git.meshlink.io Git - meshlink/blob - src/protocol_key.c

   1 /*
   2     protocol_key.c -- handle the meta-protocol, key exchange
   3     Copyright (C) 2014-2017 Guus Sliepen <guus@meshlink.io>
   4
   5     This program is free software; you can redistribute it and/or modify
   6     it under the terms of the GNU General Public License as published by
   7     the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
   8     (at your option) any later version.
   9
  10     This program is distributed in the hope that it will be useful,
  11     but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  12     MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
  13     GNU General Public License for more details.
  14
  15     You should have received a copy of the GNU General Public License along
  16     with this program; if not, write to the Free Software Foundation, Inc.,
  17     51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA.
  18 */
  19
  20 #include "system.h"
  21
  22 #include "connection.h"
  23 #include "logger.h"
  24 #include "meshlink_internal.h"
  25 #include "net.h"
  26 #include "netutl.h"
  27 #include "node.h"
  28 #include "prf.h"
  29 #include "pmtu.h"
  30 #include "protocol.h"
  31 #include "sptps.h"
  32 #include "utils.h"
  33 #include "xalloc.h"
  34
  35 static const int req_key_timeout = 2;
  36
  37 bool key_changed_h(meshlink_handle_t *mesh, connection_t *c, const char *request) {
  38         assert(request);
  39         assert(*request);
  40
  41         char name[MAX_STRING_SIZE];
  42         node_t *n;
  43
  44         if(sscanf(request, "%*d %*x " MAX_STRING, name) != 1) {
  45                 logger(mesh, MESHLINK_ERROR, "Got bad %s from %s", "KEY_CHANGED", c->name);
  46                 return false;
  47         }
  48
  49         if(seen_request(mesh, request)) {
  50                 return true;
  51         }
  52
  53         n = lookup_node(mesh, name);
  54
  55         if(!n) {
  56                 logger(mesh, MESHLINK_ERROR, "Got %s from %s origin %s which does not exist", "KEY_CHANGED", c->name, name);
  57                 return true;
  58         }
  59
  60         /* Tell the others */
  61
  62         forward_request(mesh, c, NULL, request);
  63
  64         return true;
  65 }
  66
  67 static bool send_initial_sptps_data(void *handle, uint8_t type, const void *data, size_t len) {
  68         (void)type;
  69
  70         assert(data);
  71         assert(len);
  72
  73         node_t *to = handle;
  74         meshlink_handle_t *mesh = to->mesh;
  75
  76         if(!to->nexthop || !to->nexthop->connection) {
  77                 logger(mesh, MESHLINK_WARNING, "Cannot send SPTPS data to %s via %s", to->name, to->nexthop ? to->nexthop->name : to->name);
  78                 return false;
  79         }
  80
  81         to->sptps.send_data = send_sptps_data;
  82         char buf[len * 4 / 3 + 5];
  83         b64encode(data, buf, len);
  84         return send_request(mesh, to->nexthop->connection, NULL, "%d %s %s %d %s", REQ_KEY, mesh->self->name, to->name, REQ_KEY, buf);
  85 }
  86
  87 bool send_canonical_address(meshlink_handle_t *mesh, node_t *to) {
  88         if(!mesh->self->canonical_address) {
  89                 return true;
  90         }
  91
  92         return send_request(mesh, to->nexthop->connection, NULL, "%d %s %s %d %s", REQ_KEY, mesh->self->name, to->name, REQ_CANONICAL, mesh->self->canonical_address);
  93 }
  94
  95 bool send_req_key(meshlink_handle_t *mesh, node_t *to) {
  96         if(!node_read_public_key(mesh, to)) {
  97                 logger(mesh, MESHLINK_DEBUG, "No ECDSA key known for %s", to->name);
  98
  99                 if(!to->nexthop || !to->nexthop->connection) {
 100                         logger(mesh, MESHLINK_WARNING, "Cannot send REQ_PUBKEY to %s via %s", to->name, to->nexthop ? to->nexthop->name : to->name);
 101                         return true;
 102                 }
 103
 104                 char *pubkey = ecdsa_get_base64_public_key(mesh->private_key);
 105                 send_request(mesh, to->nexthop->connection, NULL, "%d %s %s %d %s", REQ_KEY, mesh->self->name, to->name, REQ_PUBKEY, pubkey);
 106                 free(pubkey);
 107                 return true;
 108         }
 109
 110         if(to->sptps.label) {
 111                 logger(mesh, MESHLINK_DEBUG, "send_req_key(%s) called while sptps->label != NULL!", to->name);
 112         }
 113
 114         /* Send our canonical address to help with UDP hole punching */
 115         send_canonical_address(mesh, to);
 116
 117         char label[sizeof(meshlink_udp_label) + strlen(mesh->self->name) + strlen(to->name) + 2];
