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 *, const struct mbuf *);
 244 static int ipsec_setspidx_inpcb(const struct mbuf *, struct inpcb *);
 245 static int ipsec_setspidx(const struct mbuf *, struct secpolicyindex *, int);
 246 static void ipsec4_get_ulp(const struct mbuf *m, struct secpolicyindex *, int);
 247 static int ipsec4_setspidx_ipaddr(const struct mbuf *, struct secpolicyindex *);
 248 #ifdef INET6
 249 static void ipsec6_get_ulp(const struct mbuf *m, struct secpolicyindex *, int);
 250 static int ipsec6_setspidx_ipaddr(const 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 occurred.
 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 occurred.
 322  *      others: a pointer to SP
 323  *
 324  * NOTE: IPv6 mapped adddress concern is implemented here.
 325  */
 326 static struct secpolicy *
 327 ipsec_getpolicybysock(const struct mbuf *m, u_int dir, struct inpcb *inp,
 328     int *error)
 329 {
 330         struct inpcbpolicy *pcbsp;
 331         struct secpolicy *currsp = NULL;        /* Policy on socket. */
 332         struct secpolicy *sp;
 333
 334         IPSEC_ASSERT(m != NULL, ("null mbuf"));
 335         IPSEC_ASSERT(inp != NULL, ("null inpcb"));
 336         IPSEC_ASSERT(error != NULL, ("null error"));
 337         IPSEC_ASSERT(dir == IPSEC_DIR_INBOUND || dir == IPSEC_DIR_OUTBOUND,
 338                 ("invalid direction %u", dir));
 339
 340         if (!key_havesp(dir)) {
 341                 /* No SP found, use system default. */
 342                 sp = KEY_ALLOCSP_DEFAULT();
 343                 return (sp);
 344         }
 345
 346         /* Set spidx in pcb. */
 347         *error = ipsec_setspidx_inpcb(m, inp);
 348         if (*error)
 349                 return (NULL);
 350
 351         pcbsp = inp->inp_sp;
 352         IPSEC_ASSERT(pcbsp != NULL, ("null pcbsp"));
 353         switch (dir) {
 354         case IPSEC_DIR_INBOUND:
 355                 currsp = pcbsp->sp_in;
 356                 break;
 357         case IPSEC_DIR_OUTBOUND:
 358                 currsp = pcbsp->sp_out;
 359                 break;
 360         }
 361         IPSEC_ASSERT(currsp != NULL, ("null currsp"));
 362
 363         if (pcbsp->priv) {                      /* When privilieged socket. */
 364                 switch (currsp->policy) {
 365                 case IPSEC_POLICY_BYPASS:
 366                 case IPSEC_POLICY_IPSEC:
 367                         key_addref(currsp);
 368                         sp = currsp;
 369                         break;
 370
 371                 case IPSEC_POLICY_ENTRUST:
 372                         /* Look for a policy in SPD. */
 373                         sp = KEY_ALLOCSP(&currsp->spidx, dir);
 374                         if (sp == NULL)         /* No SP found. */
 375                                 sp = KEY_ALLOCSP_DEFAULT();
 376                         break;
 377
 378                 default:
 379                         ipseclog((LOG_ERR, "%s: Invalid policy for PCB %d\n",
 380                                 __func__, currsp->policy));
 381                         *error = EINVAL;
 382                         return (NULL);
 383                 }
 384         } else {                                /* Unpriv, SPD has policy. */
 385                 sp = KEY_ALLOCSP(&currsp->spidx, dir);
 386                 if (sp == NULL) {               /* No SP found. */
 387                         switch (currsp->policy) {
 388                         case IPSEC_POLICY_BYPASS:
 389                                 ipseclog((LOG_ERR, "%s: Illegal policy for "
 390                                         "non-priviliged defined %d\n",
 391                                         __func__, currsp->policy));
 392                                 *error = EINVAL;
 393                                 return (NULL);
 394
 395                         case IPSEC_POLICY_ENTRUST:
 396                                 sp = KEY_ALLOCSP_DEFAULT();
 397                                 break;
 398
 399                         case IPSEC_POLICY_IPSEC:
 400                                 key_addref(currsp);
 401                                 sp = currsp;
 402                                 break;
 403
 404                         default:
 405                                 ipseclog((LOG_ERR, "%s: Invalid policy for "
 406                                         "PCB %d\n", __func__, currsp->policy));
 407                                 *error = EINVAL;
 408                                 return (NULL);
 409                         }
 410                 }
 411         }
 412         IPSEC_ASSERT(sp != NULL,
 413                 ("null SP (priv %u policy %u", pcbsp->priv, currsp->policy));
 414         KEYDEBUG(KEYDEBUG_IPSEC_STAMP,
 415                 printf("DP %s (priv %u policy %u) allocate SP:%p (refcnt %u)\n",
 416                         __func__, pcbsp->priv, currsp->policy, sp, sp->refcnt));
 417         return (sp);
 418 }
 419
 420 /*
 421  * For FORWADING packet or OUTBOUND without a socket. Searching SPD for packet,
 422  * and return a pointer to SP.
 423  * OUT: positive: a pointer to the entry for security policy leaf matched.
 424  *      NULL:   no apropreate SP found, the following value is set to error.
 425  *              0       : bypass
 426  *              EACCES  : discard packet.
 427  *              ENOENT  : ipsec_acquire() in progress, maybe.
 428  *              others  : error occurred.
