hostapd/hlr_auc_gw.c

   1 /*
   2  * HLR/AuC testing gateway for hostapd EAP-SIM/AKA database/authenticator
   3  * Copyright (c) 2005-2007, 2012-2013, Jouni Malinen <j@w1.fi>
   4  *
   5  * This software may be distributed under the terms of the BSD license.
   6  * See README for more details.
   7  *
   8  * This is an example implementation of the EAP-SIM/AKA database/authentication
   9  * gateway interface to HLR/AuC. It is expected to be replaced with an
  10  * implementation of SS7 gateway to GSM/UMTS authentication center (HLR/AuC) or
  11  * a local implementation of SIM triplet and AKA authentication data generator.
  12  *
  13  * hostapd will send SIM/AKA authentication queries over a UNIX domain socket
  14  * to and external program, e.g., this hlr_auc_gw. This interface uses simple
  15  * text-based format:
  16  *
  17  * EAP-SIM / GSM triplet query/response:
  18  * SIM-REQ-AUTH <IMSI> <max_chal>
  19  * SIM-RESP-AUTH <IMSI> Kc1:SRES1:RAND1 Kc2:SRES2:RAND2 [Kc3:SRES3:RAND3]
  20  * SIM-RESP-AUTH <IMSI> FAILURE
  21  * GSM-AUTH-REQ <IMSI> RAND1:RAND2[:RAND3]
  22  * GSM-AUTH-RESP <IMSI> Kc1:SRES1:Kc2:SRES2[:Kc3:SRES3]
  23  * GSM-AUTH-RESP <IMSI> FAILURE
  24  *
  25  * EAP-AKA / UMTS query/response:
  26  * AKA-REQ-AUTH <IMSI>
  27  * AKA-RESP-AUTH <IMSI> <RAND> <AUTN> <IK> <CK> <RES>
  28  * AKA-RESP-AUTH <IMSI> FAILURE
  29  *
  30  * EAP-AKA / UMTS AUTS (re-synchronization):
  31  * AKA-AUTS <IMSI> <AUTS> <RAND>
  32  *
  33  * IMSI and max_chal are sent as an ASCII string,
  34  * Kc/SRES/RAND/AUTN/IK/CK/RES/AUTS as hex strings.
  35  *
  36  * An example implementation here reads GSM authentication triplets from a
  37  * text file in IMSI:Kc:SRES:RAND format, IMSI in ASCII, other fields as hex
  38  * strings. This is used to simulate an HLR/AuC. As such, it is not very useful
  39  * for real life authentication, but it is useful both as an example
  40  * implementation and for EAP-SIM/AKA/AKA' testing.
  41  *
  42  * For a stronger example design, Milenage and GSM-Milenage algorithms can be
  43  * used to dynamically generate authenticatipn information for EAP-AKA/AKA' and
  44  * EAP-SIM, respectively, if Ki is known.
  45  *
  46  * SQN generation follows the not time-based Profile 2 described in
  47  * 3GPP TS 33.102 Annex C.3.2. The length of IND is 5 bits by default, but this
  48  * can be changed with a command line options if needed.
  49  */
  50
  51 #include "includes.h"
  52 #include <sys/un.h>
  53 #ifdef CONFIG_SQLITE
  54 #include <sqlite3.h>
  55 #endif /* CONFIG_SQLITE */
  56
  57 #include "common.h"
  58 #include "crypto/milenage.h"
  59 #include "crypto/random.h"
  60
  61 static const char *default_socket_path = "/tmp/hlr_auc_gw.sock";
  62 static const char *socket_path;
  63 static int serv_sock = -1;
  64 static char *milenage_file = NULL;
  65 static int update_milenage = 0;
  66 static int sqn_changes = 0;
  67 static int ind_len = 5;
  68 static int stdout_debug = 1;
  69
  70 /* GSM triplets */
  71 struct gsm_triplet {
  72         struct gsm_triplet *next;
  73         char imsi[20];
  74         u8 kc[8];
  75         u8 sres[4];
  76         u8 _rand[16];
  77 };
  78
  79 static struct gsm_triplet *gsm_db = NULL, *gsm_db_pos = NULL;
  80
  81 /* OPc and AMF parameters for Milenage (Example algorithms for AKA). */
  82 struct milenage_parameters {
  83         struct milenage_parameters *next;
  84         char imsi[20];
  85         u8 ki[16];
  86         u8 opc[16];
  87         u8 amf[2];
  88         u8 sqn[6];
  89         int set;
  90 };
  91
  92 static struct milenage_parameters *milenage_db = NULL;
  93
  94 #define EAP_SIM_MAX_CHAL 3
  95
  96 #define EAP_AKA_RAND_LEN 16
  97 #define EAP_AKA_AUTN_LEN 16
  98 #define EAP_AKA_AUTS_LEN 14
  99 #define EAP_AKA_RES_MAX_LEN 16
 100 #define EAP_AKA_IK_LEN 16
 101 #define EAP_AKA_CK_LEN 16
 102
 103
 104 #ifdef CONFIG_SQLITE
 105
 106 static sqlite3 *sqlite_db = NULL;
 107 static struct milenage_parameters db_tmp_milenage;
 108
 109
 110 static int db_table_exists(sqlite3 *db, const char *name)
 111 {
 112         char cmd[128];
 113         os_snprintf(cmd, sizeof(cmd), "SELECT 1 FROM %s;", name);
 114         return sqlite3_exec(db, cmd, NULL, NULL, NULL) == SQLITE_OK;
 115 }
 116
 117
 118 static int db_table_create_milenage(sqlite3 *db)
 119 {
 120         char *err = NULL;
 121         const char *sql =
 122                 "CREATE TABLE milenage("
 123                 "  imsi INTEGER PRIMARY KEY NOT NULL,"
 124                 "  ki CHAR(32) NOT NULL,"
 125                 "  opc CHAR(32) NOT NULL,"
 126                 "  amf CHAR(4) NOT NULL,"
 127                 "  sqn CHAR(12) NOT NULL"
 128                 ");";
 129
 130         printf("Adding database table for milenage information\n");
 131         if (sqlite3_exec(db, sql, NULL, NULL, &err) != SQLITE_OK) {
 132                 printf("SQLite error: %s\n", err);
 133                 sqlite3_free(err);
 134                 return -1;
 135         }
 136
 137         return 0;
 138 }
 139
 140
 141 static sqlite3 * db_open(const char *db_file)
 142 {
 143         sqlite3 *db;
 144
 145         if (sqlite3_open(db_file, &db)) {
 146                 printf("Failed to open database %s: %s\n",
 147                        db_file, sqlite3_errmsg(db));
 148                 sqlite3_close(db);