 118         snprintf(label, sizeof(label), "%s %s %s", meshlink_udp_label, mesh->self->name, to->name);
 119         sptps_stop(&to->sptps);
 120         to->status.validkey = false;
 121         to->status.waitingforkey = true;
 122         to->last_req_key = mesh->loop.now.tv_sec;
 123         return sptps_start(&to->sptps, to, true, true, mesh->private_key, to->ecdsa, label, sizeof(label) - 1, send_initial_sptps_data, receive_sptps_record);
 124 }
 125
 126 /* REQ_KEY is overloaded to allow arbitrary requests to be routed between two nodes. */
 127
 128 static bool req_key_ext_h(meshlink_handle_t *mesh, connection_t *c, const char *request, node_t *from, int reqno) {
 129         (void)c;
 130
 131         if(!from->nexthop || !from->nexthop->connection) {
 132                 logger(mesh, MESHLINK_WARNING, "Cannot answer REQ_KEY from %s via %s", from->name, from->nexthop ? from->nexthop->name : from->name);
 133                 return true;
 134         }
 135
 136         switch(reqno) {
 137         case REQ_PUBKEY: {
 138                 char *pubkey = ecdsa_get_base64_public_key(mesh->private_key);
 139
 140                 if(!node_read_public_key(mesh, from)) {
 141                         char hiskey[MAX_STRING_SIZE];
 142
 143                         if(sscanf(request, "%*d %*s %*s %*d " MAX_STRING, hiskey) == 1) {
 144                                 from->ecdsa = ecdsa_set_base64_public_key(hiskey);
 145
 146                                 if(!from->ecdsa) {
 147                                         logger(mesh, MESHLINK_ERROR, "Got bad %s from %s: %s", "REQ_PUBKEY", from->name, "invalid pubkey");
 148                                         return true;
 149                                 }
 150
 151                                 logger(mesh, MESHLINK_INFO, "Learned ECDSA public key from %s", from->name);
 152                                 from->status.dirty = true;
 153
 154                                 if(!node_write_config(mesh, from, true)) {
 155                                         // ignore
 156                                 }
 157                         }
 158                 }
 159
 160                 send_request(mesh, from->nexthop->connection, NULL, "%d %s %s %d %s", REQ_KEY, mesh->self->name, from->name, ANS_PUBKEY, pubkey);
 161                 free(pubkey);
 162                 return true;
 163         }
 164
 165         case ANS_PUBKEY: {
 166                 if(node_read_public_key(mesh, from)) {
 167                         logger(mesh, MESHLINK_WARNING, "Got ANS_PUBKEY from %s even though we already have his pubkey", from->name);
 168                         return true;
 169                 }
 170
 171                 char pubkey[MAX_STRING_SIZE];
 172
 173                 if(sscanf(request, "%*d %*s %*s %*d " MAX_STRING, pubkey) != 1 || !(from->ecdsa = ecdsa_set_base64_public_key(pubkey))) {
 174                         logger(mesh, MESHLINK_ERROR, "Got bad %s from %s: %s", "ANS_PUBKEY", from->name, "invalid pubkey");
 175                         return true;
 176                 }
 177
 178                 logger(mesh, MESHLINK_INFO, "Learned ECDSA public key from %s", from->name);
 179                 from->status.dirty = true;
 180
 181                 if(!node_write_config(mesh, from, true)) {
 182                         // ignore
 183                 }
 184
 185                 /* If we are trying to form an outgoing connection to this node, retry immediately */
 186                 for list_each(outgoing_t, outgoing, mesh->outgoings) {
 187                         if(outgoing->node == from && outgoing->ev.cb) {
 188                                 outgoing->timeout = 0;
 189                                 timeout_set(&mesh->loop, &outgoing->ev, &(struct timespec) {
 190                                         0, 0
 191                                 });
 192                         }
 193                 }
 194
 195                 /* Also reset any UTCP timers */
 196                 utcp_reset_timers(from->utcp);
 197
 198                 return true;
 199         }
 200
 201         case REQ_KEY: {
 202                 if(!node_read_public_key(mesh, from)) {
 203                         logger(mesh, MESHLINK_DEBUG, "No ECDSA key known for %s", from->name);
 204                         send_request(mesh, from->nexthop->connection, NULL, "%d %s %s %d", REQ_KEY, mesh->self->name, from->name, REQ_PUBKEY);
 205                         return true;
 206                 }
 207
 208                 if(from->sptps.label) {
 209                         logger(mesh, MESHLINK_DEBUG, "Got REQ_KEY from %s while we already started a SPTPS session!", from->name);