 429  */
 430 struct secpolicy *
 431 ipsec_getpolicybyaddr(const struct mbuf *m, u_int dir, int *error)
 432 {
 433         struct secpolicyindex spidx;
 434         struct secpolicy *sp;
 435
 436         IPSEC_ASSERT(m != NULL, ("null mbuf"));
 437         IPSEC_ASSERT(error != NULL, ("null error"));
 438         IPSEC_ASSERT(dir == IPSEC_DIR_INBOUND || dir == IPSEC_DIR_OUTBOUND,
 439                 ("invalid direction %u", dir));
 440
 441         sp = NULL;
 442         *error = 0;
 443         if (key_havesp(dir)) {
 444                 /* Make an index to look for a policy. */
 445                 *error = ipsec_setspidx(m, &spidx, 0);
 446                 if (*error != 0) {
 447                         DPRINTF(("%s: setpidx failed, dir %u\n",
 448                                 __func__, dir));
 449                         return (NULL);
 450                 }
 451                 spidx.dir = dir;
 452                 sp = KEY_ALLOCSP(&spidx, dir);
 453         }
 454         if (sp == NULL)                 /* No SP found, use system default. */
 455                 sp = KEY_ALLOCSP_DEFAULT();
 456         IPSEC_ASSERT(sp != NULL, ("null SP"));
 457         return (sp);
 458 }
 459
 460 struct secpolicy *
 461 ipsec4_checkpolicy(const struct mbuf *m, u_int dir, int *error,
 462     struct inpcb *inp)
 463 {
 464         struct secpolicy *sp;
 465
 466         *error = 0;
 467         if (inp == NULL)
 468                 sp = ipsec_getpolicybyaddr(m, dir, error);
 469         else
 470                 sp = ipsec_getpolicybysock(m, dir, inp, error);
 471         if (sp == NULL) {
 472                 IPSEC_ASSERT(*error != 0, ("getpolicy failed w/o error"));
 473                 IPSECSTAT_INC(ips_out_inval);
 474                 return (NULL);
 475         }
 476         IPSEC_ASSERT(*error == 0, ("sp w/ error set to %u", *error));
 477         switch (sp->policy) {
 478         case IPSEC_POLICY_ENTRUST:
 479         default:
 480                 printf("%s: invalid policy %u\n", __func__, sp->policy);
 481                 /* FALLTHROUGH */
 482         case IPSEC_POLICY_DISCARD:
 483                 IPSECSTAT_INC(ips_out_polvio);
 484                 *error = -EINVAL;       /* Packet is discarded by caller. */
 485                 break;
 486         case IPSEC_POLICY_BYPASS:
 487         case IPSEC_POLICY_NONE:
 488                 KEY_FREESP(&sp);
 489                 sp = NULL;              /* NB: force NULL result. */
 490                 break;
 491         case IPSEC_POLICY_IPSEC:
 492                 if (sp->req == NULL)    /* Acquire a SA. */
 493                         *error = key_spdacquire(sp);
 494                 break;
 495         }
 496         if (*error != 0) {
 497                 KEY_FREESP(&sp);
 498                 sp = NULL;
 499         }
 500         return (sp);
 501 }
 502
 503 static int
 504 ipsec_setspidx_inpcb(const struct mbuf *m, struct inpcb *inp)
 505 {
 506         int error;
 507
 508         IPSEC_ASSERT(inp != NULL, ("null inp"));
 509         IPSEC_ASSERT(inp->inp_sp != NULL, ("null inp_sp"));
 510         IPSEC_ASSERT(inp->inp_sp->sp_out != NULL && inp->inp_sp->sp_in != NULL,
 511                 ("null sp_in || sp_out"));
 512
 513         error = ipsec_setspidx(m, &inp->inp_sp->sp_in->spidx, 1);
 514         if (error == 0) {
 515                 inp->inp_sp->sp_in->spidx.dir = IPSEC_DIR_INBOUND;
 516                 inp->inp_sp->sp_out->spidx = inp->inp_sp->sp_in->spidx;
 517                 inp->inp_sp->sp_out->spidx.dir = IPSEC_DIR_OUTBOUND;
 518         } else {
 519                 bzero(&inp->inp_sp->sp_in->spidx,
 520                         sizeof (inp->inp_sp->sp_in->spidx));
 521                 bzero(&inp->inp_sp->sp_out->spidx,
 522                         sizeof (inp->inp_sp->sp_in->spidx));
 523         }
 524         return (error);
 525 }
 526
 527 /*
 528  * Configure security policy index (src/dst/proto/sport/dport)
 529  * by looking at the content of mbuf.
 530  * The caller is responsible for error recovery (like clearing up spidx).
 531  */
 532 static int
 533 ipsec_setspidx(const struct mbuf *m, struct secpolicyindex *spidx,
 534     int needport)
 535 {
 536         struct ip ipbuf;
 537         const struct ip *ip = NULL;
 538         const struct mbuf *n;
 539         u_int v;
 540         int len;
 541         int error;
 542
 543         IPSEC_ASSERT(m != NULL, ("null mbuf"));
 544
 545         /*
 546          * Validate m->m_pkthdr.len.  We see incorrect length if we
 547          * mistakenly call this function with inconsistent mbuf chain
 548          * (like 4.4BSD tcp/udp processing).  XXX Should we panic here?
 549          */
 550         len = 0;
 551         for (n = m; n; n = n->m_next)
 552                 len += n->m_len;
 553         if (m->m_pkthdr.len != len) {
 554                 KEYDEBUG(KEYDEBUG_IPSEC_DUMP,
 555                         printf("%s: pkthdr len(%d) mismatch (%d), ignored.\n",
 556                                 __func__, len, m->m_pkthdr.len));
 557                 return (EINVAL);
 558         }
 559
 560         if (m->m_pkthdr.len < sizeof(struct ip)) {
 561                 KEYDEBUG(KEYDEBUG_IPSEC_DUMP,
 562                         printf("%s: pkthdr len(%d) too small (v4), ignored.\n",
 563                             __func__, m->m_pkthdr.len));
 564                 return (EINVAL);
 565         }
 566
 567         if (m->m_len >= sizeof(*ip))
 568                 ip = mtod(m, const struct ip *);
 569         else {
 570                 m_copydata(m, 0, sizeof(ipbuf), (caddr_t)&ipbuf);
 571                 ip = &ipbuf;
 572         }
 573         v = ip->ip_v;
 574         switch (v) {
 575         case 4:
 576                 error = ipsec4_setspidx_ipaddr(m, spidx);
 577                 if (error)
 578                         return (error);
 579                 ipsec4_get_ulp(m, spidx, needport);
 580                 return (0);
 581 #ifdef INET6
 582         case 6:
 583                 if (m->m_pkthdr.len < sizeof(struct ip6_hdr)) {
 584                         KEYDEBUG(KEYDEBUG_IPSEC_DUMP,
 585                                 printf("%s: pkthdr len(%d) too small (v6), "
 586                                 "ignored\n", __func__, m->m_pkthdr.len));
 587                         return (EINVAL);
 588                 }
 589                 error = ipsec6_setspidx_ipaddr(m, spidx);
 590                 if (error)
 591                         return (error);
 592                 ipsec6_get_ulp(m, spidx, needport);
 593                 return (0);
