libeap/src/eap_common/ikev2_common.h

   1 /*
   2  * IKEv2 definitions
   3  * Copyright (c) 2007, 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
   9 #ifndef IKEV2_COMMON_H
  10 #define IKEV2_COMMON_H
  11
  12 /*
  13  * Nonce length must be at least 16 octets. It must also be at least half the
  14  * key size of the negotiated PRF.
  15  */
  16 #define IKEV2_NONCE_MIN_LEN 16
  17 #define IKEV2_NONCE_MAX_LEN 256
  18
  19 /* IKE Header - RFC 4306, Sect. 3.1 */
  20 #ifdef _MSC_VER
  21 #pragma pack(push, 1)
  22 #endif /* _MSC_VER */
  23
  24 #define IKEV2_SPI_LEN 8
  25
  26 struct ikev2_hdr {
  27         u8 i_spi[IKEV2_SPI_LEN]; /* IKE_SA Initiator's SPI */
  28         u8 r_spi[IKEV2_SPI_LEN]; /* IKE_SA Responder's SPI */
  29         u8 next_payload;
  30         u8 version; /* MjVer | MnVer */
  31         u8 exchange_type;
  32         u8 flags;
  33         u8 message_id[4];
  34         u8 length[4]; /* total length of HDR + payloads */
  35 } STRUCT_PACKED;
  36
  37 struct ikev2_payload_hdr {
  38         u8 next_payload;
  39         u8 flags;
  40         u8 payload_length[2]; /* this payload, including the payload header */
  41 } STRUCT_PACKED;
  42
  43 struct ikev2_proposal {
  44         u8 type; /* 0 (last) or 2 (more) */
  45         u8 reserved;
  46         u8 proposal_length[2]; /* including all transform and attributes */
  47         u8 proposal_num;
  48         u8 protocol_id; /* IKEV2_PROTOCOL_* */
  49         u8 spi_size;
  50         u8 num_transforms;
  51         /* SPI of spi_size octets */
  52         /* Transforms */
  53 } STRUCT_PACKED;
  54
  55 struct ikev2_transform {
  56         u8 type; /* 0 (last) or 3 (more) */
  57         u8 reserved;
  58         u8 transform_length[2]; /* including Header and Attributes */
  59         u8 transform_type;
  60         u8 reserved2;
  61         u8 transform_id[2];
  62         /* Transform Attributes */
  63 } STRUCT_PACKED;
  64
  65 #ifdef _MSC_VER
  66 #pragma pack(pop)
  67 #endif /* _MSC_VER */
  68
  69
  70 /* Current IKEv2 version from RFC 4306 */
  71 #define IKEV2_MjVer 2
  72 #define IKEV2_MnVer 0
  73 #define IKEV2_VERSION (((IKEV2_MjVer) << 4) | (IKEV2_MnVer))
  74
  75 /* IKEv2 Exchange Types */
  76 enum {
  77         /* 0-33 RESERVED */
  78         IKE_SA_INIT = 34,
  79         IKE_SA_AUTH = 35,
  80         CREATE_CHILD_SA = 36,
  81         INFORMATION = 37
  82         /* 38-239 RESERVED TO IANA */
  83         /* 240-255 Reserved for private use */
  84 };
  85
  86 /* IKEv2 Flags */
  87 #define IKEV2_HDR_INITIATOR     0x08
  88 #define IKEV2_HDR_VERSION       0x10
  89 #define IKEV2_HDR_RESPONSE      0x20
  90
  91 /* Payload Header Flags */
  92 #define IKEV2_PAYLOAD_FLAGS_CRITICAL 0x01
  93
  94
  95 /* EAP-IKEv2 Payload Types (in Next Payload Type field)
  96  * http://www.iana.org/assignments/eap-ikev2-payloads */
  97 enum {
  98         IKEV2_PAYLOAD_NO_NEXT_PAYLOAD = 0,
  99         IKEV2_PAYLOAD_SA = 33,
 100         IKEV2_PAYLOAD_KEY_EXCHANGE = 34,
 101         IKEV2_PAYLOAD_IDi = 35,
 102         IKEV2_PAYLOAD_IDr = 36,
 103         IKEV2_PAYLOAD_CERTIFICATE = 37,
 104         IKEV2_PAYLOAD_CERT_REQ = 38,
 105         IKEV2_PAYLOAD_AUTHENTICATION = 39,
 106         IKEV2_PAYLOAD_NONCE = 40,
 107         IKEV2_PAYLOAD_NOTIFICATION = 41,
 108         IKEV2_PAYLOAD_VENDOD_ID = 43,
 109         IKEV2_PAYLOAD_ENCRYPTED = 46,
 110         IKEV2_PAYLOAD_NEXT_FAST_ID = 121
 111 };
 112
 113
 114 /* IKEv2 Proposal - Protocol ID */
 115 enum {
 116         IKEV2_PROTOCOL_RESERVED = 0,
 117         IKEV2_PROTOCOL_IKE = 1, /* IKE is the only one allowed for EAP-IKEv2 */
 118         IKEV2_PROTOCOL_AH = 2,
 119         IKEV2_PROTOCOL_ESP = 3
 120 };
 121
 122
 123 /* IKEv2 Transform Types */
 124 enum {
