s3:charcnv remove now unused malloc() based conversion functions
[kai/samba.git] / 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 3 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, see <http://www.gnu.org/licenses/>.
22 */
23
24 #include "includes.h"
25 #include "system/time.h"
26 #include "auth/ntlmssp/ntlmssp.h"
27 #include "auth/ntlmssp/msrpc_parse.h"
28 #include "../lib/crypto/crypto.h"
29 #include "libcli/auth/libcli_auth.h"
30
31 /*
32    This implements the X/Open SMB password encryption
33    It takes a password ('unix' string), a 8 byte "crypt key" 
34    and puts 24 bytes of encrypted password into p24 
35
36    Returns false if password must have been truncated to create LM hash
37 */
38 bool SMBencrypt(const char *passwd, const uint8_t *c8, uint8_t p24[24])
39 {
40         bool ret;
41         uint8_t p21[21];
42
43         memset(p21,'\0',21);
44         ret = E_deshash(passwd, p21); 
45
46         SMBOWFencrypt(p21, c8, p24);
47
48 #ifdef DEBUG_PASSWORD
49         DEBUG(100,("SMBencrypt: lm#, challenge, response\n"));
50         dump_data(100, p21, 16);
51         dump_data(100, c8, 8);
52         dump_data(100, p24, 24);
53 #endif
54
55         return ret;
56 }
57
58 /**
59  * Creates the MD4 Hash of the users password in NT UNICODE.
60  * @param passwd password in 'unix' charset.
61  * @param p16 return password hashed with md4, caller allocated 16 byte buffer
62  */
63  
64 bool E_md4hash(const char *passwd, uint8_t p16[16])
65 {
66         size_t len;
67         smb_ucs2_t *wpwd;
68         bool ret;
69
70         ret = push_ucs2_talloc(NULL, &wpwd, passwd, &len);
71         if (!ret || len < 2) {
72                 /* We don't want to return fixed data, as most callers
73                  * don't check */
74                 mdfour(p16, (const uint8_t *)passwd, strlen(passwd));
75                 return false;
76         }
77         
78         len -= 2;
79         mdfour(p16, (const uint8_t *)wpwd, len);
80
81         talloc_free(wpwd);
82         return true;
83 }
84
85 /**
86  * Creates the DES forward-only Hash of the users password in DOS ASCII charset
87  * @param passwd password in 'unix' charset.
88  * @param p16 return password hashed with DES, caller allocated 16 byte buffer
89  * @return false if password was > 14 characters, and therefore may be incorrect, otherwise true
90  * @note p16 is filled in regardless
91  */
92  
93 bool E_deshash(const char *passwd, uint8_t p16[16])
94 {
95         bool ret = true;
96         char dospwd[256];
97         ZERO_STRUCT(dospwd);
98
99         /* Password must be converted to DOS charset - null terminated, uppercase. */
100         push_string(dospwd, passwd, sizeof(dospwd), STR_ASCII|STR_UPPER|STR_TERMINATE);
101
102         /* Only the first 14 chars are considered, password need not be null terminated. */
103         E_P16((const uint8_t *)dospwd, p16);
104
105         if (strlen(dospwd) > 14) {
106                 ret = false;
107         }
108
109         ZERO_STRUCT(dospwd);    
110
111         return ret;
112 }
113
114 /* Does both the NTLMv2 owfs of a user's password */
115 bool ntv2_owf_gen(const uint8_t owf[16],
116                   const char *user_in, const char *domain_in,
117                   bool upper_case_domain, /* Transform the domain into UPPER case */
118                   uint8_t kr_buf[16])
119 {
120         smb_ucs2_t *user;
121         smb_ucs2_t *domain;     
122         size_t user_byte_len;
123         size_t domain_byte_len;
124         bool ret;
125
126         HMACMD5Context ctx;
127         TALLOC_CTX *mem_ctx = talloc_init("ntv2_owf_gen for %s\\%s", domain_in, user_in); 
128
129         if (!mem_ctx) {
130                 return false;
131         }
132
133         if (!user_in) {
134                 user_in = "";
135         }
136
137         if (!domain_in) {
138                 domain_in = "";
139         }
140
141         user_in = strupper_talloc(mem_ctx, user_in);
142         if (user_in == NULL) {
143                 talloc_free(mem_ctx);
144                 return false;
145         }
146
147         if (upper_case_domain) {
148                 domain_in = strupper_talloc(mem_ctx, domain_in);
149                 if (domain_in == NULL) {