 210
 211                         if(mesh->loop.now.tv_sec < from->last_req_key + req_key_timeout && strcmp(mesh->self->name, from->name) < 0) {
 212                                 logger(mesh, MESHLINK_DEBUG, "Ignoring REQ_KEY from %s.", from->name);
 213                                 return true;
 214                         }
 215                 }
 216
 217                 char buf[MAX_STRING_SIZE];
 218                 int len;
 219
 220                 if(sscanf(request, "%*d %*s %*s %*d " MAX_STRING, buf) != 1 || !(len = b64decode(buf, buf, strlen(buf)))) {
 221                         logger(mesh, MESHLINK_ERROR, "Got bad %s from %s: %s", "REQ_SPTPS_START", from->name, "invalid SPTPS data");
 222                         return true;
 223                 }
 224
 225                 char label[sizeof(meshlink_udp_label) + strlen(from->name) + strlen(mesh->self->name) + 2];
 226                 snprintf(label, sizeof(label), "%s %s %s", meshlink_udp_label, from->name, mesh->self->name);
 227                 sptps_stop(&from->sptps);
 228                 from->status.validkey = false;
 229                 from->status.waitingforkey = true;
 230                 from->last_req_key = mesh->loop.now.tv_sec;
 231
 232                 /* Send our canonical address to help with UDP hole punching */
 233                 send_canonical_address(mesh, from);
 234
 235                 if(!sptps_start(&from->sptps, from, false, true, mesh->private_key, from->ecdsa, label, sizeof(label) - 1, send_sptps_data, receive_sptps_record)) {
 236                         logger(mesh, MESHLINK_ERROR, "Could not start SPTPS session with %s: %s", from->name, strerror(errno));
 237                         return true;
 238                 }
 239
 240                 if(!sptps_receive_data(&from->sptps, buf, len)) {
 241                         logger(mesh, MESHLINK_ERROR, "Could not process SPTPS data from %s: %s", from->name, strerror(errno));
 242                         return true;
 243                 }
 244
 245                 return true;
 246         }
 247
 248         case REQ_SPTPS: {
 249                 if(!from->status.validkey) {
 250                         logger(mesh, MESHLINK_ERROR, "Got REQ_SPTPS from %s but we don't have a valid key yet", from->name);
 251                         return true;
 252                 }
 253
 254                 char buf[MAX_STRING_SIZE];
 255                 int len;
 256
 257                 if(sscanf(request, "%*d %*s %*s %*d " MAX_STRING, buf) != 1 || !(len = b64decode(buf, buf, strlen(buf)))) {
 258                         logger(mesh, MESHLINK_ERROR, "Got bad %s from %s: %s", "REQ_SPTPS", from->name, "invalid SPTPS data");
 259                         return true;
 260                 }
 261
 262                 if(!sptps_receive_data(&from->sptps, buf, len)) {
 263                         logger(mesh, MESHLINK_ERROR, "Could not process SPTPS data from %s: %s", from->name, strerror(errno));
 264                         return true;
 265                 }
 266
 267                 return true;
 268         }
 269
 270         case REQ_CANONICAL: {
 271                 char host[MAX_STRING_SIZE];
 272                 char port[MAX_STRING_SIZE];
 273
 274                 if(sscanf(request, "%*d %*s %*s %*d " MAX_STRING " " MAX_STRING, host, port) != 2) {
 275                         logger(mesh, MESHLINK_ERROR, "Got bad %s from %s: %s", "REQ_CANONICAL", from->name, "invalid canonical address");
 276                         return true;
 277                 }
 278
 279                 char *canonical_address;
 280                 xasprintf(&canonical_address, "%s %s", host, port);
 281
 282                 if(mesh->log_level <= MESHLINK_DEBUG && (!from->canonical_address || strcmp(from->canonical_address, canonical_address))) {
 283                         logger(mesh, MESHLINK_DEBUG, "Updating canonical address of %s to %s", from->name, canonical_address);
 284                 }
 285
 286                 free(from->canonical_address);
 287                 from->canonical_address = canonical_address;
 288                 return true;
 289         }
 290
 291         default:
 292                 logger(mesh, MESHLINK_ERROR, "Unknown extended REQ_KEY request from %s: %s", from->name, request);
 293                 return true;
 294         }
 295 }
 296
 297 bool req_key_h(meshlink_handle_t *mesh, connection_t *c, const char *request) {
 298         assert(request);
 299         assert(*request);
 300
 301         char from_name[MAX_STRING_SIZE];
 302         char to_name[MAX_STRING_SIZE];
 303         node_t *from, *to;
 304         int reqno = 0;
