]> Cypherpunks.ru repositories - govpn.git/blobdiff - src/cypherpunks.ru/govpn/handshake.go
Refactor govpn common package
[govpn.git] / src / cypherpunks.ru / govpn / handshake.go
index 27057708f9149f6c236643b9344ff3f5060e19f7..bc963d1204d7d914202d2731df51e1cdb550f0d5 100644 (file)
@@ -22,12 +22,13 @@ import (
        "crypto/subtle"
        "encoding/binary"
        "io"
-       "log"
        "time"
 
        "chacha20"
+       "github.com/Sirupsen/logrus"
        "github.com/agl/ed25519"
        "github.com/agl/ed25519/extra25519"
+       "github.com/pkg/errors"
        "golang.org/x/crypto/blake2b"
        "golang.org/x/crypto/curve25519"
 )
@@ -37,6 +38,8 @@ const (
        RSize = 8
        // SSize is size in bytes of shared secret half
        SSize = 32
+
+       wrapIDTag = "idTag id:%q timeSync:%d"
 )
 
 // Handshake is state of a handshake/negotiation between client and server
@@ -55,6 +58,16 @@ type Handshake struct {
        sClient  *[SSize]byte
 }
 
+// LogFields return a logrus compatible logging context
+func (h *Handshake) LogFields() logrus.Fields {
+       const prefix = "hs_"
+       return logrus.Fields{
+               prefix + "remote":    h.addr,
+               prefix + "last_ping": h.LastPing.String(),
+               prefix + "id":        h.Conf.ID.String(),
+       }
+}
+
 func keyFromSecrets(server, client []byte) *[SSize]byte {
        k := new([SSize]byte)
        for i := 0; i < SSize; i++ {
@@ -98,18 +111,18 @@ func (h *Handshake) rNonceNext(count uint64) *[16]byte {
        return nonce
 }
 
-func dhKeypairGen() (*[32]byte, *[32]byte) {
+func dhKeypairGen() (*[32]byte, *[32]byte, error) {
        priv := new([32]byte)
        pub := new([32]byte)
        repr := new([32]byte)
        reprFound := false
        for !reprFound {
                if _, err := io.ReadFull(Rand, priv[:]); err != nil {
-                       log.Fatalln("Error reading random for DH private key:", err)
+                       return nil, nil, errors.Wrapf(err, wrapIoReadFull, "Rand")
                }
                reprFound = extra25519.ScalarBaseMult(pub, repr, priv)
        }
-       return priv, repr
+       return priv, repr, nil
 }
 
 func dhKeyGen(priv, pub *[32]byte) *[32]byte {
@@ -135,30 +148,37 @@ func NewHandshake(addr string, conn io.Writer, conf *PeerConf) *Handshake {
 }
 
 // Generate ID tag from client identification and data.
-func idTag(id *PeerID, timeSync int, data []byte) []byte {
+func idTag(id *PeerID, timeSync int, data []byte) ([]byte, error) {
        enc := make([]byte, 8)
        copy(enc, data)
        AddTimeSync(timeSync, enc)
        mac, err := blake2b.New256(id[:])
        if err != nil {
-               panic(err)
+               return nil, errors.Wrap(err, wrapBlake2bNew256)
+       }
+       if _, err = mac.Write(enc); err != nil {
+               return nil, errors.Wrap(err, "mac.Write")
        }
-       mac.Write(enc)
        sum := mac.Sum(nil)
-       return sum[len(sum)-8:]
+       return sum[len(sum)-8:], nil
 }
 
 // HandshakeStarts start handshake's procedure from the client.
 // It is the entry point for starting the handshake procedure.
 // First handshake packet will be sent immediately.
-func HandshakeStart(addr string, conn io.Writer, conf *PeerConf) *Handshake {
+func HandshakeStart(addr string, conn io.Writer, conf *PeerConf) (*Handshake, error) {
        state := NewHandshake(addr, conn, conf)
-       var dhPubRepr *[32]byte
-       state.dhPriv, dhPubRepr = dhKeypairGen()
+       var (
+               dhPubRepr *[32]byte
+               err       error
+       )
+       if state.dhPriv, dhPubRepr, err = dhKeypairGen(); err != nil {
+               return nil, errors.Wrap(err, "dhKeypairGen")
+       }
 