150                         talloc_free(mem_ctx);
151                         return false;
152                 }
153         }
154
155         ret = push_ucs2_talloc(mem_ctx, &user, user_in, &user_byte_len );
156         if (!ret) {
157                 DEBUG(0, ("push_uss2_talloc() for user returned -1 (probably talloc() failure)\n"));
158                 talloc_free(mem_ctx);
159                 return false;
160         }
161
162         ret = push_ucs2_talloc(mem_ctx, &domain, domain_in, &domain_byte_len);
163         if (!ret) {
164                 DEBUG(0, ("push_ucs2_talloc() for domain returned -1 (probably talloc() failure)\n"));
165                 talloc_free(mem_ctx);
166                 return false;
167         }
168
169         SMB_ASSERT(user_byte_len >= 2);
170         SMB_ASSERT(domain_byte_len >= 2);
171
172         /* We don't want null termination */
173         user_byte_len = user_byte_len - 2;
174         domain_byte_len = domain_byte_len - 2;
175         
176         hmac_md5_init_limK_to_64(owf, 16, &ctx);
177         hmac_md5_update((const void *)user, user_byte_len, &ctx);
178         hmac_md5_update((const void *)domain, domain_byte_len, &ctx);
179         hmac_md5_final(kr_buf, &ctx);
180
181 #ifdef DEBUG_PASSWORD
182         DEBUG(100, ("ntv2_owf_gen: user, domain, owfkey, kr\n"));
183         dump_data(100, (const void *)user, user_byte_len);
184         dump_data(100, (const void *)domain, domain_byte_len);
185         dump_data(100, owf, 16);
186         dump_data(100, kr_buf, 16);
187 #endif
188
189         talloc_free(mem_ctx);
190         return true;
191 }
192
193 /* Does the des encryption from the NT or LM MD4 hash. */
194 void SMBOWFencrypt(const uint8_t passwd[16], const uint8_t *c8, uint8_t p24[24])
195 {
196         uint8_t p21[21];
197
198         ZERO_STRUCT(p21);
199  
200         memcpy(p21, passwd, 16);    
201         E_P24(p21, c8, p24);
202 }
203
204 /* Does the NT MD4 hash then des encryption. */
205  
206 void SMBNTencrypt(const char *passwd, uint8_t *c8, uint8_t *p24)
207 {
208         uint8_t p21[21];
209  
210         memset(p21,'\0',21);
211  
212         E_md4hash(passwd, p21);    
213         SMBOWFencrypt(p21, c8, p24);
214
215 #ifdef DEBUG_PASSWORD
216         DEBUG(100,("SMBNTencrypt: nt#, challenge, response\n"));
217         dump_data(100, p21, 16);
218         dump_data(100, c8, 8);
219         dump_data(100, p24, 24);
220 #endif
221 }
222
223 /* Does the md5 encryption from the Key Response for NTLMv2. */
224 void SMBOWFencrypt_ntv2(const uint8_t kr[16],
225                         const DATA_BLOB *srv_chal,
226                         const DATA_BLOB *smbcli_chal,
227                         uint8_t resp_buf[16])
228 {
229         HMACMD5Context ctx;
230
231         hmac_md5_init_limK_to_64(kr, 16, &ctx);
232         hmac_md5_update(srv_chal->data, srv_chal->length, &ctx);
233         hmac_md5_update(smbcli_chal->data, smbcli_chal->length, &ctx);
234         hmac_md5_final(resp_buf, &ctx);
235
236 #ifdef DEBUG_PASSWORD
237         DEBUG(100, ("SMBOWFencrypt_ntv2: srv_chal, smbcli_chal, resp_buf\n"));
238         dump_data(100, srv_chal->data, srv_chal->length);
239         dump_data(100, smbcli_chal->data, smbcli_chal->length);
240         dump_data(100, resp_buf, 16);
241 #endif
242 }
243
244 void SMBsesskeygen_ntv2(const uint8_t kr[16],
245                         const uint8_t * nt_resp, uint8_t sess_key[16])
246 {
247         /* a very nice, 128 bit, variable session key */
248         
249         HMACMD5Context ctx;
250
251         hmac_md5_init_limK_to_64(kr, 16, &ctx);
252         hmac_md5_update(nt_resp, 16, &ctx);
253         hmac_md5_final((uint8_t *)sess_key, &ctx);
254
255 #ifdef DEBUG_PASSWORD
256         DEBUG(100, ("SMBsesskeygen_ntv2:\n"));
257         dump_data(100, sess_key, 16);
258 #endif
259 }
260
261 void SMBsesskeygen_ntv1(const uint8_t kr[16], uint8_t sess_key[16])
262 {
263         /* yes, this session key does not change - yes, this 
264            is a problem - but it is 128 bits */
265         
266         mdfour((uint8_t *)sess_key, kr, 16);
267
268 #ifdef DEBUG_PASSWORD
269         DEBUG(100, ("SMBsesskeygen_ntv1:\n"));
270         dump_data(100, sess_key, 16);
271 #endif
