Finally get NTLMv2 working on the client!
[tprouty/samba.git] / source / libsmb / 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 "byteorder.h"
27
28 /*
29    This implements the X/Open SMB password encryption
30    It takes a password ('unix' string), a 8 byte "crypt key" 
31    and puts 24 bytes of encrypted password into p24 */
32 void SMBencrypt(const char *passwd, const uchar *c8, uchar p24[24])
33 {
34         uchar p21[21];
35
36         memset(p21,'\0',21);
37         E_deshash(passwd, p21); 
38
39         SMBOWFencrypt(p21, c8, p24);
40
41 #ifdef DEBUG_PASSWORD
42         DEBUG(100,("SMBencrypt: lm#, challenge, response\n"));
43         dump_data(100, (char *)p21, 16);
44         dump_data(100, (const char *)c8, 8);
45         dump_data(100, (char *)p24, 24);
46 #endif
47 }
48
49 /**
50  * Creates the MD4 Hash of the users password in NT UNICODE.
51  * @param passwd password in 'unix' charset.
52  * @param p16 return password hashed with md4, caller allocated 16 byte buffer
53  */
54  
55 void E_md4hash(const char *passwd, uchar p16[16])
56 {
57         int len;
58         smb_ucs2_t wpwd[129];
59         
60         /* Password must be converted to NT unicode - null terminated. */
61         push_ucs2(NULL, wpwd, (const char *)passwd, 256, STR_UNICODE|STR_NOALIGN|STR_TERMINATE);
62         /* Calculate length in bytes */
63         len = strlen_w(wpwd) * sizeof(int16);
64
65         mdfour(p16, (unsigned char *)wpwd, len);
66         ZERO_STRUCT(wpwd);      
67 }
68
69 /**
70  * Creates the DES forward-only Hash of the users password in DOS ASCII charset
71  * @param passwd password in 'unix' charset.
72  * @param p16 return password hashed with DES, caller allocated 16 byte buffer
73  */
74  
75 void E_deshash(const char *passwd, uchar p16[16])
76 {
77         fstring dospwd; 
78         ZERO_STRUCT(dospwd);
79         
80         /* Password must be converted to DOS charset - null terminated, uppercase. */
81         push_ascii(dospwd, passwd, sizeof(dospwd), STR_UPPER|STR_TERMINATE);
82
83         /* Only the fisrt 14 chars are considered, password need not be null terminated. */
84         E_P16(dospwd, p16);
85
86         ZERO_STRUCT(dospwd);    
87 }
88
89 /**
90  * Creates the MD4 and DES (LM) Hash of the users password.  
91  * MD4 is of the NT Unicode, DES is of the DOS UPPERCASE password.
92  * @param passwd password in 'unix' charset.
93  * @param nt_p16 return password hashed with md4, caller allocated 16 byte buffer
94  * @param p16 return password hashed with des, caller allocated 16 byte buffer
95  */
96  
97 /* Does both the NT and LM owfs of a user's password */
98 void nt_lm_owf_gen(const char *pwd, uchar nt_p16[16], uchar p16[16])
99 {
100         /* Calculate the MD4 hash (NT compatible) of the password */
101         memset(nt_p16, '\0', 16);
102         E_md4hash(pwd, nt_p16);
103
104 #ifdef DEBUG_PASSWORD
105         DEBUG(100,("nt_lm_owf_gen: pwd, nt#\n"));
106         dump_data(120, pwd, strlen(pwd));
107         dump_data(100, (char *)nt_p16, 16);
108 #endif
109
110         E_deshash(pwd, (uchar *)p16);
111
112 #ifdef DEBUG_PASSWORD
113         DEBUG(100,("nt_lm_owf_gen: pwd, lm#\n"));
114         dump_data(120, pwd, strlen(pwd));
115         dump_data(100, (char *)p16, 16);
116 #endif
117 }
118
119 /* Does both the NTLMv2 owfs of a user's password */
120 BOOL ntv2_owf_gen(const uchar owf[16],
121                   const char *user_in, const char *domain_in, uchar kr_buf[16])
122 {
123         smb_ucs2_t *user;
124         smb_ucs2_t *domain;
125         
126         size_t user_byte_len;
127         size_t domain_byte_len;