        state.rNonce = new([16]byte)
        if _, err := io.ReadFull(Rand, state.rNonce[8:]); err != nil {
-               log.Fatalln("Error reading random for nonce:", err)
+               return nil, errors.Wrapf(err, wrapIoReadFull, "Rand")
        }
        var enc []byte
        if conf.Noise {
@@ -168,26 +188,30 @@ func HandshakeStart(addr string, conn io.Writer, conf *PeerConf) *Handshake {
        }
        copy(enc, dhPubRepr[:])
        if conf.Encless {
-               var err error
                enc, err = EnclessEncode(state.dsaPubH, state.rNonce, enc)
                if err != err {
-                       panic(err)
+                       return nil, errors.Wrap(err, wrapEnclessDecode)
                }
        } else {
                chacha20.XORKeyStream(enc, enc, state.rNonce, state.dsaPubH)
        }
+       tag, err := idTag(state.Conf.ID, state.Conf.TimeSync, state.rNonce[8:])
+       if err != nil {
+               return nil, errors.Wrapf(err, wrapIDTag, state.Conf.ID.String(), state.Conf.TimeSync)
+       }
        data := append(state.rNonce[8:], enc...)
-       data = append(data, idTag(state.Conf.ID, state.Conf.TimeSync, state.rNonce[8:])...)
-       state.conn.Write(data)
-       return state
+       data = append(data, tag...)
+       if _, err = state.conn.Write(data); err != nil {
+               return nil, errors.Wrap(err, "state.conn.Write")
+       }
+       return state, nil
 }
 
 // Server processes handshake message on the server side.
 // This function is intended to be called on server's side.
 // If this is the final handshake message, then new Peer object
-// will be created and used as a transport. If no mutually
-// authenticated Peer is ready, then return nil.
-func (h *Handshake) Server(data []byte) *Peer {
+// will be created and used as a transport.
+func (h *Handshake) Server(data []byte) (*Peer, error) {
        // R + ENC(H(DSAPub), R, El(CDHPub)) + IDtag
        if h.rNonce == nil && ((!h.Conf.Encless && len(data) >= 48) ||
                (h.Conf.Encless && len(data) == EnclessEnlargeSize+h.Conf.MTU)) {
@@ -203,8 +227,7 @@ func (h *Handshake) Server(data []byte) *Peer {
                                data[RSize:len(data)-8],
                        )
                        if err != nil {
-                               log.Println("Unable to decode packet from", h.addr, err)
-                               return nil
+                               return nil, errors.Wrap(err, wrapEnclessDecode)
                        }
                        copy(cDHRepr[:], out)
                } else {
@@ -213,7 +236,10 @@ func (h *Handshake) Server(data []byte) *Peer {
 
                // Generate DH keypair
                var dhPubRepr *[32]byte
-               h.dhPriv, dhPubRepr = dhKeypairGen()
+               var err error
+               if h.dhPriv, dhPubRepr, err = dhKeypairGen(); err != nil {
+                       return nil, errors.Wrap(err, "dhKeypairGen")
+               }
 
                // Compute shared key
                cDH := new([32]byte)
@@ -221,13 +247,12 @@ func (h *Handshake) Server(data []byte) *Peer {
                h.key = dhKeyGen(h.dhPriv, cDH)
 
                var encPub []byte
-               var err error
                if h.Conf.Encless {
                        encPub = make([]byte, h.Conf.MTU)
                        copy(encPub, dhPubRepr[:])
                        encPub, err = EnclessEncode(h.dsaPubH, h.rNonceNext(1), encPub)
                        if err != nil {
-                               panic(err)
+                               return nil, errors.Wrap(err, wrapEnclessEncode)
                        }
                } else {
                        encPub = make([]byte, 32)
@@ -237,11 +262,11 @@ func (h *Handshake) Server(data []byte) *Peer {
                // Generate R* and encrypt them
                h.rServer = new([RSize]byte)
                if _, err = io.ReadFull(Rand, h.rServer[:]); err != nil {
-                       log.Fatalln("Error reading random for R:", err)
+                       return nil, errors.Wrapf(err, wrapIoReadFull, "Rand")
                }
                h.sServer = new([SSize]byte)
                if _, err = io.ReadFull(Rand, h.sServer[:]); err != nil {
-                       log.Fatalln("Error reading random for S:", err)
+                       return nil, errors.Wrapf(err, wrapIoReadFull, "Rand")
                }
                var encRs []byte
                if h.Conf.Noise && !h.Conf.Encless {
@@ -255,16 +280,24 @@ func (h *Handshake) Server(data []byte) *Peer {
                if h.Conf.Encless {
                        encRs, err = EnclessEncode(h.key, h.rNonce, encRs)
                        if err != nil {
-                               panic(err)
+                               return nil, errors.Wrap(err, wrapEnclessEncode)
                        }
                } else {
                        chacha20.XORKeyStream(encRs, encRs, h.rNonce, h.key)
                }
 
