Line data Source code
1 : /*
2 : * HLR/AuC testing gateway for hostapd EAP-SIM/AKA database/authenticator
3 : * Copyright (c) 2005-2007, 2012-2016, Jouni Malinen <j@w1.fi>
4 : *
5 : * This software may be distributed under the terms of the BSD license.
6 : * See README for more details.
7 : *
8 : * This is an example implementation of the EAP-SIM/AKA database/authentication
9 : * gateway interface to HLR/AuC. It is expected to be replaced with an
10 : * implementation of SS7 gateway to GSM/UMTS authentication center (HLR/AuC) or
11 : * a local implementation of SIM triplet and AKA authentication data generator.
12 : *
13 : * hostapd will send SIM/AKA authentication queries over a UNIX domain socket
14 : * to and external program, e.g., this hlr_auc_gw. This interface uses simple
15 : * text-based format:
16 : *
17 : * EAP-SIM / GSM triplet query/response:
18 : * SIM-REQ-AUTH <IMSI> <max_chal>
19 : * SIM-RESP-AUTH <IMSI> Kc1:SRES1:RAND1 Kc2:SRES2:RAND2 [Kc3:SRES3:RAND3]
20 : * SIM-RESP-AUTH <IMSI> FAILURE
21 : * GSM-AUTH-REQ <IMSI> RAND1:RAND2[:RAND3]
22 : * GSM-AUTH-RESP <IMSI> Kc1:SRES1:Kc2:SRES2[:Kc3:SRES3]
23 : * GSM-AUTH-RESP <IMSI> FAILURE
24 : *
25 : * EAP-AKA / UMTS query/response:
26 : * AKA-REQ-AUTH <IMSI>
27 : * AKA-RESP-AUTH <IMSI> <RAND> <AUTN> <IK> <CK> <RES>
28 : * AKA-RESP-AUTH <IMSI> FAILURE
29 : *
30 : * EAP-AKA / UMTS AUTS (re-synchronization):
31 : * AKA-AUTS <IMSI> <AUTS> <RAND>
32 : *
33 : * IMSI and max_chal are sent as an ASCII string,
34 : * Kc/SRES/RAND/AUTN/IK/CK/RES/AUTS as hex strings.
35 : *
36 : * An example implementation here reads GSM authentication triplets from a
37 : * text file in IMSI:Kc:SRES:RAND format, IMSI in ASCII, other fields as hex
38 : * strings. This is used to simulate an HLR/AuC. As such, it is not very useful
39 : * for real life authentication, but it is useful both as an example
40 : * implementation and for EAP-SIM/AKA/AKA' testing.
41 : *
42 : * For a stronger example design, Milenage and GSM-Milenage algorithms can be
43 : * used to dynamically generate authenticatipn information for EAP-AKA/AKA' and
44 : * EAP-SIM, respectively, if Ki is known.
45 : *
46 : * SQN generation follows the not time-based Profile 2 described in
47 : * 3GPP TS 33.102 Annex C.3.2. The length of IND is 5 bits by default, but this
48 : * can be changed with a command line options if needed.
49 : */
50 :
51 : #include "includes.h"
52 : #include <sys/un.h>
53 : #ifdef CONFIG_SQLITE
54 : #include <sqlite3.h>
55 : #endif /* CONFIG_SQLITE */
56 :
57 : #include "common.h"
58 : #include "crypto/milenage.h"
59 : #include "crypto/random.h"
60 :
61 : static const char *default_socket_path = "/tmp/hlr_auc_gw.sock";
62 : static const char *socket_path;
63 : static int serv_sock = -1;
64 : static char *milenage_file = NULL;
65 : static int update_milenage = 0;
66 : static int sqn_changes = 0;
67 : static int ind_len = 5;
68 : static int stdout_debug = 1;
69 :
70 : /* GSM triplets */
71 : struct gsm_triplet {
72 : struct gsm_triplet *next;
73 : char imsi[20];
74 : u8 kc[8];
75 : u8 sres[4];
76 : u8 _rand[16];
77 : };
78 :
79 : static struct gsm_triplet *gsm_db = NULL, *gsm_db_pos = NULL;
80 :
81 : /* OPc and AMF parameters for Milenage (Example algorithms for AKA). */
82 : struct milenage_parameters {
83 : struct milenage_parameters *next;
84 : char imsi[20];
85 : u8 ki[16];
86 : u8 opc[16];
87 : u8 amf[2];
88 : u8 sqn[6];
89 : int set;
90 : size_t res_len;
91 : };
92 :
93 : static struct milenage_parameters *milenage_db = NULL;
94 :
95 : #define EAP_SIM_MAX_CHAL 3
96 :
97 : #define EAP_AKA_RAND_LEN 16
98 : #define EAP_AKA_AUTN_LEN 16
99 : #define EAP_AKA_AUTS_LEN 14
100 : #define EAP_AKA_RES_MIN_LEN 4
101 : #define EAP_AKA_RES_MAX_LEN 16
102 : #define EAP_AKA_IK_LEN 16
103 : #define EAP_AKA_CK_LEN 16
104 :
105 :
106 : #ifdef CONFIG_SQLITE
107 :
108 : static sqlite3 *sqlite_db = NULL;
109 : static struct milenage_parameters db_tmp_milenage;
110 :
111 :
112 0 : static int db_table_exists(sqlite3 *db, const char *name)
