source4/libcli/auth/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 "system/time.h"
  27 #include "auth/ntlmssp/ntlmssp.h"
  28 #include "auth/ntlmssp/msrpc_parse.h"
  29 #include "lib/crypto/crypto.h"
  30 #include "libcli/auth/libcli_auth.h"
  31 #include "pstring.h"
  32
  33 /*
  34    This implements the X/Open SMB password encryption
  35    It takes a password ('unix' string), a 8 byte "crypt key"
  36    and puts 24 bytes of encrypted password into p24
  37
  38    Returns False if password must have been truncated to create LM hash
  39 */
  40 BOOL SMBencrypt(const char *passwd, const uint8_t *c8, uint8_t p24[24])
  41 {
  42         BOOL ret;
  43         uint8_t p21[21];
  44
  45         memset(p21,'\0',21);
  46         ret = E_deshash(passwd, p21);
  47
  48         SMBOWFencrypt(p21, c8, p24);
  49
  50 #ifdef DEBUG_PASSWORD
  51         DEBUG(100,("SMBencrypt: lm#, challenge, response\n"));
  52         dump_data(100, p21, 16);
  53         dump_data(100, c8, 8);
  54         dump_data(100, p24, 24);
  55 #endif
  56
  57         return ret;
  58 }
  59
  60 /**
  61  * Creates the MD4 Hash of the users password in NT UNICODE.
  62  * @param passwd password in 'unix' charset.
  63  * @param p16 return password hashed with md4, caller allocated 16 byte buffer
  64  */
  65
  66 void E_md4hash(const char *passwd, uint8_t p16[16])
  67 {
  68         int len;
  69         void *wpwd;
  70
  71         len = push_ucs2_talloc(NULL, &wpwd, passwd);
  72         SMB_ASSERT(len >= 2);
  73
  74         len -= 2;
  75         mdfour(p16, wpwd, len);
  76
  77         talloc_free(wpwd);
  78 }
  79
  80 /**
  81  * Creates the DES forward-only Hash of the users password in DOS ASCII charset
  82  * @param passwd password in 'unix' charset.
  83  * @param p16 return password hashed with DES, caller allocated 16 byte buffer
  84  * @return False if password was > 14 characters, and therefore may be incorrect, otherwise True
  85  * @note p16 is filled in regardless
  86  */
  87
  88 BOOL E_deshash(const char *passwd, uint8_t p16[16])
  89 {
  90         BOOL ret = True;
  91         fstring dospwd;
  92         ZERO_STRUCT(dospwd);
  93
  94         /* Password must be converted to DOS charset - null terminated, uppercase. */
  95         push_string(dospwd, passwd, sizeof(dospwd), STR_ASCII|STR_UPPER|STR_TERMINATE);
  96
  97         /* Only the fisrt 14 chars are considered, password need not be null terminated. */
  98         E_P16((const uint8_t *)dospwd, p16);
  99
 100         if (strlen(dospwd) > 14) {
 101                 ret = False;
 102         }
 103
 104         ZERO_STRUCT(dospwd);
 105
 106         return ret;
 107 }
 108
 109 /* Does both the NTLMv2 owfs of a user's password */
 110 BOOL ntv2_owf_gen(const uint8_t owf[16],
 111                   const char *user_in, const char *domain_in,
 112                   BOOL upper_case_domain, /* Transform the domain into UPPER case */
 113                   uint8_t kr_buf[16])
 114 {
 115         void *user;
 116         void *domain;
 117         size_t user_byte_len;
 118         size_t domain_byte_len;
 119
 120         HMACMD5Context ctx;
 121         TALLOC_CTX *mem_ctx = talloc_init("ntv2_owf_gen for %s\\%s", domain_in, user_in);
 122         if (!mem_ctx) {
 123                 return False;
 124         }
 125
 126         if (!user_in) {
 127                 user_in = "";
 128         }
 129
 130         if (!domain_in) {
 131                 domain_in = "";
