chiark / gitweb /
Add protocol commentary.
[tripe] / tripe.h
1 /* -*-c-*-
2  *
3  * $Id: tripe.h,v 1.16 2003/07/13 11:19:49 mdw Exp $
4  *
5  * Main header file for TrIPE
6  *
7  * (c) 2001 Straylight/Edgeware
8  */
9
10 /*----- Licensing notice --------------------------------------------------* 
11  *
12  * This file is part of Trivial IP Encryption (TrIPE).
13  *
14  * TrIPE is free software; you can redistribute it and/or modify
15  * it under the terms of the GNU General Public License as published by
16  * the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
17  * (at your option) any later version.
18  * 
19  * TrIPE is distributed in the hope that it will be useful,
20  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
21  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
22  * GNU General Public License for more details.
23  * 
24  * You should have received a copy of the GNU General Public License
25  * along with TrIPE; if not, write to the Free Software Foundation,
26  * Inc., 59 Temple Place - Suite 330, Boston, MA 02111-1307, USA.
27  */
28
29 /*----- Revision history --------------------------------------------------* 
30  *
31  * $Log: tripe.h,v $
32  * Revision 1.16  2003/07/13 11:19:49  mdw
33  * Incopatible protocol fix!  Include message type code under MAC tag to prevent
34  * cut-and-paste from key-exchange messages to general packet transport.
35  *
36  * Revision 1.15  2003/05/16 12:09:03  mdw
37  * Allow binding to a chosen address.
38  *
39  * Revision 1.14  2003/04/06 10:36:33  mdw
40  * Rearrange so as not to include Linux headers unless we need to.
41  *
42  * Revision 1.13  2003/04/06 10:26:35  mdw
43  * Report peer name on decrypt errors.
44  *
45  * Revision 1.12  2003/04/06 10:25:17  mdw
46  * Support Linux TUN/TAP device.  Fix some bugs.
47  *
48  * Revision 1.11  2002/01/13 14:57:42  mdw
49  * Fix crap typo.
50  *
51  * Revision 1.10  2002/01/13 14:54:58  mdw
52  * Provide MGF macros.
53  *
54  * Revision 1.9  2001/06/22 19:40:36  mdw
55  * Support expiry of other peers' public keys.
56  *
57  * Revision 1.8  2001/06/19 22:10:57  mdw
58  * Some more constants for the algorithms.  Document the packet format
59  * change for non-malleability.  Moved @buf@ definitions to separate header
60  * file.
61  *
62  * Revision 1.7  2001/03/03 12:07:08  mdw
63  * Rename word get and put functions now that there's 16-bit support.
64  *
65  * Revision 1.6  2001/02/19 19:11:09  mdw
66  * Output buffering on admin connections.
67  *
68  * Revision 1.5  2001/02/16 21:41:43  mdw
69  * Major changes.  See source files for details.
70  *
71  * Revision 1.4  2001/02/05 19:56:37  mdw
72  * Sequence number protection, and BSD tunnels.
73  *
74  * Revision 1.3  2001/02/04 01:17:55  mdw
75  * Create a configuration header file to tidy up command lines.
76  *
77  * Revision 1.2  2001/02/03 22:40:29  mdw
78  * Put timer information into the entropy pool when packets are received
79  * and on similar events.  Reseed the generator on the interval timer.
80  *
81  * Revision 1.1  2001/02/03 20:26:37  mdw
82  * Initial checkin.