+               tag, err := idTag(h.Conf.ID, h.Conf.TimeSync, encPub)
+               if err != nil {
+                       return nil, errors.Wrapf(err, wrapIDTag, h.Conf.ID.String(), h.Conf.TimeSync)
+               }
+
                // Send that to client
-               h.conn.Write(append(encPub, append(
-                       encRs, idTag(h.Conf.ID, h.Conf.TimeSync, encPub)...,
+               _, err = h.conn.Write(append(encPub, append(
+                       encRs, tag...,
                )...))
+               if err != nil {
+                       return nil, errors.Wrap(err, "conn.Write")
+               }
                h.LastPing = time.Now()
        } else
        // ENC(K, R+1, RS + RC + SC + Sign(DSAPriv, K)) + IDtag
@@ -279,8 +312,7 @@ func (h *Handshake) Server(data []byte) *Peer {
                                data[:len(data)-8],
                        )
                        if err != nil {
-                               log.Println("Unable to decode packet from", h.addr, err)
-                               return nil
+                               return nil, errors.Wrap(err, wrapEnclessDecode)
                        }
                        dec = dec[:RSize+RSize+SSize+ed25519.SignatureSize]
                } else {
@@ -293,14 +325,12 @@ func (h *Handshake) Server(data []byte) *Peer {
                        )
                }
                if subtle.ConstantTimeCompare(dec[:RSize], h.rServer[:]) != 1 {
-                       log.Println("Invalid server's random number with", h.addr)
-                       return nil
+                       return nil, errors.New("Invalid server's random number")
                }
                sign := new([ed25519.SignatureSize]byte)
                copy(sign[:], dec[RSize+RSize+SSize:])
                if !ed25519.Verify(h.Conf.Verifier.Pub, h.key[:], sign) {
-                       log.Println("Invalid signature from", h.addr)
-                       return nil
+                       return nil, errors.New("Invalid signature")
                }
 
                // Send final answer to client
@@ -314,26 +344,33 @@ func (h *Handshake) Server(data []byte) *Peer {
                if h.Conf.Encless {
                        enc, err = EnclessEncode(h.key, h.rNonceNext(2), enc)
                        if err != nil {
-                               panic(err)
+                               return nil, errors.Wrap(err, wrapEnclessEncode)
                        }
                } else {
                        chacha20.XORKeyStream(enc, enc, h.rNonceNext(2), h.key)
                }
-               h.conn.Write(append(enc, idTag(h.Conf.ID, h.Conf.TimeSync, enc)...))
+               tag, err := idTag(h.Conf.ID, h.Conf.TimeSync, enc)
+               if err != nil {
+                       return nil, errors.Wrapf(err, wrapIDTag, h.Conf.ID.String(), h.Conf.TimeSync)
+               }
+               if _, err = h.conn.Write(append(enc, tag...)); err != nil {
+                       return nil, errors.Wrap(err, "conn.Write")
+               }
 
                // Switch peer
-               peer := newPeer(
+               peer, err := newPeer(
                        false,
                        h.addr,
                        h.conn,
                        h.Conf,
                        keyFromSecrets(h.sServer[:], dec[RSize+RSize:RSize+RSize+SSize]))
+               if err != nil {
+                       return nil, errors.Wrap(err, "newPeer")
+               }
                h.LastPing = time.Now()
-               return peer
-       } else {
-               log.Println("Invalid handshake message from", h.addr)
+               return peer, nil
        }
-       return nil
+       return nil, nil
 }
 