128
129         HMACMD5Context ctx;
130
131         user_byte_len = push_ucs2_allocate(&user, user_in);
132         if (user_byte_len == (size_t)-1) {
133                 DEBUG(0, ("push_uss2_allocate() for user returned -1 (probably malloc() failure)\n"));
134                 return False;
135         }
136
137         domain_byte_len = push_ucs2_allocate(&domain, domain_in);
138         if (domain_byte_len == (size_t)-1) {
139                 DEBUG(0, ("push_uss2_allocate() for domain returned -1 (probably malloc() failure)\n"));
140                 return False;
141         }
142
143         strupper_w(user);
144         strupper_w(domain);
145
146         SMB_ASSERT(user_byte_len >= 2);
147         SMB_ASSERT(domain_byte_len >= 2);
148
149         /* We don't want null termination */
150         user_byte_len = user_byte_len - 2;
151         domain_byte_len = domain_byte_len - 2;
152         
153         hmac_md5_init_limK_to_64(owf, 16, &ctx);
154         hmac_md5_update((const unsigned char *)user, user_byte_len, &ctx);
155         hmac_md5_update((const unsigned char *)domain, domain_byte_len, &ctx);
156         hmac_md5_final(kr_buf, &ctx);
157
158 #ifdef DEBUG_PASSWORD
159         DEBUG(100, ("ntv2_owf_gen: user, domain, owfkey, kr\n"));
160         dump_data(100, (const char *)user, user_byte_len);
161         dump_data(100, (const char *)domain, domain_byte_len);
162         dump_data(100, owf, 16);
163         dump_data(100, kr_buf, 16);
164 #endif
165
166         SAFE_FREE(user);
167         SAFE_FREE(domain);
168         return True;
169 }
170
171 /* Does the des encryption from the NT or LM MD4 hash. */
172 void SMBOWFencrypt(const uchar passwd[16], const uchar *c8, uchar p24[24])
173 {
174         uchar p21[21];
175
176         ZERO_STRUCT(p21);
177  
178         memcpy(p21, passwd, 16);    
179         E_P24(p21, c8, p24);
180 }
181
182 /* Does the des encryption from the FIRST 8 BYTES of the NT or LM MD4 hash. */
183 void NTLMSSPOWFencrypt(const uchar passwd[8], const uchar *ntlmchalresp, uchar p24[24])
184 {
185         uchar p21[21];
186  
187         memset(p21,'\0',21);
188         memcpy(p21, passwd, 8);    
189         memset(p21 + 8, 0xbd, 8);    
190
191         E_P24(p21, ntlmchalresp, p24);
192 #ifdef DEBUG_PASSWORD
193         DEBUG(100,("NTLMSSPOWFencrypt: p21, c8, p24\n"));
194         dump_data(100, (char *)p21, 21);
195         dump_data(100, (const char *)ntlmchalresp, 8);
196         dump_data(100, (char *)p24, 24);
197 #endif
198 }
199
200
201 /* Does the NT MD4 hash then des encryption. */
202  
203 void SMBNTencrypt(const char *passwd, uchar *c8, uchar *p24)
204 {
205         uchar p21[21];
206  
207         memset(p21,'\0',21);
208  
209         E_md4hash(passwd, p21);    
210         SMBOWFencrypt(p21, c8, p24);
211
212 #ifdef DEBUG_PASSWORD
213         DEBUG(100,("SMBNTencrypt: nt#, challenge, response\n"));
214         dump_data(100, (char *)p21, 16);
215         dump_data(100, (char *)c8, 8);
216         dump_data(100, (char *)p24, 24);
217 #endif
218 }
219
220 BOOL make_oem_passwd_hash(char data[516], const char *passwd, uchar old_pw_hash[16], BOOL unicode)
221 {
222         int new_pw_len = strlen(passwd) * (unicode ? 2 : 1);
223
224         if (new_pw_len > 512)
225         {
226                 DEBUG(0,("make_oem_passwd_hash: new password is too long.\n"));
227                 return False;
228         }
229
230         /*
231          * Now setup the data area.
232          * We need to generate a random fill
233          * for this area to make it harder to
234          * decrypt. JRA.
