Quelle  iscsi_target_auth.c   Sprache: C

// SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-or-later
/*******************************************************************************
 * This file houses the main functions for the iSCSI CHAP support
 *
 * (c) Copyright 2007-2013 Datera, Inc.
 *
 * Author: Nicholas A. Bellinger <nab@linux-iscsi.org>
 *
 ******************************************************************************/

#include <crypto/hash.h>
#include <linux/kernel.h>
#include <linux/string.h>
#include <linux/err.h>
#include <linux/random.h>
#include <linux/scatterlist.h>
#include <target/iscsi/iscsi_target_core.h>
#include "iscsi_target_nego.h"
#include "iscsi_target_auth.h"

static char *chap_get_digest_name(const int digest_type)
{
 switch (digest_type) {
 case CHAP_DIGEST_MD5:
  return "md5";
 case CHAP_DIGEST_SHA1:
  return "sha1";
 case CHAP_DIGEST_SHA256:
  return "sha256";
 case CHAP_DIGEST_SHA3_256:
  return "sha3-256";
 default:
  return NULL;
 }
}

static int chap_gen_challenge(
 struct iscsit_conn *conn,
 int caller,
 char *c_str,
 unsigned int *c_len)
{
 int ret;
 unsigned char *challenge_asciihex;
 struct iscsi_chap *chap = conn->auth_protocol;

 challenge_asciihex = kzalloc(chap->challenge_len * 2 + 1, GFP_KERNEL);
 if (!challenge_asciihex)
  return -ENOMEM;

 memset(chap->challenge, 0, MAX_CHAP_CHALLENGE_LEN);

 ret = get_random_bytes_wait(chap->challenge, chap->challenge_len);
 if (unlikely(ret))
  goto out;

 bin2hex(challenge_asciihex, chap->challenge,
    chap->challenge_len);
 /*
 * Set CHAP_C, and copy the generated challenge into c_str.
 */
 *c_len += sprintf(c_str + *c_len, "CHAP_C=0x%s", challenge_asciihex);
 *c_len += 1;

 pr_debug("[%s] Sending CHAP_C=0x%s\n\n", (caller) ? "server" : "client",
   challenge_asciihex);

out:
 kfree(challenge_asciihex);
 return ret;
}

static int chap_test_algorithm(const char *name)
{
 struct crypto_shash *tfm;

 tfm = crypto_alloc_shash(name, 0, 0);
 if (IS_ERR(tfm))
  return -1;

 crypto_free_shash(tfm);
 return 0;
}

static int chap_check_algorithm(const char *a_str)
{
 char *tmp, *orig, *token, *digest_name;
 long digest_type;
 int r = CHAP_DIGEST_UNKNOWN;

 tmp = kstrdup(a_str, GFP_KERNEL);
 if (!tmp) {
  pr_err("Memory allocation failed for CHAP_A temporary buffer\n");
  return CHAP_DIGEST_UNKNOWN;
 }
 orig = tmp;

 token = strsep(&tmp, "=");
 if (!token)
  goto out;

 if (strcmp(token, "CHAP_A")) {
  pr_err("Unable to locate CHAP_A key\n");
  goto out;
 }
 while (token) {
  token = strsep(&tmp, ",");
  if (!token)
   goto out;

  if (kstrtol(token, 10, &digest_type))
   continue;

  digest_name = chap_get_digest_name(digest_type);
  if (!digest_name)
   continue;

  pr_debug("Selected %s Algorithm\n", digest_name);
  if (chap_test_algorithm(digest_name) < 0) {
   pr_err("failed to allocate %s algo\n", digest_name);
  } else {
   r = digest_type;
   goto out;
  }
 }
out:
 kfree(orig);
 return r;
}

static void chap_close(struct iscsit_conn *conn)
{
 kfree(conn->auth_protocol);
 conn->auth_protocol = NULL;
}

static struct iscsi_chap *chap_server_open(
 struct iscsit_conn *conn,
 struct iscsi_node_auth *auth,
 const char *a_str,
 char *aic_str,
 unsigned int *aic_len)
{
 int digest_type;
 struct iscsi_chap *chap;

 if (!(auth->naf_flags & NAF_USERID_SET) ||
     !(auth->naf_flags & NAF_PASSWORD_SET)) {
  pr_err("CHAP user or password not set for"
    " Initiator ACL\n");
  return NULL;
 }

 conn->auth_protocol = kzalloc(sizeof(struct iscsi_chap), GFP_KERNEL);
 if (!conn->auth_protocol)
  return NULL;

 chap = conn->auth_protocol;
 digest_type = chap_check_algorithm(a_str);
 switch (digest_type) {
 case CHAP_DIGEST_MD5:
  chap->digest_size = MD5_SIGNATURE_SIZE;
  break;
 case CHAP_DIGEST_SHA1:
  chap->digest_size = SHA1_SIGNATURE_SIZE;
  break;
 case CHAP_DIGEST_SHA256:
  chap->digest_size = SHA256_SIGNATURE_SIZE;
  break;
 case CHAP_DIGEST_SHA3_256:
  chap->digest_size = SHA3_256_SIGNATURE_SIZE;
  break;
 case CHAP_DIGEST_UNKNOWN:
 default:
  pr_err("Unsupported CHAP_A value\n");
  chap_close(conn);
  return NULL;
 }

 chap->digest_name = chap_get_digest_name(digest_type);

