sys/netipsec/ipsec.h

   1 /*      $FreeBSD$       */
   2 /*      $KAME: ipsec.h,v 1.53 2001/11/20 08:32:38 itojun 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 #ifndef _NETIPSEC_IPSEC_H_
  38 #define _NETIPSEC_IPSEC_H_
  39
  40 #if defined(_KERNEL) && !defined(_LKM) && !defined(KLD_MODULE)
  41 #include "opt_inet.h"
  42 #include "opt_ipsec.h"
  43 #endif
  44
  45 #include <net/pfkeyv2.h>
  46 #include <netipsec/keydb.h>
  47
  48 #ifdef _KERNEL
  49
  50 #include <sys/_lock.h>
  51 #include <sys/_mutex.h>
  52 #include <sys/_rwlock.h>
  53
  54 #define IPSEC_ASSERT(_c,_m) KASSERT(_c, _m)
  55
  56 /*
  57  * Security Policy Index
  58  * Ensure that both address families in the "src" and "dst" are same.
  59  * When the value of the ul_proto is ICMPv6, the port field in "src"
  60  * specifies ICMPv6 type, and the port field in "dst" specifies ICMPv6 code.
  61  */
  62 struct secpolicyindex {
  63         union sockaddr_union src;       /* IP src address for SP */
  64         union sockaddr_union dst;       /* IP dst address for SP */
  65         uint8_t ul_proto;               /* upper layer Protocol */
  66         uint8_t dir;                    /* direction of packet flow */
  67         uint8_t prefs;                  /* prefix length in bits for src */
  68         uint8_t prefd;                  /* prefix length in bits for dst */
  69 };
  70
  71 /* Request for IPsec */
  72 struct ipsecrequest {
  73         struct secasindex saidx;/* hint for search proper SA */
  74                                 /* if __ss_len == 0 then no address specified.*/
  75         u_int level;            /* IPsec level defined below. */
  76 };
  77
  78 /* Security Policy Data Base */
  79 struct secpolicy {
  80         TAILQ_ENTRY(secpolicy) chain;
  81         LIST_ENTRY(secpolicy) idhash;
  82         LIST_ENTRY(secpolicy) drainq;
  83
  84         struct secpolicyindex spidx;    /* selector */
  85 #define IPSEC_MAXREQ            4
  86         struct ipsecrequest *req[IPSEC_MAXREQ];
  87         u_int tcount;                   /* IPsec transforms count */
  88         volatile u_int refcnt;          /* reference count */
  89         u_int policy;                   /* policy_type per pfkeyv2.h */
  90         u_int state;
  91 #define IPSEC_SPSTATE_DEAD      0
  92 #define IPSEC_SPSTATE_LARVAL    1
  93 #define IPSEC_SPSTATE_ALIVE     2
  94 #define IPSEC_SPSTATE_PCB       3
  95 #define IPSEC_SPSTATE_IFNET     4
  96         uint32_t priority;              /* priority of this policy */
  97         uint32_t id;                    /* It's unique number on the system. */
  98         /*
  99          * lifetime handler.
 100          * the policy can be used without limitiation if both lifetime and
 101          * validtime are zero.
 102          * "lifetime" is passed by sadb_lifetime.sadb_lifetime_addtime.
 103          * "validtime" is passed by sadb_lifetime.sadb_lifetime_usetime.
 104          */
 105         time_t created;         /* time created the policy */
 106         time_t lastused;        /* updated every when kernel sends a packet */
 107         long lifetime;          /* duration of the lifetime of this policy */
 108         long validtime;         /* duration this policy is valid without use */
 109 };
 110
 111 /*
 112  * PCB security policies.
 113  * Application can setup private security policies for socket.
 114  * Such policies can have IPSEC, BYPASS and ENTRUST type.
 115  * By default, policies are set to NULL. This means that they have ENTRUST type.
 116  * When application sets BYPASS or IPSEC type policy, the flags field
 117  * is also updated. When flags is not set, the system could store
 118  * used security policy into the sp_in/sp_out pointer to speed up further
 119  * lookups.
