source3/libsmb/smbencrypt.c

   1 /*
   2    Unix SMB/CIFS implementation.
   3    SMB parameters and setup
   4    Copyright (C) Andrew Tridgell 1992-1998
   5    Modified by Jeremy Allison 1995.
   6    Copyright (C) Jeremy Allison 1995-2000.
   7    Copyright (C) Luke Kennethc Casson Leighton 1996-2000.
   8    Copyright (C) Andrew Bartlett <abartlet@samba.org> 2002-2003
   9
  10    This program is free software; you can redistribute it and/or modify
  11    it under the terms of the GNU General Public License as published by
  12    the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
  13    (at your option) any later version.
  14
  15    This program is distributed in the hope that it will be useful,
  16    but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  17    MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
  18    GNU General Public License for more details.
  19
  20    You should have received a copy of the GNU General Public License
  21    along with this program; if not, write to the Free Software
  22    Foundation, Inc., 675 Mass Ave, Cambridge, MA 02139, USA.
  23 */
  24
  25 #include "includes.h"
  26 #include "byteorder.h"
  27
  28 /*
  29    This implements the X/Open SMB password encryption
  30    It takes a password ('unix' string), a 8 byte "crypt key"
  31    and puts 24 bytes of encrypted password into p24
  32
  33    Returns False if password must have been truncated to create LM hash
  34 */
  35 BOOL SMBencrypt(const char *passwd, const uchar *c8, uchar p24[24])
  36 {
  37         BOOL ret;
  38         uchar p21[21];
  39
  40         memset(p21,'\0',21);
  41         ret = E_deshash(passwd, p21);
  42
  43         SMBOWFencrypt(p21, c8, p24);
  44
  45 #ifdef DEBUG_PASSWORD
  46         DEBUG(100,("SMBencrypt: lm#, challenge, response\n"));
  47         dump_data(100, (char *)p21, 16);
  48         dump_data(100, (const char *)c8, 8);
  49         dump_data(100, (char *)p24, 24);
  50 #endif
  51
  52         return ret;
  53 }
  54
  55 /**
  56  * Creates the MD4 Hash of the users password in NT UNICODE.
  57  * @param passwd password in 'unix' charset.
  58  * @param p16 return password hashed with md4, caller allocated 16 byte buffer
  59  */
  60
  61 void E_md4hash(const char *passwd, uchar p16[16])
  62 {
  63         int len;
  64         smb_ucs2_t wpwd[129];
  65
  66         /* Password must be converted to NT unicode - null terminated. */
  67         push_ucs2(NULL, wpwd, (const char *)passwd, 256, STR_UNICODE|STR_NOALIGN|STR_TERMINATE);
  68         /* Calculate length in bytes */
  69         len = strlen_w(wpwd) * sizeof(int16);
  70
  71         mdfour(p16, (unsigned char *)wpwd, len);
  72         ZERO_STRUCT(wpwd);
  73 }
  74
  75 /**
  76  * Creates the MD5 Hash of a combination of 16 byte salt and 16 byte NT hash.
  77  * @param 16 byte salt.
  78  * @param 16 byte NT hash.
  79  * @param 16 byte return hashed with md5, caller allocated 16 byte buffer
  80  */
  81
  82 void E_md5hash(const uchar salt[16], const uchar nthash[16], uchar hash_out[16])
  83 {
  84         struct MD5Context tctx;
  85         uchar array[32];
  86
  87         memset(hash_out, '\0', 16);
  88         memcpy(array, salt, 16);
  89         memcpy(&array[16], nthash, 16);
  90         MD5Init(&tctx);
  91         MD5Update(&tctx, array, 32);
  92         MD5Final(hash_out, &tctx);
  93 }
  94
  95 /**
  96  * Creates the DES forward-only Hash of the users password in DOS ASCII charset
  97  * @param passwd password in 'unix' charset.
