chiark / gitweb /
a083b7194c2a724f3d60ae1efe55985a2aa09828
[tripe] / server / tripe.h
1 /* -*-c-*-
2  *
3  * Main header file for TrIPE
4  *
5  * (c) 2001 Straylight/Edgeware
6  */
7
8 /*----- Licensing notice --------------------------------------------------*
9  *
10  * This file is part of Trivial IP Encryption (TrIPE).
11  *
12  * TrIPE is free software: you can redistribute it and/or modify it under
13  * the terms of the GNU General Public License as published by the Free
14  * Software Foundation; either version 3 of the License, or (at your
15  * option) any later version.
16  *
17  * TrIPE is distributed in the hope that it will be useful, but WITHOUT
18  * ANY WARRANTY; without even the implied warranty of MERCHANTABILITY or
19  * FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU General Public License
20  * for more details.
21  *
22  * You should have received a copy of the GNU General Public License
23  * along with TrIPE.  If not, see <https://www.gnu.org/licenses/>.
24  */
25
26 #ifndef TRIPE_H
27 #define TRIPE_H
28
29 #ifdef __cplusplus
30   extern "C" {
31 #endif
32
33 /*----- Header files ------------------------------------------------------*/
34
35 #include "config.h"
36
37 #include <assert.h>
38 #include <ctype.h>
39 #include <errno.h>
40 #include <limits.h>
41 #include <signal.h>
42 #include <stdarg.h>
43 #include <stddef.h>
44 #include <stdio.h>
45 #include <stdlib.h>
46 #include <string.h>
47 #include <time.h>
48
49 #include <sys/types.h>
50 #include <sys/time.h>
51 #include <unistd.h>
52 #include <fcntl.h>
53 #include <sys/stat.h>
54 #include <sys/wait.h>
55
56 #include <sys/socket.h>
57 #include <sys/un.h>
58 #include <netinet/in.h>
59 #include <arpa/inet.h>
60 #include <netdb.h>
61
62 #include <pwd.h>
63 #include <grp.h>
64
65 #ifdef HAVE_LIBADNS
66 #  define ADNS_FEATURE_MANYAF
67 #  include <adns.h>
68 #endif
69
70 #include <mLib/alloc.h>
71 #include <mLib/arena.h>
72 #include <mLib/base64.h>
73 #ifndef HAVE_LIBADNS
74 #  include <mLib/bres.h>
75 #endif
76 #include <mLib/codec.h>
77 #include <mLib/daemonize.h>
78 #include <mLib/dstr.h>
79 #include <mLib/env.h>
80 #include <mLib/fdflags.h>
81 #include <mLib/fdpass.h>
82 #include <mLib/fwatch.h>
83 #include <mLib/hash.h>
84 #include <mLib/macros.h>
85 #include <mLib/mdup.h>
86 #include <mLib/mdwopt.h>
87 #include <mLib/quis.h>
88 #include <mLib/report.h>
89 #include <mLib/sel.h>
90 #include <mLib/selbuf.h>
91 #include <mLib/sig.h>
92 #include <mLib/str.h>
93 #include <mLib/sub.h>
94 #include <mLib/trace.h>
95 #include <mLib/tv.h>
96 #include <mLib/versioncmp.h>
97
98 #include <catacomb/buf.h>
99 #include <catacomb/ct.h>
100
101 #include <catacomb/chacha.h>
102 #include <catacomb/gcipher.h>
103 #include <catacomb/gmac.h>
104 #include <catacomb/grand.h>
105 #include <catacomb/key.h>
106 #include <catacomb/paranoia.h>
107 #include <catacomb/poly1305.h>
108 #include <catacomb/salsa20.h>
109
110 #include <catacomb/noise.h>
111 #include <catacomb/rand.h>
112
113 #include <catacomb/mp.h>
114 #include <catacomb/mpmont.h>
115 #include <catacomb/mprand.h>
116 #include <catacomb/dh.h>
117 #include <catacomb/ec.h>
118 #include <catacomb/ec-raw.h>
119 #include <catacomb/ec-keys.h>
120 #include <catacomb/x25519.h>
121 #include <catacomb/x448.h>
122
123 #include "priv.h"
124 #include "protocol.h"
125 #include "slip.h"
126 #include "util.h"
127
128 #undef sun
129
130 /*----- Magic numbers -----------------------------------------------------*/
131
132 /* --- Trace flags --- */
133
134 #define T_TUNNEL 1u
135 #define T_PEER 2u
136 #define T_PACKET 4u
137 #define T_ADMIN 8u
138 #define T_CRYPTO 16u
139 #define T_KEYSET 32u
140 #define T_KEYEXCH 64u
141 #define T_KEYMGMT 128u
142 #define T_CHAL 256u
143 /* T_PRIVSEP  in priv.h */
144
145 #define T_ALL 1023u
146
147 /* --- Units --- */
148
149 #define SEC(n) (n##u)
150 #define MIN(n) (n##u * 60u)
151 #define F_2P32 (65536.0*65536.0)
152 #define MEG(n) (n##ul * 1024ul * 1024ul)
153
154 /* --- Timing parameters --- */
155
156 #define T_EXP MIN(60)                   /* Expiry time for a key */
157 #define T_REGEN MIN(40)                 /* Regeneration time for a key */
158
159 #define T_VALID SEC(20)                 /* Challenge validity period */
160 #define T_RETRYMIN SEC(2)               /* Minimum retry interval */
161 #define T_RETRYMAX MIN(5)               /* Maximum retry interval */
162 #define T_RETRYGROW (5.0/4.0)           /* Retry interval growth factor */
163
164 #define T_WOBBLE (1.0/3.0)              /* Relative timer randomness */
165
166 /* --- Other things --- */
167
168 #define PKBUFSZ 65536
169
170 /*----- Cipher selections -------------------------------------------------*/
171
172 typedef struct keyset keyset;
173 typedef struct algswitch algswitch;
174 typedef struct kdata kdata;
175 typedef struct admin admin;
176
177 typedef struct dhgrp {
178   const struct dhops *ops;
179   size_t scsz;
180 } dhgrp;
181
182 typedef struct dhsc dhsc;
183 typedef struct dhge dhge;
184
185 enum {
186   DHFMT_STD,                /* Fixed-width format, suitable for encryption */
187   DHFMT_HASH,                /* Deterministic format, suitable for hashing */
188   DHFMT_VAR                    /* Variable-width-format, mostly a bad idea */
189 };
190
191 typedef struct deriveargs {
192   const char *what;                     /* Operation name (hashed) */
193   unsigned f;                           /* Flags */
194 #define DF_IN 1u                        /*   Make incoming key */
195 #define DF_OUT 2u                       /*   Make outgoing key */
196   const gchash *hc;                     /* Hash class */
197   const octet *k;                       /* Pointer to contributions */
198   size_t x, y, z;                       /* Markers in contributions */
199 } deriveargs;
200
201 typedef struct bulkalgs {
202   const struct bulkops *ops;
203 } bulkalgs;
204
205 typedef struct bulkctx {
206   const struct bulkops *ops;
207 } bulkctx;
208
209 typedef struct bulkchal {
210   const struct bulkops *ops;
211   size_t tagsz;
212 } bulkchal;
213
214 typedef struct dhops {
215   const char *name;
216
217   int (*ldpriv)(key_file */*kf*/, key */*k*/, key_data */*d*/,
218                 kdata */*kd*/, dstr */*t*/, dstr */*e*/);
219         /* Load a private key from @d@, storing the data in @kd@.  The key's
220          * file and key object are in @kf@ and @k@, mostly in case its
221          * attributes are interesting; the key tag is in @t@; errors are
222          * reported by writing tokens to @e@ and returning nonzero.
223          */
224
225   int (*ldpub)(key_file */*kf*/, key */*k*/, key_data */*d*/,
226                kdata */*kd*/, dstr */*t*/, dstr */*e*/);
227         /* Load a public key from @d@, storing the data in @kd@.  The key's
228          * file and key object are in @kf@ and @k@, mostly in case its
229          * attributes are interesting; the key tag is in @t@; errors are
230          * reported by writing tokens to @e@ and returning nonzero.
231          */
232
233   const char *(*checkgrp)(const dhgrp */*g*/);
234         /* Check that the group is valid; return null on success, or an error
235          * string.
236          */
237
238   void (*grpinfo)(const dhgrp */*g*/, admin */*a*/);
239         /* Report on the group to an admin client. */
240
241   T( void (*tracegrp)(const dhgrp */*g*/); )
242         /* Trace a description of the group. */
243
244   int (*samegrpp)(const dhgrp */*g*/, const dhgrp */*gg*/);
245         /* Return nonzero if the two group objects represent the same
246          * group.
247          */
248
249   void (*freegrp)(dhgrp */*g*/);
250         /* Free a group and the resources it holds. */
251
252   dhsc *(*ldsc)(const dhgrp */*g*/, const void */*p*/, size_t /*sz*/);
253         /* Load a scalar from @p@, @sz@ and return it.  Return null on
254          * error.