272 }
273
274 void SMBsesskeygen_lm_sess_key(const uint8_t lm_hash[16],
275                                const uint8_t lm_resp[24], /* only uses 8 */ 
276                                uint8_t sess_key[16])
277 {
278         /* Calculate the LM session key (effective length 40 bits,
279            but changes with each session) */
280         uint8_t p24[24];
281         uint8_t partial_lm_hash[14];
282  
283         memcpy(partial_lm_hash, lm_hash, 8);    
284         memset(partial_lm_hash + 8, 0xbd, 6);
285
286         des_crypt56(p24,   lm_resp, partial_lm_hash,     1);
287         des_crypt56(p24+8, lm_resp, partial_lm_hash + 7, 1);
288
289         memcpy(sess_key, p24, 16);
290
291 #ifdef DEBUG_PASSWORD
292         DEBUG(100, ("SMBsesskeygen_lm_sess_key: \n"));
293         dump_data(100, sess_key, 16);
294 #endif
295 }
296
297 DATA_BLOB NTLMv2_generate_names_blob(TALLOC_CTX *mem_ctx, 
298                                      const char *hostname, 
299                                      const char *domain)
300 {
301         DATA_BLOB names_blob = data_blob_talloc(mem_ctx, NULL, 0);
302         
303         msrpc_gen(mem_ctx, &names_blob, 
304                   "aaa", 
305                   NTLMSSP_NAME_TYPE_DOMAIN, domain,
306                   NTLMSSP_NAME_TYPE_SERVER, hostname,
307                   0, "");
308         return names_blob;
309 }
310
311 static DATA_BLOB NTLMv2_generate_client_data(TALLOC_CTX *mem_ctx, const DATA_BLOB *names_blob) 
312 {
313         uint8_t client_chal[8];
314         DATA_BLOB response = data_blob(NULL, 0);
315         uint8_t long_date[8];
316         NTTIME nttime;
317
318         unix_to_nt_time(&nttime, time(NULL));
319
320         generate_random_buffer(client_chal, sizeof(client_chal));
321
322         push_nttime(long_date, 0, nttime);
323
324         /* See http://www.ubiqx.org/cifs/SMB.html#SMB.8.5 */
325
326         msrpc_gen(mem_ctx, &response, "ddbbdb", 
327                   0x00000101,     /* Header  */
328                   0,              /* 'Reserved'  */
329                   long_date, 8,   /* Timestamp */
330                   client_chal, 8, /* client challenge */
331                   0,              /* Unknown */
332                   names_blob->data, names_blob->length);        /* End of name list */
333
334         return response;
335 }
336
337 static DATA_BLOB NTLMv2_generate_response(TALLOC_CTX *out_mem_ctx, 
338                                           const uint8_t ntlm_v2_hash[16],
339                                           const DATA_BLOB *server_chal,
340                                           const DATA_BLOB *names_blob)
341 {
342         uint8_t ntlmv2_response[16];
343         DATA_BLOB ntlmv2_client_data;
344         DATA_BLOB final_response;
345         
346         TALLOC_CTX *mem_ctx = talloc_named(out_mem_ctx, 0, 
347                                            "NTLMv2_generate_response internal context");
348
349         if (!mem_ctx) {
350                 return data_blob(NULL, 0);
351         }
352         
353         /* NTLMv2 */
354         /* generate some data to pass into the response function - including
355            the hostname and domain name of the server */
356         ntlmv2_client_data = NTLMv2_generate_client_data(mem_ctx, names_blob);
357
358         /* Given that data, and the challenge from the server, generate a response */
359         SMBOWFencrypt_ntv2(ntlm_v2_hash, server_chal, &ntlmv2_client_data, ntlmv2_response);
360         
361         final_response = data_blob_talloc(out_mem_ctx, NULL, sizeof(ntlmv2_response) + ntlmv2_client_data.length);
362
363         memcpy(final_response.data, ntlmv2_response, sizeof(ntlmv2_response));
364
365         memcpy(final_response.data+sizeof(ntlmv2_response), 
366                ntlmv2_client_data.data, ntlmv2_client_data.length);
367
368         talloc_free(mem_ctx);
369
370         return final_response;
371 }
372
373 static DATA_BLOB LMv2_generate_response(TALLOC_CTX *mem_ctx, 
374                                         const uint8_t ntlm_v2_hash[16],
375                                         const DATA_BLOB *server_chal)
376 {
377         uint8_t lmv2_response[16];
378         DATA_BLOB lmv2_client_data = data_blob_talloc(mem_ctx, NULL, 8);