83  *
84  */
85
86 #ifndef TRIPE_H
87 #define TRIPE_H
88
89 #ifdef __cplusplus
90   extern "C" {
91 #endif
92
93 /*----- Header files ------------------------------------------------------*/
94
95 #include "config.h"
96
97 #include <assert.h>
98 #include <ctype.h>
99 #include <errno.h>
100 #include <signal.h>
101 #include <stdarg.h>
102 #include <stddef.h>
103 #include <stdio.h>
104 #include <stdlib.h>
105 #include <string.h>
106 #include <time.h>
107
108 #include <sys/types.h>
109 #include <sys/time.h>
110 #include <unistd.h>
111 #include <fcntl.h>
112 #include <sys/stat.h>
113
114 #include <sys/socket.h>
115 #include <sys/un.h>
116 #include <netinet/in.h>
117 #include <arpa/inet.h>
118 #include <netdb.h>
119
120 #include <pwd.h>
121 #include <grp.h>
122
123 #include <mLib/alloc.h>
124 #include <mLib/arena.h>
125 #include <mLib/bres.h>
126 #include <mLib/dstr.h>
127 #include <mLib/env.h>
128 #include <mLib/fdflags.h>
129 #include <mLib/fwatch.h>
130 #include <mLib/mdwopt.h>
131 #include <mLib/quis.h>
132 #include <mLib/report.h>
133 #include <mLib/sel.h>
134 #include <mLib/selbuf.h>
135 #include <mLib/sig.h>
136 #include <mLib/str.h>
137 #include <mLib/sub.h>
138 #include <mLib/trace.h>
139
140 #include <catacomb/gcipher.h>
141 #include <catacomb/gmac.h>
142 #include <catacomb/grand.h>
143 #include <catacomb/key.h>
144 #include <catacomb/paranoia.h>
145
146 #include <catacomb/noise.h>
147 #include <catacomb/rand.h>
148
149 #include <catacomb/mp.h>
150 #include <catacomb/mpmont.h>
151 #include <catacomb/mprand.h>
152 #include <catacomb/dh.h>
153
154 #include "buf.h"
155 #include "util.h"
156
157 #undef sun
158
159 /*----- Magic numbers -----------------------------------------------------*/
160
161 /* --- Tunnel types --- */
162
163 #define TUN_NOTDEF 0
164 #define TUN_UNET 1
165 #define TUN_BSD 2
166 #define TUN_LINUX 3
167
168 /* --- Trace flags --- */
169
170 #define T_TUNNEL 1u
171 #define T_PEER 2u
172 #define T_PACKET 4u
173 #define T_ADMIN 8u
174 #define T_CRYPTO 16u
175 #define T_KEYSET 32u
176 #define T_KEYEXCH 64u
177 #define T_KEYMGMT 128u
178
179 #define T_ALL 255u
180
181 /* --- Units --- */
182
183 #define SEC(n) (n##u)
184 #define MIN(n) (n##u * 60u)
185 #define MEG(n) (n##ul * 1024ul * 1024ul)
186
187 /* --- Other things --- */
188
189 #define PKBUFSZ 65536
190
191 /*----- TrIPE protocol ----------------------------------------------------*/
192
193 /* --- TrIPE message format --- *
194  *
195  * A packet begins with a single-byte message type.  The top four bits are a
196  * category code used to send the message to the right general place in the
197  * code; the bottom bits identify the actual message type.
198  */
199
200 #define MSG_CATMASK 0xf0
201 #define MSG_TYPEMASK 0x0f
202
203 /* --- Encrypted message packets --- *
204  *
205  * Messages of category @MSG_PACKET@ contain encrypted network packets.  The
206  * message content is a symmetric-encrypted block (see below).  Reception of
207  * a packet encrypted under a new key implicitly permits that key to be used
208  * to send further packets.
209  *
210  * The only packet type accepted is zero.
211  *
212  * Packets may be encrypted under any live keyset, but should use the most
213  * recent one.
214  */
215
216 #define MSG_PACKET 0x00
217
218 /* --- Key exchange packets --- */
219
220 #define MSG_KEYEXCH 0x10
221
222 #define KX_PRECHAL 0u
223 #define KX_COOKIE 1u
224 #define KX_CHAL 2u
225 #define KX_REPLY 3u
226 #define KX_SWITCH 4u
227 #define KX_SWITCHOK 5u
228 #define KX_NMSG 6u
229
230 /* --- Symmetric encryption and keysets --- *
231  *
232  * Packets consist of an 80-bit MAC, a 32-bit sequence number, and the
233  * encrypted payload.
234  *
235  * The plaintext is encrypted using Blowfish in CBC mode with ciphertext
236  * stealing (as described in [Schneier].  The initialization vector is
237  * selected randomly, and prepended to the actual ciphertext.
238  *
239  * The MAC is computed using the HMAC construction with RIPEMD160 over the
240  * sequence number and the ciphertext (with IV); the first 80 bits of the
241  * output are used.  (This is the minimum allowed by the draft FIPS for HMAC,
242  * and the recommended truncation.)
243  *
244  * A keyset consists of
245  *
246  *   * an integrity (MAC) key;
247  *   * a confidentiality (encryption) key; and
248  *   * a sequence numbering space
249  *
250  * in each direction.  The packets sent by a host encrypted under a
251  * particular keyset are assigned consecutive sequence numbers starting from
252  * zero.  The receiving host must ensure that it only accepts each packet at
253  * most once.  It should maintain a window of sequence numbers: packets with
254  * numbers beyond the end of the window are accepted and cause the window to
255  * be advanced; packets with numbers before the start of the window are
256  * rejected; packets with numbers which appear within the window are accepted
257  * only if the number has not been seen before.
258  *
259  * When a host sends a @KX_SWITCH@ or @KX_SWITCHOK@ message, it installs the
260  * newly-negotiated keyset in a `listen-only' state: it may not send a packet
261  * encrypted under the keyset until either it has received a @KX_SWITCH@ or
262  * @KX_SWITCHOK@ message, or a @MSG_PACKET@ encrypted under the keyset, from
263  * its peer.