255          */
256
257   int (*stsc)(const dhgrp */*g*/,
258                void */*p*/, size_t /*sz*/, const dhsc */*x*/);
259         /* Store a scalar at @p@, @sz@.  Return nonzero on error. */
260
261   dhsc *(*randsc)(const dhgrp */*g*/);
262         /* Return a random scalar. */
263
264   T( const char *(*scstr)(const dhgrp */*g*/, const dhsc */*x*/); )
265         /* Return a human-readable representation of @x@; @buf_t@ may be used
266          * to hold it.
267          */
268
269   void (*freesc)(const dhgrp */*g*/, dhsc */*x*/);
270         /* Free a scalar and the resources it holds. */
271
272   dhge *(*ldge)(const dhgrp */*g*/, buf */*b*/, int /*fmt*/);
273         /* Load a group element from @b@, encoded using format @fmt@.  Return
274          * null on error.
275          */
276
277   int (*stge)(const dhgrp */*g*/, buf */*b*/,
278               const dhge */*Y*/, int /*fmt*/);
279         /* Store a group element in @b@, encoded using format @fmt@.  Return
280          * nonzero on error.
281          */
282
283   int (*checkge)(const dhgrp */*h*/, const dhge */*Y*/);
284         /* Check a group element for validity.  Return zero if everything
285          * checks out; nonzero on failure.
286          */
287
288   int (*eq)(const dhgrp */*g*/, const dhge */*Y*/, const dhge */*Z*/);
289         /* Return nonzero if @Y@ and @Z@ are equal. */
290
291   dhge *(*mul)(const dhgrp */*g*/, const dhsc */*x*/, const dhge */*Y*/);
292         /* Multiply a group element by a scalar, resulting in a shared-secret
293          * group element.  If @y@ is null, then multiply the well-known
294          * generator.
295          */
296
297   T( const char *(*gestr)(const dhgrp */*g*/, const dhge */*Y*/); )
298         /* Return a human-readable representation of @Y@; @buf_t@ may be used
299          * to hold it.
300          */
301
302   void (*freege)(const dhgrp */*g*/, dhge */*Y*/);
303         /* Free a group element and the resources it holds. */
304
305 } dhops;
306
307 typedef struct bulkops {
308   const char *name;
309
310   bulkalgs *(*getalgs)(const algswitch */*asw*/, dstr */*e*/,
311                        key_file */*kf*/, key */*k*/);
312         /* Determine algorithms to use and return a @bulkalgs@ object
313          * representing the decision.  On error, write tokens to @e@ and
314          * return null.
315          */
316
317   T( void (*tracealgs)(const bulkalgs */*a*/); )
318         /* Write trace information about the algorithm selection. */
319
320   int (*checkalgs)(bulkalgs */*a*/, const algswitch */*asw*/, dstr */*e*/);
321         /* Check that the algorithms in @a@ and @asw@ are acceptable.  On
322          * error, write tokens to @e@ and return @-1@; otherwise return zero.
323          */
324
325   int (*samealgsp)(const bulkalgs */*a*/, const bulkalgs */*aa*/);
326         /* If @a@ and @aa@ represent the same algorithm selection, return
327          * nonzero; if not, return zero.
328          */
329
330   void (*alginfo)(const bulkalgs */*a*/, admin */*adm*/);
331         /* Report on the algorithm selection to an admin client: call
332          * @a_info@ with appropriate key-value pairs.
333          */
334
335   size_t (*overhead)(const bulkalgs */*a*/);
336         /* Return the per-packet overhead of the bulk transform, in bytes. */
337
338   size_t (*expsz)(const bulkalgs */*a*/);
339         /* Return the total size limit for the bulk transform, in bytes,
340          * after which the keys must no longer be used.
341          */
342
343   bulkctx *(*genkeys)(const bulkalgs */*a*/, const deriveargs */*a*/);
344         /* Generate session keys and construct and return an appropriate
345          * context for using them.  The offsets @a->x@, @a->y@ and @a->z@
346          * separate the key material into three parts.  Between @a->k@ and
347          * @a->k + a->x@ is `my' contribution to the key material; between
348          * @a->k + a->x@ and @a->k + a->y@ is `your' contribution; and
349          * between @a->k + a->y@ and @a->k + a->z@ is a shared value we made
350          * together.  These are used to construct (up to) two collections of
351          * symmetric keys: one for outgoing messages, the other for incoming
352          * messages.  If @a->x == 0@ (or @a->y == a->x@) then my (or your)
353          * contribution is omitted.
354          */
355
356   bulkchal *(*genchal)(const bulkalgs */*a*/);
357         /* Construct and return a challenge issuing and verification
358          * context with a fresh random key.
359          */
360
361   void (*freealgs)(bulkalgs */*a*/);
362         /* Release an algorithm selection object.  (Associated bulk
363          * encryption contexts and challenge contexts may still exist and
364          * must remain valid.)
365          */
366
367   int (*encrypt)(bulkctx */*bc*/, unsigned /*ty*/,
368                  buf */*b*/, buf */*bb*/, uint32 /*seq*/);
369         /* Encrypt the packet in @b@, with type @ty@ (which doesn't need
370          * encoding separately) and sequence number @seq@ (which must be
371          * recoverable by @decrypt@), and write the result to @bb@.  On
372          * error, return a @KSERR_...@ code and/or break the output buffer.
373          */
374
375   int (*decrypt)(bulkctx */*bc*/, unsigned /*ty*/,
376                  buf */*b*/, buf */*bb*/, uint32 */*seq*/);
377         /* Decrypt the packet in @b@, with type @ty@, writing the result to
378          * @bb@ and storing the incoming (claimed) sequence number in @seq@.
379          * On error, return a @KSERR_...@ code.
380          */
381
382   void (*freectx)(bulkctx */*a*/);
383         /* Release a bulk encryption context and the resources it holds. */
384
385   int (*chaltag)(bulkchal */*bc*/, const void */*m*/, size_t /*msz*/,
386                  uint32 /*seq*/, void */*t*/);
387         /* Calculate a tag for the challenge in @m@, @msz@, with the sequence
388          * number @seq@, and write it to @t@.  Return @-1@ on error, zero on
389          * success.
390          */
391
392   int (*chalvrf)(bulkchal */*bc*/, const void */*m*/, size_t /*msz*/,
393                  uint32 /*seq*/, const void */*t*/);
394         /* Check the tag @t@ on @m@, @msz@ and @seq@: return zero if the tag
395          * is OK, nonzero if it's bad.
396          */
397
398   void (*freechal)(bulkchal */*bc*/);
399         /* Release a challenge context and the resources it holds. */
400
401 } bulkops;
402
403 struct algswitch {
404   const gchash *h; size_t hashsz;       /* Hash function */
405   const gccipher *mgf;                  /* Mask-generation function */
406   bulkalgs *bulk;                       /* Bulk crypto algorithms */
407 };
408
409 struct kdata {
410   unsigned ref;                         /* Reference counter */
411   struct knode *kn;                     /* Pointer to cache entry */
412   uint32 id;                            /* The underlying key's id */
413   char *tag;                            /* Full tag name of the key */
414   dhgrp *grp;                           /* The group we work in */
415   dhsc *k;                              /* The private key (or null) */
416   dhge *K;                              /* The public key */
417   time_t t_exp;                         /* Expiry time of the key */
418   algswitch algs;                       /* Collection of algorithms */
419 };
420
421 typedef struct knode {
422   sym_base _b;                          /* Symbol table intrusion */
423   unsigned f;                           /* Various flags */
424 #define KNF_BROKEN 1u                   /*   Don't use this key any more */
425   struct keyhalf *kh;                   /* Pointer to the home keyhalf */
426   kdata *kd;                            /* Pointer to the key data */
427 } knode;
428
429 #define MAXHASHSZ 64                    /* Largest possible hash size */
430
431 #define HASH_STRING(h, s) GH_HASH((h), (s), sizeof(s))
432
433 extern const dhops dhtab[];
434 extern const bulkops bulktab[];
435
436 /*----- Data structures ---------------------------------------------------*/
437
438 /* --- The address-family table --- */
439
440 #define ADDRFAM(_)                                                      \
441   _(INET,       want_ipv4)                                              \
442   _(INET6,      want_ipv6)
443
444 enum {
445 #define ENUM(af, qf) AFIX_##af,
446   ADDRFAM(ENUM)
447 #undef ENUM
448   NADDRFAM
449 };
450
451 extern const struct addrfam {
452   int af;
453   const char *name;
454 #ifdef HAVE_LIBADNS
455   adns_queryflags qf;
456 #endif
457 } aftab[NADDRFAM];
458
459 /* --- Socket addresses --- *
460  *
461  * A magic union of supported socket addresses.