379         DATA_BLOB final_response = data_blob_talloc(mem_ctx, NULL,24);
380         
381         /* LMv2 */
382         /* client-supplied random data */
383         generate_random_buffer(lmv2_client_data.data, lmv2_client_data.length); 
384
385         /* Given that data, and the challenge from the server, generate a response */
386         SMBOWFencrypt_ntv2(ntlm_v2_hash, server_chal, &lmv2_client_data, lmv2_response);
387         memcpy(final_response.data, lmv2_response, sizeof(lmv2_response));
388
389         /* after the first 16 bytes is the random data we generated above, 
390            so the server can verify us with it */
391         memcpy(final_response.data+sizeof(lmv2_response), 
392                lmv2_client_data.data, lmv2_client_data.length);
393
394         data_blob_free(&lmv2_client_data);
395
396         return final_response;
397 }
398
399 bool SMBNTLMv2encrypt_hash(TALLOC_CTX *mem_ctx, 
400                            const char *user, const char *domain, const uint8_t nt_hash[16],
401                            const DATA_BLOB *server_chal, 
402                            const DATA_BLOB *names_blob,
403                            DATA_BLOB *lm_response, DATA_BLOB *nt_response, 
404                            DATA_BLOB *lm_session_key, DATA_BLOB *user_session_key) 
405 {
406         uint8_t ntlm_v2_hash[16];
407
408         /* We don't use the NT# directly.  Instead we use it mashed up with
409            the username and domain.
410            This prevents username swapping during the auth exchange
411         */
412         if (!ntv2_owf_gen(nt_hash, user, domain, true, ntlm_v2_hash)) {
413                 return false;
414         }
415         
416         if (nt_response) {
417                 *nt_response = NTLMv2_generate_response(mem_ctx, 
418                                                         ntlm_v2_hash, server_chal,
419                                                         names_blob); 
420                 if (user_session_key) {
421                         *user_session_key = data_blob_talloc(mem_ctx, NULL, 16);
422                         
423                         /* The NTLMv2 calculations also provide a session key, for signing etc later */
424                         /* use only the first 16 bytes of nt_response for session key */
425                         SMBsesskeygen_ntv2(ntlm_v2_hash, nt_response->data, user_session_key->data);
426                 }
427         }
428         
429         /* LMv2 */
430         
431         if (lm_response) {
432                 *lm_response = LMv2_generate_response(mem_ctx, 
433                                                       ntlm_v2_hash, server_chal);
434                 if (lm_session_key) {
435                         *lm_session_key = data_blob_talloc(mem_ctx, NULL, 16);
436                         
437                         /* The NTLMv2 calculations also provide a session key, for signing etc later */
438                         /* use only the first 16 bytes of lm_response for session key */
439                         SMBsesskeygen_ntv2(ntlm_v2_hash, lm_response->data, lm_session_key->data);
440                 }
441         }
442         
443         return true;
444 }
445
446 bool SMBNTLMv2encrypt(TALLOC_CTX *mem_ctx, 
447                       const char *user, const char *domain, 
448                       const char *password, 
449                       const DATA_BLOB *server_chal, 
450                       const DATA_BLOB *names_blob,
451                       DATA_BLOB *lm_response, DATA_BLOB *nt_response, 
452                       DATA_BLOB *lm_session_key, DATA_BLOB *user_session_key) 
453 {
454         uint8_t nt_hash[16];
455         E_md4hash(password, nt_hash);
456
457         return SMBNTLMv2encrypt_hash(mem_ctx, 
458                                      user, domain, nt_hash, server_chal, names_blob,
459                                      lm_response, nt_response, lm_session_key, user_session_key);
460 }
461
462 /***********************************************************
463  encode a password buffer with a unicode password.  The buffer
464  is filled with random data to make it harder to attack.