235          */
236         generate_random_buffer((unsigned char *)data, 516, False);
237         push_string(NULL, &data[512 - new_pw_len], passwd, new_pw_len, 
238                     STR_NOALIGN | (unicode?STR_UNICODE:STR_ASCII));
239         SIVAL(data, 512, new_pw_len);
240
241 #ifdef DEBUG_PASSWORD
242         DEBUG(100,("make_oem_passwd_hash\n"));
243         dump_data(100, data, 516);
244 #endif
245         SamOEMhash( (unsigned char *)data, (unsigned char *)old_pw_hash, 516);
246
247         return True;
248 }
249
250 /* Does the md5 encryption from the NT hash for NTLMv2. */
251 void SMBOWFencrypt_ntv2(const uchar kr[16],
252                         const DATA_BLOB *srv_chal,
253                         const DATA_BLOB *cli_chal,
254                         uchar resp_buf[16])
255 {
256         HMACMD5Context ctx;
257
258         hmac_md5_init_limK_to_64(kr, 16, &ctx);
259         hmac_md5_update(srv_chal->data, srv_chal->length, &ctx);
260         hmac_md5_update(cli_chal->data, cli_chal->length, &ctx);
261         hmac_md5_final(resp_buf, &ctx);
262
263 #ifdef DEBUG_PASSWORD
264         DEBUG(100, ("SMBOWFencrypt_ntv2: srv_chal, cli_chal, resp_buf\n"));
265         dump_data(100, srv_chal->data, srv_chal->length);
266         dump_data(100, cli_chal->data, cli_chal->length);
267         dump_data(100, resp_buf, 16);
268 #endif
269 }
270
271 void SMBsesskeygen_ntv2(const uchar kr[16],
272                         const uchar * nt_resp, uint8 sess_key[16])
273 {
274         HMACMD5Context ctx;
275
276         hmac_md5_init_limK_to_64(kr, 16, &ctx);
277         hmac_md5_update(nt_resp, 16, &ctx);
278         hmac_md5_final((unsigned char *)sess_key, &ctx);
279
280 #ifdef DEBUG_PASSWORD
281         DEBUG(100, ("SMBsesskeygen_ntv2:\n"));
282         dump_data(100, sess_key, 16);
283 #endif
284 }
285
286 void SMBsesskeygen_ntv1(const uchar kr[16],
287                         const uchar * nt_resp, uint8 sess_key[16])
288 {
289         mdfour((unsigned char *)sess_key, kr, 16);
290
291 #ifdef DEBUG_PASSWORD
292         DEBUG(100, ("SMBsesskeygen_ntv1:\n"));
293         dump_data(100, sess_key, 16);
294 #endif
295 }
296
297 DATA_BLOB NTLMv2_generate_names_blob(const char *hostname, 
298                                      const char *domain)
299 {
300         DATA_BLOB names_blob = data_blob(NULL, 0);
301         
302         msrpc_gen(&names_blob, "aaa", 
303                   True, NTLMSSP_NAME_TYPE_DOMAIN, domain,
304                   True, NTLMSSP_NAME_TYPE_SERVER, hostname,
305                   True, 0, "");
306         return names_blob;
307 }
308
309 static DATA_BLOB NTLMv2_generate_client_data(const DATA_BLOB *names_blob) 
310 {
311         uchar client_chal[8];
312         DATA_BLOB response = data_blob(NULL, 0);
313         char long_date[8];
314
315         generate_random_buffer(client_chal, sizeof(client_chal), False);
316
317         put_long_date(long_date, time(NULL));
318
319         /* See http://www.ubiqx.org/cifs/SMB.html#SMB.8.5 */
320
321         msrpc_gen(&response, "ddbbdb", 
322                   0x00000101,     /* Header  */
323                   0,              /* 'Reserved'  */
324                   long_date, 8,   /* Timestamp */
325                   client_chal, 8, /* client challenge */
326                   0,              /* Unknown */
327                   names_blob->data, names_blob->length);        /* End of name list */
328
329         return response;
330 }
331
332 static DATA_BLOB NTLMv2_generate_response(const uchar ntlm_v2_hash[16],
333                                           const DATA_BLOB *server_chal,
334                                           const DATA_BLOB *names_blob)
335 {
336         uchar ntlmv2_response[16];
337         DATA_BLOB ntlmv2_client_data;
338         DATA_BLOB final_response;
339         
340         /* NTLMv2 */
341         /* generate some data to pass into the response function - including
342            the hostname and domain name of the server */
343         ntlmv2_client_data = NTLMv2_generate_client_data(names_blob);
344
345         /* Given that data, and the challenge from the server, generate a response */
346         SMBOWFencrypt_ntv2(ntlm_v2_hash, server_chal, &ntlmv2_client_data, ntlmv2_response);
347         
348         final_response = data_blob(NULL, sizeof(ntlmv2_response) + ntlmv2_client_data.length);
349
350         memcpy(final_response.data, ntlmv2_response, sizeof(ntlmv2_response));
351
352         memcpy(final_response.data+sizeof(ntlmv2_response), 
353                ntlmv2_client_data.data, ntlmv2_client_data.length);
354
355         data_blob_free(&ntlmv2_client_data);
356
357         return final_response;
358 }
359
360 static DATA_BLOB LMv2_generate_response(const uchar ntlm_v2_hash[16],
361                                         const DATA_BLOB *server_chal)
362 {
363         uchar lmv2_response[16];
364         DATA_BLOB lmv2_client_data = data_blob(NULL, 8);
365         DATA_BLOB final_response = data_blob(NULL, 24);
366         
367         /* LMv2 */
368         /* client-supplied random data */
369         generate_random_buffer(lmv2_client_data.data, lmv2_client_data.length, False);  
370
371         /* Given that data, and the challenge from the server, generate a response */
372         SMBOWFencrypt_ntv2(ntlm_v2_hash, server_chal, &lmv2_client_data, lmv2_response);
373         memcpy(final_response.data, lmv2_response, sizeof(lmv2_response));
374
375         /* after the first 16 bytes is the random data we generated above, 
376            so the server can verify us with it */
377         memcpy(final_response.data+sizeof(lmv2_response), 
378                lmv2_client_data.data, lmv2_client_data.length);
379
380         data_blob_free(&lmv2_client_data);
381
382         return final_response;
383 }
384
385 BOOL SMBNTLMv2encrypt(const char *user, const char *domain, const char *password, 
386                       const DATA_BLOB *server_chal, 
387                       const DATA_BLOB *names_blob,
388                       DATA_BLOB *lm_response, DATA_BLOB *nt_response, 
389                       DATA_BLOB *nt_session_key) 
390 {
391         uchar nt_hash[16];
392         uchar ntlm_v2_hash[16];
393         E_md4hash(password, nt_hash);
394
395         /* We don't use the NT# directly.  Instead we use it mashed up with
396            the username and domain.
