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