113 : {
114 : char cmd[128];
115 0 : os_snprintf(cmd, sizeof(cmd), "SELECT 1 FROM %s;", name);
116 0 : return sqlite3_exec(db, cmd, NULL, NULL, NULL) == SQLITE_OK;
117 : }
118 :
119 :
120 0 : static int db_table_create_milenage(sqlite3 *db)
121 : {
122 0 : char *err = NULL;
123 0 : const char *sql =
124 : "CREATE TABLE milenage("
125 : " imsi INTEGER PRIMARY KEY NOT NULL,"
126 : " ki CHAR(32) NOT NULL,"
127 : " opc CHAR(32) NOT NULL,"
128 : " amf CHAR(4) NOT NULL,"
129 : " sqn CHAR(12) NOT NULL,"
130 : " res_len INTEGER"
131 : ");";
132 :
133 0 : printf("Adding database table for milenage information\n");
134 0 : if (sqlite3_exec(db, sql, NULL, NULL, &err) != SQLITE_OK) {
135 0 : printf("SQLite error: %s\n", err);
136 0 : sqlite3_free(err);
137 0 : return -1;
138 : }
139 :
140 0 : return 0;
141 : }
142 :
143 :
144 0 : static sqlite3 * db_open(const char *db_file)
145 : {
146 : sqlite3 *db;
147 :
148 0 : if (sqlite3_open(db_file, &db)) {
149 0 : printf("Failed to open database %s: %s\n",
150 : db_file, sqlite3_errmsg(db));
151 0 : sqlite3_close(db);
152 0 : return NULL;
153 : }
154 :
155 0 : if (!db_table_exists(db, "milenage") &&
156 0 : db_table_create_milenage(db) < 0) {
157 0 : sqlite3_close(db);
158 0 : return NULL;
159 : }
160 :
161 0 : return db;
162 : }
163 :
164 :
165 0 : static int get_milenage_cb(void *ctx, int argc, char *argv[], char *col[])
166 : {
167 0 : struct milenage_parameters *m = ctx;
168 : int i;
169 :
170 0 : m->set = 1;
171 :
172 0 : for (i = 0; i < argc; i++) {
173 0 : if (os_strcmp(col[i], "ki") == 0 && argv[i] &&
174 0 : hexstr2bin(argv[i], m->ki, sizeof(m->ki))) {
175 0 : printf("Invalid ki value in database\n");
176 0 : return -1;
177 : }
178 :
179 0 : if (os_strcmp(col[i], "opc") == 0 && argv[i] &&
180 0 : hexstr2bin(argv[i], m->opc, sizeof(m->opc))) {
181 0 : printf("Invalid opcvalue in database\n");
182 0 : return -1;
183 : }
184 :
185 0 : if (os_strcmp(col[i], "amf") == 0 && argv[i] &&
186 0 : hexstr2bin(argv[i], m->amf, sizeof(m->amf))) {
187 0 : printf("Invalid amf value in database\n");
188 0 : return -1;
189 : }
190 :
191 0 : if (os_strcmp(col[i], "sqn") == 0 && argv[i] &&
192 0 : hexstr2bin(argv[i], m->sqn, sizeof(m->sqn))) {
193 0 : printf("Invalid sqn value in database\n");
194 0 : return -1;
195 : }
196 :
197 0 : if (os_strcmp(col[i], "res_len") == 0 && argv[i]) {
198 0 : m->res_len = atoi(argv[i]);
199 : }
200 : }
201 :
202 0 : return 0;
203 : }
204 :
205 :
206 2 : static struct milenage_parameters * db_get_milenage(const char *imsi_txt)
207 : {
208 : char cmd[128];
209 : unsigned long long imsi;
210 :
211 2 : os_memset(&db_tmp_milenage, 0, sizeof(db_tmp_milenage));
212 2 : imsi = atoll(imsi_txt);
213 2 : os_snprintf(db_tmp_milenage.imsi, sizeof(db_tmp_milenage.imsi),
214 : "%llu", imsi);
215 2 : os_snprintf(cmd, sizeof(cmd),
216 : "SELECT * FROM milenage WHERE imsi=%llu;", imsi);
217 2 : if (sqlite3_exec(sqlite_db, cmd, get_milenage_cb, &db_tmp_milenage,
218 : NULL) != SQLITE_OK)
219 2 : return NULL;
220 :
221 0 : if (!db_tmp_milenage.set)
222 0 : return NULL;
223 0 : return &db_tmp_milenage;
224 : }
225 :
226 :
227 73 : static int db_update_milenage_sqn(struct milenage_parameters *m)
228 : {
229 : char cmd[128], val[13], *pos;
230 :
231 73 : if (sqlite_db == NULL)
232 73 : return 0;
233 :
234 0 : pos = val;
235 0 : pos += wpa_snprintf_hex(pos, sizeof(val), m->sqn, 6);
236 0 : *pos = '\0';
237 0 : os_snprintf(cmd, sizeof(cmd),
238 : "UPDATE milenage SET sqn='%s' WHERE imsi=%s;",
239 0 : val, m->imsi);
240 0 : if (sqlite3_exec(sqlite_db, cmd, NULL, NULL, NULL) != SQLITE_OK) {
241 0 : printf("Failed to update SQN in database for IMSI %s\n",
242 0 : m->imsi);
243 0 : return -1;
244 : }
245 0 : return 0;
246 : }
247 :
248 : #endif /* CONFIG_SQLITE */
249 :
250 :
251 6 : static int open_socket(const char *path)
252 : {
253 : struct sockaddr_un addr;
254 : int s;
255 :
256 6 : s = socket(PF_UNIX, SOCK_DGRAM, 0);
257 6 : if (s < 0) {
