libeap/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         size_t res_len;
  91 };
  92
  93 static struct milenage_parameters *milenage_db = NULL;
  94
  95 #define EAP_SIM_MAX_CHAL 3
  96
  97 #define EAP_AKA_RAND_LEN 16
  98 #define EAP_AKA_AUTN_LEN 16
  99 #define EAP_AKA_AUTS_LEN 14
 100 #define EAP_AKA_RES_MIN_LEN 4
 101 #define EAP_AKA_RES_MAX_LEN 16
 102 #define EAP_AKA_IK_LEN 16
 103 #define EAP_AKA_CK_LEN 16
 104
 105
 106 #ifdef CONFIG_SQLITE
 107
 108 static sqlite3 *sqlite_db = NULL;
 109 static struct milenage_parameters db_tmp_milenage;
 110
 111
 112 static int db_table_exists(sqlite3 *db, const char *name)
 113 {
 114         char cmd[128];
 115         os_snprintf(cmd, sizeof(cmd), "SELECT 1 FROM %s;", name);
 116         return sqlite3_exec(db, cmd, NULL, NULL, NULL) == SQLITE_OK;
 117 }
 118
 119
 120 static int db_table_create_milenage(sqlite3 *db)
 121 {
 122         char *err = NULL;
 123         const char *sql =
 124                 "CREATE TABLE milenage("
 125                 "  imsi INTEGER PRIMARY KEY NOT NULL,"
 126                 "  ki CHAR(32) NOT NULL,"
 127                 "  opc CHAR(32) NOT NULL,"
 128                 "  amf CHAR(4) NOT NULL,"
 129                 "  sqn CHAR(12) NOT NULL,"
 130                 "  res_len INTEGER"
 131                 ");";
 132
 133         printf("Adding database table for milenage information\n");
 134         if (sqlite3_exec(db, sql, NULL, NULL, &err) != SQLITE_OK) {
 135                 printf("SQLite error: %s\n", err);
 136                 sqlite3_free(err);
 137                 return -1;
 138         }
 139
 140         return 0;
 141 }
 142
 143
 144 static sqlite3 * db_open(const char *db_file)
 145 {
 146         sqlite3 *db;
 147
 148         if (sqlite3_open(db_file, &db)) {
 149                 printf("Failed to open database %s: %s\n",
 150                        db_file, sqlite3_errmsg(db));
 151                 sqlite3_close(db);
 152                 return NULL;
 153         }
 154
 155         if (!db_table_exists(db, "milenage") &&
 156             db_table_create_milenage(db) < 0) {
 157                 sqlite3_close(db);
 158                 return NULL;
 159         }
 160
 161         return db;
 162 }
 163
 164
 165 static int get_milenage_cb(void *ctx, int argc, char *argv[], char *col[])
 166 {
 167         struct milenage_parameters *m = ctx;
 168         int i;
 169
 170         m->set = 1;
 171
 172         for (i = 0; i < argc; i++) {
 173                 if (os_strcmp(col[i], "ki") == 0 && argv[i] &&
 174                     hexstr2bin(argv[i], m->ki, sizeof(m->ki))) {
 175                         printf("Invalid ki value in database\n");
 176                         return -1;
 177                 }
 178
 179                 if (os_strcmp(col[i], "opc") == 0 && argv[i] &&
 180                     hexstr2bin(argv[i], m->opc, sizeof(m->opc))) {
 181                         printf("Invalid opcvalue in database\n");
 182                         return -1;
 183                 }
 184
 185                 if (os_strcmp(col[i], "amf") == 0 && argv[i] &&
 186                     hexstr2bin(argv[i], m->amf, sizeof(m->amf))) {
 187                         printf("Invalid amf value in database\n");
 188                         return -1;
 189                 }
 190
 191                 if (os_strcmp(col[i], "sqn") == 0 && argv[i] &&
 192                     hexstr2bin(argv[i], m->sqn, sizeof(m->sqn))) {
 193                         printf("Invalid sqn value in database\n");
 194                         return -1;
 195                 }
 196
 197                 if (os_strcmp(col[i], "res_len") == 0 && argv[i]) {
 198                         m->res_len = atoi(argv[i]);
 199                 }
 200         }
 201
 202         return 0;
 203 }
 204
 205
 206 static struct milenage_parameters * db_get_milenage(const char *imsi_txt)
 207 {
 208         char cmd[128];
 209         unsigned long long imsi;
 210
 211         os_memset(&db_tmp_milenage, 0, sizeof(db_tmp_milenage));
 212         imsi = atoll(imsi_txt);
 213         os_snprintf(db_tmp_milenage.imsi, sizeof(db_tmp_milenage.imsi),
 214                     "%llu", imsi);
 215         os_snprintf(cmd, sizeof(cmd),
 216                     "SELECT * FROM milenage WHERE imsi=%llu;", imsi);
 217         if (sqlite3_exec(sqlite_db, cmd, get_milenage_cb, &db_tmp_milenage,
 218                          NULL) != SQLITE_OK)
 219                 return NULL;
 220
 221         if (!db_tmp_milenage.set)
 222                 return NULL;
 223         return &db_tmp_milenage;
 224 }
 225
 226
 227 static int db_update_milenage_sqn(struct milenage_parameters *m)
 228 {
 229         char cmd[128], val[13], *pos;
 230
 231         if (sqlite_db == NULL)
 232                 return 0;
 233