 125         IKEV2_TRANSFORM_ENCR = 1,
 126         IKEV2_TRANSFORM_PRF = 2,
 127         IKEV2_TRANSFORM_INTEG = 3,
 128         IKEV2_TRANSFORM_DH = 4,
 129         IKEV2_TRANSFORM_ESN = 5
 130 };
 131
 132 /* IKEv2 Transform Type 1 (Encryption Algorithm) */
 133 enum {
 134         ENCR_DES_IV64 = 1,
 135         ENCR_DES = 2,
 136         ENCR_3DES = 3,
 137         ENCR_RC5 = 4,
 138         ENCR_IDEA = 5,
 139         ENCR_CAST = 6,
 140         ENCR_BLOWFISH = 7,
 141         ENCR_3IDEA = 8,
 142         ENCR_DES_IV32 = 9,
 143         ENCR_NULL = 11,
 144         ENCR_AES_CBC = 12,
 145         ENCR_AES_CTR = 13
 146 };
 147
 148 /* IKEv2 Transform Type 2 (Pseudo-random Function) */
 149 enum {
 150         PRF_HMAC_MD5 = 1,
 151         PRF_HMAC_SHA1 = 2,
 152         PRF_HMAC_TIGER = 3,
 153         PRF_AES128_XCBC = 4
 154 };
 155
 156 /* IKEv2 Transform Type 3 (Integrity Algorithm) */
 157 enum {
 158         AUTH_HMAC_MD5_96 = 1,
 159         AUTH_HMAC_SHA1_96 = 2,
 160         AUTH_DES_MAC = 3,
 161         AUTH_KPDK_MD5 = 4,
 162         AUTH_AES_XCBC_96 = 5
 163 };
 164
 165 /* IKEv2 Transform Type 4 (Diffie-Hellman Group) */
 166 enum {
 167         DH_GROUP1_768BIT_MODP = 1, /* RFC 4306 */
 168         DH_GROUP2_1024BIT_MODP = 2, /* RFC 4306 */
 169         DH_GROUP5_1536BIT_MODP = 5, /* RFC 3526 */
 170         DH_GROUP5_2048BIT_MODP = 14, /* RFC 3526 */
 171         DH_GROUP5_3072BIT_MODP = 15, /* RFC 3526 */
 172         DH_GROUP5_4096BIT_MODP = 16, /* RFC 3526 */
 173         DH_GROUP5_6144BIT_MODP = 17, /* RFC 3526 */
 174         DH_GROUP5_8192BIT_MODP = 18 /* RFC 3526 */
 175 };
 176
 177
 178 /* Identification Data Types (RFC 4306, Sect. 3.5) */
 179 enum {
 180         ID_IPV4_ADDR = 1,
 181         ID_FQDN = 2,
 182         ID_RFC822_ADDR = 3,
 183         ID_IPV6_ADDR = 5,
 184         ID_DER_ASN1_DN = 9,
 185         ID_DER_ASN1_GN= 10,
 186         ID_KEY_ID = 11
 187 };
 188
 189
 190 /* Certificate Encoding (RFC 4306, Sect. 3.6) */
 191 enum {
 192         CERT_ENCODING_PKCS7_X509 = 1,
 193         CERT_ENCODING_PGP_CERT = 2,
 194         CERT_ENCODING_DNS_SIGNED_KEY = 3,
 195         /* X.509 Certificate - Signature: DER encoded X.509 certificate whose
 196          * public key is used to validate the sender's AUTH payload */
 197         CERT_ENCODING_X509_CERT_SIGN = 4,
 198         CERT_ENCODING_KERBEROS_TOKEN = 6,
 199         /* DER encoded X.509 certificate revocation list */
 200         CERT_ENCODING_CRL = 7,
 201         CERT_ENCODING_ARL = 8,
 202         CERT_ENCODING_SPKI_CERT = 9,
 203         CERT_ENCODING_X509_CERT_ATTR = 10,
 204         /* PKCS #1 encoded RSA key */
 205         CERT_ENCODING_RAW_RSA_KEY = 11,
 206         CERT_ENCODING_HASH_AND_URL_X509_CERT = 12,
 207         CERT_ENCODING_HASH_AND_URL_X509_BUNDLE = 13
 208 };
 209
 210
 211 /* Authentication Method (RFC 4306, Sect. 3.8) */
 212 enum {
 213         AUTH_RSA_SIGN = 1,
 214         AUTH_SHARED_KEY_MIC = 2,
 215         AUTH_DSS_SIGN = 3
 216 };
 217
 218
 219 /* Notify Message Types (RFC 4306, Sect. 3.10.1) */
 220 enum {
 221         UNSUPPORTED_CRITICAL_PAYLOAD = 1,
 222         INVALID_IKE_SPI = 4,
 223         INVALID_MAJOR_VERSION = 5,
 224         INVALID_SYNTAX = 7,
 225         INVALID_MESSAGE_ID = 9,
 226         INVALID_SPI = 11,
 227         NO_PROPOSAL_CHOSEN = 14,
 228         INVALID_KE_PAYLOAD = 17,
 229         AUTHENTICATION_FAILED = 24,
 230         SINGLE_PAIR_REQUIRED = 34,
 231         NO_ADDITIONAL_SAS = 35,
 232         INTERNAL_ADDRESS_FAILURE = 36,
 233         FAILED_CP_REQUIRED = 37,
 234         TS_UNACCEPTABLE = 38,
 235         INVALID_SELECTORS = 39
 236 };
 237
 238
 239 struct ikev2_keys {
 240         u8 *SK_d, *SK_ai, *SK_ar, *SK_ei, *SK_er, *SK_pi, *SK_pr;
