src/cypherpunks.ru/govpn/identity.go

   1 /*
   2 GoVPN -- simple secure free software virtual private network daemon
   3 Copyright (C) 2014-2017 Sergey Matveev <stargrave@stargrave.org>
   4
   5 This program is free software: you can redistribute it and/or modify
   6 it under the terms of the GNU General Public License as published by
   7 the Free Software Foundation, either version 3 of the License, or
   8 (at your option) any later version.
   9
  10 This program is distributed in the hope that it will be useful,
  11 but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  12 MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
  13 GNU General Public License for more details.
  14
  15 You should have received a copy of the GNU General Public License
  16 along with this program.  If not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.
  17 */
  18
  19 package govpn
  20
  21 import (
  22         "crypto/subtle"
  23         "encoding/base64"
  24         "encoding/binary"
  25         "encoding/hex"
  26         "hash"
  27         "sync"
  28         "time"
  29
  30         "github.com/Sirupsen/logrus"
  31         "github.com/pkg/errors"
  32         "golang.org/x/crypto/blake2b"
  33 )
  34
  35 // IDSize is a size of GoVPN peer's identity
  36 const IDSize = 128 / 8
  37
  38 // PeerID is identifier of a single GoVPN peer (client)
  39 type PeerID [IDSize]byte
  40
  41 // String returns peer's ID in stringified form
  42 func (id PeerID) String() string {
  43         return base64.RawStdEncoding.EncodeToString(id[:])
  44 }
  45
  46 // MarshalJSON returns a JSON serialized peer's ID
  47 func (id PeerID) MarshalJSON() ([]byte, error) {
  48         return []byte(`"` + id.String() + `"`), nil
  49 }
  50
  51 // MACAndTimeSync is a single peer MAC and timesync
  52 type MACAndTimeSync struct {
  53         mac hash.Hash
  54         ts  int
  55         l   sync.Mutex
  56 }
  57
  58 // MACCache caches all MACAndTimeSync for peers allowed to connect
  59 type MACCache struct {
  60         cache map[PeerID]*MACAndTimeSync
  61         l     sync.RWMutex
  62 }
  63
  64 // Length returns size of MACCache
  65 func (mc *MACCache) Length() int {
  66         return len(mc.cache)
  67 }
  68
  69 // NewMACCache returns a new MACCache instance
  70 func NewMACCache() *MACCache {
  71         return &MACCache{cache: make(map[PeerID]*MACAndTimeSync)}
  72 }
  73
  74 // Update removes disappeared keys, add missing ones with initialized MACs.
  75 func (mc *MACCache) Update(peers *map[PeerID]*PeerConf) error {
  76         mc.l.Lock()
  77         defer mc.l.Unlock()
  78         fields := logrus.Fields{
  79                 "func":  logFuncPrefix + "MACCache.Update",
  80                 "peers": len(*peers),
  81         }
  82         logger.WithFields(fields).WithField("size", mc.Length()).Debug("Clean old keys")
  83         for pid := range mc.cache {
  84                 if _, exists := (*peers)[pid]; !exists {
  85                         logger.WithFields(fields).WithField("pid", pid).Debug("Cleaning key")
  86                         delete(mc.cache, pid)
  87                 }
  88         }
  89         logger.WithFields(fields).WithField("size", mc.Length()).Debug("Cleaned, add/update new key")
  90         for pid, pc := range *peers {
  91                 if _, exists := mc.cache[pid]; exists {
  92                         logger.WithFields(fields).WithFields(
  93                                 logrus.Fields{
  94                                         "pid":    pid.String(),
  95                                         "old_ts": mc.cache[pid].ts,
  96                                         "new_ts": pc.TimeSync,
  97                                 }).Debug("Rest timesync")
  98                         mc.cache[pid].ts = pc.TimeSync
  99                 } else {
 100                         before := time.Now()
 101                         mac, err := blake2b.New256(pid[:])
 102                         if err != nil {
 103                                 return errors.Wrap(err, wrapBlake2bNew256)
 104                         }
 105                         logger.WithFields(fields).WithFields(logrus.Fields{
 106                                 "pid":     pid.String(),
 107                                 "ts":      pc.TimeSync,
 108                                 "elapsed": time.Now().Sub(before).String(),
 109                         }).Debug("Adding key")
 110                         mc.cache[pid] = &MACAndTimeSync{
 111                                 mac: mac,
 112                                 ts:  pc.TimeSync,
 113                         }
 114                 }
 115         }
 116         logger.WithFields(fields).WithField("size", mc.Length()).Debug("Finish")
 117         return nil
 118 }
 119
 120 // AddTimeSync XORs timestamp with data if timeSync > 0
 121 func AddTimeSync(ts int, data []byte) {
 122         fields := logrus.Fields{
 123                 "func":      logFuncPrefix + "AddTimeSync",
 124                 "ts":        ts,
 125                 "data_size": len(data),
 126                 "data":      hex.EncodeToString(data),
 127         }
 128         if ts == 0 {
 129                 return
 130         }
 131         buf := make([]byte, 8)
 132         binary.BigEndian.PutUint64(buf, uint64(time.Now().Unix()/int64(ts)*int64(ts)))
 133         for i := 0; i < 8; i++ {
 134                 data[i] ^= buf[i]
 135         }
 136         logger.WithFields(fields).WithField("after", hex.EncodeToString(data)).Debug("Done")
 137 }
 138
 139 // Find tries to find peer's identity (that equals to MAC)
 140 // by taking first blocksize sized bytes from data at the beginning
 141 // as plaintext and last bytes as cyphertext.
 142 func (mc *MACCache) Find(data []byte) (*PeerID, error) {
 143         const minimumSize = 8 * 2
 144         lenData := len(data)
 145         fields := logrus.Fields{
 146                 "func": logFuncPrefix + "MACCache.Find",
 147                 "data": lenData,
 148                 "size": mc.Length(),
 149         }
 150         logger.WithFields(fields).Debug("Starting")
 151         if lenData < minimumSize {
 152                 return nil, errors.Errorf("MAC is too small %d, minimum %d", lenData, minimumSize)
 153         }
 154         buf := make([]byte, 8)
 155         sum := make([]byte, 32)
 156         mc.l.RLock()
 157         defer mc.l.RUnlock()
 158         for pid, mt := range mc.cache {
 159                 loopFields := logrus.Fields{"pid": pid.String()}
 160                 logger.WithFields(loopFields).Debug("process")
 161                 copy(buf, data)
 162                 AddTimeSync(mt.ts, buf)
 163                 mt.l.Lock()
 164                 mt.mac.Reset()
 165                 logger.WithFields(fields).WithField("buf", hex.EncodeToString(buf)).Debug("mt.mac.Write")
 166                 if _, err := mt.mac.Write(buf); err != nil {
 167                         mt.l.Unlock()
 168                         return nil, errors.Wrap(err, "mt.mac.Write")
 169                 }
 170                 logger.WithFields(fields).WithField("buf", hex.EncodeToString(buf[:0])).Debug("mt.mac.Sum")
 171                 mt.mac.Sum(sum[:0])
 172                 mt.l.Unlock()
 173
 174                 if subtle.ConstantTimeCompare(sum[len(sum)-8:], data[lenData-8:]) == 1 {
 175                         logger.WithFields(fields).WithFields(loopFields).Debug("Matching peer")
 176                         ppid := PeerID(pid)
 177                         return &ppid, nil
 178                 }
 179
 180                 logger.WithFields(fields).WithFields(loopFields).Debug("Not matching peer")
 181         }
 182         logger.WithFields(fields).Debug("Can't find matching peer ID")
 183         return nil, nil
 184 }