258 0 : perror("socket(PF_UNIX)");
259 0 : return -1;
260 : }
261 :
262 6 : memset(&addr, 0, sizeof(addr));
263 6 : addr.sun_family = AF_UNIX;
264 6 : os_strlcpy(addr.sun_path, path, sizeof(addr.sun_path));
265 6 : if (bind(s, (struct sockaddr *) &addr, sizeof(addr)) < 0) {
266 0 : perror("hlr-auc-gw: bind(PF_UNIX)");
267 0 : close(s);
268 0 : return -1;
269 : }
270 :
271 6 : return s;
272 : }
273 :
274 :
275 6 : static int read_gsm_triplets(const char *fname)
276 : {
277 : FILE *f;
278 : char buf[200], *pos, *pos2;
279 6 : struct gsm_triplet *g = NULL;
280 6 : int line, ret = 0;
281 :
282 6 : if (fname == NULL)
283 0 : return -1;
284 :
285 6 : f = fopen(fname, "r");
286 6 : if (f == NULL) {
287 0 : printf("Could not open GSM triplet data file '%s'\n", fname);
288 0 : return -1;
289 : }
290 :
291 6 : line = 0;
292 114 : while (fgets(buf, sizeof(buf), f)) {
293 102 : line++;
294 :
295 : /* Parse IMSI:Kc:SRES:RAND */
296 102 : buf[sizeof(buf) - 1] = '\0';
297 102 : if (buf[0] == '#')
298 54 : continue;
299 48 : pos = buf;
300 2760 : while (*pos != '\0' && *pos != '\n')
301 2664 : pos++;
302 48 : if (*pos == '\n')
303 48 : *pos = '\0';
304 48 : pos = buf;
305 48 : if (*pos == '\0')
306 12 : continue;
307 :
308 36 : g = os_zalloc(sizeof(*g));
309 36 : if (g == NULL) {
310 0 : ret = -1;
311 0 : break;
312 : }
313 :
314 : /* IMSI */
315 36 : pos2 = NULL;
316 36 : pos = str_token(buf, ":", &pos2);
317 36 : if (!pos || os_strlen(pos) >= sizeof(g->imsi)) {
318 0 : printf("%s:%d - Invalid IMSI\n", fname, line);
319 0 : ret = -1;
320 0 : break;
321 : }
322 36 : os_strlcpy(g->imsi, pos, sizeof(g->imsi));
323 :
324 : /* Kc */
325 36 : pos = str_token(buf, ":", &pos2);
326 36 : if (!pos || os_strlen(pos) != 16 || hexstr2bin(pos, g->kc, 8)) {
327 0 : printf("%s:%d - Invalid Kc\n", fname, line);
328 0 : ret = -1;
329 0 : break;
330 : }
331 :
332 : /* SRES */
333 36 : pos = str_token(buf, ":", &pos2);
334 72 : if (!pos || os_strlen(pos) != 8 ||
335 36 : hexstr2bin(pos, g->sres, 4)) {
336 0 : printf("%s:%d - Invalid SRES\n", fname, line);
337 0 : ret = -1;
338 0 : break;
339 : }
340 :
341 : /* RAND */
342 36 : pos = str_token(buf, ":", &pos2);
343 72 : if (!pos || os_strlen(pos) != 32 ||
344 36 : hexstr2bin(pos, g->_rand, 16)) {
345 0 : printf("%s:%d - Invalid RAND\n", fname, line);
346 0 : ret = -1;
347 0 : break;
348 : }
349 :
350 36 : g->next = gsm_db;
351 36 : gsm_db = g;
352 36 : g = NULL;
353 : }
354 6 : os_free(g);
355 :
356 6 : fclose(f);
357 :
358 6 : return ret;
359 : }
360 :
361 :
362 4 : static struct gsm_triplet * get_gsm_triplet(const char *imsi)
363 : {
364 4 : struct gsm_triplet *g = gsm_db_pos;
365 :
366 11 : while (g) {
367 5 : if (strcmp(g->imsi, imsi) == 0) {
368 2 : gsm_db_pos = g->next;
369 2 : return g;
370 : }
371 3 : g = g->next;
372 : }
373 :
374 2 : g = gsm_db;
375 7 : while (g && g != gsm_db_pos) {
376 4 : if (strcmp(g->imsi, imsi) == 0) {
377 1 : gsm_db_pos = g->next;
378 1 : return g;
379 : }
380 3 : g = g->next;
381 : }
382 :
383 1 : return NULL;
384 : }
385 :
386 :
387 6 : static int read_milenage(const char *fname)
388 : {
389 : FILE *f;
390 : char buf[200], *pos, *pos2;
391 6 : struct milenage_parameters *m = NULL;
392 6 : int line, ret = 0;
393 :
394 6 : if (fname == NULL)
395 0 : return -1;
396 :
397 6 : f = fopen(fname, "r");
398 6 : if (f == NULL) {
399 0 : printf("Could not open Milenage data file '%s'\n", fname);
400 0 : return -1;
401 : }
402 :
403 6 : line = 0;
404 108 : while (fgets(buf, sizeof(buf), f)) {
405 96 : line++;
406 :
407 : /* Parse IMSI Ki OPc AMF SQN [RES_len] */
408 96 : buf[sizeof(buf) - 1] = '\0';
409 96 : if (buf[0] == '#')
410 60 : continue;
411 36 : pos = buf;
412 1854 : while (*pos != '\0' && *pos != '\n')
413 1782 : pos++;
414 36 : if (*pos == '\n')
415 36 : *pos = '\0';
416 36 : pos = buf;
417 36 : if (*pos == '\0')
418 18 : continue;
419 :
420 18 : m = os_zalloc(sizeof(*m));
421 18 : if (m == NULL) {
422 0 : ret = -1;
423 0 : break;
424 : }
425 :
426 : /* IMSI */