 594 #endif
 595         default:
 596                 KEYDEBUG(KEYDEBUG_IPSEC_DUMP,
 597                         printf("%s: " "unknown IP version %u, ignored.\n",
 598                                 __func__, v));
 599                 return (EINVAL);
 600         }
 601 }
 602
 603 static void
 604 ipsec4_get_ulp(const struct mbuf *m, struct secpolicyindex *spidx,
 605     int needport)
 606 {
 607         u_int8_t nxt;
 608         int off;
 609
 610         /* Sanity check. */
 611         IPSEC_ASSERT(m != NULL, ("null mbuf"));
 612         IPSEC_ASSERT(m->m_pkthdr.len >= sizeof(struct ip),("packet too short"));
 613
 614         if (m->m_len >= sizeof (struct ip)) {
 615                 const struct ip *ip = mtod(m, const struct ip *);
 616                 if (ip->ip_off & htons(IP_MF | IP_OFFMASK))
 617                         goto done;
 618                 off = ip->ip_hl << 2;
 619                 nxt = ip->ip_p;
 620         } else {
 621                 struct ip ih;
 622
 623                 m_copydata(m, 0, sizeof (struct ip), (caddr_t) &ih);
 624                 if (ih.ip_off & htons(IP_MF | IP_OFFMASK))
 625                         goto done;
 626                 off = ih.ip_hl << 2;
 627                 nxt = ih.ip_p;
 628         }
 629
 630         while (off < m->m_pkthdr.len) {
 631                 struct ip6_ext ip6e;
 632                 struct tcphdr th;
 633                 struct udphdr uh;
 634
 635                 switch (nxt) {
 636                 case IPPROTO_TCP:
 637                         spidx->ul_proto = nxt;
 638                         if (!needport)
 639                                 goto done_proto;
 640                         if (off + sizeof(struct tcphdr) > m->m_pkthdr.len)
 641                                 goto done;
 642                         m_copydata(m, off, sizeof (th), (caddr_t) &th);
 643                         spidx->src.sin.sin_port = th.th_sport;
 644                         spidx->dst.sin.sin_port = th.th_dport;
 645                         return;
 646                 case IPPROTO_UDP:
 647                         spidx->ul_proto = nxt;
 648                         if (!needport)
 649                                 goto done_proto;
 650                         if (off + sizeof(struct udphdr) > m->m_pkthdr.len)
 651                                 goto done;
 652                         m_copydata(m, off, sizeof (uh), (caddr_t) &uh);
 653                         spidx->src.sin.sin_port = uh.uh_sport;
 654                         spidx->dst.sin.sin_port = uh.uh_dport;
 655                         return;
 656                 case IPPROTO_AH:
 657                         if (off + sizeof(ip6e) > m->m_pkthdr.len)
 658                                 goto done;
 659                         /* XXX Sigh, this works but is totally bogus. */
 660                         m_copydata(m, off, sizeof(ip6e), (caddr_t) &ip6e);
 661                         off += (ip6e.ip6e_len + 2) << 2;
 662                         nxt = ip6e.ip6e_nxt;
 663                         break;
 664                 case IPPROTO_ICMP:
 665                 default:
 666                         /* XXX Intermediate headers??? */
 667                         spidx->ul_proto = nxt;
 668                         goto done_proto;
 669                 }
 670         }
 671 done:
 672         spidx->ul_proto = IPSEC_ULPROTO_ANY;
 673 done_proto:
 674         spidx->src.sin.sin_port = IPSEC_PORT_ANY;
 675         spidx->dst.sin.sin_port = IPSEC_PORT_ANY;
 676 }
 677
 678 /* Assumes that m is sane. */
 679 static int
 680 ipsec4_setspidx_ipaddr(const struct mbuf *m, struct secpolicyindex *spidx)
 681 {
 682         static const struct sockaddr_in template = {
 683                 sizeof (struct sockaddr_in),
 684                 AF_INET,
 685                 0, { 0 }, { 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0 }
 686         };
 687
 688         spidx->src.sin = template;
 689         spidx->dst.sin = template;
 690
 691         if (m->m_len < sizeof (struct ip)) {
 692                 m_copydata(m, offsetof(struct ip, ip_src),
 693                            sizeof (struct  in_addr),
 694                            (caddr_t) &spidx->src.sin.sin_addr);
 695                 m_copydata(m, offsetof(struct ip, ip_dst),
 696                            sizeof (struct  in_addr),
 697                            (caddr_t) &spidx->dst.sin.sin_addr);
 698         } else {
 699                 const struct ip *ip = mtod(m, const struct ip *);
 700                 spidx->src.sin.sin_addr = ip->ip_src;
 701                 spidx->dst.sin.sin_addr = ip->ip_dst;
 702         }
 703
 704         spidx->prefs = sizeof(struct in_addr) << 3;
 705         spidx->prefd = sizeof(struct in_addr) << 3;
 706
 707         return (0);
 708 }
 709
 710 #ifdef INET6
 711 static void
 712 ipsec6_get_ulp(const struct mbuf *m, struct secpolicyindex *spidx,
 713     int needport)
 714 {
 715         int off, nxt;
 716         struct tcphdr th;
 717         struct udphdr uh;
 718         struct icmp6_hdr ih;
 719
 720         /* Sanity check. */
 721         if (m == NULL)
 722                 panic("%s: NULL pointer was passed.\n", __func__);
 723
 724         KEYDEBUG(KEYDEBUG_IPSEC_DUMP,
 725                 printf("%s:\n", __func__); kdebug_mbuf(m));
 726
 727         /* Set default. */
 728         spidx->ul_proto = IPSEC_ULPROTO_ANY;
 729         ((struct sockaddr_in6 *)&spidx->src)->sin6_port = IPSEC_PORT_ANY;
 730         ((struct sockaddr_in6 *)&spidx->dst)->sin6_port = IPSEC_PORT_ANY;
 731
 732         nxt = -1;
 733         off = ip6_lasthdr(m, 0, IPPROTO_IPV6, &nxt);
 734         if (off < 0 || m->m_pkthdr.len < off)
 735                 return;
 736
 737         switch (nxt) {
 738         case IPPROTO_TCP:
 739                 spidx->ul_proto = nxt;
 740                 if (!needport)
 741                         break;
 742                 if (off + sizeof(struct tcphdr) > m->m_pkthdr.len)
 743                         break;
 744                 m_copydata(m, off, sizeof(th), (caddr_t)&th);
 745                 ((struct sockaddr_in6 *)&spidx->src)->sin6_port = th.th_sport;
 746                 ((struct sockaddr_in6 *)&spidx->dst)->sin6_port = th.th_dport;
 747                 break;
 748         case IPPROTO_UDP:
 749                 spidx->ul_proto = nxt;
 750                 if (!needport)
 751                         break;
 752                 if (off + sizeof(struct udphdr) > m->m_pkthdr.len)
 753                         break;