 241         size_t SK_d_len, SK_integ_len, SK_encr_len, SK_prf_len;
 242 };
 243
 244
 245 int ikev2_keys_set(struct ikev2_keys *keys);
 246 void ikev2_free_keys(struct ikev2_keys *keys);
 247
 248
 249 /* Maximum hash length for supported hash algorithms */
 250 #define IKEV2_MAX_HASH_LEN 20
 251
 252 struct ikev2_integ_alg {
 253         int id;
 254         size_t key_len;
 255         size_t hash_len;
 256 };
 257
 258 struct ikev2_prf_alg {
 259         int id;
 260         size_t key_len;
 261         size_t hash_len;
 262 };
 263
 264 struct ikev2_encr_alg {
 265         int id;
 266         size_t key_len;
 267         size_t block_size;
 268 };
 269
 270 const struct ikev2_integ_alg * ikev2_get_integ(int id);
 271 int ikev2_integ_hash(int alg, const u8 *key, size_t key_len, const u8 *data,
 272                      size_t data_len, u8 *hash);
 273 const struct ikev2_prf_alg * ikev2_get_prf(int id);
 274 int ikev2_prf_hash(int alg, const u8 *key, size_t key_len,
 275                    size_t num_elem, const u8 *addr[], const size_t *len,
 276                    u8 *hash);
 277 int ikev2_prf_plus(int alg, const u8 *key, size_t key_len,
 278                    const u8 *data, size_t data_len,
 279                    u8 *out, size_t out_len);
 280 const struct ikev2_encr_alg * ikev2_get_encr(int id);
 281 int ikev2_encr_encrypt(int alg, const u8 *key, size_t key_len, const u8 *iv,
 282                        const u8 *plain, u8 *crypt, size_t len);
 283 int ikev2_encr_decrypt(int alg, const u8 *key, size_t key_len, const u8 *iv,
 284                        const u8 *crypt, u8 *plain, size_t len);
 285
 286 int ikev2_derive_auth_data(int prf_alg, const struct wpabuf *sign_msg,
 287                            const u8 *ID, size_t ID_len, u8 ID_type,
 288                            struct ikev2_keys *keys, int initiator,
 289                            const u8 *shared_secret, size_t shared_secret_len,
 290                            const u8 *nonce, size_t nonce_len,
 291                            const u8 *key_pad, size_t key_pad_len,
 292                            u8 *auth_data);
 293
 294
 295 struct ikev2_payloads {
 296         const u8 *sa;
 297         size_t sa_len;
 298         const u8 *ke;
 299         size_t ke_len;
 300         const u8 *idi;
 301         size_t idi_len;
 302         const u8 *idr;
 303         size_t idr_len;
 304         const u8 *cert;
 305         size_t cert_len;
 306         const u8 *auth;
 307         size_t auth_len;
 308         const u8 *nonce;
 309         size_t nonce_len;
 310         const u8 *encrypted;
 311         size_t encrypted_len;
 312         u8 encr_next_payload;
 313         const u8 *notification;
 314         size_t notification_len;
 315 };
 316
 317 int ikev2_parse_payloads(struct ikev2_payloads *payloads,
 318                          u8 next_payload, const u8 *pos, const u8 *end);
 319
 320 u8 * ikev2_decrypt_payload(int encr_id, int integ_id, struct ikev2_keys *keys,
 321                            int initiator, const struct ikev2_hdr *hdr,
 322                            const u8 *encrypted, size_t encrypted_len,
 323                            size_t *res_len);
 324 void ikev2_update_hdr(struct wpabuf *msg);
 325 int ikev2_build_encrypted(int encr_id, int integ_id, struct ikev2_keys *keys,
 326                           int initiator, struct wpabuf *msg,
 327                           struct wpabuf *plain, u8 next_payload);
 328 int ikev2_derive_sk_keys(const struct ikev2_prf_alg *prf,
 329                          const struct ikev2_integ_alg *integ,
 330                          const struct ikev2_encr_alg *encr,
 331                          const u8 *skeyseed, const u8 *data, size_t data_len,
 332                          struct ikev2_keys *keys);
 333
 334 #endif /* IKEV2_COMMON_H */