427 18 : pos2 = NULL;
428 18 : pos = str_token(buf, " ", &pos2);
429 18 : if (!pos || os_strlen(pos) >= sizeof(m->imsi)) {
430 0 : printf("%s:%d - Invalid IMSI\n", fname, line);
431 0 : ret = -1;
432 0 : break;
433 : }
434 18 : os_strlcpy(m->imsi, pos, sizeof(m->imsi));
435 :
436 : /* Ki */
437 18 : pos = str_token(buf, " ", &pos2);
438 36 : if (!pos || os_strlen(pos) != 32 ||
439 18 : hexstr2bin(pos, m->ki, 16)) {
440 0 : printf("%s:%d - Invalid Ki\n", fname, line);
441 0 : ret = -1;
442 0 : break;
443 : }
444 :
445 : /* OPc */
446 18 : pos = str_token(buf, " ", &pos2);
447 36 : if (!pos || os_strlen(pos) != 32 ||
448 18 : hexstr2bin(pos, m->opc, 16)) {
449 0 : printf("%s:%d - Invalid OPc\n", fname, line);
450 0 : ret = -1;
451 0 : break;
452 : }
453 :
454 : /* AMF */
455 18 : pos = str_token(buf, " ", &pos2);
456 18 : if (!pos || os_strlen(pos) != 4 || hexstr2bin(pos, m->amf, 2)) {
457 0 : printf("%s:%d - Invalid AMF\n", fname, line);
458 0 : ret = -1;
459 0 : break;
460 : }
461 :
462 : /* SQN */
463 18 : pos = str_token(buf, " ", &pos2);
464 36 : if (!pos || os_strlen(pos) != 12 ||
465 18 : hexstr2bin(pos, m->sqn, 6)) {
466 0 : printf("%s:%d - Invalid SEQ\n", fname, line);
467 0 : ret = -1;
468 0 : break;
469 : }
470 :
471 18 : pos = str_token(buf, " ", &pos2);
472 18 : if (pos) {
473 0 : m->res_len = atoi(pos);
474 0 : if (m->res_len &&
475 0 : (m->res_len < EAP_AKA_RES_MIN_LEN ||
476 0 : m->res_len > EAP_AKA_RES_MAX_LEN)) {
477 0 : printf("%s:%d - Invalid RES_len\n",
478 : fname, line);
479 0 : ret = -1;
480 0 : break;
481 : }
482 : }
483 :
484 18 : m->next = milenage_db;
485 18 : milenage_db = m;
486 18 : m = NULL;
487 : }
488 6 : os_free(m);
489 :
490 6 : fclose(f);
491 :
492 6 : return ret;
493 : }
494 :
495 :
496 6 : static void update_milenage_file(const char *fname)
497 : {
498 : FILE *f, *f2;
499 : char name[500], buf[500], *pos;
500 6 : char *end = buf + sizeof(buf);
501 : struct milenage_parameters *m;
502 : size_t imsi_len;
503 :
504 6 : f = fopen(fname, "r");
505 6 : if (f == NULL) {
506 0 : printf("Could not open Milenage data file '%s'\n", fname);
507 0 : return;
508 : }
509 :
510 6 : snprintf(name, sizeof(name), "%s.new", fname);
511 6 : f2 = fopen(name, "w");
512 6 : if (f2 == NULL) {
513 0 : printf("Could not write Milenage data file '%s'\n", name);
514 0 : fclose(f);
515 0 : return;
516 : }
517 :
518 108 : while (fgets(buf, sizeof(buf), f)) {
519 : /* IMSI Ki OPc AMF SQN */
520 96 : buf[sizeof(buf) - 1] = '\0';
521 :
522 96 : pos = strchr(buf, ' ');
523 96 : if (buf[0] == '#' || pos == NULL || pos - buf >= 20)
524 : goto no_update;
525 :
526 18 : imsi_len = pos - buf;
527 :
528 36 : for (m = milenage_db; m; m = m->next) {
529 54 : if (strncmp(buf, m->imsi, imsi_len) == 0 &&
530 18 : m->imsi[imsi_len] == '\0')
531 18 : break;
532 : }
533 :
534 18 : if (!m)
535 0 : goto no_update;
536 :
537 18 : pos = buf;
538 18 : pos += snprintf(pos, end - pos, "%s ", m->imsi);
539 18 : pos += wpa_snprintf_hex(pos, end - pos, m->ki, 16);
540 18 : *pos++ = ' ';
541 18 : pos += wpa_snprintf_hex(pos, end - pos, m->opc, 16);
542 18 : *pos++ = ' ';
543 18 : pos += wpa_snprintf_hex(pos, end - pos, m->amf, 2);
544 18 : *pos++ = ' ';
545 18 : pos += wpa_snprintf_hex(pos, end - pos, m->sqn, 6);
546 18 : *pos++ = '\n';
547 :
548 : no_update:
549 96 : fprintf(f2, "%s", buf);
550 : }
551 :
552 6 : fclose(f2);
553 6 : fclose(f);
554 :
555 6 : snprintf(name, sizeof(name), "%s.bak", fname);
556 6 : if (rename(fname, name) < 0) {
557 0 : perror("rename");
558 0 : return;
559 : }
560 :
561 6 : snprintf(name, sizeof(name), "%s.new", fname);
562 6 : if (rename(name, fname) < 0) {
563 0 : perror("rename");
564 0 : return;
565 : }
566 :
567 : }
568 :
569 :
570 149 : static struct milenage_parameters * get_milenage(const char *imsi)
571 : {
572 149 : struct milenage_parameters *m = milenage_db;
573 :
574 550 : while (m) {
575 399 : if (strcmp(m->imsi, imsi) == 0)
576 147 : break;
577 252 : m = m->next;
578 : }
