdr ip6buf;
 776         struct sockaddr_in6 *sin6;
 777
 778         if (m->m_len >= sizeof(*ip6))
 779                 ip6 = mtod(m, struct ip6_hdr *);
 780         else {
 781                 m_copydata(m, 0, sizeof(ip6buf), (caddr_t)&ip6buf);
 782                 ip6 = &ip6buf;
 783         }
 784
 785         sin6 = (struct sockaddr_in6 *)&spidx->src;
 786         bzero(sin6, sizeof(*sin6));
 787         sin6->sin6_family = AF_INET6;
 788         sin6->sin6_len = sizeof(struct sockaddr_in6);
 789         bcopy(&ip6->ip6_src, &sin6->sin6_addr, sizeof(ip6->ip6_src));
 790         if (IN6_IS_SCOPE_LINKLOCAL(&ip6->ip6_src)) {
 791                 sin6->sin6_addr.s6_addr16[1] = 0;
 792                 sin6->sin6_scope_id = ntohs(ip6->ip6_src.s6_addr16[1]);
 793         }
 794         spidx->prefs = sizeof(struct in6_addr) << 3;
 795
 796         sin6 = (struct sockaddr_in6 *)&spidx->dst;
 797         bzero(sin6, sizeof(*sin6));
 798         sin6->sin6_family = AF_INET6;
 799         sin6->sin6_len = sizeof(struct sockaddr_in6);
 800         bcopy(&ip6->ip6_dst, &sin6->sin6_addr, sizeof(ip6->ip6_dst));
 801         if (IN6_IS_SCOPE_LINKLOCAL(&ip6->ip6_dst)) {
 802                 sin6->sin6_addr.s6_addr16[1] = 0;
 803                 sin6->sin6_scope_id = ntohs(ip6->ip6_dst.s6_addr16[1]);
 804         }
 805         spidx->prefd = sizeof(struct in6_addr) << 3;
 806
 807         return (0);
 808 }
 809 #endif
 810
 811 int
 812 ipsec_run_hhooks(struct ipsec_ctx_data *ctx, int type)
 813 {
 814         int idx;
 815
 816         switch (ctx->af) {
 817 #ifdef INET
 818         case AF_INET:
 819                 idx = HHOOK_IPSEC_INET;
 820                 break;
 821 #endif
 822 #ifdef INET6
 823         case AF_INET6:
 824                 idx = HHOOK_IPSEC_INET6;
 825                 break;
 826 #endif
 827         default:
 828                 return (EPFNOSUPPORT);
 829         }
 830         if (type == HHOOK_TYPE_IPSEC_IN)
 831                 HHOOKS_RUN_IF(V_ipsec_hhh_in[idx], ctx, NULL);
 832         else
 833                 HHOOKS_RUN_IF(V_ipsec_hhh_out[idx], ctx, NULL);
 834         if (*ctx->mp == NULL)
 835                 return (EACCES);
 836         return (0);
 837 }
 838
 839 static void
 840 ipsec_delpcbpolicy(struct inpcbpolicy *p)
 841 {
 842
 843         free(p, M_IPSEC_INPCB);
 844 }
 845
 846 /* Initialize policy in PCB. */
 847 int
 848 ipsec_init_policy(struct socket *so, struct inpcbpolicy **pcb_sp)
 849 {
 850         struct inpcbpolicy *new;
 851
 852         /* Sanity check. */
 853         if (so == NULL || pcb_sp == NULL)
 854                 panic("%s: NULL pointer was passed.\n", __func__);
 855
 856         new = (struct inpcbpolicy *) malloc(sizeof(struct inpcbpolicy),
 857                                             M_IPSEC_INPCB, M_NOWAIT|M_ZERO);
 858         if (new == NULL) {
 859                 ipseclog((LOG_DEBUG, "%s: No more memory.\n", __func__));
 860                 return (ENOBUFS);
 861         }
 862
 863         new->priv = IPSEC_IS_PRIVILEGED_SO(so);
 864
 865         if ((new->sp_in = KEY_NEWSP()) == NULL) {
 866                 ipsec_delpcbpolicy(new);
 867                 return (ENOBUFS);
 868         }
 869         new->sp_in->policy = IPSEC_POLICY_ENTRUST;
 870         if ((new->sp_out = KEY_NEWSP()) == NULL) {
 871                 KEY_FREESP(&new->sp_in);
 872                 ipsec_delpcbpolicy(new);
 873                 return (ENOBUFS);
 874         }
 875         new->sp_out->policy = IPSEC_POLICY_ENTRUST;
 876         *pcb_sp = new;
 877
 878         return (0);
 879 }
 880
 881 /* Copy old IPsec policy into new. */
 882 int
 883 ipsec_copy_policy(struct inpcbpolicy *old, struct inpcbpolicy *new)
 884 {
 885         struct secpolicy *sp;
 886
 887         sp = ipsec_deepcopy_policy(old->sp_in);
 888         if (sp) {
 889                 KEY_FREESP(&new->sp_in);