 120  */
 121 struct inpcbpolicy {
 122         struct secpolicy        *sp_in;
 123         struct secpolicy        *sp_out;
 124
 125         uint32_t                genid;
 126         uint16_t                flags;
 127 #define INP_INBOUND_POLICY      0x0001
 128 #define INP_OUTBOUND_POLICY     0x0002
 129         uint16_t                hdrsz;
 130 };
 131
 132 /* SP acquiring list table. */
 133 struct secspacq {
 134         LIST_ENTRY(secspacq) chain;
 135
 136         struct secpolicyindex spidx;
 137
 138         time_t created;         /* for lifetime */
 139         int count;              /* for lifetime */
 140         /* XXX: here is mbuf place holder to be sent ? */
 141 };
 142 #endif /* _KERNEL */
 143
 144 /* buffer size for formatted output of ipsec address */
 145 #define IPSEC_ADDRSTRLEN        (INET6_ADDRSTRLEN + 11)
 146
 147 /* according to IANA assignment, port 0x0000 and proto 0xff are reserved. */
 148 #define IPSEC_PORT_ANY          0
 149 #define IPSEC_ULPROTO_ANY       255
 150 #define IPSEC_PROTO_ANY         255
 151
 152 /* mode of security protocol */
 153 /* NOTE: DON'T use IPSEC_MODE_ANY at SPD.  It's only use in SAD */
 154 #define IPSEC_MODE_ANY          0       /* i.e. wildcard. */
 155 #define IPSEC_MODE_TRANSPORT    1
 156 #define IPSEC_MODE_TUNNEL       2
 157 #define IPSEC_MODE_TCPMD5       3       /* TCP MD5 mode */
 158
 159 /*
 160  * Direction of security policy.
 161  * NOTE: Since INVALID is used just as flag.
 162  * The other are used for loop counter too.
 163  */
 164 #define IPSEC_DIR_ANY           0
 165 #define IPSEC_DIR_INBOUND       1
 166 #define IPSEC_DIR_OUTBOUND      2
 167 #define IPSEC_DIR_MAX           3
 168 #define IPSEC_DIR_INVALID       4
 169
 170 /* Policy level */
 171 /*
 172  * IPSEC, ENTRUST and BYPASS are allowed for setsockopt() in PCB,
 173  * DISCARD, IPSEC and NONE are allowed for setkey() in SPD.
 174  * DISCARD and NONE are allowed for system default.
 175  */
 176 #define IPSEC_POLICY_DISCARD    0       /* discarding packet */
 177 #define IPSEC_POLICY_NONE       1       /* through IPsec engine */
 178 #define IPSEC_POLICY_IPSEC      2       /* do IPsec */
 179 #define IPSEC_POLICY_ENTRUST    3       /* consulting SPD if present. */
 180 #define IPSEC_POLICY_BYPASS     4       /* only for privileged socket. */
 181
 182 /* Security protocol level */
 183 #define IPSEC_LEVEL_DEFAULT     0       /* reference to system default */
 184 #define IPSEC_LEVEL_USE         1       /* use SA if present. */
 185 #define IPSEC_LEVEL_REQUIRE     2       /* require SA. */
 186 #define IPSEC_LEVEL_UNIQUE      3       /* unique SA. */
 187
 188 #define IPSEC_MANUAL_REQID_MAX  0x3fff
 189                                 /*
 190                                  * if security policy level == unique, this id
 191                                  * indicate to a relative SA for use, else is
 192                                  * zero.
 193                                  * 1 - 0x3fff are reserved for manual keying.
 194                                  * 0 are reserved for above reason.  Others is
 195                                  * for kernel use.
 196                                  * Note that this id doesn't identify SA
 197                                  * by only itself.
