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 #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 _PUBLIC_ bool 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         if (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, 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 _PUBLIC_ bool E_deshash(const char *passwd, uint8_t p16[16])
  94 {
  95         bool ret = true;
  96         fstring dospwd;
  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 fisrt 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         void *user;
 121         void *domain;
 122         size_t user_byte_len;
 123         size_t domain_byte_len;
 124
 125         HMACMD5Context ctx;
 126         TALLOC_CTX *mem_ctx = talloc_init("ntv2_owf_gen for %s\\%s", domain_in, user_in);
 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, "aaa",
 302                   NTLMSSP_NAME_TYPE_DOMAIN, domain,
 303                   NTLMSSP_NAME_TYPE_SERVER, hostname,
 304                   0, "");
 305         return names_blob;
 306 }
 307
 308 static DATA_BLOB NTLMv2_generate_client_data(TALLOC_CTX *mem_ctx, const DATA_BLOB *names_blob)
 309 {
 310         uint8_t client_chal[8];
 311         DATA_BLOB response = data_blob(NULL, 0);
 312         uint8_t long_date[8];
 313         NTTIME nttime;
 314
 315         unix_to_nt_time(&nttime, time(NULL));
 316
 317         generate_random_buffer(client_chal, sizeof(client_chal));
 318
 319         push_nttime(long_date, 0, nttime);
 320
 321         /* See http://www.ubiqx.org/cifs/SMB.html#SMB.8.5 */
 322
 323         msrpc_gen(mem_ctx, &response, "ddbbdb",
 324                   0x00000101,     /* Header  */
 325                   0,              /* 'Reserved'  */
 326                   long_date, 8,   /* Timestamp */
 327                   client_chal, 8, /* client challenge */
 328                   0,              /* Unknown */
 329                   names_blob->data, names_blob->length);        /* End of name list */
 330
 331         return response;
 332 }
 333
 334 static DATA_BLOB NTLMv2_generate_response(TALLOC_CTX *out_mem_ctx,
 335                                           const uint8_t ntlm_v2_hash[16],
 336                                           const DATA_BLOB *server_chal,
 337                                           const DATA_BLOB *names_blob)
 338 {
 339         uint8_t ntlmv2_response[16];
 340         DATA_BLOB ntlmv2_client_data;
 341         DATA_BLOB final_response;
 342
 343         TALLOC_CTX *mem_ctx = talloc_named(out_mem_ctx, 0,
 344                                            "NTLMv2_generate_response internal context");
 345
 346         if (!mem_ctx) {
 347                 return data_blob(NULL, 0);
 348         }
 349
 350         /* NTLMv2 */
 351         /* generate some data to pass into the response function - including
 352            the hostname and domain name of the server */
 353         ntlmv2_client_data = NTLMv2_generate_client_data(mem_ctx, names_blob);
 354
 355         /* Given that data, and the challenge from the server, generate a response */
 356         SMBOWFencrypt_ntv2(ntlm_v2_hash, server_chal, &ntlmv2_client_data, ntlmv2_response);
 357
 358         final_response = data_blob_talloc(out_mem_ctx, NULL, sizeof(ntlmv2_response) + ntlmv2_client_data.length);
 359
 360         memcpy(final_response.data, ntlmv2_response, sizeof(ntlmv2_response));
 361
 362         memcpy(final_response.data+sizeof(ntlmv2_response),
 363                ntlmv2_client_data.data, ntlmv2_client_data.length);
 364
 365         talloc_free(mem_ctx);
 366
 367         return final_response;
 368 }
 369
 370 static DATA_BLOB LMv2_generate_response(TALLOC_CTX *mem_ctx,
 371                                         const uint8_t ntlm_v2_hash[16],
 372                                         const DATA_BLOB *server_chal)
 373 {
 374         uint8_t lmv2_response[16];
 375         DATA_BLOB lmv2_client_data = data_blob_talloc(mem_ctx, NULL, 8);
 376         DATA_BLOB final_response = data_blob_talloc(mem_ctx, NULL,24);
 377
 378         /* LMv2 */
 379         /* client-supplied random data */
 380         generate_random_buffer(lmv2_client_data.data, lmv2_client_data.length);
 381
 382         /* Given that data, and the challenge from the server, generate a response */
 383         SMBOWFencrypt_ntv2(ntlm_v2_hash, server_chal, &lmv2_client_data, lmv2_response);
 384         memcpy(final_response.data, lmv2_response, sizeof(lmv2_response));
 385
 386         /* after the first 16 bytes is the random data we generated above,
 387            so the server can verify us with it */
 388         memcpy(final_response.data+sizeof(lmv2_response),
 389                lmv2_client_data.data, lmv2_client_data.length);
 390
 391         data_blob_free(&lmv2_client_data);
 392
 393         return final_response;
 394 }
 395
 396 bool SMBNTLMv2encrypt_hash(TALLOC_CTX *mem_ctx,
 397                            const char *user, const char *domain, const uint8_t nt_hash[16],
 398                            const DATA_BLOB *server_chal,
 399                            const DATA_BLOB *names_blob,
 400                            DATA_BLOB *lm_response, DATA_BLOB *nt_response,
 401                            DATA_BLOB *lm_session_key, DATA_BLOB *user_session_key)
 402 {
 403         uint8_t ntlm_v2_hash[16];
 404
 405         /* We don't use the NT# directly.  Instead we use it mashed up with
 406            the username and domain.