 754                 m_copydata(m, off, sizeof(uh), (caddr_t)&uh);
 755                 ((struct sockaddr_in6 *)&spidx->src)->sin6_port = uh.uh_sport;
 756                 ((struct sockaddr_in6 *)&spidx->dst)->sin6_port = uh.uh_dport;
 757                 break;
 758         case IPPROTO_ICMPV6:
 759                 spidx->ul_proto = nxt;
 760                 if (off + sizeof(struct icmp6_hdr) > m->m_pkthdr.len)
 761                         break;
 762                 m_copydata(m, off, sizeof(ih), (caddr_t)&ih);
 763                 ((struct sockaddr_in6 *)&spidx->src)->sin6_port =
 764                     htons((uint16_t)ih.icmp6_type);
 765                 ((struct sockaddr_in6 *)&spidx->dst)->sin6_port =
 766                     htons((uint16_t)ih.icmp6_code);
 767                 break;
 768         default:
 769                 /* XXX Intermediate headers??? */
 770                 spidx->ul_proto = nxt;
 771                 break;
 772         }
 773 }
 774
 775 /* Assumes that m is sane. */
 776 static int
 777 ipsec6_setspidx_ipaddr(const struct mbuf *m, struct secpolicyindex *spidx)
 778 {
 779         struct ip6_hdr ip6buf;
 780         const struct ip6_hdr *ip6 = NULL;
 781         struct sockaddr_in6 *sin6;
 782
 783         if (m->m_len >= sizeof(*ip6))
 784                 ip6 = mtod(m, const struct ip6_hdr *);
 785         else {
 786                 m_copydata(m, 0, sizeof(ip6buf), (caddr_t)&ip6buf);
 787                 ip6 = &ip6buf;
 788         }
 789
 790         sin6 = (struct sockaddr_in6 *)&spidx->src;
 791         bzero(sin6, sizeof(*sin6));
 792         sin6->sin6_family = AF_INET6;
 793         sin6->sin6_len = sizeof(struct sockaddr_in6);
 794         bcopy(&ip6->ip6_src, &sin6->sin6_addr, sizeof(ip6->ip6_src));
 795         if (IN6_IS_SCOPE_LINKLOCAL(&ip6->ip6_src)) {
 796                 sin6->sin6_addr.s6_addr16[1] = 0;
 797                 sin6->sin6_scope_id = ntohs(ip6->ip6_src.s6_addr16[1]);
 798         }
 799         spidx->prefs = sizeof(struct in6_addr) << 3;
 800
 801         sin6 = (struct sockaddr_in6 *)&spidx->dst;
 802         bzero(sin6, sizeof(*sin6));
 803         sin6->sin6_family = AF_INET6;
 804         sin6->sin6_len = sizeof(struct sockaddr_in6);
 805         bcopy(&ip6->ip6_dst, &sin6->sin6_addr, sizeof(ip6->ip6_dst));
 806         if (IN6_IS_SCOPE_LINKLOCAL(&ip6->ip6_dst)) {
 807                 sin6->sin6_addr.s6_addr16[1] = 0;
 808                 sin6->sin6_scope_id = ntohs(ip6->ip6_dst.s6_addr16[1]);
 809         }
 810         spidx->prefd = sizeof(struct in6_addr) << 3;
 811
 812         return (0);
 813 }
 814 #endif
 815
 816 int
 817 ipsec_run_hhooks(struct ipsec_ctx_data *ctx, int type)
 818 {
 819         int idx;
 820
 821         switch (ctx->af) {
 822 #ifdef INET
 823         case AF_INET:
 824                 idx = HHOOK_IPSEC_INET;
 825                 break;
 826 #endif
 827 #ifdef INET6
 828         case AF_INET6:
 829                 idx = HHOOK_IPSEC_INET6;
 830                 break;
 831 #endif
 832         default:
 833                 return (EPFNOSUPPORT);
 834         }
 835         if (type == HHOOK_TYPE_IPSEC_IN)
 836                 HHOOKS_RUN_IF(V_ipsec_hhh_in[idx], ctx, NULL);
 837         else
 838                 HHOOKS_RUN_IF(V_ipsec_hhh_out[idx], ctx, NULL);
 839         if (*ctx->mp == NULL)
 840                 return (EACCES);
 841         return (0);
 842 }
 843
 844 static void
 845 ipsec_delpcbpolicy(struct inpcbpolicy *p)
 846 {
 847
 848         free(p, M_IPSEC_INPCB);
 849 }
 850
 851 /* Initialize policy in PCB. */
 852 int
 853 ipsec_init_policy(struct socket *so, struct inpcbpolicy **pcb_sp)
 854 {
 855         struct inpcbpolicy *new;
 856
 857         /* Sanity check. */
 858         if (so == NULL || pcb_sp == NULL)
 859                 panic("%s: NULL pointer was passed.\n", __func__);
 860
 861         new = (struct inpcbpolicy *) malloc(sizeof(struct inpcbpolicy),
 862                                             M_IPSEC_INPCB, M_NOWAIT|M_ZERO);
 863         if (new == NULL) {
 864                 ipseclog((LOG_DEBUG, "%s: No more memory.\n", __func__));
 865                 return (ENOBUFS);
 866         }
 867
 868         new->priv = IPSEC_IS_PRIVILEGED_SO(so);
 869
 870         if ((new->sp_in = KEY_NEWSP()) == NULL) {
 871                 ipsec_delpcbpolicy(new);
 872                 return (ENOBUFS);
 873         }
 874         new->sp_in->policy = IPSEC_POLICY_ENTRUST;
 875         if ((new->sp_out = KEY_NEWSP()) == NULL) {
 876                 KEY_FREESP(&new->sp_in);
 877                 ipsec_delpcbpolicy(new);
 878                 return (ENOBUFS);
 879         }
 880         new->sp_out->policy = IPSEC_POLICY_ENTRUST;
 881         *pcb_sp = new;
 882
 883         return (0);
 884 }
 885
 886 /* Copy old IPsec policy into new. */
 887 int
 888 ipsec_copy_policy(struct inpcbpolicy *old, struct inpcbpolicy *new)
 889 {
 890         struct secpolicy *sp;
 891
 892         sp = ipsec_deepcopy_policy(old->sp_in);
 893         if (sp) {
 894                 KEY_FREESP(&new->sp_in);
 895                 new->sp_in = sp;
 896         } else
 897                 return (ENOBUFS);
 898
 899         sp = ipsec_deepcopy_policy(old->sp_out);
 900         if (sp) {
 901                 KEY_FREESP(&new->sp_out);
 902                 new->sp_out = sp;
 903         } else
 904                 return (ENOBUFS);
 905
 906         new->priv = old->priv;
 907
 908         return (0);
 909 }
 910
 911 struct ipsecrequest *
 912 ipsec_newisr(void)
 913 {
 914         struct ipsecrequest *p;
 915
 916         p = malloc(sizeof(struct ipsecrequest), M_IPSEC_SR, M_NOWAIT|M_ZERO);
 917         if (p != NULL)
 918                 IPSECREQUEST_LOCK_INIT(p);
 919         return (p);
 920 }
 921
 922 void
 923 ipsec_delisr(struct ipsecrequest *p)
 924 {
 925
 926         IPSECREQUEST_LOCK_DESTROY(p);
 927         free(p, M_IPSEC_SR);
 928 }
 929
 930 /* Deep-copy a policy in PCB. */
 931 static struct secpolicy *
 932 ipsec_deepcopy_policy(struct secpolicy *src)
 933 {
 934         struct ipsecrequest *newchain = NULL;
 935         struct ipsecrequest *p;
 936         struct ipsecrequest **q;
 937         struct ipsecrequest *r;
 938         struct secpolicy *dst;
 939
 940         if (src == NULL)
 941                 return (NULL);
 942         dst = KEY_NEWSP();
 943         if (dst == NULL)
 944                 return (NULL);
 945
 946         /*
 947          * Deep-copy IPsec request chain.  This is required since struct
 948          * ipsecrequest is not reference counted.