 198                                  */
 199 #define IPSEC_REPLAYWSIZE  32
 200
 201 /* statistics for ipsec processing */
 202 struct ipsecstat {
 203         uint64_t ips_in_polvio;         /* input: sec policy violation */
 204         uint64_t ips_in_nomem;          /* input: no memory available */
 205         uint64_t ips_in_inval;          /* input: generic error */
 206
 207         uint64_t ips_out_polvio;        /* output: sec policy violation */
 208         uint64_t ips_out_nosa;          /* output: SA unavailable  */
 209         uint64_t ips_out_nomem;         /* output: no memory available */
 210         uint64_t ips_out_noroute;       /* output: no route available */
 211         uint64_t ips_out_inval;         /* output: generic error */
 212         uint64_t ips_out_bundlesa;      /* output: bundled SA processed */
 213
 214         uint64_t ips_mbcoalesced;       /* mbufs coalesced during clone */
 215         uint64_t ips_clcoalesced;       /* clusters coalesced during clone */
 216         uint64_t ips_clcopied;          /* clusters copied during clone */
 217         uint64_t ips_mbinserted;        /* mbufs inserted during makespace */
 218         /*
 219          * Temporary statistics for performance analysis.
 220          */
 221         /* See where ESP/AH/IPCOMP header land in mbuf on input */
 222         uint64_t ips_input_front;
 223         uint64_t ips_input_middle;
 224         uint64_t ips_input_end;
 225 };
 226
 227 /*
 228  * Definitions for IPsec & Key sysctl operations.
 229  */
 230 #define IPSECCTL_STATS                  1       /* stats */
 231 #define IPSECCTL_DEF_POLICY             2
 232 #define IPSECCTL_DEF_ESP_TRANSLEV       3       /* int; ESP transport mode */
 233 #define IPSECCTL_DEF_ESP_NETLEV         4       /* int; ESP tunnel mode */
 234 #define IPSECCTL_DEF_AH_TRANSLEV        5       /* int; AH transport mode */
 235 #define IPSECCTL_DEF_AH_NETLEV          6       /* int; AH tunnel mode */
 236 #if 0   /* obsolete, do not reuse */
 237 #define IPSECCTL_INBOUND_CALL_IKE       7
 238 #endif
 239 #define IPSECCTL_AH_CLEARTOS            8
 240 #define IPSECCTL_AH_OFFSETMASK          9
 241 #define IPSECCTL_DFBIT                  10
 242 #define IPSECCTL_ECN                    11
 243 #define IPSECCTL_DEBUG                  12
 244 #define IPSECCTL_ESP_RANDPAD            13
 245
 246 #ifdef _KERNEL
 247 #include <sys/counter.h>
 248
 249 struct ipsec_ctx_data;
 250 #define IPSEC_INIT_CTX(_ctx, _mp, _sav, _af, _enc) do { \
 251         (_ctx)->mp = (_mp);                             \
 252         (_ctx)->sav = (_sav);                           \
 253         (_ctx)->af = (_af);                             \
 254         (_ctx)->enc = (_enc);                           \
 255 } while(0)
 256 int     ipsec_run_hhooks(struct ipsec_ctx_data *ctx, int direction);
 257
 258 VNET_DECLARE(int, ipsec_debug);
 259 #define V_ipsec_debug           VNET(ipsec_debug)
 260
 261 #ifdef REGRESSION
 262 VNET_DECLARE(int, ipsec_replay);
 263 VNET_DECLARE(int, ipsec_integrity);
 264
 265 #define V_ipsec_replay          VNET(ipsec_replay)
 266 #define V_ipsec_integrity       VNET(ipsec_integrity)
 267 #endif
 268
 269 VNET_PCPUSTAT_DECLARE(struct ipsecstat, ipsec4stat);
 270 VNET_DECLARE(int, ip4_esp_trans_deflev);
 271 VNET_DECLARE(int, ip4_esp_net_deflev);
 272 VNET_DECLARE(int, ip4_ah_trans_deflev);
 273 VNET_DECLARE(int, ip4_ah_net_deflev);
 274 VNET_DECLARE(int, ip4_ah_offsetmask);