  98  * @param p16 return password hashed with DES, caller allocated 16 byte buffer
  99  * @return False if password was > 14 characters, and therefore may be incorrect, otherwise True
 100  * @note p16 is filled in regardless
 101  */
 102
 103 BOOL E_deshash(const char *passwd, uchar p16[16])
 104 {
 105         BOOL ret = True;
 106         fstring dospwd;
 107         ZERO_STRUCT(dospwd);
 108
 109         /* Password must be converted to DOS charset - null terminated, uppercase. */
 110         push_ascii(dospwd, passwd, sizeof(dospwd), STR_UPPER|STR_TERMINATE);
 111
 112         /* Only the fisrt 14 chars are considered, password need not be null terminated. */
 113         E_P16((const unsigned char *)dospwd, p16);
 114
 115         if (strlen(dospwd) > 14) {
 116                 ret = False;
 117         }
 118
 119         ZERO_STRUCT(dospwd);
 120
 121         return ret;
 122 }
 123
 124 /**
 125  * Creates the MD4 and DES (LM) Hash of the users password.
 126  * MD4 is of the NT Unicode, DES is of the DOS UPPERCASE password.
 127  * @param passwd password in 'unix' charset.
 128  * @param nt_p16 return password hashed with md4, caller allocated 16 byte buffer
 129  * @param p16 return password hashed with des, caller allocated 16 byte buffer
 130  */
 131
 132 /* Does both the NT and LM owfs of a user's password */
 133 void nt_lm_owf_gen(const char *pwd, uchar nt_p16[16], uchar p16[16])
 134 {
 135         /* Calculate the MD4 hash (NT compatible) of the password */
 136         memset(nt_p16, '\0', 16);
 137         E_md4hash(pwd, nt_p16);
 138
 139 #ifdef DEBUG_PASSWORD
 140         DEBUG(100,("nt_lm_owf_gen: pwd, nt#\n"));
 141         dump_data(120, pwd, strlen(pwd));
 142         dump_data(100, (char *)nt_p16, 16);
 143 #endif
 144
 145         E_deshash(pwd, (uchar *)p16);
 146
 147 #ifdef DEBUG_PASSWORD
 148         DEBUG(100,("nt_lm_owf_gen: pwd, lm#\n"));
 149         dump_data(120, pwd, strlen(pwd));
 150         dump_data(100, (char *)p16, 16);
 151 #endif
 152 }
 153
 154 /* Does both the NTLMv2 owfs of a user's password */
 155 BOOL ntv2_owf_gen(const uchar owf[16],
 156                   const char *user_in, const char *domain_in,
 157                   BOOL upper_case_domain, /* Transform the domain into UPPER case */
 158                   uchar kr_buf[16])
 159 {
 160         smb_ucs2_t *user;
 161         smb_ucs2_t *domain;
 162
 163         size_t user_byte_len;
 164         size_t domain_byte_len;
 165
 166         HMACMD5Context ctx;
 167
 168         user_byte_len = push_ucs2_allocate(&user, user_in);
 169         if (user_byte_len == (size_t)-1) {
 170                 DEBUG(0, ("push_uss2_allocate() for user returned -1 (probably malloc() failure)\n"));
 171                 return False;
 172         }
 173
 174         domain_byte_len = push_ucs2_allocate(&domain, domain_in);
 175         if (domain_byte_len == (size_t)-1) {
 176                 DEBUG(0, ("push_uss2_allocate() for domain returned -1 (probably malloc() failure)\n"));
 177                 return False;
 178         }
 179
 180         strupper_w(user);
 181
 182         if (upper_case_domain)
 183                 strupper_w(domain);
 184
 185         SMB_ASSERT(user_byte_len >= 2);
 186         SMB_ASSERT(domain_byte_len >= 2);
 187
 188         /* We don't want null termination */
 189         user_byte_len = user_byte_len - 2;
 190         domain_byte_len = domain_byte_len - 2;
 191
 192         hmac_md5_init_limK_to_64(owf, 16, &ctx);
 193         hmac_md5_update((const unsigned char *)user, user_byte_len, &ctx);
 194         hmac_md5_update((const unsigned char *)domain, domain_byte_len, &ctx);