 149                 return NULL;
 150         }
 151
 152         if (!db_table_exists(db, "milenage") &&
 153             db_table_create_milenage(db) < 0) {
 154                 sqlite3_close(db);
 155                 return NULL;
 156         }
 157
 158         return db;
 159 }
 160
 161
 162 static int get_milenage_cb(void *ctx, int argc, char *argv[], char *col[])
 163 {
 164         struct milenage_parameters *m = ctx;
 165         int i;
 166
 167         m->set = 1;
 168
 169         for (i = 0; i < argc; i++) {
 170                 if (os_strcmp(col[i], "ki") == 0 && argv[i] &&
 171                     hexstr2bin(argv[i], m->ki, sizeof(m->ki))) {
 172                         printf("Invalid ki value in database\n");
 173                         return -1;
 174                 }
 175
 176                 if (os_strcmp(col[i], "opc") == 0 && argv[i] &&
 177                     hexstr2bin(argv[i], m->opc, sizeof(m->opc))) {
 178                         printf("Invalid opcvalue in database\n");
 179                         return -1;
 180                 }
 181
 182                 if (os_strcmp(col[i], "amf") == 0 && argv[i] &&
 183                     hexstr2bin(argv[i], m->amf, sizeof(m->amf))) {
 184                         printf("Invalid amf value in database\n");
 185                         return -1;
 186                 }
 187
 188                 if (os_strcmp(col[i], "sqn") == 0 && argv[i] &&
 189                     hexstr2bin(argv[i], m->sqn, sizeof(m->sqn))) {
 190                         printf("Invalid sqn value in database\n");
 191                         return -1;
 192                 }
 193         }
 194
 195         return 0;
 196 }
 197
 198
 199 static struct milenage_parameters * db_get_milenage(const char *imsi_txt)
 200 {
 201         char cmd[128];
 202         unsigned long long imsi;
 203
 204         os_memset(&db_tmp_milenage, 0, sizeof(db_tmp_milenage));
 205         imsi = atoll(imsi_txt);
 206         os_snprintf(db_tmp_milenage.imsi, sizeof(db_tmp_milenage.imsi),
 207                     "%llu", imsi);
 208         os_snprintf(cmd, sizeof(cmd),
 209                     "SELECT ki,opc,amf,sqn FROM milenage WHERE imsi=%llu;",
 210                     imsi);
 211         if (sqlite3_exec(sqlite_db, cmd, get_milenage_cb, &db_tmp_milenage,
 212                          NULL) != SQLITE_OK)
 213                 return NULL;
 214
 215         if (!db_tmp_milenage.set)
 216                 return NULL;
 217         return &db_tmp_milenage;
 218 }
 219
 220
 221 static int db_update_milenage_sqn(struct milenage_parameters *m)
 222 {
 223         char cmd[128], val[13], *pos;
 224
 225         if (sqlite_db == NULL)
 226                 return 0;
 227
 228         pos = val;
 229         pos += wpa_snprintf_hex(pos, sizeof(val), m->sqn, 6);
 230         *pos = '\0';
 231         os_snprintf(cmd, sizeof(cmd),
 232                     "UPDATE milenage SET sqn='%s' WHERE imsi=%s;",
 233                     val, m->imsi);
 234         if (sqlite3_exec(sqlite_db, cmd, NULL, NULL, NULL) != SQLITE_OK) {
 235                 printf("Failed to update SQN in database for IMSI %s\n",
 236                        m->imsi);
 237                 return -1;
 238         }
 239         return 0;
 240 }
 241
 242 #endif /* CONFIG_SQLITE */
 243
 244
 245 static int open_socket(const char *path)
 246 {
 247         struct sockaddr_un addr;
 248         int s;
 249
 250         s = socket(PF_UNIX, SOCK_DGRAM, 0);
 251         if (s < 0) {
 252                 perror("socket(PF_UNIX)");
 253                 return -1;
 254         }
 255
 256         memset(&addr, 0, sizeof(addr));
 257         addr.sun_family = AF_UNIX;
 258         os_strlcpy(addr.sun_path, path, sizeof(addr.sun_path));
 259         if (bind(s, (struct sockaddr *) &addr, sizeof(addr)) < 0) {
 260                 perror("hlr-auc-gw: bind(PF_UNIX)");
 261                 close(s);
 262                 return -1;
 263         }
 264
 265         return s;
 266 }
 267
 268
 269 static int read_gsm_triplets(const char *fname)
 270 {
 271         FILE *f;
 272         char buf[200], *pos, *pos2;
 273         struct gsm_triplet *g = NULL;
 274         int line, ret = 0;
 275
 276         if (fname == NULL)
 277                 return -1;
 278
 279         f = fopen(fname, "r");
 280         if (f == NULL) {
 281                 printf("Could not open GSM tripler data file '%s'\n", fname);
 282                 return -1;
 283         }
 284
 285         line = 0;
 286         while (fgets(buf, sizeof(buf), f)) {
 287                 line++;
 288
 289                 /* Parse IMSI:Kc:SRES:RAND */
 290                 buf[sizeof(buf) - 1] = '\0';
 291                 if (buf[0] == '#')
 292                         continue;
 293                 pos = buf;
 294                 while (*pos != '\0' && *pos != '\n')
 295                         pos++;
 296                 if (*pos == '\n')
 297                         *pos = '\0';
 298                 pos = buf;
 299                 if (*pos == '\0')
 300                         continue;
 301
 302                 g = os_zalloc(sizeof(*g));
 303                 if (g == NULL) {
 304                         ret = -1;
 305                         break;
 306                 }
 307
 308                 /* IMSI */
 309                 pos2 = strchr(pos, ':');