 234         pos = val;
 235         pos += wpa_snprintf_hex(pos, sizeof(val), m->sqn, 6);
 236         *pos = '\0';
 237         os_snprintf(cmd, sizeof(cmd),
 238                     "UPDATE milenage SET sqn='%s' WHERE imsi=%s;",
 239                     val, m->imsi);
 240         if (sqlite3_exec(sqlite_db, cmd, NULL, NULL, NULL) != SQLITE_OK) {
 241                 printf("Failed to update SQN in database for IMSI %s\n",
 242                        m->imsi);
 243                 return -1;
 244         }
 245         return 0;
 246 }
 247
 248 #endif /* CONFIG_SQLITE */
 249
 250
 251 static int open_socket(const char *path)
 252 {
 253         struct sockaddr_un addr;
 254         int s;
 255
 256         s = socket(PF_UNIX, SOCK_DGRAM, 0);
 257         if (s < 0) {
 258                 perror("socket(PF_UNIX)");
 259                 return -1;
 260         }
 261
 262         memset(&addr, 0, sizeof(addr));
 263         addr.sun_family = AF_UNIX;
 264         os_strlcpy(addr.sun_path, path, sizeof(addr.sun_path));
 265         if (bind(s, (struct sockaddr *) &addr, sizeof(addr)) < 0) {
 266                 perror("hlr-auc-gw: bind(PF_UNIX)");
 267                 close(s);
 268                 return -1;
 269         }
 270
 271         return s;
 272 }
 273
 274
 275 static int read_gsm_triplets(const char *fname)
 276 {
 277         FILE *f;
 278         char buf[200], *pos, *pos2;
 279         struct gsm_triplet *g = NULL;
 280         int line, ret = 0;
 281
 282         if (fname == NULL)
 283                 return -1;
 284
 285         f = fopen(fname, "r");
 286         if (f == NULL) {
 287                 printf("Could not open GSM tripler data file '%s'\n", fname);
 288                 return -1;
 289         }
 290
 291         line = 0;
 292         while (fgets(buf, sizeof(buf), f)) {
 293                 line++;
 294
 295                 /* Parse IMSI:Kc:SRES:RAND */
 296                 buf[sizeof(buf) - 1] = '\0';
 297                 if (buf[0] == '#')
 298                         continue;
 299                 pos = buf;
 300                 while (*pos != '\0' && *pos != '\n')
 301                         pos++;
 302                 if (*pos == '\n')
 303                         *pos = '\0';
 304                 pos = buf;
 305                 if (*pos == '\0')
 306                         continue;
 307
 308                 g = os_zalloc(sizeof(*g));
 309                 if (g == NULL) {
 310                         ret = -1;
 311                         break;
 312                 }
 313
 314                 /* IMSI */
 315                 pos2 = strchr(pos, ':');
 316                 if (pos2 == NULL) {
 317                         printf("%s:%d - Invalid IMSI (%s)\n",
 318                                fname, line, pos);
 319                         ret = -1;
 320                         break;
 321                 }
 322                 *pos2 = '\0';
 323                 if (strlen(pos) >= sizeof(g->imsi)) {
 324                         printf("%s:%d - Too long IMSI (%s)\n",
 325                                fname, line, pos);
 326                         ret = -1;
 327                         break;
 328                 }
 329                 os_strlcpy(g->imsi, pos, sizeof(g->imsi));
 330                 pos = pos2 + 1;
 331
 332                 /* Kc */
 333                 pos2 = strchr(pos, ':');
 334                 if (pos2 == NULL) {
 335                         printf("%s:%d - Invalid Kc (%s)\n", fname, line, pos);
 336                         ret = -1;
 337                         break;
 338                 }
 339                 *pos2 = '\0';
 340                 if (strlen(pos) != 16 || hexstr2bin(pos, g->kc, 8)) {
 341                         printf("%s:%d - Invalid Kc (%s)\n", fname, line, pos);
 342                         ret = -1;
 343                         break;
 344                 }
 345                 pos = pos2 + 1;
 346
 347                 /* SRES */
 348                 pos2 = strchr(pos, ':');
 349                 if (pos2 == NULL) {
 350                         printf("%s:%d - Invalid SRES (%s)\n", fname, line,
 351                                pos);
 352                         ret = -1;
 353                         break;
 354                 }
 355                 *pos2 = '\0';
 356                 if (strlen(pos) != 8 || hexstr2bin(pos, g->sres, 4)) {
 357                         printf("%s:%d - Invalid SRES (%s)\n", fname, line,
 358                                pos);
 359                         ret = -1;
 360                         break;
 361                 }
 362                 pos = pos2 + 1;
 363
 364                 /* RAND */
 365                 pos2 = strchr(pos, ':');
 366                 if (pos2)
 367                         *pos2 = '\0';
