]> CyberLeo.Net >> Repos - FreeBSD/releng/10.3.git/blob - contrib/ntp/ntpd/ntp_proto.c
Fix ntp multiple vulnerabilities.
[FreeBSD/releng/10.3.git] / contrib / ntp / ntpd / ntp_proto.c
1 /*
2  * ntp_proto.c - NTP version 4 protocol machinery
3  *
4  * ATTENTION: Get approval from Dave Mills on all changes to this file!
5  *
6  */
7 #ifdef HAVE_CONFIG_H
8 #include <config.h>
9 #endif
10
11 #include "ntpd.h"
12 #include "ntp_stdlib.h"
13 #include "ntp_unixtime.h"
14 #include "ntp_control.h"
15 #include "ntp_string.h"
16 #include "ntp_leapsec.h"
17 #include "refidsmear.h"
18 #include "lib_strbuf.h"
19
20 #include <stdio.h>
21 #ifdef HAVE_LIBSCF_H
22 #include <libscf.h>
23 #endif
24 #ifdef HAVE_UNISTD_H
25 #include <unistd.h>
26 #endif
27
28 /* [Bug 3031] define automatic broadcastdelay cutoff preset */
29 #ifndef BDELAY_DEFAULT
30 # define BDELAY_DEFAULT (-0.050)
31 #endif
32
33 /*
34  * This macro defines the authentication state. If x is 1 authentication
35  * is required; othewise it is optional.
36  */
37 #define AUTH(x, y)      ((x) ? (y) == AUTH_OK \
38                              : (y) == AUTH_OK || (y) == AUTH_NONE)
39
40 #define AUTH_NONE       0       /* authentication not required */
41 #define AUTH_OK         1       /* authentication OK */
42 #define AUTH_ERROR      2       /* authentication error */
43 #define AUTH_CRYPTO     3       /* crypto_NAK */
44
45 /*
46  * Set up Kiss Code values
47  */
48
49 enum kiss_codes {
50         NOKISS,                         /* No Kiss Code */
51         RATEKISS,                       /* Rate limit Kiss Code */
52         DENYKISS,                       /* Deny Kiss */
53         RSTRKISS,                       /* Restricted Kiss */
54         XKISS,                          /* Experimental Kiss */
55         UNKNOWNKISS                     /* Unknown Kiss Code */
56 };
57
58 enum nak_error_codes {
59         NONAK,                          /* No NAK seen */
60         INVALIDNAK,                     /* NAK cannot be used */
61         VALIDNAK                        /* NAK is valid */
62 };
63
64 /*
65  * traffic shaping parameters
66  */
67 #define NTP_IBURST      6       /* packets in iburst */
68 #define RESP_DELAY      1       /* refclock burst delay (s) */
69
70 /*
71  * pool soliciting restriction duration (s)
72  */
73 #define POOL_SOLICIT_WINDOW     8
74
75 /*
76  * peer_select groups statistics for a peer used by clock_select() and
77  * clock_cluster().
78  */
79 typedef struct peer_select_tag {
80         struct peer *   peer;
81         double          synch;  /* sync distance */
82         double          error;  /* jitter */
83         double          seljit; /* selection jitter */
84 } peer_select;
85
86 /*
87  * System variables are declared here. Unless specified otherwise, all
88  * times are in seconds.
89  */
90 u_char  sys_leap;               /* system leap indicator, use set_sys_leap() to change this */
91 u_char  xmt_leap;               /* leap indicator sent in client requests, set up by set_sys_leap() */
92 u_char  sys_stratum;            /* system stratum */
93 s_char  sys_precision;          /* local clock precision (log2 s) */
94 double  sys_rootdelay;          /* roundtrip delay to primary source */
95 double  sys_rootdisp;           /* dispersion to primary source */
96 u_int32 sys_refid;              /* reference id (network byte order) */
97 l_fp    sys_reftime;            /* last update time */
98 struct  peer *sys_peer;         /* current peer */
99
100 #ifdef LEAP_SMEAR
101 struct leap_smear_info leap_smear;
102 #endif
103 int leap_sec_in_progress;
104
105 /*
106  * Rate controls. Leaky buckets are used to throttle the packet
107  * transmission rates in order to protect busy servers such as at NIST
108  * and USNO. There is a counter for each association and another for KoD
109  * packets. The association counter decrements each second, but not
110  * below zero. Each time a packet is sent the counter is incremented by
111  * a configurable value representing the average interval between
112  * packets. A packet is delayed as long as the counter is greater than
113  * zero. Note this does not affect the time value computations.
114  */
115 /*
116  * Nonspecified system state variables
117  */
118 int     sys_bclient;            /* broadcast client enable */
119 double  sys_bdelay;             /* broadcast client default delay */
120 int     sys_authenticate;       /* requre authentication for config */
121 l_fp    sys_authdelay;          /* authentication delay */
122 double  sys_offset;     /* current local clock offset */
123 double  sys_mindisp = MINDISPERSE; /* minimum distance (s) */
124 double  sys_maxdist = MAXDISTANCE; /* selection threshold */
125 double  sys_jitter;             /* system jitter */
126 u_long  sys_epoch;              /* last clock update time */
127 static  double sys_clockhop;    /* clockhop threshold */
128 static int leap_vote_ins;       /* leap consensus for insert */
129 static int leap_vote_del;       /* leap consensus for delete */
130 keyid_t sys_private;            /* private value for session seed */
131 int     sys_manycastserver;     /* respond to manycast client pkts */
132 int     ntp_mode7;              /* respond to ntpdc (mode7) */
133 int     peer_ntpdate;           /* active peers in ntpdate mode */
134 int     sys_survivors;          /* truest of the truechimers */
135 char    *sys_ident = NULL;      /* identity scheme */
136
137 /*
138  * TOS and multicast mapping stuff
139  */
140 int     sys_floor = 0;          /* cluster stratum floor */
141 int     sys_ceiling = STRATUM_UNSPEC - 1; /* cluster stratum ceiling */
142 int     sys_minsane = 1;        /* minimum candidates */
143 int     sys_minclock = NTP_MINCLOCK; /* minimum candidates */
144 int     sys_maxclock = NTP_MAXCLOCK; /* maximum candidates */
145 int     sys_cohort = 0;         /* cohort switch */
146 int     sys_orphan = STRATUM_UNSPEC + 1; /* orphan stratum */
147 int     sys_orphwait = NTP_ORPHWAIT; /* orphan wait */
148 int     sys_beacon = BEACON;    /* manycast beacon interval */
149 int     sys_ttlmax;             /* max ttl mapping vector index */
150 u_char  sys_ttl[MAX_TTL];       /* ttl mapping vector */
151
152 /*
153  * Statistics counters - first the good, then the bad
154  */
155 u_long  sys_stattime;           /* elapsed time */
156 u_long  sys_received;           /* packets received */
157 u_long  sys_processed;          /* packets for this host */
158 u_long  sys_newversion;         /* current version */
159 u_long  sys_oldversion;         /* old version */
160 u_long  sys_restricted;         /* access denied */
161 u_long  sys_badlength;          /* bad length or format */
162 u_long  sys_badauth;            /* bad authentication */
163 u_long  sys_declined;           /* declined */
164 u_long  sys_limitrejected;      /* rate exceeded */
165 u_long  sys_kodsent;            /* KoD sent */
166
167 /*
168  * Mechanism knobs: how soon do we unpeer()?
169  *
170  * The default way is "on-receipt".  If this was a packet from a
171  * well-behaved source, on-receipt will offer the fastest recovery.
172  * If this was from a DoS attack, the default way makes it easier
173  * for a bad-guy to DoS us.  So look and see what bites you harder
174  * and choose according to your environment.
175  */
176 int unpeer_crypto_early         = 1;    /* bad crypto (TEST9) */
177 int unpeer_crypto_nak_early     = 1;    /* crypto_NAK (TEST5) */
178 int unpeer_digest_early         = 1;    /* bad digest (TEST5) */
179
180 int dynamic_interleave = DYNAMIC_INTERLEAVE;    /* Bug 2978 mitigation */
181
182 int kiss_code_check(u_char hisleap, u_char hisstratum, u_char hismode, u_int32 refid);
183 enum nak_error_codes valid_NAK(struct peer *peer, struct recvbuf *rbufp, u_char hismode);
184 static  double  root_distance   (struct peer *);
185 static  void    clock_combine   (peer_select *, int, int);
186 static  void    peer_xmit       (struct peer *);
187 static  void    fast_xmit       (struct recvbuf *, int, keyid_t, int);
188 static  void    pool_xmit       (struct peer *);
189 static  void    clock_update    (struct peer *);
190 static  void    measure_precision(void);
191 static  double  measure_tick_fuzz(void);
192 static  int     local_refid     (struct peer *);
193 static  int     peer_unfit      (struct peer *);
194 #ifdef AUTOKEY
195 static  int     group_test      (char *, char *);
196 #endif /* AUTOKEY */
197 #ifdef WORKER
198 void    pool_name_resolved      (int, int, void *, const char *,
199                                  const char *, const struct addrinfo *,
200                                  const struct addrinfo *);
201 #endif /* WORKER */
202
203 const char *    amtoa           (int am);
204
205
206 void
207 set_sys_leap(
208         u_char new_sys_leap
209         )
210 {
211         sys_leap = new_sys_leap;
212         xmt_leap = sys_leap;
213
214         /*
215          * Under certain conditions we send faked leap bits to clients, so
216          * eventually change xmt_leap below, but never change LEAP_NOTINSYNC.
217          */
218         if (xmt_leap != LEAP_NOTINSYNC) {
219                 if (leap_sec_in_progress) {
220                         /* always send "not sync" */
221                         xmt_leap = LEAP_NOTINSYNC;
222                 }
223 #ifdef LEAP_SMEAR
224                 else {
225                         /*
226                          * If leap smear is enabled in general we must
227                          * never send a leap second warning to clients,
228                          * so make sure we only send "in sync".
229                          */
230                         if (leap_smear.enabled)
231                                 xmt_leap = LEAP_NOWARNING;
232                 }
233 #endif  /* LEAP_SMEAR */
234         }
235 }
236
237
238 /*
239  * Kiss Code check
240  */
241 int
242 kiss_code_check(
243         u_char hisleap,
244         u_char hisstratum,
245         u_char hismode,
246         u_int32 refid
247         )
248 {
249
250         if (   hismode == MODE_SERVER
251             && hisleap == LEAP_NOTINSYNC
252             && hisstratum == STRATUM_UNSPEC) {
253                 if(memcmp(&refid,"RATE", 4) == 0) {
254                         return (RATEKISS);
255                 } else if(memcmp(&refid,"DENY", 4) == 0) {
256                         return (DENYKISS);
257                 } else if(memcmp(&refid,"RSTR", 4) == 0) {
258                         return (RSTRKISS);
259                 } else if(memcmp(&refid,"X", 1) == 0) {
260                         return (XKISS);
261                 } else {
262                         return (UNKNOWNKISS);
263                 }
264         } else {
265                 return (NOKISS);
266         }
267 }
268
269
270 /* 
271  * Check that NAK is valid
272  */
273 enum nak_error_codes
274 valid_NAK(
275           struct peer *peer,
276           struct recvbuf *rbufp,
277           u_char hismode
278           )
279 {
280         int base_packet_length = MIN_V4_PKT_LEN;
281         int remainder_size;
282         struct pkt *rpkt;
283         int keyid;
284
285         /*
286          * Check to see if there is something beyond the basic packet
287          */
288         if (rbufp->recv_length == base_packet_length) {
289                 return NONAK;
290         }
291
292         remainder_size = rbufp->recv_length - base_packet_length;
293         /*
294          * Is this a potential NAK?
295          */
296         if (remainder_size != 4) {
297                 return NONAK;
298         }
299
300         /*
301          * Only server responses can contain NAK's
302          */
303
304         if (hismode != MODE_SERVER &&
305             hismode != MODE_ACTIVE &&
306             hismode != MODE_PASSIVE
307             ) {
308                 return (INVALIDNAK);
309         }
310
311         /* 
312          * Make sure that the extra field in the packet is all zeros
313          */
314         rpkt = &rbufp->recv_pkt;
315         keyid = ntohl(((u_int32 *)rpkt)[base_packet_length / 4]);
316         if (keyid != 0) {
317                 return (INVALIDNAK);
318         }
319
320         /* 
321          * Only valid if peer uses a key
322          */
323         if (peer->keyid > 0 || peer->flags & FLAG_SKEY) {
324                 return (VALIDNAK);
325         }
326         else {
327                 return (INVALIDNAK);
328         }
329 }
330
331
332 /*
333  * transmit - transmit procedure called by poll timeout
334  */
335 void
336 transmit(
337         struct peer *peer       /* peer structure pointer */
338         )
339 {
340         u_char  hpoll;
341
342         /*
343          * The polling state machine. There are two kinds of machines,
344          * those that never expect a reply (broadcast and manycast
345          * server modes) and those that do (all other modes). The dance
346          * is intricate...
347          */
348         hpoll = peer->hpoll;
349
350         /*
351          * In broadcast mode the poll interval is never changed from
352          * minpoll.
353          */
354         if (peer->cast_flags & (MDF_BCAST | MDF_MCAST)) {
355                 peer->outdate = current_time;
356                 if (sys_leap != LEAP_NOTINSYNC)
357                         peer_xmit(peer);
358                 poll_update(peer, hpoll);
359                 return;
360         }
361
362         /*
363          * In manycast mode we start with unity ttl. The ttl is
364          * increased by one for each poll until either sys_maxclock
365          * servers have been found or the maximum ttl is reached. When
366          * sys_maxclock servers are found we stop polling until one or
367          * more servers have timed out or until less than sys_minclock
368          * associations turn up. In this case additional better servers
369          * are dragged in and preempt the existing ones.  Once every
370          * sys_beacon seconds we are to transmit unconditionally, but
371          * this code is not quite right -- peer->unreach counts polls
372          * and is being compared with sys_beacon, so the beacons happen
373          * every sys_beacon polls.
374          */
375         if (peer->cast_flags & MDF_ACAST) {
376                 peer->outdate = current_time;
377                 if (peer->unreach > sys_beacon) {
378                         peer->unreach = 0;
379                         peer->ttl = 0;
380                         peer_xmit(peer);
381                 } else if (   sys_survivors < sys_minclock
382                            || peer_associations < sys_maxclock) {
383                         if (peer->ttl < (u_int32)sys_ttlmax)
384                                 peer->ttl++;
385                         peer_xmit(peer);
386                 }
387                 peer->unreach++;
388                 poll_update(peer, hpoll);
389                 return;
390         }
391
392         /*
393          * Pool associations transmit unicast solicitations when there
394          * are less than a hard limit of 2 * sys_maxclock associations,
395          * and either less than sys_minclock survivors or less than
396          * sys_maxclock associations.  The hard limit prevents unbounded
397          * growth in associations if the system clock or network quality
398          * result in survivor count dipping below sys_minclock often.
399          * This was observed testing with pool, where sys_maxclock == 12
400          * resulted in 60 associations without the hard limit.  A
401          * similar hard limit on manycastclient ephemeral associations
402          * may be appropriate.
403          */
404         if (peer->cast_flags & MDF_POOL) {
405                 peer->outdate = current_time;
406                 if (   (peer_associations <= 2 * sys_maxclock)
407                     && (   peer_associations < sys_maxclock
408                         || sys_survivors < sys_minclock))
409                         pool_xmit(peer);
410                 poll_update(peer, hpoll);
411                 return;
412         }
413
414         /*
415          * In unicast modes the dance is much more intricate. It is
416          * designed to back off whenever possible to minimize network
417          * traffic.
418          */
419         if (peer->burst == 0) {
420                 u_char oreach;
421
422                 /*
423                  * Update the reachability status. If not heard for
424                  * three consecutive polls, stuff infinity in the clock
425                  * filter.
426                  */
427                 oreach = peer->reach;
428                 peer->outdate = current_time;
429                 peer->unreach++;
430                 peer->reach <<= 1;
431                 if (!peer->reach) {
432
433                         /*
434                          * Here the peer is unreachable. If it was
435                          * previously reachable raise a trap. Send a
436                          * burst if enabled.
437                          */
438                         clock_filter(peer, 0., 0., MAXDISPERSE);
439                         if (oreach) {
440                                 peer_unfit(peer);
441                                 report_event(PEVNT_UNREACH, peer, NULL);
442                         }
443                         if (   (peer->flags & FLAG_IBURST)
444                             && peer->retry == 0)
445                                 peer->retry = NTP_RETRY;
446                 } else {
447
448                         /*
449                          * Here the peer is reachable. Send a burst if
450                          * enabled and the peer is fit.  Reset unreach
451                          * for persistent and ephemeral associations.
452                          * Unreach is also reset for survivors in
453                          * clock_select().
454                          */
455                         hpoll = sys_poll;
456                         if (!(peer->flags & FLAG_PREEMPT))
457                                 peer->unreach = 0;
458                         if (   (peer->flags & FLAG_BURST)
459                             && peer->retry == 0
460                             && !peer_unfit(peer))
461                                 peer->retry = NTP_RETRY;
462                 }
463
464                 /*
465                  * Watch for timeout.  If ephemeral, toss the rascal;
466                  * otherwise, bump the poll interval. Note the
467                  * poll_update() routine will clamp it to maxpoll.
468                  * If preemptible and we have more peers than maxclock,
469                  * and this peer has the minimum score of preemptibles,
470                  * demobilize.
471                  */
472                 if (peer->unreach >= NTP_UNREACH) {
473                         hpoll++;
474                         /* ephemeral: no FLAG_CONFIG nor FLAG_PREEMPT */
475                         if (!(peer->flags & (FLAG_CONFIG | FLAG_PREEMPT))) {
476                                 report_event(PEVNT_RESTART, peer, "timeout");
477                                 peer_clear(peer, "TIME");
478                                 unpeer(peer);
479                                 return;
480                         }
481                         if (   (peer->flags & FLAG_PREEMPT)
482                             && (peer_associations > sys_maxclock)
483                             && score_all(peer)) {
484                                 report_event(PEVNT_RESTART, peer, "timeout");
485                                 peer_clear(peer, "TIME");
486                                 unpeer(peer);
487                                 return;
488                         }
489                 }
490         } else {
491                 peer->burst--;
492                 if (peer->burst == 0) {
493
494                         /*
495                          * If ntpdate mode and the clock has not been
496                          * set and all peers have completed the burst,
497                          * we declare a successful failure.
498                          */
499                         if (mode_ntpdate) {
500                                 peer_ntpdate--;
501                                 if (peer_ntpdate == 0) {
502                                         msyslog(LOG_NOTICE,
503                                             "ntpd: no servers found");
504                                         if (!msyslog_term)
505                                                 printf(
506                                                     "ntpd: no servers found\n");
507                                         exit (0);
508                                 }
509                         }
510                 }
511         }
512         if (peer->retry > 0)
513                 peer->retry--;
514
515         /*
516          * Do not transmit if in broadcast client mode.
517          */
518         if (peer->hmode != MODE_BCLIENT)
519                 peer_xmit(peer);
520         poll_update(peer, hpoll);
521
522         return;
523 }
524
525
526 const char *
527 amtoa(
528         int am
529         )
530 {
531         char *bp;
532
533         switch(am) {
534             case AM_ERR:        return "AM_ERR";
535             case AM_NOMATCH:    return "AM_NOMATCH";
536             case AM_PROCPKT:    return "AM_PROCPKT";
537             case AM_BCST:       return "AM_BCST";
538             case AM_FXMIT:      return "AM_FXMIT";
539             case AM_MANYCAST:   return "AM_MANYCAST";
540             case AM_NEWPASS:    return "AM_NEWPASS";
541             case AM_NEWBCL:     return "AM_NEWBCL";
542             case AM_POSSBCL:    return "AM_POSSBCL";
543             default:
544                 LIB_GETBUF(bp);
545                 snprintf(bp, LIB_BUFLENGTH, "AM_#%d", am);
546                 return bp;
547         }
548 }
549
550
551 /*
552  * receive - receive procedure called for each packet received
553  */
554 void
555 receive(
556         struct recvbuf *rbufp
557         )
558 {
559         register struct peer *peer;     /* peer structure pointer */
560         register struct pkt *pkt;       /* receive packet pointer */
561         u_char  hisversion;             /* packet version */
562         u_char  hisleap;                /* packet leap indicator */
563         u_char  hismode;                /* packet mode */
564         u_char  hisstratum;             /* packet stratum */
565         u_short restrict_mask;          /* restrict bits */
566         const char *hm_str;             /* hismode string */
567         const char *am_str;             /* association match string */
568         int     kissCode = NOKISS;      /* Kiss Code */
569         int     has_mac;                /* length of MAC field */
570         int     authlen;                /* offset of MAC field */
571         int     is_authentic = 0;       /* cryptosum ok */
572         int     crypto_nak_test;        /* result of crypto-NAK check */
573         int     retcode = AM_NOMATCH;   /* match code */
574         keyid_t skeyid = 0;             /* key IDs */
575         u_int32 opcode = 0;             /* extension field opcode */
576         sockaddr_u *dstadr_sin;         /* active runway */
577         struct peer *peer2;             /* aux peer structure pointer */
578         endpt   *match_ep;              /* newpeer() local address */
579         l_fp    p_org;                  /* origin timestamp */
580         l_fp    p_rec;                  /* receive timestamp */
581         l_fp    p_xmt;                  /* transmit timestamp */
582 #ifdef AUTOKEY
583         char    hostname[NTP_MAXSTRLEN + 1];
584         char    *groupname = NULL;
585         struct autokey *ap;             /* autokey structure pointer */
586         int     rval;                   /* cookie snatcher */
587         keyid_t pkeyid = 0, tkeyid = 0; /* key IDs */
588 #endif  /* AUTOKEY */
589 #ifdef HAVE_NTP_SIGND
590         static unsigned char zero_key[16];
591 #endif /* HAVE_NTP_SIGND */
592
593         /*
594          * Monitor the packet and get restrictions. Note that the packet
595          * length for control and private mode packets must be checked
596          * by the service routines. Some restrictions have to be handled
597          * later in order to generate a kiss-o'-death packet.
598          */
599         /*
600          * Bogus port check is before anything, since it probably
601          * reveals a clogging attack.