 // Client processes handshake message on the client side.
@@ -341,7 +378,7 @@ func (h *Handshake) Server(data []byte) *Peer {
 // If this is the final handshake message, then new Peer object
 // will be created and used as a transport. If no mutually
 // authenticated Peer is ready, then return nil.
-func (h *Handshake) Client(data []byte) *Peer {
+func (h *Handshake) Client(data []byte) (*Peer, error) {
        // ENC(H(DSAPub), R+1, El(SDHPub)) + ENC(K, R, RS + SS) + IDtag
        if h.rServer == nil && h.key == nil &&
                ((!h.Conf.Encless && len(data) >= 80) ||
@@ -357,8 +394,7 @@ func (h *Handshake) Client(data []byte) *Peer {
                                data[:len(data)/2],
                        )
                        if err != nil {
-                               log.Println("Unable to decode packet from", h.addr, err)
-                               return nil
+                               return nil, errors.Wrap(err, wrapEnclessDecode)
                        }
                        copy(sDHRepr[:], tmp[:32])
                } else {
@@ -376,8 +412,7 @@ func (h *Handshake) Client(data []byte) *Peer {
                if h.Conf.Encless {
                        tmp, err = EnclessDecode(h.key, h.rNonce, data[len(data)/2:len(data)-8])
                        if err != nil {
-                               log.Println("Unable to decode packet from", h.addr, err)
-                               return nil
+                               return nil, errors.Wrap(err, wrapEnclessDecode)
                        }
                        copy(h.rServer[:], tmp[:RSize])
                        copy(h.sServer[:], tmp[RSize:RSize+SSize])
@@ -391,11 +426,11 @@ func (h *Handshake) Client(data []byte) *Peer {
                // Generate R* and signature and encrypt them
                h.rClient = new([RSize]byte)
                if _, err = io.ReadFull(Rand, h.rClient[:]); err != nil {
-                       log.Fatalln("Error reading random for R:", err)
+                       return nil, errors.Wrapf(err, wrapIoReadFull, "Rand")
                }
                h.sClient = new([SSize]byte)
                if _, err = io.ReadFull(Rand, h.sClient[:]); err != nil {
-                       log.Fatalln("Error reading random for S:", err)
+                       return nil, errors.Wrapf(err, wrapIoReadFull, "Rand")
                }
                sign := ed25519.Sign(h.Conf.DSAPriv, h.key[:])
 
@@ -412,14 +447,21 @@ func (h *Handshake) Client(data []byte) *Peer {
                if h.Conf.Encless {
                        enc, err = EnclessEncode(h.key, h.rNonceNext(1), enc)
                        if err != nil {
-                               panic(err)
+                               return nil, errors.Wrap(err, wrapEnclessEncode)
                        }
                } else {
                        chacha20.XORKeyStream(enc, enc, h.rNonceNext(1), h.key)
                }
 
+               tag, err := idTag(h.Conf.ID, h.Conf.TimeSync, enc)
+               if err != nil {
+                       return nil, errors.Wrapf(err, wrapIDTag, h.Conf.ID.String(), h.Conf.TimeSync)
+               }
+
                // Send that to server
-               h.conn.Write(append(enc, idTag(h.Conf.ID, h.Conf.TimeSync, enc)...))
+               if _, err = h.conn.Write(append(enc, tag...)); err != nil {
+                       return nil, errors.Wrap(err, "conn.Write")
+               }
                h.LastPing = time.Now()
        } else
        // ENC(K, R+2, RC) + IDtag
@@ -431,8 +473,7 @@ func (h *Handshake) Client(data []byte) *Peer {
                if h.Conf.Encless {
                        dec, err = EnclessDecode(h.key, h.rNonceNext(2), data[:len(data)-8])
                        if err != nil {
-                               log.Println("Unable to decode packet from", h.addr, err)
-                               return nil
+                               return nil, errors.Wrap(err, wrapEnclessDecode)
                        }
                        dec = dec[:RSize]
                } else {
@@ -440,22 +481,24 @@ func (h *Handshake) Client(data []byte) *Peer {
                        chacha20.XORKeyStream(dec, data[:RSize], h.rNonceNext(2), h.key)
                }
                if subtle.ConstantTimeCompare(dec, h.rClient[:]) != 1 {
-                       log.Println("Invalid client's random number with", h.addr)
-                       return nil
+                       return nil, errors.New("Invalid client's random number")
                }
 
                // Switch peer
-               peer := newPeer(
+               peer, err := newPeer(
                        true,
                        h.addr,
                        h.conn,
                        h.Conf,
                        keyFromSecrets(h.sServer[:], h.sClient[:]),
                )
+               if err != nil {
+                       return nil, errors.Wrap(err, "newPeer")
+               }
                h.LastPing = time.Now()
-               return peer
-       } else {
-               log.Println("Invalid handshake stage from", h.addr)
+               return peer, nil
        }
-       return nil
+
+       // no peer yet, no error
+       return nil, nil
 }