 132         }
 133
 134         user_in = strupper_talloc(mem_ctx, user_in);
 135         if (user_in == NULL) {
 136                 talloc_free(mem_ctx);
 137                 return False;
 138         }
 139
 140         if (upper_case_domain) {
 141                 domain_in = strupper_talloc(mem_ctx, domain_in);
 142                 if (domain_in == NULL) {
 143                         talloc_free(mem_ctx);
 144                         return False;
 145                 }
 146         }
 147
 148         user_byte_len = push_ucs2_talloc(mem_ctx, &user, user_in);
 149         if (user_byte_len == (ssize_t)-1) {
 150                 DEBUG(0, ("push_uss2_talloc() for user returned -1 (probably talloc() failure)\n"));
 151                 talloc_free(mem_ctx);
 152                 return False;
 153         }
 154
 155         domain_byte_len = push_ucs2_talloc(mem_ctx, &domain, domain_in);
 156         if (domain_byte_len == (ssize_t)-1) {
 157                 DEBUG(0, ("push_ucs2_talloc() for domain returned -1 (probably talloc() failure)\n"));
 158                 talloc_free(mem_ctx);
 159                 return False;
 160         }
 161
 162         SMB_ASSERT(user_byte_len >= 2);
 163         SMB_ASSERT(domain_byte_len >= 2);
 164
 165         /* We don't want null termination */
 166         user_byte_len = user_byte_len - 2;
 167         domain_byte_len = domain_byte_len - 2;
 168
 169         hmac_md5_init_limK_to_64(owf, 16, &ctx);
 170         hmac_md5_update(user, user_byte_len, &ctx);
 171         hmac_md5_update(domain, domain_byte_len, &ctx);
 172         hmac_md5_final(kr_buf, &ctx);
 173
 174 #ifdef DEBUG_PASSWORD
 175         DEBUG(100, ("ntv2_owf_gen: user, domain, owfkey, kr\n"));
 176         dump_data(100, user, user_byte_len);
 177         dump_data(100, domain, domain_byte_len);
 178         dump_data(100, owf, 16);
 179         dump_data(100, kr_buf, 16);
 180 #endif
 181
 182         talloc_free(mem_ctx);
 183         return True;
 184 }
 185
 186 /* Does the des encryption from the NT or LM MD4 hash. */
 187 void SMBOWFencrypt(const uint8_t passwd[16], const uint8_t *c8, uint8_t p24[24])
 188 {
 189         uint8_t p21[21];
 190
 191         ZERO_STRUCT(p21);
 192
 193         memcpy(p21, passwd, 16);
 194         E_P24(p21, c8, p24);
 195 }
 196
 197 /* Does the NT MD4 hash then des encryption. */
 198
 199 void SMBNTencrypt(const char *passwd, uint8_t *c8, uint8_t *p24)
 200 {
 201         uint8_t p21[21];
 202
 203         memset(p21,'\0',21);
 204
 205         E_md4hash(passwd, p21);
 206         SMBOWFencrypt(p21, c8, p24);
 207
 208 #ifdef DEBUG_PASSWORD
 209         DEBUG(100,("SMBNTencrypt: nt#, challenge, response\n"));
 210         dump_data(100, p21, 16);
 211         dump_data(100, c8, 8);
 212         dump_data(100, p24, 24);
 213 #endif
 214 }
 215
 216 /* Does the md5 encryption from the Key Response for NTLMv2. */
 217 void SMBOWFencrypt_ntv2(const uint8_t kr[16],
 218                         const DATA_BLOB *srv_chal,
 219                         const DATA_BLOB *smbcli_chal,
 220                         uint8_t resp_buf[16])
 221 {
 222         HMACMD5Context ctx;
 223
 224         hmac_md5_init_limK_to_64(kr, 16, &ctx);
 225         hmac_md5_update(srv_chal->data, srv_chal->length, &ctx);
 226         hmac_md5_update(smbcli_chal->data, smbcli_chal->length, &ctx);
 227         hmac_md5_final(resp_buf, &ctx);
 228
 229 #ifdef DEBUG_PASSWORD