 310                 if (pos2 == NULL) {
 311                         printf("%s:%d - Invalid IMSI (%s)\n",
 312                                fname, line, pos);
 313                         ret = -1;
 314                         break;
 315                 }
 316                 *pos2 = '\0';
 317                 if (strlen(pos) >= sizeof(g->imsi)) {
 318                         printf("%s:%d - Too long IMSI (%s)\n",
 319                                fname, line, pos);
 320                         ret = -1;
 321                         break;
 322                 }
 323                 os_strlcpy(g->imsi, pos, sizeof(g->imsi));
 324                 pos = pos2 + 1;
 325
 326                 /* Kc */
 327                 pos2 = strchr(pos, ':');
 328                 if (pos2 == NULL) {
 329                         printf("%s:%d - Invalid Kc (%s)\n", fname, line, pos);
 330                         ret = -1;
 331                         break;
 332                 }
 333                 *pos2 = '\0';
 334                 if (strlen(pos) != 16 || hexstr2bin(pos, g->kc, 8)) {
 335                         printf("%s:%d - Invalid Kc (%s)\n", fname, line, pos);
 336                         ret = -1;
 337                         break;
 338                 }
 339                 pos = pos2 + 1;
 340
 341                 /* SRES */
 342                 pos2 = strchr(pos, ':');
 343                 if (pos2 == NULL) {
 344                         printf("%s:%d - Invalid SRES (%s)\n", fname, line,
 345                                pos);
 346                         ret = -1;
 347                         break;
 348                 }
 349                 *pos2 = '\0';
 350                 if (strlen(pos) != 8 || hexstr2bin(pos, g->sres, 4)) {
 351                         printf("%s:%d - Invalid SRES (%s)\n", fname, line,
 352                                pos);
 353                         ret = -1;
 354                         break;
 355                 }
 356                 pos = pos2 + 1;
 357
 358                 /* RAND */
 359                 pos2 = strchr(pos, ':');
 360                 if (pos2)
 361                         *pos2 = '\0';
 362                 if (strlen(pos) != 32 || hexstr2bin(pos, g->_rand, 16)) {
 363                         printf("%s:%d - Invalid RAND (%s)\n", fname, line,
 364                                pos);
 365                         ret = -1;
 366                         break;
 367                 }
 368                 pos = pos2 + 1;
 369
 370                 g->next = gsm_db;
 371                 gsm_db = g;
 372                 g = NULL;
 373         }
 374         os_free(g);
 375
 376         fclose(f);
 377
 378         return ret;
 379 }
 380
 381
 382 static struct gsm_triplet * get_gsm_triplet(const char *imsi)
 383 {
 384         struct gsm_triplet *g = gsm_db_pos;
 385
 386         while (g) {
 387                 if (strcmp(g->imsi, imsi) == 0) {
 388                         gsm_db_pos = g->next;
 389                         return g;
 390                 }
 391                 g = g->next;
 392         }
 393
 394         g = gsm_db;
 395         while (g && g != gsm_db_pos) {
 396                 if (strcmp(g->imsi, imsi) == 0) {
 397                         gsm_db_pos = g->next;
 398                         return g;
 399                 }
 400                 g = g->next;
 401         }
 402
 403         return NULL;
 404 }
 405
 406
 407 static int read_milenage(const char *fname)
 408 {
 409         FILE *f;
 410         char buf[200], *pos, *pos2;
 411         struct milenage_parameters *m = NULL;
 412         int line, ret = 0;
 413
 414         if (fname == NULL)
 415                 return -1;
 416
 417         f = fopen(fname, "r");
 418         if (f == NULL) {
 419                 printf("Could not open Milenage data file '%s'\n", fname);
 420                 return -1;
 421         }
 422
 423         line = 0;
 424         while (fgets(buf, sizeof(buf), f)) {
 425                 line++;
 426
 427                 /* Parse IMSI Ki OPc AMF SQN */
 428                 buf[sizeof(buf) - 1] = '\0';
 429                 if (buf[0] == '#')
 430                         continue;
 431                 pos = buf;
 432                 while (*pos != '\0' && *pos != '\n')
 433                         pos++;
 434                 if (*pos == '\n')
 435                         *pos = '\0';
 436                 pos = buf;
 437                 if (*pos == '\0')
 438                         continue;
 439
 440                 m = os_zalloc(sizeof(*m));
 441                 if (m == NULL) {
 442                         ret = -1;
 443                         break;
 444                 }
 445
 446                 /* IMSI */
 447                 pos2 = strchr(pos, ' ');
 448                 if (pos2 == NULL) {
 449                         printf("%s:%d - Invalid IMSI (%s)\n",
 450                                fname, line, pos);
 451                         ret = -1;
 452                         break;
 453                 }
 454                 *pos2 = '\0';
 455                 if (strlen(pos) >= sizeof(m->imsi)) {
 456                         printf("%s:%d - Too long IMSI (%s)\n",
 457                                fname, line, pos);
 458                         ret = -1;
 459                         break;
