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 #include <netipsec/ipsec_support.h>
  92
  93 #include <netipsec/key.h>
  94 #include <netipsec/keydb.h>
  95 #include <netipsec/key_debug.h>
  96
  97 #include <netipsec/xform.h>
  98
  99 #include <machine/in_cksum.h>
 100
 101 #include <opencrypto/cryptodev.h>
 102
 103 /* NB: name changed so netstat doesn't use it. */
 104 VNET_PCPUSTAT_DEFINE(struct ipsecstat, ipsec4stat);
 105 VNET_PCPUSTAT_SYSINIT(ipsec4stat);
 106
 107 #ifdef VIMAGE
 108 VNET_PCPUSTAT_SYSUNINIT(ipsec4stat);
 109 #endif /* VIMAGE */
 110
 111 /* DF bit on encap. 0: clear 1: set 2: copy */
 112 VNET_DEFINE(int, ip4_ipsec_dfbit) = 0;
 113 VNET_DEFINE(int, ip4_esp_trans_deflev) = IPSEC_LEVEL_USE;
 114 VNET_DEFINE(int, ip4_esp_net_deflev) = IPSEC_LEVEL_USE;
 115 VNET_DEFINE(int, ip4_ah_trans_deflev) = IPSEC_LEVEL_USE;
 116 VNET_DEFINE(int, ip4_ah_net_deflev) = IPSEC_LEVEL_USE;
 117 /* ECN ignore(-1)/forbidden(0)/allowed(1) */
 118 VNET_DEFINE(int, ip4_ipsec_ecn) = 0;
 119
 120 static VNET_DEFINE(int, ip4_filtertunnel) = 0;
 121 #define V_ip4_filtertunnel VNET(ip4_filtertunnel)
 122 static VNET_DEFINE(int, check_policy_history) = 0;
 123 #define V_check_policy_history  VNET(check_policy_history)
 124 static VNET_DEFINE(struct secpolicy *, def_policy) = NULL;
 125 #define V_def_policy    VNET(def_policy)
 126 static int
 127 sysctl_def_policy(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
 128 {
 129         int error, value;
 130
 131         value = V_def_policy->policy;
 132         error = sysctl_handle_int(oidp, &value, 0, req);
 133         if (error == 0) {
 134                 if (value != IPSEC_POLICY_DISCARD &&
 135                     value != IPSEC_POLICY_NONE)
 136                         return (EINVAL);
 137                 V_def_policy->policy = value;
 138         }
 139         return (error);
 140 }
 141
 142 /*
 143  * Crypto support requirements:
 144  *
 145  *  1   require hardware support
 146  * -1   require software support
 147  *  0   take anything
 148  */
 149 VNET_DEFINE(int, crypto_support) = CRYPTOCAP_F_HARDWARE | CRYPTOCAP_F_SOFTWARE;
 150 /*
 151  * TCP/UDP checksum handling policy for transport mode NAT-T (RFC3948)
 152  *
 153  * 0 - auto: incrementally recompute, when checksum delta is known;
 154  *     if checksum delta isn't known, reset checksum to zero for UDP,
 155  *     and mark csum_flags as valid for TCP.
 156  * 1 - fully recompute TCP/UDP checksum.
 157  */
 158 VNET_DEFINE(int, natt_cksum_policy) = 0;
 159
 160 FEATURE(ipsec, "Internet Protocol Security (IPsec)");
 161 FEATURE(ipsec_natt, "UDP Encapsulation of IPsec ESP Packets ('NAT-T')");
 162
 163 SYSCTL_DECL(_net_inet_ipsec);
 164
 165 /* net.inet.ipsec */
 166 SYSCTL_PROC(_net_inet_ipsec, IPSECCTL_DEF_POLICY, def_policy,
 167         CTLTYPE_INT | CTLFLAG_VNET | CTLFLAG_RW, 0, 0, sysctl_def_policy, "I",
 168         "IPsec default policy.");
 169 SYSCTL_INT(_net_inet_ipsec, IPSECCTL_DEF_ESP_TRANSLEV, esp_trans_deflev,
 170         CTLFLAG_VNET | CTLFLAG_RW, &VNET_NAME(ip4_esp_trans_deflev), 0,
 171         "Default ESP transport mode level");
 172 SYSCTL_INT(_net_inet_ipsec, IPSECCTL_DEF_ESP_NETLEV, esp_net_deflev,
 173         CTLFLAG_VNET | CTLFLAG_RW, &VNET_NAME(ip4_esp_net_deflev), 0,
 174         "Default ESP tunnel mode level.");
 175 SYSCTL_INT(_net_inet_ipsec, IPSECCTL_DEF_AH_TRANSLEV, ah_trans_deflev,
 176         CTLFLAG_VNET | CTLFLAG_RW, &VNET_NAME(ip4_ah_trans_deflev), 0,
 177         "AH transfer mode default level.");
 178 SYSCTL_INT(_net_inet_ipsec, IPSECCTL_DEF_AH_NETLEV, ah_net_deflev,
 179         CTLFLAG_VNET | CTLFLAG_RW, &VNET_NAME(ip4_ah_net_deflev), 0,
 180         "AH tunnel mode default level.");
 181 SYSCTL_INT(_net_inet_ipsec, IPSECCTL_AH_CLEARTOS, ah_cleartos,
 182         CTLFLAG_VNET | CTLFLAG_RW, &VNET_NAME(ah_cleartos), 0,
 183         "If set, clear type-of-service field when doing AH computation.");
 184 SYSCTL_INT(_net_inet_ipsec, IPSECCTL_DFBIT, dfbit,
 185         CTLFLAG_VNET | CTLFLAG_RW, &VNET_NAME(ip4_ipsec_dfbit), 0,
 186         "Do not fragment bit on encap.");
 187 SYSCTL_INT(_net_inet_ipsec, IPSECCTL_ECN, ecn,
 188         CTLFLAG_VNET | CTLFLAG_RW, &VNET_NAME(ip4_ipsec_ecn), 0,
 189         "Explicit Congestion Notification handling.");
 190 SYSCTL_INT(_net_inet_ipsec, OID_AUTO, crypto_support,
 191         CTLFLAG_VNET | CTLFLAG_RW, &VNET_NAME(crypto_support), 0,
 192         "Crypto driver selection.");
 193 SYSCTL_INT(_net_inet_ipsec, OID_AUTO, check_policy_history,
 194         CTLFLAG_VNET | CTLFLAG_RW, &VNET_NAME(check_policy_history), 0,
 195         "Use strict check of inbound packets to security policy compliance.");
 196 SYSCTL_INT(_net_inet_ipsec, OID_AUTO, natt_cksum_policy,
 197         CTLFLAG_VNET | CTLFLAG_RW, &VNET_NAME(natt_cksum_policy), 0,
 198         "Method to fix TCP/UDP checksum for transport mode IPsec after NAT.");
 199 SYSCTL_INT(_net_inet_ipsec, OID_AUTO, filtertunnel,
 200         CTLFLAG_VNET | CTLFLAG_RW, &VNET_NAME(ip4_filtertunnel), 0,
 201         "If set, filter packets from an IPsec tunnel.");
 202 SYSCTL_VNET_PCPUSTAT(_net_inet_ipsec, OID_AUTO, ipsecstats, struct ipsecstat,
 203     ipsec4stat, "IPsec IPv4 statistics.");
 204
 205 #ifdef REGRESSION
 206 /*
 207  * When set to 1, IPsec will send packets with the same sequence number.