602          */
603         sys_received++;
604         if (0 == SRCPORT(&rbufp->recv_srcadr)) {
605                 sys_badlength++;
606                 return;                         /* bogus port */
607         }
608         restrict_mask = restrictions(&rbufp->recv_srcadr);
609         pkt = &rbufp->recv_pkt;
610         DPRINTF(2, ("receive: at %ld %s<-%s flags %x restrict %03x org %#010x.%08x xmt %#010x.%08x\n",
611                     current_time, stoa(&rbufp->dstadr->sin),
612                     stoa(&rbufp->recv_srcadr), rbufp->dstadr->flags,
613                     restrict_mask, ntohl(pkt->org.l_ui), ntohl(pkt->org.l_uf),
614                     ntohl(pkt->xmt.l_ui), ntohl(pkt->xmt.l_uf)));
615         hisversion = PKT_VERSION(pkt->li_vn_mode);
616         hisleap = PKT_LEAP(pkt->li_vn_mode);
617         hismode = (int)PKT_MODE(pkt->li_vn_mode);
618         hisstratum = PKT_TO_STRATUM(pkt->stratum);
619         if (restrict_mask & RES_IGNORE) {
620                 sys_restricted++;
621                 return;                         /* ignore everything */
622         }
623         if (hismode == MODE_PRIVATE) {
624                 if (!ntp_mode7 || (restrict_mask & RES_NOQUERY)) {
625                         sys_restricted++;
626                         return;                 /* no query private */
627                 }
628                 process_private(rbufp, ((restrict_mask &
629                     RES_NOMODIFY) == 0));
630                 return;
631         }
632         if (hismode == MODE_CONTROL) {
633                 if (restrict_mask & RES_NOQUERY) {
634                         sys_restricted++;
635                         return;                 /* no query control */
636                 }
637                 process_control(rbufp, restrict_mask);
638                 return;
639         }
640         if (restrict_mask & RES_DONTSERVE) {
641                 sys_restricted++;
642                 return;                         /* no time serve */
643         }
644
645         /*
646          * This is for testing. If restricted drop ten percent of
647          * surviving packets.
648          */
649         if (restrict_mask & RES_FLAKE) {
650                 if ((double)ntp_random() / 0x7fffffff < .1) {
651                         sys_restricted++;
652                         return;                 /* no flakeway */
653                 }
654         }
655
656         /*
657          * Version check must be after the query packets, since they
658          * intentionally use an early version.
659          */
660         if (hisversion == NTP_VERSION) {
661                 sys_newversion++;               /* new version */
662         } else if (   !(restrict_mask & RES_VERSION)
663                    && hisversion >= NTP_OLDVERSION) {
664                 sys_oldversion++;               /* previous version */
665         } else {
666                 sys_badlength++;
667                 return;                         /* old version */
668         }
669
670         /*
671          * Figure out his mode and validate the packet. This has some
672          * legacy raunch that probably should be removed. In very early
673          * NTP versions mode 0 was equivalent to what later versions
674          * would interpret as client mode.
675          */
676         if (hismode == MODE_UNSPEC) {
677                 if (hisversion == NTP_OLDVERSION) {
678                         hismode = MODE_CLIENT;
679                 } else {
680                         sys_badlength++;
681                         return;                 /* invalid mode */
682                 }
683         }
684
685         /*
686          * Parse the extension field if present. We figure out whether
687          * an extension field is present by measuring the MAC size. If
688          * the number of words following the packet header is 0, no MAC
689          * is present and the packet is not authenticated. If 1, the
690          * packet is a crypto-NAK; if 3, the packet is authenticated
691          * with DES; if 5, the packet is authenticated with MD5; if 6,
692          * the packet is authenticated with SHA. If 2 or * 4, the packet
693          * is a runt and discarded forthwith. If greater than 6, an
694          * extension field is present, so we subtract the length of the
695          * field and go around again.
696          */
697
698         authlen = LEN_PKT_NOMAC;
699         has_mac = rbufp->recv_length - authlen;
700         while (has_mac > 0) {
701                 u_int32 len;
702 #ifdef AUTOKEY
703                 u_int32 hostlen;
704                 struct exten *ep;
705 #endif /*AUTOKEY */
706
707                 if (has_mac % 4 != 0 || has_mac < (int)MIN_MAC_LEN) {
708                         sys_badlength++;
709                         return;                 /* bad length */
710                 }
711                 if (has_mac <= (int)MAX_MAC_LEN) {
712                         skeyid = ntohl(((u_int32 *)pkt)[authlen / 4]);
713                         break;
714
715                 } else {
716                         opcode = ntohl(((u_int32 *)pkt)[authlen / 4]);
717                         len = opcode & 0xffff;
718                         if (   len % 4 != 0
719                             || len < 4
720                             || (int)len + authlen > rbufp->recv_length) {
721                                 sys_badlength++;
722                                 return;         /* bad length */
723                         }
724 #ifdef AUTOKEY
725                         /*
726                          * Extract calling group name for later.  If
727                          * sys_groupname is non-NULL, there must be
728                          * a group name provided to elicit a response.
729                          */
730                         if (   (opcode & 0x3fff0000) == CRYPTO_ASSOC
731                             && sys_groupname != NULL) {
732                                 ep = (struct exten *)&((u_int32 *)pkt)[authlen / 4];
733                                 hostlen = ntohl(ep->vallen);
734                                 if (   hostlen >= sizeof(hostname)
735                                     || hostlen > len -
736                                                 offsetof(struct exten, pkt)) {
737                                         sys_badlength++;
738                                         return;         /* bad length */
739                                 }
740                                 memcpy(hostname, &ep->pkt, hostlen);
741                                 hostname[hostlen] = '\0';
742                                 groupname = strchr(hostname, '@');
743                                 if (groupname == NULL) {
744                                         sys_declined++;
745                                         return;
746                                 }
747                                 groupname++;
748                         }
749 #endif /* AUTOKEY */
750                         authlen += len;
751                         has_mac -= len;
752                 }
753         }
754
755         /*
756          * If has_mac is < 0 we had a malformed packet.
757          */
758         if (has_mac < 0) {
759                 sys_badlength++;
760                 return;         /* bad length */
761         }
762
763         /*
764          * If authentication required, a MAC must be present.
765          */
766         if (restrict_mask & RES_DONTTRUST && has_mac == 0) {
767                 sys_restricted++;
768                 return;                         /* access denied */
769         }
770
771         /*
772          * Update the MRU list and finger the cloggers. It can be a
773          * little expensive, so turn it off for production use.
774          * RES_LIMITED and RES_KOD will be cleared in the returned
775          * restrict_mask unless one or both actions are warranted.
776          */
777         restrict_mask = ntp_monitor(rbufp, restrict_mask);
778         if (restrict_mask & RES_LIMITED) {
779                 sys_limitrejected++;
780                 if (   !(restrict_mask & RES_KOD)
781                     || MODE_BROADCAST == hismode
782                     || MODE_SERVER == hismode) {
783                         if (MODE_SERVER == hismode)
784                                 DPRINTF(1, ("Possibly self-induced rate limiting of MODE_SERVER from %s\n",
785                                         stoa(&rbufp->recv_srcadr)));
786                         return;                 /* rate exceeded */
787                 }
788                 if (hismode == MODE_CLIENT)
789                         fast_xmit(rbufp, MODE_SERVER, skeyid,
790                             restrict_mask);
791                 else
792                         fast_xmit(rbufp, MODE_ACTIVE, skeyid,
793                             restrict_mask);
794                 return;                         /* rate exceeded */
795         }
796         restrict_mask &= ~RES_KOD;
797
798         /*
799          * We have tossed out as many buggy packets as possible early in
800          * the game to reduce the exposure to a clogging attack. Now we
801          * have to burn some cycles to find the association and
802          * authenticate the packet if required. Note that we burn only
803          * digest cycles, again to reduce exposure. There may be no
804          * matching association and that's okay.
805          *
806          * More on the autokey mambo. Normally the local interface is
807          * found when the association was mobilized with respect to a
808          * designated remote address. We assume packets arriving from
809          * the remote address arrive via this interface and the local
810          * address used to construct the autokey is the unicast address
811          * of the interface. However, if the sender is a broadcaster,
812          * the interface broadcast address is used instead.
813          * Notwithstanding this technobabble, if the sender is a
814          * multicaster, the broadcast address is null, so we use the
815          * unicast address anyway. Don't ask.
816          */
817         peer = findpeer(rbufp,  hismode, &retcode);
818         dstadr_sin = &rbufp->dstadr->sin;
819         NTOHL_FP(&pkt->org, &p_org);
820         NTOHL_FP(&pkt->rec, &p_rec);
821         NTOHL_FP(&pkt->xmt, &p_xmt);
822         hm_str = modetoa(hismode);
823         am_str = amtoa(retcode);
824
825         /*
826          * Authentication is conditioned by three switches:
827          *
828          * NOPEER  (RES_NOPEER) do not mobilize an association unless
829          *         authenticated
830          * NOTRUST (RES_DONTTRUST) do not allow access unless
831          *         authenticated (implies NOPEER)
832          * enable  (sys_authenticate) master NOPEER switch, by default
833          *         on
834          *
835          * The NOPEER and NOTRUST can be specified on a per-client basis
836          * using the restrict command. The enable switch if on implies
837          * NOPEER for all clients. There are four outcomes:
838          *
839          * NONE    The packet has no MAC.
840          * OK      the packet has a MAC and authentication succeeds
841          * ERROR   the packet has a MAC and authentication fails
842          * CRYPTO  crypto-NAK. The MAC has four octets only.
843          *
844          * Note: The AUTH(x, y) macro is used to filter outcomes. If x
845          * is zero, acceptable outcomes of y are NONE and OK. If x is
846          * one, the only acceptable outcome of y is OK.
847          */
848         crypto_nak_test = valid_NAK(peer, rbufp, hismode);
849
850         /*
851          * Drop any invalid crypto-NAKs
852          */
853         if (crypto_nak_test == INVALIDNAK) {
854                 report_event(PEVNT_AUTH, peer, "Invalid_NAK");
855                 if (0 != peer) {
856                         peer->badNAK++;
857                 }
858                 msyslog(LOG_ERR, "Invalid-NAK error at %ld %s<-%s", 
859                         current_time, stoa(dstadr_sin), stoa(&rbufp->recv_srcadr));
860                 return;
861         }
862
863         if (has_mac == 0) {
864                 restrict_mask &= ~RES_MSSNTP;
865                 is_authentic = AUTH_NONE; /* not required */
866                 DPRINTF(2, ("receive: at %ld %s<-%s mode %d/%s:%s len %d org %#010x.%08x xmt %#010x.%08x NOMAC\n",
867                             current_time, stoa(dstadr_sin),
868                             stoa(&rbufp->recv_srcadr), hismode, hm_str, am_str,
869                             authlen,
870                             ntohl(pkt->org.l_ui), ntohl(pkt->org.l_uf),
871                             ntohl(pkt->xmt.l_ui), ntohl(pkt->xmt.l_uf)));
872         } else if (crypto_nak_test == VALIDNAK) {
873                 restrict_mask &= ~RES_MSSNTP;
874                 is_authentic = AUTH_CRYPTO; /* crypto-NAK */
875                 DPRINTF(2, ("receive: at %ld %s<-%s mode %d/%s:%s keyid %08x len %d auth %d org %#010x.%08x xmt %#010x.%08x MAC4\n",
876                             current_time, stoa(dstadr_sin),
877                             stoa(&rbufp->recv_srcadr), hismode, hm_str, am_str,
878                             skeyid, authlen + has_mac, is_authentic,
879                             ntohl(pkt->org.l_ui), ntohl(pkt->org.l_uf),
880                             ntohl(pkt->xmt.l_ui), ntohl(pkt->xmt.l_uf)));
881
882 #ifdef HAVE_NTP_SIGND
883                 /*
884                  * If the signature is 20 bytes long, the last 16 of
885                  * which are zero, then this is a Microsoft client
886                  * wanting AD-style authentication of the server's
887                  * reply.
888                  *
889                  * This is described in Microsoft's WSPP docs, in MS-SNTP:
890                  * http://msdn.microsoft.com/en-us/library/cc212930.aspx
891                  */
892         } else if (   has_mac == MAX_MD5_LEN
893                    && (restrict_mask & RES_MSSNTP)
894                    && (retcode == AM_FXMIT || retcode == AM_NEWPASS)
895                    && (memcmp(zero_key, (char *)pkt + authlen + 4,
896                               MAX_MD5_LEN - 4) == 0)) {
897                 is_authentic = AUTH_NONE;
898 #endif /* HAVE_NTP_SIGND */
899
900         } else {
901                 restrict_mask &= ~RES_MSSNTP;
902 #ifdef AUTOKEY
903                 /*
904                  * For autokey modes, generate the session key
905                  * and install in the key cache. Use the socket
906                  * broadcast or unicast address as appropriate.
907                  */
908                 if (crypto_flags && skeyid > NTP_MAXKEY) {
909
910                         /*
911                          * More on the autokey dance (AKD). A cookie is
912                          * constructed from public and private values.
913                          * For broadcast packets, the cookie is public
914                          * (zero). For packets that match no
915                          * association, the cookie is hashed from the
916                          * addresses and private value. For server
917                          * packets, the cookie was previously obtained
918                          * from the server. For symmetric modes, the
919                          * cookie was previously constructed using an
920                          * agreement protocol; however, should PKI be
921                          * unavailable, we construct a fake agreement as
922                          * the EXOR of the peer and host cookies.
923                          *
924                          * hismode      ephemeral       persistent
925                          * =======================================
926                          * active       0               cookie#
927                          * passive      0%              cookie#
928                          * client       sys cookie      0%
929                          * server       0%              sys cookie
930                          * broadcast    0               0
931                          *
932                          * # if unsync, 0
933                          * % can't happen
934                          */
935                         if (has_mac < (int)MAX_MD5_LEN) {
936                                 sys_badauth++;
937                                 return;
938                         }
939                         if (hismode == MODE_BROADCAST) {
940
941                                 /*
942                                  * For broadcaster, use the interface
943                                  * broadcast address when available;
944                                  * otherwise, use the unicast address
945                                  * found when the association was
946                                  * mobilized. However, if this is from
947                                  * the wildcard interface, game over.
948                                  */
949                                 if (   crypto_flags
950                                     && rbufp->dstadr ==
951                                        ANY_INTERFACE_CHOOSE(&rbufp->recv_srcadr)) {
952                                         sys_restricted++;
953                                         return;      /* no wildcard */
954                                 }
955                                 pkeyid = 0;
956                                 if (!SOCK_UNSPEC(&rbufp->dstadr->bcast))
957                                         dstadr_sin =
958                                             &rbufp->dstadr->bcast;
959                         } else if (peer == NULL) {
960                                 pkeyid = session_key(
961                                     &rbufp->recv_srcadr, dstadr_sin, 0,
962                                     sys_private, 0);
963                         } else {
964                                 pkeyid = peer->pcookie;
965                         }
966
967                         /*
968                          * The session key includes both the public
969                          * values and cookie. In case of an extension
970                          * field, the cookie used for authentication
971                          * purposes is zero. Note the hash is saved for
972                          * use later in the autokey mambo.
973                          */
974                         if (authlen > (int)LEN_PKT_NOMAC && pkeyid != 0) {
975                                 session_key(&rbufp->recv_srcadr,
976                                     dstadr_sin, skeyid, 0, 2);
977                                 tkeyid = session_key(
978                                     &rbufp->recv_srcadr, dstadr_sin,
979                                     skeyid, pkeyid, 0);
980                         } else {
981                                 tkeyid = session_key(
982                                     &rbufp->recv_srcadr, dstadr_sin,
983                                     skeyid, pkeyid, 2);
984                         }
985
986                 }
987 #endif  /* AUTOKEY */
988
989                 /*
990                  * Compute the cryptosum. Note a clogging attack may
991                  * succeed in bloating the key cache. If an autokey,
992                  * purge it immediately, since we won't be needing it
993                  * again. If the packet is authentic, it can mobilize an
994                  * association. Note that there is no key zero.
995                  */
996                 if (!authdecrypt(skeyid, (u_int32 *)pkt, authlen,
997                     has_mac))
998                         is_authentic = AUTH_ERROR;
999                 else
1000                         is_authentic = AUTH_OK;
1001 #ifdef AUTOKEY
1002                 if (crypto_flags && skeyid > NTP_MAXKEY)
1003                         authtrust(skeyid, 0);
1004 #endif  /* AUTOKEY */
1005                 DPRINTF(2, ("receive: at %ld %s<-%s mode %d/%s:%s keyid %08x len %d auth %d org %#010x.%08x xmt %#010x.%08x\n",
1006                             current_time, stoa(dstadr_sin),
1007                             stoa(&rbufp->recv_srcadr), hismode, hm_str, am_str,
1008                             skeyid, authlen + has_mac, is_authentic,
1009                             ntohl(pkt->org.l_ui), ntohl(pkt->org.l_uf),
1010                             ntohl(pkt->xmt.l_ui), ntohl(pkt->xmt.l_uf)));
1011         }
1012
1013         /*
1014          * The association matching rules are implemented by a set of
1015          * routines and an association table. A packet matching an
1016          * association is processed by the peer process for that
1017          * association. If there are no errors, an ephemeral association
1018          * is mobilized: a broadcast packet mobilizes a broadcast client
1019          * aassociation; a manycast server packet mobilizes a manycast
1020          * client association; a symmetric active packet mobilizes a
1021          * symmetric passive association.
1022          */
1023         switch (retcode) {
1024
1025         /*
1026          * This is a client mode packet not matching any association. If
1027          * an ordinary client, simply toss a server mode packet back
1028          * over the fence. If a manycast client, we have to work a
1029          * little harder.
1030          */
1031         case AM_FXMIT:
1032
1033                 /*
1034                  * If authentication OK, send a server reply; otherwise,
1035                  * send a crypto-NAK.
1036                  */
1037                 if (!(rbufp->dstadr->flags & INT_MCASTOPEN)) {
1038                         if (AUTH(restrict_mask & RES_DONTTRUST,
1039                            is_authentic)) {
1040                                 fast_xmit(rbufp, MODE_SERVER, skeyid,
1041                                     restrict_mask);
1042                         } else if (is_authentic == AUTH_ERROR) {
1043                                 fast_xmit(rbufp, MODE_SERVER, 0,
1044                                     restrict_mask);
1045                                 sys_badauth++;
1046                         } else {
1047                                 sys_restricted++;
1048                         }
1049                         return;                 /* hooray */
1050                 }
1051
1052                 /*
1053                  * This must be manycast. Do not respond if not
1054                  * configured as a manycast server.
1055                  */
1056                 if (!sys_manycastserver) {
1057                         sys_restricted++;
1058                         return;                 /* not enabled */
1059                 }
1060
1061 #ifdef AUTOKEY
1062                 /*
1063                  * Do not respond if not the same group.
1064                  */
1065                 if (group_test(groupname, NULL)) {
1066                         sys_declined++;
1067                         return;
1068                 }
1069 #endif /* AUTOKEY */
1070
1071                 /*
1072                  * Do not respond if we are not synchronized or our
1073                  * stratum is greater than the manycaster or the
1074                  * manycaster has already synchronized to us.
1075                  */
1076                 if (   sys_leap == LEAP_NOTINSYNC
1077                     || sys_stratum >= hisstratum
1078                     || (!sys_cohort && sys_stratum == hisstratum + 1)
1079                     || rbufp->dstadr->addr_refid == pkt->refid) {
1080                         sys_declined++;
1081                         return;                 /* no help */
1082                 }
1083
1084                 /*
1085                  * Respond only if authentication succeeds. Don't do a
1086                  * crypto-NAK, as that would not be useful.
1087                  */
1088                 if (AUTH(restrict_mask & RES_DONTTRUST, is_authentic))
1089                         fast_xmit(rbufp, MODE_SERVER, skeyid,
1090                             restrict_mask);
1091                 return;                         /* hooray */
1092
1093         /*
1094          * This is a server mode packet returned in response to a client
1095          * mode packet sent to a multicast group address (for
1096          * manycastclient) or to a unicast address (for pool). The
1097          * origin timestamp is a good nonce to reliably associate the
1098          * reply with what was sent. If there is no match, that's
1099          * curious and could be an intruder attempting to clog, so we
1100          * just ignore it.
1101          *
1102          * If the packet is authentic and the manycastclient or pool
1103          * association is found, we mobilize a client association and
1104          * copy pertinent variables from the manycastclient or pool
1105          * association to the new client association. If not, just
1106          * ignore the packet.
1107          *
1108          * There is an implosion hazard at the manycast client, since
1109          * the manycast servers send the server packet immediately. If
1110          * the guy is already here, don't fire up a duplicate.
1111          */
1112         case AM_MANYCAST:
1113
1114 #ifdef AUTOKEY
1115                 /*
1116                  * Do not respond if not the same group.
1117                  */
1118                 if (group_test(groupname, NULL)) {
1119                         sys_declined++;
1120                         return;
1121                 }
1122 #endif /* AUTOKEY */
1123                 if ((peer2 = findmanycastpeer(rbufp)) == NULL) {
1124                         sys_restricted++;
1125                         return;                 /* not enabled */
1126                 }
1127                 if (!AUTH(  (!(peer2->cast_flags & MDF_POOL)
1128                              && sys_authenticate)
1129                           || (restrict_mask & (RES_NOPEER |
1130                               RES_DONTTRUST)), is_authentic)) {
1131                         sys_restricted++;
1132                         return;                 /* access denied */
1133                 }
1134
1135                 /*
1136                  * Do not respond if unsynchronized or stratum is below
1137                  * the floor or at or above the ceiling.
1138                  */
1139                 if (   hisleap == LEAP_NOTINSYNC
1140                     || hisstratum < sys_floor
1141                     || hisstratum >= sys_ceiling) {
1142                         sys_declined++;
1143                         return;                 /* no help */
1144                 }
1145                 peer = newpeer(&rbufp->recv_srcadr, NULL, rbufp->dstadr,
1146                                MODE_CLIENT, hisversion, peer2->minpoll,
1147                                peer2->maxpoll, FLAG_PREEMPT |
1148                                (FLAG_IBURST & peer2->flags), MDF_UCAST |
1149                                MDF_UCLNT, 0, skeyid, sys_ident);
1150                 if (NULL == peer) {
1151                         sys_declined++;
1152                         return;                 /* ignore duplicate  */
1153                 }
1154
1155                 /*
1156                  * After each ephemeral pool association is spun,
1157                  * accelerate the next poll for the pool solicitor so
1158                  * the pool will fill promptly.
1159                  */
1160                 if (peer2->cast_flags & MDF_POOL)
1161                         peer2->nextdate = current_time + 1;
1162
1163                 /*
1164                  * Further processing of the solicitation response would
1165                  * simply detect its origin timestamp as bogus for the
1166                  * brand-new association (it matches the prototype
1167                  * association) and tinker with peer->nextdate delaying
1168                  * first sync.
1169                  */
1170                 return;         /* solicitation response handled */
1171
1172         /*
1173          * This is the first packet received from a broadcast server. If
1174          * the packet is authentic and we are enabled as broadcast
1175          * client, mobilize a broadcast client association. We don't
1176          * kiss any frogs here.
1177          */
1178         case AM_NEWBCL:
1179
1180 #ifdef AUTOKEY
1181                 /*
1182                  * Do not respond if not the same group.
1183                  */
1184                 if (group_test(groupname, sys_ident)) {
1185                         sys_declined++;
1186                         return;
1187                 }
1188 #endif /* AUTOKEY */
1189                 if (sys_bclient == 0) {
1190                         sys_restricted++;
1191                         return;                 /* not enabled */
1192                 }
1193                 if (!AUTH(sys_authenticate | (restrict_mask &
1194                     (RES_NOPEER | RES_DONTTRUST)), is_authentic)) {
1195                         sys_restricted++;
1196                         return;                 /* access denied */
1197                 }
1198
1199                 /*
1200                  * Do not respond if unsynchronized or stratum is below
1201                  * the floor or at or above the ceiling.