462  */
463
464 typedef union addr {
465   struct sockaddr sa;
466   struct sockaddr_in sin;
467   struct sockaddr_in6 sin6;
468 } addr;
469
470 /* --- Mapping keyed on addresses --- */
471
472 typedef struct addrmap {
473   hash_table t;
474   size_t load;
475 } addrmap;
476
477 typedef struct addrmap_base {
478   hash_base b;
479   addr a;
480 } addrmap_base;
481
482 /* --- Sequence number checking --- */
483
484 typedef struct seqwin {
485   uint32 seq;                           /* First acceptable input sequence */
486   uint32 win;                           /* Window of acceptable numbers */
487 } seqwin;
488
489 #define SEQ_WINSZ 32                    /* Bits in sequence number window */
490
491 /* --- A symmetric keyset --- *
492  *
493  * A keyset contains a set of symmetric keys for encrypting and decrypting
494  * packets.  Keysets are stored in a list, sorted in reverse order of
495  * creation, so that the most recent keyset (the one most likely to be used)
496  * is first.
497  *
498  * Each keyset has a time limit and a data limit.  The keyset is destroyed
499  * when either it has existed for too long, or it has been used to encrypt
500  * too much data.  New key exchanges are triggered when keys are close to
501  * expiry.
502  */
503
504 enum { DIR_IN, DIR_OUT, NDIR };
505
506 struct keyset {
507   struct keyset *next;                  /* Next active keyset in the list */
508   unsigned ref;                         /* Reference count for keyset */
509   struct peer *p;                       /* Pointer to peer structure */
510   time_t t_exp;                         /* Expiry time for this keyset */
511   unsigned long sz_exp, sz_regen;       /* Data limits for the keyset */
512   T( unsigned seq; )                    /* Sequence number for tracing */
513   unsigned f;                           /* Various useful flags */
514   bulkctx *bulk;                        /* Bulk crypto transform */
515   uint32 oseq;                          /* Outbound sequence number */
516   seqwin iseq;                          /* Inbound sequence number */
517 };
518
519 #define KSF_LISTEN 1u                   /* Don't encrypt packets yet */
520 #define KSF_LINK 2u                     /* Key is in a linked list */
521
522 #define KSERR_REGEN -1                  /* Regenerate keys */
523 #define KSERR_NOKEYS -2                 /* No keys left */
524 #define KSERR_DECRYPT -3                /* Unable to decrypt message */
525 #define KSERR_SEQ -4                    /* Incorrect sequence number */
526 #define KSERR_MALFORMED -5              /* Input ciphertext is broken */
527
528 /* --- Key exchange --- *
529  *
530  * TrIPE uses the Wrestlers Protocol for its key exchange.  The Wrestlers
531  * Protocol has a number of desirable features (e.g., perfect forward
532  * secrecy, and zero-knowledge authentication) which make it attractive for
533  * use in TrIPE.  The Wrestlers Protocol was designed by Mark Wooding and
534  * Clive Jones.
535  */
536
537 typedef struct retry {
538   double t;                             /* Current retry time */
539 } retry;
540
541 #define KX_NCHAL 16u
542
543 typedef struct kxchal {
544   struct keyexch *kx;                   /* Pointer back to key exchange */
545   dhge *C;                              /* Responder's challenge */
546   dhge *R;                              /* My reply to the challenge */
547   keyset *ks;                           /* Pointer to temporary keyset */
548   unsigned f;                           /* Various useful flags */
549   sel_timer t;                          /* Response timer for challenge */
550   retry rs;                             /* Retry state */
551   octet hc[MAXHASHSZ];                  /* Hash of his challenge */
552   octet ck[MAXHASHSZ];                  /* His magical check value */
553   octet hswrq_in[MAXHASHSZ];            /* Inbound switch request message */
554   octet hswok_in[MAXHASHSZ];            /* Inbound switch confirmation */
555   octet hswrq_out[MAXHASHSZ];           /* Outbound switch request message */
556   octet hswok_out[MAXHASHSZ];           /* Outbound switch confirmation */
557 } kxchal;
558
559 typedef struct keyexch {
560   struct peer *p;                       /* Pointer back to the peer */
561   kdata *kpriv;                         /* Private key and related info */
562   kdata *kpub;                          /* Peer's public key */
563   keyset **ks;                          /* Peer's list of keysets */
564   unsigned f;                           /* Various useful flags */
565   unsigned s;                           /* Current state in exchange */
566   sel_timer t;                          /* Timer for next exchange */
567   retry rs;                             /* Retry state */
568   dhsc *a;                              /* My temporary secret */
569   dhge *C;                              /* My challenge */
570   dhge *RX;                             /* The expected response */
571   unsigned nr;                          /* Number of extant responses */
572   time_t t_valid;                       /* When this exchange goes bad */
573   octet hc[MAXHASHSZ];                  /* Hash of my challenge */
574   kxchal *r[KX_NCHAL];                  /* Array of challenges */
575 } keyexch;
576
577 #define KXF_TIMER 1u                    /* Waiting for a timer to go off */
578 #define KXF_DEAD 2u                     /* The key-exchanger isn't up */
579 #define KXF_PUBKEY 4u                   /* Key exchanger has a public key */
580 #define KXF_CORK 8u                     /* Don't send anything yet */
581
582 enum {
583   KXS_DEAD,                             /* Uninitialized state (magical) */
584   KXS_CHAL,                             /* Main answer-challenges state */
585   KXS_COMMIT,                           /* Committed: send switch request */
586   KXS_SWITCH                            /* Switched: send confirmation */
587 };
588
589 /* --- Tunnel structure --- *
590  *
591  * Used to maintain system-specific information about the tunnel interface.
592  */
593
594 typedef struct tunnel tunnel;
595 struct peer;
596
597 typedef struct tunnel_ops {
598   const char *name;                     /* Name of this tunnel driver */
599   unsigned flags;                       /* Various interesting flags */
600 #define TUNF_PRIVOPEN 1u                /*   Need helper to open file */
601   void (*init)(void);                   /* Initializes the system */
602   tunnel *(*create)(struct peer */*p*/, int /*fd*/, char **/*ifn*/);
603                                         /* Initializes a new tunnel */
604   void (*setifname)(tunnel */*t*/, const char */*ifn*/);
605                                         /*  Notifies ifname change */
606   void (*inject)(tunnel */*t*/, buf */*b*/); /* Sends packet through if */
607   void (*destroy)(tunnel */*t*/);       /* Destroys a tunnel */
608 } tunnel_ops;
609
610 #ifndef TUN_INTERNALS
611 struct tunnel { const tunnel_ops *ops; };
612 #endif
613
614 /* --- Peer statistics --- *
615  *
616  * Contains various interesting and not-so-interesting statistics about a
617  * peer.  This is updated by various parts of the code.  The format of the
618  * structure isn't considered private, and @p_stats@ returns a pointer to the
619  * statistics block for a given peer.
620  */
621
622 typedef struct stats {
623   unsigned long sz_in, sz_out;          /* Size of all data in and out */
624   unsigned long sz_kxin, sz_kxout;      /* Size of key exchange messages */
625   unsigned long sz_ipin, sz_ipout;      /* Size of encapsulated IP packets */
626   time_t t_start, t_last, t_kx;         /* Time peer created, last pk, kx */
627   unsigned long n_reject;               /* Number of rejected packets */
628   unsigned long n_in, n_out;            /* Number of packets in and out */
629   unsigned long n_kxin, n_kxout;        /* Number of key exchange packets */
630   unsigned long n_ipin, n_ipout;        /* Number of encrypted packets */
631 } stats;
632
633 /* --- Peer structure --- *
634  *
635  * The main structure which glues everything else together.