 195         hmac_md5_final(kr_buf, &ctx);
 196
 197 #ifdef DEBUG_PASSWORD
 198         DEBUG(100, ("ntv2_owf_gen: user, domain, owfkey, kr\n"));
 199         dump_data(100, (const char *)user, user_byte_len);
 200         dump_data(100, (const char *)domain, domain_byte_len);
 201         dump_data(100, owf, 16);
 202         dump_data(100, kr_buf, 16);
 203 #endif
 204
 205         SAFE_FREE(user);
 206         SAFE_FREE(domain);
 207         return True;
 208 }
 209
 210 /* Does the des encryption from the NT or LM MD4 hash. */
 211 void SMBOWFencrypt(const uchar passwd[16], const uchar *c8, uchar p24[24])
 212 {
 213         uchar p21[21];
 214
 215         ZERO_STRUCT(p21);
 216
 217         memcpy(p21, passwd, 16);
 218         E_P24(p21, c8, p24);
 219 }
 220
 221 /* Does the des encryption from the FIRST 8 BYTES of the NT or LM MD4 hash. */
 222 void NTLMSSPOWFencrypt(const uchar passwd[8], const uchar *ntlmchalresp, uchar p24[24])
 223 {
 224         uchar p21[21];
 225
 226         memset(p21,'\0',21);
 227         memcpy(p21, passwd, 8);
 228         memset(p21 + 8, 0xbd, 8);
 229
 230         E_P24(p21, ntlmchalresp, p24);
 231 #ifdef DEBUG_PASSWORD
 232         DEBUG(100,("NTLMSSPOWFencrypt: p21, c8, p24\n"));
 233         dump_data(100, (char *)p21, 21);
 234         dump_data(100, (const char *)ntlmchalresp, 8);
 235         dump_data(100, (char *)p24, 24);
 236 #endif
 237 }
 238
 239
 240 /* Does the NT MD4 hash then des encryption. */
 241
 242 void SMBNTencrypt(const char *passwd, uchar *c8, uchar *p24)
 243 {
 244         uchar p21[21];
 245
 246         memset(p21,'\0',21);
 247
 248         E_md4hash(passwd, p21);
 249         SMBOWFencrypt(p21, c8, p24);
 250
 251 #ifdef DEBUG_PASSWORD
 252         DEBUG(100,("SMBNTencrypt: nt#, challenge, response\n"));
 253         dump_data(100, (char *)p21, 16);
 254         dump_data(100, (char *)c8, 8);
 255         dump_data(100, (char *)p24, 24);
 256 #endif
 257 }
 258
 259 /* Does the md5 encryption from the Key Response for NTLMv2. */
 260 void SMBOWFencrypt_ntv2(const uchar kr[16],
 261                         const DATA_BLOB *srv_chal,
 262                         const DATA_BLOB *cli_chal,
 263                         uchar resp_buf[16])
 264 {
 265         HMACMD5Context ctx;
 266
 267         hmac_md5_init_limK_to_64(kr, 16, &ctx);
 268         hmac_md5_update(srv_chal->data, srv_chal->length, &ctx);
 269         hmac_md5_update(cli_chal->data, cli_chal->length, &ctx);
 270         hmac_md5_final(resp_buf, &ctx);
 271
 272 #ifdef DEBUG_PASSWORD
 273         DEBUG(100, ("SMBOWFencrypt_ntv2: srv_chal, cli_chal, resp_buf\n"));
 274         dump_data(100, srv_chal->data, srv_chal->length);
 275         dump_data(100, cli_chal->data, cli_chal->length);
 276         dump_data(100, resp_buf, 16);
 277 #endif
 278 }
 279
 280 void SMBsesskeygen_ntv2(const uchar kr[16],
 281                         const uchar * nt_resp, uint8 sess_key[16])
 282 {
 283         /* a very nice, 128 bit, variable session key */
 284
 285         HMACMD5Context ctx;
 286
 287         hmac_md5_init_limK_to_64(kr, 16, &ctx);
 288         hmac_md5_update(nt_resp, 16, &ctx);
 289         hmac_md5_final((unsigned char *)sess_key, &ctx);
 290
 291 #ifdef DEBUG_PASSWORD
 292         DEBUG(100, ("SMBsesskeygen_ntv2:\n"));
 293         dump_data(100, sess_key, 16);
 294 #endif
 295 }
 296
 297 void SMBsesskeygen_ntv1(const uchar kr[16],
 298                         const uchar * nt_resp, uint8 sess_key[16])
 299 {
 300         /* yes, this session key does not change - yes, this