1202                  */
1203                 if (   hisleap == LEAP_NOTINSYNC
1204                     || hisstratum < sys_floor
1205                     || hisstratum >= sys_ceiling) {
1206                         sys_declined++;
1207                         return;                 /* no help */
1208                 }
1209
1210 #ifdef AUTOKEY
1211                 /*
1212                  * Do not respond if Autokey and the opcode is not a
1213                  * CRYPTO_ASSOC response with association ID.
1214                  */
1215                 if (   crypto_flags && skeyid > NTP_MAXKEY
1216                     && (opcode & 0xffff0000) != (CRYPTO_ASSOC | CRYPTO_RESP)) {
1217                         sys_declined++;
1218                         return;                 /* protocol error */
1219                 }
1220 #endif  /* AUTOKEY */
1221
1222                 /*
1223                  * Broadcasts received via a multicast address may
1224                  * arrive after a unicast volley has begun
1225                  * with the same remote address.  newpeer() will not
1226                  * find duplicate associations on other local endpoints
1227                  * if a non-NULL endpoint is supplied.  multicastclient
1228                  * ephemeral associations are unique across all local
1229                  * endpoints.
1230                  */
1231                 if (!(INT_MCASTOPEN & rbufp->dstadr->flags))
1232                         match_ep = rbufp->dstadr;
1233                 else
1234                         match_ep = NULL;
1235
1236                 /*
1237                  * Determine whether to execute the initial volley.
1238                  */
1239                 if (sys_bdelay > 0.0) {
1240 #ifdef AUTOKEY
1241                         /*
1242                          * If a two-way exchange is not possible,
1243                          * neither is Autokey.
1244                          */
1245                         if (crypto_flags && skeyid > NTP_MAXKEY) {
1246                                 sys_restricted++;
1247                                 return;         /* no autokey */
1248                         }
1249 #endif  /* AUTOKEY */
1250
1251                         /*
1252                          * Do not execute the volley. Start out in
1253                          * broadcast client mode.
1254                          */
1255                         peer = newpeer(&rbufp->recv_srcadr, NULL,
1256                             match_ep, MODE_BCLIENT, hisversion,
1257                             pkt->ppoll, pkt->ppoll, FLAG_PREEMPT,
1258                             MDF_BCLNT, 0, skeyid, sys_ident);
1259                         if (NULL == peer) {
1260                                 sys_restricted++;
1261                                 return;         /* ignore duplicate */
1262
1263                         } else {
1264                                 peer->delay = sys_bdelay;
1265                                 peer->bxmt = p_xmt;
1266                         }
1267                         break;
1268                 }
1269
1270                 /*
1271                  * Execute the initial volley in order to calibrate the
1272                  * propagation delay and run the Autokey protocol.
1273                  *
1274                  * Note that the minpoll is taken from the broadcast
1275                  * packet, normally 6 (64 s) and that the poll interval
1276                  * is fixed at this value.
1277                  */
1278                 peer = newpeer(&rbufp->recv_srcadr, NULL, match_ep,
1279                     MODE_CLIENT, hisversion, pkt->ppoll, pkt->ppoll,
1280                     FLAG_BC_VOL | FLAG_IBURST | FLAG_PREEMPT, MDF_BCLNT,
1281                     0, skeyid, sys_ident);
1282                 if (NULL == peer) {
1283                         sys_restricted++;
1284                         return;                 /* ignore duplicate */
1285                 }
1286                 peer->bxmt = p_xmt;
1287 #ifdef AUTOKEY
1288                 if (skeyid > NTP_MAXKEY)
1289                         crypto_recv(peer, rbufp);
1290 #endif  /* AUTOKEY */
1291
1292                 return;                         /* hooray */
1293
1294         /*
1295          * This is the first packet received from a symmetric active
1296          * peer. If the packet is authentic and the first he sent,
1297          * mobilize a passive association. If not, kiss the frog.
1298          */
1299         case AM_NEWPASS:
1300
1301 #ifdef AUTOKEY
1302                 /*
1303                  * Do not respond if not the same group.
1304                  */
1305                 if (group_test(groupname, sys_ident)) {
1306                         sys_declined++;
1307                         return;
1308                 }
1309 #endif /* AUTOKEY */
1310                 if (!AUTH(sys_authenticate | (restrict_mask &
1311                     (RES_NOPEER | RES_DONTTRUST)), is_authentic)) {
1312
1313                         /*
1314                          * If authenticated but cannot mobilize an
1315                          * association, send a symmetric passive
1316                          * response without mobilizing an association.
1317                          * This is for drat broken Windows clients. See
1318                          * Microsoft KB 875424 for preferred workaround.
1319                          */
1320                         if (AUTH(restrict_mask & RES_DONTTRUST,
1321                             is_authentic)) {
1322                                 fast_xmit(rbufp, MODE_PASSIVE, skeyid,
1323                                     restrict_mask);
1324                                 return;                 /* hooray */
1325                         }
1326                         if (is_authentic == AUTH_ERROR) {
1327                                 fast_xmit(rbufp, MODE_ACTIVE, 0,
1328                                     restrict_mask);
1329                                 sys_restricted++;
1330                                 return;
1331                         }
1332                         /* [Bug 2941]
1333                          * If we got here, the packet isn't part of an
1334                          * existing association, it isn't correctly
1335                          * authenticated, and it didn't meet either of
1336                          * the previous two special cases so we should
1337                          * just drop it on the floor.  For example,
1338                          * crypto-NAKs (is_authentic == AUTH_CRYPTO)
1339                          * will make it this far.  This is just
1340                          * debug-printed and not logged to avoid log
1341                          * flooding.
1342                          */
1343                         DPRINTF(2, ("receive: at %ld refusing to mobilize passive association"
1344                                     " with unknown peer %s mode %d/%s:%s keyid %08x len %d auth %d\n",
1345                                     current_time, stoa(&rbufp->recv_srcadr),
1346                                     hismode, hm_str, am_str, skeyid,
1347                                     (authlen + has_mac), is_authentic));
1348                         sys_declined++;
1349                         return;
1350                 }
1351
1352                 /*
1353                  * Do not respond if synchronized and if stratum is
1354                  * below the floor or at or above the ceiling. Note,
1355                  * this allows an unsynchronized peer to synchronize to
1356                  * us. It would be very strange if he did and then was
1357                  * nipped, but that could only happen if we were
1358                  * operating at the top end of the range.  It also means
1359                  * we will spin an ephemeral association in response to
1360                  * MODE_ACTIVE KoDs, which will time out eventually.
1361                  */
1362                 if (   hisleap != LEAP_NOTINSYNC
1363                     && (hisstratum < sys_floor || hisstratum >= sys_ceiling)) {
1364                         sys_declined++;
1365                         return;                 /* no help */
1366                 }
1367
1368                 /*
1369                  * The message is correctly authenticated and allowed.
1370                  * Mobilize a symmetric passive association.
1371                  */
1372                 if ((peer = newpeer(&rbufp->recv_srcadr, NULL,
1373                     rbufp->dstadr, MODE_PASSIVE, hisversion, pkt->ppoll,
1374                     NTP_MAXDPOLL, 0, MDF_UCAST, 0, skeyid,
1375                     sys_ident)) == NULL) {
1376                         sys_declined++;
1377                         return;                 /* ignore duplicate */
1378                 }
1379                 break;
1380
1381
1382         /*
1383          * Process regular packet. Nothing special.
1384          */
1385         case AM_PROCPKT:
1386
1387 #ifdef AUTOKEY
1388                 /*
1389                  * Do not respond if not the same group.
1390                  */
1391                 if (group_test(groupname, peer->ident)) {
1392                         sys_declined++;
1393                         return;
1394                 }
1395 #endif /* AUTOKEY */
1396
1397                 if (MODE_BROADCAST == hismode) {
1398                         int     bail = 0;
1399                         l_fp    tdiff;
1400                         u_long  deadband;
1401
1402                         DPRINTF(2, ("receive: PROCPKT/BROADCAST: prev pkt %ld seconds ago, ppoll: %d, %d secs\n",
1403                                     (current_time - peer->timelastrec),
1404                                     peer->ppoll, (1 << peer->ppoll)
1405                                     ));
1406                         /* Things we can check:
1407                          *
1408                          * Did the poll interval change?
1409                          * Is the poll interval in the packet in-range?
1410                          * Did this packet arrive too soon?
1411                          * Is the timestamp in this packet monotonic
1412                          *  with respect to the previous packet?
1413                          */
1414
1415                         /* This is noteworthy, not error-worthy */
1416                         if (pkt->ppoll != peer->ppoll) {
1417                                 msyslog(LOG_INFO, "receive: broadcast poll from %s changed from %ud to %ud",
1418                                         stoa(&rbufp->recv_srcadr),
1419                                         peer->ppoll, pkt->ppoll);
1420                         }
1421
1422                         /* This is error-worthy */
1423                         if (pkt->ppoll < peer->minpoll ||
1424                             pkt->ppoll > peer->maxpoll  ) {
1425                                 msyslog(LOG_INFO, "receive: broadcast poll of %ud from %s is out-of-range (%d to %d)!",
1426                                         pkt->ppoll, stoa(&rbufp->recv_srcadr),
1427                                         peer->minpoll, peer->maxpoll);
1428                                 ++bail;
1429                         }
1430
1431                         /* too early? worth an error, too! */
1432                         deadband = (1u << pkt->ppoll);
1433                         if (FLAG_BC_VOL & peer->flags)
1434                                 deadband -= 3;  /* allow greater fuzz after volley */
1435                         if ((current_time - peer->timelastrec) < deadband) {
1436                                 msyslog(LOG_INFO, "receive: broadcast packet from %s arrived after %lu, not %lu seconds!",
1437                                         stoa(&rbufp->recv_srcadr),
1438                                         (current_time - peer->timelastrec),
1439                                         deadband);
1440                                 ++bail;
1441                         }
1442
1443                         /* Alert if time from the server is non-monotonic */
1444                         tdiff = p_xmt;
1445                         L_SUB(&tdiff, &peer->bxmt);
1446                         if (tdiff.l_i < 0) {
1447                                 msyslog(LOG_INFO, "receive: broadcast packet from %s contains non-monotonic timestamp: %#010x.%08x -> %#010x.%08x",
1448                                         stoa(&rbufp->recv_srcadr),
1449                                         peer->bxmt.l_ui, peer->bxmt.l_uf,
1450                                         p_xmt.l_ui, p_xmt.l_uf
1451                                         );
1452                                 ++bail;
1453                         }
1454
1455                         peer->bxmt = p_xmt;
1456
1457                         if (bail) {
1458                                 peer->timelastrec = current_time;
1459                                 sys_declined++;
1460                                 return;
1461                         }
1462                 }
1463
1464                 break;
1465
1466         /*
1467          * A passive packet matches a passive association. This is
1468          * usually the result of reconfiguring a client on the fly. As
1469          * this association might be legitimate and this packet an
1470          * attempt to deny service, just ignore it.
1471          */
1472         case AM_ERR:
1473                 sys_declined++;
1474                 return;
1475
1476         /*
1477          * For everything else there is the bit bucket.
1478          */
1479         default:
1480                 sys_declined++;
1481                 return;
1482         }
1483
1484 #ifdef AUTOKEY
1485         /*
1486          * If the association is configured for Autokey, the packet must
1487          * have a public key ID; if not, the packet must have a
1488          * symmetric key ID.
1489          */
1490         if (   is_authentic != AUTH_CRYPTO
1491             && (   ((peer->flags & FLAG_SKEY) && skeyid <= NTP_MAXKEY)
1492                 || (!(peer->flags & FLAG_SKEY) && skeyid > NTP_MAXKEY))) {
1493                 sys_badauth++;
1494                 return;
1495         }
1496 #endif  /* AUTOKEY */
1497
1498         peer->received++;
1499         peer->flash &= ~PKT_TEST_MASK;
1500         if (peer->flags & FLAG_XBOGUS) {
1501                 peer->flags &= ~FLAG_XBOGUS;
1502                 peer->flash |= TEST3;
1503         }
1504
1505         /*
1506          * Next comes a rigorous schedule of timestamp checking. If the
1507          * transmit timestamp is zero, the server has not initialized in
1508          * interleaved modes or is horribly broken.
1509          *
1510          * A KoD packet we pay attention to cannot have a 0 transmit
1511          * timestamp.
1512          */
1513         if (L_ISZERO(&p_xmt)) {
1514                 peer->flash |= TEST3;                   /* unsynch */
1515                 if (0 == hisstratum) {                  /* KoD packet */
1516                         peer->bogusorg++;               /* for TEST2 or TEST3 */
1517                         msyslog(LOG_INFO,
1518                                 "receive: Unexpected zero transmit timestamp in KoD from %s",
1519                                 ntoa(&peer->srcadr));
1520                         return;
1521                 }
1522
1523         /*
1524          * If the transmit timestamp duplicates our previous one, the
1525          * packet is a replay. This prevents the bad guys from replaying
1526          * the most recent packet, authenticated or not.
1527          */
1528         } else if (L_ISEQU(&peer->xmt, &p_xmt)) {
1529                 peer->flash |= TEST1;                   /* duplicate */
1530                 peer->oldpkt++;
1531                 return;
1532
1533         /*
1534          * If this is a broadcast mode packet, skip further checking. If
1535          * an initial volley, bail out now and let the client do its
1536          * stuff. If the origin timestamp is nonzero, this is an
1537          * interleaved broadcast. so restart the protocol.
1538          */
1539         } else if (hismode == MODE_BROADCAST) {
1540                 if (!L_ISZERO(&p_org) && !(peer->flags & FLAG_XB)) {
1541                         peer->flags |= FLAG_XB;
1542                         peer->aorg = p_xmt;
1543                         peer->borg = rbufp->recv_time;
1544                         report_event(PEVNT_XLEAVE, peer, NULL);
1545                         return;
1546                 }
1547
1548         /*
1549          * Basic KoD validation checking:
1550          *
1551          * KoD packets are a mixed-blessing.  Forged KoD packets
1552          * are DoS attacks.  There are rare situations where we might
1553          * get a valid KoD response, though.  Since KoD packets are
1554          * a special case that complicate the checks we do next, we
1555          * handle the basic KoD checks here.
1556          *
1557          * Note that we expect the incoming KoD packet to have its
1558          * (nonzero) org, rec, and xmt timestamps set to the xmt timestamp
1559          * that we have previously sent out.  Watch interleave mode.
1560          */
1561         } else if (0 == hisstratum) {
1562                 DEBUG_INSIST(!L_ISZERO(&p_xmt));
1563                 if (   L_ISZERO(&p_org)         /* We checked p_xmt above */
1564                     || L_ISZERO(&p_rec)) {
1565                         peer->bogusorg++;
1566                         msyslog(LOG_INFO,
1567                                 "receive: KoD packet from %s has a zero org or rec timestamp.  Ignoring.",
1568                                 ntoa(&peer->srcadr));
1569                         return;
1570                 }
1571
1572                 if (   !L_ISEQU(&p_xmt, &p_org)
1573                     || !L_ISEQU(&p_xmt, &p_rec)) {
1574                         peer->bogusorg++;
1575                         msyslog(LOG_INFO,
1576                                 "receive: KoD packet from %s has inconsistent xmt/org/rec timestamps.  Ignoring.",
1577                                 ntoa(&peer->srcadr));
1578                         return;
1579                 }
1580
1581                 /* Be conservative */
1582                 if (peer->flip == 0 && !L_ISEQU(&p_org, &peer->aorg)) {
1583                         peer->bogusorg++;
1584                         msyslog(LOG_INFO,
1585                                 "receive: flip 0 KoD origin timestamp %#010x.%08x from %s does not match %#010x.%08x - ignoring.",
1586                                 p_org.l_ui, p_org.l_uf,
1587                                 ntoa(&peer->srcadr),
1588                                 peer->aorg.l_ui, peer->aorg.l_uf);
1589                         return;
1590                 } else if (peer->flip == 1 && !L_ISEQU(&p_org, &peer->borg)) {
1591                         peer->bogusorg++;
1592                         msyslog(LOG_INFO,
1593                                 "receive: flip 1 KoD origin timestamp %#010x.%08x from %s does not match interleave %#010x.%08x - ignoring.",
1594                                 p_org.l_ui, p_org.l_uf,
1595                                 ntoa(&peer->srcadr),
1596                                 peer->borg.l_ui, peer->borg.l_uf);
1597                         return;
1598                 }
1599         
1600         /*
1601          * Basic mode checks:
1602          *
1603          * If there is no origin timestamp, it's either an initial packet
1604          * or we've already received a response to our query.  Of course,
1605          * should 'aorg' be all-zero because this really was the original
1606          * transmit timestamp, we'll ignore this reply.  There is a window
1607          * of one nanosecond once every 136 years' time where this is
1608          * possible.  We currently ignore this situation.
1609          *
1610          * Otherwise, check for bogus packet in basic mode.
1611          * If it is bogus, switch to interleaved mode and resynchronize,
1612          * but only after confirming the packet is not bogus in
1613          * symmetric interleaved mode.
1614          *
1615          * This could also mean somebody is forging packets claiming to
1616          * be from us, attempting to cause our server to KoD us.
1617          */
1618         } else if (peer->flip == 0) {
1619                 INSIST(0 != hisstratum);
1620                 if (0) {
1621                 } else if (L_ISZERO(&p_org)) {
1622                         msyslog(LOG_INFO,
1623                                 "receive: Got 0 origin timestamp from %s@%s xmt %#010x.%08x",
1624                                 hm_str, ntoa(&peer->srcadr),
1625                                 ntohl(pkt->xmt.l_ui), ntohl(pkt->xmt.l_uf));
1626                         L_CLR(&peer->aorg);
1627                 } else if (!L_ISEQU(&p_org, &peer->aorg)) {
1628                         /* are there cases here where we should bail? */
1629                         /* Should we set TEST2 if we decide to try xleave? */
1630                         peer->bogusorg++;
1631                         peer->flash |= TEST2;   /* bogus */
1632                         msyslog(LOG_INFO,
1633                                 "receive: Unexpected origin timestamp %#010x.%08x does not match aorg %#010x.%08x from %s@%s xmt %#010x.%08x",
1634                                 ntohl(pkt->org.l_ui), ntohl(pkt->org.l_uf),
1635                                 peer->aorg.l_ui, peer->aorg.l_uf,
1636                                 hm_str, ntoa(&peer->srcadr),
1637                                 ntohl(pkt->xmt.l_ui), ntohl(pkt->xmt.l_uf));
1638                         if (  !L_ISZERO(&peer->dst)
1639                             && L_ISEQU(&p_org, &peer->dst)) {
1640                                 /* Might be the start of an interleave */
1641                                 if (dynamic_interleave) {
1642                                         peer->flip = 1;
1643                                         report_event(PEVNT_XLEAVE, peer, NULL);
1644                                 } else {
1645                                         msyslog(LOG_INFO,
1646                                                 "receive: Dynamic interleave from %s@%s denied",
1647                                                 hm_str, ntoa(&peer->srcadr));
1648                                 }
1649                         }
1650                 } else {
1651                         L_CLR(&peer->aorg);
1652                 }
1653
1654         /*
1655          * Check for valid nonzero timestamp fields.
1656          */
1657         } else if (L_ISZERO(&p_org) || L_ISZERO(&p_rec) ||
1658             L_ISZERO(&peer->dst)) {
1659                 peer->flash |= TEST3;           /* unsynch */
1660
1661         /*
1662          * Check for bogus packet in interleaved symmetric mode. This
1663          * can happen if a packet is lost, duplicated or crossed. If
1664          * found, flip and resynchronize.
1665          */
1666         } else if (   !L_ISZERO(&peer->dst)
1667                    && !L_ISEQU(&p_org, &peer->dst)) {
1668                 peer->bogusorg++;
1669                 peer->flags |= FLAG_XBOGUS;
1670                 peer->flash |= TEST2;           /* bogus */
1671                 return; /* Bogus packet, we are done */
1672         }
1673
1674         /*
1675          * If this is a crypto_NAK, the server cannot authenticate a
1676          * client packet. The server might have just changed keys. Clear
1677          * the association and restart the protocol.
1678          */
1679         if (crypto_nak_test == VALIDNAK) {
1680                 report_event(PEVNT_AUTH, peer, "crypto_NAK");
1681                 peer->flash |= TEST5;           /* bad auth */
1682                 peer->badauth++;
1683                 if (peer->flags & FLAG_PREEMPT) {
1684                         if (unpeer_crypto_nak_early) {
1685                                 unpeer(peer);
1686                         }
1687                         return;
1688                 }
1689 #ifdef AUTOKEY
1690                 if (peer->crypto)
1691                         peer_clear(peer, "AUTH");
1692 #endif  /* AUTOKEY */
1693                 return;
1694
1695         /*
1696          * If the digest fails or it's missing for authenticated
1697          * associations, the client cannot authenticate a server
1698          * reply to a client packet previously sent. The loopback check
1699          * is designed to avoid a bait-and-switch attack, which was
1700          * possible in past versions. If symmetric modes, return a
1701          * crypto-NAK. The peer should restart the protocol.
1702          */
1703         } else if (!AUTH(peer->keyid || has_mac ||
1704                          (restrict_mask & RES_DONTTRUST), is_authentic)) {
1705                 report_event(PEVNT_AUTH, peer, "digest");
1706                 peer->flash |= TEST5;           /* bad auth */
1707                 peer->badauth++;
1708                 if (   has_mac
1709                     && (hismode == MODE_ACTIVE || hismode == MODE_PASSIVE))
1710                         fast_xmit(rbufp, MODE_ACTIVE, 0, restrict_mask);
1711                 if (peer->flags & FLAG_PREEMPT) {
1712                         if (unpeer_digest_early) {
1713                                 unpeer(peer);
1714                         }
1715                         return;
1716                 }
1717 #ifdef AUTOKEY
1718                 if (peer->crypto)
1719                         peer_clear(peer, "AUTH");
1720 #endif  /* AUTOKEY */
1721                 return;
1722         }
1723
1724         /*
1725          * Update the state variables.
1726          */
1727         if (peer->flip == 0) {
1728                 if (hismode != MODE_BROADCAST)
1729                         peer->rec = p_xmt;
1730                 peer->dst = rbufp->recv_time;
1731         }
1732         peer->xmt = p_xmt;
1733
1734         /*
1735          * Set the peer ppoll to the maximum of the packet ppoll and the
1736          * peer minpoll. If a kiss-o'-death, set the peer minpoll to
1737          * this maximum and advance the headway to give the sender some
1738          * headroom. Very intricate.
1739          */
1740
1741         /*
1742          * Check for any kiss codes. Note this is only used when a server
1743          * responds to a packet request
1744          */
1745
1746         kissCode = kiss_code_check(hisleap, hisstratum, hismode, pkt->refid);
1747
1748         /*
1749          * Check to see if this is a RATE Kiss Code
1750          * Currently this kiss code will accept whatever poll
1751          * rate that the server sends
1752          */
1753         peer->ppoll = max(peer->minpoll, pkt->ppoll);
1754         if (kissCode == RATEKISS) {
1755                 peer->selbroken++;      /* Increment the KoD count */
1756                 report_event(PEVNT_RATE, peer, NULL);
1757                 if (pkt->ppoll > peer->minpoll)
1758                         peer->minpoll = peer->ppoll;
1759                 peer->burst = peer->retry = 0;
1760                 peer->throttle = (NTP_SHIFT + 1) * (1 << peer->minpoll);
1761                 poll_update(peer, pkt->ppoll);
1762                 return;                         /* kiss-o'-death */
1763         }
1764         if (kissCode != NOKISS) {
1765                 peer->selbroken++;      /* Increment the KoD count */
1766                 return;         /* Drop any other kiss code packets */
1767         }
1768
1769         /*
1770          * If:
1771          *      - this is a *cast (uni-, broad-, or m-) server packet
1772          *      - and it's symmetric-key authenticated
1773          * then see if the sender's IP is trusted for this keyid.