636  */
637
638 typedef struct peerspec {
639   char *name;                           /* Peer's name */
640   char *privtag;                        /* Private key tag */
641   char *tag;                            /* Public key tag */
642   char *knock;                          /* Knock string, or null */
643   const tunnel_ops *tops;               /* Tunnel operations */
644   unsigned long t_ka;                   /* Keep alive interval */
645   addr sa;                              /* Socket address to speak to */
646   unsigned f;                           /* Flags for the peer */
647 #define PSF_KXMASK 255u                 /*   Key-exchange flags to set */
648 #define PSF_MOBILE 256u                 /*   Address may change rapidly */
649 #define PSF_EPHEM 512u                  /*   Association is ephemeral */
650 } peerspec;
651
652 typedef struct peer_byname {
653   sym_base _b;
654   struct peer *p;
655 } peer_byname;
656
657 typedef struct peer_byaddr {
658   addrmap_base _b;
659   struct peer *p;
660 } peer_byaddr;
661
662 typedef struct peer {
663   peer_byname *byname;                  /* Lookup-by-name block */
664   peer_byaddr *byaddr;                  /* Lookup-by-address block */
665   struct ping *pings;                   /* Pings we're waiting for */
666   peerspec spec;                        /* Specifications for this peer */
667   int afix;                             /* Index of address family */
668   tunnel *t;                            /* Tunnel for local packets */
669   char *ifname;                         /* Interface name for tunnel */
670   keyset *ks;                           /* List head for keysets */
671   buf b;                                /* Buffer for sending packets */
672   stats st;                             /* Statistics */
673   keyexch kx;                           /* Key exchange protocol block */
674   sel_timer tka;                        /* Timer for keepalives */
675 } peer;
676
677 typedef struct peer_iter { sym_iter i; } peer_iter;
678
679 typedef struct udpsocket {
680   sel_file sf;                          /* Selector for the socket */
681 } udpsocket;
682
683 typedef struct ping {
684   struct ping *next, *prev;             /* Links to next and previous */
685   peer *p;                              /* Peer so we can free it */
686   unsigned msg;                         /* Kind of response expected */
687   uint32 id;                            /* Id so we can recognize response */
688   octet magic[32];                      /* Some random data */
689   sel_timer t;                          /* Timeout for ping */
690   void (*func)(int /*rc*/, void */*arg*/); /* Function to call when done */
691   void *arg;                            /* Argument for callback */
692 } ping;
693
694 enum {
695   PING_NONOTIFY = -1,
696   PING_OK = 0,
697   PING_TIMEOUT,
698   PING_PEERDIED,
699   PING_MAX
700 };
701
702 /* --- Admin structure --- */
703
704 #define OBUFSZ 16384u
705
706 typedef struct obuf {
707   struct obuf *next;                    /* Next buffer in list */
708   char *p_in, *p_out;                   /* Pointers into the buffer */
709   char buf[OBUFSZ];                     /* The actual buffer */
710 } obuf;
711
712 typedef struct oqueue {
713   obuf *hd, *tl;                        /* Head and tail pointers */
714 } oqueue;
715
716 struct admin;
717
718 typedef struct admin_bgop {
719   struct admin_bgop *next, *prev;       /* Links to next and previous */
720   struct admin *a;                      /* Owner job */
721   char *tag;                            /* Tag string for messages */
722   void (*cancel)(struct admin_bgop *);  /* Destructor function */
723 } admin_bgop;
724
725 typedef struct admin_resop {
726   admin_bgop bg;                        /* Background operation header */
727   char *addr;                           /* Hostname to be resolved */
728 #ifdef HAVE_LIBADNS
729   adns_query q;
730 #else
731   bres_client r;                        /* Background resolver task */
732 #endif
733   sel_timer t;                          /* Timer for resolver */
734   addr sa;                              /* Socket address */
735   unsigned port;                        /* Port number chosen */
736   size_t sasz;                          /* Socket address size */
737   void (*func)(struct admin_resop *, int); /* Handler */
738 } admin_resop;
739
740 enum { ARES_OK, ARES_FAIL };
741
742 typedef struct admin_addop {
743   admin_resop r;                        /* Name resolution header */
744   peerspec peer;                        /* Peer pending creation */
745 } admin_addop;
746
747 typedef struct admin_pingop {
748   admin_bgop bg;                        /* Background operation header */
749   ping ping;                            /* Ping pending response */
750   struct timeval pingtime;              /* Time last ping was sent */
751 } admin_pingop;
752
753 typedef struct admin_service {
754   sym_base _b;                          /* Hash table base structure */
755   char *version;                        /* The provided version */
756   struct admin *prov;                   /* Which client provides me */
757   struct admin_service *next, *prev;    /* Client's list of services */
758 } admin_service;
759
760 typedef struct admin_svcop {
761   admin_bgop bg;                        /* Background operation header */
762   struct admin *prov;                   /* Client servicing this job */
763   unsigned index;                       /* This job's index */
764   struct admin_svcop *next, *prev;      /* Links for provider's jobs */
765 } admin_svcop;
766
767 typedef struct admin_jobentry {
768   unsigned short seq;                   /* Zero if unused */
769   union {
770     admin_svcop *op;                    /* Operation, if slot in use, ... */
771     uint32 next;                        /* ... or index of next free slot */
772   } u;
773 } admin_jobentry;
774
775 typedef struct admin_jobtable {
776   uint32 n, sz;                         /* Used slots and table size */
777   admin_svcop *active;                  /* List of active jobs */
778   uint32 free;                          /* Index of first free slot */
779   admin_jobentry *v;                    /* And the big array of entries */
780 } admin_jobtable;
781
782 struct admin {
783   struct admin *next, *prev;            /* Links to next and previous */
784   unsigned f;                           /* Various useful flags */
785   unsigned ref;                         /* Reference counter */
786 #ifndef NTRACE
787   unsigned seq;                         /* Sequence number for tracing */
788 #endif
789   oqueue out;                           /* Output buffer list */
790   oqueue delay;                         /* Delayed output buffer list */
791   admin_bgop *bg;                       /* Backgrounded operations */
792   admin_service *svcs;                  /* Which services I provide */
793   admin_jobtable j;                     /* Table of outstanding jobs */
794   selbuf b;                             /* Line buffer for commands */
795   sel_file w;                           /* Selector for write buffering */
796 };
797
798 #define AF_DEAD 1u                      /* Destroy this admin block */
799 #define AF_CLOSE 2u                     /* Client closed connection */
800 #define AF_NOTE 4u                      /* Catch notifications */
801 #define AF_WARN 8u                      /* Catch warning messages */
802 #ifndef NTRACE
803 #  define AF_TRACE 16u                  /* Catch tracing */
804 #endif
805 #define AF_FOREGROUND 32u               /* Quit server when client closes */
806
807 #ifndef NTRACE
808 #  define AF_ALLMSGS (AF_NOTE | AF_TRACE | AF_WARN)
809 #else
810 #  define AF_ALLMSGS (AF_NOTE | AF_WARN)
811 #endif
812
813 /*----- Global variables --------------------------------------------------*/
814
815 extern sel_state sel;                   /* Global I/O event state */
816 extern octet buf_i[PKBUFSZ], buf_o[PKBUFSZ], buf_t[PKBUFSZ], buf_u[PKBUFSZ];
817 extern const tunnel_ops *tunnels[];     /* Table of tunnels (0-term) */
818 extern const tunnel_ops *tun_default;   /* Default tunnel to use */
819 extern udpsocket udpsock[NADDRFAM];     /* The master UDP sockets */
820 extern kdata *master;                   /* Default private key */
821 extern const char *tag_priv;            /* Default private key tag */
822
823 #ifndef NTRACE
824 extern const trace_opt tr_opts[];       /* Trace options array */
825 extern unsigned tr_flags;               /* Trace options flags */
826 #endif
827
828 /*----- Other macros ------------------------------------------------------*/
829
830 #define QUICKRAND                                                       \
831   do { rand_quick(RAND_GLOBAL); noise_timer(RAND_GLOBAL); } while (0)
832
833 /*----- Key management ----------------------------------------------------*/
834
835 /* --- @km_init@ --- *
836  *
837  * Arguments:   @const char *privkr@ = private keyring file
838  *              @const char *pubkr@ = public keyring file
839  *              @const char *ptag@ = default private-key tag
840  *
841  * Returns:     ---
842  *
843  * Use:         Initializes the key-management machinery, loading the
844  *              keyrings and so on.
845  */
846
847 extern void km_init(const char */*privkr*/, const char */*pubkr*/,
848                     const char */*ptag*/);
849
850 /* --- @km_reload@ --- *
851  *
852  * Arguments:   ---
853  *
854  * Returns:     Zero if OK, nonzero to force reloading of keys.
855  *
856  * Use:         Checks the keyrings to see if they need reloading.
857  */
858
859 extern int km_reload(void);
860
861 /* --- @km_findpub@, @km_findpriv@ --- *
862  *
863  * Arguments:   @const char *tag@ = key tag to load
864  *
865  * Returns:     Pointer to the kdata object if successful, or null on error.
866  *
867  * Use:         Fetches a public or private key from the keyring.
868  */
869
870 extern kdata *km_findpub(const char */*tag*/);
871 extern kdata *km_findpriv(const char */*tag*/);
872
873 /* --- @km_findpubbyid@, @km_findprivbyid@ --- *
874  *
875  * Arguments:   @uint32 id@ = key id to load
876  *
877  * Returns:     Pointer to the kdata object if successful, or null on error.
878  *
879  * Use:         Fetches a public or private key from the keyring given its
880  *              numeric id.
881  */
882
883 extern kdata *km_findpubbyid(uint32 /*id*/);
884 extern kdata *km_findprivbyid(uint32 /*id*/);
885
886 /* --- @km_samealgsp@ --- *
887  *
888  * Arguments:   @const kdata *kdx, *kdy@ = two key data objects
889  *
890  * Returns:     Nonzero if their two algorithm selections are the same.
891  *
892  * Use:         Checks sameness of algorithm selections: used to ensure that
893  *              peers are using sensible algorithms.
894  */
895
896 extern int km_samealgsp(const kdata */*kdx*/, const kdata */*kdy*/);
897
898 /* --- @km_ref@ --- *
899  *
900  * Arguments:   @kdata *kd@ = pointer to the kdata object
901  *
902  * Returns:     ---
903  *
904  * Use:         Claim a new reference to a kdata object.
905  */
906
907 extern void km_ref(kdata */*kd*/);
908
909 /* --- @km_unref@ --- *
910  *
911  * Arguments:   @kdata *kd@ = pointer to the kdata object
912  *
913  * Returns:     ---
914  *
915  * Use:         Releases a reference to a kdata object.