 368                 if (strlen(pos) != 32 || hexstr2bin(pos, g->_rand, 16)) {
 369                         printf("%s:%d - Invalid RAND (%s)\n", fname, line,
 370                                pos);
 371                         ret = -1;
 372                         break;
 373                 }
 374                 pos = pos2 + 1;
 375
 376                 g->next = gsm_db;
 377                 gsm_db = g;
 378                 g = NULL;
 379         }
 380         os_free(g);
 381
 382         fclose(f);
 383
 384         return ret;
 385 }
 386
 387
 388 static struct gsm_triplet * get_gsm_triplet(const char *imsi)
 389 {
 390         struct gsm_triplet *g = gsm_db_pos;
 391
 392         while (g) {
 393                 if (strcmp(g->imsi, imsi) == 0) {
 394                         gsm_db_pos = g->next;
 395                         return g;
 396                 }
 397                 g = g->next;
 398         }
 399
 400         g = gsm_db;
 401         while (g && g != gsm_db_pos) {
 402                 if (strcmp(g->imsi, imsi) == 0) {
 403                         gsm_db_pos = g->next;
 404                         return g;
 405                 }
 406                 g = g->next;
 407         }
 408
 409         return NULL;
 410 }
 411
 412
 413 static int read_milenage(const char *fname)
 414 {
 415         FILE *f;
 416         char buf[200], *pos, *pos2;
 417         struct milenage_parameters *m = NULL;
 418         int line, ret = 0;
 419
 420         if (fname == NULL)
 421                 return -1;
 422
 423         f = fopen(fname, "r");
 424         if (f == NULL) {
 425                 printf("Could not open Milenage data file '%s'\n", fname);
 426                 return -1;
 427         }
 428
 429         line = 0;
 430         while (fgets(buf, sizeof(buf), f)) {
 431                 line++;
 432
 433                 /* Parse IMSI Ki OPc AMF SQN [RES_len] */
 434                 buf[sizeof(buf) - 1] = '\0';
 435                 if (buf[0] == '#')
 436                         continue;
 437                 pos = buf;
 438                 while (*pos != '\0' && *pos != '\n')
 439                         pos++;
 440                 if (*pos == '\n')
 441                         *pos = '\0';
 442                 pos = buf;
 443                 if (*pos == '\0')
 444                         continue;
 445
 446                 m = os_zalloc(sizeof(*m));
 447                 if (m == NULL) {
 448                         ret = -1;
 449                         break;
 450                 }
 451
 452                 /* IMSI */
 453                 pos2 = strchr(pos, ' ');
 454                 if (pos2 == NULL) {
 455                         printf("%s:%d - Invalid IMSI (%s)\n",
 456                                fname, line, pos);
 457                         ret = -1;
 458                         break;
 459                 }
 460                 *pos2 = '\0';
 461                 if (strlen(pos) >= sizeof(m->imsi)) {
 462                         printf("%s:%d - Too long IMSI (%s)\n",
 463                                fname, line, pos);
 464                         ret = -1;
 465                         break;
 466                 }
 467                 os_strlcpy(m->imsi, pos, sizeof(m->imsi));
 468                 pos = pos2 + 1;
 469
 470                 /* Ki */
 471                 pos2 = strchr(pos, ' ');
 472                 if (pos2 == NULL) {
 473                         printf("%s:%d - Invalid Ki (%s)\n", fname, line, pos);
 474                         ret = -1;
 475                         break;
 476                 }
 477                 *pos2 = '\0';
 478                 if (strlen(pos) != 32 || hexstr2bin(pos, m->ki, 16)) {
 479                         printf("%s:%d - Invalid Ki (%s)\n", fname, line, pos);
 480                         ret = -1;
 481                         break;
 482                 }
 483                 pos = pos2 + 1;
 484
 485                 /* OPc */
 486                 pos2 = strchr(pos, ' ');
 487                 if (pos2 == NULL) {
 488                         printf("%s:%d - Invalid OPc (%s)\n", fname, line, pos);
 489                         ret = -1;
 490                         break;
 491                 }
 492                 *pos2 = '\0';
 493                 if (strlen(pos) != 32 || hexstr2bin(pos, m->opc, 16)) {
 494                         printf("%s:%d - Invalid OPc (%s)\n", fname, line, pos);
 495                         ret = -1;
 496                         break;
 497                 }
 498                 pos = pos2 + 1;
 499
 500                 /* AMF */
 501                 pos2 = strchr(pos, ' ');
 502                 if (pos2 == NULL) {
 503                         printf("%s:%d - Invalid AMF (%s)\n", fname, line, pos);
 504                         ret = -1;
 505                         break;