 890                 new->sp_in = sp;
 891         } else
 892                 return (ENOBUFS);
 893
 894         sp = ipsec_deepcopy_policy(old->sp_out);
 895         if (sp) {
 896                 KEY_FREESP(&new->sp_out);
 897                 new->sp_out = sp;
 898         } else
 899                 return (ENOBUFS);
 900
 901         new->priv = old->priv;
 902
 903         return (0);
 904 }
 905
 906 struct ipsecrequest *
 907 ipsec_newisr(void)
 908 {
 909         struct ipsecrequest *p;
 910
 911         p = malloc(sizeof(struct ipsecrequest), M_IPSEC_SR, M_NOWAIT|M_ZERO);
 912         if (p != NULL)
 913                 IPSECREQUEST_LOCK_INIT(p);
 914         return (p);
 915 }
 916
 917 void
 918 ipsec_delisr(struct ipsecrequest *p)
 919 {
 920
 921         IPSECREQUEST_LOCK_DESTROY(p);
 922         free(p, M_IPSEC_SR);
 923 }
 924
 925 /* Deep-copy a policy in PCB. */
 926 static struct secpolicy *
 927 ipsec_deepcopy_policy(struct secpolicy *src)
 928 {
 929         struct ipsecrequest *newchain = NULL;
 930         struct ipsecrequest *p;
 931         struct ipsecrequest **q;
 932         struct ipsecrequest *r;
 933         struct secpolicy *dst;
 934
 935         if (src == NULL)
 936                 return (NULL);
 937         dst = KEY_NEWSP();
 938         if (dst == NULL)
 939                 return (NULL);
 940
 941         /*
 942          * Deep-copy IPsec request chain.  This is required since struct
 943          * ipsecrequest is not reference counted.
 944          */
 945         q = &newchain;
 946         for (p = src->req; p; p = p->next) {
 947                 *q = ipsec_newisr();
 948                 if (*q == NULL)
 949                         goto fail;
 950                 (*q)->saidx.proto = p->saidx.proto;
 951                 (*q)->saidx.mode = p->saidx.mode;
 952                 (*q)->level = p->level;
 953                 (*q)->saidx.reqid = p->saidx.reqid;
 954
 955                 bcopy(&p->saidx.src, &(*q)->saidx.src, sizeof((*q)->saidx.src));
 956                 bcopy(&p->saidx.dst, &(*q)->saidx.dst, sizeof((*q)->saidx.dst));
 957
 958                 (*q)->sp = dst;
 959
 960                 q = &((*q)->next);
 961         }
 962
 963         dst->req = newchain;
 964         dst->policy = src->policy;
 965         /* Do not touch the refcnt fields. */
 966
 967         return (dst);
 968
 969 fail:
 970         for (p = newchain; p; p = r) {
 971                 r = p->next;
 972                 ipsec_delisr(p);
 973                 p = NULL;
 974         }
 975         return (NULL);
 976 }
 977
 978 /* Set policy and IPsec request if present. */
 979 static int
 980 ipsec_set_policy_internal(struct secpolicy **pcb_sp, int optname,
 981     caddr_t request, size_t len, struct ucred *cred)
 982 {
 983         struct sadb_x_policy *xpl;
 984         struct secpolicy *newsp = NULL;
 985         int error;
 986
 987         /* Sanity check. */
 988         if (pcb_sp == NULL || *pcb_sp == NULL || request == NULL)
 989                 return (EINVAL);
 990         if (len < sizeof(*xpl))
 991                 return (EINVAL);
 992         xpl = (struct sadb_x_policy *)request;
 993
 994         KEYDEBUG(KEYDEBUG_IPSEC_DUMP,
 995                 printf("%s: passed policy\n", __func__);
 996                 kdebug_sadb_x_policy((struct sadb_ext *)xpl));
 997
 998         /* Check policy type. */
 999         /* ipsec_set_policy_internal() accepts IPSEC, ENTRUST and BYPASS. */
1000         if (xpl->sadb_x_policy_type == IPSEC_POLICY_DISCARD
1001          || xpl->sadb_x_policy_type == IPSEC_POLICY_NONE)
1002                 return (EINVAL);
1003
1004         /* Check privileged socket. */
1005         if (cred != NULL && xpl->sadb_x_policy_type == IPSEC_POLICY_BYPASS) {
1006                 error = priv_check_cred(cred, PRIV_NETINET_IPSEC, 0);
1007                 if (error)