 949          */
 950         q = &newchain;
 951         for (p = src->req; p; p = p->next) {
 952                 *q = ipsec_newisr();
 953                 if (*q == NULL)
 954                         goto fail;
 955                 (*q)->saidx.proto = p->saidx.proto;
 956                 (*q)->saidx.mode = p->saidx.mode;
 957                 (*q)->level = p->level;
 958                 (*q)->saidx.reqid = p->saidx.reqid;
 959
 960                 bcopy(&p->saidx.src, &(*q)->saidx.src, sizeof((*q)->saidx.src));
 961                 bcopy(&p->saidx.dst, &(*q)->saidx.dst, sizeof((*q)->saidx.dst));
 962
 963                 (*q)->sp = dst;
 964
 965                 q = &((*q)->next);
 966         }
 967
 968         dst->req = newchain;
 969         dst->policy = src->policy;
 970         /* Do not touch the refcnt fields. */
 971
 972         return (dst);
 973
 974 fail:
 975         for (p = newchain; p; p = r) {
 976                 r = p->next;
 977                 ipsec_delisr(p);
 978                 p = NULL;
 979         }
 980         KEY_FREESP(&dst);
 981         return (NULL);
 982 }
 983
 984 /* Set policy and IPsec request if present. */
 985 static int
 986 ipsec_set_policy_internal(struct secpolicy **pcb_sp, int optname,
 987     caddr_t request, size_t len, struct ucred *cred)
 988 {
 989         struct sadb_x_policy *xpl;
 990         struct secpolicy *newsp = NULL;
 991         int error;
 992
 993         /* Sanity check. */
 994         if (pcb_sp == NULL || *pcb_sp == NULL || request == NULL)
 995                 return (EINVAL);
 996         if (len < sizeof(*xpl))
 997                 return (EINVAL);
 998         xpl = (struct sadb_x_policy *)request;
 999
1000         KEYDEBUG(KEYDEBUG_IPSEC_DUMP,
1001                 printf("%s: passed policy\n", __func__);
1002                 kdebug_sadb_x_policy((struct sadb_ext *)xpl));
1003
1004         /* Check policy type. */
1005         /* ipsec_set_policy_internal() accepts IPSEC, ENTRUST and BYPASS. */
1006         if (xpl->sadb_x_policy_type == IPSEC_POLICY_DISCARD
1007          || xpl->sadb_x_policy_type == IPSEC_POLICY_NONE)
1008                 return (EINVAL);
1009
1010         /* Check privileged socket. */
1011         if (cred != NULL && xpl->sadb_x_policy_type == IPSEC_POLICY_BYPASS) {
1012                 error = priv_check_cred(cred, PRIV_NETINET_IPSEC, 0);
1013                 if (error)
1014                         return (EACCES);
1015         }
1016
1017         /* Allocating new SP entry. */
1018         if ((newsp = key_msg2sp(xpl, len, &error)) == NULL)
1019                 return (error);
1020
1021         /* Clear old SP and set new SP. */
1022         KEY_FREESP(pcb_sp);
1023         *pcb_sp = newsp;
1024         KEYDEBUG(KEYDEBUG_IPSEC_DUMP,
1025                 printf("%s: new policy\n", __func__);
1026                 kdebug_secpolicy(newsp));
1027
1028         return (0);
1029 }
1030
1031 int
1032 ipsec_set_policy(struct inpcb *inp, int optname, caddr_t request,
1033     size_t len, struct ucred *cred)
1034 {
1035         struct sadb_x_policy *xpl;
1036         struct secpolicy **pcb_sp;
1037
1038         /* Sanity check. */
1039         if (inp == NULL || request == NULL)
1040                 return (EINVAL);
1041         if (len < sizeof(*xpl))
1042                 return (EINVAL);
1043         xpl = (struct sadb_x_policy *)request;
1044
1045         /* Select direction. */
1046         switch (xpl->sadb_x_policy_dir) {
1047         case IPSEC_DIR_INBOUND:
1048                 pcb_sp = &inp->inp_sp->sp_in;
1049                 break;
1050         case IPSEC_DIR_OUTBOUND:
1051                 pcb_sp = &inp->inp_sp->sp_out;
1052                 break;
1053         default:
1054                 ipseclog((LOG_ERR, "%s: invalid direction=%u\n", __func__,
1055                         xpl->sadb_x_policy_dir));
1056                 return (EINVAL);
1057         }
1058
1059         return (ipsec_set_policy_internal(pcb_sp, optname, request, len, cred));
1060 }
1061
1062 int
1063 ipsec_get_policy(struct inpcb *inp, caddr_t request, size_t len,
1064     struct mbuf **mp)
1065 {
1066         struct sadb_x_policy *xpl;
1067         struct secpolicy *pcb_sp;
1068
1069         /* Sanity check. */
1070         if (inp == NULL || request == NULL || mp == NULL)
1071                 return (EINVAL);
1072         IPSEC_ASSERT(inp->inp_sp != NULL, ("null inp_sp"));
1073         if (len < sizeof(*xpl))
1074                 return (EINVAL);
1075         xpl = (struct sadb_x_policy *)request;
1076
1077         /* Select direction. */
1078         switch (xpl->sadb_x_policy_dir) {
1079         case IPSEC_DIR_INBOUND:
1080                 pcb_sp = inp->inp_sp->sp_in;
1081                 break;
1082         case IPSEC_DIR_OUTBOUND:
1083                 pcb_sp = inp->inp_sp->sp_out;
1084                 break;
1085         default:
1086                 ipseclog((LOG_ERR, "%s: invalid direction=%u\n", __func__,
1087                         xpl->sadb_x_policy_dir));
1088                 return (EINVAL);
1089         }
1090
1091         /* Sanity check. Should be an IPSEC_ASSERT. */
1092         if (pcb_sp == NULL)
1093                 return (EINVAL);
1094
1095         *mp = key_sp2msg(pcb_sp);
1096         if (!*mp) {
1097                 ipseclog((LOG_DEBUG, "%s: No more memory.\n", __func__));
1098                 return (ENOBUFS);
1099         }
1100
1101         (*mp)->m_type = MT_DATA;
1102         KEYDEBUG(KEYDEBUG_IPSEC_DUMP,
1103                 printf("%s:\n", __func__); kdebug_mbuf(*mp));
1104
1105         return (0);
1106 }
1107
1108 /* Delete policy in PCB. */
1109 int
1110 ipsec_delete_pcbpolicy(struct inpcb *inp)
1111 {
1112         IPSEC_ASSERT(inp != NULL, ("null inp"));
1113
1114         if (inp->inp_sp == NULL)
1115                 return (0);
1116
1117         if (inp->inp_sp->sp_in != NULL)
1118                 KEY_FREESP(&inp->inp_sp->sp_in);
1119
1120         if (inp->inp_sp->sp_out != NULL)
1121                 KEY_FREESP(&inp->inp_sp->sp_out);
1122
1123         ipsec_delpcbpolicy(inp->inp_sp);
1124         inp->inp_sp = NULL;
1125
1126         return (0);
1127 }
1128
1129 /*
1130  * Return current level.
1131  * Either IPSEC_LEVEL_USE or IPSEC_LEVEL_REQUIRE are always returned.