264  */
265
266 /*----- Cipher selections -------------------------------------------------*/
267
268 #include <catacomb/blowfish.h>
269 #include <catacomb/blowfish-cbc.h>
270 #include <catacomb/blowfish-counter.h>
271 #include <catacomb/rmd160.h>
272 #include <catacomb/rmd160-hmac.h>
273
274 #define CIPHER (&blowfish_cbc)
275 #define MAC (&rmd160_hmac)
276
277 #define HASH_CTX rmd160_ctx
278 #define HASH_INIT rmd160_init
279 #define HASH rmd160_hash
280 #define HASH_STRING(c, s) HASH((c), s, sizeof(s))
281 #define HASH_DONE rmd160_done
282 #define HASHSZ RMD160_HASHSZ
283
284 #define MGF_CTX blowfish_counterctx
285 #define MGF_INIT blowfish_counterinit
286 #define MGF_CRYPT blowfish_counterencrypt
287
288 #define SEQSZ 4
289 #define IVSZ BLOWFISH_BLKSZ
290 #define MACSZ 10
291
292 /*----- Data structures ---------------------------------------------------*/
293
294 /* --- Socket addresses --- *
295  *
296  * A magic union of supported socket addresses.
297  */
298
299 typedef union addr {
300   struct sockaddr sa;
301   struct sockaddr_in sin;
302 } addr;
303
304 /* --- A symmetric keyset --- *
305  *
306  * A keyset contains a set of symmetric keys for encrypting and decrypting
307  * packets.  Keysets are stored in a list, sorted in reverse order of
308  * creation, so that the most recent keyset (the one most likely to be used)
309  * is first.
310  *
311  * Each keyset has a time limit and a data limit.  The keyset is destroyed
312  * when either it has existed for too long, or it has been used to encrypt
313  * too much data.  New key exchanges are triggered when keys are close to
314  * expiry.
315  */
316
317 typedef struct keyset {
318   struct keyset *next;                  /* Next active keyset in the list */
319   unsigned ref;                         /* Reference count for keyset */
320   struct peer *p;                       /* Pointer to peer structure */
321   time_t t_exp;                         /* Expiry time for this keyset */
322   unsigned long sz_exp;                 /* Data limit for the keyset */
323   T( unsigned seq; )                    /* Sequence number for tracing */
324   unsigned f;                           /* Various useful flags */
325   gcipher *cin, *cout;                  /* Keyset ciphers for encryption */
326   gmac *min, *mout;                     /* Keyset MACs for integrity */
327   uint32 oseq;                          /* Outbound sequence number */
328   uint32 iseq, iwin;                    /* Inbound sequence number */
329 } keyset;
330
331 #define KS_SEQWINSZ 32                  /* Bits in sequence number window */
332
333 #define KSF_LISTEN 1u                   /* Don't encrypt packets yet */
334 #define KSF_LINK 2u                     /* Key is in a linked list */
335
336 /* --- Key exchange --- *
337  *
338  * TrIPE uses the Wrestlers Protocol for its key exchange.  The Wrestlers
339  * Protocol has a number of desirable features (e.g., perfect forward
340  * secrecy, and zero-knowledge authentication) which make it attractive for
341  * use in TrIPE.  The Wrestlers Protocol was designed by Mark Wooding and
342  * Clive Jones.
343  */
344
345 #define KX_NCHAL 16u
346 #define KX_THRESH 4u
347
348 typedef struct kxchal {
349   struct keyexch *kx;                   /* Pointer back to key exchange */
350   mp *c;                                /* Responder's challenge */
351   mp *r;                                /* My reply to the challenge */
352   keyset *ks;                           /* Pointer to temporary keyset */
353   unsigned f;                           /* Various useful flags */
354   sel_timer t;                          /* Response timer for challenge */
355   octet hc[HASHSZ];                     /* Hash of his challenge */
356   mp *ck;                               /* The check value */
357   octet hswrq_in[HASHSZ];               /* Inbound switch request message */
358   octet hswok_in[HASHSZ];               /* Inbound switch confirmation */
359   octet hswrq_out[HASHSZ];              /* Outbound switch request message */
360   octet hswok_out[HASHSZ];              /* Outbound switch confirmation */
361 } kxchal;
362
363 typedef struct keyexch {
364   struct peer *p;                       /* Pointer back to the peer */
365   keyset **ks;                          /* Peer's list of keysets */
366   unsigned f;                           /* Various useful flags */
367   unsigned s;                           /* Current state in exchange */
368   sel_timer t;                          /* Timer for next exchange */
369   dh_pub kpub;                          /* Peer's public key */
370   time_t texp_kpub;                     /* Expiry time for public key */
371   mp *alpha;                            /* My temporary secret */
372   mp *c;                                /* My challenge */
373   mp *rx;                               /* The expected response */
374   unsigned nr;                          /* Number of extant responses */
375   time_t t_valid;                       /* When this exchange goes bad */
376   octet hc[HASHSZ];                     /* Hash of my challenge */
377   kxchal *r[KX_NCHAL];                  /* Array of challenges */
378 } keyexch;
379
380 #define KXF_TIMER 1u                    /* Waiting for a timer to go off */
381 #define KXF_DEAD 2u                     /* The key-exchanger isn't up */
382 #define KXF_PUBKEY 4u                   /* Key exchanger has a public key */
383
384 enum {
385   KXS_DEAD,                             /* Uninitialized state (magical) */
386   KXS_CHAL,                             /* Main answer-challenges state */
387   KXS_COMMIT,                           /* Committed: send switch request */
388   KXS_SWITCH                            /* Switched: send confirmation */
389 };
390
391 /* --- Tunnel structure --- *
392  *
393  * Used to maintain system-specific information about the tunnel interface.