579 :
580 : #ifdef CONFIG_SQLITE
581 149 : if (!m)
582 2 : m = db_get_milenage(imsi);
583 : #endif /* CONFIG_SQLITE */
584 :
585 149 : return m;
586 : }
587 :
588 :
589 75 : static int sim_req_auth(char *imsi, char *resp, size_t resp_len)
590 : {
591 : int count, max_chal, ret;
592 : char *pos;
593 : char *rpos, *rend;
594 : struct milenage_parameters *m;
595 : struct gsm_triplet *g;
596 :
597 75 : resp[0] = '\0';
598 :
599 75 : pos = strchr(imsi, ' ');
600 75 : if (pos) {
601 75 : *pos++ = '\0';
602 75 : max_chal = atoi(pos);
603 75 : if (max_chal < 1 || max_chal > EAP_SIM_MAX_CHAL)
604 0 : max_chal = EAP_SIM_MAX_CHAL;
605 : } else
606 0 : max_chal = EAP_SIM_MAX_CHAL;
607 :
608 75 : rend = resp + resp_len;
609 75 : rpos = resp;
610 75 : ret = snprintf(rpos, rend - rpos, "SIM-RESP-AUTH %s", imsi);
611 75 : if (ret < 0 || ret >= rend - rpos)
612 0 : return -1;
613 75 : rpos += ret;
614 :
615 75 : m = get_milenage(imsi);
616 75 : if (m) {
617 : u8 _rand[16], sres[4], kc[8];
618 292 : for (count = 0; count < max_chal; count++) {
619 219 : if (random_get_bytes(_rand, 16) < 0)
620 0 : return -1;
621 219 : gsm_milenage(m->opc, m->ki, _rand, sres, kc);
622 219 : *rpos++ = ' ';
623 219 : rpos += wpa_snprintf_hex(rpos, rend - rpos, kc, 8);
624 219 : *rpos++ = ':';
625 219 : rpos += wpa_snprintf_hex(rpos, rend - rpos, sres, 4);
626 219 : *rpos++ = ':';
627 219 : rpos += wpa_snprintf_hex(rpos, rend - rpos, _rand, 16);
628 : }
629 73 : *rpos = '\0';
630 73 : return 0;
631 : }
632 :
633 2 : count = 0;
634 7 : while (count < max_chal && (g = get_gsm_triplet(imsi))) {
635 3 : if (strcmp(g->imsi, imsi) != 0)
636 0 : continue;
637 :
638 3 : if (rpos < rend)
639 3 : *rpos++ = ' ';
640 3 : rpos += wpa_snprintf_hex(rpos, rend - rpos, g->kc, 8);
641 3 : if (rpos < rend)
642 3 : *rpos++ = ':';
643 3 : rpos += wpa_snprintf_hex(rpos, rend - rpos, g->sres, 4);
644 3 : if (rpos < rend)
645 3 : *rpos++ = ':';
646 3 : rpos += wpa_snprintf_hex(rpos, rend - rpos, g->_rand, 16);
647 3 : count++;
648 : }
649 :
650 2 : if (count == 0) {
651 1 : printf("No GSM triplets found for %s\n", imsi);
652 1 : ret = snprintf(rpos, rend - rpos, " FAILURE");
653 1 : if (ret < 0 || ret >= rend - rpos)
654 0 : return -1;
655 1 : rpos += ret;
656 : }
657 :
658 2 : return 0;
659 : }
660 :
661 :
662 0 : static int gsm_auth_req(char *imsi, char *resp, size_t resp_len)
663 : {
664 : int count, ret;
665 : char *pos, *rpos, *rend;
666 : struct milenage_parameters *m;
667 :
668 0 : resp[0] = '\0';
669 :
670 0 : pos = os_strchr(imsi, ' ');
671 0 : if (!pos)
672 0 : return -1;
673 0 : *pos++ = '\0';
674 :
675 0 : rend = resp + resp_len;
676 0 : rpos = resp;
677 0 : ret = os_snprintf(rpos, rend - rpos, "GSM-AUTH-RESP %s", imsi);
678 0 : if (os_snprintf_error(rend - rpos, ret))
679 0 : return -1;
680 0 : rpos += ret;
681 :
682 0 : m = get_milenage(imsi);
683 0 : if (m) {
684 : u8 _rand[16], sres[4], kc[8];
685 0 : for (count = 0; count < EAP_SIM_MAX_CHAL; count++) {
686 0 : if (hexstr2bin(pos, _rand, 16) != 0)
687 0 : return -1;
688 0 : gsm_milenage(m->opc, m->ki, _rand, sres, kc);
689 0 : *rpos++ = count == 0 ? ' ' : ':';
690 0 : rpos += wpa_snprintf_hex(rpos, rend - rpos, kc, 8);
691 0 : *rpos++ = ':';
692 0 : rpos += wpa_snprintf_hex(rpos, rend - rpos, sres, 4);
693 0 : pos += 16 * 2;
694 0 : if (*pos != ':')
695 0 : break;
696 0 : pos++;
697 : }
698 0 : *rpos = '\0';
699 0 : return 0;
700 : }
701 :
702 0 : printf("No GSM triplets found for %s\n", imsi);
703 0 : ret = os_snprintf(rpos, rend - rpos, " FAILURE");
704 0 : if (os_snprintf_error(rend - rpos, ret))
705 0 : return -1;
706 0 : rpos += ret;
707 :
708 0 : return 0;
709 : }
710 :
711 :
712 69 : static void inc_sqn(u8 *sqn)
713 : {
714 : u64 val, seq, ind;
715 :
716 : /*
717 : * SQN = SEQ | IND = SEQ1 | SEQ2 | IND
718 : *
719 : * The mechanism used here is not time-based, so SEQ2 is void and
720 : * SQN = SEQ1 | IND. The length of IND is ind_len bits and the length
721 : * of SEQ1 is 48 - ind_len bits.