1132  */
1133 u_int
1134 ipsec_get_reqlevel(struct ipsecrequest *isr)
1135 {
1136         u_int level = 0;
1137         u_int esp_trans_deflev, esp_net_deflev;
1138         u_int ah_trans_deflev, ah_net_deflev;
1139
1140         IPSEC_ASSERT(isr != NULL && isr->sp != NULL, ("null argument"));
1141         IPSEC_ASSERT(isr->sp->spidx.src.sa.sa_family == isr->sp->spidx.dst.sa.sa_family,
1142                 ("af family mismatch, src %u, dst %u",
1143                  isr->sp->spidx.src.sa.sa_family,
1144                  isr->sp->spidx.dst.sa.sa_family));
1145
1146 /* XXX Note that we have ipseclog() expanded here - code sync issue. */
1147 #define IPSEC_CHECK_DEFAULT(lev) \
1148         (((lev) != IPSEC_LEVEL_USE && (lev) != IPSEC_LEVEL_REQUIRE            \
1149                         && (lev) != IPSEC_LEVEL_UNIQUE)                       \
1150                 ? (V_ipsec_debug                                                      \
1151                         ? log(LOG_INFO, "fixed system default level " #lev ":%d->%d\n",\
1152                                 (lev), IPSEC_LEVEL_REQUIRE)                   \
1153                         : 0),                                                 \
1154                         (lev) = IPSEC_LEVEL_REQUIRE,                          \
1155                         (lev)                                                 \
1156                 : (lev))
1157
1158         /* Set default level. */
1159         switch (((struct sockaddr *)&isr->sp->spidx.src)->sa_family) {
1160 #ifdef INET
1161         case AF_INET:
1162                 esp_trans_deflev = IPSEC_CHECK_DEFAULT(V_ip4_esp_trans_deflev);
1163                 esp_net_deflev = IPSEC_CHECK_DEFAULT(V_ip4_esp_net_deflev);
1164                 ah_trans_deflev = IPSEC_CHECK_DEFAULT(V_ip4_ah_trans_deflev);
1165                 ah_net_deflev = IPSEC_CHECK_DEFAULT(V_ip4_ah_net_deflev);
1166                 break;
1167 #endif
1168 #ifdef INET6
1169         case AF_INET6:
1170                 esp_trans_deflev = IPSEC_CHECK_DEFAULT(V_ip6_esp_trans_deflev);
1171                 esp_net_deflev = IPSEC_CHECK_DEFAULT(V_ip6_esp_net_deflev);
1172                 ah_trans_deflev = IPSEC_CHECK_DEFAULT(V_ip6_ah_trans_deflev);
1173                 ah_net_deflev = IPSEC_CHECK_DEFAULT(V_ip6_ah_net_deflev);
1174                 break;
1175 #endif /* INET6 */
1176         default:
1177                 panic("%s: unknown af %u",
1178                         __func__, isr->sp->spidx.src.sa.sa_family);
1179         }
1180
1181 #undef IPSEC_CHECK_DEFAULT
1182
1183         /* Set level. */
1184         switch (isr->level) {
1185         case IPSEC_LEVEL_DEFAULT:
1186                 switch (isr->saidx.proto) {
1187                 case IPPROTO_ESP:
1188                         if (isr->saidx.mode == IPSEC_MODE_TUNNEL)
1189                                 level = esp_net_deflev;
1190                         else
1191                                 level = esp_trans_deflev;
1192                         break;
1193                 case IPPROTO_AH:
1194                         if (isr->saidx.mode == IPSEC_MODE_TUNNEL)
1195                                 level = ah_net_deflev;
1196                         else
1197                                 level = ah_trans_deflev;
1198                         break;
1199                 case IPPROTO_IPCOMP:
1200                         /*
1201                          * We don't really care, as IPcomp document says that
1202                          * we shouldn't compress small packets.
1203                          */
1204                         level = IPSEC_LEVEL_USE;
1205                         break;
1206                 default:
1207                         panic("%s: Illegal protocol defined %u\n", __func__,
1208                                 isr->saidx.proto);
1209                 }
1210                 break;
1211
1212         case IPSEC_LEVEL_USE:
1213         case IPSEC_LEVEL_REQUIRE:
1214                 level = isr->level;
1215                 break;
1216         case IPSEC_LEVEL_UNIQUE:
1217                 level = IPSEC_LEVEL_REQUIRE;
1218                 break;
1219
1220         default:
1221                 panic("%s: Illegal IPsec level %u\n", __func__, isr->level);
1222         }
1223
1224         return (level);
1225 }
1226
1227 /*
1228  * Check security policy requirements against the actual
1229  * packet contents.  Return one if the packet should be
1230  * reject as "invalid"; otherwiser return zero to have the
1231  * packet treated as "valid".
1232  *
1233  * OUT:
1234  *      0: valid
1235  *      1: invalid
1236  */
1237 static int
1238 ipsec_in_reject(struct secpolicy *sp, const struct mbuf *m)
1239 {
1240         struct ipsecrequest *isr;
1241         int need_auth;
1242
1243         KEYDEBUG(KEYDEBUG_IPSEC_DATA,
1244                 printf("%s: using SP\n", __func__); kdebug_secpolicy(sp));
1245
1246         /* Check policy. */
1247         switch (sp->policy) {
1248         case IPSEC_POLICY_DISCARD:
1249                 return (1);
1250         case IPSEC_POLICY_BYPASS:
1251         case IPSEC_POLICY_NONE:
1252                 return (0);
1253         }
1254
1255         IPSEC_ASSERT(sp->policy == IPSEC_POLICY_IPSEC,
1256                 ("invalid policy %u", sp->policy));
1257
1258         /* XXX Should compare policy against IPsec header history. */
1259
1260         need_auth = 0;
1261         for (isr = sp->req; isr != NULL; isr = isr->next) {
1262                 if (ipsec_get_reqlevel(isr) != IPSEC_LEVEL_REQUIRE)
1263                         continue;
1264                 switch (isr->saidx.proto) {
1265                 case IPPROTO_ESP:
1266                         if ((m->m_flags & M_DECRYPTED) == 0) {
1267                                 KEYDEBUG(KEYDEBUG_IPSEC_DUMP,
1268                                     printf("%s: ESP m_flags:%x\n", __func__,
1269                                             m->m_flags));
1270                                 return (1);
1271                         }
1272
1273                         if (!need_auth &&
1274                             isr->sav != NULL &&
1275                             isr->sav->tdb_authalgxform != NULL &&
1276                             (m->m_flags & M_AUTHIPDGM) == 0) {
1277                                 KEYDEBUG(KEYDEBUG_IPSEC_DUMP,
1278                                     printf("%s: ESP/AH m_flags:%x\n", __func__,
1279                                             m->m_flags));
1280                                 return (1);
1281                         }
1282                         break;
1283                 case IPPROTO_AH:
1284                         need_auth = 1;
1285                         if ((m->m_flags & M_AUTHIPHDR) == 0) {
1286                                 KEYDEBUG(KEYDEBUG_IPSEC_DUMP,
1287                                     printf("%s: AH m_flags:%x\n", __func__,
1288                                             m->m_flags));
1289                                 return (1);
1290                         }
1291                         break;
1292                 case IPPROTO_IPCOMP:
1293                         /*
1294                          * We don't really care, as IPcomp document
1295                          * says that we shouldn't compress small
1296                          * packets.  IPComp policy should always be
1297                          * treated as being in "use" level.
1298                          */
1299                         break;
1300                 }
1301         }
1302         return (0);             /* Valid. */
1303 }
1304
1305 /*
1306  * Non zero return value means security policy DISCARD or policy violation.
1307  */
1308 static int
1309 ipsec46_in_reject(const struct mbuf *m, struct inpcb *inp)
1310 {
1311         struct secpolicy *sp;
1312         int error;
1313         int result;
1314
1315         if (!key_havesp(IPSEC_DIR_INBOUND))
1316                 return 0;
1317
1318         IPSEC_ASSERT(m != NULL, ("null mbuf"));
1319
1320         /* Get SP for this packet. */
1321         if (inp == NULL)
1322                 sp = ipsec_getpolicybyaddr(m, IPSEC_DIR_INBOUND, &error);
1323         else
1324                 sp = ipsec_getpolicybysock(m, IPSEC_DIR_INBOUND, inp, &error);
1325
1326         if (sp != NULL) {
1327                 result = ipsec_in_reject(sp, m);
1328                 KEY_FREESP(&sp);
1329         } else {
1330                 result = 1;     /* treat errors as policy violation */
1331         }
1332         return (result);
1333 }
1334
1335 /*
1336  * Check AH/ESP integrity.