1774          * If it is, great - nothing special to do here.
1775          * Otherwise, we should report and bail.
1776          *
1777          * Autokey-authenticated packets are accepted.
1778          */
1779
1780         switch (hismode) {
1781             case MODE_SERVER:           /* server mode */
1782             case MODE_BROADCAST:        /* broadcast mode */
1783             case MODE_ACTIVE:           /* symmetric active mode */
1784             case MODE_PASSIVE:          /* symmetric passive mode */
1785                 if (   is_authentic == AUTH_OK
1786                     && skeyid
1787                     && skeyid <= NTP_MAXKEY
1788                     && !authistrustedip(skeyid, &peer->srcadr)) {
1789                         report_event(PEVNT_AUTH, peer, "authIP");
1790                         peer->badauth++;
1791                         return;
1792                 }
1793                 break;
1794
1795             case MODE_CLIENT:           /* client mode */
1796 #if 0           /* At this point, MODE_CONTROL is overloaded by MODE_BCLIENT */
1797             case MODE_CONTROL:          /* control mode */
1798 #endif
1799             case MODE_PRIVATE:          /* private mode */
1800             case MODE_BCLIENT:          /* broadcast client mode */
1801                 break;
1802
1803             case MODE_UNSPEC:           /* unspecified (old version) */
1804             default:
1805                 msyslog(LOG_INFO,
1806                         "receive: Unexpected mode (%d) in packet from %s",
1807                         hismode, ntoa(&peer->srcadr));
1808                 break;
1809         }
1810
1811
1812         /*
1813          * That was hard and I am sweaty, but the packet is squeaky
1814          * clean. Get on with real work.
1815          */
1816         peer->timereceived = current_time;
1817         peer->timelastrec = current_time;
1818         if (is_authentic == AUTH_OK)
1819                 peer->flags |= FLAG_AUTHENTIC;
1820         else
1821                 peer->flags &= ~FLAG_AUTHENTIC;
1822
1823 #ifdef AUTOKEY
1824         /*
1825          * More autokey dance. The rules of the cha-cha are as follows:
1826          *
1827          * 1. If there is no key or the key is not auto, do nothing.
1828          *
1829          * 2. If this packet is in response to the one just previously
1830          *    sent or from a broadcast server, do the extension fields.
1831          *    Otherwise, assume bogosity and bail out.
1832          *
1833          * 3. If an extension field contains a verified signature, it is
1834          *    self-authenticated and we sit the dance.
1835          *
1836          * 4. If this is a server reply, check only to see that the
1837          *    transmitted key ID matches the received key ID.
1838          *
1839          * 5. Check to see that one or more hashes of the current key ID
1840          *    matches the previous key ID or ultimate original key ID
1841          *    obtained from the broadcaster or symmetric peer. If no
1842          *    match, sit the dance and call for new autokey values.
1843          *
1844          * In case of crypto error, fire the orchestra, stop dancing and
1845          * restart the protocol.
1846          */
1847         if (peer->flags & FLAG_SKEY) {
1848                 /*
1849                  * Decrement remaining autokey hashes. This isn't
1850                  * perfect if a packet is lost, but results in no harm.
1851                  */
1852                 ap = (struct autokey *)peer->recval.ptr;
1853                 if (ap != NULL) {
1854                         if (ap->seq > 0)
1855                                 ap->seq--;
1856                 }
1857                 peer->flash |= TEST8;
1858                 rval = crypto_recv(peer, rbufp);
1859                 if (rval == XEVNT_OK) {
1860                         peer->unreach = 0;
1861                 } else {
1862                         if (rval == XEVNT_ERR) {
1863                                 report_event(PEVNT_RESTART, peer,
1864                                     "crypto error");
1865                                 peer_clear(peer, "CRYP");
1866                                 peer->flash |= TEST9;   /* bad crypt */
1867                                 if (peer->flags & FLAG_PREEMPT) {
1868                                         if (unpeer_crypto_early) {
1869                                                 unpeer(peer);
1870                                         }
1871                                 }
1872                         }
1873                         return;
1874                 }
1875
1876                 /*
1877                  * If server mode, verify the receive key ID matches
1878                  * the transmit key ID.
1879                  */
1880                 if (hismode == MODE_SERVER) {
1881                         if (skeyid == peer->keyid)
1882                                 peer->flash &= ~TEST8;
1883
1884                 /*
1885                  * If an extension field is present, verify only that it
1886                  * has been correctly signed. We don't need a sequence
1887                  * check here, but the sequence continues.
1888                  */
1889                 } else if (!(peer->flash & TEST8)) {
1890                         peer->pkeyid = skeyid;
1891
1892                 /*
1893                  * Now the fun part. Here, skeyid is the current ID in
1894                  * the packet, pkeyid is the ID in the last packet and
1895                  * tkeyid is the hash of skeyid. If the autokey values
1896                  * have not been received, this is an automatic error.
1897                  * If so, check that the tkeyid matches pkeyid. If not,
1898                  * hash tkeyid and try again. If the number of hashes
1899                  * exceeds the number remaining in the sequence, declare
1900                  * a successful failure and refresh the autokey values.
1901                  */
1902                 } else if (ap != NULL) {
1903                         int i;
1904
1905                         for (i = 0; ; i++) {
1906                                 if (   tkeyid == peer->pkeyid
1907                                     || tkeyid == ap->key) {
1908                                         peer->flash &= ~TEST8;
1909                                         peer->pkeyid = skeyid;
1910                                         ap->seq -= i;
1911                                         break;
1912                                 }
1913                                 if (i > ap->seq) {
1914                                         peer->crypto &=
1915                                             ~CRYPTO_FLAG_AUTO;
1916                                         break;
1917                                 }
1918                                 tkeyid = session_key(
1919                                     &rbufp->recv_srcadr, dstadr_sin,
1920                                     tkeyid, pkeyid, 0);
1921                         }
1922                         if (peer->flash & TEST8)
1923                                 report_event(PEVNT_AUTH, peer, "keylist");
1924                 }
1925                 if (!(peer->crypto & CRYPTO_FLAG_PROV)) /* test 9 */
1926                         peer->flash |= TEST8;   /* bad autokey */
1927
1928                 /*
1929                  * The maximum lifetime of the protocol is about one
1930                  * week before restarting the Autokey protocol to
1931                  * refresh certificates and leapseconds values.
1932                  */
1933                 if (current_time > peer->refresh) {
1934                         report_event(PEVNT_RESTART, peer,
1935                             "crypto refresh");
1936                         peer_clear(peer, "TIME");
1937                         return;
1938                 }
1939         }
1940 #endif  /* AUTOKEY */
1941
1942         /*
1943          * The dance is complete and the flash bits have been lit. Toss
1944          * the packet over the fence for processing, which may light up
1945          * more flashers.
1946          */
1947         process_packet(peer, pkt, rbufp->recv_length);
1948
1949         /*
1950          * In interleaved mode update the state variables. Also adjust the
1951          * transmit phase to avoid crossover.
1952          */
1953         if (peer->flip != 0) {
1954                 peer->rec = p_rec;
1955                 peer->dst = rbufp->recv_time;
1956                 if (peer->nextdate - current_time < (1U << min(peer->ppoll,
1957                     peer->hpoll)) / 2)
1958                         peer->nextdate++;
1959                 else
1960                         peer->nextdate--;
1961         }
1962 }
1963
1964
1965 /*
1966  * process_packet - Packet Procedure, a la Section 3.4.4 of the
1967  *      specification. Or almost, at least. If we're in here we have a
1968  *      reasonable expectation that we will be having a long term
1969  *      relationship with this host.
1970  */
1971 void
1972 process_packet(
1973         register struct peer *peer,
1974         register struct pkt *pkt,
1975         u_int   len
1976         )
1977 {
1978         double  t34, t21;
1979         double  p_offset, p_del, p_disp;
1980         l_fp    p_rec, p_xmt, p_org, p_reftime, ci;
1981         u_char  pmode, pleap, pversion, pstratum;
1982         char    statstr[NTP_MAXSTRLEN];
1983 #ifdef ASSYM
1984         int     itemp;
1985         double  etemp, ftemp, td;
1986 #endif /* ASSYM */
1987
1988         sys_processed++;
1989         peer->processed++;
1990         p_del = FPTOD(NTOHS_FP(pkt->rootdelay));
1991         p_offset = 0;
1992         p_disp = FPTOD(NTOHS_FP(pkt->rootdisp));
1993         NTOHL_FP(&pkt->reftime, &p_reftime);
1994         NTOHL_FP(&pkt->org, &p_org);
1995         NTOHL_FP(&pkt->rec, &p_rec);
1996         NTOHL_FP(&pkt->xmt, &p_xmt);
1997         pmode = PKT_MODE(pkt->li_vn_mode);
1998         pleap = PKT_LEAP(pkt->li_vn_mode);
1999         pversion = PKT_VERSION(pkt->li_vn_mode);
2000         pstratum = PKT_TO_STRATUM(pkt->stratum);
2001
2002         /*
2003          * Capture the header values in the client/peer association..
2004          */
2005         record_raw_stats(&peer->srcadr, peer->dstadr ?
2006             &peer->dstadr->sin : NULL,
2007             &p_org, &p_rec, &p_xmt, &peer->dst,
2008             pleap, pversion, pmode, pstratum, pkt->ppoll, pkt->precision,
2009             p_del, p_disp, pkt->refid);
2010         peer->leap = pleap;
2011         peer->stratum = min(pstratum, STRATUM_UNSPEC);
2012         peer->pmode = pmode;
2013         peer->precision = pkt->precision;
2014         peer->rootdelay = p_del;
2015         peer->rootdisp = p_disp;
2016         peer->refid = pkt->refid;               /* network byte order */
2017         peer->reftime = p_reftime;
2018
2019         /*
2020          * First, if either burst mode is armed, enable the burst.
2021          * Compute the headway for the next packet and delay if
2022          * necessary to avoid exceeding the threshold.
2023          */
2024         if (peer->retry > 0) {
2025                 peer->retry = 0;
2026                 if (peer->reach)
2027                         peer->burst = min(1 << (peer->hpoll -
2028                             peer->minpoll), NTP_SHIFT) - 1;
2029                 else
2030                         peer->burst = NTP_IBURST - 1;
2031                 if (peer->burst > 0)
2032                         peer->nextdate = current_time;
2033         }
2034         poll_update(peer, peer->hpoll);
2035
2036         /*
2037          * Verify the server is synchronized; that is, the leap bits,
2038          * stratum and root distance are valid.
2039          */
2040         if (   pleap == LEAP_NOTINSYNC          /* test 6 */
2041             || pstratum < sys_floor || pstratum >= sys_ceiling)
2042                 peer->flash |= TEST6;           /* bad synch or strat */
2043         if (p_del / 2 + p_disp >= MAXDISPERSE)  /* test 7 */
2044                 peer->flash |= TEST7;           /* bad header */
2045
2046         /*
2047          * If any tests fail at this point, the packet is discarded.
2048          * Note that some flashers may have already been set in the
2049          * receive() routine.
2050          */
2051         if (peer->flash & PKT_TEST_MASK) {
2052                 peer->seldisptoolarge++;
2053                 DPRINTF(1, ("packet: flash header %04x\n",
2054                             peer->flash));
2055                 return;
2056         }
2057
2058         /*
2059          * If the peer was previously unreachable, raise a trap. In any
2060          * case, mark it reachable.
2061          */
2062         if (!peer->reach) {
2063                 report_event(PEVNT_REACH, peer, NULL);
2064                 peer->timereachable = current_time;
2065         }
2066         peer->reach |= 1;
2067
2068         /*
2069          * For a client/server association, calculate the clock offset,
2070          * roundtrip delay and dispersion. The equations are reordered
2071          * from the spec for more efficient use of temporaries. For a
2072          * broadcast association, offset the last measurement by the
2073          * computed delay during the client/server volley. Note the
2074          * computation of dispersion includes the system precision plus
2075          * that due to the frequency error since the origin time.
2076          *
2077          * It is very important to respect the hazards of overflow. The
2078          * only permitted operation on raw timestamps is subtraction,
2079          * where the result is a signed quantity spanning from 68 years
2080          * in the past to 68 years in the future. To avoid loss of
2081          * precision, these calculations are done using 64-bit integer
2082          * arithmetic. However, the offset and delay calculations are
2083          * sums and differences of these first-order differences, which
2084          * if done using 64-bit integer arithmetic, would be valid over
2085          * only half that span. Since the typical first-order
2086          * differences are usually very small, they are converted to 64-
2087          * bit doubles and all remaining calculations done in floating-
2088          * double arithmetic. This preserves the accuracy while
2089          * retaining the 68-year span.
2090          *
2091          * There are three interleaving schemes, basic, interleaved
2092          * symmetric and interleaved broadcast. The timestamps are
2093          * idioscyncratically different. See the onwire briefing/white
2094          * paper at www.eecis.udel.edu/~mills for details.
2095          *
2096          * Interleaved symmetric mode
2097          * t1 = peer->aorg/borg, t2 = peer->rec, t3 = p_xmt,
2098          * t4 = peer->dst
2099          */
2100         if (peer->flip != 0) {
2101                 ci = p_xmt;                             /* t3 - t4 */
2102                 L_SUB(&ci, &peer->dst);
2103                 LFPTOD(&ci, t34);
2104                 ci = p_rec;                             /* t2 - t1 */
2105                 if (peer->flip > 0)
2106                         L_SUB(&ci, &peer->borg);
2107                 else
2108                         L_SUB(&ci, &peer->aorg);
2109                 LFPTOD(&ci, t21);
2110                 p_del = t21 - t34;
2111                 p_offset = (t21 + t34) / 2.;
2112                 if (p_del < 0 || p_del > 1.) {
2113                         snprintf(statstr, sizeof(statstr),
2114                             "t21 %.6f t34 %.6f", t21, t34);
2115                         report_event(PEVNT_XERR, peer, statstr);
2116                         return;
2117                 }
2118
2119         /*
2120          * Broadcast modes
2121          */
2122         } else if (peer->pmode == MODE_BROADCAST) {
2123
2124                 /*
2125                  * Interleaved broadcast mode. Use interleaved timestamps.
2126                  * t1 = peer->borg, t2 = p_org, t3 = p_org, t4 = aorg
2127                  */
2128                 if (peer->flags & FLAG_XB) {
2129                         ci = p_org;                     /* delay */
2130                         L_SUB(&ci, &peer->aorg);
2131                         LFPTOD(&ci, t34);
2132                         ci = p_org;                     /* t2 - t1 */
2133                         L_SUB(&ci, &peer->borg);
2134                         LFPTOD(&ci, t21);
2135                         peer->aorg = p_xmt;
2136                         peer->borg = peer->dst;
2137                         if (t34 < 0 || t34 > 1.) {
2138                                 /* drop all if in the initial volley */
2139                                 if (FLAG_BC_VOL & peer->flags)
2140                                         goto bcc_init_volley_fail;
2141                                 snprintf(statstr, sizeof(statstr),
2142                                     "offset %.6f delay %.6f", t21, t34);
2143                                 report_event(PEVNT_XERR, peer, statstr);
2144                                 return;
2145                         }
2146                         p_offset = t21;
2147                         peer->xleave = t34;
2148
2149                 /*
2150                  * Basic broadcast - use direct timestamps.
2151                  * t3 = p_xmt, t4 = peer->dst
2152                  */
2153                 } else {
2154                         ci = p_xmt;             /* t3 - t4 */
2155                         L_SUB(&ci, &peer->dst);
2156                         LFPTOD(&ci, t34);
2157                         p_offset = t34;
2158                 }
2159
2160                 /*
2161                  * When calibration is complete and the clock is
2162                  * synchronized, the bias is calculated as the difference
2163                  * between the unicast timestamp and the broadcast
2164                  * timestamp. This works for both basic and interleaved
2165                  * modes.
2166                  * [Bug 3031] Don't keep this peer when the delay 
2167                  * calculation gives reason to suspect clock steps.
2168                  * This is assumed for delays > 50ms.
2169                  */
2170                 if (FLAG_BC_VOL & peer->flags) {
2171                         peer->flags &= ~FLAG_BC_VOL;
2172                         peer->delay = fabs(peer->offset - p_offset) * 2;
2173                         DPRINTF(2, ("broadcast volley: initial delay=%.6f\n",
2174                                 peer->delay));
2175                         if (peer->delay > fabs(sys_bdelay)) {
2176                 bcc_init_volley_fail:
2177                                 DPRINTF(2, ("%s", "broadcast volley: initial delay exceeds limit\n"));
2178                                 unpeer(peer);
2179                                 return;
2180                         }
2181                 }
2182                 peer->nextdate = current_time + (1u << peer->ppoll) - 2u;
2183                 p_del = peer->delay;
2184                 p_offset += p_del / 2;
2185
2186
2187         /*
2188          * Basic mode, otherwise known as the old fashioned way.
2189          *
2190          * t1 = p_org, t2 = p_rec, t3 = p_xmt, t4 = peer->dst
2191          */
2192         } else {
2193                 ci = p_xmt;                             /* t3 - t4 */
2194                 L_SUB(&ci, &peer->dst);
2195                 LFPTOD(&ci, t34);
2196                 ci = p_rec;                             /* t2 - t1 */
2197                 L_SUB(&ci, &p_org);
2198                 LFPTOD(&ci, t21);
2199                 p_del = fabs(t21 - t34);
2200                 p_offset = (t21 + t34) / 2.;
2201         }
2202         p_del = max(p_del, LOGTOD(sys_precision));
2203         p_disp = LOGTOD(sys_precision) + LOGTOD(peer->precision) +
2204             clock_phi * p_del;
2205
2206 #if ASSYM
2207         /*
2208          * This code calculates the outbound and inbound data rates by
2209          * measuring the differences between timestamps at different
2210          * packet lengths. This is helpful in cases of large asymmetric
2211          * delays commonly experienced on deep space communication
2212          * links.
2213          */
2214         if (peer->t21_last > 0 && peer->t34_bytes > 0) {
2215                 itemp = peer->t21_bytes - peer->t21_last;
2216                 if (itemp > 25) {
2217                         etemp = t21 - peer->t21;
2218                         if (fabs(etemp) > 1e-6) {
2219                                 ftemp = itemp / etemp;
2220                                 if (ftemp > 1000.)
2221                                         peer->r21 = ftemp;
2222                         }
2223                 }
2224                 itemp = len - peer->t34_bytes;
2225                 if (itemp > 25) {
2226                         etemp = -t34 - peer->t34;
2227                         if (fabs(etemp) > 1e-6) {
2228                                 ftemp = itemp / etemp;
2229                                 if (ftemp > 1000.)
2230                                         peer->r34 = ftemp;
2231                         }
2232                 }
2233         }
2234
2235         /*
2236          * The following section compensates for different data rates on
2237          * the outbound (d21) and inbound (t34) directions. To do this,
2238          * it finds t such that r21 * t - r34 * (d - t) = 0, where d is
2239          * the roundtrip delay. Then it calculates the correction as a
2240          * fraction of d.
2241          */
2242         peer->t21 = t21;
2243         peer->t21_last = peer->t21_bytes;
2244         peer->t34 = -t34;
2245         peer->t34_bytes = len;
2246         DPRINTF(2, ("packet: t21 %.9lf %d t34 %.9lf %d\n", peer->t21,
2247                     peer->t21_bytes, peer->t34, peer->t34_bytes));
2248         if (peer->r21 > 0 && peer->r34 > 0 && p_del > 0) {
2249                 if (peer->pmode != MODE_BROADCAST)
2250                         td = (peer->r34 / (peer->r21 + peer->r34) -
2251                             .5) * p_del;
2252                 else
2253                         td = 0;
2254
2255                 /*
2256                  * Unfortunately, in many cases the errors are
2257                  * unacceptable, so for the present the rates are not
2258                  * used. In future, we might find conditions where the
2259                  * calculations are useful, so this should be considered
2260                  * a work in progress.
2261                  */
2262                 t21 -= td;
2263                 t34 -= td;
2264                 DPRINTF(2, ("packet: del %.6lf r21 %.1lf r34 %.1lf %.6lf\n",
2265                             p_del, peer->r21 / 1e3, peer->r34 / 1e3,
2266                             td));
2267         }
2268 #endif /* ASSYM */
2269
2270         /*
2271          * That was awesome. Now hand off to the clock filter.
2272          */
2273         clock_filter(peer, p_offset + peer->bias, p_del, p_disp);
2274
2275         /*
2276          * If we are in broadcast calibrate mode, return to broadcast
2277          * client mode when the client is fit and the autokey dance is
2278          * complete.
2279          */
2280         if (   (FLAG_BC_VOL & peer->flags)
2281             && MODE_CLIENT == peer->hmode
2282             && !(TEST11 & peer_unfit(peer))) {  /* distance exceeded */
2283 #ifdef AUTOKEY
2284                 if (peer->flags & FLAG_SKEY) {
2285                         if (!(~peer->crypto & CRYPTO_FLAG_ALL))
2286                                 peer->hmode = MODE_BCLIENT;
2287                 } else {
2288                         peer->hmode = MODE_BCLIENT;
2289                 }
2290 #else   /* !AUTOKEY follows */
2291                 peer->hmode = MODE_BCLIENT;
2292 #endif  /* !AUTOKEY */
2293         }
2294 }
2295
2296
2297 /*
2298  * clock_update - Called at system process update intervals.
2299  */
2300 static void
2301 clock_update(
2302         struct peer *peer       /* peer structure pointer */
2303         )
2304 {
2305         double  dtemp;
2306         l_fp    now;
2307 #ifdef HAVE_LIBSCF_H
2308         char    *fmri;
2309 #endif /* HAVE_LIBSCF_H */
2310
2311         /*
2312          * Update the system state variables. We do this very carefully,
2313          * as the poll interval might need to be clamped differently.
2314          */
2315         sys_peer = peer;
2316         sys_epoch = peer->epoch;
2317         if (sys_poll < peer->minpoll)
2318                 sys_poll = peer->minpoll;
2319         if (sys_poll > peer->maxpoll)
2320                 sys_poll = peer->maxpoll;
2321         poll_update(peer, sys_poll);
2322         sys_stratum = min(peer->stratum + 1, STRATUM_UNSPEC);
2323         if (   peer->stratum == STRATUM_REFCLOCK
2324             || peer->stratum == STRATUM_UNSPEC)
2325                 sys_refid = peer->refid;
2326         else
2327                 sys_refid = addr2refid(&peer->srcadr);
2328         /*
2329          * Root Dispersion (E) is defined (in RFC 5905) as:
2330          *
2331          * E = p.epsilon_r + p.epsilon + p.psi + PHI*(s.t - p.t) + |THETA|
2332          *
2333          * where:
2334          *  p.epsilon_r is the PollProc's root dispersion
2335          *  p.epsilon   is the PollProc's dispersion
2336          *  p.psi       is the PollProc's jitter
2337          *  THETA       is the combined offset
2338          *
2339          * NB: Think Hard about where these numbers come from and
2340          * what they mean.  When did peer->update happen?  Has anything
2341          * interesting happened since then?  What values are the most
2342          * defensible?  Why?