 301            is a problem - but it is 128 bits */
 302
 303         mdfour((unsigned char *)sess_key, kr, 16);
 304
 305 #ifdef DEBUG_PASSWORD
 306         DEBUG(100, ("SMBsesskeygen_ntv1:\n"));
 307         dump_data(100, sess_key, 16);
 308 #endif
 309 }
 310
 311 void SMBsesskeygen_lmv1(const uchar lm_hash[16],
 312                         const uchar lm_resp[24], /* only uses 8 */
 313                         uint8 sess_key[16])
 314 {
 315         /* Calculate the LM session key (effective length 40 bits,
 316            but changes with each session) */
 317
 318         uchar p24[24];
 319         uchar partial_lm_hash[16];
 320
 321         memcpy(partial_lm_hash, lm_hash, 8);
 322         memset(partial_lm_hash + 8, 0xbd, 8);
 323
 324         SMBOWFencrypt(lm_hash, lm_resp, p24);
 325
 326         memcpy(sess_key, p24, 16);
 327         sess_key[5] = 0xe5;
 328         sess_key[6] = 0x38;
 329         sess_key[7] = 0xb0;
 330
 331 #ifdef DEBUG_PASSWORD
 332         DEBUG(100, ("SMBsesskeygen_lmv1:\n"));
 333         dump_data(100, sess_key, 16);
 334 #endif
 335 }
 336
 337 void SMBsesskeygen_lm_sess_key(const uchar lm_hash[16],
 338                         const uchar lm_resp[24], /* only uses 8 */
 339                         uint8 sess_key[16])
 340 {
 341         uchar p24[24];
 342         uchar partial_lm_hash[16];
 343
 344         memcpy(partial_lm_hash, lm_hash, 8);
 345         memset(partial_lm_hash + 8, 0xbd, 8);
 346
 347         SMBOWFencrypt(partial_lm_hash, lm_resp, p24);
 348
 349         memcpy(sess_key, p24, 16);
 350
 351 #ifdef DEBUG_PASSWORD
 352         DEBUG(100, ("SMBsesskeygen_lmv1_jerry:\n"));
 353         dump_data(100, sess_key, 16);
 354 #endif
 355 }
 356
 357 DATA_BLOB NTLMv2_generate_names_blob(const char *hostname,
 358                                      const char *domain)
 359 {
 360         DATA_BLOB names_blob = data_blob(NULL, 0);
 361
 362         msrpc_gen(&names_blob, "aaa",
 363                   NTLMSSP_NAME_TYPE_DOMAIN, domain,
 364                   NTLMSSP_NAME_TYPE_SERVER, hostname,
 365                   0, "");
 366         return names_blob;
 367 }
 368
 369 static DATA_BLOB NTLMv2_generate_client_data(const DATA_BLOB *names_blob)
 370 {
 371         uchar client_chal[8];
 372         DATA_BLOB response = data_blob(NULL, 0);
 373         char long_date[8];
 374
 375         generate_random_buffer(client_chal, sizeof(client_chal));
 376
 377         put_long_date(long_date, time(NULL));
 378
 379         /* See http://www.ubiqx.org/cifs/SMB.html#SMB.8.5 */
 380
 381         msrpc_gen(&response, "ddbbdb",
 382                   0x00000101,     /* Header  */
 383                   0,              /* 'Reserved'  */
 384                   long_date, 8,   /* Timestamp */
 385                   client_chal, 8, /* client challenge */
 386                   0,              /* Unknown */
 387                   names_blob->data, names_blob->length);        /* End of name list */
 388
 389         return response;
 390 }
 391
 392 static DATA_BLOB NTLMv2_generate_response(const uchar ntlm_v2_hash[16],
 393                                           const DATA_BLOB *server_chal,
 394                                           const DATA_BLOB *names_blob)
 395 {
 396         uchar ntlmv2_response[16];
 397         DATA_BLOB ntlmv2_client_data;
 398         DATA_BLOB final_response;
 399
 400         /* NTLMv2 */
 401         /* generate some data to pass into the response function - including
 402            the hostname and domain name of the server */
 403         ntlmv2_client_data = NTLMv2_generate_client_data(names_blob);
