sys/netinet/ip_ipsec.c

   1 /*-
   2  * Copyright (c) 1982, 1986, 1988, 1993
   3  *      The Regents of the University of California.  All rights reserved.
   4  *
   5  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
   6  * modification, are permitted provided that the following conditions
   7  * are met:
   8  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
   9  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  10  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  11  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
  12  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
  13  * 4. Neither the name of the University nor the names of its contributors
  14  *    may be used to endorse or promote products derived from this software
  15  *    without specific prior written permission.
  16  *
  17  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE REGENTS AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
  18  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
  19  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
  20  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE REGENTS OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
  21  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
  22  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
  23  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
  24  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
  25  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
  26  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
  27  * SUCH DAMAGE.
  28  */
  29
  30 #include <sys/cdefs.h>
  31 __FBSDID("$FreeBSD$");
  32
  33 #include "opt_ipsec.h"
  34 #include "opt_sctp.h"
  35
  36 #include <sys/param.h>
  37 #include <sys/systm.h>
  38 #include <sys/errno.h>
  39 #include <sys/kernel.h>
  40 #include <sys/malloc.h>
  41 #include <sys/mbuf.h>
  42 #include <sys/protosw.h>
  43 #include <sys/socket.h>
  44 #include <sys/socketvar.h>
  45 #include <sys/sysctl.h>
  46
  47 #include <net/if.h>
  48 #include <net/vnet.h>
  49
  50 #include <netinet/in.h>
  51 #include <netinet/in_systm.h>
  52 #include <netinet/in_var.h>
  53 #include <netinet/ip.h>
  54 #include <netinet/in_pcb.h>
  55 #include <netinet/ip_var.h>
  56 #include <netinet/ip_options.h>
  57 #include <netinet/ip_ipsec.h>
  58 #ifdef SCTP
  59 #include <netinet/sctp_crc32.h>
  60 #endif
  61
  62 #include <machine/in_cksum.h>
  63
  64 #ifdef IPSEC
  65 #include <netipsec/ipsec.h>
  66 #include <netipsec/xform.h>
  67 #include <netipsec/key.h>
  68 #endif /*IPSEC*/
  69
  70 extern  struct protosw inetsw[];
  71
  72 #ifdef IPSEC
  73 #ifdef IPSEC_FILTERTUNNEL
  74 static VNET_DEFINE(int, ip4_ipsec_filtertunnel) = 1;
  75 #else
  76 static VNET_DEFINE(int, ip4_ipsec_filtertunnel) = 0;
  77 #endif
  78 #define V_ip4_ipsec_filtertunnel VNET(ip4_ipsec_filtertunnel)
  79
  80 SYSCTL_DECL(_net_inet_ipsec);
  81 SYSCTL_VNET_INT(_net_inet_ipsec, OID_AUTO, filtertunnel,
  82         CTLFLAG_RW, &VNET_NAME(ip4_ipsec_filtertunnel), 0,
  83         "If set filter packets from an IPsec tunnel.");
  84 #endif /* IPSEC */
  85
  86 /*
  87  * Check if we have to jump over firewall processing for this packet.
  88  * Called from ip_input().
  89  * 1 = jump over firewall, 0 = packet goes through firewall.
  90  */
  91 int
  92 ip_ipsec_filtertunnel(struct mbuf *m)
  93 {
  94 #ifdef IPSEC
  95
  96         /*
  97          * Bypass packet filtering for packets previously handled by IPsec.
  98          */
  99         if (!V_ip4_ipsec_filtertunnel &&
 100             m_tag_find(m, PACKET_TAG_IPSEC_IN_DONE, NULL) != NULL)
 101                 return 1;
 102 #endif
 103         return 0;
 104 }
 105
 106 /*
 107  * Check if this packet has an active SA and needs to be dropped instead
 108  * of forwarded.
 109  * Called from ip_input().
 110  * 1 = drop packet, 0 = forward packet.
 111  */
 112 int
 113 ip_ipsec_fwd(struct mbuf *m)
 114 {
 115 #ifdef IPSEC
 116         struct m_tag *mtag;
 117         struct tdb_ident *tdbi;
 118         struct secpolicy *sp;
 119         int error;
 120
 121         mtag = m_tag_find(m, PACKET_TAG_IPSEC_IN_DONE, NULL);
 122         if (mtag != NULL) {
 123                 tdbi = (struct tdb_ident *)(mtag + 1);
 124                 sp = ipsec_getpolicy(tdbi, IPSEC_DIR_INBOUND);
 125         } else {
 126                 sp = ipsec_getpolicybyaddr(m, IPSEC_DIR_INBOUND,
 127                                            IP_FORWARDING, &error);
 128         }
 129         if (sp == NULL) {       /* NB: can happen if error */
 130                 /*XXX error stat???*/
 131                 DPRINTF(("ip_input: no SP for forwarding\n"));  /*XXX*/
 132                 return 1;
 133         }
 134
 135         /*
 136          * Check security policy against packet attributes.