916  */
917
918 extern void km_unref(kdata */*kd*/);
919
920 /* --- @km_tag@ --- *
921  *
922  * Arguments:   @kdata *kd@ - pointer to the kdata object
923  *
924  * Returns:     A pointer to the short tag by which the kdata was loaded.
925  */
926
927 extern const char *km_tag(kdata */*kd*/);
928
929 /*----- Key exchange ------------------------------------------------------*/
930
931 /* --- @kx_start@ --- *
932  *
933  * Arguments:   @keyexch *kx@ = pointer to key exchange context
934  *              @int forcep@ = nonzero to ignore the quiet timer
935  *
936  * Returns:     ---
937  *
938  * Use:         Stimulates a key exchange.  If a key exchage is in progress,
939  *              a new challenge is sent (unless the quiet timer forbids
940  *              this); if no exchange is in progress, one is commenced.
941  */
942
943 extern void kx_start(keyexch */*kx*/, int /*forcep*/);
944
945 /* --- @kx_message@ --- *
946  *
947  * Arguments:   @keyexch *kx@ = pointer to key exchange context
948  *              @const addr *a@ = sender's IP address and port
949  *              @unsigned msg@ = the message code
950  *              @buf *b@ = pointer to buffer containing the packet
951  *
952  * Returns:     Nonzero if the sender's address was unknown.
953  *
954  * Use:         Reads a packet containing key exchange messages and handles
955  *              it.
956  */
957
958 extern int kx_message(keyexch */*kx*/, const addr */*a*/,
959                       unsigned /*msg*/, buf */*b*/);
960
961 /* --- @kx_free@ --- *
962  *
963  * Arguments:   @keyexch *kx@ = pointer to key exchange context
964  *
965  * Returns:     ---
966  *
967  * Use:         Frees everything in a key exchange context.
968  */
969
970 extern void kx_free(keyexch */*kx*/);
971
972 /* --- @kx_newkeys@ --- *
973  *
974  * Arguments:   @keyexch *kx@ = pointer to key exchange context
975  *
976  * Returns:     ---
977  *
978  * Use:         Informs the key exchange module that its keys may have
979  *              changed.  If fetching the new keys fails, the peer will be
980  *              destroyed, we log messages and struggle along with the old
981  *              keys.
982  */
983
984 extern void kx_newkeys(keyexch */*kx*/);
985
986 /* --- @kx_setup@ --- *
987  *
988  * Arguments:   @keyexch *kx@ = pointer to key exchange context
989  *              @peer *p@ = pointer to peer context
990  *              @keyset **ks@ = pointer to keyset list
991  *              @unsigned f@ = various useful flags
992  *
993  * Returns:     Zero if OK, nonzero if it failed.
994  *
995  * Use:         Initializes a key exchange module.  The module currently
996  *              contains no keys, and will attempt to initiate a key
997  *              exchange.
998  */
999
1000 extern int kx_setup(keyexch */*kx*/, peer */*p*/,
1001                     keyset **/*ks*/, unsigned /*f*/);
1002
1003 /* --- @kx_init@ --- *
1004  *
1005  * Arguments:   ---
1006  *
1007  * Returns:     ---
1008  *
1009  * Use:         Initializes the key-exchange logic.
1010  */
1011
1012 extern void kx_init(void);
1013
1014 /*----- Keysets and symmetric cryptography --------------------------------*/
1015
1016 /* --- @ks_drop@ --- *
1017  *
1018  * Arguments:   @keyset *ks@ = pointer to a keyset
1019  *
1020  * Returns:     ---
1021  *
1022  * Use:         Decrements a keyset's reference counter.  If the counter hits
1023  *              zero, the keyset is freed.
1024  */
1025
1026 extern void ks_drop(keyset */*ks*/);
1027
1028 /* --- @ks_gen@ --- *
1029  *
1030  * Arguments:   @deriveargs *a@ = key derivation parameters (modified)
1031  *              @peer *p@ = pointer to peer information
1032  *
1033  * Returns:     A pointer to the new keyset.
1034  *
1035  * Use:         Derives a new keyset from the given key material.  This will
1036  *              set the @what@, @f@, and @hc@ members in @*a@; other members
1037  *              must be filled in by the caller.
1038  *
1039  *              The new key is marked so that it won't be selected for output
1040  *              by @ksl_encrypt@.  You can still encrypt data with it by
1041  *              calling @ks_encrypt@ directly.
1042  */
1043
1044 extern keyset *ks_gen(deriveargs */*a*/, peer */*p*/);
1045
1046 /* --- @ks_activate@ --- *
1047  *
1048  * Arguments:   @keyset *ks@ = pointer to a keyset
1049  *
1050  * Returns:     ---
1051  *
1052  * Use:         Activates a keyset, so that it can be used for encrypting
1053  *              outgoing messages.
1054  */
1055
1056 extern void ks_activate(keyset */*ks*/);
1057
1058 /* --- @ks_encrypt@ --- *
1059  *
1060  * Arguments:   @keyset *ks@ = pointer to a keyset
1061  *              @unsigned ty@ = message type
1062  *              @buf *b@ = pointer to input buffer
1063  *              @buf *bb@ = pointer to output buffer
1064  *
1065  * Returns:     Zero if successful; @KSERR_REGEN@ if we should negotiate a
1066  *              new key; @KSERR_NOKEYS@ if the key is not usable.  Also
1067  *              returns zero if there was insufficient buffer (but the output
1068  *              buffer is broken in this case).
1069  *
1070  * Use:         Encrypts a block of data using the key.  Note that the `key
1071  *              ought to be replaced' notification is only ever given once
1072  *              for each key.  Also note that this call forces a keyset to be
1073  *              used even if it's marked as not for data output.
1074  *
1075  *              The encryption transform is permitted to corrupt @buf_u@ for
1076  *              its own purposes.  Neither the source nor destination should
1077  *              be within @buf_u@; and callers mustn't expect anything stored
1078  *              in @buf_u@ to still
1079  */
1080
1081 extern int ks_encrypt(keyset */*ks*/, unsigned /*ty*/,
1082                       buf */*b*/, buf */*bb*/);
1083
1084 /* --- @ks_decrypt@ --- *
1085  *
1086  * Arguments:   @keyset *ks@ = pointer to a keyset
1087  *              @unsigned ty@ = expected type code
1088  *              @buf *b@ = pointer to an input buffer
1089  *              @buf *bb@ = pointer to an output buffer
1090  *
1091  * Returns:     Zero on success; @KSERR_DECRYPT@ on failure.  Also returns
1092  *              zero if there was insufficient buffer (but the output buffer
1093  *              is broken in this case).
1094  *
1095  * Use:         Attempts to decrypt a message using a given key.  Note that
1096  *              requesting decryption with a key directly won't clear a
1097  *              marking that it's not for encryption.
1098  *
1099  *              The decryption transform is permitted to corrupt @buf_u@ for
1100  *              its own purposes.  Neither the source nor destination should
1101  *              be within @buf_u@; and callers mustn't expect anything stored
1102  *              in @buf_u@ to still
1103  */
1104
1105 extern int ks_decrypt(keyset */*ks*/, unsigned /*ty*/,
1106                       buf */*b*/, buf */*bb*/);
1107
1108 /* --- @ksl_free@ --- *
1109  *
1110  * Arguments:   @keyset **ksroot@ = pointer to keyset list head
1111  *
1112  * Returns:     ---
1113  *
1114  * Use:         Frees (releases references to) all of the keys in a keyset.
1115  */
1116
1117 extern void ksl_free(keyset **/*ksroot*/);
1118
1119 /* --- @ksl_link@ --- *
1120  *
1121  * Arguments:   @keyset **ksroot@ = pointer to keyset list head
1122  *              @keyset *ks@ = pointer to a keyset
1123  *
1124  * Returns:     ---
1125  *
1126  * Use:         Links a keyset into a list.  A keyset can only be on one list
1127  *              at a time.  Bad things happen otherwise.
1128  */
1129
1130 extern void ksl_link(keyset **/*ksroot*/, keyset */*ks*/);
1131
1132 /* --- @ksl_prune@ --- *
1133  *
1134  * Arguments:   @keyset **ksroot@ = pointer to keyset list head
1135  *
1136  * Returns:     ---
1137  *
1138  * Use:         Prunes the keyset list by removing keys which mustn't be used
1139  *              any more.
1140  */
1141
1142 extern void ksl_prune(keyset **/*ksroot*/);
1143
1144 /* --- @ksl_encrypt@ --- *
1145  *
1146  * Arguments:   @keyset **ksroot@ = pointer to keyset list head
1147  *              @unsigned ty@ = message type
1148  *              @buf *b@ = pointer to input buffer
1149  *              @buf *bb@ = pointer to output buffer
1150  *
1151  * Returns:     Zero if successful; @KSERR_REGEN@ if it's time to negotiate a
1152  *              new key; @KSERR_NOKEYS@ if there are no suitable keys
1153  *              available.  Also returns zero if there was insufficient
1154  *              buffer space (but the output buffer is broken in this case).