2343          *
2344          * DLM thinks this equation is probably the best of all worse choices.
2345          */
2346         dtemp   = peer->rootdisp
2347                 + peer->disp
2348                 + sys_jitter
2349                 + clock_phi * (current_time - peer->update)
2350                 + fabs(sys_offset);
2351
2352         if (dtemp > sys_mindisp)
2353                 sys_rootdisp = dtemp;
2354         else
2355                 sys_rootdisp = sys_mindisp;
2356         sys_rootdelay = peer->delay + peer->rootdelay;
2357         sys_reftime = peer->dst;
2358
2359         DPRINTF(1, ("clock_update: at %lu sample %lu associd %d\n",
2360                     current_time, peer->epoch, peer->associd));
2361
2362         /*
2363          * Comes now the moment of truth. Crank the clock discipline and
2364          * see what comes out.
2365          */
2366         switch (local_clock(peer, sys_offset)) {
2367
2368         /*
2369          * Clock exceeds panic threshold. Life as we know it ends.
2370          */
2371         case -1:
2372 #ifdef HAVE_LIBSCF_H
2373                 /*
2374                  * For Solaris enter the maintenance mode.
2375                  */
2376                 if ((fmri = getenv("SMF_FMRI")) != NULL) {
2377                         if (smf_maintain_instance(fmri, 0) < 0) {
2378                                 printf("smf_maintain_instance: %s\n",
2379                                     scf_strerror(scf_error()));
2380                                 exit(1);
2381                         }
2382                         /*
2383                          * Sleep until SMF kills us.
2384                          */
2385                         for (;;)
2386                                 pause();
2387                 }
2388 #endif /* HAVE_LIBSCF_H */
2389                 exit (-1);
2390                 /* not reached */
2391
2392         /*
2393          * Clock was stepped. Flush all time values of all peers.
2394          */
2395         case 2:
2396                 clear_all();
2397                 set_sys_leap(LEAP_NOTINSYNC);
2398                 sys_stratum = STRATUM_UNSPEC;
2399                 memcpy(&sys_refid, "STEP", 4);
2400                 sys_rootdelay = 0;
2401                 sys_rootdisp = 0;
2402                 L_CLR(&sys_reftime);
2403                 sys_jitter = LOGTOD(sys_precision);
2404                 leapsec_reset_frame();
2405                 break;
2406
2407         /*
2408          * Clock was slewed. Handle the leapsecond stuff.
2409          */
2410         case 1:
2411
2412                 /*
2413                  * If this is the first time the clock is set, reset the
2414                  * leap bits. If crypto, the timer will goose the setup
2415                  * process.
2416                  */
2417                 if (sys_leap == LEAP_NOTINSYNC) {
2418                         set_sys_leap(LEAP_NOWARNING);
2419 #ifdef AUTOKEY
2420                         if (crypto_flags)
2421                                 crypto_update();
2422 #endif  /* AUTOKEY */
2423                         /*
2424                          * If our parent process is waiting for the
2425                          * first clock sync, send them home satisfied.
2426                          */
2427 #ifdef HAVE_WORKING_FORK
2428                         if (waitsync_fd_to_close != -1) {
2429                                 close(waitsync_fd_to_close);
2430                                 waitsync_fd_to_close = -1;
2431                                 DPRINTF(1, ("notified parent --wait-sync is done\n"));
2432                         }
2433 #endif /* HAVE_WORKING_FORK */
2434
2435                 }
2436
2437                 /*
2438                  * If there is no leap second pending and the number of
2439                  * survivor leap bits is greater than half the number of
2440                  * survivors, try to schedule a leap for the end of the
2441                  * current month. (This only works if no leap second for
2442                  * that range is in the table, so doing this more than
2443                  * once is mostly harmless.)
2444                  */
2445                 if (leapsec == LSPROX_NOWARN) {
2446                         if (   leap_vote_ins > leap_vote_del
2447                             && leap_vote_ins > sys_survivors / 2) {
2448                                 get_systime(&now);
2449                                 leapsec_add_dyn(TRUE, now.l_ui, NULL);
2450                         }
2451                         if (   leap_vote_del > leap_vote_ins
2452                             && leap_vote_del > sys_survivors / 2) {
2453                                 get_systime(&now);
2454                                 leapsec_add_dyn(FALSE, now.l_ui, NULL);
2455                         }
2456                 }
2457                 break;
2458
2459         /*
2460          * Popcorn spike or step threshold exceeded. Pretend it never
2461          * happened.
2462          */
2463         default:
2464                 break;
2465         }
2466 }
2467
2468
2469 /*
2470  * poll_update - update peer poll interval
2471  */
2472 void
2473 poll_update(
2474         struct peer *peer,      /* peer structure pointer */
2475         u_char  mpoll
2476         )
2477 {
2478         u_long  next, utemp;
2479         u_char  hpoll;
2480
2481         /*
2482          * This routine figures out when the next poll should be sent.
2483          * That turns out to be wickedly complicated. One problem is
2484          * that sometimes the time for the next poll is in the past when
2485          * the poll interval is reduced. We watch out for races here
2486          * between the receive process and the poll process.
2487          *
2488          * Clamp the poll interval between minpoll and maxpoll.
2489          */
2490         hpoll = max(min(peer->maxpoll, mpoll), peer->minpoll);
2491
2492 #ifdef AUTOKEY
2493         /*
2494          * If during the crypto protocol the poll interval has changed,
2495          * the lifetimes in the key list are probably bogus. Purge the
2496          * the key list and regenerate it later.
2497          */
2498         if ((peer->flags & FLAG_SKEY) && hpoll != peer->hpoll)
2499                 key_expire(peer);
2500 #endif  /* AUTOKEY */
2501         peer->hpoll = hpoll;
2502
2503         /*
2504          * There are three variables important for poll scheduling, the
2505          * current time (current_time), next scheduled time (nextdate)
2506          * and the earliest time (utemp). The earliest time is 2 s
2507          * seconds, but could be more due to rate management. When
2508          * sending in a burst, use the earliest time. When not in a
2509          * burst but with a reply pending, send at the earliest time
2510          * unless the next scheduled time has not advanced. This can
2511          * only happen if multiple replies are pending in the same
2512          * response interval. Otherwise, send at the later of the next
2513          * scheduled time and the earliest time.
2514          *
2515          * Now we figure out if there is an override. If a burst is in
2516          * progress and we get called from the receive process, just
2517          * slink away. If called from the poll process, delay 1 s for a
2518          * reference clock, otherwise 2 s.
2519          */
2520         utemp = current_time + max(peer->throttle - (NTP_SHIFT - 1) *
2521             (1 << peer->minpoll), ntp_minpkt);
2522         if (peer->burst > 0) {
2523                 if (peer->nextdate > current_time)
2524                         return;
2525 #ifdef REFCLOCK
2526                 else if (peer->flags & FLAG_REFCLOCK)
2527                         peer->nextdate = current_time + RESP_DELAY;
2528 #endif /* REFCLOCK */
2529                 else
2530                         peer->nextdate = utemp;
2531
2532 #ifdef AUTOKEY
2533         /*
2534          * If a burst is not in progress and a crypto response message
2535          * is pending, delay 2 s, but only if this is a new interval.
2536          */
2537         } else if (peer->cmmd != NULL) {
2538                 if (peer->nextdate > current_time) {
2539                         if (peer->nextdate + ntp_minpkt != utemp)
2540                                 peer->nextdate = utemp;
2541                 } else {
2542                         peer->nextdate = utemp;
2543                 }
2544 #endif  /* AUTOKEY */
2545
2546         /*
2547          * The ordinary case. If a retry, use minpoll; if unreachable,
2548          * use host poll; otherwise, use the minimum of host and peer
2549          * polls; In other words, oversampling is okay but
2550          * understampling is evil. Use the maximum of this value and the
2551          * headway. If the average headway is greater than the headway
2552          * threshold, increase the headway by the minimum interval.
2553          */
2554         } else {
2555                 if (peer->retry > 0)
2556                         hpoll = peer->minpoll;
2557                 else if (!(peer->reach))
2558                         hpoll = peer->hpoll;
2559                 else
2560                         hpoll = min(peer->ppoll, peer->hpoll);
2561 #ifdef REFCLOCK
2562                 if (peer->flags & FLAG_REFCLOCK)
2563                         next = 1 << hpoll;
2564                 else
2565 #endif /* REFCLOCK */
2566                         next = ((0x1000UL | (ntp_random() & 0x0ff)) <<
2567                             hpoll) >> 12;
2568                 next += peer->outdate;
2569                 if (next > utemp)
2570                         peer->nextdate = next;
2571                 else
2572                         peer->nextdate = utemp;
2573                 if (peer->throttle > (1 << peer->minpoll))
2574                         peer->nextdate += ntp_minpkt;
2575         }
2576         DPRINTF(2, ("poll_update: at %lu %s poll %d burst %d retry %d head %d early %lu next %lu\n",
2577                     current_time, ntoa(&peer->srcadr), peer->hpoll,
2578                     peer->burst, peer->retry, peer->throttle,
2579                     utemp - current_time, peer->nextdate -
2580                     current_time));
2581 }
2582
2583
2584 /*
2585  * peer_clear - clear peer filter registers.  See Section 3.4.8 of the
2586  * spec.
2587  */
2588 void
2589 peer_clear(
2590         struct peer *peer,              /* peer structure */
2591         const char *ident               /* tally lights */
2592         )
2593 {
2594         u_char  u;
2595
2596 #ifdef AUTOKEY
2597         /*
2598          * If cryptographic credentials have been acquired, toss them to
2599          * Valhalla. Note that autokeys are ephemeral, in that they are
2600          * tossed immediately upon use. Therefore, the keylist can be
2601          * purged anytime without needing to preserve random keys. Note
2602          * that, if the peer is purged, the cryptographic variables are
2603          * purged, too. This makes it much harder to sneak in some
2604          * unauthenticated data in the clock filter.
2605          */
2606         key_expire(peer);
2607         if (peer->iffval != NULL)
2608                 BN_free(peer->iffval);
2609         value_free(&peer->cookval);
2610         value_free(&peer->recval);
2611         value_free(&peer->encrypt);
2612         value_free(&peer->sndval);
2613         if (peer->cmmd != NULL)
2614                 free(peer->cmmd);
2615         if (peer->subject != NULL)
2616                 free(peer->subject);
2617         if (peer->issuer != NULL)
2618                 free(peer->issuer);
2619 #endif /* AUTOKEY */
2620
2621         /*
2622          * Clear all values, including the optional crypto values above.
2623          */
2624         memset(CLEAR_TO_ZERO(peer), 0, LEN_CLEAR_TO_ZERO(peer));
2625         peer->ppoll = peer->maxpoll;
2626         peer->hpoll = peer->minpoll;
2627         peer->disp = MAXDISPERSE;
2628         peer->flash = peer_unfit(peer);
2629         peer->jitter = LOGTOD(sys_precision);
2630
2631         /*
2632          * If interleave mode, initialize the alternate origin switch.
2633          */
2634         if (peer->flags & FLAG_XLEAVE)
2635                 peer->flip = 1;
2636         for (u = 0; u < NTP_SHIFT; u++) {
2637                 peer->filter_order[u] = u;
2638                 peer->filter_disp[u] = MAXDISPERSE;
2639         }
2640 #ifdef REFCLOCK
2641         if (!(peer->flags & FLAG_REFCLOCK)) {
2642 #endif
2643                 peer->leap = LEAP_NOTINSYNC;
2644                 peer->stratum = STRATUM_UNSPEC;
2645                 memcpy(&peer->refid, ident, 4);
2646 #ifdef REFCLOCK
2647         }
2648 #endif
2649
2650         /*
2651          * During initialization use the association count to spread out
2652          * the polls at one-second intervals. Passive associations'
2653          * first poll is delayed by the "discard minimum" to avoid rate
2654          * limiting. Other post-startup new or cleared associations
2655          * randomize the first poll over the minimum poll interval to
2656          * avoid implosion.
2657          */
2658         peer->nextdate = peer->update = peer->outdate = current_time;
2659         if (initializing) {
2660                 peer->nextdate += peer_associations;
2661         } else if (MODE_PASSIVE == peer->hmode) {
2662                 peer->nextdate += ntp_minpkt;
2663         } else {
2664                 peer->nextdate += ntp_random() % peer->minpoll;
2665         }
2666 #ifdef AUTOKEY
2667         peer->refresh = current_time + (1 << NTP_REFRESH);
2668 #endif  /* AUTOKEY */
2669         DPRINTF(1, ("peer_clear: at %ld next %ld associd %d refid %s\n",
2670                     current_time, peer->nextdate, peer->associd,
2671                     ident));
2672 }
2673
2674
2675 /*
2676  * clock_filter - add incoming clock sample to filter register and run
2677  *                the filter procedure to find the best sample.
2678  */
2679 void
2680 clock_filter(
2681         struct peer *peer,              /* peer structure pointer */
2682         double  sample_offset,          /* clock offset */
2683         double  sample_delay,           /* roundtrip delay */
2684         double  sample_disp             /* dispersion */
2685         )
2686 {
2687         double  dst[NTP_SHIFT];         /* distance vector */
2688         int     ord[NTP_SHIFT];         /* index vector */
2689         int     i, j, k, m;
2690         double  dtemp, etemp;
2691         char    tbuf[80];
2692
2693         /*
2694          * A sample consists of the offset, delay, dispersion and epoch
2695          * of arrival. The offset and delay are determined by the on-
2696          * wire protocol. The dispersion grows from the last outbound
2697          * packet to the arrival of this one increased by the sum of the
2698          * peer precision and the system precision as required by the
2699          * error budget. First, shift the new arrival into the shift
2700          * register discarding the oldest one.
2701          */
2702         j = peer->filter_nextpt;
2703         peer->filter_offset[j] = sample_offset;
2704         peer->filter_delay[j] = sample_delay;
2705         peer->filter_disp[j] = sample_disp;
2706         peer->filter_epoch[j] = current_time;
2707         j = (j + 1) % NTP_SHIFT;
2708         peer->filter_nextpt = j;
2709
2710         /*
2711          * Update dispersions since the last update and at the same
2712          * time initialize the distance and index lists. Since samples
2713          * become increasingly uncorrelated beyond the Allan intercept,
2714          * only under exceptional cases will an older sample be used.
2715          * Therefore, the distance list uses a compound metric. If the
2716          * dispersion is greater than the maximum dispersion, clamp the
2717          * distance at that value. If the time since the last update is
2718          * less than the Allan intercept use the delay; otherwise, use
2719          * the sum of the delay and dispersion.
2720          */
2721         dtemp = clock_phi * (current_time - peer->update);
2722         peer->update = current_time;
2723         for (i = NTP_SHIFT - 1; i >= 0; i--) {
2724                 if (i != 0)
2725                         peer->filter_disp[j] += dtemp;
2726                 if (peer->filter_disp[j] >= MAXDISPERSE) {
2727                         peer->filter_disp[j] = MAXDISPERSE;
2728                         dst[i] = MAXDISPERSE;
2729                 } else if (peer->update - peer->filter_epoch[j] >
2730                     (u_long)ULOGTOD(allan_xpt)) {
2731                         dst[i] = peer->filter_delay[j] +
2732                             peer->filter_disp[j];
2733                 } else {
2734                         dst[i] = peer->filter_delay[j];
2735                 }
2736                 ord[i] = j;
2737                 j = (j + 1) % NTP_SHIFT;
2738         }
2739
2740         /*
2741          * If the clock has stabilized, sort the samples by distance.
2742          */
2743         if (freq_cnt == 0) {
2744                 for (i = 1; i < NTP_SHIFT; i++) {
2745                         for (j = 0; j < i; j++) {
2746                                 if (dst[j] > dst[i]) {
2747                                         k = ord[j];
2748                                         ord[j] = ord[i];
2749                                         ord[i] = k;
2750                                         etemp = dst[j];
2751                                         dst[j] = dst[i];
2752                                         dst[i] = etemp;
2753                                 }
2754                         }
2755                 }
2756         }
2757
2758         /*
2759          * Copy the index list to the association structure so ntpq
2760          * can see it later. Prune the distance list to leave only
2761          * samples less than the maximum dispersion, which disfavors
2762          * uncorrelated samples older than the Allan intercept. To
2763          * further improve the jitter estimate, of the remainder leave
2764          * only samples less than the maximum distance, but keep at
2765          * least two samples for jitter calculation.
2766          */
2767         m = 0;
2768         for (i = 0; i < NTP_SHIFT; i++) {
2769                 peer->filter_order[i] = (u_char) ord[i];
2770                 if (   dst[i] >= MAXDISPERSE
2771                     || (m >= 2 && dst[i] >= sys_maxdist))
2772                         continue;
2773                 m++;
2774         }
2775
2776         /*
2777          * Compute the dispersion and jitter. The dispersion is weighted
2778          * exponentially by NTP_FWEIGHT (0.5) so it is normalized close
2779          * to 1.0. The jitter is the RMS differences relative to the
2780          * lowest delay sample.
2781          */
2782         peer->disp = peer->jitter = 0;
2783         k = ord[0];
2784         for (i = NTP_SHIFT - 1; i >= 0; i--) {
2785                 j = ord[i];
2786                 peer->disp = NTP_FWEIGHT * (peer->disp +
2787                     peer->filter_disp[j]);
2788                 if (i < m)
2789                         peer->jitter += DIFF(peer->filter_offset[j],
2790                             peer->filter_offset[k]);
2791         }
2792
2793         /*
2794          * If no acceptable samples remain in the shift register,
2795          * quietly tiptoe home leaving only the dispersion. Otherwise,
2796          * save the offset, delay and jitter. Note the jitter must not
2797          * be less than the precision.
2798          */
2799         if (m == 0) {
2800                 clock_select();
2801                 return;
2802         }
2803         etemp = fabs(peer->offset - peer->filter_offset[k]);
2804         peer->offset = peer->filter_offset[k];
2805         peer->delay = peer->filter_delay[k];
2806         if (m > 1)
2807                 peer->jitter /= m - 1;
2808         peer->jitter = max(SQRT(peer->jitter), LOGTOD(sys_precision));
2809
2810         /*
2811          * If the the new sample and the current sample are both valid
2812          * and the difference between their offsets exceeds CLOCK_SGATE
2813          * (3) times the jitter and the interval between them is less
2814          * than twice the host poll interval, consider the new sample
2815          * a popcorn spike and ignore it.
2816          */
2817         if (   peer->disp < sys_maxdist
2818             && peer->filter_disp[k] < sys_maxdist
2819             && etemp > CLOCK_SGATE * peer->jitter
2820             && peer->filter_epoch[k] - peer->epoch
2821                < 2. * ULOGTOD(peer->hpoll)) {
2822                 snprintf(tbuf, sizeof(tbuf), "%.6f s", etemp);
2823                 report_event(PEVNT_POPCORN, peer, tbuf);
2824                 return;
2825         }
2826
2827         /*
2828          * A new minimum sample is useful only if it is later than the
2829          * last one used. In this design the maximum lifetime of any
2830          * sample is not greater than eight times the poll interval, so
2831          * the maximum interval between minimum samples is eight
2832          * packets.
2833          */
2834         if (peer->filter_epoch[k] <= peer->epoch) {
2835         DPRINTF(2, ("clock_filter: old sample %lu\n", current_time -
2836                     peer->filter_epoch[k]));
2837                 return;
2838         }
2839         peer->epoch = peer->filter_epoch[k];
2840
2841         /*
2842          * The mitigated sample statistics are saved for later
2843          * processing. If not synchronized or not in a burst, tickle the
2844          * clock select algorithm.
2845          */
2846         record_peer_stats(&peer->srcadr, ctlpeerstatus(peer),
2847             peer->offset, peer->delay, peer->disp, peer->jitter);
2848         DPRINTF(1, ("clock_filter: n %d off %.6f del %.6f dsp %.6f jit %.6f\n",
2849                     m, peer->offset, peer->delay, peer->disp,
2850                     peer->jitter));
2851         if (peer->burst == 0 || sys_leap == LEAP_NOTINSYNC)
2852                 clock_select();
2853 }
2854
2855
2856 /*
2857  * clock_select - find the pick-of-the-litter clock
2858  *
2859  * LOCKCLOCK: (1) If the local clock is the prefer peer, it will always
2860  * be enabled, even if declared falseticker, (2) only the prefer peer
2861  * can be selected as the system peer, (3) if the external source is
2862  * down, the system leap bits are set to 11 and the stratum set to
2863  * infinity.
2864  */
2865 void
2866 clock_select(void)
2867 {
2868         struct peer *peer;
2869         int     i, j, k, n;
2870         int     nlist, nl2;
2871         int     allow;
2872         int     speer;
2873         double  d, e, f, g;
2874         double  high, low;
2875         double  speermet;
2876         double  orphmet = 2.0 * U_INT32_MAX; /* 2x is greater than */
2877         struct endpoint endp;
2878         struct peer *osys_peer;
2879         struct peer *sys_prefer = NULL; /* prefer peer */
2880         struct peer *typesystem = NULL;
2881         struct peer *typeorphan = NULL;
2882 #ifdef REFCLOCK
2883         struct peer *typeacts = NULL;
2884         struct peer *typelocal = NULL;
2885         struct peer *typepps = NULL;
2886 #endif /* REFCLOCK */
2887         static struct endpoint *endpoint = NULL;
2888         static int *indx = NULL;
2889         static peer_select *peers = NULL;
2890         static u_int endpoint_size = 0;
2891         static u_int peers_size = 0;
2892         static u_int indx_size = 0;
2893         size_t octets;
2894
2895         /*
2896          * Initialize and create endpoint, index and peer lists big
2897          * enough to handle all associations.
2898          */
2899         osys_peer = sys_peer;
2900         sys_survivors = 0;
2901 #ifdef LOCKCLOCK
2902         set_sys_leap(LEAP_NOTINSYNC);
2903         sys_stratum = STRATUM_UNSPEC;
2904         memcpy(&sys_refid, "DOWN", 4);
2905 #endif /* LOCKCLOCK */
2906
2907         /*
2908          * Allocate dynamic space depending on the number of
2909          * associations.
2910          */
2911         nlist = 1;
2912         for (peer = peer_list; peer != NULL; peer = peer->p_link)
2913                 nlist++;
2914         endpoint_size = ALIGNED_SIZE(nlist * 2 * sizeof(*endpoint));
2915         peers_size = ALIGNED_SIZE(nlist * sizeof(*peers));
2916         indx_size = ALIGNED_SIZE(nlist * 2 * sizeof(*indx));
2917         octets = endpoint_size + peers_size + indx_size;
2918         endpoint = erealloc(endpoint, octets);
2919         peers = INC_ALIGNED_PTR(endpoint, endpoint_size);
2920         indx = INC_ALIGNED_PTR(peers, peers_size);
2921
2922         /*
2923          * Initially, we populate the island with all the rifraff peers
2924          * that happen to be lying around. Those with seriously
2925          * defective clocks are immediately booted off the island. Then,
2926          * the falsetickers are culled and put to sea. The truechimers
2927          * remaining are subject to repeated rounds where the most
2928          * unpopular at each round is kicked off. When the population
2929          * has dwindled to sys_minclock, the survivors split a million
2930          * bucks and collectively crank the chimes.