 137          */
 138         error = ipsec_in_reject(sp, m);
 139         KEY_FREESP(&sp);
 140         if (error) {
 141                 IPSTAT_INC(ips_cantforward);
 142                 return 1;
 143         }
 144 #endif /* IPSEC */
 145         return 0;
 146 }
 147
 148 /*
 149  * Check if protocol type doesn't have a further header and do IPSEC
 150  * decryption or reject right now.  Protocols with further headers get
 151  * their IPSEC treatment within the protocol specific processing.
 152  * Called from ip_input().
 153  * 1 = drop packet, 0 = continue processing packet.
 154  */
 155 int
 156 ip_ipsec_input(struct mbuf *m)
 157 {
 158 #ifdef IPSEC
 159         struct ip *ip = mtod(m, struct ip *);
 160         struct m_tag *mtag;
 161         struct tdb_ident *tdbi;
 162         struct secpolicy *sp;
 163         int error;
 164         /*
 165          * enforce IPsec policy checking if we are seeing last header.
 166          * note that we do not visit this with protocols with pcb layer
 167          * code - like udp/tcp/raw ip.
 168          */
 169         if ((inetsw[ip_protox[ip->ip_p]].pr_flags & PR_LASTHDR) != 0) {
 170                 /*
 171                  * Check if the packet has already had IPsec processing
 172                  * done.  If so, then just pass it along.  This tag gets
 173                  * set during AH, ESP, etc. input handling, before the
 174                  * packet is returned to the ip input queue for delivery.
 175                  */
 176                 mtag = m_tag_find(m, PACKET_TAG_IPSEC_IN_DONE, NULL);
 177                 if (mtag != NULL) {
 178                         tdbi = (struct tdb_ident *)(mtag + 1);
 179                         sp = ipsec_getpolicy(tdbi, IPSEC_DIR_INBOUND);
 180                 } else {
 181                         sp = ipsec_getpolicybyaddr(m, IPSEC_DIR_INBOUND,
 182                                                    IP_FORWARDING, &error);
 183                 }
 184                 if (sp != NULL) {
 185                         /*
 186                          * Check security policy against packet attributes.
 187                          */
 188                         error = ipsec_in_reject(sp, m);
 189                         KEY_FREESP(&sp);
 190                 } else {
 191                         /* XXX error stat??? */
 192                         error = EINVAL;
 193                         DPRINTF(("ip_input: no SP, packet discarded\n"));/*XXX*/
 194                         return 1;
 195                 }
 196                 if (error)
 197                         return 1;
 198         }
 199 #endif /* IPSEC */
 200         return 0;
 201 }
 202
 203 /*
 204  * Compute the MTU for a forwarded packet that gets IPSEC encapsulated.
 205  * Called from ip_forward().
 206  * Returns MTU suggestion for ICMP needfrag reply.
 207  */
 208 int
 209 ip_ipsec_mtu(struct mbuf *m, int mtu)
 210 {
 211         /*
 212          * If the packet is routed over IPsec tunnel, tell the
 213          * originator the tunnel MTU.
 214          *      tunnel MTU = if MTU - sizeof(IP) - ESP/AH hdrsiz
 215          * XXX quickhack!!!
 216          */
 217         return (mtu - ipsec_hdrsiz(m, IPSEC_DIR_OUTBOUND, NULL));
 218 }
 219
 220 /*
 221  *
 222  * Called from ip_output().
 223  * 1 = drop packet, 0 = continue processing packet,
 224  * -1 = packet was reinjected and stop processing packet
 225  */
 226 int
 227 ip_ipsec_output(struct mbuf **m, struct inpcb *inp, int *flags, int *error)
 228 {
 229 #ifdef IPSEC
 230         struct secpolicy *sp = NULL;
 231         struct tdb_ident *tdbi;
 232         struct m_tag *mtag;
 233
 234         if (!key_havesp(IPSEC_DIR_OUTBOUND))
 235                 return 0;
 236
 237         /*
 238          * Check the security policy (SP) for the packet and, if
 239          * required, do IPsec-related processing.  There are two
 240          * cases here; the first time a packet is sent through
 241          * it will be untagged and handled by ipsec4_checkpolicy.
 242          * If the packet is resubmitted to ip_output (e.g. after
 243          * AH, ESP, etc. processing), there will be a tag to bypass
 244          * the lookup and related policy checking.