397            This prevents username swapping during the auth exchange
398         */
399         if (!ntv2_owf_gen(nt_hash, user, domain, ntlm_v2_hash)) {
400                 return False;
401         }
402         
403         if (nt_response) {
404                 *nt_response = NTLMv2_generate_response(ntlm_v2_hash, server_chal,
405                                                         names_blob); 
406                 if (nt_session_key) {
407                         *nt_session_key = data_blob(NULL, 16);
408                         
409                         /* The NTLMv2 calculations also provide a session key, for signing etc later */
410                         /* use only the first 16 bytes of nt_response for session key */
411                         SMBsesskeygen_ntv2(ntlm_v2_hash, nt_response->data, nt_session_key->data);
412                 }
413         }
414         
415         /* LMv2 */
416         
417         if (lm_response) {
418                 *lm_response = LMv2_generate_response(ntlm_v2_hash, server_chal);
419         }
420         
421         return True;
422 }
423
424 /***********************************************************
425  encode a password buffer.  The caller gets to figure out 
426  what to put in it.
427 ************************************************************/
428 BOOL encode_pw_buffer(char buffer[516], char *new_pw, int new_pw_length)
429 {
430         generate_random_buffer((unsigned char *)buffer, 516, True);
431
432         memcpy(&buffer[512 - new_pw_length], new_pw, new_pw_length);
433
434         /* 
435          * The length of the new password is in the last 4 bytes of
436          * the data buffer.
437          */
438         SIVAL(buffer, 512, new_pw_length);
439
440         return True;
441 }
442
443 /***********************************************************
444  decode a password buffer
445  *new_pw_len is the length in bytes of the possibly mulitbyte
446  returned password including termination.
447 ************************************************************/
448 BOOL decode_pw_buffer(char in_buffer[516], char *new_pwrd,
449                       int new_pwrd_size, uint32 *new_pw_len)
450 {
451         int byte_len=0;
452
453         /*
454           Warning !!! : This function is called from some rpc call.
455           The password IN the buffer is a UNICODE string.
456           The password IN new_pwrd is an ASCII string
457           If you reuse that code somewhere else check first.
458         */
459
460         /* The length of the new password is in the last 4 bytes of the data buffer. */
461
462         byte_len = IVAL(in_buffer, 512);
463
464 #ifdef DEBUG_PASSWORD
465         dump_data(100, in_buffer, 516);
466 #endif
467
468         /* Password cannot be longer than 128 characters */
469         if ( (byte_len < 0) || (byte_len > new_pwrd_size - 1)) {
470                 DEBUG(0, ("decode_pw_buffer: incorrect password length (%d).\n", byte_len));
471                 DEBUG(0, ("decode_pw_buffer: check that 'encrypt passwords = yes'\n"));
472                 return False;
473         }
474
475         /* decode into the return buffer.  Buffer must be a pstring */
476         *new_pw_len = pull_string(NULL, new_pwrd, &in_buffer[512 - byte_len], new_pwrd_size, byte_len, STR_UNICODE);
477
478 #ifdef DEBUG_PASSWORD
479         DEBUG(100,("decode_pw_buffer: new_pwrd: "));
480         dump_data(100, (char *)new_pwrd, *new_pw_len);
481         DEBUG(100,("multibyte len:%d\n", *new_pw_len));
482         DEBUG(100,("original char len:%d\n", byte_len/2));
483 #endif
484         
485         return True;
486 }