 275 VNET_DECLARE(int, ip4_ipsec_dfbit);
 276 VNET_DECLARE(int, ip4_ipsec_ecn);
 277 VNET_DECLARE(int, ip4_esp_randpad);
 278 VNET_DECLARE(int, crypto_support);
 279 VNET_DECLARE(int, natt_cksum_policy);
 280
 281 #define IPSECSTAT_INC(name)     \
 282     VNET_PCPUSTAT_ADD(struct ipsecstat, ipsec4stat, name, 1)
 283 #define V_ip4_esp_trans_deflev  VNET(ip4_esp_trans_deflev)
 284 #define V_ip4_esp_net_deflev    VNET(ip4_esp_net_deflev)
 285 #define V_ip4_ah_trans_deflev   VNET(ip4_ah_trans_deflev)
 286 #define V_ip4_ah_net_deflev     VNET(ip4_ah_net_deflev)
 287 #define V_ip4_ah_offsetmask     VNET(ip4_ah_offsetmask)
 288 #define V_ip4_ipsec_dfbit       VNET(ip4_ipsec_dfbit)
 289 #define V_ip4_ipsec_ecn         VNET(ip4_ipsec_ecn)
 290 #define V_ip4_esp_randpad       VNET(ip4_esp_randpad)
 291 #define V_crypto_support        VNET(crypto_support)
 292 #define V_natt_cksum_policy     VNET(natt_cksum_policy)
 293
 294 #define ipseclog(x)     do { if (V_ipsec_debug) log x; } while (0)
 295 /* for openbsd compatibility */
 296 #define DPRINTF(x)      do { if (V_ipsec_debug) printf x; } while (0)
 297
 298 struct inpcb;
 299 struct m_tag;
 300 struct secasvar;
 301 struct sockopt;
 302 struct tcphdr;
 303 union sockaddr_union;
 304
 305 int ipsec_if_input(struct mbuf *, struct secasvar *, uint32_t);
 306
 307 struct ipsecrequest *ipsec_newisr(void);
 308 void ipsec_delisr(struct ipsecrequest *);
 309 struct secpolicy *ipsec4_checkpolicy(const struct mbuf *, struct inpcb *,
 310     int *);
 311
 312 u_int ipsec_get_reqlevel(struct secpolicy *, u_int);
 313
 314 void udp_ipsec_adjust_cksum(struct mbuf *, struct secasvar *, int, int);
 315 int udp_ipsec_output(struct mbuf *, struct secasvar *);
 316 int udp_ipsec_input(struct mbuf *, int, int);
 317 int udp_ipsec_pcbctl(struct inpcb *, struct sockopt *);
 318
 319 int ipsec_chkreplay(uint32_t, struct secasvar *);
 320 int ipsec_updatereplay(uint32_t, struct secasvar *);
 321 int ipsec_updateid(struct secasvar *, uint64_t *, uint64_t *);
 322 int ipsec_initialized(void);
 323
 324 void ipsec_setspidx_inpcb(struct inpcb *, struct secpolicyindex *, u_int);
 325
 326 void ipsec4_setsockaddrs(const struct mbuf *, union sockaddr_union *,
 327     union sockaddr_union *);
 328 int ipsec4_in_reject(const struct mbuf *, struct inpcb *);
 329 int ipsec4_input(struct mbuf *, int, int);
 330 int ipsec4_forward(struct mbuf *);
 331 int ipsec4_pcbctl(struct inpcb *, struct sockopt *);
 332 int ipsec4_output(struct mbuf *, struct inpcb *);
 333 int ipsec4_capability(struct mbuf *, u_int);
 334 int ipsec4_common_input_cb(struct mbuf *, struct secasvar *, int, int);
 335 int ipsec4_process_packet(struct mbuf *, struct secpolicy *, struct inpcb *);
 336 int ipsec_process_done(struct mbuf *, struct secpolicy *, struct secasvar *,
 337     u_int);
 338
 339 extern  void m_checkalignment(const char* where, struct mbuf *m0,
 340                 int off, int len);
 341 extern  struct mbuf *m_makespace(struct mbuf *m0, int skip, int hlen, int *off);
 342 extern  caddr_t m_pad(struct mbuf *m, int n);
 343 extern  int m_striphdr(struct mbuf *m, int skip, int hlen);
 344
 345 #endif /* _KERNEL */
 346
 347 #ifndef _KERNEL
 348 extern caddr_t ipsec_set_policy(char *, int);
 349 extern int ipsec_get_policylen(caddr_t);
 350 extern char *ipsec_dump_policy(caddr_t, char *);
 351 extern const char *ipsec_strerror(void);
 352
 353 #endif /* ! KERNEL */
 354
 355 #endif /* _NETIPSEC_IPSEC_H_ */