 506                 }
 507                 *pos2 = '\0';
 508                 if (strlen(pos) != 4 || hexstr2bin(pos, m->amf, 2)) {
 509                         printf("%s:%d - Invalid AMF (%s)\n", fname, line, pos);
 510                         ret = -1;
 511                         break;
 512                 }
 513                 pos = pos2 + 1;
 514
 515                 /* SQN */
 516                 pos2 = strchr(pos, ' ');
 517                 if (pos2)
 518                         *pos2 = '\0';
 519                 if (strlen(pos) != 12 || hexstr2bin(pos, m->sqn, 6)) {
 520                         printf("%s:%d - Invalid SEQ (%s)\n", fname, line, pos);
 521                         ret = -1;
 522                         break;
 523                 }
 524
 525                 if (pos2) {
 526                         pos = pos2 + 1;
 527                         m->res_len = atoi(pos);
 528                         if (m->res_len &&
 529                             (m->res_len < EAP_AKA_RES_MIN_LEN ||
 530                              m->res_len > EAP_AKA_RES_MAX_LEN)) {
 531                                 printf("%s:%d - Invalid RES_len (%s)\n",
 532                                        fname, line, pos);
 533                                 ret = -1;
 534                                 break;
 535                         }
 536                 }
 537
 538                 m->next = milenage_db;
 539                 milenage_db = m;
 540                 m = NULL;
 541         }
 542         os_free(m);
 543
 544         fclose(f);
 545
 546         return ret;
 547 }
 548
 549
 550 static void update_milenage_file(const char *fname)
 551 {
 552         FILE *f, *f2;
 553         char name[500], buf[500], *pos;
 554         char *end = buf + sizeof(buf);
 555         struct milenage_parameters *m;
 556         size_t imsi_len;
 557
 558         f = fopen(fname, "r");
 559         if (f == NULL) {
 560                 printf("Could not open Milenage data file '%s'\n", fname);
 561                 return;
 562         }
 563
 564         snprintf(name, sizeof(name), "%s.new", fname);
 565         f2 = fopen(name, "w");
 566         if (f2 == NULL) {
 567                 printf("Could not write Milenage data file '%s'\n", name);
 568                 fclose(f);
 569                 return;
 570         }
 571
 572         while (fgets(buf, sizeof(buf), f)) {
 573                 /* IMSI Ki OPc AMF SQN */
 574                 buf[sizeof(buf) - 1] = '\0';
 575
 576                 pos = strchr(buf, ' ');
 577                 if (buf[0] == '#' || pos == NULL || pos - buf >= 20)
 578                         goto no_update;
 579
 580                 imsi_len = pos - buf;
 581
 582                 for (m = milenage_db; m; m = m->next) {
 583                         if (strncmp(buf, m->imsi, imsi_len) == 0 &&
 584                             m->imsi[imsi_len] == '\0')
 585                                 break;
 586                 }
 587
 588                 if (!m)
 589                         goto no_update;
 590
 591                 pos = buf;
 592                 pos += snprintf(pos, end - pos, "%s ", m->imsi);
 593                 pos += wpa_snprintf_hex(pos, end - pos, m->ki, 16);
 594                 *pos++ = ' ';
 595                 pos += wpa_snprintf_hex(pos, end - pos, m->opc, 16);
 596                 *pos++ = ' ';
 597                 pos += wpa_snprintf_hex(pos, end - pos, m->amf, 2);
 598                 *pos++ = ' ';
 599                 pos += wpa_snprintf_hex(pos, end - pos, m->sqn, 6);
 600                 *pos++ = '\n';
 601
 602         no_update:
 603                 fprintf(f2, "%s", buf);
 604         }
 605
 606         fclose(f2);
 607         fclose(f);
 608
 609         snprintf(name, sizeof(name), "%s.bak", fname);
 610         if (rename(fname, name) < 0) {
 611                 perror("rename");
 612                 return;
 613         }
 614
 615         snprintf(name, sizeof(name), "%s.new", fname);
 616         if (rename(name, fname) < 0) {
 617                 perror("rename");
 618                 return;
 619         }
 620
 621 }
 622
 623
 624 static struct milenage_parameters * get_milenage(const char *imsi)
 625 {
 626         struct milenage_parameters *m = milenage_db;
 627
 628         while (m) {
 629                 if (strcmp(m->imsi, imsi) == 0)
 630                         break;
 631                 m = m->next;
 632         }
 633
 634 #ifdef CONFIG_SQLITE
 635         if (!m)
 636                 m = db_get_milenage(imsi);
 637 #endif /* CONFIG_SQLITE */
 638
 639         return m;
 640 }
 641
 642
 643 static int sim_req_auth(char *imsi, char *resp, size_t resp_len)
 644 {
 645         int count, max_chal, ret;
 646         char *pos;
 647         char *rpos, *rend;