 305
 306         if(sscanf(request, "%*d " MAX_STRING " " MAX_STRING " %d", from_name, to_name, &reqno) < 2) {
 307                 logger(mesh, MESHLINK_ERROR, "Got bad %s from %s", "REQ_KEY", c->name);
 308                 return false;
 309         }
 310
 311         if(!check_id(from_name) || !check_id(to_name)) {
 312                 logger(mesh, MESHLINK_ERROR, "Got bad %s from %s: %s", "REQ_KEY", c->name, "invalid name");
 313                 return false;
 314         }
 315
 316         from = lookup_node(mesh, from_name);
 317
 318         if(!from) {
 319                 logger(mesh, MESHLINK_ERROR, "Got %s from %s origin %s which does not exist in our connection list",
 320                        "REQ_KEY", c->name, from_name);
 321                 return true;
 322         }
 323
 324         to = lookup_node(mesh, to_name);
 325
 326         if(!to) {
 327                 logger(mesh, MESHLINK_ERROR, "Got %s from %s destination %s which does not exist in our connection list",
 328                        "REQ_KEY", c->name, to_name);
 329                 return true;
 330         }
 331
 332         /* Check if this key request is for us */
 333
 334         if(to == mesh->self) {                      /* Yes */
 335                 /* Is this an extended REQ_KEY message? */
 336                 if(reqno) {
 337                         return req_key_ext_h(mesh, c, request, from, reqno);
 338                 }
 339
 340                 /* This should never happen. Ignore it, unless it came directly from the connected peer, in which case we disconnect. */
 341                 return from->connection != c;
 342         } else {
 343                 if(!to->status.reachable || !to->nexthop || !to->nexthop->connection) {
 344                         logger(mesh, MESHLINK_WARNING, "Got %s from %s destination %s which is not reachable",
 345                                "REQ_KEY", c->name, to_name);
 346                         return true;
 347                 }
 348
 349                 size_t len = strlen(request);
 350                 from->in_forward += len + SPTPS_OVERHEAD;
 351                 to->out_forward += len + SPTPS_OVERHEAD;
 352
 353                 send_request(mesh, to->nexthop->connection, NULL, "%s", request);
 354         }
 355
 356         return true;
 357 }
 358
 359 bool ans_key_h(meshlink_handle_t *mesh, connection_t *c, const char *request) {
 360         assert(request);
 361         assert(*request);
 362
 363         char from_name[MAX_STRING_SIZE];
 364         char to_name[MAX_STRING_SIZE];
 365         char key[MAX_STRING_SIZE];
 366         char address[MAX_STRING_SIZE] = "";
 367         char port[MAX_STRING_SIZE] = "";
 368         int cipher, digest, maclength, compression;
 369         node_t *from, *to;
 370
 371         if(sscanf(request, "%*d "MAX_STRING" "MAX_STRING" "MAX_STRING" %d %d %d %d "MAX_STRING" "MAX_STRING,
 372                         from_name, to_name, key, &cipher, &digest, &maclength,
 373                         &compression, address, port) < 7) {
 374                 logger(mesh, MESHLINK_ERROR, "Got bad %s from %s", "ANS_KEY", c->name);
 375                 return false;
 376         }
 377
 378         if(!check_id(from_name) || !check_id(to_name)) {
 379                 logger(mesh, MESHLINK_ERROR, "Got bad %s from %s: %s", "ANS_KEY", c->name, "invalid name");
 380                 return false;
 381         }
 382
 383         from = lookup_node(mesh, from_name);
 384
 385         if(!from) {
 386                 logger(mesh, MESHLINK_ERROR, "Got %s from %s origin %s which does not exist in our connection list",
 387                        "ANS_KEY", c->name, from_name);
 388                 return true;
 389         }
 390
 391         to = lookup_node(mesh, to_name);
 392
 393         if(!to) {
 394                 logger(mesh, MESHLINK_ERROR, "Got %s from %s destination %s which does not exist in our connection list",
 395                        "ANS_KEY", c->name, to_name);
 396                 return true;
 397         }
 398
 399         /* Forward it if necessary */
 400
 401         if(to != mesh->self) {
 402                 if(!to->status.reachable) {
 403                         logger(mesh, MESHLINK_WARNING, "Got %s from %s destination %s which is not reachable",
 404                                "ANS_KEY", c->name, to_name);
 405                         return true;
 406                 }
 407
 408                 if(from == to) {
 409                         logger(mesh, MESHLINK_WARNING, "Got %s from %s from %s to %s",
 410                                "ANS_KEY", c->name, from_name, to_name);
 411                         return true;