 460                 }
 461                 os_strlcpy(m->imsi, pos, sizeof(m->imsi));
 462                 pos = pos2 + 1;
 463
 464                 /* Ki */
 465                 pos2 = strchr(pos, ' ');
 466                 if (pos2 == NULL) {
 467                         printf("%s:%d - Invalid Ki (%s)\n", fname, line, pos);
 468                         ret = -1;
 469                         break;
 470                 }
 471                 *pos2 = '\0';
 472                 if (strlen(pos) != 32 || hexstr2bin(pos, m->ki, 16)) {
 473                         printf("%s:%d - Invalid Ki (%s)\n", fname, line, pos);
 474                         ret = -1;
 475                         break;
 476                 }
 477                 pos = pos2 + 1;
 478
 479                 /* OPc */
 480                 pos2 = strchr(pos, ' ');
 481                 if (pos2 == NULL) {
 482                         printf("%s:%d - Invalid OPc (%s)\n", fname, line, pos);
 483                         ret = -1;
 484                         break;
 485                 }
 486                 *pos2 = '\0';
 487                 if (strlen(pos) != 32 || hexstr2bin(pos, m->opc, 16)) {
 488                         printf("%s:%d - Invalid OPc (%s)\n", fname, line, pos);
 489                         ret = -1;
 490                         break;
 491                 }
 492                 pos = pos2 + 1;
 493
 494                 /* AMF */
 495                 pos2 = strchr(pos, ' ');
 496                 if (pos2 == NULL) {
 497                         printf("%s:%d - Invalid AMF (%s)\n", fname, line, pos);
 498                         ret = -1;
 499                         break;
 500                 }
 501                 *pos2 = '\0';
 502                 if (strlen(pos) != 4 || hexstr2bin(pos, m->amf, 2)) {
 503                         printf("%s:%d - Invalid AMF (%s)\n", fname, line, pos);
 504                         ret = -1;
 505                         break;
 506                 }
 507                 pos = pos2 + 1;
 508
 509                 /* SQN */
 510                 pos2 = strchr(pos, ' ');
 511                 if (pos2)
 512                         *pos2 = '\0';
 513                 if (strlen(pos) != 12 || hexstr2bin(pos, m->sqn, 6)) {
 514                         printf("%s:%d - Invalid SEQ (%s)\n", fname, line, pos);
 515                         ret = -1;
 516                         break;
 517                 }
 518                 pos = pos2 + 1;
 519
 520                 m->next = milenage_db;
 521                 milenage_db = m;
 522                 m = NULL;
 523         }
 524         os_free(m);
 525
 526         fclose(f);
 527
 528         return ret;
 529 }
 530
 531
 532 static void update_milenage_file(const char *fname)
 533 {
 534         FILE *f, *f2;
 535         char buf[500], *pos;
 536         char *end = buf + sizeof(buf);
 537         struct milenage_parameters *m;
 538         size_t imsi_len;
 539
 540         f = fopen(fname, "r");
 541         if (f == NULL) {
 542                 printf("Could not open Milenage data file '%s'\n", fname);
 543                 return;
 544         }
 545
 546         snprintf(buf, sizeof(buf), "%s.new", fname);
 547         f2 = fopen(buf, "w");
 548         if (f2 == NULL) {
 549                 printf("Could not write Milenage data file '%s'\n", buf);
 550                 fclose(f);
 551                 return;
 552         }
 553
 554         while (fgets(buf, sizeof(buf), f)) {
 555                 /* IMSI Ki OPc AMF SQN */
 556                 buf[sizeof(buf) - 1] = '\0';
 557
 558                 pos = strchr(buf, ' ');
 559                 if (buf[0] == '#' || pos == NULL || pos - buf >= 20)
 560                         goto no_update;
 561
 562                 imsi_len = pos - buf;
 563
 564                 for (m = milenage_db; m; m = m->next) {
 565                         if (strncmp(buf, m->imsi, imsi_len) == 0 &&
 566                             m->imsi[imsi_len] == '\0')
 567                                 break;
 568                 }
 569
 570                 if (!m)
 571                         goto no_update;
 572
 573                 pos = buf;
 574                 pos += snprintf(pos, end - pos, "%s ", m->imsi);
 575                 pos += wpa_snprintf_hex(pos, end - pos, m->ki, 16);
 576                 *pos++ = ' ';
 577                 pos += wpa_snprintf_hex(pos, end - pos, m->opc, 16);
 578                 *pos++ = ' ';
 579                 pos += wpa_snprintf_hex(pos, end - pos, m->amf, 2);
 580                 *pos++ = ' ';
 581                 pos += wpa_snprintf_hex(pos, end - pos, m->sqn, 6);
 582                 *pos++ = '\n';
 583
 584         no_update:
 585                 fprintf(f2, "%s", buf);
 586         }
 587
 588         fclose(f2);
 589         fclose(f);
 590
 591         snprintf(buf, sizeof(buf), "%s.bak", fname);
 592         if (rename(fname, buf) < 0) {
 593                 perror("rename");
 594                 return;
 595         }
 596
 597         snprintf(buf, sizeof(buf), "%s.new", fname);
 598         if (rename(buf, fname) < 0) {
 599                 perror("rename");
 600                 return;
 601         }
 602
 603 }
 604
 605
 606 static struct milenage_parameters * get_milenage(const char *imsi)
 607 {
 608         struct milenage_parameters *m = milenage_db;