 648         struct milenage_parameters *m;
 649         struct gsm_triplet *g;
 650
 651         resp[0] = '\0';
 652
 653         pos = strchr(imsi, ' ');
 654         if (pos) {
 655                 *pos++ = '\0';
 656                 max_chal = atoi(pos);
 657                 if (max_chal < 1 || max_chal > EAP_SIM_MAX_CHAL)
 658                         max_chal = EAP_SIM_MAX_CHAL;
 659         } else
 660                 max_chal = EAP_SIM_MAX_CHAL;
 661
 662         rend = resp + resp_len;
 663         rpos = resp;
 664         ret = snprintf(rpos, rend - rpos, "SIM-RESP-AUTH %s", imsi);
 665         if (ret < 0 || ret >= rend - rpos)
 666                 return -1;
 667         rpos += ret;
 668
 669         m = get_milenage(imsi);
 670         if (m) {
 671                 u8 _rand[16], sres[4], kc[8];
 672                 for (count = 0; count < max_chal; count++) {
 673                         if (random_get_bytes(_rand, 16) < 0)
 674                                 return -1;
 675                         gsm_milenage(m->opc, m->ki, _rand, sres, kc);
 676                         *rpos++ = ' ';
 677                         rpos += wpa_snprintf_hex(rpos, rend - rpos, kc, 8);
 678                         *rpos++ = ':';
 679                         rpos += wpa_snprintf_hex(rpos, rend - rpos, sres, 4);
 680                         *rpos++ = ':';
 681                         rpos += wpa_snprintf_hex(rpos, rend - rpos, _rand, 16);
 682                 }
 683                 *rpos = '\0';
 684                 return 0;
 685         }
 686
 687         count = 0;
 688         while (count < max_chal && (g = get_gsm_triplet(imsi))) {
 689                 if (strcmp(g->imsi, imsi) != 0)
 690                         continue;
 691
 692                 if (rpos < rend)
 693                         *rpos++ = ' ';
 694                 rpos += wpa_snprintf_hex(rpos, rend - rpos, g->kc, 8);
 695                 if (rpos < rend)
 696                         *rpos++ = ':';
 697                 rpos += wpa_snprintf_hex(rpos, rend - rpos, g->sres, 4);
 698                 if (rpos < rend)
 699                         *rpos++ = ':';
 700                 rpos += wpa_snprintf_hex(rpos, rend - rpos, g->_rand, 16);
 701                 count++;
 702         }
 703
 704         if (count == 0) {
 705                 printf("No GSM triplets found for %s\n", imsi);
 706                 ret = snprintf(rpos, rend - rpos, " FAILURE");
 707                 if (ret < 0 || ret >= rend - rpos)
 708                         return -1;
 709                 rpos += ret;
 710         }
 711
 712         return 0;
 713 }
 714
 715
 716 static int gsm_auth_req(char *imsi, char *resp, size_t resp_len)
 717 {
 718         int count, ret;
 719         char *pos, *rpos, *rend;
 720         struct milenage_parameters *m;
 721
 722         resp[0] = '\0';
 723
 724         pos = os_strchr(imsi, ' ');
 725         if (!pos)
 726                 return -1;
 727         *pos++ = '\0';
 728
 729         rend = resp + resp_len;
 730         rpos = resp;
 731         ret = os_snprintf(rpos, rend - rpos, "GSM-AUTH-RESP %s", imsi);
 732         if (os_snprintf_error(rend - rpos, ret))
 733                 return -1;
 734         rpos += ret;
 735
 736         m = get_milenage(imsi);
 737         if (m) {
 738                 u8 _rand[16], sres[4], kc[8];
 739                 for (count = 0; count < EAP_SIM_MAX_CHAL; count++) {
 740                         if (hexstr2bin(pos, _rand, 16) != 0)
 741                                 return -1;
 742                         gsm_milenage(m->opc, m->ki, _rand, sres, kc);
 743                         *rpos++ = count == 0 ? ' ' : ':';
 744                         rpos += wpa_snprintf_hex(rpos, rend - rpos, kc, 8);
 745                         *rpos++ = ':';
 746                         rpos += wpa_snprintf_hex(rpos, rend - rpos, sres, 4);
 747                         pos += 16 * 2;
 748                         if (*pos != ':')
 749                                 break;
 750                         pos++;
 751                 }
 752                 *rpos = '\0';
 753                 return 0;
 754         }
 755
 756         printf("No GSM triplets found for %s\n", imsi);
 757         ret = os_snprintf(rpos, rend - rpos, " FAILURE");
 758         if (os_snprintf_error(rend - rpos, ret))
 759                 return -1;
 760         rpos += ret;
 761
 762         return 0;
 763 }
 764
 765
 766 static void inc_sqn(u8 *sqn)
 767 {
 768         u64 val, seq, ind;
 769
 770         /*
 771          * SQN = SEQ | IND = SEQ1 | SEQ2 | IND
 772          *
 773          * The mechanism used here is not time-based, so SEQ2 is void and
 774          * SQN = SEQ1 | IND. The length of IND is ind_len bits and the length
 775          * of SEQ1 is 48 - ind_len bits.