 412                 }
 413
 414                 if(!to->nexthop || !to->nexthop->connection) {
 415                         logger(mesh, MESHLINK_WARNING, "Cannot forward ANS_KEY to %s via %s", to->name, to->nexthop ? to->nexthop->name : to->name);
 416                         return false;
 417                 }
 418
 419                 /* TODO: find a good way to avoid the use of strlen() */
 420                 size_t len = strlen(request);
 421                 from->in_forward += len + SPTPS_OVERHEAD;
 422                 to->out_forward += len + SPTPS_OVERHEAD;
 423
 424                 /* Append the known UDP address of the from node, if we have a confirmed one */
 425                 if(!*address && from->status.udp_confirmed && from->address.sa.sa_family != AF_UNSPEC) {
 426                         char *reflexive_address, *reflexive_port;
 427                         logger(mesh, MESHLINK_DEBUG, "Appending reflexive UDP address to ANS_KEY from %s to %s", from->name, to->name);
 428                         sockaddr2str(&from->address, &reflexive_address, &reflexive_port);
 429                         send_request(mesh, to->nexthop->connection, NULL, "%s %s %s", request, reflexive_address, reflexive_port);
 430                         free(reflexive_address);
 431                         free(reflexive_port);
 432                         return true;
 433                 }
 434
 435                 return send_request(mesh, to->nexthop->connection, NULL, "%s", request);
 436         }
 437
 438         /* Is this an ANS_KEY informing us of our own reflexive UDP address? */
 439
 440         if(from == mesh->self) {
 441                 if(*key == '.' && *address && *port) {
 442                         logger(mesh, MESHLINK_DEBUG, "Learned our own reflexive UDP address from %s: %s port %s", c->name, address, port);
 443
 444                         /* Inform all other nodes we want to communicate with and which are reachable via this connection */
 445                         for splay_each(node_t, n, mesh->nodes) {
 446                                 if(n->nexthop != c->node) {
 447                                         continue;
 448                                 }
 449
 450                                 if(n->status.udp_confirmed) {
 451                                         continue;
 452                                 }
 453
 454                                 if(!n->status.waitingforkey && !n->status.validkey) {
 455                                         continue;
 456                                 }
 457
 458                                 if(!n->nexthop->connection) {
 459                                         continue;
 460                                 }
 461
 462                                 logger(mesh, MESHLINK_DEBUG, "Forwarding our own reflexive UDP address to %s", n->name);
 463                                 send_request(mesh, c, NULL, "%d %s %s . -1 -1 -1 0 %s %s", ANS_KEY, mesh->self->name, n->name, address, port);
 464                         }
 465                 } else {
 466                         logger(mesh, MESHLINK_WARNING, "Got %s from %s from %s to %s",
 467                                "ANS_KEY", c->name, from_name, to_name);
 468                 }
 469
 470                 return true;
 471         }
 472
 473         /* Process SPTPS data if present */
 474
 475         if(*key != '.') {
 476                 /* Don't use key material until every check has passed. */
 477                 from->status.validkey = false;
 478
 479                 /* Compression is not supported. */
 480                 if(compression != 0) {
 481                         logger(mesh, MESHLINK_ERROR, "Node %s uses bogus compression level!", from->name);
 482                         return true;
 483                 }
 484
 485                 char buf[strlen(key)];
 486                 int len = b64decode(key, buf, strlen(key));
 487
 488                 if(!len || !sptps_receive_data(&from->sptps, buf, len)) {
 489                         logger(mesh, MESHLINK_ERROR, "Error processing SPTPS data from %s", from->name);
 490                 }
 491         }
 492
 493         if(from->status.validkey) {
 494                 if(*address && *port) {
 495                         logger(mesh, MESHLINK_DEBUG, "Using reflexive UDP address from %s: %s port %s", from->name, address, port);
 496                         sockaddr_t sa = str2sockaddr(address, port);
 497                         update_node_udp(mesh, from, &sa);
 498                 }
 499
 500                 keepalive(mesh, from, true);
 501         }
 502
 503         return true;
 504 }