394  */
395
396 #if TUN_TYPE == TUN_LINUX
397 #  include <linux/if.h>
398 #  include <linux/if_tun.h>
399 #endif
400
401 typedef struct tunnel {
402 #if TUN_TYPE == TUN_UNET 
403   sel_file f;                           /* Selector for Usernet device */
404   struct peer *p;                       /* Pointer to my peer */
405 #elif TUN_TYPE == TUN_LINUX
406   sel_file f;                           /* Selector for TUN/TAP device */
407   struct peer *p;                       /* Pointer to my peer */
408   char ifn[IFNAMSIZ];                   /* Interface name buffer */
409 #elif TUN_TYPE == TUN_BSD
410   sel_file f;                           /* Selector for tunnel device */
411   struct peer *p;                       /* Pointer to my peer */
412   unsigned n;                           /* Number of my tunnel device */
413 #else
414 #  error "No support for this tunnel type"
415 #endif
416 } tunnel;
417
418 /* --- Peer statistics --- *
419  *
420  * Contains various interesting and not-so-interesting statistics about a
421  * peer.  This is updated by various parts of the code.  The format of the
422  * structure isn't considered private, and @p_stats@ returns a pointer to the
423  * statistics block for a given peer.
424  */
425
426 typedef struct stats {
427   unsigned long sz_in, sz_out;          /* Size of all data in and out */
428   unsigned long sz_kxin, sz_kxout;      /* Size of key exchange messages */
429   unsigned long sz_ipin, sz_ipout;      /* Size of encapsulated IP packets */
430   time_t t_start, t_last;               /* Time peer created, last recv */
431   unsigned long n_reject;               /* Number of rejected packets */
432   unsigned long n_in, n_out;            /* Number of packets in and out */
433   unsigned long n_kxin, n_kxout;        /* Number of key exchange packets */
434   unsigned long n_ipin, n_ipout;        /* Number of encrypted packets */
435 } stats;
436
437 /* --- Peer structure --- *
438  *
439  * The main structure which glues everything else together.
440  */
441
442 typedef struct peer {
443   struct peer *next, *prev;             /* Links to next and previous */
444   char *name;                           /* Name of this peer */
445   tunnel t;                             /* Tunnel for local packets */
446   keyset *ks;                           /* List head for keysets */
447   buf b;                                /* Buffer for sending packets */
448   addr peer;                            /* Peer socket address */
449   size_t sasz;                          /* Socket address size */
450   stats st;                             /* Statistics */
451   keyexch kx;                           /* Key exchange protocol block */
452 } peer;
453
454 /* --- Admin structure --- */
455
456 #define OBUFSZ 16384u
457
458 typedef struct obuf {
459   struct obuf *next;                    /* Next buffer in list */
460   char *p_in, *p_out;                   /* Pointers into the buffer */
461   char buf[OBUFSZ];                     /* The actual buffer */
462 } obuf;
463
464 typedef struct admin {
465   struct admin *next, *prev;            /* Links to next and previous */
466   unsigned f;                           /* Various useful flags */
467 #ifndef NTRACE
468   unsigned seq;                         /* Sequence number for tracing */
469 #endif
470   char *pname;                          /* Peer name to create */
471   char *paddr;                          /* Address string to resolve */
472   obuf *o_head, *o_tail;                /* Output buffer list */
473   selbuf b;                             /* Line buffer for commands */
474   sel_file w;                           /* Selector for write buffering */
475   bres_client r;                        /* Background resolver task */
476   sel_timer t;                          /* Timer for resolver */
477   addr peer;                            /* Address to set */
478   size_t sasz;                          /* Size of the address */
479 } admin;
480
481 #define AF_DEAD 1u                      /* Destroy this admin block */
482 #define AF_LOCK 2u                      /* Don't destroy it yet */
483
484 /*----- Global variables --------------------------------------------------*/
485
486 extern sel_state sel;                   /* Global I/O event state */
487 extern dh_priv kpriv;                   /* Our private key */
488 extern mpmont mg;                       /* Montgomery context for DH group */
489 extern octet buf_i[PKBUFSZ], buf_o[PKBUFSZ], buf_t[PKBUFSZ];
490
491 #ifndef NTRACE
492 extern const trace_opt tr_opts[];       /* Trace options array */
493 extern unsigned tr_flags;               /* Trace options flags */
494 #endif
495
496 /*----- Other macros ------------------------------------------------------*/
497
498 #define TIMER noise_timer(RAND_GLOBAL)
499
500 /*----- Key management ----------------------------------------------------*/
501
502 /* --- @km_interval@ --- *
503  *
504  * Arguments:   ---
505  *
506  * Returns:     Zero if OK, nonzero to force reloading of keys.