1008                         return (EACCES);
1009         }
1010
1011         /* Allocating new SP entry. */
1012         if ((newsp = key_msg2sp(xpl, len, &error)) == NULL)
1013                 return (error);
1014
1015         /* Clear old SP and set new SP. */
1016         KEY_FREESP(pcb_sp);
1017         *pcb_sp = newsp;
1018         KEYDEBUG(KEYDEBUG_IPSEC_DUMP,
1019                 printf("%s: new policy\n", __func__);
1020                 kdebug_secpolicy(newsp));
1021
1022         return (0);
1023 }
1024
1025 int
1026 ipsec_set_policy(struct inpcb *inp, int optname, caddr_t request,
1027     size_t len, struct ucred *cred)
1028 {
1029         struct sadb_x_policy *xpl;
1030         struct secpolicy **pcb_sp;
1031
1032         /* Sanity check. */
1033         if (inp == NULL || request == NULL)
1034                 return (EINVAL);
1035         if (len < sizeof(*xpl))
1036                 return (EINVAL);
1037         xpl = (struct sadb_x_policy *)request;
1038
1039         /* Select direction. */
1040         switch (xpl->sadb_x_policy_dir) {
1041         case IPSEC_DIR_INBOUND:
1042                 pcb_sp = &inp->inp_sp->sp_in;
1043                 break;
1044         case IPSEC_DIR_OUTBOUND:
1045                 pcb_sp = &inp->inp_sp->sp_out;
1046                 break;
1047         default:
1048                 ipseclog((LOG_ERR, "%s: invalid direction=%u\n", __func__,
1049                         xpl->sadb_x_policy_dir));
1050                 return (EINVAL);
1051         }
1052
1053         return (ipsec_set_policy_internal(pcb_sp, optname, request, len, cred));
1054 }
1055
1056 int
1057 ipsec_get_policy(struct inpcb *inp, caddr_t request, size_t len,
1058     struct mbuf **mp)
1059 {
1060         struct sadb_x_policy *xpl;
1061         struct secpolicy *pcb_sp;
1062
1063         /* Sanity check. */
1064         if (inp == NULL || request == NULL || mp == NULL)
1065                 return (EINVAL);
1066         IPSEC_ASSERT(inp->inp_sp != NULL, ("null inp_sp"));
1067         if (len < sizeof(*xpl))
1068                 return (EINVAL);
1069         xpl = (struct sadb_x_policy *)request;
1070
1071         /* Select direction. */
1072         switch (xpl->sadb_x_policy_dir) {
1073         case IPSEC_DIR_INBOUND:
1074                 pcb_sp = inp->inp_sp->sp_in;
1075                 break;
1076         case IPSEC_DIR_OUTBOUND:
1077                 pcb_sp = inp->inp_sp->sp_out;
1078                 break;
1079         default:
1080                 ipseclog((LOG_ERR, "%s: invalid direction=%u\n", __func__,
1081                         xpl->sadb_x_policy_dir));
1082                 return (EINVAL);
1083         }
1084
1085         /* Sanity check. Should be an IPSEC_ASSERT. */
1086         if (pcb_sp == NULL)
1087                 return (EINVAL);
1088
1089         *mp = key_sp2msg(pcb_sp);
1090         if (!*mp) {
1091                 ipseclog((LOG_DEBUG, "%s: No more memory.\n", __func__));
1092                 return (ENOBUFS);
1093         }
1094
1095         (*mp)->m_type = MT_DATA;
1096         KEYDEBUG(KEYDEBUG_IPSEC_DUMP,
1097                 printf("%s:\n", __func__); kdebug_mbuf(*mp));
1098
1099         return (0);
1100 }
1101
1102 /* Delete policy in PCB. */
1103 int
1104 ipsec_delete_pcbpolicy(struct inpcb *inp)
1105 {
1106         IPSEC_ASSERT(inp != NULL, ("null inp"));
1107
1108         if (inp->inp_sp == NULL)
1109                 return (0);
1110
1111         if (inp->inp_sp->sp_in != NULL)
1112                 KEY_FREESP(&inp->inp_sp->sp_in);
1113
1114         if (inp->inp_sp->sp_out != NULL)
1115                 KEY_FREESP(&inp->inp_sp->sp_out);
1116
1117         ipsec_delpcbpolicy(inp->inp_sp);
1118         inp->inp_sp = NULL;
1119
1120         return (0);
1121 }
1122
1123 /*
1124  * Return current level.
1125  * Either IPSEC_LEVEL_USE or IPSEC_LEVEL_REQUIRE are always returned.