1337  * This function is called from tcp_input(), udp_input(),
1338  * and {ah,esp}4_input for tunnel mode.
1339  */
1340 int
1341 ipsec4_in_reject(const struct mbuf *m, struct inpcb *inp)
1342 {
1343         int result;
1344
1345         result = ipsec46_in_reject(m, inp);
1346         if (result)
1347                 IPSECSTAT_INC(ips_in_polvio);
1348
1349         return (result);
1350 }
1351
1352 #ifdef INET6
1353 /*
1354  * Check AH/ESP integrity.
1355  * This function is called from tcp6_input(), udp6_input(),
1356  * and {ah,esp}6_input for tunnel mode.
1357  */
1358 int
1359 ipsec6_in_reject(const struct mbuf *m, struct inpcb *inp)
1360 {
1361         int result;
1362
1363         result = ipsec46_in_reject(m, inp);
1364         if (result)
1365                 IPSEC6STAT_INC(ips_in_polvio);
1366
1367         return (result);
1368 }
1369 #endif
1370
1371 /*
1372  * Compute the byte size to be occupied by IPsec header.
1373  * In case it is tunnelled, it includes the size of outer IP header.
1374  * NOTE: SP passed is freed in this function.
1375  */
1376 static size_t
1377 ipsec_hdrsiz_internal(struct secpolicy *sp)
1378 {
1379         struct ipsecrequest *isr;
1380         size_t size;
1381
1382         KEYDEBUG(KEYDEBUG_IPSEC_DATA,
1383                 printf("%s: using SP\n", __func__); kdebug_secpolicy(sp));
1384
1385         switch (sp->policy) {
1386         case IPSEC_POLICY_DISCARD:
1387         case IPSEC_POLICY_BYPASS:
1388         case IPSEC_POLICY_NONE:
1389                 return (0);
1390         }
1391
1392         IPSEC_ASSERT(sp->policy == IPSEC_POLICY_IPSEC,
1393                 ("invalid policy %u", sp->policy));
1394
1395         size = 0;
1396         for (isr = sp->req; isr != NULL; isr = isr->next) {
1397                 size_t clen = 0;
1398
1399                 switch (isr->saidx.proto) {
1400                 case IPPROTO_ESP:
1401                         clen = esp_hdrsiz(isr->sav);
1402                         break;
1403                 case IPPROTO_AH:
1404                         clen = ah_hdrsiz(isr->sav);
1405                         break;
1406                 case IPPROTO_IPCOMP:
1407                         clen = sizeof(struct ipcomp);
1408                         break;
1409                 }
1410
1411                 if (isr->saidx.mode == IPSEC_MODE_TUNNEL) {
1412                         switch (isr->saidx.dst.sa.sa_family) {
1413                         case AF_INET:
1414                                 clen += sizeof(struct ip);
1415                                 break;
1416 #ifdef INET6
1417                         case AF_INET6:
1418                                 clen += sizeof(struct ip6_hdr);
1419                                 break;
1420 #endif
1421                         default:
1422                                 ipseclog((LOG_ERR, "%s: unknown AF %d in "
1423                                     "IPsec tunnel SA\n", __func__,
1424                                     ((struct sockaddr *)&isr->saidx.dst)->sa_family));
1425                                 break;
1426                         }
1427                 }
1428                 size += clen;
1429         }
1430
1431         return (size);
1432 }
1433
1434 /*
1435  * This function is called from ipsec_hdrsiz_tcp(), ip_ipsec_mtu(),
1436  * disabled ip6_ipsec_mtu() and ip6_forward().
1437  */
1438 size_t
1439 ipsec_hdrsiz(const struct mbuf *m, u_int dir, struct inpcb *inp)
1440 {
1441         struct secpolicy *sp;
1442         int error;
1443         size_t size;
1444
1445         if (!key_havesp(dir))
1446                 return 0;
1447
1448         IPSEC_ASSERT(m != NULL, ("null mbuf"));
1449
1450         /* Get SP for this packet. */
1451         if (inp == NULL)
1452                 sp = ipsec_getpolicybyaddr(m, dir, &error);
1453         else
1454                 sp = ipsec_getpolicybysock(m, dir, inp, &error);
1455
1456         if (sp != NULL) {
1457                 size = ipsec_hdrsiz_internal(sp);
1458                 KEYDEBUG(KEYDEBUG_IPSEC_DATA,
1459                         printf("%s: size:%lu.\n", __func__,
1460                                 (unsigned long)size));
1461
1462                 KEY_FREESP(&sp);
1463         } else {
1464                 size = 0;       /* XXX Should be panic?
1465                                  * -> No, we are called w/o knowing if
1466                                  *    IPsec processing is needed. */
1467         }
1468         return (size);
1469 }
1470
1471 /*
1472  * Check the variable replay window.
1473  * ipsec_chkreplay() performs replay check before ICV verification.
1474  * ipsec_updatereplay() updates replay bitmap.  This must be called after
1475  * ICV verification (it also performs replay check, which is usually done
1476  * beforehand).
1477  * 0 (zero) is returned if packet disallowed, 1 if packet permitted.
1478  *
1479  * Based on RFC 2401.
1480  */
1481 int
1482 ipsec_chkreplay(u_int32_t seq, struct secasvar *sav)
1483 {
1484         const struct secreplay *replay;
1485         u_int32_t diff;
1486         int fr;
1487         u_int32_t wsizeb;       /* Constant: bits of window size. */
1488         int frlast;             /* Constant: last frame. */
1489
1490         IPSEC_ASSERT(sav != NULL, ("Null SA"));
1491         IPSEC_ASSERT(sav->replay != NULL, ("Null replay state"));
1492
1493         replay = sav->replay;
1494
1495         if (replay->wsize == 0)
1496                 return (1);     /* No need to check replay. */
1497
1498         /* Constant. */
1499         frlast = replay->wsize - 1;
1500         wsizeb = replay->wsize << 3;
1501
1502         /* Sequence number of 0 is invalid. */
1503         if (seq == 0)
1504                 return (0);
1505
1506         /* First time is always okay. */
1507         if (replay->count == 0)
1508                 return (1);
1509
1510         if (seq > replay->lastseq) {
1511                 /* Larger sequences are okay. */
1512                 return (1);
1513         } else {
1514                 /* seq is equal or less than lastseq. */
1515                 diff = replay->lastseq - seq;
1516
1517                 /* Over range to check, i.e. too old or wrapped. */
1518                 if (diff >= wsizeb)
1519                         return (0);
1520
1521                 fr = frlast - diff / 8;
1522
1523                 /* This packet already seen? */
1524                 if ((replay->bitmap)[fr] & (1 << (diff % 8)))
1525                         return (0);
1526
1527                 /* Out of order but good. */
1528                 return (1);
1529         }
1530 }
1531
1532 /*
1533  * Check replay counter whether to update or not.