 208  * This allows to verify if the other side has proper replay attacks detection.
 209  */
 210 VNET_DEFINE(int, ipsec_replay) = 0;
 211 SYSCTL_INT(_net_inet_ipsec, OID_AUTO, test_replay,
 212         CTLFLAG_VNET | CTLFLAG_RW, &VNET_NAME(ipsec_replay), 0,
 213         "Emulate replay attack");
 214 /*
 215  * When set 1, IPsec will send packets with corrupted HMAC.
 216  * This allows to verify if the other side properly detects modified packets.
 217  */
 218 VNET_DEFINE(int, ipsec_integrity) = 0;
 219 SYSCTL_INT(_net_inet_ipsec, OID_AUTO, test_integrity,
 220         CTLFLAG_VNET | CTLFLAG_RW, &VNET_NAME(ipsec_integrity), 0,
 221         "Emulate man-in-the-middle attack");
 222 #endif
 223
 224 #ifdef INET6
 225 VNET_PCPUSTAT_DEFINE(struct ipsecstat, ipsec6stat);
 226 VNET_PCPUSTAT_SYSINIT(ipsec6stat);
 227
 228 #ifdef VIMAGE
 229 VNET_PCPUSTAT_SYSUNINIT(ipsec6stat);
 230 #endif /* VIMAGE */
 231
 232 VNET_DEFINE(int, ip6_esp_trans_deflev) = IPSEC_LEVEL_USE;
 233 VNET_DEFINE(int, ip6_esp_net_deflev) = IPSEC_LEVEL_USE;
 234 VNET_DEFINE(int, ip6_ah_trans_deflev) = IPSEC_LEVEL_USE;
 235 VNET_DEFINE(int, ip6_ah_net_deflev) = IPSEC_LEVEL_USE;
 236 VNET_DEFINE(int, ip6_ipsec_ecn) = 0;    /* ECN ignore(-1)/forbidden(0)/allowed(1) */
 237
 238 static VNET_DEFINE(int, ip6_filtertunnel) = 0;
 239 #define V_ip6_filtertunnel      VNET(ip6_filtertunnel)
 240
 241 SYSCTL_DECL(_net_inet6_ipsec6);
 242
 243 /* net.inet6.ipsec6 */
 244 SYSCTL_PROC(_net_inet6_ipsec6, IPSECCTL_DEF_POLICY, def_policy,
 245         CTLTYPE_INT | CTLFLAG_VNET | CTLFLAG_RW, 0, 0, sysctl_def_policy, "I",
 246         "IPsec default policy.");
 247 SYSCTL_INT(_net_inet6_ipsec6, IPSECCTL_DEF_ESP_TRANSLEV, esp_trans_deflev,
 248         CTLFLAG_VNET | CTLFLAG_RW, &VNET_NAME(ip6_esp_trans_deflev), 0,
 249         "Default ESP transport mode level.");
 250 SYSCTL_INT(_net_inet6_ipsec6, IPSECCTL_DEF_ESP_NETLEV, esp_net_deflev,
 251         CTLFLAG_VNET | CTLFLAG_RW, &VNET_NAME(ip6_esp_net_deflev), 0,
 252         "Default ESP tunnel mode level.");
 253 SYSCTL_INT(_net_inet6_ipsec6, IPSECCTL_DEF_AH_TRANSLEV, ah_trans_deflev,
 254         CTLFLAG_VNET | CTLFLAG_RW, &VNET_NAME(ip6_ah_trans_deflev), 0,
 255         "AH transfer mode default level.");
 256 SYSCTL_INT(_net_inet6_ipsec6, IPSECCTL_DEF_AH_NETLEV, ah_net_deflev,
 257         CTLFLAG_VNET | CTLFLAG_RW, &VNET_NAME(ip6_ah_net_deflev), 0,
 258         "AH tunnel mode default level.");
 259 SYSCTL_INT(_net_inet6_ipsec6, IPSECCTL_ECN, ecn,
 260         CTLFLAG_VNET | CTLFLAG_RW, &VNET_NAME(ip6_ipsec_ecn), 0,
 261         "Explicit Congestion Notification handling.");
 262 SYSCTL_INT(_net_inet6_ipsec6, OID_AUTO, filtertunnel,
 263         CTLFLAG_VNET | CTLFLAG_RW, &VNET_NAME(ip6_filtertunnel),  0,
 264         "If set, filter packets from an IPsec tunnel.");
 265 SYSCTL_VNET_PCPUSTAT(_net_inet6_ipsec6, IPSECCTL_STATS, ipsecstats,
 266     struct ipsecstat, ipsec6stat, "IPsec IPv6 statistics.");
 267 #endif /* INET6 */
 268
 269 static int ipsec_in_reject(struct secpolicy *, struct inpcb *,
 270     const struct mbuf *);
 271
 272 #ifdef INET
 273 static void ipsec4_get_ulp(const struct mbuf *, struct secpolicyindex *, int);
 274 static void ipsec4_setspidx_ipaddr(const struct mbuf *,
 275     struct secpolicyindex *);
 276 #endif
 277 #ifdef INET6
 278 static void ipsec6_get_ulp(const struct mbuf *m, struct secpolicyindex *, int);
 279 static void ipsec6_setspidx_ipaddr(const struct mbuf *,
 280     struct secpolicyindex *);
 281 #endif
 282
 283 /*
 284  * Return a held reference to the default SP.
 285  */
 286 static struct secpolicy *
 287 key_allocsp_default(void)
 288 {
 289
 290         key_addref(V_def_policy);
 291         return (V_def_policy);
 292 }
 293
 294 static void
 295 ipsec_invalidate_cache(struct inpcb *inp, u_int dir)
 296 {
 297         struct secpolicy *sp;
 298
 299         INP_WLOCK_ASSERT(inp);
 300         if (dir == IPSEC_DIR_OUTBOUND) {
 301                 if (inp->inp_sp->flags & INP_INBOUND_POLICY)
 302                         return;
 303                 sp = inp->inp_sp->sp_in;
 304                 inp->inp_sp->sp_in = NULL;
 305         } else {
 306                 if (inp->inp_sp->flags & INP_OUTBOUND_POLICY)
 307                         return;
 308                 sp = inp->inp_sp->sp_out;
 309                 inp->inp_sp->sp_out = NULL;
 310         }
 311         if (sp != NULL)
 312                 key_freesp(&sp); /* release extra reference */
 313 }
 314
 315 static void
 316 ipsec_cachepolicy(struct inpcb *inp, struct secpolicy *sp, u_int dir)
 317 {
 318         uint32_t genid;
 319         int downgrade;
 320
 321         INP_LOCK_ASSERT(inp);
 322
 323         if (dir == IPSEC_DIR_OUTBOUND) {
 324                 /* Do we have configured PCB policy? */
 325                 if (inp->inp_sp->flags & INP_OUTBOUND_POLICY)
 326                         return;
 327                 /* Another thread has already set cached policy */
 328                 if (inp->inp_sp->sp_out != NULL)
 329                         return;
 330                 /*
 331                  * Do not cache OUTBOUND policy if PCB isn't connected,
 332                  * i.e. foreign address is INADDR_ANY/UNSPECIFIED.