1126  */
1127 u_int
1128 ipsec_get_reqlevel(struct ipsecrequest *isr)
1129 {
1130         u_int level = 0;
1131         u_int esp_trans_deflev, esp_net_deflev;
1132         u_int ah_trans_deflev, ah_net_deflev;
1133
1134         IPSEC_ASSERT(isr != NULL && isr->sp != NULL, ("null argument"));
1135         IPSEC_ASSERT(isr->sp->spidx.src.sa.sa_family == isr->sp->spidx.dst.sa.sa_family,
1136                 ("af family mismatch, src %u, dst %u",
1137                  isr->sp->spidx.src.sa.sa_family,
1138                  isr->sp->spidx.dst.sa.sa_family));
1139
1140 /* XXX Note that we have ipseclog() expanded here - code sync issue. */
1141 #define IPSEC_CHECK_DEFAULT(lev) \
1142         (((lev) != IPSEC_LEVEL_USE && (lev) != IPSEC_LEVEL_REQUIRE            \
1143                         && (lev) != IPSEC_LEVEL_UNIQUE)                       \
1144                 ? (V_ipsec_debug                                                      \
1145                         ? log(LOG_INFO, "fixed system default level " #lev ":%d->%d\n",\
1146                                 (lev), IPSEC_LEVEL_REQUIRE)                   \
1147                         : 0),                                                 \
1148                         (lev) = IPSEC_LEVEL_REQUIRE,                          \
1149                         (lev)                                                 \
1150                 : (lev))
1151
1152         /* Set default level. */
1153         switch (((struct sockaddr *)&isr->sp->spidx.src)->sa_family) {
1154 #ifdef INET
1155         case AF_INET:
1156                 esp_trans_deflev = IPSEC_CHECK_DEFAULT(V_ip4_esp_trans_deflev);
1157                 esp_net_deflev = IPSEC_CHECK_DEFAULT(V_ip4_esp_net_deflev);
1158                 ah_trans_deflev = IPSEC_CHECK_DEFAULT(V_ip4_ah_trans_deflev);
1159                 ah_net_deflev = IPSEC_CHECK_DEFAULT(V_ip4_ah_net_deflev);
1160                 break;
1161 #endif
1162 #ifdef INET6
1163         case AF_INET6:
1164                 esp_trans_deflev = IPSEC_CHECK_DEFAULT(V_ip6_esp_trans_deflev);
1165                 esp_net_deflev = IPSEC_CHECK_DEFAULT(V_ip6_esp_net_deflev);
1166                 ah_trans_deflev = IPSEC_CHECK_DEFAULT(V_ip6_ah_trans_deflev);
1167                 ah_net_deflev = IPSEC_CHECK_DEFAULT(V_ip6_ah_net_deflev);
1168                 break;
1169 #endif /* INET6 */
1170         default:
1171                 panic("%s: unknown af %u",
1172                         __func__, isr->sp->spidx.src.sa.sa_family);
1173         }
1174
1175 #undef IPSEC_CHECK_DEFAULT
1176
1177         /* Set level. */
1178         switch (isr->level) {
1179         case IPSEC_LEVEL_DEFAULT:
1180                 switch (isr->saidx.proto) {
1181                 case IPPROTO_ESP:
1182                         if (isr->saidx.mode == IPSEC_MODE_TUNNEL)
1183                                 level = esp_net_deflev;
1184                         else
1185                                 level = esp_trans_deflev;
1186                         break;
1187                 case IPPROTO_AH:
1188                         if (isr->saidx.mode == IPSEC_MODE_TUNNEL)
1189                                 level = ah_net_deflev;
1190                         else
1191                                 level = ah_trans_deflev;
1192                         break;
1193                 case IPPROTO_IPCOMP:
1194                         /*
1195                          * We don't really care, as IPcomp document says that
1196                          * we shouldn't compress small packets.
1197                          */
1198                         level = IPSEC_LEVEL_USE;
1199                         break;
1200                 default:
1201                         panic("%s: Illegal protocol defined %u\n", __func__,
1202                                 isr->saidx.proto);
1203                 }
1204                 break;
1205
1206         case IPSEC_LEVEL_USE:
1207         case IPSEC_LEVEL_REQUIRE:
1208                 level = isr->level;
1209                 break;
1210         case IPSEC_LEVEL_UNIQUE:
1211                 level = IPSEC_LEVEL_REQUIRE;
1212                 break;
1213
1214         default:
1215                 panic("%s: Illegal IPsec level %u\n", __func__, isr->level);
1216         }
1217
1218         return (level);
1219 }
1220
1221 /*
1222  * Check security policy requirements against the actual
1223  * packet contents.  Return one if the packet should be
1224  * reject as "invalid"; otherwiser return zero to have the
1225  * packet treated as "valid".