 776          */
 777
 778         /* Increment both SEQ and IND by one */
 779         val = ((u64) WPA_GET_BE32(sqn) << 16) | ((u64) WPA_GET_BE16(sqn + 4));
 780         seq = (val >> ind_len) + 1;
 781         ind = (val + 1) & ((1 << ind_len) - 1);
 782         val = (seq << ind_len) | ind;
 783         WPA_PUT_BE32(sqn, val >> 16);
 784         WPA_PUT_BE16(sqn + 4, val & 0xffff);
 785 }
 786
 787
 788 static int aka_req_auth(char *imsi, char *resp, size_t resp_len)
 789 {
 790         /* AKA-RESP-AUTH <IMSI> <RAND> <AUTN> <IK> <CK> <RES> */
 791         char *pos, *end;
 792         u8 _rand[EAP_AKA_RAND_LEN];
 793         u8 autn[EAP_AKA_AUTN_LEN];
 794         u8 ik[EAP_AKA_IK_LEN];
 795         u8 ck[EAP_AKA_CK_LEN];
 796         u8 res[EAP_AKA_RES_MAX_LEN];
 797         size_t res_len;
 798         int ret;
 799         struct milenage_parameters *m;
 800         int failed = 0;
 801
 802         m = get_milenage(imsi);
 803         if (m) {
 804                 if (random_get_bytes(_rand, EAP_AKA_RAND_LEN) < 0)
 805                         return -1;
 806                 res_len = EAP_AKA_RES_MAX_LEN;
 807                 inc_sqn(m->sqn);
 808 #ifdef CONFIG_SQLITE
 809                 db_update_milenage_sqn(m);
 810 #endif /* CONFIG_SQLITE */
 811                 sqn_changes = 1;
 812                 if (stdout_debug) {
 813                         printf("AKA: Milenage with SQN=%02x%02x%02x%02x%02x%02x\n",
 814                                m->sqn[0], m->sqn[1], m->sqn[2],
 815                                m->sqn[3], m->sqn[4], m->sqn[5]);
 816                 }
 817                 milenage_generate(m->opc, m->amf, m->ki, m->sqn, _rand,
 818                                   autn, ik, ck, res, &res_len);
 819                 if (m->res_len >= EAP_AKA_RES_MIN_LEN &&
 820                     m->res_len <= EAP_AKA_RES_MAX_LEN &&
 821                     m->res_len < res_len)
 822                         res_len = m->res_len;
 823         } else {
 824                 printf("Unknown IMSI: %s\n", imsi);
 825 #ifdef AKA_USE_FIXED_TEST_VALUES
 826                 printf("Using fixed test values for AKA\n");
 827                 memset(_rand, '0', EAP_AKA_RAND_LEN);
 828                 memset(autn, '1', EAP_AKA_AUTN_LEN);
 829                 memset(ik, '3', EAP_AKA_IK_LEN);
 830                 memset(ck, '4', EAP_AKA_CK_LEN);
 831                 memset(res, '2', EAP_AKA_RES_MAX_LEN);
 832                 res_len = EAP_AKA_RES_MAX_LEN;
 833 #else /* AKA_USE_FIXED_TEST_VALUES */
 834                 failed = 1;
 835 #endif /* AKA_USE_FIXED_TEST_VALUES */
 836         }
 837
 838         pos = resp;
 839         end = resp + resp_len;
 840         ret = snprintf(pos, end - pos, "AKA-RESP-AUTH %s ", imsi);
 841         if (ret < 0 || ret >= end - pos)
 842                 return -1;
 843         pos += ret;
 844         if (failed) {
 845                 ret = snprintf(pos, end - pos, "FAILURE");
 846                 if (ret < 0 || ret >= end - pos)
 847                         return -1;
 848                 pos += ret;
 849                 return 0;
 850         }
 851         pos += wpa_snprintf_hex(pos, end - pos, _rand, EAP_AKA_RAND_LEN);
 852         *pos++ = ' ';
 853         pos += wpa_snprintf_hex(pos, end - pos, autn, EAP_AKA_AUTN_LEN);
 854         *pos++ = ' ';
 855         pos += wpa_snprintf_hex(pos, end - pos, ik, EAP_AKA_IK_LEN);
 856         *pos++ = ' ';
 857         pos += wpa_snprintf_hex(pos, end - pos, ck, EAP_AKA_CK_LEN);
 858         *pos++ = ' ';
 859         pos += wpa_snprintf_hex(pos, end - pos, res, res_len);
 860
 861         return 0;
 862 }
 863
 864
 865 static int aka_auts(char *imsi, char *resp, size_t resp_len)
 866 {
 867         char *auts, *__rand;
 868         u8 _auts[EAP_AKA_AUTS_LEN], _rand[EAP_AKA_RAND_LEN], sqn[6];
 869         struct milenage_parameters *m;
 870
 871         resp[0] = '\0';
 872
 873         /* AKA-AUTS <IMSI> <AUTS> <RAND> */
 874
 875         auts = strchr(imsi, ' ');
 876         if (auts == NULL)
 877                 return -1;
 878         *auts++ = '\0';
 879
 880         __rand = strchr(auts, ' ');
 881         if (__rand == NULL)
 882                 return -1;
 883         *__rand++ = '\0';
 884
 885         if (stdout_debug) {
 886                 printf("AKA-AUTS: IMSI=%s AUTS=%s RAND=%s\n",
 887                        imsi, auts, __rand);
 888         }
 889         if (hexstr2bin(auts, _auts, EAP_AKA_AUTS_LEN) ||
 890             hexstr2bin(__rand, _rand, EAP_AKA_RAND_LEN)) {
 891                 printf("Could not parse AUTS/RAND\n");