1155  *
1156  * Use:         Encrypts a packet.
1157  */
1158
1159 extern int ksl_encrypt(keyset **/*ksroot*/, unsigned /*ty*/,
1160                        buf */*b*/, buf */*bb*/);
1161
1162 /* --- @ksl_decrypt@ --- *
1163  *
1164  * Arguments:   @keyset **ksroot@ = pointer to keyset list head
1165  *              @unsigned ty@ = expected type code
1166  *              @buf *b@ = pointer to input buffer
1167  *              @buf *bb@ = pointer to output buffer
1168  *
1169  * Returns:     Zero on success; @KSERR_DECRYPT@ on failure.  Also returns
1170  *              zero if there was insufficient buffer (but the output buffer
1171  *              is broken in this case).
1172  *
1173  * Use:         Decrypts a packet.
1174  */
1175
1176 extern int ksl_decrypt(keyset **/*ksroot*/, unsigned /*ty*/,
1177                        buf */*b*/, buf */*bb*/);
1178
1179 /*----- Challenges --------------------------------------------------------*/
1180
1181 /* --- @c_new@ --- *
1182  *
1183  * Arguments:   @const void *m@ = pointer to associated message, or null
1184  *              @size_t msz@ = length of associated message
1185  *              @buf *b@ = where to put the challenge
1186  *
1187  * Returns:     Zero if OK, nonzero on error.
1188  *
1189  * Use:         Issues a new challenge.
1190  */
1191
1192 extern int c_new(const void */*m*/, size_t /*msz*/, buf */*b*/);
1193
1194 /* --- @c_check@ --- *
1195  *
1196  * Arguments:   @const void *m@ = pointer to associated message, or null
1197  *              @size_t msz@ = length of associated message
1198  *              @buf *b@ = where to find the challenge
1199  *
1200  * Returns:     Zero if OK, nonzero if it didn't work.
1201  *
1202  * Use:         Checks a challenge.  On failure, the buffer is broken.
1203  */
1204
1205 extern int c_check(const void */*m*/, size_t /*msz*/, buf */*b*/);
1206
1207 /*----- Administration interface ------------------------------------------*/
1208
1209 #define A_END ((char *)0)
1210
1211 /* --- @a_vformat@ --- *
1212  *
1213  * Arguments:   @dstr *d@ = where to leave the formatted message
1214  *              @const char *fmt@ = pointer to format string
1215  *              @va_list *ap@ = arguments in list
1216  *
1217  * Returns:     ---
1218  *
1219  * Use:         Main message token formatting driver.  The arguments are
1220  *              interleaved formatting tokens and their parameters, finally
1221  *              terminated by an entry @A_END@.
1222  *
1223  *              Tokens recognized:
1224  *
1225  *                * "*..." ... -- pretokenized @dstr_putf@-like string
1226  *
1227  *                * "?ADDR" SOCKADDR -- a socket address, to be converted
1228  *
1229  *                * "?B64" BUFFER SIZE -- binary data to be base64-encoded
1230  *
1231  *                * "?TOKENS" VECTOR -- null-terminated vector of tokens
1232  *
1233  *                * "?PEER" PEER -- peer's name
1234  *
1235  *                * "?ERRNO" ERRNO -- system error code
1236  *
1237  *                * "[!]..." ... -- @dstr_putf@-like string as single token
1238  */
1239
1240 extern void a_vformat(dstr */*d*/, const char */*fmt*/, va_list */*ap*/);
1241
1242 /* --- @a_format@ --- *
1243  *
1244  * Arguments:   @dstr *d@ = where to leave the formatted message
1245  *              @const char *fmt@ = pointer to format string
1246  *
1247  * Returns:     ---
1248  *
1249  * Use:         Writes a tokenized message into a string, for later
1250  *              presentation.
1251  */
1252
1253 extern void EXECL_LIKE(0) a_format(dstr */*d*/, const char */*fmt*/, ...);
1254
1255 /* --- @a_info@ --- *
1256  *
1257  * Arguments:   @admin *a@ = connection
1258  *              @const char *fmt@ = format string
1259  *              @...@ = other arguments
1260  *
1261  * Returns:     ---
1262  *
1263  * Use:         Report information to an admin client.
1264  */
1265
1266 extern void EXECL_LIKE(0) a_info(admin */*a*/, const char */*fmt*/, ...);
1267
1268 /* --- @a_warn@ --- *
1269  *
1270  * Arguments:   @const char *fmt@ = pointer to format string
1271  *              @...@ = other arguments
1272  *
1273  * Returns:     ---
1274  *
1275  * Use:         Informs all admin connections of a warning.
1276  */
1277
1278 extern void EXECL_LIKE(0) a_warn(const char */*fmt*/, ...);
1279
1280 /* --- @a_notify@ --- *
1281  *
1282  * Arguments:   @const char *fmt@ = pointer to format string
1283  *              @...@ = other arguments
1284  *
1285  * Returns:     ---
1286  *
1287  * Use:         Sends a notification to interested admin connections.
1288  */
1289
1290 extern void EXECL_LIKE(0) a_notify(const char */*fmt*/, ...);
1291
1292 /* --- @a_create@ --- *
1293  *
1294  * Arguments:   @int fd_in, fd_out@ = file descriptors to use
1295  *              @unsigned f@ = initial flags to set
1296  *
1297  * Returns:     ---
1298  *
1299  * Use:         Creates a new admin connection.
1300  */
1301
1302 extern void a_create(int /*fd_in*/, int /*fd_out*/, unsigned /*f*/);
1303
1304 /* --- @a_quit@ --- *
1305  *
1306  * Arguments:   ---
1307  *
1308  * Returns:     ---
1309  *
1310  * Use:         Shuts things down nicely.
1311  */
1312
1313 extern void a_quit(void);
1314
1315 /* --- @a_preselect@ --- *
1316  *
1317  * Arguments:   ---
1318  *
1319  * Returns:     ---
1320  *
1321  * Use:         Informs the admin module that we're about to select again,
1322  *              and that it should do cleanup things it has delayed until a
1323  *              `safe' time.
1324  */
1325
1326 extern void a_preselect(void);
1327
1328 /* --- @a_daemon@ --- *
1329  *
1330  * Arguments:   ---
1331  *
1332  * Returns:     ---
1333  *
1334  * Use:         Informs the admin module that it's a daemon.
1335  */
1336
1337 extern void a_daemon(void);
1338
1339 /* --- @a_init@ --- *
1340  *
1341  * Arguments:   @const char *sock@ = socket name to create
1342  *              @uid_t u@ = user to own the socket
1343  *              @gid_t g@ = group to own the socket
1344  *              @mode_t m@ = permissions to set on the socket
1345  *
1346  * Returns:     ---
1347  *
1348  * Use:         Creates the admin listening socket.
1349  */
1350
1351 extern void a_init(const char */*sock*/,
1352                    uid_t /*u*/, gid_t /*g*/, mode_t /*m*/);
1353
1354 /*----- Mapping with addresses as keys ------------------------------------*/
1355
1356 /* --- @am_create@ --- *
1357  *
1358  * Arguments:   @addrmap *m@ = pointer to map
1359  *
1360  * Returns:     ---
1361  *
1362  * Use:         Create an address map, properly set up.
1363  */
1364
1365 extern void am_create(addrmap */*m*/);
1366
1367 /* --- @am_destroy@ --- *
1368  *
1369  * Arguments:   @addrmap *m@ = pointer to map
1370  *
1371  * Returns:     ---
1372  *
1373  * Use:         Destroy an address map, throwing away all the entries.
1374  */
1375
1376 extern void am_destroy(addrmap */*m*/);
1377
1378 /* --- @am_find@ --- *
1379  *
1380  * Arguments:   @addrmap *m@ = pointer to map
1381  *              @const addr *a@ = address to look up
1382  *              @size_t sz@ = size of block to allocate
1383  *              @unsigned *f@ = where to store flags
1384  *
1385  * Returns:     Pointer to found item, or null.
1386  *
1387  * Use:         Finds a record with the given IP address, set @*f@ nonzero
1388  *              and returns it.  If @sz@ is zero, and no match was found,
1389  *              return null; otherwise allocate a new block of @sz@ bytes,
1390  *              clear @*f@ to zero and return the block pointer.
1391  */
1392
1393 extern void *am_find(addrmap */*m*/, const addr */*a*/,
1394                      size_t /*sz*/, unsigned */*f*/);
1395
1396 /* --- @am_remove@ --- *
1397  *
1398  * Arguments:   @addrmap *m@ = pointer to map
1399  *              @void *i@ = pointer to the item
1400  *
1401  * Returns:     ---
1402  *
1403  * Use:         Removes an item from the map.
1404  */
1405
1406 extern void am_remove(addrmap */*m*/, void */*i*/);
1407
1408 /*----- Privilege separation ----------------------------------------------*/
1409
1410 /* --- @ps_trace@ --- *
1411  *
1412  * Arguments:   @unsigned mask@ = trace mask to check
1413  *              @const char *fmt@ = message format
1414  *              @...@ = values for placeholders
1415  *
1416  * Returns:     ---
1417  *
1418  * Use:         Writes a trace message.
