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