 333                  */
 334 #ifdef INET
 335                 if ((inp->inp_vflag & INP_IPV4) != 0 &&
 336                     inp->inp_faddr.s_addr == INADDR_ANY)
 337                         return;
 338 #endif
 339 #ifdef INET6
 340                 if ((inp->inp_vflag & INP_IPV6) != 0 &&
 341                     IN6_IS_ADDR_UNSPECIFIED(&inp->in6p_faddr))
 342                         return;
 343 #endif
 344         } else {
 345                 /* Do we have configured PCB policy? */
 346                 if (inp->inp_sp->flags & INP_INBOUND_POLICY)
 347                         return;
 348                 /* Another thread has already set cached policy */
 349                 if (inp->inp_sp->sp_in != NULL)
 350                         return;
 351                 /*
 352                  * Do not cache INBOUND policy for listen socket,
 353                  * that is bound to INADDR_ANY/UNSPECIFIED address.
 354                  */
 355 #ifdef INET
 356                 if ((inp->inp_vflag & INP_IPV4) != 0 &&
 357                     inp->inp_faddr.s_addr == INADDR_ANY)
 358                         return;
 359 #endif
 360 #ifdef INET6
 361                 if ((inp->inp_vflag & INP_IPV6) != 0 &&
 362                     IN6_IS_ADDR_UNSPECIFIED(&inp->in6p_faddr))
 363                         return;
 364 #endif
 365         }
 366         downgrade = 0;
 367         if (!INP_WLOCKED(inp)) {
 368                 if ((downgrade = INP_TRY_UPGRADE(inp)) == 0)
 369                         return;
 370         }
 371         if (dir == IPSEC_DIR_OUTBOUND)
 372                 inp->inp_sp->sp_out = sp;
 373         else
 374                 inp->inp_sp->sp_in = sp;
 375         /*
 376          * SP is already referenced by the lookup code.
 377          * We take extra reference here to avoid race in the
 378          * ipsec_getpcbpolicy() function - SP will not be freed in the
 379          * time between we take SP pointer from the cache and key_addref()
 380          * call.
 381          */
 382         key_addref(sp);
 383         genid = key_getspgen();
 384         if (genid != inp->inp_sp->genid) {
 385                 ipsec_invalidate_cache(inp, dir);
 386                 inp->inp_sp->genid = genid;
 387         }
 388         KEYDBG(IPSEC_STAMP,
 389             printf("%s: PCB(%p): cached %s SP(%p)\n",
 390             __func__, inp, dir == IPSEC_DIR_OUTBOUND ? "OUTBOUND":
 391             "INBOUND", sp));
 392         if (downgrade != 0)
 393                 INP_DOWNGRADE(inp);
 394 }
 395
 396 static struct secpolicy *
 397 ipsec_checkpolicy(struct secpolicy *sp, struct inpcb *inp, int *error)
 398 {
 399
 400         /* Save found OUTBOUND policy into PCB SP cache. */
 401         if (inp != NULL && inp->inp_sp != NULL && inp->inp_sp->sp_out == NULL)
 402                 ipsec_cachepolicy(inp, sp, IPSEC_DIR_OUTBOUND);
 403
 404         switch (sp->policy) {
 405         default:
 406                 printf("%s: invalid policy %u\n", __func__, sp->policy);
 407                 /* FALLTHROUGH */
 408         case IPSEC_POLICY_DISCARD:
 409                 *error = -EINVAL;       /* Packet is discarded by caller. */
 410                 /* FALLTHROUGH */
 411         case IPSEC_POLICY_BYPASS:
 412         case IPSEC_POLICY_NONE:
 413                 key_freesp(&sp);
 414                 sp = NULL;              /* NB: force NULL result. */
 415                 break;
 416         case IPSEC_POLICY_IPSEC:
 417                 /* XXXAE: handle LARVAL SP */
 418                 break;
 419         }
 420         KEYDBG(IPSEC_DUMP,
 421             printf("%s: get SP(%p), error %d\n", __func__, sp, *error));
 422         return (sp);
 423 }
 424
 425 static struct secpolicy *
 426 ipsec_getpcbpolicy(struct inpcb *inp, u_int dir)
 427 {
 428         struct secpolicy *sp;
 429         int flags, downgrade;
 430
 431         if (inp == NULL || inp->inp_sp == NULL)
 432                 return (NULL);
 433
 434         INP_LOCK_ASSERT(inp);
 435
 436         flags = inp->inp_sp->flags;
 437         if (dir == IPSEC_DIR_OUTBOUND) {
 438                 sp = inp->inp_sp->sp_out;
 439                 flags &= INP_OUTBOUND_POLICY;
 440         } else {
 441                 sp = inp->inp_sp->sp_in;
 442                 flags &= INP_INBOUND_POLICY;
 443         }
 444         /*
 445          * Check flags. If we have PCB SP, just return it.
 446          * Otherwise we need to check that cached SP entry isn't stale.
 447          */
 448         if (flags == 0) {
 449                 if (sp == NULL)
 450                         return (NULL);
 451                 if (inp->inp_sp->genid != key_getspgen()) {
 452                         /* Invalidate the cache. */
 453                         downgrade = 0;
 454                         if (!INP_WLOCKED(inp)) {
 455                                 if ((downgrade = INP_TRY_UPGRADE(inp)) == 0)
 456                                         return (NULL);
 457                         }
 458                         ipsec_invalidate_cache(inp, IPSEC_DIR_OUTBOUND);
 459                         ipsec_invalidate_cache(inp, IPSEC_DIR_INBOUND);
 460                         if (downgrade != 0)
 461                                 INP_DOWNGRADE(inp);
 462                         return (NULL);
 463                 }
 464                 KEYDBG(IPSEC_STAMP,
 465                     printf("%s: PCB(%p): cache hit SP(%p)\n",
 466                     __func__, inp, sp));
 467                 /* Return referenced cached policy */
 468         }
 469         key_addref(sp);
 470         return (sp);
 471 }
 472
 473 #ifdef INET
 474 static void
 475 ipsec4_get_ulp(const struct mbuf *m, struct secpolicyindex *spidx,
 476     int needport)
 477 {
 478         uint8_t nxt;
 479         int off;
 480
 481         /* Sanity check. */
 482         IPSEC_ASSERT(m->m_pkthdr.len >= sizeof(struct ip),
 483             ("packet too short"));
 484
 485         if (m->m_len >= sizeof (struct ip)) {