 609
 610         while (m) {
 611                 if (strcmp(m->imsi, imsi) == 0)
 612                         break;
 613                 m = m->next;
 614         }
 615
 616 #ifdef CONFIG_SQLITE
 617         if (!m)
 618                 m = db_get_milenage(imsi);
 619 #endif /* CONFIG_SQLITE */
 620
 621         return m;
 622 }
 623
 624
 625 static int sim_req_auth(char *imsi, char *resp, size_t resp_len)
 626 {
 627         int count, max_chal, ret;
 628         char *pos;
 629         char *rpos, *rend;
 630         struct milenage_parameters *m;
 631         struct gsm_triplet *g;
 632
 633         resp[0] = '\0';
 634
 635         pos = strchr(imsi, ' ');
 636         if (pos) {
 637                 *pos++ = '\0';
 638                 max_chal = atoi(pos);
 639                 if (max_chal < 1 || max_chal > EAP_SIM_MAX_CHAL)
 640                         max_chal = EAP_SIM_MAX_CHAL;
 641         } else
 642                 max_chal = EAP_SIM_MAX_CHAL;
 643
 644         rend = resp + resp_len;
 645         rpos = resp;
 646         ret = snprintf(rpos, rend - rpos, "SIM-RESP-AUTH %s", imsi);
 647         if (ret < 0 || ret >= rend - rpos)
 648                 return -1;
 649         rpos += ret;
 650
 651         m = get_milenage(imsi);
 652         if (m) {
 653                 u8 _rand[16], sres[4], kc[8];
 654                 for (count = 0; count < max_chal; count++) {
 655                         if (random_get_bytes(_rand, 16) < 0)
 656                                 return -1;
 657                         gsm_milenage(m->opc, m->ki, _rand, sres, kc);
 658                         *rpos++ = ' ';
 659                         rpos += wpa_snprintf_hex(rpos, rend - rpos, kc, 8);
 660                         *rpos++ = ':';
 661                         rpos += wpa_snprintf_hex(rpos, rend - rpos, sres, 4);
 662                         *rpos++ = ':';
 663                         rpos += wpa_snprintf_hex(rpos, rend - rpos, _rand, 16);
 664                 }
 665                 *rpos = '\0';
 666                 return 0;
 667         }
 668
 669         count = 0;
 670         while (count < max_chal && (g = get_gsm_triplet(imsi))) {
 671                 if (strcmp(g->imsi, imsi) != 0)
 672                         continue;
 673
 674                 if (rpos < rend)
 675                         *rpos++ = ' ';
 676                 rpos += wpa_snprintf_hex(rpos, rend - rpos, g->kc, 8);
 677                 if (rpos < rend)
 678                         *rpos++ = ':';
 679                 rpos += wpa_snprintf_hex(rpos, rend - rpos, g->sres, 4);
 680                 if (rpos < rend)
 681                         *rpos++ = ':';
 682                 rpos += wpa_snprintf_hex(rpos, rend - rpos, g->_rand, 16);
 683                 count++;
 684         }
 685
 686         if (count == 0) {
 687                 printf("No GSM triplets found for %s\n", imsi);
 688                 ret = snprintf(rpos, rend - rpos, " FAILURE");
 689                 if (ret < 0 || ret >= rend - rpos)
 690                         return -1;
 691                 rpos += ret;
 692         }
 693
 694         return 0;
 695 }
 696
 697
 698 static int gsm_auth_req(char *imsi, char *resp, size_t resp_len)
 699 {
 700         int count, ret;
 701         char *pos, *rpos, *rend;
 702         struct milenage_parameters *m;
 703
 704         resp[0] = '\0';
 705
 706         pos = os_strchr(imsi, ' ');
 707         if (!pos)
 708                 return -1;
 709         *pos++ = '\0';
 710
 711         rend = resp + resp_len;
 712         rpos = resp;
 713         ret = os_snprintf(rpos, rend - rpos, "GSM-AUTH-RESP %s", imsi);
 714         if (os_snprintf_error(rend - rpos, ret))
 715                 return -1;
 716         rpos += ret;
 717
 718         m = get_milenage(imsi);
 719         if (m) {
 720                 u8 _rand[16], sres[4], kc[8];
 721                 for (count = 0; count < EAP_SIM_MAX_CHAL; count++) {
 722                         if (hexstr2bin(pos, _rand, 16) != 0)
 723                                 return -1;
 724                         gsm_milenage(m->opc, m->ki, _rand, sres, kc);
 725                         *rpos++ = count == 0 ? ' ' : ':';
 726                         rpos += wpa_snprintf_hex(rpos, rend - rpos, kc, 8);
 727                         *rpos++ = ':';
 728                         rpos += wpa_snprintf_hex(rpos, rend - rpos, sres, 4);
 729                         pos += 16 * 2;
 730                         if (*pos != ':')
 731                                 break;
 732                         pos++;
 733                 }
 734                 *rpos = '\0';
 735                 return 0;
 736         }
 737
 738         printf("No GSM triplets found for %s\n", imsi);
 739         ret = os_snprintf(rpos, rend - rpos, " FAILURE");
 740         if (os_snprintf_error(rend - rpos, ret))
 741                 return -1;
 742         rpos += ret;
 743
 744         return 0;
 745 }
 746
 747
 748 static void inc_sqn(u8 *sqn)
 749 {
 750         u64 val, seq, ind;
 751
 752         /*
 753          * SQN = SEQ | IND = SEQ1 | SEQ2 | IND
 754          *
 755          * The mechanism used here is not time-based, so SEQ2 is void and
 756          * SQN = SEQ1 | IND. The length of IND is ind_len bits and the length
 757          * of SEQ1 is 48 - ind_len bits.
