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