 486                 const struct ip *ip = mtod(m, const struct ip *);
 487                 if (ip->ip_off & htons(IP_MF | IP_OFFMASK))
 488                         goto done;
 489                 off = ip->ip_hl << 2;
 490                 nxt = ip->ip_p;
 491         } else {
 492                 struct ip ih;
 493
 494                 m_copydata(m, 0, sizeof (struct ip), (caddr_t) &ih);
 495                 if (ih.ip_off & htons(IP_MF | IP_OFFMASK))
 496                         goto done;
 497                 off = ih.ip_hl << 2;
 498                 nxt = ih.ip_p;
 499         }
 500
 501         while (off < m->m_pkthdr.len) {
 502                 struct ip6_ext ip6e;
 503                 struct tcphdr th;
 504                 struct udphdr uh;
 505
 506                 switch (nxt) {
 507                 case IPPROTO_TCP:
 508                         spidx->ul_proto = nxt;
 509                         if (!needport)
 510                                 goto done_proto;
 511                         if (off + sizeof(struct tcphdr) > m->m_pkthdr.len)
 512                                 goto done;
 513                         m_copydata(m, off, sizeof (th), (caddr_t) &th);
 514                         spidx->src.sin.sin_port = th.th_sport;
 515                         spidx->dst.sin.sin_port = th.th_dport;
 516                         return;
 517                 case IPPROTO_UDP:
 518                         spidx->ul_proto = nxt;
 519                         if (!needport)
 520                                 goto done_proto;
 521                         if (off + sizeof(struct udphdr) > m->m_pkthdr.len)
 522                                 goto done;
 523                         m_copydata(m, off, sizeof (uh), (caddr_t) &uh);
 524                         spidx->src.sin.sin_port = uh.uh_sport;
 525                         spidx->dst.sin.sin_port = uh.uh_dport;
 526                         return;
 527                 case IPPROTO_AH:
 528                         if (off + sizeof(ip6e) > m->m_pkthdr.len)
 529                                 goto done;
 530                         /* XXX Sigh, this works but is totally bogus. */
 531                         m_copydata(m, off, sizeof(ip6e), (caddr_t) &ip6e);
 532                         off += (ip6e.ip6e_len + 2) << 2;
 533                         nxt = ip6e.ip6e_nxt;
 534                         break;
 535                 case IPPROTO_ICMP:
 536                 default:
 537                         /* XXX Intermediate headers??? */
 538                         spidx->ul_proto = nxt;
 539                         goto done_proto;
 540                 }
 541         }
 542 done:
 543         spidx->ul_proto = IPSEC_ULPROTO_ANY;
 544 done_proto:
 545         spidx->src.sin.sin_port = IPSEC_PORT_ANY;
 546         spidx->dst.sin.sin_port = IPSEC_PORT_ANY;
 547         KEYDBG(IPSEC_DUMP,
 548             printf("%s: ", __func__); kdebug_secpolicyindex(spidx, NULL));
 549 }
 550
 551 static void
 552 ipsec4_setspidx_ipaddr(const struct mbuf *m, struct secpolicyindex *spidx)
 553 {
 554
 555         ipsec4_setsockaddrs(m, &spidx->src, &spidx->dst);
 556         spidx->prefs = sizeof(struct in_addr) << 3;
 557         spidx->prefd = sizeof(struct in_addr) << 3;
 558 }
 559
 560 static struct secpolicy *
 561 ipsec4_getpolicy(const struct mbuf *m, struct inpcb *inp, u_int dir,
 562     int needport)
 563 {
 564         struct secpolicyindex spidx;
 565         struct secpolicy *sp;
 566
 567         sp = ipsec_getpcbpolicy(inp, dir);
 568         if (sp == NULL && key_havesp(dir)) {
 569                 /* Make an index to look for a policy. */
 570                 ipsec4_setspidx_ipaddr(m, &spidx);
 571                 ipsec4_get_ulp(m, &spidx, needport);
 572                 spidx.dir = dir;
 573                 sp = key_allocsp(&spidx, dir);
 574         }
 575         if (sp == NULL)         /* No SP found, use system default. */
 576                 sp = key_allocsp_default();
 577         return (sp);
 578 }
 579
 580 /*
 581  * Check security policy for *OUTBOUND* IPv4 packet.
 582  */
 583 struct secpolicy *
 584 ipsec4_checkpolicy(const struct mbuf *m, struct inpcb *inp, int *error,
 585     int needport)
 586 {
 587         struct secpolicy *sp;
 588
 589         *error = 0;
 590         sp = ipsec4_getpolicy(m, inp, IPSEC_DIR_OUTBOUND, needport);
 591         if (sp != NULL)
 592                 sp = ipsec_checkpolicy(sp, inp, error);
 593         if (sp == NULL) {
 594                 switch (*error) {
 595                 case 0: /* No IPsec required: BYPASS or NONE */
 596                         break;
 597                 case -EINVAL:
 598                         IPSECSTAT_INC(ips_out_polvio);
 599                         break;
 600                 default:
 601                         IPSECSTAT_INC(ips_out_inval);
 602                 }
 603         }
 604         KEYDBG(IPSEC_STAMP,
 605             printf("%s: using SP(%p), error %d\n", __func__, sp, *error));
 606         if (sp != NULL)
 607                 KEYDBG(IPSEC_DATA, kdebug_secpolicy(sp));
 608         return (sp);
 609 }
 610
 611 /*
 612  * Check IPv4 packet against *INBOUND* security policy.
 613  * This function is called from tcp_input(), udp_input(),
 614  * rip_input() and sctp_input().
 615  */
 616 int
 617 ipsec4_in_reject(const struct mbuf *m, struct inpcb *inp)
 618 {
 619         struct secpolicy *sp;
 620         int result;
 621
 622         sp = ipsec4_getpolicy(m, inp, IPSEC_DIR_INBOUND, 0);
 623         result = ipsec_in_reject(sp, inp, m);
 624         key_freesp(&sp);
 625         if (result != 0)
 626                 IPSECSTAT_INC(ips_in_polvio);
 627         return (result);
 628 }
 629
 630 /*
 631  * IPSEC_CAP() method implementation for IPv4.
 632  */
 633 int
 634 ipsec4_capability(struct mbuf *m, u_int cap)
 635 {
 636
 637         switch (cap) {
 638         case IPSEC_CAP_BYPASS_FILTER:
 639                 /*
 640                  * Bypass packet filtering for packets previously handled
 641                  * by IPsec.