 758          */
 759
 760         /* Increment both SEQ and IND by one */
 761         val = ((u64) WPA_GET_BE32(sqn) << 16) | ((u64) WPA_GET_BE16(sqn + 4));
 762         seq = (val >> ind_len) + 1;
 763         ind = (val + 1) & ((1 << ind_len) - 1);
 764         val = (seq << ind_len) | ind;
 765         WPA_PUT_BE32(sqn, val >> 16);
 766         WPA_PUT_BE16(sqn + 4, val & 0xffff);
 767 }
 768
 769
 770 static int aka_req_auth(char *imsi, char *resp, size_t resp_len)
 771 {
 772         /* AKA-RESP-AUTH <IMSI> <RAND> <AUTN> <IK> <CK> <RES> */
 773         char *pos, *end;
 774         u8 _rand[EAP_AKA_RAND_LEN];
 775         u8 autn[EAP_AKA_AUTN_LEN];
 776         u8 ik[EAP_AKA_IK_LEN];
 777         u8 ck[EAP_AKA_CK_LEN];
 778         u8 res[EAP_AKA_RES_MAX_LEN];
 779         size_t res_len;
 780         int ret;
 781         struct milenage_parameters *m;
 782         int failed = 0;
 783
 784         m = get_milenage(imsi);
 785         if (m) {
 786                 if (random_get_bytes(_rand, EAP_AKA_RAND_LEN) < 0)
 787                         return -1;
 788                 res_len = EAP_AKA_RES_MAX_LEN;
 789                 inc_sqn(m->sqn);
 790 #ifdef CONFIG_SQLITE
 791                 db_update_milenage_sqn(m);
 792 #endif /* CONFIG_SQLITE */
 793                 sqn_changes = 1;
 794                 if (stdout_debug) {
 795                         printf("AKA: Milenage with SQN=%02x%02x%02x%02x%02x%02x\n",
 796                                m->sqn[0], m->sqn[1], m->sqn[2],
 797                                m->sqn[3], m->sqn[4], m->sqn[5]);
 798                 }
 799                 milenage_generate(m->opc, m->amf, m->ki, m->sqn, _rand,
 800                                   autn, ik, ck, res, &res_len);
 801         } else {
 802                 printf("Unknown IMSI: %s\n", imsi);
 803 #ifdef AKA_USE_FIXED_TEST_VALUES
 804                 printf("Using fixed test values for AKA\n");
 805                 memset(_rand, '0', EAP_AKA_RAND_LEN);
 806                 memset(autn, '1', EAP_AKA_AUTN_LEN);
 807                 memset(ik, '3', EAP_AKA_IK_LEN);
 808                 memset(ck, '4', EAP_AKA_CK_LEN);
 809                 memset(res, '2', EAP_AKA_RES_MAX_LEN);
 810                 res_len = EAP_AKA_RES_MAX_LEN;
 811 #else /* AKA_USE_FIXED_TEST_VALUES */
 812                 failed = 1;
 813 #endif /* AKA_USE_FIXED_TEST_VALUES */
 814         }
 815
 816         pos = resp;
 817         end = resp + resp_len;
 818         ret = snprintf(pos, end - pos, "AKA-RESP-AUTH %s ", imsi);
 819         if (ret < 0 || ret >= end - pos)
 820                 return -1;
 821         pos += ret;
 822         if (failed) {
 823                 ret = snprintf(pos, end - pos, "FAILURE");
 824                 if (ret < 0 || ret >= end - pos)
 825                         return -1;
 826                 pos += ret;
 827                 return 0;
 828         }
 829         pos += wpa_snprintf_hex(pos, end - pos, _rand, EAP_AKA_RAND_LEN);
 830         *pos++ = ' ';
 831         pos += wpa_snprintf_hex(pos, end - pos, autn, EAP_AKA_AUTN_LEN);
 832         *pos++ = ' ';
 833         pos += wpa_snprintf_hex(pos, end - pos, ik, EAP_AKA_IK_LEN);
 834         *pos++ = ' ';
 835         pos += wpa_snprintf_hex(pos, end - pos, ck, EAP_AKA_CK_LEN);
 836         *pos++ = ' ';
 837         pos += wpa_snprintf_hex(pos, end - pos, res, res_len);
 838
 839         return 0;
 840 }
 841
 842
 843 static int aka_auts(char *imsi, char *resp, size_t resp_len)
 844 {
 845         char *auts, *__rand;
 846         u8 _auts[EAP_AKA_AUTS_LEN], _rand[EAP_AKA_RAND_LEN], sqn[6];
 847         struct milenage_parameters *m;
 848
 849         resp[0] = '\0';
 850
 851         /* AKA-AUTS <IMSI> <AUTS> <RAND> */
 852
 853         auts = strchr(imsi, ' ');
 854         if (auts == NULL)
 855                 return -1;
 856         *auts++ = '\0';
 857
 858         __rand = strchr(auts, ' ');
 859         if (__rand == NULL)
 860                 return -1;
 861         *__rand++ = '\0';
 862
 863         if (stdout_debug) {
 864                 printf("AKA-AUTS: IMSI=%s AUTS=%s RAND=%s\n",
 865                        imsi, auts, __rand);
 866         }
 867         if (hexstr2bin(auts, _auts, EAP_AKA_AUTS_LEN) ||
 868             hexstr2bin(__rand, _rand, EAP_AKA_RAND_LEN)) {
 869                 printf("Could not parse AUTS/RAND\n");
 870                 return -1;
 871         }
 872
 873         m = get_milenage(imsi);
 874         if (m == NULL) {
 875                 printf("Unknown IMSI: %s\n", imsi);