1534  * OUT: 0:      OK
1535  *      1:      NG
1536  */
1537 int
1538 ipsec_updatereplay(u_int32_t seq, struct secasvar *sav)
1539 {
1540         char buf[128];
1541         struct secreplay *replay;
1542         u_int32_t diff;
1543         int fr;
1544         u_int32_t wsizeb;       /* Constant: bits of window size. */
1545         int frlast;             /* Constant: last frame. */
1546
1547         IPSEC_ASSERT(sav != NULL, ("Null SA"));
1548         IPSEC_ASSERT(sav->replay != NULL, ("Null replay state"));
1549
1550         replay = sav->replay;
1551
1552         if (replay->wsize == 0)
1553                 goto ok;        /* No need to check replay. */
1554
1555         /* Constant. */
1556         frlast = replay->wsize - 1;
1557         wsizeb = replay->wsize << 3;
1558
1559         /* Sequence number of 0 is invalid. */
1560         if (seq == 0)
1561                 return (1);
1562
1563         /* First time. */
1564         if (replay->count == 0) {
1565                 replay->lastseq = seq;
1566                 bzero(replay->bitmap, replay->wsize);
1567                 (replay->bitmap)[frlast] = 1;
1568                 goto ok;
1569         }
1570
1571         if (seq > replay->lastseq) {
1572                 /* seq is larger than lastseq. */
1573                 diff = seq - replay->lastseq;
1574
1575                 /* New larger sequence number. */
1576                 if (diff < wsizeb) {
1577                         /* In window. */
1578                         /* Set bit for this packet. */
1579                         vshiftl(replay->bitmap, diff, replay->wsize);
1580                         (replay->bitmap)[frlast] |= 1;
1581                 } else {
1582                         /* This packet has a "way larger". */
1583                         bzero(replay->bitmap, replay->wsize);
1584                         (replay->bitmap)[frlast] = 1;
1585                 }
1586                 replay->lastseq = seq;
1587
1588                 /* Larger is good. */
1589         } else {
1590                 /* seq is equal or less than lastseq. */
1591                 diff = replay->lastseq - seq;
1592
1593                 /* Over range to check, i.e. too old or wrapped. */
1594                 if (diff >= wsizeb)
1595                         return (1);
1596
1597                 fr = frlast - diff / 8;
1598
1599                 /* This packet already seen? */
1600                 if ((replay->bitmap)[fr] & (1 << (diff % 8)))
1601                         return (1);
1602
1603                 /* Mark as seen. */
1604                 (replay->bitmap)[fr] |= (1 << (diff % 8));
1605
1606                 /* Out of order but good. */
1607         }
1608
1609 ok:
1610         if (replay->count == ~0) {
1611
1612                 /* Set overflow flag. */
1613                 replay->overflow++;
1614
1615                 /* Don't increment, no more packets accepted. */
1616                 if ((sav->flags & SADB_X_EXT_CYCSEQ) == 0)
1617                         return (1);
1618
1619                 ipseclog((LOG_WARNING, "%s: replay counter made %d cycle. %s\n",
1620                     __func__, replay->overflow,
1621                     ipsec_logsastr(sav, buf, sizeof(buf))));
1622         }
1623
1624         replay->count++;
1625
1626         return (0);
1627 }
1628
1629 /*
1630  * Shift variable length buffer to left.
1631  * IN:  bitmap: pointer to the buffer
1632  *      nbit:   the number of to shift.
1633  *      wsize:  buffer size (bytes).
1634  */
1635 static void
1636 vshiftl(unsigned char *bitmap, int nbit, int wsize)
1637 {
1638         int s, j, i;
1639         unsigned char over;
1640
1641         for (j = 0; j < nbit; j += 8) {
1642                 s = (nbit - j < 8) ? (nbit - j): 8;
1643                 bitmap[0] <<= s;
1644                 for (i = 1; i < wsize; i++) {
1645                         over = (bitmap[i] >> (8 - s));
1646                         bitmap[i] <<= s;
1647                         bitmap[i-1] |= over;
1648                 }
1649         }
1650 }
1651
1652 /* Return a printable string for the address. */
1653 char*
1654 ipsec_address(union sockaddr_union* sa, char *buf, socklen_t size)
1655 {
1656
1657         switch (sa->sa.sa_family) {
1658 #ifdef INET
1659         case AF_INET:
1660                 return (inet_ntop(AF_INET, &sa->sin.sin_addr, buf, size));
1661 #endif /* INET */
1662 #ifdef INET6
1663         case AF_INET6:
1664                 return (inet_ntop(AF_INET6, &sa->sin6.sin6_addr, buf, size));
1665 #endif /* INET6 */
1666         default:
1667                 return ("(unknown address family)");
1668         }
1669 }
1670
1671 char *
1672 ipsec_logsastr(struct secasvar *sav, char *buf, size_t size)
1673 {
1674         char sbuf[INET6_ADDRSTRLEN], dbuf[INET6_ADDRSTRLEN];
1675
1676         IPSEC_ASSERT(sav->sah->saidx.src.sa.sa_family ==
1677             sav->sah->saidx.dst.sa.sa_family, ("address family mismatch"));
1678
1679         snprintf(buf, size, "SA(SPI=%08lx src=%s dst=%s)",
1680             (u_long)ntohl(sav->spi),
1681             ipsec_address(&sav->sah->saidx.src, sbuf, sizeof(sbuf)),
1682             ipsec_address(&sav->sah->saidx.dst, dbuf, sizeof(dbuf)));
1683         return (buf);
1684 }
1685
1686 void
1687 ipsec_dumpmbuf(const struct mbuf *m)
1688 {
1689         const u_char *p;
1690         int totlen;
1691         int i;
1692
1693         totlen = 0;
1694         printf("---\n");
1695         while (m) {
1696                 p = mtod(m, const u_char *);
1697                 for (i = 0; i < m->m_len; i++) {
1698                         printf("%02x ", p[i]);
1699                         totlen++;
1700                         if (totlen % 16 == 0)
1701                                 printf("\n");
1702                 }
1703                 m = m->m_next;
1704         }
1705         if (totlen % 16 != 0)
1706                 printf("\n");
1707         printf("---\n");
1708 }
1709
1710 static void
1711 def_policy_init(const void *unused __unused)
1712 {
1713
1714         bzero(&V_def_policy, sizeof(struct secpolicy));
1715         V_def_policy.policy = IPSEC_POLICY_NONE;
1716         V_def_policy.refcnt = 1;
1717 }
1718 VNET_SYSINIT(def_policy_init, SI_SUB_PROTO_DOMAIN, SI_ORDER_FIRST,
1719     def_policy_init, NULL);
1720
1721
1722 /* XXX This stuff doesn't belong here... */
1723
1724 static  struct xformsw* xforms = NULL;
1725
1726 /*
1727  * Register a transform; typically at system startup.
1728  */
1729 void
1730 xform_register(struct xformsw* xsp)
1731 {
1732
1733         xsp->xf_next = xforms;
1734         xforms = xsp;
1735 }
1736
1737 /*
1738  * Initialize transform support in an sav.
1739  */
1740 int
1741 xform_init(struct secasvar *sav, int xftype)
1742 {
1743         struct xformsw *xsp;
1744
1745         if (sav->tdb_xform != NULL)     /* Previously initialized. */
1746                 return (0);
1747         for (xsp = xforms; xsp; xsp = xsp->xf_next)
1748                 if (xsp->xf_type == xftype)
1749                         return ((*xsp->xf_init)(sav, xsp));
1750         return (EINVAL);
1751 }