507  *
508  * Use:         Called on the interval timer to perform various useful jobs.
509  */
510
511 extern int km_interval(void);
512
513 /* --- @km_init@ --- *
514  *
515  * Arguments:   @const char *kr_priv@ = private keyring file
516  *              @const char *kr_pub@ = public keyring file
517  *              @const char *tag@ = tag to load
518  *
519  * Returns:     ---
520  *
521  * Use:         Initializes, and loads the private key.
522  */
523
524 extern void km_init(const char */*kr_priv*/, const char */*kr_pub*/,
525                     const char */*tag*/);
526
527 /* --- @km_getpubkey@ --- *
528  *
529  * Arguments:   @const char *tag@ = public key tag to load
530  *              @dh_pub *kpub@ = where to put the public key
531  *              @time_t *t_exp@ = where to put the expiry time
532  *
533  * Returns:     Zero if OK, nonzero if it failed.
534  *
535  * Use:         Fetches a public key from the keyring.
536  */
537
538 extern int km_getpubkey(const char */*tag*/, dh_pub */*kpub*/,
539                         time_t */*t_exp*/);
540
541 /*----- Key exchange ------------------------------------------------------*/
542
543 /* --- @kx_start@ --- *
544  *
545  * Arguments:   @keyexch *kx@ = pointer to key exchange context
546  *
547  * Returns:     ---
548  *
549  * Use:         Stimulates a key exchange.  If a key exchage is in progress,
550  *              a new challenge is sent (unless the quiet timer forbids
551  *              this); if no exchange is in progress, one is commenced.
552  */
553
554 extern void kx_start(keyexch */*kx*/);
555
556 /* --- @kx_message@ --- *
557  *
558  * Arguments:   @keyexch *kx@ = pointer to key exchange context
559  *              @unsigned msg@ = the message code
560  *              @buf *b@ = pointer to buffer containing the packet
561  *
562  * Returns:     ---
563  *
564  * Use:         Reads a packet containing key exchange messages and handles
565  *              it.
566  */
567
568 extern void kx_message(keyexch */*kx*/, unsigned /*msg*/, buf */*b*/);
569
570 /* --- @kx_free@ --- *
571  *
572  * Arguments:   @keyexch *kx@ = pointer to key exchange context
573  *
574  * Returns:     ---
575  *
576  * Use:         Frees everything in a key exchange context.
577  */
578
579 extern void kx_free(keyexch */*kx*/);
580
581 /* --- @kx_newkeys@ --- *
582  *
583  * Arguments:   @keyexch *kx@ = pointer to key exchange context
584  *
585  * Returns:     ---
586  *
587  * Use:         Informs the key exchange module that its keys may have
588  *              changed.  If fetching the new keys fails, the peer will be
589  *              destroyed, we log messages and struggle along with the old
590  *              keys.
591  */
592
593 extern void kx_newkeys(keyexch */*kx*/);
594
595 /* --- @kx_init@ --- *
596  *
597  * Arguments:   @keyexch *kx@ = pointer to key exchange context
598  *              @peer *p@ = pointer to peer context
599  *              @keyset **ks@ = pointer to keyset list
600  *
601  * Returns:     Zero if OK, nonzero if it failed.
602  *
603  * Use:         Initializes a key exchange module.  The module currently
604  *              contains no keys, and will attempt to initiate a key
605  *              exchange.
606  */
607
608 extern int kx_init(keyexch */*kx*/, peer */*p*/, keyset **/*ks*/);
609
610 /*----- Keysets and symmetric cryptography --------------------------------*/
611
612 /* --- @ks_drop@ --- *
613  *
614  * Arguments:   @keyset *ks@ = pointer to a keyset
615  *
616  * Returns:     ---
617  *
618  * Use:         Decrements a keyset's reference counter.  If the counter hits
619  *              zero, the keyset is freed.
620  */
621
622 extern void ks_drop(keyset */*ks*/);
623
624 /* --- @ks_gen@ --- *
625  *
626  * Arguments:   @const void *k@ = pointer to key material
627  *              @size_t x, y, z@ = offsets into key material (see below)
628  *              @peer *p@ = pointer to peer information
629  *
630  * Returns:     A pointer to the new keyset.