 892                 return -1;
 893         }
 894
 895         m = get_milenage(imsi);
 896         if (m == NULL) {
 897                 printf("Unknown IMSI: %s\n", imsi);
 898                 return -1;
 899         }
 900
 901         if (milenage_auts(m->opc, m->ki, _rand, _auts, sqn)) {
 902                 printf("AKA-AUTS: Incorrect MAC-S\n");
 903         } else {
 904                 memcpy(m->sqn, sqn, 6);
 905                 if (stdout_debug) {
 906                         printf("AKA-AUTS: Re-synchronized: "
 907                                "SQN=%02x%02x%02x%02x%02x%02x\n",
 908                                sqn[0], sqn[1], sqn[2], sqn[3], sqn[4], sqn[5]);
 909                 }
 910 #ifdef CONFIG_SQLITE
 911                 db_update_milenage_sqn(m);
 912 #endif /* CONFIG_SQLITE */
 913                 sqn_changes = 1;
 914         }
 915
 916         return 0;
 917 }
 918
 919
 920 static int process_cmd(char *cmd, char *resp, size_t resp_len)
 921 {
 922         if (os_strncmp(cmd, "SIM-REQ-AUTH ", 13) == 0)
 923                 return sim_req_auth(cmd + 13, resp, resp_len);
 924
 925         if (os_strncmp(cmd, "GSM-AUTH-REQ ", 13) == 0)
 926                 return gsm_auth_req(cmd + 13, resp, resp_len);
 927
 928         if (os_strncmp(cmd, "AKA-REQ-AUTH ", 13) == 0)
 929                 return aka_req_auth(cmd + 13, resp, resp_len);
 930
 931         if (os_strncmp(cmd, "AKA-AUTS ", 9) == 0)
 932                 return aka_auts(cmd + 9, resp, resp_len);
 933
 934         printf("Unknown request: %s\n", cmd);
 935         return -1;
 936 }
 937
 938
 939 static int process(int s)
 940 {
 941         char buf[1000], resp[1000];
 942         struct sockaddr_un from;
 943         socklen_t fromlen;
 944         ssize_t res;
 945
 946         fromlen = sizeof(from);
 947         res = recvfrom(s, buf, sizeof(buf), 0, (struct sockaddr *) &from,
 948                        &fromlen);
 949         if (res < 0) {
 950                 perror("recvfrom");
 951                 return -1;
 952         }
 953
 954         if (res == 0)
 955                 return 0;
 956
 957         if ((size_t) res >= sizeof(buf))
 958                 res = sizeof(buf) - 1;
 959         buf[res] = '\0';
 960
 961         printf("Received: %s\n", buf);
 962
 963         if (process_cmd(buf, resp, sizeof(resp)) < 0) {
 964                 printf("Failed to process request\n");
 965                 return -1;
 966         }
 967
 968         if (resp[0] == '\0') {
 969                 printf("No response\n");
 970                 return 0;
 971         }
 972
 973         printf("Send: %s\n", resp);
 974
 975         if (sendto(s, resp, os_strlen(resp), 0, (struct sockaddr *) &from,
 976                    fromlen) < 0)
 977                 perror("send");
 978
 979         return 0;
 980 }
 981
 982
 983 static void cleanup(void)
 984 {
 985         struct gsm_triplet *g, *gprev;
 986         struct milenage_parameters *m, *prev;
 987
 988         if (update_milenage && milenage_file && sqn_changes)
 989                 update_milenage_file(milenage_file);
 990
 991         g = gsm_db;
 992         while (g) {
 993                 gprev = g;
 994                 g = g->next;
 995                 os_free(gprev);
 996         }
 997
 998         m = milenage_db;
 999         while (m) {
1000                 prev = m;
1001                 m = m->next;
1002                 os_free(prev);
1003         }
1004
1005         if (serv_sock >= 0)
1006                 close(serv_sock);
1007         if (socket_path)
1008                 unlink(socket_path);
1009
1010 #ifdef CONFIG_SQLITE
1011         if (sqlite_db) {
1012                 sqlite3_close(sqlite_db);
1013                 sqlite_db = NULL;
1014         }
1015 #endif /* CONFIG_SQLITE */
1016 }
1017
1018
1019 static void handle_term(int sig)
1020 {
1021         printf("Signal %d - terminate\n", sig);
1022         exit(0);
1023 }
1024
1025
1026 static void usage(void)
1027 {
1028         printf("HLR/AuC testing gateway for hostapd EAP-SIM/AKA "
1029                "database/authenticator\n"
1030                "Copyright (c) 2005-2007, 2012-2013, Jouni Malinen <j@w1.fi>\n"
1031                "\n"
1032                "usage:\n"
1033                "hlr_auc_gw [-hu] [-s<socket path>] [-g<triplet file>] "
1034                "[-m<milenage file>] \\\n"
1035                "        [-D<DB file>] [-i<IND len in bits>] [command]\n"
1036                "\n"
1037                "options:\n"
1038                "  -h = show this usage help\n"
1039                "  -u = update SQN in Milenage file on exit\n"