1226  *
1227  * OUT:
1228  *      0: valid
1229  *      1: invalid
1230  */
1231 static int
1232 ipsec_in_reject(struct secpolicy *sp, struct mbuf *m)
1233 {
1234         struct ipsecrequest *isr;
1235         int need_auth;
1236
1237         KEYDEBUG(KEYDEBUG_IPSEC_DATA,
1238                 printf("%s: using SP\n", __func__); kdebug_secpolicy(sp));
1239
1240         /* Check policy. */
1241         switch (sp->policy) {
1242         case IPSEC_POLICY_DISCARD:
1243                 return (1);
1244         case IPSEC_POLICY_BYPASS:
1245         case IPSEC_POLICY_NONE:
1246                 return (0);
1247         }
1248
1249         IPSEC_ASSERT(sp->policy == IPSEC_POLICY_IPSEC,
1250                 ("invalid policy %u", sp->policy));
1251
1252         /* XXX Should compare policy against IPsec header history. */
1253
1254         need_auth = 0;
1255         for (isr = sp->req; isr != NULL; isr = isr->next) {
1256                 if (ipsec_get_reqlevel(isr) != IPSEC_LEVEL_REQUIRE)
1257                         continue;
1258                 switch (isr->saidx.proto) {
1259                 case IPPROTO_ESP:
1260                         if ((m->m_flags & M_DECRYPTED) == 0) {
1261                                 KEYDEBUG(KEYDEBUG_IPSEC_DUMP,
1262                                     printf("%s: ESP m_flags:%x\n", __func__,
1263                                             m->m_flags));
1264                                 return (1);
1265                         }
1266
1267                         if (!need_auth &&
1268                             isr->sav != NULL &&
1269                             isr->sav->tdb_authalgxform != NULL &&
1270                             (m->m_flags & M_AUTHIPDGM) == 0) {
1271                                 KEYDEBUG(KEYDEBUG_IPSEC_DUMP,
1272                                     printf("%s: ESP/AH m_flags:%x\n", __func__,
1273                                             m->m_flags));
1274                                 return (1);
1275                         }
1276                         break;
1277                 case IPPROTO_AH:
1278                         need_auth = 1;
1279                         if ((m->m_flags & M_AUTHIPHDR) == 0) {
1280                                 KEYDEBUG(KEYDEBUG_IPSEC_DUMP,
1281                                     printf("%s: AH m_flags:%x\n", __func__,
1282                                             m->m_flags));
1283                                 return (1);
1284                         }
1285                         break;
1286                 case IPPROTO_IPCOMP:
1287                         /*
1288                          * We don't really care, as IPcomp document
1289                          * says that we shouldn't compress small
1290                          * packets.  IPComp policy should always be
1291                          * treated as being in "use" level.
1292                          */
1293                         break;
1294                 }
1295         }
1296         return (0);             /* Valid. */
1297 }
1298
1299 /*
1300  * Non zero return value means security policy DISCARD or policy violation.
1301  */
1302 static int
1303 ipsec46_in_reject(struct mbuf *m, struct inpcb *inp)
1304 {
1305         struct secpolicy *sp;
1306         int error;
1307         int result;
1308
1309         if (!key_havesp(IPSEC_DIR_INBOUND))
1310                 return 0;
1311
1312         IPSEC_ASSERT(m != NULL, ("null mbuf"));
1313
1314         /* Get SP for this packet. */
1315         if (inp == NULL)
1316                 sp = ipsec_getpolicybyaddr(m, IPSEC_DIR_INBOUND, &error);
1317         else
1318                 sp = ipsec_getpolicybysock(m, IPSEC_DIR_INBOUND, inp, &error);
1319
1320         if (sp != NULL) {
1321                 result = ipsec_in_reject(sp, m);
1322                 KEY_FREESP(&sp);
1323         } else {
1324                 result = 1;     /* treat errors as policy violation */
1325         }
1326         return (result);
1327 }
1328
1329 /*
1330  * Check AH/ESP integrity.
1331  * This function is called from tcp_input(), udp_input(),
1332  * and {ah,esp}4_input for tunnel mode.
1333  */
1334 int
1335 ipsec4_in_reject(struct mbuf *m, struct inpcb *inp)
1336 {
1337         int result;
1338
1339         result = ipsec46_in_reject(m, inp);
1340         if (result)
1341                 IPSECSTAT_INC(ips_in_polvio);
1342
1343         return (result);
1344 }
1345
1346 #ifdef INET6
1347 /*
1348  * Check AH/ESP integrity.
