SAFE public projects git trees. - safe/jmp/linux-2.6/blob - net/ipv6/esp6.c

   1 /*
   2  * Copyright (C)2002 USAGI/WIDE Project
   3  *
   4  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
   5  * it under the terms of the GNU General Public License as published by
   6  * the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
   7  * (at your option) any later version.
   8  *
   9  * This program is distributed in the hope that it will be useful,
  10  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  11  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
  12  * GNU General Public License for more details.
  13  *
  14  * You should have received a copy of the GNU General Public License
  15  * along with this program; if not, write to the Free Software
  16  * Foundation, Inc., 59 Temple Place, Suite 330, Boston, MA  02111-1307  USA
  17  *
  18  * Authors
  19  *
  20  *      Mitsuru KANDA @USAGI       : IPv6 Support
  21  *      Kazunori MIYAZAWA @USAGI   :
  22  *      Kunihiro Ishiguro <kunihiro@ipinfusion.com>
  23  *
  24  *      This file is derived from net/ipv4/esp.c
  25  */
  26
  27 #include <linux/err.h>
  28 #include <linux/module.h>
  29 #include <net/ip.h>
  30 #include <net/xfrm.h>
  31 #include <net/esp.h>
  32 #include <asm/scatterlist.h>
  33 #include <linux/crypto.h>
  34 #include <linux/kernel.h>
  35 #include <linux/pfkeyv2.h>
  36 #include <linux/random.h>
  37 #include <linux/spinlock.h>
  38 #include <net/icmp.h>
  39 #include <net/ipv6.h>
  40 #include <net/protocol.h>
  41 #include <linux/icmpv6.h>
  42
  43 static int esp6_output(struct xfrm_state *x, struct sk_buff *skb)
  44 {
  45         int err;
  46         struct ipv6hdr *top_iph;
  47         struct ipv6_esp_hdr *esph;
  48         struct crypto_blkcipher *tfm;
  49         struct blkcipher_desc desc;
  50         struct sk_buff *trailer;
  51         int blksize;
  52         int clen;
  53         int alen;
  54         int nfrags;
  55         u8 *tail;
  56         struct esp_data *esp = x->data;
  57         int hdr_len = (skb_transport_offset(skb) +
  58                        sizeof(*esph) + esp->conf.ivlen);
  59
  60         /* Strip IP+ESP header. */
  61         __skb_pull(skb, hdr_len);
  62
  63         /* Now skb is pure payload to encrypt */
  64         err = -ENOMEM;
  65
  66         /* Round to block size */
  67         clen = skb->len;
  68
  69         alen = esp->auth.icv_trunc_len;
  70         tfm = esp->conf.tfm;
  71         desc.tfm = tfm;
  72         desc.flags = 0;
  73         blksize = ALIGN(crypto_blkcipher_blocksize(tfm), 4);
  74         clen = ALIGN(clen + 2, blksize);
  75         if (esp->conf.padlen)
  76                 clen = ALIGN(clen, esp->conf.padlen);
  77
  78         if ((nfrags = skb_cow_data(skb, clen-skb->len+alen, &trailer)) < 0) {
  79                 goto error;
  80         }
  81
  82         /* Fill padding... */
  83         tail = skb_tail_pointer(trailer);
  84         do {
  85                 int i;
  86                 for (i=0; i<clen-skb->len - 2; i++)
  87                         tail[i] = i + 1;
  88         } while (0);
  89         tail[clen-skb->len - 2] = (clen - skb->len) - 2;
  90         pskb_put(skb, trailer, clen - skb->len);
  91
  92         __skb_push(skb, -skb_network_offset(skb));
  93         top_iph = ipv6_hdr(skb);
  94         esph = (struct ipv6_esp_hdr *)skb_transport_header(skb);
  95         top_iph->payload_len = htons(skb->len + alen - sizeof(*top_iph));
  96         *(skb_tail_pointer(trailer) - 1) = *skb_mac_header(skb);
  97         *skb_mac_header(skb) = IPPROTO_ESP;
  98
  99         esph->spi = x->id.spi;
 100         esph->seq_no = htonl(XFRM_SKB_CB(skb)->seq);
 101
 102         spin_lock_bh(&x->lock);
 103
 104         if (esp->conf.ivlen) {
 105                 if (unlikely(!esp->conf.ivinitted)) {
 106                         get_random_bytes(esp->conf.ivec, esp->conf.ivlen);
 107                         esp->conf.ivinitted = 1;
 108                 }
 109                 crypto_blkcipher_set_iv(tfm, esp->conf.ivec, esp->conf.ivlen);
 110         }
 111
 112         do {
 113                 struct scatterlist *sg = &esp->sgbuf[0];
 114
 115                 if (unlikely(nfrags > ESP_NUM_FAST_SG)) {