1040                "  -s<socket path> = path for UNIX domain socket\n"
1041                "                    (default: %s)\n"
1042                "  -g<triplet file> = path for GSM authentication triplets\n"
1043                "  -m<milenage file> = path for Milenage keys\n"
1044                "  -D<DB file> = path to SQLite database\n"
1045                "  -i<IND len in bits> = IND length for SQN (default: 5)\n"
1046                "\n"
1047                "If the optional command argument, like "
1048                "\"AKA-REQ-AUTH <IMSI>\" is used, a single\n"
1049                "command is processed with response sent to stdout. Otherwise, "
1050                "hlr_auc_gw opens\n"
1051                "a control interface and processes commands sent through it "
1052                "(e.g., by EAP server\n"
1053                "in hostapd).\n",
1054                default_socket_path);
1055 }
1056
1057
1058 int main(int argc, char *argv[])
1059 {
1060         int c;
1061         char *gsm_triplet_file = NULL;
1062         char *sqlite_db_file = NULL;
1063         int ret = 0;
1064
1065         if (os_program_init())
1066                 return -1;
1067
1068         socket_path = default_socket_path;
1069
1070         for (;;) {
1071                 c = getopt(argc, argv, "D:g:hi:m:s:u");
1072                 if (c < 0)
1073                         break;
1074                 switch (c) {
1075                 case 'D':
1076 #ifdef CONFIG_SQLITE
1077                         sqlite_db_file = optarg;
1078                         break;
1079 #else /* CONFIG_SQLITE */
1080                         printf("No SQLite support included in the build\n");
1081                         return -1;
1082 #endif /* CONFIG_SQLITE */
1083                 case 'g':
1084                         gsm_triplet_file = optarg;
1085                         break;
1086                 case 'h':
1087                         usage();
1088                         return 0;
1089                 case 'i':
1090                         ind_len = atoi(optarg);
1091                         if (ind_len < 0 || ind_len > 32) {
1092                                 printf("Invalid IND length\n");
1093                                 return -1;
1094                         }
1095                         break;
1096                 case 'm':
1097                         milenage_file = optarg;
1098                         break;
1099                 case 's':
1100                         socket_path = optarg;
1101                         break;
1102                 case 'u':
1103                         update_milenage = 1;
1104                         break;
1105                 default:
1106                         usage();
1107                         return -1;
1108                 }
1109         }
1110
1111         if (!gsm_triplet_file && !milenage_file && !sqlite_db_file) {
1112                 usage();
1113                 return -1;
1114         }
1115
1116 #ifdef CONFIG_SQLITE
1117         if (sqlite_db_file && (sqlite_db = db_open(sqlite_db_file)) == NULL)
1118                 return -1;
1119 #endif /* CONFIG_SQLITE */
1120
1121         if (gsm_triplet_file && read_gsm_triplets(gsm_triplet_file) < 0)
1122                 return -1;
1123
1124         if (milenage_file && read_milenage(milenage_file) < 0)
1125                 return -1;
1126
1127         if (optind == argc) {
1128                 serv_sock = open_socket(socket_path);
1129                 if (serv_sock < 0)
1130                         return -1;
1131
1132                 printf("Listening for requests on %s\n", socket_path);
1133
1134                 atexit(cleanup);
1135                 signal(SIGTERM, handle_term);
1136                 signal(SIGINT, handle_term);
1137
1138                 for (;;)
1139                         process(serv_sock);
1140         } else {
1141                 char buf[1000];
1142                 socket_path = NULL;
1143                 stdout_debug = 0;
1144                 if (process_cmd(argv[optind], buf, sizeof(buf)) < 0) {
1145                         printf("FAIL\n");
1146                         ret = -1;
1147                 } else {
1148                         printf("%s\n", buf);
1149                 }
1150                 cleanup();
1151         }
1152
1153 #ifdef CONFIG_SQLITE
1154         if (sqlite_db) {
1155                 sqlite3_close(sqlite_db);
1156                 sqlite_db = NULL;
1157         }
1158 #endif /* CONFIG_SQLITE */
1159
1160         os_program_deinit();
1161
1162         return ret;
1163 }