2931          */
2932         nlist = nl2 = 0;        /* none yet */
2933         for (peer = peer_list; peer != NULL; peer = peer->p_link) {
2934                 peer->new_status = CTL_PST_SEL_REJECT;
2935
2936                 /*
2937                  * Leave the island immediately if the peer is
2938                  * unfit to synchronize.
2939                  */
2940                 if (peer_unfit(peer))
2941                         continue;
2942
2943                 /*
2944                  * If this peer is an orphan parent, elect the
2945                  * one with the lowest metric defined as the
2946                  * IPv4 address or the first 64 bits of the
2947                  * hashed IPv6 address.  To ensure convergence
2948                  * on the same selected orphan, consider as
2949                  * well that this system may have the lowest
2950                  * metric and be the orphan parent.  If this
2951                  * system wins, sys_peer will be NULL to trigger
2952                  * orphan mode in timer().
2953                  */
2954                 if (peer->stratum == sys_orphan) {
2955                         u_int32 localmet;
2956                         u_int32 peermet;
2957
2958                         if (peer->dstadr != NULL)
2959                                 localmet = ntohl(peer->dstadr->addr_refid);
2960                         else
2961                                 localmet = U_INT32_MAX;
2962                         peermet = ntohl(addr2refid(&peer->srcadr));
2963                         if (peermet < localmet && peermet < orphmet) {
2964                                 typeorphan = peer;
2965                                 orphmet = peermet;
2966                         }
2967                         continue;
2968                 }
2969
2970                 /*
2971                  * If this peer could have the orphan parent
2972                  * as a synchronization ancestor, exclude it
2973                  * from selection to avoid forming a
2974                  * synchronization loop within the orphan mesh,
2975                  * triggering stratum climb to infinity
2976                  * instability.  Peers at stratum higher than
2977                  * the orphan stratum could have the orphan
2978                  * parent in ancestry so are excluded.
2979                  * See http://bugs.ntp.org/2050
2980                  */
2981                 if (peer->stratum > sys_orphan)
2982                         continue;
2983 #ifdef REFCLOCK
2984                 /*
2985                  * The following are special cases. We deal
2986                  * with them later.
2987                  */
2988                 if (!(peer->flags & FLAG_PREFER)) {
2989                         switch (peer->refclktype) {
2990                         case REFCLK_LOCALCLOCK:
2991                                 if (   current_time > orphwait
2992                                     && typelocal == NULL)
2993                                         typelocal = peer;
2994                                 continue;
2995
2996                         case REFCLK_ACTS:
2997                                 if (   current_time > orphwait
2998                                     && typeacts == NULL)
2999                                         typeacts = peer;
3000                                 continue;
3001                         }
3002                 }
3003 #endif /* REFCLOCK */
3004
3005                 /*
3006                  * If we get this far, the peer can stay on the
3007                  * island, but does not yet have the immunity
3008                  * idol.
3009                  */
3010                 peer->new_status = CTL_PST_SEL_SANE;
3011                 f = root_distance(peer);
3012                 peers[nlist].peer = peer;
3013                 peers[nlist].error = peer->jitter;
3014                 peers[nlist].synch = f;
3015                 nlist++;
3016
3017                 /*
3018                  * Insert each interval endpoint on the unsorted
3019                  * endpoint[] list.
3020                  */
3021                 e = peer->offset;
3022                 endpoint[nl2].type = -1;        /* lower end */
3023                 endpoint[nl2].val = e - f;
3024                 nl2++;
3025                 endpoint[nl2].type = 1;         /* upper end */
3026                 endpoint[nl2].val = e + f;
3027                 nl2++;
3028         }
3029         /*
3030          * Construct sorted indx[] of endpoint[] indexes ordered by
3031          * offset.
3032          */
3033         for (i = 0; i < nl2; i++)
3034                 indx[i] = i;
3035         for (i = 0; i < nl2; i++) {
3036                 endp = endpoint[indx[i]];
3037                 e = endp.val;
3038                 k = i;
3039                 for (j = i + 1; j < nl2; j++) {
3040                         endp = endpoint[indx[j]];
3041                         if (endp.val < e) {
3042                                 e = endp.val;
3043                                 k = j;
3044                         }
3045                 }
3046                 if (k != i) {
3047                         j = indx[k];
3048                         indx[k] = indx[i];
3049                         indx[i] = j;
3050                 }
3051         }
3052         for (i = 0; i < nl2; i++)
3053                 DPRINTF(3, ("select: endpoint %2d %.6f\n",
3054                         endpoint[indx[i]].type, endpoint[indx[i]].val));
3055
3056         /*
3057          * This is the actual algorithm that cleaves the truechimers
3058          * from the falsetickers. The original algorithm was described
3059          * in Keith Marzullo's dissertation, but has been modified for
3060          * better accuracy.
3061          *
3062          * Briefly put, we first assume there are no falsetickers, then
3063          * scan the candidate list first from the low end upwards and
3064          * then from the high end downwards. The scans stop when the
3065          * number of intersections equals the number of candidates less
3066          * the number of falsetickers. If this doesn't happen for a
3067          * given number of falsetickers, we bump the number of
3068          * falsetickers and try again. If the number of falsetickers
3069          * becomes equal to or greater than half the number of
3070          * candidates, the Albanians have won the Byzantine wars and
3071          * correct synchronization is not possible.
3072          *
3073          * Here, nlist is the number of candidates and allow is the
3074          * number of falsetickers. Upon exit, the truechimers are the
3075          * survivors with offsets not less than low and not greater than
3076          * high. There may be none of them.
3077          */
3078         low = 1e9;
3079         high = -1e9;
3080         for (allow = 0; 2 * allow < nlist; allow++) {
3081
3082                 /*
3083                  * Bound the interval (low, high) as the smallest
3084                  * interval containing points from the most sources.
3085                  */
3086                 n = 0;
3087                 for (i = 0; i < nl2; i++) {
3088                         low = endpoint[indx[i]].val;
3089                         n -= endpoint[indx[i]].type;
3090                         if (n >= nlist - allow)
3091                                 break;
3092                 }
3093                 n = 0;
3094                 for (j = nl2 - 1; j >= 0; j--) {
3095                         high = endpoint[indx[j]].val;
3096                         n += endpoint[indx[j]].type;
3097                         if (n >= nlist - allow)
3098                                 break;
3099                 }
3100
3101                 /*
3102                  * If an interval containing truechimers is found, stop.
3103                  * If not, increase the number of falsetickers and go
3104                  * around again.
3105                  */
3106                 if (high > low)
3107                         break;
3108         }
3109
3110         /*
3111          * Clustering algorithm. Whittle candidate list of falsetickers,
3112          * who leave the island immediately. The TRUE peer is always a
3113          * truechimer. We must leave at least one peer to collect the
3114          * million bucks.
3115          *
3116          * We assert the correct time is contained in the interval, but
3117          * the best offset estimate for the interval might not be
3118          * contained in the interval. For this purpose, a truechimer is
3119          * defined as the midpoint of an interval that overlaps the
3120          * intersection interval.
3121          */
3122         j = 0;
3123         for (i = 0; i < nlist; i++) {
3124                 double  h;
3125
3126                 peer = peers[i].peer;
3127                 h = peers[i].synch;
3128                 if ((   high <= low
3129                      || peer->offset + h < low
3130                      || peer->offset - h > high
3131                     ) && !(peer->flags & FLAG_TRUE))
3132                         continue;
3133
3134 #ifdef REFCLOCK
3135                 /*
3136                  * Eligible PPS peers must survive the intersection
3137                  * algorithm. Use the first one found, but don't
3138                  * include any of them in the cluster population.
3139                  */
3140                 if (peer->flags & FLAG_PPS) {
3141                         if (typepps == NULL)
3142                                 typepps = peer;
3143                         if (!(peer->flags & FLAG_TSTAMP_PPS))
3144                                 continue;
3145                 }
3146 #endif /* REFCLOCK */
3147
3148                 if (j != i)
3149                         peers[j] = peers[i];
3150                 j++;
3151         }
3152         nlist = j;
3153
3154         /*
3155          * If no survivors remain at this point, check if the modem
3156          * driver, local driver or orphan parent in that order. If so,
3157          * nominate the first one found as the only survivor.
3158          * Otherwise, give up and leave the island to the rats.
3159          */
3160         if (nlist == 0) {
3161                 peers[0].error = 0;
3162                 peers[0].synch = sys_mindisp;
3163 #ifdef REFCLOCK
3164                 if (typeacts != NULL) {
3165                         peers[0].peer = typeacts;
3166                         nlist = 1;
3167                 } else if (typelocal != NULL) {
3168                         peers[0].peer = typelocal;
3169                         nlist = 1;
3170                 } else
3171 #endif /* REFCLOCK */
3172                 if (typeorphan != NULL) {
3173                         peers[0].peer = typeorphan;
3174                         nlist = 1;
3175                 }
3176         }
3177
3178         /*
3179          * Mark the candidates at this point as truechimers.
3180          */
3181         for (i = 0; i < nlist; i++) {
3182                 peers[i].peer->new_status = CTL_PST_SEL_SELCAND;
3183                 DPRINTF(2, ("select: survivor %s %f\n",
3184                         stoa(&peers[i].peer->srcadr), peers[i].synch));
3185         }
3186
3187         /*
3188          * Now, vote outliers off the island by select jitter weighted
3189          * by root distance. Continue voting as long as there are more
3190          * than sys_minclock survivors and the select jitter of the peer
3191          * with the worst metric is greater than the minimum peer
3192          * jitter. Stop if we are about to discard a TRUE or PREFER
3193          * peer, who of course have the immunity idol.
3194          */
3195         while (1) {
3196                 d = 1e9;
3197                 e = -1e9;
3198                 g = 0;
3199                 k = 0;
3200                 for (i = 0; i < nlist; i++) {
3201                         if (peers[i].error < d)
3202                                 d = peers[i].error;
3203                         peers[i].seljit = 0;
3204                         if (nlist > 1) {
3205                                 f = 0;
3206                                 for (j = 0; j < nlist; j++)
3207                                         f += DIFF(peers[j].peer->offset,
3208                                             peers[i].peer->offset);
3209                                 peers[i].seljit = SQRT(f / (nlist - 1));
3210                         }
3211                         if (peers[i].seljit * peers[i].synch > e) {
3212                                 g = peers[i].seljit;
3213                                 e = peers[i].seljit * peers[i].synch;
3214                                 k = i;
3215                         }
3216                 }
3217                 g = max(g, LOGTOD(sys_precision));
3218                 if (   nlist <= max(1, sys_minclock)
3219                     || g <= d
3220                     || ((FLAG_TRUE | FLAG_PREFER) & peers[k].peer->flags))
3221                         break;
3222
3223                 DPRINTF(3, ("select: drop %s seljit %.6f jit %.6f\n",
3224                         ntoa(&peers[k].peer->srcadr), g, d));
3225                 if (nlist > sys_maxclock)
3226                         peers[k].peer->new_status = CTL_PST_SEL_EXCESS;
3227                 for (j = k + 1; j < nlist; j++)
3228                         peers[j - 1] = peers[j];
3229                 nlist--;
3230         }
3231
3232         /*
3233          * What remains is a list usually not greater than sys_minclock
3234          * peers. Note that unsynchronized peers cannot survive this
3235          * far.  Count and mark these survivors.
3236          *
3237          * While at it, count the number of leap warning bits found.
3238          * This will be used later to vote the system leap warning bit.
3239          * If a leap warning bit is found on a reference clock, the vote
3240          * is always won.
3241          *
3242          * Choose the system peer using a hybrid metric composed of the
3243          * selection jitter scaled by the root distance augmented by
3244          * stratum scaled by sys_mindisp (.001 by default). The goal of
3245          * the small stratum factor is to avoid clockhop between a
3246          * reference clock and a network peer which has a refclock and
3247          * is using an older ntpd, which does not floor sys_rootdisp at
3248          * sys_mindisp.
3249          *
3250          * In contrast, ntpd 4.2.6 and earlier used stratum primarily
3251          * in selecting the system peer, using a weight of 1 second of
3252          * additional root distance per stratum.  This heavy bias is no
3253          * longer appropriate, as the scaled root distance provides a
3254          * more rational metric carrying the cumulative error budget.
3255          */
3256         e = 1e9;
3257         speer = 0;
3258         leap_vote_ins = 0;
3259         leap_vote_del = 0;
3260         for (i = 0; i < nlist; i++) {
3261                 peer = peers[i].peer;
3262                 peer->unreach = 0;
3263                 peer->new_status = CTL_PST_SEL_SYNCCAND;
3264                 sys_survivors++;
3265                 if (peer->leap == LEAP_ADDSECOND) {
3266                         if (peer->flags & FLAG_REFCLOCK)
3267                                 leap_vote_ins = nlist;
3268                         else if (leap_vote_ins < nlist)
3269                                 leap_vote_ins++;
3270                 }
3271                 if (peer->leap == LEAP_DELSECOND) {
3272                         if (peer->flags & FLAG_REFCLOCK)
3273                                 leap_vote_del = nlist;
3274                         else if (leap_vote_del < nlist)
3275                                 leap_vote_del++;
3276                 }
3277                 if (peer->flags & FLAG_PREFER)
3278                         sys_prefer = peer;
3279                 speermet = peers[i].seljit * peers[i].synch +
3280                     peer->stratum * sys_mindisp;
3281                 if (speermet < e) {
3282                         e = speermet;
3283                         speer = i;
3284                 }
3285         }
3286
3287         /*
3288          * Unless there are at least sys_misane survivors, leave the
3289          * building dark. Otherwise, do a clockhop dance. Ordinarily,
3290          * use the selected survivor speer. However, if the current
3291          * system peer is not speer, stay with the current system peer
3292          * as long as it doesn't get too old or too ugly.
3293          */
3294         if (nlist > 0 && nlist >= sys_minsane) {
3295                 double  x;
3296
3297                 typesystem = peers[speer].peer;
3298                 if (osys_peer == NULL || osys_peer == typesystem) {
3299                         sys_clockhop = 0;
3300                 } else if ((x = fabs(typesystem->offset -
3301                     osys_peer->offset)) < sys_mindisp) {
3302                         if (sys_clockhop == 0)
3303                                 sys_clockhop = sys_mindisp;
3304                         else
3305                                 sys_clockhop *= .5;
3306                         DPRINTF(1, ("select: clockhop %d %.6f %.6f\n",
3307                                 j, x, sys_clockhop));
3308                         if (fabs(x) < sys_clockhop)
3309                                 typesystem = osys_peer;
3310                         else
3311                                 sys_clockhop = 0;
3312                 } else {
3313                         sys_clockhop = 0;
3314                 }
3315         }
3316
3317         /*
3318          * Mitigation rules of the game. We have the pick of the
3319          * litter in typesystem if any survivors are left. If
3320          * there is a prefer peer, use its offset and jitter.
3321          * Otherwise, use the combined offset and jitter of all kitters.
3322          */
3323         if (typesystem != NULL) {
3324                 if (sys_prefer == NULL) {
3325                         typesystem->new_status = CTL_PST_SEL_SYSPEER;
3326                         clock_combine(peers, sys_survivors, speer);
3327                 } else {
3328                         typesystem = sys_prefer;
3329                         sys_clockhop = 0;
3330                         typesystem->new_status = CTL_PST_SEL_SYSPEER;
3331                         sys_offset = typesystem->offset;
3332                         sys_jitter = typesystem->jitter;
3333                 }
3334                 DPRINTF(1, ("select: combine offset %.9f jitter %.9f\n",
3335                         sys_offset, sys_jitter));
3336         }
3337 #ifdef REFCLOCK
3338         /*
3339          * If a PPS driver is lit and the combined offset is less than
3340          * 0.4 s, select the driver as the PPS peer and use its offset
3341          * and jitter. However, if this is the atom driver, use it only
3342          * if there is a prefer peer or there are no survivors and none
3343          * are required.
3344          */
3345         if (   typepps != NULL
3346             && fabs(sys_offset) < 0.4
3347             && (   typepps->refclktype != REFCLK_ATOM_PPS
3348                 || (   typepps->refclktype == REFCLK_ATOM_PPS
3349                     && (   sys_prefer != NULL
3350                         || (typesystem == NULL && sys_minsane == 0))))) {
3351                 typesystem = typepps;
3352                 sys_clockhop = 0;
3353                 typesystem->new_status = CTL_PST_SEL_PPS;
3354                 sys_offset = typesystem->offset;
3355                 sys_jitter = typesystem->jitter;
3356                 DPRINTF(1, ("select: pps offset %.9f jitter %.9f\n",
3357                         sys_offset, sys_jitter));
3358         }
3359 #endif /* REFCLOCK */
3360
3361         /*
3362          * If there are no survivors at this point, there is no
3363          * system peer. If so and this is an old update, keep the
3364          * current statistics, but do not update the clock.
3365          */
3366         if (typesystem == NULL) {
3367                 if (osys_peer != NULL) {
3368                         if (sys_orphwait > 0)
3369                                 orphwait = current_time + sys_orphwait;
3370                         report_event(EVNT_NOPEER, NULL, NULL);
3371                 }
3372                 sys_peer = NULL;
3373                 for (peer = peer_list; peer != NULL; peer = peer->p_link)
3374                         peer->status = peer->new_status;
3375                 return;
3376         }
3377
3378         /*
3379          * Do not use old data, as this may mess up the clock discipline
3380          * stability.
3381          */
3382         if (typesystem->epoch <= sys_epoch)
3383                 return;
3384
3385         /*
3386          * We have found the alpha male. Wind the clock.
3387          */
3388         if (osys_peer != typesystem)
3389                 report_event(PEVNT_NEWPEER, typesystem, NULL);
3390         for (peer = peer_list; peer != NULL; peer = peer->p_link)
3391                 peer->status = peer->new_status;
3392         clock_update(typesystem);
3393 }
3394
3395
3396 static void
3397 clock_combine(
3398         peer_select *   peers,  /* survivor list */
3399         int             npeers, /* number of survivors */
3400         int             syspeer /* index of sys.peer */
3401         )
3402 {
3403         int     i;
3404         double  x, y, z, w;
3405
3406         y = z = w = 0;
3407         for (i = 0; i < npeers; i++) {
3408                 x = 1. / peers[i].synch;
3409                 y += x;
3410                 z += x * peers[i].peer->offset;
3411                 w += x * DIFF(peers[i].peer->offset,
3412                     peers[syspeer].peer->offset);
3413         }
3414         sys_offset = z / y;
3415         sys_jitter = SQRT(w / y + SQUARE(peers[syspeer].seljit));
3416 }
3417
3418
3419 /*
3420  * root_distance - compute synchronization distance from peer to root
3421  */
3422 static double
3423 root_distance(
3424         struct peer *peer       /* peer structure pointer */
3425         )
3426 {
3427         double  dtemp;
3428
3429         /*
3430          * Root Distance (LAMBDA) is defined as:
3431          * (delta + DELTA)/2 + epsilon + EPSILON + phi
3432          *
3433          * where:
3434          *  delta   is the round-trip delay
3435          *  DELTA   is the root delay
3436          *  epsilon is the remote server precision + local precision
3437          *          + (15 usec each second)
3438          *  EPSILON is the root dispersion
3439          *  phi     is the peer jitter statistic
3440          *
3441          * NB: Think hard about why we are using these values, and what
3442          * the alternatives are, and the various pros/cons.
3443          *
3444          * DLM thinks these are probably the best choices from any of the
3445          * other worse choices.
3446          */
3447         dtemp = (peer->delay + peer->rootdelay) / 2
3448                 + LOGTOD(peer->precision)
3449                   + LOGTOD(sys_precision)
3450                   + clock_phi * (current_time - peer->update)
3451                 + peer->rootdisp
3452                 + peer->jitter;
3453         /*
3454          * Careful squeak here. The value returned must be greater than
3455          * the minimum root dispersion in order to avoid clockhop with
3456          * highly precise reference clocks. Note that the root distance
3457          * cannot exceed the sys_maxdist, as this is the cutoff by the
3458          * selection algorithm.
3459          */
3460         if (dtemp < sys_mindisp)
3461                 dtemp = sys_mindisp;
3462         return (dtemp);
3463 }
3464
3465
3466 /*
3467  * peer_xmit - send packet for persistent association.
3468  */
3469 static void
3470 peer_xmit(
3471         struct peer *peer       /* peer structure pointer */
3472         )
3473 {
3474         struct pkt xpkt;        /* transmit packet */
3475         size_t  sendlen, authlen;
3476         keyid_t xkeyid = 0;     /* transmit key ID */
3477         l_fp    xmt_tx, xmt_ty;
3478
3479         if (!peer->dstadr)      /* drop peers without interface */
3480                 return;
3481
3482         xpkt.li_vn_mode = PKT_LI_VN_MODE(sys_leap, peer->version,
3483             peer->hmode);
3484         xpkt.stratum = STRATUM_TO_PKT(sys_stratum);
3485         xpkt.ppoll = peer->hpoll;
3486         xpkt.precision = sys_precision;
3487         xpkt.refid = sys_refid;
3488         xpkt.rootdelay = HTONS_FP(DTOFP(sys_rootdelay));
3489         xpkt.rootdisp =  HTONS_FP(DTOUFP(sys_rootdisp));
3490         HTONL_FP(&sys_reftime, &xpkt.reftime);
3491         HTONL_FP(&peer->rec, &xpkt.org);
3492         HTONL_FP(&peer->dst, &xpkt.rec);
3493
3494         /*
3495          * If the received packet contains a MAC, the transmitted packet
3496          * is authenticated and contains a MAC. If not, the transmitted
3497          * packet is not authenticated.
3498          *
3499          * It is most important when autokey is in use that the local
3500          * interface IP address be known before the first packet is
3501          * sent. Otherwise, it is not possible to compute a correct MAC
3502          * the recipient will accept. Thus, the I/O semantics have to do
3503          * a little more work. In particular, the wildcard interface
3504          * might not be usable.