631  *
632  * Use:         Derives a new keyset from the given key material.  The
633  *              offsets @x@, @y@ and @z@ separate the key material into three
634  *              parts.  Between the @k@ and @k + x@ is `my' contribution to
635  *              the key material; between @k + x@ and @k + y@ is `your'
636  *              contribution; and between @k + y@ and @k + z@ is a shared
637  *              value we made together.  These are used to construct two
638  *              pairs of symmetric keys.  Each pair consists of an encryption
639  *              key and a message authentication key.  One pair is used for
640  *              outgoing messages, the other for incoming messages.
641  *
642  *              The new key is marked so that it won't be selected for output
643  *              by @ksl_encrypt@.  You can still encrypt data with it by
644  *              calling @ks_encrypt@ directly.
645  */
646
647 extern keyset *ks_gen(const void */*k*/,
648                       size_t /*x*/, size_t /*y*/, size_t /*z*/,
649                       peer */*p*/);
650
651 /* --- @ks_tregen@ --- *
652  *
653  * Arguments:   @keyset *ks@ = pointer to a keyset
654  *
655  * Returns:     The time at which moves ought to be made to replace this key.
656  */
657
658 extern time_t ks_tregen(keyset */*ks*/);
659
660 /* --- @ks_activate@ --- *
661  *
662  * Arguments:   @keyset *ks@ = pointer to a keyset
663  *
664  * Returns:     ---
665  *
666  * Use:         Activates a keyset, so that it can be used for encrypting
667  *              outgoing messages.
668  */
669
670 extern void ks_activate(keyset */*ks*/);
671
672 /* --- @ks_encrypt@ --- *
673  *
674  * Arguments:   @keyset *ks@ = pointer to a keyset
675  *              @unsigned ty@ = message type
676  *              @buf *b@ = pointer to input buffer
677  *              @buf *bb@ = pointer to output buffer
678  *
679  * Returns:     Zero if OK, nonzero if the key needs replacing.  If the
680  *              encryption failed, the output buffer is broken and zero is
681  *              returned.
682  *
683  * Use:         Encrypts a block of data using the key.  Note that the `key
684  *              ought to be replaced' notification is only ever given once
685  *              for each key.  Also note that this call forces a keyset to be
686  *              used even if it's marked as not for data output.
687  */
688
689 extern int ks_encrypt(keyset */*ks*/, unsigned /*ty*/,
690                       buf */*b*/, buf */*bb*/);
691
692 /* --- @ks_decrypt@ --- *
693  *
694  * Arguments:   @keyset *ks@ = pointer to a keyset
695  *              @unsigned ty@ = expected type code
696  *              @buf *b@ = pointer to an input buffer
697  *              @buf *bb@ = pointer to an output buffer
698  *
699  * Returns:     Zero on success, or nonzero if there was some problem.
700  *
701  * Use:         Attempts to decrypt a message using a given key.  Note that
702  *              requesting decryption with a key directly won't clear a
703  *              marking that it's not for encryption.
704  */
705
706 extern int ks_decrypt(keyset */*ks*/, unsigned /*ty*/,
707                       buf */*b*/, buf */*bb*/);
708
709 /* --- @ksl_free@ --- *
710  *
711  * Arguments:   @keyset **ksroot@ = pointer to keyset list head
712  *
713  * Returns:     ---
714  *
715  * Use:         Frees (releases references to) all of the keys in a keyset.
716  */
717
718 extern void ksl_free(keyset **/*ksroot*/);
719
720 /* --- @ksl_link@ --- *
721  *
722  * Arguments:   @keyset **ksroot@ = pointer to keyset list head
723  *              @keyset *ks@ = pointer to a keyset
724  *
725  * Returns:     ---
726  *
727  * Use:         Links a keyset into a list.  A keyset can only be on one list
728  *              at a time.  Bad things happen otherwise.
729  */
730
731 extern void ksl_link(keyset **/*ksroot*/, keyset */*ks*/);
732
733 /* --- @ksl_prune@ --- *
734  *
735  * Arguments:   @keyset **ksroot@ = pointer to keyset list head
736  *
737  * Returns:     ---
738  *
739  * Use:         Prunes the keyset list by removing keys which mustn't be used
740  *              any more.
741  */
742
743 extern void ksl_prune(keyset **/*ksroot*/);
744
745 /* --- @ksl_encrypt@ --- *
746  *
747  * Arguments:   @keyset **ksroot@ = pointer to keyset list head
748  *              @unsigned ty@ = message type
749  *              @buf *b@ = pointer to input buffer
750  *              @buf *bb@ = pointer to output buffer
751  *
752  * Returns:     Nonzero if a new key is needed.