 407            This prevents username swapping during the auth exchange
 408         */
 409         if (!ntv2_owf_gen(nt_hash, user, domain, true, ntlm_v2_hash)) {
 410                 return false;
 411         }
 412
 413         if (nt_response) {
 414                 *nt_response = NTLMv2_generate_response(mem_ctx,
 415                                                         ntlm_v2_hash, server_chal,
 416                                                         names_blob);
 417                 if (user_session_key) {
 418                         *user_session_key = data_blob_talloc(mem_ctx, NULL, 16);
 419
 420                         /* The NTLMv2 calculations also provide a session key, for signing etc later */
 421                         /* use only the first 16 bytes of nt_response for session key */
 422                         SMBsesskeygen_ntv2(ntlm_v2_hash, nt_response->data, user_session_key->data);
 423                 }
 424         }
 425
 426         /* LMv2 */
 427
 428         if (lm_response) {
 429                 *lm_response = LMv2_generate_response(mem_ctx,
 430                                                       ntlm_v2_hash, server_chal);
 431                 if (lm_session_key) {
 432                         *lm_session_key = data_blob_talloc(mem_ctx, NULL, 16);
 433
 434                         /* The NTLMv2 calculations also provide a session key, for signing etc later */
 435                         /* use only the first 16 bytes of lm_response for session key */
 436                         SMBsesskeygen_ntv2(ntlm_v2_hash, lm_response->data, lm_session_key->data);
 437                 }
 438         }
 439
 440         return true;
 441 }
 442
 443 bool SMBNTLMv2encrypt(TALLOC_CTX *mem_ctx,
 444                       const char *user, const char *domain,
 445                       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 *lm_session_key, DATA_BLOB *user_session_key)
 450 {
 451         uint8_t nt_hash[16];
 452         E_md4hash(password, nt_hash);
 453
 454         return SMBNTLMv2encrypt_hash(mem_ctx,
 455                                      user, domain, nt_hash, server_chal, names_blob,
 456                                      lm_response, nt_response, lm_session_key, user_session_key);
 457 }
 458
 459 /***********************************************************
 460  encode a password buffer with a unicode password.  The buffer
 461  is filled with random data to make it harder to attack.
 462 ************************************************************/
 463 bool encode_pw_buffer(uint8_t buffer[516], const char *password, int string_flags)
 464 {
 465         uint8_t new_pw[512];
 466         size_t new_pw_len;
 467
 468         /* the incoming buffer can be any alignment. */
 469         string_flags |= STR_NOALIGN;
 470
 471         new_pw_len = push_string(new_pw,
 472                                  password,
 473                                  sizeof(new_pw), string_flags);
 474
 475         memcpy(&buffer[512 - new_pw_len], new_pw, new_pw_len);
 476
 477         generate_random_buffer(buffer, 512 - new_pw_len);
 478
 479         /*
 480          * The length of the new password is in the last 4 bytes of
 481          * the data buffer.
 482          */
 483         SIVAL(buffer, 512, new_pw_len);
 484         ZERO_STRUCT(new_pw);
 485         return true;
 486 }
 487
 488
 489 /***********************************************************
 490  decode a password buffer
 491  *new_pw_len is the length in bytes of the possibly mulitbyte
 492  returned password including termination.
 493 ************************************************************/
 494 bool decode_pw_buffer(uint8_t in_buffer[516], char *new_pwrd,
 495                       int new_pwrd_size, uint32_t *new_pw_len,
 496                       int string_flags)
 497 {
 498         int byte_len=0;
 499
 500         /* the incoming buffer can be any alignment. */
 501         string_flags |= STR_NOALIGN;
 502
 503         /*
 504           Warning !!! : This function is called from some rpc call.
 505           The password IN the buffer may be a UNICODE string.
 506           The password IN new_pwrd is an ASCII string
 507           If you reuse that code somewhere else check first.
 508         */
 509
 510         /* The length of the new password is in the last 4 bytes of the data buffer. */
 511
 512         byte_len = IVAL(in_buffer, 512);
 513
 514 #ifdef DEBUG_PASSWORD
 515         dump_data(100, in_buffer, 516);
 516 #endif
 517
 518         /* Password cannot be longer than the size of the password buffer */
 519         if ( (byte_len < 0) || (byte_len > 512)) {
 520                 return false;
 521         }
 522
 523         /* decode into the return buffer.  Buffer length supplied */
 524         *new_pw_len = pull_string(new_pwrd, &in_buffer[512 - byte_len], new_pwrd_size,
 525                                   byte_len, string_flags);
 526
 527 #ifdef DEBUG_PASSWORD
 528         DEBUG(100,("decode_pw_buffer: new_pwrd: "));
 529         dump_data(100, (const uint8_t *)new_pwrd, *new_pw_len);
 530         DEBUG(100,("multibyte len:%d\n", *new_pw_len));
 531         DEBUG(100,("original char len:%d\n", byte_len/2));
 532 #endif
 533
 534         return true;
 535 }