 230         DEBUG(100, ("SMBOWFencrypt_ntv2: srv_chal, smbcli_chal, resp_buf\n"));
 231         dump_data(100, srv_chal->data, srv_chal->length);
 232         dump_data(100, smbcli_chal->data, smbcli_chal->length);
 233         dump_data(100, resp_buf, 16);
 234 #endif
 235 }
 236
 237 void SMBsesskeygen_ntv2(const uint8_t kr[16],
 238                         const uint8_t * nt_resp, uint8_t sess_key[16])
 239 {
 240         /* a very nice, 128 bit, variable session key */
 241
 242         HMACMD5Context ctx;
 243
 244         hmac_md5_init_limK_to_64(kr, 16, &ctx);
 245         hmac_md5_update(nt_resp, 16, &ctx);
 246         hmac_md5_final((uint8_t *)sess_key, &ctx);
 247
 248 #ifdef DEBUG_PASSWORD
 249         DEBUG(100, ("SMBsesskeygen_ntv2:\n"));
 250         dump_data(100, sess_key, 16);
 251 #endif
 252 }
 253
 254 void SMBsesskeygen_ntv1(const uint8_t kr[16], uint8_t sess_key[16])
 255 {
 256         /* yes, this session key does not change - yes, this
 257            is a problem - but it is 128 bits */
 258
 259         mdfour((uint8_t *)sess_key, kr, 16);
 260
 261 #ifdef DEBUG_PASSWORD
 262         DEBUG(100, ("SMBsesskeygen_ntv1:\n"));
 263         dump_data(100, sess_key, 16);
 264 #endif
 265 }
 266
 267 void SMBsesskeygen_lm_sess_key(const uint8_t lm_hash[16],
 268                                const uint8_t lm_resp[24], /* only uses 8 */
 269                                uint8_t sess_key[16])
 270 {
 271         /* Calculate the LM session key (effective length 40 bits,
 272            but changes with each session) */
 273         uint8_t p24[24];
 274         uint8_t partial_lm_hash[14];
 275
 276         memcpy(partial_lm_hash, lm_hash, 8);
 277         memset(partial_lm_hash + 8, 0xbd, 6);
 278
 279         des_crypt56(p24,   lm_resp, partial_lm_hash,     1);
 280         des_crypt56(p24+8, lm_resp, partial_lm_hash + 7, 1);
 281
 282         memcpy(sess_key, p24, 16);
 283
 284 #ifdef DEBUG_PASSWORD
 285         DEBUG(100, ("SMBsesskeygen_lm_sess_key: \n"));
 286         dump_data(100, sess_key, 16);
 287 #endif
 288 }
 289
 290 DATA_BLOB NTLMv2_generate_names_blob(TALLOC_CTX *mem_ctx,
 291                                      const char *hostname,
 292                                      const char *domain)
 293 {
 294         DATA_BLOB names_blob = data_blob_talloc(mem_ctx, NULL, 0);
 295
 296         msrpc_gen(mem_ctx, &names_blob, "aaa",
 297                   NTLMSSP_NAME_TYPE_DOMAIN, domain,
 298                   NTLMSSP_NAME_TYPE_SERVER, hostname,
 299                   0, "");
 300         return names_blob;
 301 }
 302
 303 static DATA_BLOB NTLMv2_generate_client_data(TALLOC_CTX *mem_ctx, const DATA_BLOB *names_blob)
 304 {
 305         uint8_t client_chal[8];
 306         DATA_BLOB response = data_blob(NULL, 0);
 307         uint8_t long_date[8];
 308         NTTIME nttime;
 309
 310         unix_to_nt_time(&nttime, time(NULL));
 311
 312         generate_random_buffer(client_chal, sizeof(client_chal));
 313
 314         push_nttime(long_date, 0, nttime);
 315
 316         /* See http://www.ubiqx.org/cifs/SMB.html#SMB.8.5 */
 317
 318         msrpc_gen(mem_ctx, &response, "ddbbdb",
 319                   0x00000101,     /* Header  */
 320                   0,              /* 'Reserved'  */
 321                   long_date, 8,   /* Timestamp */
 322                   client_chal, 8, /* client challenge */
 323                   0,              /* Unknown */
 324                   names_blob->data, names_blob->length);        /* End of name list */
