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