 642                  */
 643                 if (!V_ip4_filtertunnel &&
 644                     m_tag_find(m, PACKET_TAG_IPSEC_IN_DONE, NULL) != NULL)
 645                         return (1);
 646                 return (0);
 647         case IPSEC_CAP_OPERABLE:
 648                 /* Do we have active security policies? */
 649                 if (key_havesp(IPSEC_DIR_INBOUND) != 0 ||
 650                     key_havesp(IPSEC_DIR_OUTBOUND) != 0)
 651                         return (1);
 652                 return (0);
 653         };
 654         return (EOPNOTSUPP);
 655 }
 656
 657 #endif /* INET */
 658
 659 #ifdef INET6
 660 static void
 661 ipsec6_get_ulp(const struct mbuf *m, struct secpolicyindex *spidx,
 662     int needport)
 663 {
 664         struct tcphdr th;
 665         struct udphdr uh;
 666         struct icmp6_hdr ih;
 667         int off, nxt;
 668
 669         IPSEC_ASSERT(m->m_pkthdr.len >= sizeof(struct ip6_hdr),
 670             ("packet too short"));
 671
 672         /* Set default. */
 673         spidx->ul_proto = IPSEC_ULPROTO_ANY;
 674         spidx->src.sin6.sin6_port = IPSEC_PORT_ANY;
 675         spidx->dst.sin6.sin6_port = IPSEC_PORT_ANY;
 676
 677         nxt = -1;
 678         off = ip6_lasthdr(m, 0, IPPROTO_IPV6, &nxt);
 679         if (off < 0 || m->m_pkthdr.len < off)
 680                 return;
 681
 682         switch (nxt) {
 683         case IPPROTO_TCP:
 684                 spidx->ul_proto = nxt;
 685                 if (!needport)
 686                         break;
 687                 if (off + sizeof(struct tcphdr) > m->m_pkthdr.len)
 688                         break;
 689                 m_copydata(m, off, sizeof(th), (caddr_t)&th);
 690                 spidx->src.sin6.sin6_port = th.th_sport;
 691                 spidx->dst.sin6.sin6_port = th.th_dport;
 692                 break;
 693         case IPPROTO_UDP:
 694                 spidx->ul_proto = nxt;
 695                 if (!needport)
 696                         break;
 697                 if (off + sizeof(struct udphdr) > m->m_pkthdr.len)
 698                         break;
 699                 m_copydata(m, off, sizeof(uh), (caddr_t)&uh);
 700                 spidx->src.sin6.sin6_port = uh.uh_sport;
 701                 spidx->dst.sin6.sin6_port = uh.uh_dport;
 702                 break;
 703         case IPPROTO_ICMPV6:
 704                 spidx->ul_proto = nxt;
 705                 if (off + sizeof(struct icmp6_hdr) > m->m_pkthdr.len)
 706                         break;
 707                 m_copydata(m, off, sizeof(ih), (caddr_t)&ih);
 708                 spidx->src.sin6.sin6_port = htons((uint16_t)ih.icmp6_type);
 709                 spidx->dst.sin6.sin6_port = htons((uint16_t)ih.icmp6_code);
 710                 break;
 711         default:
 712                 /* XXX Intermediate headers??? */
 713                 spidx->ul_proto = nxt;
 714                 break;
 715         }
 716         KEYDBG(IPSEC_DUMP,
 717             printf("%s: ", __func__); kdebug_secpolicyindex(spidx, NULL));
 718 }
 719
 720 static void
 721 ipsec6_setspidx_ipaddr(const struct mbuf *m, struct secpolicyindex *spidx)
 722 {
 723
 724         ipsec6_setsockaddrs(m, &spidx->src, &spidx->dst);
 725         spidx->prefs = sizeof(struct in6_addr) << 3;
 726         spidx->prefd = sizeof(struct in6_addr) << 3;
 727 }
 728
 729 static struct secpolicy *
 730 ipsec6_getpolicy(const struct mbuf *m, struct inpcb *inp, u_int dir,
 731     int needport)
 732 {
 733         struct secpolicyindex spidx;
 734         struct secpolicy *sp;
 735
 736         sp = ipsec_getpcbpolicy(inp, dir);
 737         if (sp == NULL && key_havesp(dir)) {
 738                 /* Make an index to look for a policy. */
 739                 ipsec6_setspidx_ipaddr(m, &spidx);
 740                 ipsec6_get_ulp(m, &spidx, needport);
 741                 spidx.dir = dir;
 742                 sp = key_allocsp(&spidx, dir);
 743         }
 744         if (sp == NULL)         /* No SP found, use system default. */
 745                 sp = key_allocsp_default();
 746         return (sp);
 747 }
 748
 749 /*
 750  * Check security policy for *OUTBOUND* IPv6 packet.
 751  */
 752 struct secpolicy *
 753 ipsec6_checkpolicy(const struct mbuf *m, struct inpcb *inp, int *error,
 754     int needport)
 755 {
 756         struct secpolicy *sp;
 757
 758         *error = 0;
 759         sp = ipsec6_getpolicy(m, inp, IPSEC_DIR_OUTBOUND, needport);
 760         if (sp != NULL)
 761                 sp = ipsec_checkpolicy(sp, inp, error);
 762         if (sp == NULL) {
 763                 switch (*error) {
 764                 case 0: /* No IPsec required: BYPASS or NONE */
 765                         break;
 766                 case -EINVAL:
 767                         IPSEC6STAT_INC(ips_out_polvio);
 768                         break;
 769                 default:
 770                         IPSEC6STAT_INC(ips_out_inval);
 771                 }
 772         }
 773         KEYDBG(IPSEC_STAMP,
 774             printf("%s: using SP(%p), error %d\n", __func__, sp, *error));
 775         if (sp != NULL)
 776                 KEYDBG(IPSEC_DATA, kdebug_secpolicy(sp));
 777         return (sp);
 778 }
 779
 780 /*
 781  * Check IPv6 packet against inbound security policy.
 782  * This function is called from tcp6_input(), udp6_input(),
 783  * rip6_input() and sctp_input().
 784  */
 785 int
 786 ipsec6_in_reject(const struct mbuf *m, struct inpcb *inp)
 787 {
 788         struct secpolicy *sp;
 789         int result;
 790
 791         sp = ipsec6_getpolicy(m, inp, IPSEC_DIR_INBOUND, 0);
 792         result = ipsec_in_reject(sp, inp, m);
 793         key_freesp(&sp);
 794         if (result)
 795                 IPSEC6STAT_INC(ips_in_polvio);
 796         return (result);
 797 }
 798
 799 /*
 800  * IPSEC_CAP() method implementation for IPv6.
 801  */
 802 int
 803 ipsec6_capability(struct mbuf *m, u_int cap)
 804 {
 805
 806         switch (cap) {
 807         case IPSEC_CAP_BYPASS_FILTER:
 808                 /*
 809                  * Bypass packet filtering for packets previously handled
 810                  * by IPsec.
 811                  */
 812                 if (!V_ip6_filtertunnel &&
 813                     m_tag_find(m, PACKET_TAG_IPSEC_IN_DONE, NULL) != NULL)
 814                         return (1);
 815                 return (0);
 816         case IPSEC_CAP_OPERABLE:
 817                 /* Do we have active security policies? */
 818                 if (key_havesp(IPSEC_DIR_INBOUND) != 0 ||
 819                     key_havesp(IPSEC_DIR_OUTBOUND) != 0)
 820                         return (1);
 821                 return (0);
 822         };
 823         return (EOPNOTSUPP);
 824 }
 825 #endif /* INET6 */
 826
 827 int
 828 ipsec_run_hhooks(struct ipsec_ctx_data *ctx, int type)
 829 {
 830         int idx;
 831
 832         switch (ctx->af) {
 833 #ifdef INET
 834         case AF_INET:
 835                 idx = HHOOK_IPSEC_INET;
 836                 break;
 837 #endif
 838 #ifdef INET6
 839         case AF_INET6:
 840                 idx = HHOOK_IPSEC_INET6;
 841                 break;
 842 #endif
 843         default:
 844                 return (EPFNOSUPPORT);
 845         }
 846         if (type == HHOOK_TYPE_IPSEC_IN)
 847                 HHOOKS_RUN_IF(V_ipsec_hhh_in[idx], ctx, NULL);
 848         else
 849                 HHOOKS_RUN_IF(V_ipsec_hhh_out[idx], ctx, NULL);
 850         if (*ctx->mp == NULL)
 851                 return (EACCES);
 852         return (0);
 853 }
 854
 855 /*
 856  * Return current level.
 857  * Either IPSEC_LEVEL_USE or IPSEC_LEVEL_REQUIRE are always returned.