722 : */
723 :
724 : /* Increment both SEQ and IND by one */
725 69 : val = ((u64) WPA_GET_BE32(sqn) << 16) | ((u64) WPA_GET_BE16(sqn + 4));
726 69 : seq = (val >> ind_len) + 1;
727 69 : ind = (val + 1) & ((1 << ind_len) - 1);
728 69 : val = (seq << ind_len) | ind;
729 69 : WPA_PUT_BE32(sqn, val >> 16);
730 69 : WPA_PUT_BE16(sqn + 4, val & 0xffff);
731 69 : }
732 :
733 :
734 69 : static int aka_req_auth(char *imsi, char *resp, size_t resp_len)
735 : {
736 : /* AKA-RESP-AUTH <IMSI> <RAND> <AUTN> <IK> <CK> <RES> */
737 : char *pos, *end;
738 : u8 _rand[EAP_AKA_RAND_LEN];
739 : u8 autn[EAP_AKA_AUTN_LEN];
740 : u8 ik[EAP_AKA_IK_LEN];
741 : u8 ck[EAP_AKA_CK_LEN];
742 : u8 res[EAP_AKA_RES_MAX_LEN];
743 : size_t res_len;
744 : int ret;
745 : struct milenage_parameters *m;
746 69 : int failed = 0;
747 :
748 69 : m = get_milenage(imsi);
749 69 : if (m) {
750 69 : if (random_get_bytes(_rand, EAP_AKA_RAND_LEN) < 0)
751 0 : return -1;
752 69 : res_len = EAP_AKA_RES_MAX_LEN;
753 69 : inc_sqn(m->sqn);
754 : #ifdef CONFIG_SQLITE
755 69 : db_update_milenage_sqn(m);
756 : #endif /* CONFIG_SQLITE */
757 69 : sqn_changes = 1;
758 69 : if (stdout_debug) {
759 414 : printf("AKA: Milenage with SQN=%02x%02x%02x%02x%02x%02x\n",
760 207 : m->sqn[0], m->sqn[1], m->sqn[2],
761 207 : m->sqn[3], m->sqn[4], m->sqn[5]);
762 : }
763 69 : milenage_generate(m->opc, m->amf, m->ki, m->sqn, _rand,
764 : autn, ik, ck, res, &res_len);
765 69 : if (m->res_len >= EAP_AKA_RES_MIN_LEN &&
766 0 : m->res_len <= EAP_AKA_RES_MAX_LEN &&
767 0 : m->res_len < res_len)
768 0 : res_len = m->res_len;
769 : } else {
770 0 : printf("Unknown IMSI: %s\n", imsi);
771 : #ifdef AKA_USE_FIXED_TEST_VALUES
772 : printf("Using fixed test values for AKA\n");
773 : memset(_rand, '0', EAP_AKA_RAND_LEN);
774 : memset(autn, '1', EAP_AKA_AUTN_LEN);
775 : memset(ik, '3', EAP_AKA_IK_LEN);
776 : memset(ck, '4', EAP_AKA_CK_LEN);
777 : memset(res, '2', EAP_AKA_RES_MAX_LEN);
778 : res_len = EAP_AKA_RES_MAX_LEN;
779 : #else /* AKA_USE_FIXED_TEST_VALUES */
780 0 : failed = 1;
781 : #endif /* AKA_USE_FIXED_TEST_VALUES */
782 : }
783 :
784 69 : pos = resp;
785 69 : end = resp + resp_len;
786 69 : ret = snprintf(pos, end - pos, "AKA-RESP-AUTH %s ", imsi);
787 69 : if (ret < 0 || ret >= end - pos)
788 0 : return -1;
789 69 : pos += ret;
790 69 : if (failed) {
791 0 : ret = snprintf(pos, end - pos, "FAILURE");
792 0 : if (ret < 0 || ret >= end - pos)
793 0 : return -1;
794 0 : pos += ret;
795 0 : return 0;
796 : }
797 69 : pos += wpa_snprintf_hex(pos, end - pos, _rand, EAP_AKA_RAND_LEN);
798 69 : *pos++ = ' ';
799 69 : pos += wpa_snprintf_hex(pos, end - pos, autn, EAP_AKA_AUTN_LEN);
800 69 : *pos++ = ' ';
801 69 : pos += wpa_snprintf_hex(pos, end - pos, ik, EAP_AKA_IK_LEN);
802 69 : *pos++ = ' ';
803 69 : pos += wpa_snprintf_hex(pos, end - pos, ck, EAP_AKA_CK_LEN);
804 69 : *pos++ = ' ';
805 69 : pos += wpa_snprintf_hex(pos, end - pos, res, res_len);
806 :
807 69 : return 0;
808 : }
809 :
810 :
811 5 : static int aka_auts(char *imsi, char *resp, size_t resp_len)
812 : {
813 : char *auts, *__rand;
814 : u8 _auts[EAP_AKA_AUTS_LEN], _rand[EAP_AKA_RAND_LEN], sqn[6];
815 : struct milenage_parameters *m;
816 :
817 5 : resp[0] = '\0';
818 :
819 : /* AKA-AUTS <IMSI> <AUTS> <RAND> */
820 :
821 5 : auts = strchr(imsi, ' ');
822 5 : if (auts == NULL)
823 0 : return -1;
824 5 : *auts++ = '\0';
825 :
826 5 : __rand = strchr(auts, ' ');
827 5 : if (__rand == NULL)
828 0 : return -1;
829 5 : *__rand++ = '\0';
830 :
831 5 : if (stdout_debug) {
832 5 : printf("AKA-AUTS: IMSI=%s AUTS=%s RAND=%s\n",
833 : imsi, auts, __rand);
834 : }