 404
 405         /* Given that data, and the challenge from the server, generate a response */
 406         SMBOWFencrypt_ntv2(ntlm_v2_hash, server_chal, &ntlmv2_client_data, ntlmv2_response);
 407
 408         final_response = data_blob(NULL, sizeof(ntlmv2_response) + ntlmv2_client_data.length);
 409
 410         memcpy(final_response.data, ntlmv2_response, sizeof(ntlmv2_response));
 411
 412         memcpy(final_response.data+sizeof(ntlmv2_response),
 413                ntlmv2_client_data.data, ntlmv2_client_data.length);
 414
 415         data_blob_free(&ntlmv2_client_data);
 416
 417         return final_response;
 418 }
 419
 420 static DATA_BLOB LMv2_generate_response(const uchar ntlm_v2_hash[16],
 421                                         const DATA_BLOB *server_chal)
 422 {
 423         uchar lmv2_response[16];
 424         DATA_BLOB lmv2_client_data = data_blob(NULL, 8);
 425         DATA_BLOB final_response = data_blob(NULL, 24);
 426
 427         /* LMv2 */
 428         /* client-supplied random data */
 429         generate_random_buffer(lmv2_client_data.data, lmv2_client_data.length);
 430
 431         /* Given that data, and the challenge from the server, generate a response */
 432         SMBOWFencrypt_ntv2(ntlm_v2_hash, server_chal, &lmv2_client_data, lmv2_response);
 433         memcpy(final_response.data, lmv2_response, sizeof(lmv2_response));
 434
 435         /* after the first 16 bytes is the random data we generated above,
 436            so the server can verify us with it */
 437         memcpy(final_response.data+sizeof(lmv2_response),
 438                lmv2_client_data.data, lmv2_client_data.length);
 439
 440         data_blob_free(&lmv2_client_data);
 441
 442         return final_response;
 443 }
 444
 445 BOOL SMBNTLMv2encrypt(const char *user, const char *domain, const char *password,
 446                       const DATA_BLOB *server_chal,
 447                       const DATA_BLOB *names_blob,
 448                       DATA_BLOB *lm_response, DATA_BLOB *nt_response,
 449                       DATA_BLOB *user_session_key)
 450 {
 451         uchar nt_hash[16];
 452         uchar ntlm_v2_hash[16];
 453         E_md4hash(password, nt_hash);
 454
 455         /* We don't use the NT# directly.  Instead we use it mashed up with
 456            the username and domain.
 457            This prevents username swapping during the auth exchange
 458         */
 459         if (!ntv2_owf_gen(nt_hash, user, domain, True, ntlm_v2_hash)) {
 460                 return False;
 461         }
 462
 463         if (nt_response) {
 464                 *nt_response = NTLMv2_generate_response(ntlm_v2_hash, server_chal,
 465                                                         names_blob);
 466                 if (user_session_key) {
 467                         *user_session_key = data_blob(NULL, 16);
 468
 469                         /* The NTLMv2 calculations also provide a session key, for signing etc later */
 470                         /* use only the first 16 bytes of nt_response for session key */
 471                         SMBsesskeygen_ntv2(ntlm_v2_hash, nt_response->data, user_session_key->data);
 472                 }
 473         }
 474
 475         /* LMv2 */
 476
 477         if (lm_response) {
 478                 *lm_response = LMv2_generate_response(ntlm_v2_hash, server_chal);
 479         }
 480
 481         return True;
 482 }
 483
 484 /***********************************************************
 485  encode a password buffer with a unicode password.  The buffer
 486  is filled with random data to make it harder to attack.