 876                 return -1;
 877         }
 878
 879         if (milenage_auts(m->opc, m->ki, _rand, _auts, sqn)) {
 880                 printf("AKA-AUTS: Incorrect MAC-S\n");
 881         } else {
 882                 memcpy(m->sqn, sqn, 6);
 883                 if (stdout_debug) {
 884                         printf("AKA-AUTS: Re-synchronized: "
 885                                "SQN=%02x%02x%02x%02x%02x%02x\n",
 886                                sqn[0], sqn[1], sqn[2], sqn[3], sqn[4], sqn[5]);
 887                 }
 888 #ifdef CONFIG_SQLITE
 889                 db_update_milenage_sqn(m);
 890 #endif /* CONFIG_SQLITE */
 891                 sqn_changes = 1;
 892         }
 893
 894         return 0;
 895 }
 896
 897
 898 static int process_cmd(char *cmd, char *resp, size_t resp_len)
 899 {
 900         if (os_strncmp(cmd, "SIM-REQ-AUTH ", 13) == 0)
 901                 return sim_req_auth(cmd + 13, resp, resp_len);
 902
 903         if (os_strncmp(cmd, "GSM-AUTH-REQ ", 13) == 0)
 904                 return gsm_auth_req(cmd + 13, resp, resp_len);
 905
 906         if (os_strncmp(cmd, "AKA-REQ-AUTH ", 13) == 0)
 907                 return aka_req_auth(cmd + 13, resp, resp_len);
 908
 909         if (os_strncmp(cmd, "AKA-AUTS ", 9) == 0)
 910                 return aka_auts(cmd + 9, resp, resp_len);
 911
 912         printf("Unknown request: %s\n", cmd);
 913         return -1;
 914 }
 915
 916
 917 static int process(int s)
 918 {
 919         char buf[1000], resp[1000];
 920         struct sockaddr_un from;
 921         socklen_t fromlen;
 922         ssize_t res;
 923
 924         fromlen = sizeof(from);
 925         res = recvfrom(s, buf, sizeof(buf), 0, (struct sockaddr *) &from,
 926                        &fromlen);
 927         if (res < 0) {
 928                 perror("recvfrom");
 929                 return -1;
 930         }
 931
 932         if (res == 0)
 933                 return 0;
 934
 935         if ((size_t) res >= sizeof(buf))
 936                 res = sizeof(buf) - 1;
 937         buf[res] = '\0';
 938
 939         printf("Received: %s\n", buf);
 940
 941         if (process_cmd(buf, resp, sizeof(resp)) < 0) {
 942                 printf("Failed to process request\n");
 943                 return -1;
 944         }
 945
 946         if (resp[0] == '\0') {
 947                 printf("No response\n");
 948                 return 0;
 949         }
 950
 951         printf("Send: %s\n", resp);
 952
 953         if (sendto(s, resp, os_strlen(resp), 0, (struct sockaddr *) &from,
 954                    fromlen) < 0)
 955                 perror("send");
 956
 957         return 0;
 958 }
 959
 960
 961 static void cleanup(void)
 962 {
 963         struct gsm_triplet *g, *gprev;
 964         struct milenage_parameters *m, *prev;
 965
 966         if (update_milenage && milenage_file && sqn_changes)
 967                 update_milenage_file(milenage_file);
 968
 969         g = gsm_db;
 970         while (g) {
 971                 gprev = g;
 972                 g = g->next;
 973                 os_free(gprev);
 974         }
 975
 976         m = milenage_db;
 977         while (m) {
 978                 prev = m;
 979                 m = m->next;
 980                 os_free(prev);
 981         }
 982
 983         if (serv_sock >= 0)
 984                 close(serv_sock);
 985         if (socket_path)
 986                 unlink(socket_path);
 987
 988 #ifdef CONFIG_SQLITE
 989         if (sqlite_db) {
 990                 sqlite3_close(sqlite_db);
 991                 sqlite_db = NULL;
 992         }
 993 #endif /* CONFIG_SQLITE */
 994 }
 995
 996
 997 static void handle_term(int sig)
 998 {
 999         printf("Signal %d - terminate\n", sig);
1000         exit(0);
1001 }
1002
1003
1004 static void usage(void)
1005 {
1006         printf("HLR/AuC testing gateway for hostapd EAP-SIM/AKA "
1007                "database/authenticator\n"
1008                "Copyright (c) 2005-2007, 2012-2013, Jouni Malinen <j@w1.fi>\n"
1009                "\n"
1010                "usage:\n"
1011                "hlr_auc_gw [-hu] [-s<socket path>] [-g<triplet file>] "
1012                "[-m<milenage file>] \\\n"
1013                "        [-D<DB file>] [-i<IND len in bits>] [command]\n"
1014                "\n"
1015                "options:\n"
1016                "  -h = show this usage help\n"
1017                "  -u = update SQN in Milenage file on exit\n"
1018                "  -s<socket path> = path for UNIX domain socket\n"