835 10 : if (hexstr2bin(auts, _auts, EAP_AKA_AUTS_LEN) ||
836 5 : hexstr2bin(__rand, _rand, EAP_AKA_RAND_LEN)) {
837 0 : printf("Could not parse AUTS/RAND\n");
838 0 : return -1;
839 : }
840 :
841 5 : m = get_milenage(imsi);
842 5 : if (m == NULL) {
843 0 : printf("Unknown IMSI: %s\n", imsi);
844 0 : return -1;
845 : }
846 :
847 5 : if (milenage_auts(m->opc, m->ki, _rand, _auts, sqn)) {
848 1 : printf("AKA-AUTS: Incorrect MAC-S\n");
849 : } else {
850 4 : memcpy(m->sqn, sqn, 6);
851 4 : if (stdout_debug) {
852 24 : printf("AKA-AUTS: Re-synchronized: "
853 : "SQN=%02x%02x%02x%02x%02x%02x\n",
854 24 : sqn[0], sqn[1], sqn[2], sqn[3], sqn[4], sqn[5]);
855 : }
856 : #ifdef CONFIG_SQLITE
857 4 : db_update_milenage_sqn(m);
858 : #endif /* CONFIG_SQLITE */
859 4 : sqn_changes = 1;
860 : }
861 :
862 5 : return 0;
863 : }
864 :
865 :
866 149 : static int process_cmd(char *cmd, char *resp, size_t resp_len)
867 : {
868 149 : if (os_strncmp(cmd, "SIM-REQ-AUTH ", 13) == 0)
869 75 : return sim_req_auth(cmd + 13, resp, resp_len);
870 :
871 74 : if (os_strncmp(cmd, "GSM-AUTH-REQ ", 13) == 0)
872 0 : return gsm_auth_req(cmd + 13, resp, resp_len);
873 :
874 74 : if (os_strncmp(cmd, "AKA-REQ-AUTH ", 13) == 0)
875 69 : return aka_req_auth(cmd + 13, resp, resp_len);
876 :
877 5 : if (os_strncmp(cmd, "AKA-AUTS ", 9) == 0)
878 5 : return aka_auts(cmd + 9, resp, resp_len);
879 :
880 0 : printf("Unknown request: %s\n", cmd);
881 0 : return -1;
882 : }
883 :
884 :
885 155 : static int process(int s)
886 : {
887 : char buf[1000], resp[1000];
888 : struct sockaddr_un from;
889 : socklen_t fromlen;
890 : ssize_t res;
891 :
892 155 : fromlen = sizeof(from);
893 155 : res = recvfrom(s, buf, sizeof(buf), 0, (struct sockaddr *) &from,
894 : &fromlen);
895 149 : if (res < 0) {
896 0 : perror("recvfrom");
897 0 : return -1;
898 : }
899 :
900 149 : if (res == 0)
901 0 : return 0;
902 :
903 149 : if ((size_t) res >= sizeof(buf))
904 0 : res = sizeof(buf) - 1;
905 149 : buf[res] = '\0';
906 :
907 149 : printf("Received: %s\n", buf);
908 :
909 149 : if (process_cmd(buf, resp, sizeof(resp)) < 0) {
910 0 : printf("Failed to process request\n");
911 0 : return -1;
912 : }
913 :
914 149 : if (resp[0] == '\0') {
915 5 : printf("No response\n");
916 5 : return 0;
917 : }
918 :
919 144 : printf("Send: %s\n", resp);
920 :
921 144 : if (sendto(s, resp, os_strlen(resp), 0, (struct sockaddr *) &from,
922 : fromlen) < 0)
923 0 : perror("send");
924 :
925 144 : return 0;
926 : }
927 :
928 :
929 6 : static void cleanup(void)
930 : {
931 : struct gsm_triplet *g, *gprev;
932 : struct milenage_parameters *m, *prev;
933 :
934 6 : if (update_milenage && milenage_file && sqn_changes)
935 6 : update_milenage_file(milenage_file);
936 :
937 6 : g = gsm_db;
938 48 : while (g) {
939 36 : gprev = g;
940 36 : g = g->next;
941 36 : os_free(gprev);
942 : }
943 :
944 6 : m = milenage_db;
945 30 : while (m) {
946 18 : prev = m;
947 18 : m = m->next;
948 18 : os_free(prev);
949 : }
950 :
951 6 : if (serv_sock >= 0)
952 6 : close(serv_sock);
953 6 : if (socket_path)
954 6 : unlink(socket_path);
955 :
956 : #ifdef CONFIG_SQLITE
957 6 : if (sqlite_db) {
958 0 : sqlite3_close(sqlite_db);
959 0 : sqlite_db = NULL;
960 : }
961 : #endif /* CONFIG_SQLITE */
962 6 : }
963 :
964 :
965 6 : static void handle_term(int sig)
966 : {
967 6 : printf("Signal %d - terminate\n", sig);
968 6 : exit(0);
969 : }
970 :
971 :
972 18 : static void usage(void)
973 : {
974 18 : printf("HLR/AuC testing gateway for hostapd EAP-SIM/AKA "
975 : "database/authenticator\n"
976 : "Copyright (c) 2005-2016, Jouni Malinen <j@w1.fi>\n"
977 : "\n"