 325
 326         return response;
 327 }
 328
 329 static DATA_BLOB NTLMv2_generate_response(TALLOC_CTX *out_mem_ctx,
 330                                           const uint8_t ntlm_v2_hash[16],
 331                                           const DATA_BLOB *server_chal,
 332                                           const DATA_BLOB *names_blob)
 333 {
 334         uint8_t ntlmv2_response[16];
 335         DATA_BLOB ntlmv2_client_data;
 336         DATA_BLOB final_response;
 337
 338         TALLOC_CTX *mem_ctx = talloc_named(out_mem_ctx, 0,
 339                                            "NTLMv2_generate_response internal context");
 340
 341         if (!mem_ctx) {
 342                 return data_blob(NULL, 0);
 343         }
 344
 345         /* NTLMv2 */
 346         /* generate some data to pass into the response function - including
 347            the hostname and domain name of the server */
 348         ntlmv2_client_data = NTLMv2_generate_client_data(mem_ctx, names_blob);
 349
 350         /* Given that data, and the challenge from the server, generate a response */
 351         SMBOWFencrypt_ntv2(ntlm_v2_hash, server_chal, &ntlmv2_client_data, ntlmv2_response);
 352
 353         final_response = data_blob_talloc(out_mem_ctx, NULL, sizeof(ntlmv2_response) + ntlmv2_client_data.length);
 354
 355         memcpy(final_response.data, ntlmv2_response, sizeof(ntlmv2_response));
 356
 357         memcpy(final_response.data+sizeof(ntlmv2_response),
 358                ntlmv2_client_data.data, ntlmv2_client_data.length);
 359
 360         talloc_free(mem_ctx);
 361
 362         return final_response;
 363 }
 364
 365 static DATA_BLOB LMv2_generate_response(TALLOC_CTX *mem_ctx,
 366                                         const uint8_t ntlm_v2_hash[16],
 367                                         const DATA_BLOB *server_chal)
 368 {
 369         uint8_t lmv2_response[16];
 370         DATA_BLOB lmv2_client_data = data_blob_talloc(mem_ctx, NULL, 8);
 371         DATA_BLOB final_response = data_blob_talloc(mem_ctx, NULL,24);
 372
 373         /* LMv2 */
 374         /* client-supplied random data */
 375         generate_random_buffer(lmv2_client_data.data, lmv2_client_data.length);
 376
 377         /* Given that data, and the challenge from the server, generate a response */
 378         SMBOWFencrypt_ntv2(ntlm_v2_hash, server_chal, &lmv2_client_data, lmv2_response);
 379         memcpy(final_response.data, lmv2_response, sizeof(lmv2_response));
 380
 381         /* after the first 16 bytes is the random data we generated above,
 382            so the server can verify us with it */
 383         memcpy(final_response.data+sizeof(lmv2_response),
 384                lmv2_client_data.data, lmv2_client_data.length);
 385
 386         data_blob_free(&lmv2_client_data);
 387
 388         return final_response;
 389 }
 390
 391 BOOL SMBNTLMv2encrypt_hash(TALLOC_CTX *mem_ctx,
 392                            const char *user, const char *domain, const uint8_t nt_hash[16],
 393                            const DATA_BLOB *server_chal,
 394                            const DATA_BLOB *names_blob,
 395                            DATA_BLOB *lm_response, DATA_BLOB *nt_response,
 396                            DATA_BLOB *lm_session_key, DATA_BLOB *user_session_key)
 397 {
 398         uint8_t ntlm_v2_hash[16];
 399
 400         /* We don't use the NT# directly.  Instead we use it mashed up with
 401            the username and domain.