 858  */
 859 u_int
 860 ipsec_get_reqlevel(struct secpolicy *sp, u_int idx)
 861 {
 862         struct ipsecrequest *isr;
 863         u_int esp_trans_deflev, esp_net_deflev;
 864         u_int ah_trans_deflev, ah_net_deflev;
 865         u_int level = 0;
 866
 867         IPSEC_ASSERT(idx < sp->tcount, ("Wrong IPsec request index %d", idx));
 868 /* XXX Note that we have ipseclog() expanded here - code sync issue. */
 869 #define IPSEC_CHECK_DEFAULT(lev) \
 870         (((lev) != IPSEC_LEVEL_USE && (lev) != IPSEC_LEVEL_REQUIRE &&   \
 871           (lev) != IPSEC_LEVEL_UNIQUE)                                  \
 872                 ? (V_ipsec_debug  ?                                     \
 873                 log(LOG_INFO, "fixed system default level " #lev ":%d->%d\n",\
 874                 (lev), IPSEC_LEVEL_REQUIRE) : 0),                       \
 875                 (lev) = IPSEC_LEVEL_REQUIRE, (lev) : (lev))
 876
 877         /*
 878          * IPsec VTI uses unique security policy with fake spidx filled
 879          * with zeroes. Just return IPSEC_LEVEL_REQUIRE instead of doing
 880          * full level lookup for such policies.
 881          */
 882         if (sp->state == IPSEC_SPSTATE_IFNET) {
 883                 IPSEC_ASSERT(sp->req[idx]->level == IPSEC_LEVEL_UNIQUE,
 884                     ("Wrong IPsec request level %d", sp->req[idx]->level));
 885                 return (IPSEC_LEVEL_REQUIRE);
 886         }
 887
 888         /* Set default level. */
 889         switch (sp->spidx.src.sa.sa_family) {
 890 #ifdef INET
 891         case AF_INET:
 892                 esp_trans_deflev = IPSEC_CHECK_DEFAULT(V_ip4_esp_trans_deflev);
 893                 esp_net_deflev = IPSEC_CHECK_DEFAULT(V_ip4_esp_net_deflev);
 894                 ah_trans_deflev = IPSEC_CHECK_DEFAULT(V_ip4_ah_trans_deflev);
 895                 ah_net_deflev = IPSEC_CHECK_DEFAULT(V_ip4_ah_net_deflev);
 896                 break;
 897 #endif
 898 #ifdef INET6
 899         case AF_INET6:
 900                 esp_trans_deflev = IPSEC_CHECK_DEFAULT(V_ip6_esp_trans_deflev);
 901                 esp_net_deflev = IPSEC_CHECK_DEFAULT(V_ip6_esp_net_deflev);
 902                 ah_trans_deflev = IPSEC_CHECK_DEFAULT(V_ip6_ah_trans_deflev);
 903                 ah_net_deflev = IPSEC_CHECK_DEFAULT(V_ip6_ah_net_deflev);
 904                 break;
 905 #endif /* INET6 */
 906         default:
 907                 panic("%s: unknown af %u",
 908                         __func__, sp->spidx.src.sa.sa_family);
 909         }
 910
 911 #undef IPSEC_CHECK_DEFAULT
 912
 913         isr = sp->req[idx];
 914         /* Set level. */
 915         switch (isr->level) {
 916         case IPSEC_LEVEL_DEFAULT:
 917                 switch (isr->saidx.proto) {
 918                 case IPPROTO_ESP:
 919                         if (isr->saidx.mode == IPSEC_MODE_TUNNEL)
 920                                 level = esp_net_deflev;
 921                         else
 922                                 level = esp_trans_deflev;
 923                         break;
 924                 case IPPROTO_AH:
 925                         if (isr->saidx.mode == IPSEC_MODE_TUNNEL)
 926                                 level = ah_net_deflev;
 927                         else
 928                                 level = ah_trans_deflev;
 929                         break;
 930                 case IPPROTO_IPCOMP:
 931                         /*
 932                          * We don't really care, as IPcomp document says that
 933                          * we shouldn't compress small packets.
 934                          */
 935                         level = IPSEC_LEVEL_USE;
 936                         break;
 937                 default:
 938                         panic("%s: Illegal protocol defined %u\n", __func__,
 939                                 isr->saidx.proto);
 940                 }
 941                 break;
 942
 943         case IPSEC_LEVEL_USE:
 944         case IPSEC_LEVEL_REQUIRE:
 945                 level = isr->level;
 946                 break;
 947         case IPSEC_LEVEL_UNIQUE:
 948                 level = IPSEC_LEVEL_REQUIRE;
 949                 break;
 950
 951         default:
 952                 panic("%s: Illegal IPsec level %u\n", __func__, isr->level);
 953         }
 954
 955         return (level);
 956 }
 957
 958 static int
 959 ipsec_check_history(const struct mbuf *m, struct secpolicy *sp, u_int idx)
 960 {
 961         struct xform_history *xh;
 962         struct m_tag *mtag;
 963
 964         mtag = NULL;
 965         while ((mtag = m_tag_find(__DECONST(struct mbuf *, m),
 966             PACKET_TAG_IPSEC_IN_DONE, mtag)) != NULL) {
 967                 xh = (struct xform_history *)(mtag + 1);
 968                 KEYDBG(IPSEC_DATA,
 969                     char buf[IPSEC_ADDRSTRLEN];
 970                     printf("%s: mode %s proto %u dst %s\n", __func__,
 971                         kdebug_secasindex_mode(xh->mode), xh->proto,
 972                         ipsec_address(&xh->dst, buf, sizeof(buf))));
 973                 if (xh->proto != sp->req[idx]->saidx.proto)
 974                         continue;
 975                 /* If SA had IPSEC_MODE_ANY, consider this as match. */
 976                 if (xh->mode != sp->req[idx]->saidx.mode &&
 977                     xh->mode != IPSEC_MODE_ANY)
 978                         continue;
 979                 /*
 980                  * For transport mode IPsec request doesn't contain
 981                  * addresses. We need to use address from spidx.
 982                  */
 983                 if (sp->req[idx]->saidx.mode == IPSEC_MODE_TRANSPORT) {
 984                         if (key_sockaddrcmp_withmask(&xh->dst.sa,
 985                             &sp->spidx.dst.sa, sp->spidx.prefd) != 0)
 986                                 continue;
 987                 } else {
 988                         if (key_sockaddrcmp(&xh->dst.sa,
 989                             &sp->req[idx]->saidx.dst.sa, 0) != 0)
 990                                 continue;
 991                 }
 992                 return (0); /* matched */
 993         }
 994         return (1);
 995 }
 996
 997 /*
 998  * Check security policy requirements against the actual
 999  * packet contents.  Return one if the packet should be
1000  * reject as "invalid"; otherwiser return zero to have the
1001  * packet treated as "valid".
1002  *
1003  * OUT:
1004  *      0: valid
1005  *      1: invalid
1006  */
1007 static int
1008 ipsec_in_reject(struct secpolicy *sp, struct inpcb *inp, const struct mbuf *m)
1009 {
1010         int i;
1011
1012         KEYDBG(IPSEC_STAMP,
1013             printf("%s: PCB(%p): using SP(%p)\n", __func__, inp, sp));
1014         KEYDBG(IPSEC_DATA, kdebug_secpolicy(sp));
1015
1016         if (inp != NULL && inp->inp_sp != NULL && inp->inp_sp->sp_in == NULL)
1017                 ipsec_cachepolicy(inp, sp, IPSEC_DIR_INBOUND);
1018
1019         /* Check policy. */
1020         switch (sp->policy) {
1021         case IPSEC_POLICY_DISCARD:
1022                 return (1);
1023         case IPSEC_POLICY_BYPASS:
1024         case IPSEC_POLICY_NONE:
1025                 return (0);
1026         }
1027
1028         IPSEC_ASSERT(sp->policy == IPSEC_POLICY_IPSEC,
1029                 ("invalid policy %u", sp->policy));
1030
1031         /*
1032          * ipsec[46]_common_input_cb after each transform adds
1033          * PACKET_TAG_IPSEC_IN_DONE mbuf tag. It contains SPI, proto, mode
1034          * and destination address from saidx. We can compare info from
1035          * these tags with requirements in SP.