1349  * This function is called from tcp6_input(), udp6_input(),
1350  * and {ah,esp}6_input for tunnel mode.
1351  */
1352 int
1353 ipsec6_in_reject(struct mbuf *m, struct inpcb *inp)
1354 {
1355         int result;
1356
1357         result = ipsec46_in_reject(m, inp);
1358         if (result)
1359                 IPSEC6STAT_INC(ips_in_polvio);
1360
1361         return (result);
1362 }
1363 #endif
1364
1365 /*
1366  * Compute the byte size to be occupied by IPsec header.
1367  * In case it is tunnelled, it includes the size of outer IP header.
1368  * NOTE: SP passed is freed in this function.
1369  */
1370 static size_t
1371 ipsec_hdrsiz_internal(struct secpolicy *sp)
1372 {
1373         struct ipsecrequest *isr;
1374         size_t size;
1375
1376         KEYDEBUG(KEYDEBUG_IPSEC_DATA,
1377                 printf("%s: using SP\n", __func__); kdebug_secpolicy(sp));
1378
1379         switch (sp->policy) {
1380         case IPSEC_POLICY_DISCARD:
1381         case IPSEC_POLICY_BYPASS:
1382         case IPSEC_POLICY_NONE:
1383                 return (0);
1384         }
1385
1386         IPSEC_ASSERT(sp->policy == IPSEC_POLICY_IPSEC,
1387                 ("invalid policy %u", sp->policy));
1388
1389         size = 0;
1390         for (isr = sp->req; isr != NULL; isr = isr->next) {
1391                 size_t clen = 0;
1392
1393                 switch (isr->saidx.proto) {
1394                 case IPPROTO_ESP:
1395                         clen = esp_hdrsiz(isr->sav);
1396                         break;
1397                 case IPPROTO_AH:
1398                         clen = ah_hdrsiz(isr->sav);
1399                         break;
1400                 case IPPROTO_IPCOMP:
1401                         clen = sizeof(struct ipcomp);
1402                         break;
1403                 }
1404
1405                 if (isr->saidx.mode == IPSEC_MODE_TUNNEL) {
1406                         switch (isr->saidx.dst.sa.sa_family) {
1407                         case AF_INET:
1408                                 clen += sizeof(struct ip);
1409                                 break;
1410 #ifdef INET6
1411                         case AF_INET6:
1412                                 clen += sizeof(struct ip6_hdr);
1413                                 break;
1414 #endif
1415                         default:
1416                                 ipseclog((LOG_ERR, "%s: unknown AF %d in "
1417                                     "IPsec tunnel SA\n", __func__,
1418                                     ((struct sockaddr *)&isr->saidx.dst)->sa_family));
1419                                 break;
1420                         }
1421                 }
1422                 size += clen;
1423         }
1424
1425         return (size);
1426 }
1427
1428 /*
1429  * This function is called from ipsec_hdrsiz_tcp(), ip_ipsec_mtu(),
1430  * disabled ip6_ipsec_mtu() and ip6_forward().
1431  */
1432 size_t
1433 ipsec_hdrsiz(struct mbuf *m, u_int dir, struct inpcb *inp)
1434 {
1435         struct secpolicy *sp;
1436         int error;
1437         size_t size;
1438
1439         if (!key_havesp(dir))
1440                 return 0;
1441
1442         IPSEC_ASSERT(m != NULL, ("null mbuf"));
1443
1444         /* Get SP for this packet. */
1445         if (inp == NULL)
1446                 sp = ipsec_getpolicybyaddr(m, dir, &error);
1447         else
1448                 sp = ipsec_getpolicybysock(m, dir, inp, &error);
1449
1450         if (sp != NULL) {
1451                 size = ipsec_hdrsiz_internal(sp);
1452                 KEYDEBUG(KEYDEBUG_IPSEC_DATA,
1453                         printf("%s: size:%lu.\n", __func__,
1454                                 (unsigned long)size));
1455
1456                 KEY_FREESP(&sp);
1457         } else {
1458                 size = 0;       /* XXX Should be panic?
1459                                  * -> No, we are called w/o knowing if
1460                                  *    IPsec processing is needed. */
1461         }
1462         return (size);
1463 }
1464
1465 /*
1466  * Check the variable replay window.
1467  * ipsec_chkreplay() performs replay check before ICV verification.
1468  * ipsec_updatereplay() updates replay bitmap.  This must be called after
1469  * ICV verification (it also performs replay check, which is usually done
1470  * beforehand).
1471  * 0 (zero) is returned if packet disallowed, 1 if packet permitted.
1472  *
1473  * Based on RFC 2401.