 487 ************************************************************/
 488 BOOL encode_pw_buffer(char buffer[516], const char *password, int string_flags)
 489 {
 490         uchar new_pw[512];
 491         size_t new_pw_len;
 492
 493         new_pw_len = push_string(NULL, new_pw,
 494                                  password,
 495                                  sizeof(new_pw), string_flags);
 496
 497         memcpy(&buffer[512 - new_pw_len], new_pw, new_pw_len);
 498
 499         generate_random_buffer((unsigned char *)buffer, 512 - new_pw_len);
 500
 501         /*
 502          * The length of the new password is in the last 4 bytes of
 503          * the data buffer.
 504          */
 505         SIVAL(buffer, 512, new_pw_len);
 506         ZERO_STRUCT(new_pw);
 507         return True;
 508 }
 509
 510
 511 /***********************************************************
 512  decode a password buffer
 513  *new_pw_len is the length in bytes of the possibly mulitbyte
 514  returned password including termination.
 515 ************************************************************/
 516
 517 BOOL decode_pw_buffer(uint8 in_buffer[516], char *new_pwrd,
 518                       int new_pwrd_size, uint32 *new_pw_len,
 519                       int string_flags)
 520 {
 521         int byte_len=0;
 522
 523         /*
 524           Warning !!! : This function is called from some rpc call.
 525           The password IN the buffer may be a UNICODE string.
 526           The password IN new_pwrd is an ASCII string
 527           If you reuse that code somewhere else check first.
 528         */
 529
 530         /* The length of the new password is in the last 4 bytes of the data buffer. */
 531
 532         byte_len = IVAL(in_buffer, 512);
 533
 534 #ifdef DEBUG_PASSWORD
 535         dump_data(100, in_buffer, 516);
 536 #endif
 537
 538         /* Password cannot be longer than the size of the password buffer */
 539         if ( (byte_len < 0) || (byte_len > 512)) {
 540                 DEBUG(0, ("decode_pw_buffer: incorrect password length (%d).\n", byte_len));
 541                 DEBUG(0, ("decode_pw_buffer: check that 'encrypt passwords = yes'\n"));
 542                 return False;
 543         }
 544
 545         /* decode into the return buffer.  Buffer length supplied */
 546         *new_pw_len = pull_string(NULL, new_pwrd, &in_buffer[512 - byte_len], new_pwrd_size,
 547                                   byte_len, string_flags);
 548
 549 #ifdef DEBUG_PASSWORD
 550         DEBUG(100,("decode_pw_buffer: new_pwrd: "));
 551         dump_data(100, (char *)new_pwrd, *new_pw_len);
 552         DEBUG(100,("multibyte len:%d\n", *new_pw_len));
 553         DEBUG(100,("original char len:%d\n", byte_len/2));
 554 #endif
 555
 556         return True;
 557 }
 558
 559 /***********************************************************
 560  Encrypt/Decrypt used for LSA secrets and trusted domain
 561  passwords.
 562 ************************************************************/
 563
 564 void sess_crypt_blob(DATA_BLOB *out, const DATA_BLOB *in, const DATA_BLOB *session_key, int forward)
 565 {
 566         int i, k;
 567
 568         for (i=0,k=0;
 569              i<in->length;
 570              i += 8, k += 7) {
 571                 uint8_t bin[8], bout[8], key[7];
 572
 573                 memset(bin, 0, 8);
 574                 memcpy(bin,  &in->data[i], MIN(8, in->length-i));
 575
 576                 if (k + 7 > session_key->length) {
 577                         k = (session_key->length - k);
 578                 }
 579                 memcpy(key, &session_key->data[k], 7);
 580
 581                 smbhash(bout, bin, key, forward?1:0);
 582
 583                 memcpy(&out->data[i], bout, MIN(8, in->length-i));
 584         }
 585 }