1036          */
1037         for (i = 0; i < sp->tcount; i++) {
1038                 /*
1039                  * Do not check IPcomp, since IPcomp document
1040                  * says that we shouldn't compress small packets.
1041                  * IPComp policy should always be treated as being
1042                  * in "use" level.
1043                  */
1044                 if (sp->req[i]->saidx.proto == IPPROTO_IPCOMP ||
1045                     ipsec_get_reqlevel(sp, i) != IPSEC_LEVEL_REQUIRE)
1046                         continue;
1047                 if (V_check_policy_history != 0 &&
1048                     ipsec_check_history(m, sp, i) != 0)
1049                         return (1);
1050                 else switch (sp->req[i]->saidx.proto) {
1051                 case IPPROTO_ESP:
1052                         if ((m->m_flags & M_DECRYPTED) == 0) {
1053                                 KEYDBG(IPSEC_DUMP,
1054                                     printf("%s: ESP m_flags:%x\n", __func__,
1055                                             m->m_flags));
1056                                 return (1);
1057                         }
1058                         break;
1059                 case IPPROTO_AH:
1060                         if ((m->m_flags & M_AUTHIPHDR) == 0) {
1061                                 KEYDBG(IPSEC_DUMP,
1062                                     printf("%s: AH m_flags:%x\n", __func__,
1063                                             m->m_flags));
1064                                 return (1);
1065                         }
1066                         break;
1067                 }
1068         }
1069         return (0);             /* Valid. */
1070 }
1071
1072 /*
1073  * Compute the byte size to be occupied by IPsec header.
1074  * In case it is tunnelled, it includes the size of outer IP header.
1075  */
1076 static size_t
1077 ipsec_hdrsiz_internal(struct secpolicy *sp)
1078 {
1079         size_t size;
1080         int i;
1081
1082         KEYDBG(IPSEC_STAMP, printf("%s: using SP(%p)\n", __func__, sp));
1083         KEYDBG(IPSEC_DATA, kdebug_secpolicy(sp));
1084
1085         switch (sp->policy) {
1086         case IPSEC_POLICY_DISCARD:
1087         case IPSEC_POLICY_BYPASS:
1088         case IPSEC_POLICY_NONE:
1089                 return (0);
1090         }
1091
1092         IPSEC_ASSERT(sp->policy == IPSEC_POLICY_IPSEC,
1093                 ("invalid policy %u", sp->policy));
1094
1095         /*
1096          * XXX: for each transform we need to lookup suitable SA
1097          * and use info from SA to calculate headers size.
1098          * XXX: for NAT-T we need to cosider UDP header size.
1099          */
1100         size = 0;
1101         for (i = 0; i < sp->tcount; i++) {
1102                 switch (sp->req[i]->saidx.proto) {
1103                 case IPPROTO_ESP:
1104                         size += esp_hdrsiz(NULL);
1105                         break;
1106                 case IPPROTO_AH:
1107                         size += ah_hdrsiz(NULL);
1108                         break;
1109                 case IPPROTO_IPCOMP:
1110                         size += sizeof(struct ipcomp);
1111                         break;
1112                 }
1113
1114                 if (sp->req[i]->saidx.mode == IPSEC_MODE_TUNNEL) {
1115                         switch (sp->req[i]->saidx.dst.sa.sa_family) {
1116 #ifdef INET
1117                         case AF_INET:
1118                                 size += sizeof(struct ip);
1119                                 break;
1120 #endif
1121 #ifdef INET6
1122                         case AF_INET6:
1123                                 size += sizeof(struct ip6_hdr);
1124                                 break;
1125 #endif
1126                         default:
1127                                 ipseclog((LOG_ERR, "%s: unknown AF %d in "
1128                                     "IPsec tunnel SA\n", __func__,
1129                                     sp->req[i]->saidx.dst.sa.sa_family));
1130                                 break;
1131                         }
1132                 }
1133         }
1134         return (size);
1135 }
1136
1137 /*
1138  * Compute ESP/AH header size for protocols with PCB, including
1139  * outer IP header. Currently only tcp_output() uses it.
1140  */
1141 size_t
1142 ipsec_hdrsiz_inpcb(struct inpcb *inp)
1143 {
1144         struct secpolicyindex spidx;
1145         struct secpolicy *sp;
1146         size_t sz;
1147
1148         sp = ipsec_getpcbpolicy(inp, IPSEC_DIR_OUTBOUND);
1149         if (sp == NULL && key_havesp(IPSEC_DIR_OUTBOUND)) {
1150                 ipsec_setspidx_inpcb(inp, &spidx, IPSEC_DIR_OUTBOUND);
1151                 sp = key_allocsp(&spidx, IPSEC_DIR_OUTBOUND);
1152         }
1153         if (sp == NULL)
1154                 sp = key_allocsp_default();
1155         sz = ipsec_hdrsiz_internal(sp);
1156         key_freesp(&sp);
1157         return (sz);
1158 }
1159
1160 /*
1161  * Check the variable replay window.
1162  * ipsec_chkreplay() performs replay check before ICV verification.
1163  * ipsec_updatereplay() updates replay bitmap.  This must be called after
1164  * ICV verification (it also performs replay check, which is usually done
1165  * beforehand).
1166  * 0 (zero) is returned if packet disallowed, 1 if packet permitted.
1167  *
1168  * Based on RFC 6479. Blocks are 32 bits unsigned integers
1169  */
1170
1171 #define IPSEC_BITMAP_INDEX_MASK(w)      (w - 1)
1172 #define IPSEC_REDUNDANT_BIT_SHIFTS      5
1173 #define IPSEC_REDUNDANT_BITS            (1 << IPSEC_REDUNDANT_BIT_SHIFTS)
1174 #define IPSEC_BITMAP_LOC_MASK           (IPSEC_REDUNDANT_BITS - 1)
1175
1176 int
1177 ipsec_chkreplay(uint32_t seq, struct secasvar *sav)
1178 {
1179         const struct secreplay *replay;
1180         uint32_t wsizeb;                /* Constant: window size. */
1181         int index, bit_location;
1182
1183         IPSEC_ASSERT(sav != NULL, ("Null SA"));
1184         IPSEC_ASSERT(sav->replay != NULL, ("Null replay state"));
1185
1186         replay = sav->replay;
1187
1188         /* No need to check replay if disabled. */
1189         if (replay->wsize == 0)
1190                 return (1);
1191
1192         /* Constant. */
1193         wsizeb = replay->wsize << 3;
1194
1195         /* Sequence number of 0 is invalid. */
1196         if (seq == 0)
1197                 return (0);
1198
1199         /* First time is always okay. */
1200         if (replay->count == 0)
1201                 return (1);
1202
1203         /* Larger sequences are okay. */
1204         if (seq > replay->lastseq)
1205                 return (1);
1206
1207         /* Over range to check, i.e. too old or wrapped. */
1208         if (replay->lastseq - seq >= wsizeb)
1209                 return (0);
1210
1211         /* The sequence is inside the sliding window
1212          * now check the bit in the bitmap
1213          * bit location only depends on the sequence number
1214          */
1215         bit_location = seq & IPSEC_BITMAP_LOC_MASK;
1216         index = (seq >> IPSEC_REDUNDANT_BIT_SHIFTS)
1217                 & IPSEC_BITMAP_INDEX_MASK(replay->bitmap_size);
1218
1219         /* This packet already seen? */
1220         if ((replay->bitmap)[index] & (1 << bit_location))
1221                 return (0);
1222         return (1);
1223 }
1224
1225 /*
1226  * Check replay counter whether to update or not.