 /* Tie the challenge length to the digest size */
 chap->challenge_len = chap->digest_size;

 pr_debug("[server] Got CHAP_A=%d\n", digest_type);
 *aic_len = sprintf(aic_str, "CHAP_A=%d", digest_type);
 *aic_len += 1;
 pr_debug("[server] Sending CHAP_A=%d\n", digest_type);

 /*
 * Set Identifier.
 */
 chap->id = conn->tpg->tpg_chap_id++;
 *aic_len += sprintf(aic_str + *aic_len, "CHAP_I=%d", chap->id);
 *aic_len += 1;
 pr_debug("[server] Sending CHAP_I=%d\n", chap->id);
 /*
 * Generate Challenge.
 */
 if (chap_gen_challenge(conn, 1, aic_str, aic_len) < 0) {
  chap_close(conn);
  return NULL;
 }

 return chap;
}

static const char base64_lookup_table[] =
 "ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZabcdefghijklmnopqrstuvwxyz0123456789+/";

static int chap_base64_decode(u8 *dst, const char *src, size_t len)
{
 int i, bits = 0, ac = 0;
 const char *p;
 u8 *cp = dst;

 for (i = 0; i < len; i++) {
  if (src[i] == '=')
   return cp - dst;

  p = strchr(base64_lookup_table, src[i]);
  if (p == NULL || src[i] == 0)
   return -2;

  ac <<= 6;
  ac += (p - base64_lookup_table);
  bits += 6;
  if (bits >= 8) {
   *cp++ = (ac >> (bits - 8)) & 0xff;
   ac &= ~(BIT(16) - BIT(bits - 8));
   bits -= 8;
  }
 }
 if (ac)
  return -1;

 return cp - dst;
}

static int chap_server_compute_hash(
 struct iscsit_conn *conn,
 struct iscsi_node_auth *auth,
 char *nr_in_ptr,
 char *nr_out_ptr,
 unsigned int *nr_out_len)
{
 unsigned long id;
 unsigned char id_as_uchar;
 unsigned char type;
 unsigned char identifier[10], *initiatorchg = NULL;
 unsigned char *initiatorchg_binhex = NULL;
 unsigned char *digest = NULL;
 unsigned char *response = NULL;
 unsigned char *client_digest = NULL;
 unsigned char *server_digest = NULL;
 unsigned char chap_n[MAX_CHAP_N_SIZE], chap_r[MAX_RESPONSE_LENGTH];
 size_t compare_len;
 struct iscsi_chap *chap = conn->auth_protocol;
 struct crypto_shash *tfm = NULL;
 struct shash_desc *desc = NULL;
 int auth_ret = -1, ret, initiatorchg_len;

 digest = kzalloc(chap->digest_size, GFP_KERNEL);
 if (!digest) {
  pr_err("Unable to allocate the digest buffer\n");
  goto out;
 }

 response = kzalloc(chap->digest_size * 2 + 2, GFP_KERNEL);
 if (!response) {
  pr_err("Unable to allocate the response buffer\n");
  goto out;
 }

 client_digest = kzalloc(chap->digest_size, GFP_KERNEL);
 if (!client_digest) {
  pr_err("Unable to allocate the client_digest buffer\n");
  goto out;
 }

 server_digest = kzalloc(chap->digest_size, GFP_KERNEL);
 if (!server_digest) {
  pr_err("Unable to allocate the server_digest buffer\n");
  goto out;
 }

 memset(identifier, 0, 10);
 memset(chap_n, 0, MAX_CHAP_N_SIZE);
 memset(chap_r, 0, MAX_RESPONSE_LENGTH);

 initiatorchg = kzalloc(CHAP_CHALLENGE_STR_LEN, GFP_KERNEL);
 if (!initiatorchg) {
  pr_err("Unable to allocate challenge buffer\n");
  goto out;
 }

 initiatorchg_binhex = kzalloc(CHAP_CHALLENGE_STR_LEN, GFP_KERNEL);
 if (!initiatorchg_binhex) {
  pr_err("Unable to allocate initiatorchg_binhex buffer\n");
  goto out;
 }
 /*
 * Extract CHAP_N.
 */
 if (extract_param(nr_in_ptr, "CHAP_N", MAX_CHAP_N_SIZE, chap_n,
    &type) < 0) {
  pr_err("Could not find CHAP_N.\n");
  goto out;
 }
 if (type == HEX) {
  pr_err("Could not find CHAP_N.\n");
  goto out;
 }