1019                "                    (default: %s)\n"
1020                "  -g<triplet file> = path for GSM authentication triplets\n"
1021                "  -m<milenage file> = path for Milenage keys\n"
1022                "  -D<DB file> = path to SQLite database\n"
1023                "  -i<IND len in bits> = IND length for SQN (default: 5)\n"
1024                "\n"
1025                "If the optional command argument, like "
1026                "\"AKA-REQ-AUTH <IMSI>\" is used, a single\n"
1027                "command is processed with response sent to stdout. Otherwise, "
1028                "hlr_auc_gw opens\n"
1029                "a control interface and processes commands sent through it "
1030                "(e.g., by EAP server\n"
1031                "in hostapd).\n",
1032                default_socket_path);
1033 }
1034
1035
1036 int main(int argc, char *argv[])
1037 {
1038         int c;
1039         char *gsm_triplet_file = NULL;
1040         char *sqlite_db_file = NULL;
1041         int ret = 0;
1042
1043         if (os_program_init())
1044                 return -1;
1045
1046         socket_path = default_socket_path;
1047
1048         for (;;) {
1049                 c = getopt(argc, argv, "D:g:hi:m:s:u");
1050                 if (c < 0)
1051                         break;
1052                 switch (c) {
1053                 case 'D':
1054 #ifdef CONFIG_SQLITE
1055                         sqlite_db_file = optarg;
1056                         break;
1057 #else /* CONFIG_SQLITE */
1058                         printf("No SQLite support included in the build\n");
1059                         return -1;
1060 #endif /* CONFIG_SQLITE */
1061                 case 'g':
1062                         gsm_triplet_file = optarg;
1063                         break;
1064                 case 'h':
1065                         usage();
1066                         return 0;
1067                 case 'i':
1068                         ind_len = atoi(optarg);
1069                         if (ind_len < 0 || ind_len > 32) {
1070                                 printf("Invalid IND length\n");
1071                                 return -1;
1072                         }
1073                         break;
1074                 case 'm':
1075                         milenage_file = optarg;
1076                         break;
1077                 case 's':
1078                         socket_path = optarg;
1079                         break;
1080                 case 'u':
1081                         update_milenage = 1;
1082                         break;
1083                 default:
1084                         usage();
1085                         return -1;
1086                 }
1087         }
1088
1089         if (!gsm_triplet_file && !milenage_file && !sqlite_db_file) {
1090                 usage();
1091                 return -1;
1092         }
1093
1094 #ifdef CONFIG_SQLITE
1095         if (sqlite_db_file && (sqlite_db = db_open(sqlite_db_file)) == NULL)
1096                 return -1;
1097 #endif /* CONFIG_SQLITE */
1098
1099         if (gsm_triplet_file && read_gsm_triplets(gsm_triplet_file) < 0)
1100                 return -1;
1101
1102         if (milenage_file && read_milenage(milenage_file) < 0)
1103                 return -1;
1104
1105         if (optind == argc) {
1106                 serv_sock = open_socket(socket_path);
1107                 if (serv_sock < 0)
1108                         return -1;
1109
1110                 printf("Listening for requests on %s\n", socket_path);
1111
1112                 atexit(cleanup);
1113                 signal(SIGTERM, handle_term);
1114                 signal(SIGINT, handle_term);
1115
1116                 for (;;)
1117                         process(serv_sock);
1118         } else {
1119                 char buf[1000];
1120                 socket_path = NULL;
1121                 stdout_debug = 0;
1122                 if (process_cmd(argv[optind], buf, sizeof(buf)) < 0) {
1123                         printf("FAIL\n");
1124                         ret = -1;
1125                 } else {
1126                         printf("%s\n", buf);
1127                 }
1128                 cleanup();
1129         }
1130
1131 #ifdef CONFIG_SQLITE
1132         if (sqlite_db) {
1133                 sqlite3_close(sqlite_db);
1134                 sqlite_db = NULL;
1135         }
1136 #endif /* CONFIG_SQLITE */
1137
1138         os_program_deinit();
1139
1140         return ret;
1141 }