 245          */
 246         mtag = m_tag_find(*m, PACKET_TAG_IPSEC_PENDING_TDB, NULL);
 247         if (mtag != NULL) {
 248                 tdbi = (struct tdb_ident *)(mtag + 1);
 249                 sp = ipsec_getpolicy(tdbi, IPSEC_DIR_OUTBOUND);
 250                 if (sp == NULL)
 251                         *error = -EINVAL;       /* force silent drop */
 252                 m_tag_delete(*m, mtag);
 253         } else {
 254                 sp = ipsec4_checkpolicy(*m, IPSEC_DIR_OUTBOUND, *flags,
 255                                         error, inp);
 256         }
 257         /*
 258          * There are four return cases:
 259          *    sp != NULL                    apply IPsec policy
 260          *    sp == NULL, error == 0        no IPsec handling needed
 261          *    sp == NULL, error == -EINVAL  discard packet w/o error
 262          *    sp == NULL, error != 0        discard packet, report error
 263          */
 264         if (sp != NULL) {
 265                 /* Loop detection, check if ipsec processing already done */
 266                 KASSERT(sp->req != NULL, ("ip_output: no ipsec request"));
 267                 for (mtag = m_tag_first(*m); mtag != NULL;
 268                      mtag = m_tag_next(*m, mtag)) {
 269                         if (mtag->m_tag_cookie != MTAG_ABI_COMPAT)
 270                                 continue;
 271                         if (mtag->m_tag_id != PACKET_TAG_IPSEC_OUT_DONE &&
 272                             mtag->m_tag_id != PACKET_TAG_IPSEC_OUT_CRYPTO_NEEDED)
 273                                 continue;
 274                         /*
 275                          * Check if policy has an SA associated with it.
 276                          * This can happen when an SP has yet to acquire
 277                          * an SA; e.g. on first reference.  If it occurs,
 278                          * then we let ipsec4_process_packet do its thing.
 279                          */
 280                         if (sp->req->sav == NULL)
 281                                 break;
 282                         tdbi = (struct tdb_ident *)(mtag + 1);
 283                         if (tdbi->spi == sp->req->sav->spi &&
 284                             tdbi->proto == sp->req->sav->sah->saidx.proto &&
 285                             bcmp(&tdbi->dst, &sp->req->sav->sah->saidx.dst,
 286                                  sizeof (union sockaddr_union)) == 0) {
 287                                 /*
 288                                  * No IPsec processing is needed, free
 289                                  * reference to SP.
 290                                  *
 291                                  * NB: null pointer to avoid free at
 292                                  *     done: below.
 293                                  */
 294                                 KEY_FREESP(&sp), sp = NULL;
 295                                 goto done;
 296                         }
 297                 }
 298
 299                 /*
 300                  * Do delayed checksums now because we send before
 301                  * this is done in the normal processing path.
 302                  */
 303                 if ((*m)->m_pkthdr.csum_flags & CSUM_DELAY_DATA) {
 304                         in_delayed_cksum(*m);
 305                         (*m)->m_pkthdr.csum_flags &= ~CSUM_DELAY_DATA;
 306                 }
 307 #ifdef SCTP
 308                 if ((*m)->m_pkthdr.csum_flags & CSUM_SCTP) {
 309                         struct ip *ip = mtod(*m, struct ip *);
 310
 311                         sctp_delayed_cksum(*m, (uint32_t)(ip->ip_hl << 2));
 312                         (*m)->m_pkthdr.csum_flags &= ~CSUM_SCTP;
 313                 }
 314 #endif
 315
 316                 /* NB: callee frees mbuf */
 317                 *error = ipsec4_process_packet(*m, sp->req, *flags, 0);
 318                 if (*error == EJUSTRETURN) {
 319                         /*
 320                          * We had a SP with a level of 'use' and no SA. We
 321                          * will just continue to process the packet without
 322                          * IPsec processing and return without error.
 323                          */
 324                         *error = 0;
 325                         goto done;
 326                 }
 327                 /*
 328                  * Preserve KAME behaviour: ENOENT can be returned
 329                  * when an SA acquire is in progress.  Don't propagate
 330                  * this to user-level; it confuses applications.
 331                  *
 332                  * XXX this will go away when the SADB is redone.
 333                  */
 334                 if (*error == ENOENT)
 335                         *error = 0;
 336                 goto reinjected;
 337         } else {        /* sp == NULL */
 338
 339                 if (*error != 0) {
 340                         /*
 341                          * Hack: -EINVAL is used to signal that a packet
 342                          * should be silently discarded.  This is typically
 343                          * because we asked key management for an SA and
 344                          * it was delayed (e.g. kicked up to IKE).
 345                          */
 346                         if (*error == -EINVAL)
 347                                 *error = 0;
 348                         goto bad;
 349                 } else {
 350                         /* No IPsec processing for this packet. */
 351                 }
 352         }
 353 done:
 354         if (sp != NULL)
 355                 KEY_FREESP(&sp);
 356         return 0;
 357 reinjected:
 358         if (sp != NULL)
 359                 KEY_FREESP(&sp);
 360         return -1;
 361 bad:
 362         if (sp != NULL)
 363                 KEY_FREESP(&sp);
 364         return 1;
 365 #endif /* IPSEC */
 366         return 0;
 367 }