3505          */
3506         sendlen = LEN_PKT_NOMAC;
3507         if (
3508 #ifdef AUTOKEY
3509             !(peer->flags & FLAG_SKEY) &&
3510 #endif  /* !AUTOKEY */
3511             peer->keyid == 0) {
3512
3513                 /*
3514                  * Transmit a-priori timestamps
3515                  */
3516                 get_systime(&xmt_tx);
3517                 if (peer->flip == 0) {  /* basic mode */
3518                         peer->aorg = xmt_tx;
3519                         HTONL_FP(&xmt_tx, &xpkt.xmt);
3520                 } else {                /* interleaved modes */
3521                         if (peer->hmode == MODE_BROADCAST) { /* bcst */
3522                                 HTONL_FP(&xmt_tx, &xpkt.xmt);
3523                                 if (peer->flip > 0)
3524                                         HTONL_FP(&peer->borg,
3525                                             &xpkt.org);
3526                                 else
3527                                         HTONL_FP(&peer->aorg,
3528                                             &xpkt.org);
3529                         } else {        /* symmetric */
3530                                 if (peer->flip > 0)
3531                                         HTONL_FP(&peer->borg,
3532                                             &xpkt.xmt);
3533                                 else
3534                                         HTONL_FP(&peer->aorg,
3535                                             &xpkt.xmt);
3536                         }
3537                 }
3538                 peer->t21_bytes = sendlen;
3539                 sendpkt(&peer->srcadr, peer->dstadr, sys_ttl[peer->ttl],
3540                     &xpkt, sendlen);
3541                 peer->sent++;
3542                 peer->throttle += (1 << peer->minpoll) - 2;
3543
3544                 /*
3545                  * Capture a-posteriori timestamps
3546                  */
3547                 get_systime(&xmt_ty);
3548                 if (peer->flip != 0) {          /* interleaved modes */
3549                         if (peer->flip > 0)
3550                                 peer->aorg = xmt_ty;
3551                         else
3552                                 peer->borg = xmt_ty;
3553                         peer->flip = -peer->flip;
3554                 }
3555                 L_SUB(&xmt_ty, &xmt_tx);
3556                 LFPTOD(&xmt_ty, peer->xleave);
3557                 DPRINTF(1, ("peer_xmit: at %ld %s->%s mode %d len %zu xmt %#010x.%08x\n",
3558                             current_time,
3559                             peer->dstadr ? stoa(&peer->dstadr->sin) : "-",
3560                             stoa(&peer->srcadr), peer->hmode, sendlen,
3561                             xmt_tx.l_ui, xmt_tx.l_uf));
3562                 return;
3563         }
3564
3565         /*
3566          * Authentication is enabled, so the transmitted packet must be
3567          * authenticated. If autokey is enabled, fuss with the various
3568          * modes; otherwise, symmetric key cryptography is used.
3569          */
3570 #ifdef AUTOKEY
3571         if (peer->flags & FLAG_SKEY) {
3572                 struct exten *exten;    /* extension field */
3573
3574                 /*
3575                  * The Public Key Dance (PKD): Cryptographic credentials
3576                  * are contained in extension fields, each including a
3577                  * 4-octet length/code word followed by a 4-octet
3578                  * association ID and optional additional data. Optional
3579                  * data includes a 4-octet data length field followed by
3580                  * the data itself. Request messages are sent from a
3581                  * configured association; response messages can be sent
3582                  * from a configured association or can take the fast
3583                  * path without ever matching an association. Response
3584                  * messages have the same code as the request, but have
3585                  * a response bit and possibly an error bit set. In this
3586                  * implementation, a message may contain no more than
3587                  * one command and one or more responses.
3588                  *
3589                  * Cryptographic session keys include both a public and
3590                  * a private componet. Request and response messages
3591                  * using extension fields are always sent with the
3592                  * private component set to zero. Packets without
3593                  * extension fields indlude the private component when
3594                  * the session key is generated.
3595                  */
3596                 while (1) {
3597
3598                         /*
3599                          * Allocate and initialize a keylist if not
3600                          * already done. Then, use the list in inverse
3601                          * order, discarding keys once used. Keep the
3602                          * latest key around until the next one, so
3603                          * clients can use client/server packets to
3604                          * compute propagation delay.
3605                          *
3606                          * Note that once a key is used from the list,
3607                          * it is retained in the key cache until the
3608                          * next key is used. This is to allow a client
3609                          * to retrieve the encrypted session key
3610                          * identifier to verify authenticity.
3611                          *
3612                          * If for some reason a key is no longer in the
3613                          * key cache, a birthday has happened or the key
3614                          * has expired, so the pseudo-random sequence is
3615                          * broken. In that case, purge the keylist and
3616                          * regenerate it.
3617                          */
3618                         if (peer->keynumber == 0)
3619                                 make_keylist(peer, peer->dstadr);
3620                         else
3621                                 peer->keynumber--;
3622                         xkeyid = peer->keylist[peer->keynumber];
3623                         if (authistrusted(xkeyid))
3624                                 break;
3625                         else
3626                                 key_expire(peer);
3627                 }
3628                 peer->keyid = xkeyid;
3629                 exten = NULL;
3630                 switch (peer->hmode) {
3631
3632                 /*
3633                  * In broadcast server mode the autokey values are
3634                  * required by the broadcast clients. Push them when a
3635                  * new keylist is generated; otherwise, push the
3636                  * association message so the client can request them at
3637                  * other times.
3638                  */
3639                 case MODE_BROADCAST:
3640                         if (peer->flags & FLAG_ASSOC)
3641                                 exten = crypto_args(peer, CRYPTO_AUTO |
3642                                     CRYPTO_RESP, peer->associd, NULL);
3643                         else
3644                                 exten = crypto_args(peer, CRYPTO_ASSOC |
3645                                     CRYPTO_RESP, peer->associd, NULL);
3646                         break;
3647
3648                 /*
3649                  * In symmetric modes the parameter, certificate,
3650                  * identity, cookie and autokey exchanges are
3651                  * required. The leapsecond exchange is optional. But, a
3652                  * peer will not believe the other peer until the other
3653                  * peer has synchronized, so the certificate exchange
3654                  * might loop until then. If a peer finds a broken
3655                  * autokey sequence, it uses the autokey exchange to
3656                  * retrieve the autokey values. In any case, if a new
3657                  * keylist is generated, the autokey values are pushed.
3658                  */
3659                 case MODE_ACTIVE:
3660                 case MODE_PASSIVE:
3661
3662                         /*
3663                          * Parameter, certificate and identity.
3664                          */
3665                         if (!peer->crypto)
3666                                 exten = crypto_args(peer, CRYPTO_ASSOC,
3667                                     peer->associd, hostval.ptr);
3668                         else if (!(peer->crypto & CRYPTO_FLAG_CERT))
3669                                 exten = crypto_args(peer, CRYPTO_CERT,
3670                                     peer->associd, peer->issuer);
3671                         else if (!(peer->crypto & CRYPTO_FLAG_VRFY))
3672                                 exten = crypto_args(peer,
3673                                     crypto_ident(peer), peer->associd,
3674                                     NULL);
3675
3676                         /*
3677                          * Cookie and autokey. We request the cookie
3678                          * only when the this peer and the other peer
3679                          * are synchronized. But, this peer needs the
3680                          * autokey values when the cookie is zero. Any
3681                          * time we regenerate the key list, we offer the
3682                          * autokey values without being asked. If for
3683                          * some reason either peer finds a broken
3684                          * autokey sequence, the autokey exchange is
3685                          * used to retrieve the autokey values.
3686                          */
3687                         else if (   sys_leap != LEAP_NOTINSYNC
3688                                  && peer->leap != LEAP_NOTINSYNC
3689                                  && !(peer->crypto & CRYPTO_FLAG_COOK))
3690                                 exten = crypto_args(peer, CRYPTO_COOK,
3691                                     peer->associd, NULL);
3692                         else if (!(peer->crypto & CRYPTO_FLAG_AUTO))
3693                                 exten = crypto_args(peer, CRYPTO_AUTO,
3694                                     peer->associd, NULL);
3695                         else if (   peer->flags & FLAG_ASSOC
3696                                  && peer->crypto & CRYPTO_FLAG_SIGN)
3697                                 exten = crypto_args(peer, CRYPTO_AUTO |
3698                                     CRYPTO_RESP, peer->assoc, NULL);
3699
3700                         /*
3701                          * Wait for clock sync, then sign the
3702                          * certificate and retrieve the leapsecond
3703                          * values.
3704                          */
3705                         else if (sys_leap == LEAP_NOTINSYNC)
3706                                 break;
3707
3708                         else if (!(peer->crypto & CRYPTO_FLAG_SIGN))
3709                                 exten = crypto_args(peer, CRYPTO_SIGN,
3710                                     peer->associd, hostval.ptr);
3711                         else if (!(peer->crypto & CRYPTO_FLAG_LEAP))
3712                                 exten = crypto_args(peer, CRYPTO_LEAP,
3713                                     peer->associd, NULL);
3714                         break;
3715
3716                 /*
3717                  * In client mode the parameter, certificate, identity,
3718                  * cookie and sign exchanges are required. The
3719                  * leapsecond exchange is optional. If broadcast client
3720                  * mode the same exchanges are required, except that the
3721                  * autokey exchange is substitutes for the cookie
3722                  * exchange, since the cookie is always zero. If the
3723                  * broadcast client finds a broken autokey sequence, it
3724                  * uses the autokey exchange to retrieve the autokey
3725                  * values.
3726                  */
3727                 case MODE_CLIENT:
3728
3729                         /*
3730                          * Parameter, certificate and identity.
3731                          */
3732                         if (!peer->crypto)
3733                                 exten = crypto_args(peer, CRYPTO_ASSOC,
3734                                     peer->associd, hostval.ptr);
3735                         else if (!(peer->crypto & CRYPTO_FLAG_CERT))
3736                                 exten = crypto_args(peer, CRYPTO_CERT,
3737                                     peer->associd, peer->issuer);
3738                         else if (!(peer->crypto & CRYPTO_FLAG_VRFY))
3739                                 exten = crypto_args(peer,
3740                                     crypto_ident(peer), peer->associd,
3741                                     NULL);
3742
3743                         /*
3744                          * Cookie and autokey. These are requests, but
3745                          * we use the peer association ID with autokey
3746                          * rather than our own.
3747                          */
3748                         else if (!(peer->crypto & CRYPTO_FLAG_COOK))
3749                                 exten = crypto_args(peer, CRYPTO_COOK,
3750                                     peer->associd, NULL);
3751                         else if (!(peer->crypto & CRYPTO_FLAG_AUTO))
3752                                 exten = crypto_args(peer, CRYPTO_AUTO,
3753                                     peer->assoc, NULL);
3754
3755                         /*
3756                          * Wait for clock sync, then sign the
3757                          * certificate and retrieve the leapsecond
3758                          * values.
3759                          */
3760                         else if (sys_leap == LEAP_NOTINSYNC)
3761                                 break;
3762
3763                         else if (!(peer->crypto & CRYPTO_FLAG_SIGN))
3764                                 exten = crypto_args(peer, CRYPTO_SIGN,
3765                                     peer->associd, hostval.ptr);
3766                         else if (!(peer->crypto & CRYPTO_FLAG_LEAP))
3767                                 exten = crypto_args(peer, CRYPTO_LEAP,
3768                                     peer->associd, NULL);
3769                         break;
3770                 }
3771
3772                 /*
3773                  * Add a queued extension field if present. This is
3774                  * always a request message, so the reply ID is already
3775                  * in the message. If an error occurs, the error bit is
3776                  * lit in the response.
3777                  */
3778                 if (peer->cmmd != NULL) {
3779                         u_int32 temp32;
3780
3781                         temp32 = CRYPTO_RESP;
3782                         peer->cmmd->opcode |= htonl(temp32);
3783                         sendlen += crypto_xmit(peer, &xpkt, NULL,
3784                             sendlen, peer->cmmd, 0);
3785                         free(peer->cmmd);
3786                         peer->cmmd = NULL;
3787                 }
3788
3789                 /*
3790                  * Add an extension field created above. All but the
3791                  * autokey response message are request messages.
3792                  */
3793                 if (exten != NULL) {
3794                         if (exten->opcode != 0)
3795                                 sendlen += crypto_xmit(peer, &xpkt,
3796                                     NULL, sendlen, exten, 0);
3797                         free(exten);
3798                 }
3799
3800                 /*
3801                  * Calculate the next session key. Since extension
3802                  * fields are present, the cookie value is zero.
3803                  */
3804                 if (sendlen > (int)LEN_PKT_NOMAC) {
3805                         session_key(&peer->dstadr->sin, &peer->srcadr,
3806                             xkeyid, 0, 2);
3807                 }
3808         }
3809 #endif  /* AUTOKEY */
3810
3811         /*
3812          * Transmit a-priori timestamps
3813          */
3814         get_systime(&xmt_tx);
3815         if (peer->flip == 0) {          /* basic mode */
3816                 peer->aorg = xmt_tx;
3817                 HTONL_FP(&xmt_tx, &xpkt.xmt);
3818         } else {                        /* interleaved modes */
3819                 if (peer->hmode == MODE_BROADCAST) { /* bcst */
3820                         HTONL_FP(&xmt_tx, &xpkt.xmt);
3821                         if (peer->flip > 0)
3822                                 HTONL_FP(&peer->borg, &xpkt.org);
3823                         else
3824                                 HTONL_FP(&peer->aorg, &xpkt.org);
3825                 } else {                /* symmetric */
3826                         if (peer->flip > 0)
3827                                 HTONL_FP(&peer->borg, &xpkt.xmt);
3828                         else
3829                                 HTONL_FP(&peer->aorg, &xpkt.xmt);
3830                 }
3831         }
3832         xkeyid = peer->keyid;
3833         authlen = authencrypt(xkeyid, (u_int32 *)&xpkt, sendlen);
3834         if (authlen == 0) {
3835                 report_event(PEVNT_AUTH, peer, "no key");
3836                 peer->flash |= TEST5;           /* auth error */
3837                 peer->badauth++;
3838                 return;
3839         }
3840         sendlen += authlen;
3841 #ifdef AUTOKEY
3842         if (xkeyid > NTP_MAXKEY)
3843                 authtrust(xkeyid, 0);
3844 #endif  /* AUTOKEY */
3845         if (sendlen > sizeof(xpkt)) {
3846                 msyslog(LOG_ERR, "peer_xmit: buffer overflow %zu", sendlen);
3847                 exit (-1);
3848         }
3849         peer->t21_bytes = sendlen;
3850         sendpkt(&peer->srcadr, peer->dstadr, sys_ttl[peer->ttl], &xpkt,
3851             sendlen);
3852         peer->sent++;
3853         peer->throttle += (1 << peer->minpoll) - 2;
3854
3855         /*
3856          * Capture a-posteriori timestamps
3857          */
3858         get_systime(&xmt_ty);
3859         if (peer->flip != 0) {                  /* interleaved modes */
3860                 if (peer->flip > 0)
3861                         peer->aorg = xmt_ty;
3862                 else
3863                         peer->borg = xmt_ty;
3864                 peer->flip = -peer->flip;
3865         }
3866         L_SUB(&xmt_ty, &xmt_tx);
3867         LFPTOD(&xmt_ty, peer->xleave);
3868 #ifdef AUTOKEY
3869         DPRINTF(1, ("peer_xmit: at %ld %s->%s mode %d keyid %08x len %zu index %d\n",
3870                     current_time, latoa(peer->dstadr),
3871                     ntoa(&peer->srcadr), peer->hmode, xkeyid, sendlen,
3872                     peer->keynumber));
3873 #else   /* !AUTOKEY follows */
3874         DPRINTF(1, ("peer_xmit: at %ld %s->%s mode %d keyid %08x len %d\n",
3875                     current_time, peer->dstadr ?
3876                     ntoa(&peer->dstadr->sin) : "-",
3877                     ntoa(&peer->srcadr), peer->hmode, xkeyid, sendlen));
3878 #endif  /* !AUTOKEY */
3879
3880         return;
3881 }
3882
3883
3884 #ifdef LEAP_SMEAR
3885
3886 static void
3887 leap_smear_add_offs(
3888         l_fp *t,
3889         l_fp *t_recv
3890         )
3891 {
3892
3893         L_ADD(t, &leap_smear.offset);
3894
3895         return;
3896 }
3897
3898 #endif  /* LEAP_SMEAR */
3899
3900
3901 /*
3902  * fast_xmit - Send packet for nonpersistent association. Note that
3903  * neither the source or destination can be a broadcast address.
3904  */
3905 static void
3906 fast_xmit(
3907         struct recvbuf *rbufp,  /* receive packet pointer */
3908         int     xmode,          /* receive mode */
3909         keyid_t xkeyid,         /* transmit key ID */
3910         int     flags           /* restrict mask */
3911         )
3912 {
3913         struct pkt xpkt;        /* transmit packet structure */
3914         struct pkt *rpkt;       /* receive packet structure */
3915         l_fp    xmt_tx, xmt_ty;
3916         size_t  sendlen;
3917 #ifdef AUTOKEY
3918         u_int32 temp32;
3919 #endif
3920
3921         /*
3922          * Initialize transmit packet header fields from the receive
3923          * buffer provided. We leave the fields intact as received, but
3924          * set the peer poll at the maximum of the receive peer poll and
3925          * the system minimum poll (ntp_minpoll). This is for KoD rate
3926          * control and not strictly specification compliant, but doesn't
3927          * break anything.
3928          *
3929          * If the gazinta was from a multicast address, the gazoutta
3930          * must go out another way.
3931          */
3932         rpkt = &rbufp->recv_pkt;
3933         if (rbufp->dstadr->flags & INT_MCASTOPEN)
3934                 rbufp->dstadr = findinterface(&rbufp->recv_srcadr);
3935
3936         /*
3937          * If this is a kiss-o'-death (KoD) packet, show leap
3938          * unsynchronized, stratum zero, reference ID the four-character
3939          * kiss code and system root delay. Note we don't reveal the
3940          * local time, so these packets can't be used for
3941          * synchronization.
3942          */
3943         if (flags & RES_KOD) {
3944                 sys_kodsent++;
3945                 xpkt.li_vn_mode = PKT_LI_VN_MODE(LEAP_NOTINSYNC,
3946                     PKT_VERSION(rpkt->li_vn_mode), xmode);
3947                 xpkt.stratum = STRATUM_PKT_UNSPEC;
3948                 xpkt.ppoll = max(rpkt->ppoll, ntp_minpoll);
3949                 xpkt.precision = rpkt->precision;
3950                 memcpy(&xpkt.refid, "RATE", 4);
3951                 xpkt.rootdelay = rpkt->rootdelay;
3952                 xpkt.rootdisp = rpkt->rootdisp;
3953                 xpkt.reftime = rpkt->reftime;
3954                 xpkt.org = rpkt->xmt;
3955                 xpkt.rec = rpkt->xmt;
3956                 xpkt.xmt = rpkt->xmt;
3957
3958         /*
3959          * This is a normal packet. Use the system variables.
3960          */
3961         } else {
3962 #ifdef LEAP_SMEAR
3963                 /*
3964                  * Make copies of the variables which can be affected by smearing.
3965                  */
3966                 l_fp this_ref_time;
3967                 l_fp this_recv_time;
3968 #endif
3969
3970                 /*
3971                  * If we are inside the leap smear interval we add the current smear offset to
3972                  * the packet receive time, to the packet transmit time, and eventually to the
3973                  * reftime to make sure the reftime isn't later than the transmit/receive times.
3974                  */
3975                 xpkt.li_vn_mode = PKT_LI_VN_MODE(xmt_leap,
3976                     PKT_VERSION(rpkt->li_vn_mode), xmode);
3977
3978                 xpkt.stratum = STRATUM_TO_PKT(sys_stratum);
3979                 xpkt.ppoll = max(rpkt->ppoll, ntp_minpoll);
3980                 xpkt.precision = sys_precision;
3981                 xpkt.refid = sys_refid;
3982                 xpkt.rootdelay = HTONS_FP(DTOFP(sys_rootdelay));
3983                 xpkt.rootdisp = HTONS_FP(DTOUFP(sys_rootdisp));
3984
3985 #ifdef LEAP_SMEAR
3986                 this_ref_time = sys_reftime;
3987                 if (leap_smear.in_progress) {
3988                         leap_smear_add_offs(&this_ref_time, NULL);
3989                         xpkt.refid = convertLFPToRefID(leap_smear.offset);
3990                         DPRINTF(2, ("fast_xmit: leap_smear.in_progress: refid %8x, smear %s\n",
3991                                 ntohl(xpkt.refid),
3992                                 lfptoa(&leap_smear.offset, 8)
3993                                 ));
3994                 }
3995                 HTONL_FP(&this_ref_time, &xpkt.reftime);
3996 #else
3997                 HTONL_FP(&sys_reftime, &xpkt.reftime);
3998 #endif
3999
4000                 xpkt.org = rpkt->xmt;
4001
4002 #ifdef LEAP_SMEAR
4003                 this_recv_time = rbufp->recv_time;
4004                 if (leap_smear.in_progress)
4005                         leap_smear_add_offs(&this_recv_time, NULL);
4006                 HTONL_FP(&this_recv_time, &xpkt.rec);
4007 #else
4008                 HTONL_FP(&rbufp->recv_time, &xpkt.rec);
4009 #endif
4010
4011                 get_systime(&xmt_tx);
4012 #ifdef LEAP_SMEAR
4013                 if (leap_smear.in_progress)
4014                         leap_smear_add_offs(&xmt_tx, &this_recv_time);
4015 #endif
4016                 HTONL_FP(&xmt_tx, &xpkt.xmt);
4017         }
4018
4019 #ifdef HAVE_NTP_SIGND
4020         if (flags & RES_MSSNTP) {
4021                 send_via_ntp_signd(rbufp, xmode, xkeyid, flags, &xpkt);
4022                 return;
4023         }
4024 #endif /* HAVE_NTP_SIGND */
4025
4026         /*
4027          * If the received packet contains a MAC, the transmitted packet
4028          * is authenticated and contains a MAC. If not, the transmitted
4029          * packet is not authenticated.
4030          */
4031         sendlen = LEN_PKT_NOMAC;
4032         if (rbufp->recv_length == sendlen) {
4033                 sendpkt(&rbufp->recv_srcadr, rbufp->dstadr, 0, &xpkt,
4034                     sendlen);
4035                 DPRINTF(1, ("fast_xmit: at %ld %s->%s mode %d len %lu\n",
4036                             current_time, stoa(&rbufp->dstadr->sin),
4037                             stoa(&rbufp->recv_srcadr), xmode,
4038                             (u_long)sendlen));
4039                 return;
4040         }
4041
4042         /*
4043          * The received packet contains a MAC, so the transmitted packet
4044          * must be authenticated. For symmetric key cryptography, use
4045          * the predefined and trusted symmetric keys to generate the
4046          * cryptosum. For autokey cryptography, use the server private
4047          * value to generate the cookie, which is unique for every
4048          * source-destination-key ID combination.
4049          */
4050 #ifdef AUTOKEY
4051         if (xkeyid > NTP_MAXKEY) {
4052                 keyid_t cookie;
4053
4054                 /*
4055                  * The only way to get here is a reply to a legitimate
4056                  * client request message, so the mode must be
4057                  * MODE_SERVER. If an extension field is present, there
4058                  * can be only one and that must be a command. Do what
4059                  * needs, but with private value of zero so the poor
4060                  * jerk can decode it. If no extension field is present,
4061                  * use the cookie to generate the session key.