753  *
754  * Use:         Encrypts a packet.
755  */
756
757 extern int ksl_encrypt(keyset **/*ksroot*/, unsigned /*ty*/,
758                        buf */*b*/, buf */*bb*/);
759
760 /* --- @ksl_decrypt@ --- *
761  *
762  * Arguments:   @keyset **ksroot@ = pointer to keyset list head
763  *              @unsigned ty@ = expected type code
764  *              @buf *b@ = pointer to input buffer
765  *              @buf *bb@ = pointer to output buffer
766  *
767  * Returns:     Nonzero if the packet couldn't be decrypted.
768  *
769  * Use:         Decrypts a packet.
770  */
771
772 extern int ksl_decrypt(keyset **/*ksroot*/, unsigned /*ty*/,
773                        buf */*b*/, buf */*bb*/);
774
775 /*----- Administration interface ------------------------------------------*/
776
777 /* --- @a_warn@ --- *
778  *
779  * Arguments:   @const char *fmt@ = pointer to format string
780  *              @...@ = other arguments
781  *
782  * Returns:     ---
783  *
784  * Use:         Informs all admin connections of a warning.
785  */
786
787 extern void a_warn(const char */*fmt*/, ...);
788
789 /* --- @a_create@ --- *
790  *
791  * Arguments:   @int fd_in, fd_out@ = file descriptors to use
792  *
793  * Returns:     ---
794  *
795  * Use:         Creates a new admin connection.
796  */
797
798 extern void a_create(int /*fd_in*/, int /*fd_out*/);
799
800 /* --- @a_quit@ --- *
801  *
802  * Arguments:   ---
803  *
804  * Returns:     ---
805  *
806  * Use:         Shuts things down nicely.
807  */
808
809 extern void a_quit(void);
810
811 /* --- @a_daemon@ --- *
812  *
813  * Arguments:   ---
814  *
815  * Returns:     ---
816  *
817  * Use:         Informs the admin module that it's a daemon.
818  */
819
820 extern void a_daemon(void);
821
822 /* --- @a_init@ --- *
823  *
824  * Arguments:   @const char *sock@ = socket name to create
825  *
826  * Returns:     ---
827  *
828  * Use:         Creates the admin listening socket.
829  */
830
831 extern void a_init(const char */*sock*/);
832
833 /*----- Peer management ---------------------------------------------------*/
834
835 /* --- @p_txstart@ --- *
836  *
837  * Arguments:   @peer *p@ = pointer to peer block
838  *              @unsigned msg@ = message type code
839  *
840  * Returns:     A pointer to a buffer to write to.
841  *
842  * Use:         Starts sending to a peer.  Only one send can happen at a
843  *              time.
844  */
845
846 extern buf *p_txstart(peer */*p*/, unsigned /*msg*/);
847
848 /* --- @p_txend@ --- *
849  *
850  * Arguments:   @peer *p@ = pointer to peer block
851  *
852  * Returns:     ---
853  *
854  * Use:         Sends a packet to the peer.
855  */
856
857 extern void p_txend(peer */*p*/);
858
859 /* --- @p_tun@ --- *
860  *
861  * Arguments:   @peer *p@ = pointer to peer block
862  *              @buf *b@ = buffer containing incoming packet
863  *
864  * Returns:     ---
865  *
866  * Use:         Handles a packet which needs to be sent to a peer.
867  */
868
869 extern void p_tun(peer */*p*/, buf */*b*/);
870
871 /* --- @p_interval@ --- *
872  *
873  * Arguments:   ---
874  *
875  * Returns:     ---
876  *
877  * Use:         Called periodically to do tidying.
878  */
879
880 extern void p_interval(void);
881
882 /* --- @p_stats@ --- *
883  *
884  * Arguments:   @peer *p@ = pointer to a peer block
885  *
886  * Returns:     A pointer to the peer's statistics.
887  */
888
889 extern stats *p_stats(peer */*p*/);
890
891 /* --- @p_ifname@ --- *
892  *
893  * Arguments:   @peer *p@ = pointer to a peer block
894  *
895  * Returns:     A pointer to the peer's interface name.
896  */
897
898 extern const char *p_ifname(peer */*p*/);
899
900 /* --- @p_addr@ --- *
901  *
902  * Arguments:   @peer *p@ = pointer to a peer block
903  *
904  * Returns:     A pointer to the peer's address.
905  */
906
907 extern const addr *p_addr(peer */*p*/);
908
909 /* --- @p_init@ --- *
910  *
911  * Arguments:   @struct in_addr addr@ = address to bind to
912  *              @unsigned port@ = port number to listen to
913  *
914  * Returns:     ---
915  *
916  * Use:         Initializes the peer system; creates the socket.