 /* Include the terminating NULL in the compare */
 compare_len = strlen(auth->userid) + 1;
 if (strncmp(chap_n, auth->userid, compare_len) != 0) {
  pr_err("CHAP_N values do not match!\n");
  goto out;
 }
 pr_debug("[server] Got CHAP_N=%s\n", chap_n);
 /*
 * Extract CHAP_R.
 */
 if (extract_param(nr_in_ptr, "CHAP_R", MAX_RESPONSE_LENGTH, chap_r,
    &type) < 0) {
  pr_err("Could not find CHAP_R.\n");
  goto out;
 }

 switch (type) {
 case HEX:
  if (strlen(chap_r) != chap->digest_size * 2) {
   pr_err("Malformed CHAP_R\n");
   goto out;
  }
  if (hex2bin(client_digest, chap_r, chap->digest_size) < 0) {
   pr_err("Malformed CHAP_R: invalid HEX\n");
   goto out;
  }
  break;
 case BASE64:
  if (chap_base64_decode(client_digest, chap_r, strlen(chap_r)) !=
      chap->digest_size) {
   pr_err("Malformed CHAP_R: invalid BASE64\n");
   goto out;
  }
  break;
 default:
  pr_err("Could not find CHAP_R\n");
  goto out;
 }

 pr_debug("[server] Got CHAP_R=%s\n", chap_r);

 tfm = crypto_alloc_shash(chap->digest_name, 0, 0);
 if (IS_ERR(tfm)) {
  tfm = NULL;
  pr_err("Unable to allocate struct crypto_shash\n");
  goto out;
 }

 desc = kmalloc(sizeof(*desc) + crypto_shash_descsize(tfm), GFP_KERNEL);
 if (!desc) {
  pr_err("Unable to allocate struct shash_desc\n");
  goto out;
 }

 desc->tfm = tfm;

 ret = crypto_shash_init(desc);
 if (ret < 0) {
  pr_err("crypto_shash_init() failed\n");
  goto out;
 }

 ret = crypto_shash_update(desc, &chap->id, 1);
 if (ret < 0) {
  pr_err("crypto_shash_update() failed for id\n");
  goto out;
 }

 ret = crypto_shash_update(desc, (char *)&auth->password,
      strlen(auth->password));
 if (ret < 0) {
  pr_err("crypto_shash_update() failed for password\n");
  goto out;
 }

 ret = crypto_shash_finup(desc, chap->challenge,
     chap->challenge_len, server_digest);
 if (ret < 0) {
  pr_err("crypto_shash_finup() failed for challenge\n");
  goto out;
 }

 bin2hex(response, server_digest, chap->digest_size);
 pr_debug("[server] %s Server Digest: %s\n",
  chap->digest_name, response);

 if (memcmp(server_digest, client_digest, chap->digest_size) != 0) {
  pr_debug("[server] %s Digests do not match!\n\n",
   chap->digest_name);
  goto out;
 } else
  pr_debug("[server] %s Digests match, CHAP connection"
    " successful.\n\n", chap->digest_name);
 /*
 * One way authentication has succeeded, return now if mutual
 * authentication is not enabled.
 */
 if (!auth->authenticate_target) {
  auth_ret = 0;
  goto out;
 }
 /*
 * Get CHAP_I.
 */
 ret = extract_param(nr_in_ptr, "CHAP_I", 10, identifier, &type);
 if (ret == -ENOENT) {
  pr_debug("Could not find CHAP_I. Initiator uses One way authentication.\n");
  auth_ret = 0;
  goto out;
 }
 if (ret < 0) {
  pr_err("Could not find CHAP_I.\n");
  goto out;
 }

 if (type == HEX)
  ret = kstrtoul(&identifier[2], 0, &id);
 else
  ret = kstrtoul(identifier, 0, &id);

 if (ret < 0) {
  pr_err("kstrtoul() failed for CHAP identifier: %d\n", ret);
  goto out;
 }
 if (id > 255) {
  pr_err("chap identifier: %lu greater than 255\n", id);
  goto out;
 }
 /*
 * RFC 1994 says Identifier is no more than octet (8 bits).
 */
 pr_debug("[server] Got CHAP_I=%lu\n", id);
 /*
 * Get CHAP_C.
 */
 if (extract_param(nr_in_ptr, "CHAP_C", CHAP_CHALLENGE_STR_LEN,
   initiatorchg, &type) < 0) {
  pr_err("Could not find CHAP_C.\n");
  goto out;
 }