1227  * OUT: 0:      OK
1228  *      1:      NG
1229  */
1230 int
1231 ipsec_updatereplay(uint32_t seq, struct secasvar *sav)
1232 {
1233         char buf[128];
1234         struct secreplay *replay;
1235         uint32_t wsizeb;                /* Constant: window size. */
1236         int diff, index, bit_location;
1237
1238         IPSEC_ASSERT(sav != NULL, ("Null SA"));
1239         IPSEC_ASSERT(sav->replay != NULL, ("Null replay state"));
1240
1241         replay = sav->replay;
1242
1243         if (replay->wsize == 0)
1244                 goto ok;        /* No need to check replay. */
1245
1246         /* Constant. */
1247         wsizeb = replay->wsize << 3;
1248
1249         /* Sequence number of 0 is invalid. */
1250         if (seq == 0)
1251                 return (1);
1252
1253         /* The packet is too old, no need to update */
1254         if (wsizeb + seq < replay->lastseq)
1255                 goto ok;
1256
1257         /* Now update the bit */
1258         index = (seq >> IPSEC_REDUNDANT_BIT_SHIFTS);
1259
1260         /* First check if the sequence number is in the range */
1261         if (seq > replay->lastseq) {
1262                 int id;
1263                 int index_cur = replay->lastseq >> IPSEC_REDUNDANT_BIT_SHIFTS;
1264
1265                 diff = index - index_cur;
1266                 if (diff > replay->bitmap_size) {
1267                         /* something unusual in this case */
1268                         diff = replay->bitmap_size;
1269                 }
1270
1271                 for (id = 0; id < diff; ++id) {
1272                         replay->bitmap[(id + index_cur + 1)
1273                         & IPSEC_BITMAP_INDEX_MASK(replay->bitmap_size)] = 0;
1274                 }
1275
1276                 replay->lastseq = seq;
1277         }
1278
1279         index &= IPSEC_BITMAP_INDEX_MASK(replay->bitmap_size);
1280         bit_location = seq & IPSEC_BITMAP_LOC_MASK;
1281
1282         /* this packet has already been received */
1283         if (replay->bitmap[index] & (1 << bit_location))
1284                 return (1);
1285
1286         replay->bitmap[index] |= (1 << bit_location);
1287
1288 ok:
1289         if (replay->count == ~0) {
1290
1291                 /* Set overflow flag. */
1292                 replay->overflow++;
1293
1294                 /* Don't increment, no more packets accepted. */
1295                 if ((sav->flags & SADB_X_EXT_CYCSEQ) == 0) {
1296                         if (sav->sah->saidx.proto == IPPROTO_AH)
1297                                 AHSTAT_INC(ahs_wrap);
1298                         else if (sav->sah->saidx.proto == IPPROTO_ESP)
1299                                 ESPSTAT_INC(esps_wrap);
1300                         return (1);
1301                 }
1302
1303                 ipseclog((LOG_WARNING, "%s: replay counter made %d cycle. %s\n",
1304                     __func__, replay->overflow,
1305                     ipsec_sa2str(sav, buf, sizeof(buf))));
1306         }
1307         return (0);
1308 }
1309
1310 int
1311 ipsec_updateid(struct secasvar *sav, uint64_t *new, uint64_t *old)
1312 {
1313         uint64_t tmp;
1314
1315         /*
1316          * tdb_cryptoid is initialized by xform_init().
1317          * Then it can be changed only when some crypto error occurred or
1318          * when SA is deleted. We stored used cryptoid in the xform_data
1319          * structure. In case when crypto error occurred and crypto
1320          * subsystem has reinited the session, it returns new cryptoid
1321          * and EAGAIN error code.
1322          *
1323          * This function will be called when we got EAGAIN from crypto
1324          * subsystem.
1325          * *new is cryptoid that was returned by crypto subsystem in
1326          * the crp_sid.
1327          * *old is the original cryptoid that we stored in xform_data.
1328          *
1329          * For first failed request *old == sav->tdb_cryptoid, then
1330          * we update sav->tdb_cryptoid and redo crypto_dispatch().
1331          * For next failed request *old != sav->tdb_cryptoid, then
1332          * we store cryptoid from first request into the *new variable
1333          * and crp_sid from this second session will be returned via
1334          * *old pointer, so caller can release second session.
1335          *
1336          * XXXAE: check this more carefully.
1337          */
1338         KEYDBG(IPSEC_STAMP,
1339             printf("%s: SA(%p) moves cryptoid %jd -> %jd\n",
1340                 __func__, sav, (uintmax_t)(*old), (uintmax_t)(*new)));
1341         KEYDBG(IPSEC_DATA, kdebug_secasv(sav));
1342         SECASVAR_LOCK(sav);
1343         if (sav->tdb_cryptoid != *old) {
1344                 /* cryptoid was already updated */
1345                 tmp = *new;
1346                 *new = sav->tdb_cryptoid;
1347                 *old = tmp;
1348                 SECASVAR_UNLOCK(sav);
1349                 return (1);
1350         }
1351         sav->tdb_cryptoid = *new;
1352         SECASVAR_UNLOCK(sav);
1353         return (0);
1354 }
1355
1356 int
1357 ipsec_initialized(void)
1358 {
1359
1360         return (V_def_policy != NULL);
1361 }
1362
1363 static void
1364 def_policy_init(const void *unused __unused)
1365 {
1366
1367         V_def_policy = key_newsp();
1368         if (V_def_policy != NULL) {
1369                 V_def_policy->policy = IPSEC_POLICY_NONE;
1370                 /* Force INPCB SP cache invalidation */
1371                 key_bumpspgen();
1372         } else
1373                 printf("%s: failed to initialize default policy\n", __func__);
1374 }
1375
1376
1377 static void
1378 def_policy_uninit(const void *unused __unused)
1379 {
1380
1381         if (V_def_policy != NULL) {
1382                 key_freesp(&V_def_policy);
1383                 key_bumpspgen();
1384         }
1385 }
1386
1387 VNET_SYSINIT(def_policy_init, SI_SUB_PROTO_DOMAIN, SI_ORDER_FIRST,
1388     def_policy_init, NULL);
1389 VNET_SYSUNINIT(def_policy_uninit, SI_SUB_PROTO_DOMAIN, SI_ORDER_FIRST,
1390     def_policy_uninit, NULL);