917  */
918
919 extern void p_init(struct in_addr /*addr*/, unsigned /*port*/);
920
921 /* --- @p_port@ --- *
922  *
923  * Arguments:   ---
924  *
925  * Returns:     Port number used for socket.
926  */
927
928 unsigned p_port(void);
929
930 /* --- @p_create@ --- *
931  *
932  * Arguments:   @const char *name@ = name for this peer
933  *              @struct sockaddr *sa@ = socket address of peer
934  *              @size_t sz@ = size of socket address
935  *
936  * Returns:     Pointer to the peer block, or null if it failed.
937  *
938  * Use:         Creates a new named peer block.  No peer is actually attached
939  *              by this point.
940  */
941
942 extern peer *p_create(const char */*name*/,
943                       struct sockaddr */*sa*/, size_t /*sz*/);
944
945 /* --- @p_name@ --- *
946  *
947  * Arguments:   @peer *p@ = pointer to a peer block
948  *
949  * Returns:     A pointer to the peer's name.
950  */
951
952 extern const char *p_name(peer */*p*/);
953
954 /* --- @p_find@ --- *
955  *
956  * Arguments:   @const char *name@ = name to look up
957  *
958  * Returns:     Pointer to the peer block, or null if not found.
959  *
960  * Use:         Finds a peer by name.
961  */
962
963 extern peer *p_find(const char */*name*/);
964
965 /* --- @p_destroy@ --- *
966  *
967  * Arguments:   @peer *p@ = pointer to a peer
968  *
969  * Returns:     ---
970  *
971  * Use:         Destroys a peer.
972  */
973
974 extern void p_destroy(peer */*p*/);
975
976 /* --- @p_first@, @p_next@ --- *
977  *
978  * Arguments:   @peer *p@ = a peer block
979  *
980  * Returns:     @peer_first@ returns the first peer in some ordering;
981  *              @peer_next@ returns the peer following a given one in the
982  *              same ordering.  Null is returned for the end of the list.
983  */
984
985 extern peer *p_first(void);
986 extern peer *p_next(peer */*p*/);
987
988 /*----- Tunnel interface --------------------------------------------------*/
989
990 /* --- @tun_init@ --- *
991  *
992  * Arguments:   ---
993  *
994  * Returns:     ---
995  *
996  * Use:         Initializes the tunneling system.  Maybe this will require
997  *              opening file descriptors or something.
998  */
999
1000 extern void tun_init(void);
1001
1002 /* --- @tun_create@ --- *
1003  *
1004  * Arguments:   @tunnel *t@ = pointer to tunnel block
1005  *              @peer *p@ = pointer to peer block
1006  *
1007  * Returns:     Zero if it worked, nonzero on failure.
1008  *
1009  * Use:         Initializes a new tunnel.
1010  */
1011
1012 extern int tun_create(tunnel */*t*/, peer */*p*/);
1013
1014 /* --- @tun_ifname@ --- *
1015  *
1016  * Arguments:   @tunnel *t@ = pointer to tunnel block
1017  *
1018  * Returns:     A pointer to the tunnel's interface name.
1019  */
1020
1021 extern const char *tun_ifname(tunnel */*t*/);
1022
1023 /* --- @tun_inject@ --- *
1024  *
1025  * Arguments:   @tunnel *t@ = pointer to tunnel block
1026  *              @buf *b@ = buffer to send
1027  *
1028  * Returns:     ---
1029  *
1030  * Use:         Injects a packet into the local network stack.
1031  */
1032
1033 extern void tun_inject(tunnel */*t*/, buf */*b*/);
1034
1035 /* --- @tun_destroy@ --- *
1036  *
1037  * Arguments:   @tunnel *t@ = pointer to tunnel block
1038  *
1039  * Returns:     ---
1040  *
1041  * Use:         Destroys a tunnel.
1042  */
1043
1044 extern void tun_destroy(tunnel */*t*/);
1045
1046 /*----- Other handy utilities ---------------------------------------------*/
1047
1048 /* --- @mpstr@ --- *
1049  *
1050  * Arguments:   @mp *m@ = a multiprecision integer
1051  *
1052  * Returns:     A pointer to the integer's textual representation.
1053  *
1054  * Use:         Converts a multiprecision integer to a string.  Corrupts
1055  *              @buf_t@.
1056  */
1057
1058 extern const char *mpstr(mp */*m*/);
1059
1060 /* --- @timestr@ --- *
1061  *
1062  * Arguments:   @time_t t@ = a time to convert
1063  *
1064  * Returns:     A pointer to a textual representation of the time.
1065  *
1066  * Use:         Converts a time to a textual representation.  Corrupts
1067  *              @buf_t@.
1068  */
1069
1070 extern const char *timestr(time_t /*t*/);
1071
1072 /*----- That's all, folks -------------------------------------------------*/
1073
1074 #ifdef __cplusplus
1075   }
1076 #endif
1077
1078 #endif