 402            This prevents username swapping during the auth exchange
 403         */
 404         if (!ntv2_owf_gen(nt_hash, user, domain, True, ntlm_v2_hash)) {
 405                 return False;
 406         }
 407
 408         if (nt_response) {
 409                 *nt_response = NTLMv2_generate_response(mem_ctx,
 410                                                         ntlm_v2_hash, server_chal,
 411                                                         names_blob);
 412                 if (user_session_key) {
 413                         *user_session_key = data_blob_talloc(mem_ctx, NULL, 16);
 414
 415                         /* The NTLMv2 calculations also provide a session key, for signing etc later */
 416                         /* use only the first 16 bytes of nt_response for session key */
 417                         SMBsesskeygen_ntv2(ntlm_v2_hash, nt_response->data, user_session_key->data);
 418                 }
 419         }
 420
 421         /* LMv2 */
 422
 423         if (lm_response) {
 424                 *lm_response = LMv2_generate_response(mem_ctx,
 425                                                       ntlm_v2_hash, server_chal);
 426                 if (lm_session_key) {
 427                         *lm_session_key = data_blob_talloc(mem_ctx, NULL, 16);
 428
 429                         /* The NTLMv2 calculations also provide a session key, for signing etc later */
 430                         /* use only the first 16 bytes of lm_response for session key */
 431                         SMBsesskeygen_ntv2(ntlm_v2_hash, lm_response->data, lm_session_key->data);
 432                 }
 433         }
 434
 435         return True;
 436 }
 437
 438 BOOL SMBNTLMv2encrypt(TALLOC_CTX *mem_ctx,
 439                       const char *user, const char *domain,
 440                       const char *password,
 441                       const DATA_BLOB *server_chal,
 442                       const DATA_BLOB *names_blob,
 443                       DATA_BLOB *lm_response, DATA_BLOB *nt_response,
 444                       DATA_BLOB *lm_session_key, DATA_BLOB *user_session_key)
 445 {
 446         uint8_t nt_hash[16];
 447         E_md4hash(password, nt_hash);
 448
 449         return SMBNTLMv2encrypt_hash(mem_ctx,
 450                                      user, domain, nt_hash, server_chal, names_blob,
 451                                      lm_response, nt_response, lm_session_key, user_session_key);
 452 }
 453
 454 /***********************************************************
 455  encode a password buffer with a unicode password.  The buffer
 456  is filled with random data to make it harder to attack.
 457 ************************************************************/
 458 BOOL encode_pw_buffer(uint8_t buffer[516], const char *password, int string_flags)
 459 {
 460         uint8_t new_pw[512];
 461         size_t new_pw_len;
 462
 463         new_pw_len = push_string(new_pw,
 464                                  password,
 465                                  sizeof(new_pw), string_flags);
 466
 467         memcpy(&buffer[512 - new_pw_len], new_pw, new_pw_len);
 468
 469         generate_random_buffer(buffer, 512 - new_pw_len);
 470
 471         /*
 472          * The length of the new password is in the last 4 bytes of
 473          * the data buffer.
 474          */
 475         SIVAL(buffer, 512, new_pw_len);
 476         ZERO_STRUCT(new_pw);
 477         return True;
 478 }
 479
 480
 481 /***********************************************************
 482  decode a password buffer
 483  *new_pw_len is the length in bytes of the possibly mulitbyte
 484  returned password including termination.
 485 ************************************************************/
 486 BOOL decode_pw_buffer(uint8_t in_buffer[516], char *new_pwrd,
 487                       int new_pwrd_size, uint32_t *new_pw_len,
 488                       int string_flags)
 489 {
 490         int byte_len=0;
 491
 492         /*
 493           Warning !!! : This function is called from some rpc call.
 494           The password IN the buffer may be a UNICODE string.
 495           The password IN new_pwrd is an ASCII string
 496           If you reuse that code somewhere else check first.
 497         */
 498
 499         /* The length of the new password is in the last 4 bytes of the data buffer. */
 500
 501         byte_len = IVAL(in_buffer, 512);
 502
 503 #ifdef DEBUG_PASSWORD
 504         dump_data(100, in_buffer, 516);
 505 #endif
 506
 507         /* Password cannot be longer than the size of the password buffer */
 508         if ( (byte_len < 0) || (byte_len > 512)) {
 509                 return False;
 510         }
 511
 512         /* decode into the return buffer.  Buffer length supplied */
 513         *new_pw_len = pull_string(new_pwrd, &in_buffer[512 - byte_len], new_pwrd_size,
 514                                   byte_len, string_flags);
 515
 516 #ifdef DEBUG_PASSWORD
 517         DEBUG(100,("decode_pw_buffer: new_pwrd: "));
 518         dump_data(100, (const uint8_t *)new_pwrd, *new_pw_len);
 519         DEBUG(100,("multibyte len:%d\n", *new_pw_len));
 520         DEBUG(100,("original char len:%d\n", byte_len/2));
 521 #endif
 522
 523         return True;
 524 }