4062                  */
4063                 cookie = session_key(&rbufp->recv_srcadr,
4064                     &rbufp->dstadr->sin, 0, sys_private, 0);
4065                 if ((size_t)rbufp->recv_length > sendlen + MAX_MAC_LEN) {
4066                         session_key(&rbufp->dstadr->sin,
4067                             &rbufp->recv_srcadr, xkeyid, 0, 2);
4068                         temp32 = CRYPTO_RESP;
4069                         rpkt->exten[0] |= htonl(temp32);
4070                         sendlen += crypto_xmit(NULL, &xpkt, rbufp,
4071                             sendlen, (struct exten *)rpkt->exten,
4072                             cookie);
4073                 } else {
4074                         session_key(&rbufp->dstadr->sin,
4075                             &rbufp->recv_srcadr, xkeyid, cookie, 2);
4076                 }
4077         }
4078 #endif  /* AUTOKEY */
4079         get_systime(&xmt_tx);
4080         sendlen += authencrypt(xkeyid, (u_int32 *)&xpkt, sendlen);
4081 #ifdef AUTOKEY
4082         if (xkeyid > NTP_MAXKEY)
4083                 authtrust(xkeyid, 0);
4084 #endif  /* AUTOKEY */
4085         sendpkt(&rbufp->recv_srcadr, rbufp->dstadr, 0, &xpkt, sendlen);
4086         get_systime(&xmt_ty);
4087         L_SUB(&xmt_ty, &xmt_tx);
4088         sys_authdelay = xmt_ty;
4089         DPRINTF(1, ("fast_xmit: at %ld %s->%s mode %d keyid %08x len %lu\n",
4090                     current_time, ntoa(&rbufp->dstadr->sin),
4091                     ntoa(&rbufp->recv_srcadr), xmode, xkeyid,
4092                     (u_long)sendlen));
4093 }
4094
4095
4096 /*
4097  * pool_xmit - resolve hostname or send unicast solicitation for pool.
4098  */
4099 static void
4100 pool_xmit(
4101         struct peer *pool       /* pool solicitor association */
4102         )
4103 {
4104 #ifdef WORKER
4105         struct pkt              xpkt;   /* transmit packet structure */
4106         struct addrinfo         hints;
4107         int                     rc;
4108         struct interface *      lcladr;
4109         sockaddr_u *            rmtadr;
4110         int                     restrict_mask;
4111         struct peer *           p;
4112         l_fp                    xmt_tx;
4113
4114         if (NULL == pool->ai) {
4115                 if (pool->addrs != NULL) {
4116                         /* free() is used with copy_addrinfo_list() */
4117                         free(pool->addrs);
4118                         pool->addrs = NULL;
4119                 }
4120                 ZERO(hints);
4121                 hints.ai_family = AF(&pool->srcadr);
4122                 hints.ai_socktype = SOCK_DGRAM;
4123                 hints.ai_protocol = IPPROTO_UDP;
4124                 /* ignore getaddrinfo_sometime() errors, we will retry */
4125                 rc = getaddrinfo_sometime(
4126                         pool->hostname,
4127                         "ntp",
4128                         &hints,
4129                         0,                      /* no retry */
4130                         &pool_name_resolved,
4131                         (void *)(intptr_t)pool->associd);
4132                 if (!rc)
4133                         DPRINTF(1, ("pool DNS lookup %s started\n",
4134                                 pool->hostname));
4135                 else
4136                         msyslog(LOG_ERR,
4137                                 "unable to start pool DNS %s: %m",
4138                                 pool->hostname);
4139                 return;
4140         }
4141
4142         do {
4143                 /* copy_addrinfo_list ai_addr points to a sockaddr_u */
4144                 rmtadr = (sockaddr_u *)(void *)pool->ai->ai_addr;
4145                 pool->ai = pool->ai->ai_next;
4146                 p = findexistingpeer(rmtadr, NULL, NULL, MODE_CLIENT, 0);
4147         } while (p != NULL && pool->ai != NULL);
4148         if (p != NULL)
4149                 return; /* out of addresses, re-query DNS next poll */
4150         restrict_mask = restrictions(rmtadr);
4151         if (RES_FLAGS & restrict_mask)
4152                 restrict_source(rmtadr, 0,
4153                                 current_time + POOL_SOLICIT_WINDOW + 1);
4154         lcladr = findinterface(rmtadr);
4155         memset(&xpkt, 0, sizeof(xpkt));
4156         xpkt.li_vn_mode = PKT_LI_VN_MODE(sys_leap, pool->version,
4157                                          MODE_CLIENT);
4158         xpkt.stratum = STRATUM_TO_PKT(sys_stratum);
4159         xpkt.ppoll = pool->hpoll;
4160         xpkt.precision = sys_precision;
4161         xpkt.refid = sys_refid;
4162         xpkt.rootdelay = HTONS_FP(DTOFP(sys_rootdelay));
4163         xpkt.rootdisp = HTONS_FP(DTOUFP(sys_rootdisp));
4164         HTONL_FP(&sys_reftime, &xpkt.reftime);
4165         get_systime(&xmt_tx);
4166         pool->aorg = xmt_tx;
4167         HTONL_FP(&xmt_tx, &xpkt.xmt);
4168         sendpkt(rmtadr, lcladr, sys_ttl[pool->ttl], &xpkt,
4169                 LEN_PKT_NOMAC);
4170         pool->sent++;
4171         pool->throttle += (1 << pool->minpoll) - 2;
4172         DPRINTF(1, ("pool_xmit: at %ld %s->%s pool\n",
4173                     current_time, latoa(lcladr), stoa(rmtadr)));
4174         msyslog(LOG_INFO, "Soliciting pool server %s", stoa(rmtadr));
4175 #endif  /* WORKER */
4176 }
4177
4178
4179 #ifdef AUTOKEY
4180         /*
4181          * group_test - test if this is the same group
4182          *
4183          * host         assoc           return          action
4184          * none         none            0               mobilize *
4185          * none         group           0               mobilize *
4186          * group        none            0               mobilize *
4187          * group        group           1               mobilize
4188          * group        different       1               ignore
4189          * * ignore if notrust
4190          */
4191 int
4192 group_test(
4193         char    *grp,
4194         char    *ident
4195         )
4196 {
4197         if (grp == NULL)
4198                 return (0);
4199
4200         if (strcmp(grp, sys_groupname) == 0)
4201                 return (0);
4202
4203         if (ident == NULL)
4204                 return (1);
4205
4206         if (strcmp(grp, ident) == 0)
4207                 return (0);
4208
4209         return (1);
4210 }
4211 #endif /* AUTOKEY */
4212
4213
4214 #ifdef WORKER
4215 void
4216 pool_name_resolved(
4217         int                     rescode,
4218         int                     gai_errno,
4219         void *                  context,
4220         const char *            name,
4221         const char *            service,
4222         const struct addrinfo * hints,
4223         const struct addrinfo * res
4224         )
4225 {
4226         struct peer *   pool;   /* pool solicitor association */
4227         associd_t       assoc;
4228
4229         if (rescode) {
4230                 msyslog(LOG_ERR,
4231                         "error resolving pool %s: %s (%d)",
4232                         name, gai_strerror(rescode), rescode);
4233                 return;
4234         }
4235
4236         assoc = (associd_t)(intptr_t)context;
4237         pool = findpeerbyassoc(assoc);
4238         if (NULL == pool) {
4239                 msyslog(LOG_ERR,
4240                         "Could not find assoc %u for pool DNS %s",
4241                         assoc, name);
4242                 return;
4243         }
4244         DPRINTF(1, ("pool DNS %s completed\n", name));
4245         pool->addrs = copy_addrinfo_list(res);
4246         pool->ai = pool->addrs;
4247         pool_xmit(pool);
4248
4249 }
4250 #endif  /* WORKER */
4251
4252
4253 #ifdef AUTOKEY
4254 /*
4255  * key_expire - purge the key list
4256  */
4257 void
4258 key_expire(
4259         struct peer *peer       /* peer structure pointer */
4260         )
4261 {
4262         int i;
4263
4264         if (peer->keylist != NULL) {
4265                 for (i = 0; i <= peer->keynumber; i++)
4266                         authtrust(peer->keylist[i], 0);
4267                 free(peer->keylist);
4268                 peer->keylist = NULL;
4269         }
4270         value_free(&peer->sndval);
4271         peer->keynumber = 0;
4272         peer->flags &= ~FLAG_ASSOC;
4273         DPRINTF(1, ("key_expire: at %lu associd %d\n", current_time,
4274                     peer->associd));
4275 }
4276 #endif  /* AUTOKEY */
4277
4278
4279 /*
4280  * local_refid(peer) - check peer refid to avoid selecting peers
4281  *                     currently synced to this ntpd.
4282  */
4283 static int
4284 local_refid(
4285         struct peer *   p
4286         )
4287 {
4288         endpt * unicast_ep;
4289
4290         if (p->dstadr != NULL && !(INT_MCASTIF & p->dstadr->flags))
4291                 unicast_ep = p->dstadr;
4292         else
4293                 unicast_ep = findinterface(&p->srcadr);
4294
4295         if (unicast_ep != NULL && p->refid == unicast_ep->addr_refid)
4296                 return TRUE;
4297         else
4298                 return FALSE;
4299 }
4300
4301
4302 /*
4303  * Determine if the peer is unfit for synchronization
4304  *
4305  * A peer is unfit for synchronization if
4306  * > TEST10 bad leap or stratum below floor or at or above ceiling
4307  * > TEST11 root distance exceeded for remote peer
4308  * > TEST12 a direct or indirect synchronization loop would form
4309  * > TEST13 unreachable or noselect
4310  */
4311 int                             /* FALSE if fit, TRUE if unfit */
4312 peer_unfit(
4313         struct peer *peer       /* peer structure pointer */
4314         )
4315 {
4316         int     rval = 0;
4317
4318         /*
4319          * A stratum error occurs if (1) the server has never been
4320          * synchronized, (2) the server stratum is below the floor or
4321          * greater than or equal to the ceiling.
4322          */
4323         if (   peer->leap == LEAP_NOTINSYNC
4324             || peer->stratum < sys_floor
4325             || peer->stratum >= sys_ceiling)
4326                 rval |= TEST10;         /* bad synch or stratum */
4327
4328         /*
4329          * A distance error for a remote peer occurs if the root
4330          * distance is greater than or equal to the distance threshold
4331          * plus the increment due to one host poll interval.
4332          */
4333         if (   !(peer->flags & FLAG_REFCLOCK)
4334             && root_distance(peer) >= sys_maxdist
4335                                       + clock_phi * ULOGTOD(peer->hpoll))
4336                 rval |= TEST11;         /* distance exceeded */
4337
4338         /*
4339          * A loop error occurs if the remote peer is synchronized to the
4340          * local peer or if the remote peer is synchronized to the same
4341          * server as the local peer but only if the remote peer is
4342          * neither a reference clock nor an orphan.
4343          */
4344         if (peer->stratum > 1 && local_refid(peer))
4345                 rval |= TEST12;         /* synchronization loop */
4346
4347         /*
4348          * An unreachable error occurs if the server is unreachable or
4349          * the noselect bit is set.
4350          */
4351         if (!peer->reach || (peer->flags & FLAG_NOSELECT))
4352                 rval |= TEST13;         /* unreachable */
4353
4354         peer->flash &= ~PEER_TEST_MASK;
4355         peer->flash |= rval;
4356         return (rval);
4357 }
4358
4359
4360 /*
4361  * Find the precision of this particular machine
4362  */
4363 #define MINSTEP         20e-9   /* minimum clock increment (s) */
4364 #define MAXSTEP         1       /* maximum clock increment (s) */
4365 #define MINCHANGES      12      /* minimum number of step samples */
4366 #define MAXLOOPS        ((int)(1. / MINSTEP))   /* avoid infinite loop */
4367
4368 /*
4369  * This routine measures the system precision defined as the minimum of
4370  * a sequence of differences between successive readings of the system
4371  * clock. However, if a difference is less than MINSTEP, the clock has
4372  * been read more than once during a clock tick and the difference is
4373  * ignored. We set MINSTEP greater than zero in case something happens
4374  * like a cache miss, and to tolerate underlying system clocks which
4375  * ensure each reading is strictly greater than prior readings while
4376  * using an underlying stepping (not interpolated) clock.
4377  *
4378  * sys_tick and sys_precision represent the time to read the clock for
4379  * systems with high-precision clocks, and the tick interval or step
4380  * size for lower-precision stepping clocks.
4381  *
4382  * This routine also measures the time to read the clock on stepping
4383  * system clocks by counting the number of readings between changes of
4384  * the underlying clock.  With either type of clock, the minimum time
4385  * to read the clock is saved as sys_fuzz, and used to ensure the
4386  * get_systime() readings always increase and are fuzzed below sys_fuzz.
4387  */
4388 void
4389 measure_precision(void)
4390 {
4391         /*
4392          * With sys_fuzz set to zero, get_systime() fuzzing of low bits
4393          * is effectively disabled.  trunc_os_clock is FALSE to disable
4394          * get_ostime() simulation of a low-precision system clock.
4395          */
4396         set_sys_fuzz(0.);
4397         trunc_os_clock = FALSE;
4398         measured_tick = measure_tick_fuzz();
4399         set_sys_tick_precision(measured_tick);
4400         msyslog(LOG_INFO, "proto: precision = %.3f usec (%d)",
4401                 sys_tick * 1e6, sys_precision);
4402         if (sys_fuzz < sys_tick) {
4403                 msyslog(LOG_NOTICE, "proto: fuzz beneath %.3f usec",
4404                         sys_fuzz * 1e6);
4405         }
4406 }
4407
4408
4409 /*
4410  * measure_tick_fuzz()
4411  *
4412  * measures the minimum time to read the clock (stored in sys_fuzz)
4413  * and returns the tick, the larger of the minimum increment observed
4414  * between successive clock readings and the time to read the clock.
4415  */
4416 double
4417 measure_tick_fuzz(void)
4418 {
4419         l_fp    minstep;        /* MINSTEP as l_fp */
4420         l_fp    val;            /* current seconds fraction */
4421         l_fp    last;           /* last seconds fraction */
4422         l_fp    ldiff;          /* val - last */
4423         double  tick;           /* computed tick value */
4424         double  diff;
4425         long    repeats;
4426         long    max_repeats;
4427         int     changes;
4428         int     i;              /* log2 precision */
4429
4430         tick = MAXSTEP;
4431         max_repeats = 0;
4432         repeats = 0;
4433         changes = 0;
4434         DTOLFP(MINSTEP, &minstep);
4435         get_systime(&last);
4436         for (i = 0; i < MAXLOOPS && changes < MINCHANGES; i++) {
4437                 get_systime(&val);
4438                 ldiff = val;
4439                 L_SUB(&ldiff, &last);
4440                 last = val;
4441                 if (L_ISGT(&ldiff, &minstep)) {
4442                         max_repeats = max(repeats, max_repeats);
4443                         repeats = 0;
4444                         changes++;
4445                         LFPTOD(&ldiff, diff);
4446                         tick = min(diff, tick);
4447                 } else {
4448                         repeats++;
4449                 }
4450         }
4451         if (changes < MINCHANGES) {
4452                 msyslog(LOG_ERR, "Fatal error: precision could not be measured (MINSTEP too large?)");
4453                 exit(1);
4454         }
4455
4456         if (0 == max_repeats) {
4457                 set_sys_fuzz(tick);
4458         } else {
4459                 set_sys_fuzz(tick / max_repeats);
4460         }
4461
4462         return tick;
4463 }
4464
4465
4466 void
4467 set_sys_tick_precision(
4468         double tick
4469         )
4470 {
4471         int i;
4472
4473         if (tick > 1.) {
4474                 msyslog(LOG_ERR,
4475                         "unsupported tick %.3f > 1s ignored", tick);
4476                 return;
4477         }
4478         if (tick < measured_tick) {
4479                 msyslog(LOG_ERR,
4480                         "proto: tick %.3f less than measured tick %.3f, ignored",
4481                         tick, measured_tick);
4482                 return;
4483         } else if (tick > measured_tick) {
4484                 trunc_os_clock = TRUE;
4485                 msyslog(LOG_NOTICE,
4486                         "proto: truncating system clock to multiples of %.9f",
4487                         tick);
4488         }
4489         sys_tick = tick;
4490
4491         /*
4492          * Find the nearest power of two.
4493          */
4494         for (i = 0; tick <= 1; i--)
4495                 tick *= 2;
4496         if (tick - 1 > 1 - tick / 2)
4497                 i++;
4498
4499         sys_precision = (s_char)i;
4500 }
4501
4502
4503 /*
4504  * init_proto - initialize the protocol module's data
4505  */
4506 void
4507 init_proto(void)
4508 {
4509         l_fp    dummy;
4510         int     i;
4511
4512         /*
4513          * Fill in the sys_* stuff.  Default is don't listen to
4514          * broadcasting, require authentication.
4515          */
4516         set_sys_leap(LEAP_NOTINSYNC);
4517         sys_stratum = STRATUM_UNSPEC;
4518         memcpy(&sys_refid, "INIT", 4);
4519         sys_peer = NULL;
4520         sys_rootdelay = 0;
4521         sys_rootdisp = 0;
4522         L_CLR(&sys_reftime);
4523         sys_jitter = 0;
4524         measure_precision();
4525         get_systime(&dummy);
4526         sys_survivors = 0;
4527         sys_manycastserver = 0;
4528         sys_bclient = 0;
4529         sys_bdelay = BDELAY_DEFAULT;    /*[Bug 3031] delay cutoff */
4530         sys_authenticate = 1;
4531         sys_stattime = current_time;
4532         orphwait = current_time + sys_orphwait;
4533         proto_clr_stats();
4534         for (i = 0; i < MAX_TTL; i++) {
4535                 sys_ttl[i] = (u_char)((i * 256) / MAX_TTL);
4536                 sys_ttlmax = i;
4537         }
4538         hardpps_enable = 0;
4539         stats_control = 1;
4540 }
4541
4542
4543 /*
4544  * proto_config - configure the protocol module
4545  */
4546 void
4547 proto_config(
4548         int     item,
4549         u_long  value,
4550         double  dvalue,
4551         sockaddr_u *svalue
4552         )
4553 {
4554         /*
4555          * Figure out what he wants to change, then do it
4556          */
4557         DPRINTF(2, ("proto_config: code %d value %lu dvalue %lf\n",
4558                     item, value, dvalue));
4559
4560         switch (item) {
4561
4562         /*
4563          * enable and disable commands - arguments are Boolean.
4564          */
4565         case PROTO_AUTHENTICATE: /* authentication (auth) */
4566                 sys_authenticate = value;
4567                 break;
4568
4569         case PROTO_BROADCLIENT: /* broadcast client (bclient) */
4570                 sys_bclient = (int)value;
4571                 if (sys_bclient == 0)
4572                         io_unsetbclient();
4573                 else
4574                         io_setbclient();
4575                 break;
4576
4577 #ifdef REFCLOCK
4578         case PROTO_CAL:         /* refclock calibrate (calibrate) */
4579                 cal_enable = value;
4580                 break;
4581 #endif /* REFCLOCK */
4582
4583         case PROTO_KERNEL:      /* kernel discipline (kernel) */
4584                 select_loop(value);
4585                 break;
4586
4587         case PROTO_MONITOR:     /* monitoring (monitor) */
4588                 if (value)
4589                         mon_start(MON_ON);
4590                 else {
4591                         mon_stop(MON_ON);
4592                         if (mon_enabled)
4593                                 msyslog(LOG_WARNING,
4594                                         "restrict: 'monitor' cannot be disabled while 'limited' is enabled");
4595                 }
4596                 break;
4597
4598         case PROTO_NTP:         /* NTP discipline (ntp) */
4599                 ntp_enable = value;
4600                 break;
4601
4602         case PROTO_MODE7:       /* mode7 management (ntpdc) */
4603                 ntp_mode7 = value;
4604                 break;
4605
4606         case PROTO_PPS:         /* PPS discipline (pps) */
4607                 hardpps_enable = value;
4608                 break;
4609
4610         case PROTO_FILEGEN:     /* statistics (stats) */
4611                 stats_control = value;
4612                 break;
4613
4614         /*
4615          * tos command - arguments are double, sometimes cast to int
4616          */
4617         case PROTO_BEACON:      /* manycast beacon (beacon) */
4618                 sys_beacon = (int)dvalue;
4619                 break;
4620
4621         case PROTO_BROADDELAY:  /* default broadcast delay (bdelay) */
4622                 sys_bdelay = (dvalue ? dvalue : BDELAY_DEFAULT);
4623                 break;
4624
4625         case PROTO_CEILING:     /* stratum ceiling (ceiling) */
4626                 sys_ceiling = (int)dvalue;
4627                 break;
4628
4629         case PROTO_COHORT:      /* cohort switch (cohort) */
4630                 sys_cohort = (int)dvalue;
4631                 break;
4632
4633         case PROTO_FLOOR:       /* stratum floor (floor) */
4634                 sys_floor = (int)dvalue;
4635                 break;
4636
4637         case PROTO_MAXCLOCK:    /* maximum candidates (maxclock) */
4638                 sys_maxclock = (int)dvalue;
4639                 break;
4640
4641         case PROTO_MAXDIST:     /* select threshold (maxdist) */
4642                 sys_maxdist = dvalue;
4643                 break;
4644
4645         case PROTO_CALLDELAY:   /* modem call delay (mdelay) */
4646                 break;          /* NOT USED */
4647
4648         case PROTO_MINCLOCK:    /* minimum candidates (minclock) */
4649                 sys_minclock = (int)dvalue;
4650                 break;
4651
4652         case PROTO_MINDISP:     /* minimum distance (mindist) */
4653                 sys_mindisp = dvalue;
4654                 break;
4655
4656         case PROTO_MINSANE:     /* minimum survivors (minsane) */
4657                 sys_minsane = (int)dvalue;
4658                 break;
4659
4660         case PROTO_ORPHAN:      /* orphan stratum (orphan) */
4661                 sys_orphan = (int)dvalue;
4662                 break;
4663
4664         case PROTO_ORPHWAIT:    /* orphan wait (orphwait) */
4665                 orphwait -= sys_orphwait;
4666                 sys_orphwait = (int)dvalue;
4667                 orphwait += sys_orphwait;
4668                 break;
4669
4670         /*
4671          * Miscellaneous commands
4672          */
4673         case PROTO_MULTICAST_ADD: /* add group address */
4674                 if (svalue != NULL)
4675                         io_multicast_add(svalue);
4676                 sys_bclient = 1;
4677                 break;
4678
4679         case PROTO_MULTICAST_DEL: /* delete group address */
4680                 if (svalue != NULL)
4681                         io_multicast_del(svalue);
4682                 break;
4683
4684         /*
4685          * Unpeer Early policy choices
4686          */
4687
4688         case PROTO_UECRYPTO:    /* Crypto */
4689                 unpeer_crypto_early = value;
4690                 break;
4691
4692         case PROTO_UECRYPTONAK: /* Crypto_NAK */
4693                 unpeer_crypto_nak_early = value;
4694                 break;
4695
4696         case PROTO_UEDIGEST:    /* Digest */
4697                 unpeer_digest_early = value;
4698                 break;
4699
4700         default:
4701                 msyslog(LOG_NOTICE,
4702                     "proto: unsupported option %d", item);
4703         }
4704 }
4705
4706
4707 /*
4708  * proto_clr_stats - clear protocol stat counters
4709  */
4710 void
4711 proto_clr_stats(void)
4712 {
4713         sys_stattime = current_time;
4714         sys_received = 0;
4715         sys_processed = 0;
4716         sys_newversion = 0;
4717         sys_oldversion = 0;
4718         sys_declined = 0;
4719         sys_restricted = 0;
4720         sys_badlength = 0;
4721         sys_badauth = 0;
4722         sys_limitrejected = 0;
4723         sys_kodsent = 0;
4724 }