1474  */
1475 int
1476 ipsec_chkreplay(u_int32_t seq, struct secasvar *sav)
1477 {
1478         const struct secreplay *replay;
1479         u_int32_t diff;
1480         int fr;
1481         u_int32_t wsizeb;       /* Constant: bits of window size. */
1482         int frlast;             /* Constant: last frame. */
1483
1484         IPSEC_ASSERT(sav != NULL, ("Null SA"));
1485         IPSEC_ASSERT(sav->replay != NULL, ("Null replay state"));
1486
1487         replay = sav->replay;
1488
1489         if (replay->wsize == 0)
1490                 return (1);     /* No need to check replay. */
1491
1492         /* Constant. */
1493         frlast = replay->wsize - 1;
1494         wsizeb = replay->wsize << 3;
1495
1496         /* Sequence number of 0 is invalid. */
1497         if (seq == 0)
1498                 return (0);
1499
1500         /* First time is always okay. */
1501         if (replay->count == 0)
1502                 return (1);
1503
1504         if (seq > replay->lastseq) {
1505                 /* Larger sequences are okay. */
1506                 return (1);
1507         } else {
1508                 /* seq is equal or less than lastseq. */
1509                 diff = replay->lastseq - seq;
1510
1511                 /* Over range to check, i.e. too old or wrapped. */
1512                 if (diff >= wsizeb)
1513                         return (0);
1514
1515                 fr = frlast - diff / 8;
1516
1517                 /* This packet already seen? */
1518                 if ((replay->bitmap)[fr] & (1 << (diff % 8)))
1519                         return (0);
1520
1521                 /* Out of order but good. */
1522                 return (1);
1523         }
1524 }
1525
1526 /*
1527  * Check replay counter whether to update or not.
1528  * OUT: 0:      OK
1529  *      1:      NG
1530  */
1531 int
1532 ipsec_updatereplay(u_int32_t seq, struct secasvar *sav)
1533 {
1534         char buf[128];
1535         struct secreplay *replay;
1536         u_int32_t diff;
1537         int fr;
1538         u_int32_t wsizeb;       /* Constant: bits of window size. */
1539         int frlast;             /* Constant: last frame. */
1540
1541         IPSEC_ASSERT(sav != NULL, ("Null SA"));
1542         IPSEC_ASSERT(sav->replay != NULL, ("Null replay state"));
1543
1544         replay = sav->replay;
1545
1546         if (replay->wsize == 0)
1547                 goto ok;        /* No need to check replay. */
1548
1549         /* Constant. */
1550         frlast = replay->wsize - 1;
1551         wsizeb = replay->wsize << 3;
1552
1553         /* Sequence number of 0 is invalid. */
1554         if (seq == 0)
1555                 return (1);
1556
1557         /* First time. */
1558         if (replay->count == 0) {
1559                 replay->lastseq = seq;
1560                 bzero(replay->bitmap, replay->wsize);
1561                 (replay->bitmap)[frlast] = 1;
1562                 goto ok;
1563         }
1564
1565         if (seq > replay->lastseq) {
1566                 /* seq is larger than lastseq. */
1567                 diff = seq - replay->lastseq;
1568
1569                 /* New larger sequence number. */
1570                 if (diff < wsizeb) {
1571                         /* In window. */
1572                         /* Set bit for this packet. */
1573                         vshiftl(replay->bitmap, diff, replay->wsize);
1574                         (replay->bitmap)[frlast] |= 1;
1575                 } else {
1576                         /* This packet has a "way larger". */
1577                         bzero(replay->bitmap, replay->wsize);
1578                         (replay->bitmap)[frlast] = 1;
1579                 }
1580                 replay->lastseq = seq;
1581
1582                 /* Larger is good. */
1583         } else {
1584                 /* seq is equal or less than lastseq. */
1585                 diff = replay->lastseq - seq;
1586
1587                 /* Over range to check, i.e. too old or wrapped. */
1588                 if (diff >= wsizeb)
1589                         return (1);
1590
1591                 fr = frlast - diff / 8;
1592
1593                 /* This packet already seen? */
1594                 if ((replay->bitmap)[fr] & (1 << (diff % 8)))
1595                         return (1);
1596
1597                 /* Mark as seen. */
1598                 (replay->bitmap)[fr] |= (1 << (diff % 8));
1599
1600                 /* Out of order but good. */
1601         }
1602
1603 ok:
1604         if (replay->count == ~0) {
1605
1606                 /* Set overflow flag. */
1607                 replay->overflow++;
1608
1609                 /* Don't increment, no more packets accepted. */
1610                 if ((sav->flags & SADB_X_EXT_CYCSEQ) == 0)
1611                         return (1);
1612
1613                 ipseclog((LOG_WARNING, "%s: replay counter made %d cycle. %s\n",
1614                     __func__, replay->overflow,
1615                     ipsec_logsastr(sav, buf, sizeof(buf))));
1616         }
1617
1618         replay->count++;
1619
1620         return (0);
1621 }
1622
1623 /*
1624  * Shift variable length buffer to left.