 switch (type) {
 case HEX:
  initiatorchg_len = DIV_ROUND_UP(strlen(initiatorchg), 2);
  if (!initiatorchg_len) {
   pr_err("Unable to convert incoming challenge\n");
   goto out;
  }
  if (initiatorchg_len > 1024) {
   pr_err("CHAP_C exceeds maximum binary size of 1024 bytes\n");
   goto out;
  }

  if (hex2bin(initiatorchg_binhex, initiatorchg,
       initiatorchg_len) < 0) {
   pr_err("Malformed CHAP_C: invalid HEX\n");
   goto out;
  }
  break;
 case BASE64:
  initiatorchg_len = chap_base64_decode(initiatorchg_binhex,
            initiatorchg,
            strlen(initiatorchg));
  if (initiatorchg_len < 0) {
   pr_err("Malformed CHAP_C: invalid BASE64\n");
   goto out;
  }
  if (!initiatorchg_len) {
   pr_err("Unable to convert incoming challenge\n");
   goto out;
  }
  if (initiatorchg_len > 1024) {
   pr_err("CHAP_C exceeds maximum binary size of 1024 bytes\n");
   goto out;
  }
  break;
 default:
  pr_err("Could not find CHAP_C.\n");
  goto out;
 }

 pr_debug("[server] Got CHAP_C=%s\n", initiatorchg);
 /*
 * During mutual authentication, the CHAP_C generated by the
 * initiator must not match the original CHAP_C generated by
 * the target.
 */
 if (initiatorchg_len == chap->challenge_len &&
    !memcmp(initiatorchg_binhex, chap->challenge,
    initiatorchg_len)) {
  pr_err("initiator CHAP_C matches target CHAP_C, failing"
         " login attempt\n");
  goto out;
 }
 /*
 * Generate CHAP_N and CHAP_R for mutual authentication.
 */
 ret = crypto_shash_init(desc);
 if (ret < 0) {
  pr_err("crypto_shash_init() failed\n");
  goto out;
 }

 /* To handle both endiannesses */
 id_as_uchar = id;
 ret = crypto_shash_update(desc, &id_as_uchar, 1);
 if (ret < 0) {
  pr_err("crypto_shash_update() failed for id\n");
  goto out;
 }

 ret = crypto_shash_update(desc, auth->password_mutual,
      strlen(auth->password_mutual));
 if (ret < 0) {
  pr_err("crypto_shash_update() failed for"
    " password_mutual\n");
  goto out;
 }
 /*
 * Convert received challenge to binary hex.
 */
 ret = crypto_shash_finup(desc, initiatorchg_binhex, initiatorchg_len,
     digest);
 if (ret < 0) {
  pr_err("crypto_shash_finup() failed for ma challenge\n");
  goto out;
 }

 /*
 * Generate CHAP_N and CHAP_R.
 */
 *nr_out_len = sprintf(nr_out_ptr, "CHAP_N=%s", auth->userid_mutual);
 *nr_out_len += 1;
 pr_debug("[server] Sending CHAP_N=%s\n", auth->userid_mutual);
 /*
 * Convert response from binary hex to ascii hext.
 */
 bin2hex(response, digest, chap->digest_size);
 *nr_out_len += sprintf(nr_out_ptr + *nr_out_len, "CHAP_R=0x%s",
   response);
 *nr_out_len += 1;
 pr_debug("[server] Sending CHAP_R=0x%s\n", response);
 auth_ret = 0;
out:
 kfree_sensitive(desc);
 if (tfm)
  crypto_free_shash(tfm);
 kfree(initiatorchg);
 kfree(initiatorchg_binhex);
 kfree(digest);
 kfree(response);
 kfree(server_digest);
 kfree(client_digest);
 return auth_ret;
}

u32 chap_main_loop(
 struct iscsit_conn *conn,
 struct iscsi_node_auth *auth,
 char *in_text,
 char *out_text,
 int *in_len,
 int *out_len)
{
 struct iscsi_chap *chap = conn->auth_protocol;

 if (!chap) {
  chap = chap_server_open(conn, auth, in_text, out_text, out_len);
  if (!chap)
   return 2;
  chap->chap_state = CHAP_STAGE_SERVER_AIC;
  return 0;
 } else if (chap->chap_state == CHAP_STAGE_SERVER_AIC) {
  convert_null_to_semi(in_text, *in_len);
  if (chap_server_compute_hash(conn, auth, in_text, out_text,
    out_len) < 0) {
   chap_close(conn);
   return 2;
  }
  if (auth->authenticate_target)
   chap->chap_state = CHAP_STAGE_SERVER_NR;
  else
   *out_len = 0;
  chap_close(conn);
  return 1;
 }

 return 2;
}