465 ************************************************************/
466 bool encode_pw_buffer(uint8_t buffer[516], const char *password, int string_flags)
467 {
468         uint8_t new_pw[512];
469         size_t new_pw_len;
470
471         /* the incoming buffer can be any alignment. */
472         string_flags |= STR_NOALIGN;
473
474         new_pw_len = push_string(new_pw,
475                                  password, 
476                                  sizeof(new_pw), string_flags);
477         
478         memcpy(&buffer[512 - new_pw_len], new_pw, new_pw_len);
479
480         generate_random_buffer(buffer, 512 - new_pw_len);
481
482         /* 
483          * The length of the new password is in the last 4 bytes of
484          * the data buffer.
485          */
486         SIVAL(buffer, 512, new_pw_len);
487         ZERO_STRUCT(new_pw);
488         return true;
489 }
490
491
492 /***********************************************************
493  decode a password buffer
494  *new_pw_len is the length in bytes of the possibly mulitbyte
495  returned password including termination.
496 ************************************************************/
497 bool decode_pw_buffer(uint8_t in_buffer[516], char *new_pwrd,
498                       int new_pwrd_size, int string_flags)
499 {
500         int byte_len=0;
501         ssize_t converted_pw_len;
502
503         /* the incoming buffer can be any alignment. */
504         string_flags |= STR_NOALIGN;
505
506         /*
507           Warning !!! : This function is called from some rpc call.
508           The password IN the buffer may be a UNICODE string.
509           The password IN new_pwrd is an ASCII string
510           If you reuse that code somewhere else check first.
511         */
512
513         /* The length of the new password is in the last 4 bytes of the data buffer. */
514
515         byte_len = IVAL(in_buffer, 512);
516
517 #ifdef DEBUG_PASSWORD
518         dump_data(100, in_buffer, 516);
519 #endif
520
521         /* Password cannot be longer than the size of the password buffer */
522         if ( (byte_len < 0) || (byte_len > 512)) {
523                 return false;
524         }
525
526         /* decode into the return buffer.  Buffer length supplied */
527         converted_pw_len = pull_string(new_pwrd, &in_buffer[512 - byte_len], new_pwrd_size, 
528                                   byte_len, string_flags);
529
530         if (converted_pw_len == -1) {
531                 return false;
532         }
533
534 #ifdef DEBUG_PASSWORD
535         DEBUG(100,("decode_pw_buffer: new_pwrd: "));
536         dump_data(100, (const uint8_t *)new_pwrd, converted_pw_len);
537         DEBUG(100,("multibyte len:%d\n", (int)converted_pw_len));
538         DEBUG(100,("original char len:%d\n", byte_len/2));
539 #endif
540         
541         return true;
542 }
543
544 /***********************************************************
545  encode a password buffer with an already unicode password.  The
546  rest of the buffer is filled with random data to make it harder to attack.
547 ************************************************************/
548 bool set_pw_in_buffer(uint8_t buffer[516], DATA_BLOB *password)
549 {
550         if (password->length > 512) {
551                 return false;
552         }
553
554         memcpy(&buffer[512 - password->length], password->data, password->length);
555
556         generate_random_buffer(buffer, 512 - password->length);
557
558         /* 
559          * The length of the new password is in the last 4 bytes of
560          * the data buffer.
561          */
562         SIVAL(buffer, 512, password->length);
563         return true;
564 }
565
566 /***********************************************************
567  decode a password buffer
568  *new_pw_size is the length in bytes of the extracted unicode password
569 ************************************************************/
570 bool extract_pw_from_buffer(TALLOC_CTX *mem_ctx, 
571                             uint8_t in_buffer[516], DATA_BLOB *new_pass)
572 {
573         int byte_len=0;
574
575         /* The length of the new password is in the last 4 bytes of the data buffer. */
576
577         byte_len = IVAL(in_buffer, 512);
578
579 #ifdef DEBUG_PASSWORD
580         dump_data(100, in_buffer, 516);
581 #endif
582
583         /* Password cannot be longer than the size of the password buffer */
584         if ( (byte_len < 0) || (byte_len > 512)) {
585                 return false;
586         }
587
588         *new_pass = data_blob_talloc(mem_ctx, &in_buffer[512 - byte_len], byte_len);
589
590         if (!new_pass->data) {
591                 return false;
592         }
593
594         return true;
595 }