978 : "usage:\n"
979 : "hlr_auc_gw [-hu] [-s<socket path>] [-g<triplet file>] "
980 : "[-m<milenage file>] \\\n"
981 : " [-D<DB file>] [-i<IND len in bits>] [command]\n"
982 : "\n"
983 : "options:\n"
984 : " -h = show this usage help\n"
985 : " -u = update SQN in Milenage file on exit\n"
986 : " -s<socket path> = path for UNIX domain socket\n"
987 : " (default: %s)\n"
988 : " -g<triplet file> = path for GSM authentication triplets\n"
989 : " -m<milenage file> = path for Milenage keys\n"
990 : " -D<DB file> = path to SQLite database\n"
991 : " -i<IND len in bits> = IND length for SQN (default: 5)\n"
992 : "\n"
993 : "If the optional command argument, like "
994 : "\"AKA-REQ-AUTH <IMSI>\" is used, a single\n"
995 : "command is processed with response sent to stdout. Otherwise, "
996 : "hlr_auc_gw opens\n"
997 : "a control interface and processes commands sent through it "
998 : "(e.g., by EAP server\n"
999 : "in hostapd).\n",
1000 : default_socket_path);
1001 18 : }
1002 :
1003 :
1004 30 : int main(int argc, char *argv[])
1005 : {
1006 : int c;
1007 30 : char *gsm_triplet_file = NULL;
1008 30 : char *sqlite_db_file = NULL;
1009 30 : int ret = 0;
1010 :
1011 30 : if (os_program_init())
1012 0 : return -1;
1013 :
1014 30 : socket_path = default_socket_path;
1015 :
1016 : for (;;) {
1017 66 : c = getopt(argc, argv, "D:g:hi:m:s:u");
1018 66 : if (c < 0)
1019 12 : break;
1020 54 : switch (c) {
1021 : case 'D':
1022 : #ifdef CONFIG_SQLITE
1023 6 : sqlite_db_file = optarg;
1024 6 : break;
1025 : #else /* CONFIG_SQLITE */
1026 : printf("No SQLite support included in the build\n");
1027 : return -1;
1028 : #endif /* CONFIG_SQLITE */
1029 : case 'g':
1030 6 : gsm_triplet_file = optarg;
1031 6 : break;
1032 : case 'h':
1033 6 : usage();
1034 6 : return 0;
1035 : case 'i':
1036 12 : ind_len = atoi(optarg);
1037 12 : if (ind_len < 0 || ind_len > 32) {
1038 6 : printf("Invalid IND length\n");
1039 6 : return -1;
1040 : }
1041 6 : break;
1042 : case 'm':
1043 6 : milenage_file = optarg;
1044 6 : break;
1045 : case 's':
1046 6 : socket_path = optarg;
1047 6 : break;
1048 : case 'u':
1049 6 : update_milenage = 1;
1050 6 : break;
1051 : default:
1052 6 : usage();
1053 6 : return -1;
1054 : }
1055 36 : }
1056 :
1057 12 : if (!gsm_triplet_file && !milenage_file && !sqlite_db_file) {
1058 6 : usage();
1059 6 : return -1;
1060 : }
1061 :
1062 : #ifdef CONFIG_SQLITE
1063 6 : if (sqlite_db_file && (sqlite_db = db_open(sqlite_db_file)) == NULL)
1064 0 : return -1;
1065 : #endif /* CONFIG_SQLITE */
1066 :
1067 6 : if (gsm_triplet_file && read_gsm_triplets(gsm_triplet_file) < 0)
1068 0 : return -1;
1069 :
1070 6 : if (milenage_file && read_milenage(milenage_file) < 0)
1071 0 : return -1;
1072 :
1073 6 : if (optind == argc) {
1074 6 : serv_sock = open_socket(socket_path);
1075 6 : if (serv_sock < 0)
1076 0 : return -1;
1077 :
1078 6 : printf("Listening for requests on %s\n", socket_path);
1079 :
1080 6 : atexit(cleanup);
1081 6 : signal(SIGTERM, handle_term);
1082 6 : signal(SIGINT, handle_term);
1083 :
1084 : for (;;)
1085 155 : process(serv_sock);
1086 : } else {
1087 : char buf[1000];
1088 0 : socket_path = NULL;
1089 0 : stdout_debug = 0;
1090 0 : if (process_cmd(argv[optind], buf, sizeof(buf)) < 0) {
1091 0 : printf("FAIL\n");
1092 0 : ret = -1;
1093 : } else {
1094 0 : printf("%s\n", buf);
1095 : }
1096 0 : cleanup();
1097 : }
1098 :
1099 : #ifdef CONFIG_SQLITE
1100 0 : if (sqlite_db) {
1101 0 : sqlite3_close(sqlite_db);
1102 0 : sqlite_db = NULL;
1103 : }
1104 : #endif /* CONFIG_SQLITE */
1105 :
1106 0 : os_program_deinit();
1107 :
1108 0 : return ret;
1109 : }
|