1625  * IN:  bitmap: pointer to the buffer
1626  *      nbit:   the number of to shift.
1627  *      wsize:  buffer size (bytes).
1628  */
1629 static void
1630 vshiftl(unsigned char *bitmap, int nbit, int wsize)
1631 {
1632         int s, j, i;
1633         unsigned char over;
1634
1635         for (j = 0; j < nbit; j += 8) {
1636                 s = (nbit - j < 8) ? (nbit - j): 8;
1637                 bitmap[0] <<= s;
1638                 for (i = 1; i < wsize; i++) {
1639                         over = (bitmap[i] >> (8 - s));
1640                         bitmap[i] <<= s;
1641                         bitmap[i-1] |= over;
1642                 }
1643         }
1644 }
1645
1646 /* Return a printable string for the address. */
1647 char*
1648 ipsec_address(union sockaddr_union* sa, char *buf, socklen_t size)
1649 {
1650
1651         switch (sa->sa.sa_family) {
1652 #ifdef INET
1653         case AF_INET:
1654                 return (inet_ntop(AF_INET, &sa->sin.sin_addr, buf, size));
1655 #endif /* INET */
1656 #ifdef INET6
1657         case AF_INET6:
1658                 return (inet_ntop(AF_INET6, &sa->sin6.sin6_addr, buf, size));
1659 #endif /* INET6 */
1660         default:
1661                 return ("(unknown address family)");
1662         }
1663 }
1664
1665 char *
1666 ipsec_logsastr(struct secasvar *sav, char *buf, size_t size)
1667 {
1668         char sbuf[INET6_ADDRSTRLEN], dbuf[INET6_ADDRSTRLEN];
1669
1670         IPSEC_ASSERT(sav->sah->saidx.src.sa.sa_family ==
1671             sav->sah->saidx.dst.sa.sa_family, ("address family mismatch"));
1672
1673         snprintf(buf, size, "SA(SPI=%08lx src=%s dst=%s)",
1674             (u_long)ntohl(sav->spi),
1675             ipsec_address(&sav->sah->saidx.src, sbuf, sizeof(sbuf)),
1676             ipsec_address(&sav->sah->saidx.dst, dbuf, sizeof(dbuf)));
1677         return (buf);
1678 }
1679
1680 void
1681 ipsec_dumpmbuf(struct mbuf *m)
1682 {
1683         int totlen;
1684         int i;
1685         u_char *p;
1686
1687         totlen = 0;
1688         printf("---\n");
1689         while (m) {
1690                 p = mtod(m, u_char *);
1691                 for (i = 0; i < m->m_len; i++) {
1692                         printf("%02x ", p[i]);
1693                         totlen++;
1694                         if (totlen % 16 == 0)
1695                                 printf("\n");
1696                 }
1697                 m = m->m_next;
1698         }
1699         if (totlen % 16 != 0)
1700                 printf("\n");
1701         printf("---\n");
1702 }
1703
1704 static void
1705 def_policy_init(const void *unused __unused)
1706 {
1707
1708         bzero(&V_def_policy, sizeof(struct secpolicy));
1709         V_def_policy.policy = IPSEC_POLICY_NONE;
1710         V_def_policy.refcnt = 1;
1711 }
1712 VNET_SYSINIT(def_policy_init, SI_SUB_PROTO_DOMAININIT, SI_ORDER_ANY,
1713     def_policy_init, NULL);
1714
1715
1716 /* XXX This stuff doesn't belong here... */
1717
1718 static  struct xformsw* xforms = NULL;
1719
1720 /*
1721  * Register a transform; typically at system startup.
1722  */
1723 void
1724 xform_register(struct xformsw* xsp)
1725 {
1726
1727         xsp->xf_next = xforms;
1728         xforms = xsp;
1729 }
1730
1731 /*
1732  * Initialize transform support in an sav.
1733  */
1734 int
1735 xform_init(struct secasvar *sav, int xftype)
1736 {
1737         struct xformsw *xsp;
1738
1739         if (sav->tdb_xform != NULL)     /* Previously initialized. */
1740                 return (0);
1741         for (xsp = xforms; xsp; xsp = xsp->xf_next)
1742                 if (xsp->xf_type == xftype)
1743                         return ((*xsp->xf_init)(sav, xsp));
1744         return (EINVAL);
1745 }