1419  */
1420
1421 T( extern void PRINTF_LIKE(2, 3)
1422      ps_trace(unsigned /*mask*/, const char */*fmt*/, ...); )
1423
1424 /* --- @ps_warn@ --- *
1425  *
1426  * Arguments:   @const char *fmt@ = message format
1427  *              @...@ = values for placeholders
1428  *
1429  * Returns:     ---
1430  *
1431  * Use:         Writes a warning message.
1432  */
1433
1434 extern void PRINTF_LIKE(1, 2) ps_warn(const char */*fmt*/, ...);
1435
1436 /* --- @ps_tunfd@ --- *
1437  *
1438  * Arguments:   @const tunnel_ops *tops@ = pointer to tunnel operations
1439  *              @char **ifn@ = where to put the interface name
1440  *
1441  * Returns:     The file descriptor, or @-1@ on error.
1442  *
1443  * Use:         Fetches a file descriptor for a tunnel driver.
1444  */
1445
1446 extern int ps_tunfd(const tunnel_ops */*tops*/, char **/*ifn*/);
1447
1448 /* --- @ps_split@ --- *
1449  *
1450  * Arguments:   @int detachp@ = whether to detach the child from its terminal
1451  *
1452  * Returns:     ---
1453  *
1454  * Use:         Separates off the privileged tunnel-opening service from the
1455  *              rest of the server.
1456  */
1457
1458 extern void ps_split(int /*detachp*/);
1459
1460 /* --- @ps_quit@ --- *
1461  *
1462  * Arguments:   ---
1463  *
1464  * Returns:     ---
1465  *
1466  * Use:         Detaches from the helper process.
1467  */
1468
1469 extern void ps_quit(void);
1470
1471 /*----- Peer management ---------------------------------------------------*/
1472
1473 /* --- @p_updateaddr@ --- *
1474  *
1475  * Arguments:   @peer *p@ = pointer to peer block
1476  *              @const addr *a@ = address to associate with this peer
1477  *
1478  * Returns:     Zero if the address was changed; @+1@ if it was already
1479  *              right.
1480  *
1481  * Use:         Updates our idea of @p@'s address.
1482  */
1483
1484 extern int p_updateaddr(peer */*p*/, const addr */*a*/);
1485
1486 /* --- @p_txstart@ --- *
1487  *
1488  * Arguments:   @peer *p@ = pointer to peer block
1489  *              @unsigned msg@ = message type code
1490  *
1491  * Returns:     A pointer to a buffer to write to.
1492  *
1493  * Use:         Starts sending to a peer.  Only one send can happen at a
1494  *              time.
1495  */
1496
1497 extern buf *p_txstart(peer */*p*/, unsigned /*msg*/);
1498
1499 /* --- @p_txaddr@ --- *
1500  *
1501  * Arguments:   @const addr *a@ = recipient address
1502  *              @const void *p@ = pointer to packet to send
1503  *              @size_t sz@ = length of packet
1504  *
1505  * Returns:     Zero if successful, nonzero on error.
1506  *
1507  * Use:         Sends a packet to an address which (possibly) isn't a current
1508  *              peer.
1509  */
1510
1511 extern int p_txaddr(const addr */*a*/, const void */*p*/, size_t /*sz*/);
1512
1513 /* --- @p_txend@ --- *
1514  *
1515  * Arguments:   @peer *p@ = pointer to peer block
1516  *
1517  * Returns:     ---
1518  *
1519  * Use:         Sends a packet to the peer.
1520  */
1521
1522 extern void p_txend(peer */*p*/);
1523
1524 /* --- @p_pingsend@ --- *
1525  *
1526  * Arguments:   @peer *p@ = destination peer
1527  *              @ping *pg@ = structure to fill in
1528  *              @unsigned type@ = message type
1529  *              @unsigned long timeout@ = how long to wait before giving up
1530  *              @void (*func)(int, void *)@ = callback function
1531  *              @void *arg@ = argument for callback
1532  *
1533  * Returns:     Zero if successful, nonzero if it failed.
1534  *
1535  * Use:         Sends a ping to a peer.  Call @func@ with a nonzero argument
1536  *              if we get an answer within the timeout, or zero if no answer.
1537  */
1538
1539 extern int p_pingsend(peer */*p*/, ping */*pg*/, unsigned /*type*/,
1540                       unsigned long /*timeout*/,
1541                       void (*/*func*/)(int, void *), void */*arg*/);
1542
1543 /* --- @p_pingdone@ --- *
1544  *
1545  * Arguments:   @ping *p@ = ping structure
1546  *              @int rc@ = return code to pass on
1547  *
1548  * Returns:     ---
1549  *
1550  * Use:         Disposes of a ping structure, maybe sending a notification.
1551  */
1552
1553 extern void p_pingdone(ping */*p*/, int /*rc*/);
1554
1555 /* --- @p_greet@ --- *
1556  *
1557  * Arguments:   @peer *p@ = peer to send to
1558  *              @const void *c@ = pointer to challenge
1559  *              @size_t sz@ = size of challenge
1560  *
1561  * Returns:     ---
1562  *
1563  * Use:         Sends a greeting packet.
1564  */
1565
1566 extern void p_greet(peer */*p*/, const void */*c*/, size_t /*sz*/);
1567
1568 /* --- @p_tun@ --- *
1569  *
1570  * Arguments:   @peer *p@ = pointer to peer block
1571  *              @buf *b@ = buffer containing incoming packet
1572  *
1573  * Returns:     ---
1574  *
1575  * Use:         Handles a packet which needs to be sent to a peer.
1576  */
1577
1578 extern void p_tun(peer */*p*/, buf */*b*/);
1579
1580 /* --- @p_keyreload@ --- *
1581  *
1582  * Arguments:   ---
1583  *
1584  * Returns:     ---
1585  *
1586  * Use:         Forces a check of the daemon's keyring files.
1587  */
1588
1589 extern void p_keyreload(void);
1590
1591 /* --- @p_interval@ --- *
1592  *
1593  * Arguments:   ---
1594  *
1595  * Returns:     ---
1596  *
1597  * Use:         Called periodically to do tidying.
1598  */
1599
1600 extern void p_interval(void);
1601
1602 /* --- @p_stats@ --- *
1603  *
1604  * Arguments:   @peer *p@ = pointer to a peer block
1605  *
1606  * Returns:     A pointer to the peer's statistics.
1607  */
1608
1609 extern stats *p_stats(peer */*p*/);
1610
1611 /* --- @p_ifname@ --- *
1612  *
1613  * Arguments:   @peer *p@ = pointer to a peer block
1614  *
1615  * Returns:     A pointer to the peer's interface name.
1616  */
1617
1618 extern const char *p_ifname(peer */*p*/);
1619
1620 /* --- @p_setifname@ --- *
1621  *
1622  * Arguments:   @peer *p@ = pointer to a peer block
1623  *              @const char *name@ = pointer to the new name
1624  *
1625  * Returns:     ---
1626  *
1627  * Use:         Changes the name held for a peer's interface.
1628  */
1629
1630 extern void p_setifname(peer */*p*/, const char */*name*/);
1631
1632 /* --- @p_addr@ --- *
1633  *
1634  * Arguments:   @peer *p@ = pointer to a peer block
1635  *
1636  * Returns:     A pointer to the peer's address.
1637  */
1638
1639 extern const addr *p_addr(peer */*p*/);
1640
1641 /* --- @p_init@ --- *
1642  *
1643  * Arguments:   @struct addrinfo *ailist@ = addresses to bind to
1644  *
1645  * Returns:     ---
1646  *
1647  * Use:         Initializes the peer system; creates the socket.
1648  */
1649
1650 extern void p_init(struct addrinfo */*ailist*/);
1651
1652 /* --- @p_port@ --- *
1653  *
1654  * Arguments:   @int i@ = address family index to retrieve
1655  *
1656  * Returns:     Port number used for socket.
1657  */
1658
1659 extern unsigned p_port(int /*i*/);
1660
1661 /* --- @p_create@ --- *
1662  *
1663  * Arguments:   @peerspec *spec@ = information about this peer
1664  *
1665  * Returns:     Pointer to the peer block, or null if it failed.
1666  *
1667  * Use:         Creates a new named peer block.  No peer is actually attached
1668  *              by this point.
1669  */
1670
1671 extern peer *p_create(peerspec */*spec*/);
1672
1673 /* --- @p_name@ --- *
1674  *
1675  * Arguments:   @peer *p@ = pointer to a peer block
1676  *
1677  * Returns:     A pointer to the peer's name.
1678  *
1679  * Use:         Equivalent to @p_spec(p)->name@.
1680  */
1681
1682 extern const char *p_name(peer */*p*/);
1683
1684 /* --- @p_tag@ --- *
1685  *
1686  * Arguments:   @peer *p@ = pointer to a peer block
1687  *
1688  * Returns:     A pointer to the peer's public key tag.
