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(
  90                 fields,
  91         ).WithField(
  92                 "size",
  93                 mc.Length(),
  94         ).Debug("Cleaned, add/update new key")
  95         for pid, pc := range *peers {
  96                 if _, exists := mc.cache[pid]; exists {
  97                         logger.WithFields(fields).WithFields(
  98                                 logrus.Fields{
  99                                         "pid":    pid.String(),
 100                                         "old_ts": mc.cache[pid].ts,
 101                                         "new_ts": pc.TimeSync,
 102                                 }).Debug("Rest timesync")
 103                         mc.cache[pid].ts = pc.TimeSync
 104                 } else {
 105                         before := time.Now()
 106                         mac, err := blake2b.New256(pid[:])
 107                         if err != nil {
 108                                 return errors.Wrap(err, wrapBlake2bNew256)
 109                         }
 110                         logger.WithFields(fields).WithFields(logrus.Fields{
 111                                 "pid":     pid.String(),
 112                                 "ts":      pc.TimeSync,
 113                                 "elapsed": time.Now().Sub(before).String(),
 114                         }).Debug("Adding key")
 115                         mc.cache[pid] = &MACAndTimeSync{
 116                                 mac: mac,
 117                                 ts:  pc.TimeSync,
 118                         }
 119                 }
 120         }
 121         logger.WithFields(fields).WithField("size", mc.Length()).Debug("Finish")
 122         return nil
 123 }
 124
 125 // AddTimeSync XORs timestamp with data if timeSync > 0
 126 func AddTimeSync(ts int, data []byte) {
 127         fields := logrus.Fields{
 128                 "func":      logFuncPrefix + "AddTimeSync",
 129                 "ts":        ts,
 130                 "data_size": len(data),
 131                 "data":      hex.EncodeToString(data),
 132         }
 133         if ts == 0 {
 134                 return
 135         }
 136         buf := make([]byte, 8)
 137         binary.BigEndian.PutUint64(buf, uint64(time.Now().Unix()/int64(ts)*int64(ts)))
 138         for i := 0; i < 8; i++ {
 139                 data[i] ^= buf[i]
 140         }
 141         logger.WithFields(
 142                 fields,
 143         ).WithField(
 144                 "after",
 145                 hex.EncodeToString(data),
 146         ).Debug("Done")
 147 }
 148
 149 // Find tries to find peer's identity (that equals to MAC)
 150 // by taking first blocksize sized bytes from data at the beginning
 151 // as plaintext and last bytes as cyphertext.
 152 func (mc *MACCache) Find(data []byte) (*PeerID, error) {
 153         const minimumSize = 8 * 2
 154         fields := logrus.Fields{
 155                 "func": logFuncPrefix + "MACCache.Find",
 156                 "data": len(data),
 157                 "size": mc.Length(),
 158         }
 159         logger.WithFields(fields).Debug("Starting")
 160         if len(data) < minimumSize {
 161                 return nil, errors.Errorf("MAC is too small %d, minimum %d", len(data), minimumSize)
 162         }
 163         buf := make([]byte, 8)
 164         sum := make([]byte, 32)
 165         mc.l.RLock()
 166         defer mc.l.RUnlock()
 167         for pid, mt := range mc.cache {
 168                 loopFields := logrus.Fields{"pid": pid.String()}
 169                 logger.WithFields(loopFields).Debug("process")
 170                 copy(buf, data)
 171                 AddTimeSync(mt.ts, buf)
 172                 mt.l.Lock()
 173                 mt.mac.Reset()
 174                 logger.WithFields(fields).WithField("buf", hex.EncodeToString(buf)).Debug("mt.mac.Write")
 175                 if _, err := mt.mac.Write(buf); err != nil {
 176                         mt.l.Unlock()
 177                         return nil, errors.Wrap(err, "mt.mac.Write")
 178                 }
 179                 logger.WithFields(
 180                         fields,
 181                 ).WithField(
 182                         "buf",
 183                         hex.EncodeToString(buf[:0]),
 184                 ).Debug("mt.mac.Sum")
 185                 mt.mac.Sum(sum[:0])
 186                 mt.l.Unlock()
 187
 188                 if subtle.ConstantTimeCompare(sum[len(sum)-8:], data[len(data)-8:]) == 1 {
 189                         logger.WithFields(fields).WithFields(loopFields).Debug("Matching peer")
 190                         ppid := PeerID(pid)
 191                         return &ppid, nil
 192                 }
 193
 194                 logger.WithFields(fields).WithFields(loopFields).Debug("Not matching peer")
 195         }
 196         logger.WithFields(fields).Debug("Can't find matching peer ID")
 197         return nil, nil
 198 }