1689  */
1690
1691 extern const char *p_tag(peer */*p*/);
1692
1693 /* --- @p_privtag@ --- *
1694  *
1695  * Arguments:   @peer *p@ = pointer to a peer block
1696  *
1697  * Returns:     A pointer to the peer's private key tag.
1698  */
1699
1700 extern const char *p_privtag(peer */*p*/);
1701
1702 /* --- @p_spec@ --- *
1703  *
1704  * Arguments:   @peer *p@ = pointer to a peer block
1705  *
1706  * Returns:     Pointer to the peer's specification
1707  */
1708
1709 extern const peerspec *p_spec(peer */*p*/);
1710
1711 /* --- @p_findbyaddr@ --- *
1712  *
1713  * Arguments:   @const addr *a@ = address to look up
1714  *
1715  * Returns:     Pointer to the peer block, or null if not found.
1716  *
1717  * Use:         Finds a peer by address.
1718  */
1719
1720 extern peer *p_findbyaddr(const addr */*a*/);
1721
1722 /* --- @p_find@ --- *
1723  *
1724  * Arguments:   @const char *name@ = name to look up
1725  *
1726  * Returns:     Pointer to the peer block, or null if not found.
1727  *
1728  * Use:         Finds a peer by name.
1729  */
1730
1731 extern peer *p_find(const char */*name*/);
1732
1733 /* --- @p_destroy@ --- *
1734  *
1735  * Arguments:   @peer *p@ = pointer to a peer
1736  *              @int bye@ = say goodbye to the peer?
1737  *
1738  * Returns:     ---
1739  *
1740  * Use:         Destroys a peer.
1741  */
1742
1743 extern void p_destroy(peer */*p*/, int /*bye*/);
1744
1745 /* --- @FOREACH_PEER@ --- *
1746  *
1747  * Arguments:   @p@ = name to bind to each peer
1748  *              @stuff@ = thing to do for each item
1749  *
1750  * Use:         Does something for each current peer.
1751  */
1752
1753 #define FOREACH_PEER(p, stuff) do {                                     \
1754   peer_iter i_;                                                         \
1755   peer *p;                                                              \
1756   for (p_mkiter(&i_); (p = p_next(&i_)) != 0; ) stuff                   \
1757 } while (0)
1758
1759 /* --- @p_mkiter@ --- *
1760  *
1761  * Arguments:   @peer_iter *i@ = pointer to an iterator
1762  *
1763  * Returns:     ---
1764  *
1765  * Use:         Initializes the iterator.
1766  */
1767
1768 extern void p_mkiter(peer_iter */*i*/);
1769
1770 /* --- @p_next@ --- *
1771  *
1772  * Arguments:   @peer_iter *i@ = pointer to an iterator
1773  *
1774  * Returns:     Next peer, or null if at the end.
1775  *
1776  * Use:         Returns the next peer.
1777  */
1778
1779 extern peer *p_next(peer_iter */*i*/);
1780
1781 /*----- Tunnel drivers ----------------------------------------------------*/
1782
1783 #ifdef TUN_LINUX
1784   extern const tunnel_ops tun_linux;
1785 #endif
1786
1787 #ifdef TUN_UNET
1788   extern const tunnel_ops tun_unet;
1789 #endif
1790
1791 #ifdef TUN_BSD
1792   extern const tunnel_ops tun_bsd;
1793 #endif
1794
1795 extern const tunnel_ops tun_slip;
1796
1797 /*----- Other handy utilities ---------------------------------------------*/
1798
1799 /* --- @timestr@ --- *
1800  *
1801  * Arguments:   @time_t t@ = a time to convert
1802  *
1803  * Returns:     A pointer to a textual representation of the time.
1804  *
1805  * Use:         Converts a time to a textual representation.  Corrupts
1806  *              @buf_u@.
1807  */
1808
1809 extern const char *timestr(time_t /*t*/);
1810
1811 /* --- @mystrieq@ --- *
1812  *
1813  * Arguments:   @const char *x, *y@ = two strings
1814  *
1815  * Returns:     True if @x@ and @y are equal, up to case.
1816  */
1817
1818 extern int mystrieq(const char */*x*/, const char */*y*/);
1819
1820 /* --- @afix@ --- *
1821  *
1822  * Arguments:   @int af@ = an address family code
1823  *
1824  * Returns:     The index of the address family's record in @aftab@, or @-1@.
1825  */
1826
1827 extern int afix(int af);
1828
1829 /* --- @addrsz@ --- *
1830  *
1831  * Arguments:   @const addr *a@ = a network address
1832  *
1833  * Returns:     The size of the address, for passing into the sockets API.
1834  */
1835
1836 extern socklen_t addrsz(const addr */*a*/);
1837
1838 /* --- @getport@, @setport@ --- *
1839  *
1840  * Arguments:   @addr *a@ = a network address
1841  *              @unsigned port@ = port number to set
1842  *
1843  * Returns:     ---
1844  *
1845  * Use:         Retrieves or sets the port number in an address structure.
1846  */
1847
1848 extern unsigned getport(addr */*a*/);
1849 extern void setport(addr */*a*/, unsigned /*port*/);
1850
1851 /* --- @seq_reset@ --- *
1852  *
1853  * Arguments:   @seqwin *s@ = sequence-checking window
1854  *
1855  * Returns:     ---
1856  *
1857  * Use:         Resets a sequence number window.
1858  */
1859
1860 extern void seq_reset(seqwin */*s*/);
1861
1862 /* --- @seq_check@ --- *
1863  *
1864  * Arguments:   @seqwin *s@ = sequence-checking window
1865  *              @uint32 q@ = sequence number to check
1866  *              @const char *service@ = service to report message from
1867  *
1868  * Returns:     A @SEQ_@ code.
1869  *
1870  * Use:         Checks a sequence number against the window, updating things
1871  *              as necessary.
1872  */
1873
1874 extern int seq_check(seqwin */*s*/, uint32 /*q*/, const char */*service*/);
1875
1876 typedef struct ratelim {
1877   unsigned n, max, persec;
1878   struct timeval when;
1879 } ratelim;
1880
1881 /* --- @ratelim_init@ --- *
1882  *
1883  * Arguments:   @ratelim *r@ = rate-limiting state to fill in
1884  *              @unsigned persec@ = credit to accumulate per second
1885  *              @unsigned max@ = maximum credit to retain
1886  *
1887  * Returns:     ---
1888  *
1889  * Use:         Initialize a rate-limiting state.
1890  */
1891
1892 extern void ratelim_init(ratelim */*r*/,
1893                          unsigned /*persec*/, unsigned /*max*/);
1894
1895 /* --- @ratelim_withdraw@ --- *
1896  *
1897  * Arguments:   @ratelim *r@ = rate-limiting state
1898  *              @unsigned n@ = credit to withdraw
1899  *
1900  * Returns:     Zero if successful; @-1@ if there is unsufficient credit
1901  *
1902  * Use:         Updates the state with any accumulated credit.  Then, if
1903  *              there there are more than @n@ credits available, withdraw @n@
1904  *              and return successfully; otherwise, report failure.
1905  */
1906
1907 extern int ratelim_withdraw(ratelim */*r*/, unsigned /*n*/);
1908
1909 /* --- @ies_encrypt@ --- *
1910  *
1911  * Arguments:   @kdata *kpub@ = recipient's public key
1912  *              @unsigned ty@ = message type octet
1913  *              @buf *b@ = input message buffer
1914  *              @buf *bb@ = output buffer for the ciphertext
1915  *
1916  * Returns:     On error, returns a @KSERR_...@ code or breaks the buffer;
1917  *              on success, returns zero and the buffer is good.
1918  *
1919  * Use:         Encrypts a message for a recipient, given their public key.
1920  *              This does not (by itself) provide forward secrecy or sender
1921  *              authenticity.  The ciphertext is self-delimiting (unlike
1922  *              @ks_encrypt@).
1923  */
1924
1925 extern int ies_encrypt(kdata */*kpub*/, unsigned /*ty*/,
1926                        buf */*b*/, buf */*bb*/);
1927
1928 /* --- @ies_decrypt@ --- *
1929  *
1930  * Arguments:   @kdata *kpub@ = private key key
1931  *              @unsigned ty@ = message type octet
1932  *              @buf *b@ = input ciphertext buffer
1933  *              @buf *bb@ = output buffer for the message
1934  *
1935  * Returns:     On error, returns a @KSERR_...@ code; on success, returns
1936  *              zero and the buffer is good.
1937  *
1938  * Use:         Decrypts a message encrypted using @ies_encrypt@, given our
1939  *              private key.
1940  */
1941
1942 extern int ies_decrypt(kdata */*kpriv*/, unsigned /*ty*/,
1943                        buf */*b*/, buf */*bb*/);
1944
1945 /*----- That's all, folks -------------------------------------------------*/
1946
1947 #ifdef __cplusplus
1948   }
1949 #endif
1950
1951 #endif