 116                         sg = kmalloc(sizeof(struct scatterlist)*nfrags, GFP_ATOMIC);
 117                         if (!sg)
 118                                 goto unlock;
 119                 }
 120                 skb_to_sgvec(skb, sg, esph->enc_data+esp->conf.ivlen-skb->data, clen);
 121                 err = crypto_blkcipher_encrypt(&desc, sg, sg, clen);
 122                 if (unlikely(sg != &esp->sgbuf[0]))
 123                         kfree(sg);
 124         } while (0);
 125
 126         if (unlikely(err))
 127                 goto unlock;
 128
 129         if (esp->conf.ivlen) {
 130                 memcpy(esph->enc_data, esp->conf.ivec, esp->conf.ivlen);
 131                 crypto_blkcipher_get_iv(tfm, esp->conf.ivec, esp->conf.ivlen);
 132         }
 133
 134         if (esp->auth.icv_full_len) {
 135                 err = esp_mac_digest(esp, skb, (u8 *)esph - skb->data,
 136                                      sizeof(*esph) + esp->conf.ivlen + clen);
 137                 memcpy(pskb_put(skb, trailer, alen), esp->auth.work_icv, alen);
 138         }
 139
 140 unlock:
 141         spin_unlock_bh(&x->lock);
 142
 143 error:
 144         return err;
 145 }
 146
 147 static int esp6_input(struct xfrm_state *x, struct sk_buff *skb)
 148 {
 149         struct ipv6hdr *iph;
 150         struct ipv6_esp_hdr *esph;
 151         struct esp_data *esp = x->data;
 152         struct crypto_blkcipher *tfm = esp->conf.tfm;
 153         struct blkcipher_desc desc = { .tfm = tfm };
 154         struct sk_buff *trailer;
 155         int blksize = ALIGN(crypto_blkcipher_blocksize(tfm), 4);
 156         int alen = esp->auth.icv_trunc_len;
 157         int elen = skb->len - sizeof(struct ipv6_esp_hdr) - esp->conf.ivlen - alen;
 158         int hdr_len = skb_network_header_len(skb);
 159         int nfrags;
 160         int ret = 0;
 161
 162         if (!pskb_may_pull(skb, sizeof(struct ipv6_esp_hdr))) {
 163                 ret = -EINVAL;
 164                 goto out;
 165         }
 166
 167         if (elen <= 0 || (elen & (blksize-1))) {
 168                 ret = -EINVAL;
 169                 goto out;
 170         }
 171
 172         /* If integrity check is required, do this. */
 173         if (esp->auth.icv_full_len) {
 174                 u8 sum[alen];
 175
 176                 ret = esp_mac_digest(esp, skb, 0, skb->len - alen);
 177                 if (ret)
 178                         goto out;
 179
 180                 if (skb_copy_bits(skb, skb->len - alen, sum, alen))
 181                         BUG();
 182
 183                 if (unlikely(memcmp(esp->auth.work_icv, sum, alen))) {
 184                         x->stats.integrity_failed++;
 185                         ret = -EINVAL;
 186                         goto out;
 187                 }
 188         }
 189
 190         if ((nfrags = skb_cow_data(skb, 0, &trailer)) < 0) {
 191                 ret = -EINVAL;
 192                 goto out;
 193         }
 194
 195         skb->ip_summed = CHECKSUM_NONE;
 196
 197         esph = (struct ipv6_esp_hdr*)skb->data;
 198         iph = ipv6_hdr(skb);
 199
 200         /* Get ivec. This can be wrong, check against another impls. */
 201         if (esp->conf.ivlen)
 202                 crypto_blkcipher_set_iv(tfm, esph->enc_data, esp->conf.ivlen);
 203
 204         {
 205                 u8 nexthdr[2];
 206                 struct scatterlist *sg = &esp->sgbuf[0];
 207                 u8 padlen;
 208
 209                 if (unlikely(nfrags > ESP_NUM_FAST_SG)) {
 210                         sg = kmalloc(sizeof(struct scatterlist)*nfrags, GFP_ATOMIC);
 211                         if (!sg) {
 212                                 ret = -ENOMEM;
 213                                 goto out;
 214                         }
 215                 }
 216                 skb_to_sgvec(skb, sg, sizeof(struct ipv6_esp_hdr) + esp->conf.ivlen, elen);
 217                 ret = crypto_blkcipher_decrypt(&desc, sg, sg, elen);
 218                 if (unlikely(sg != &esp->sgbuf[0]))
 219                         kfree(sg);
 220                 if (unlikely(ret))
 221                         goto out;
 222
 223                 if (skb_copy_bits(skb, skb->len-alen-2, nexthdr, 2))
 224                         BUG();
 225
 226                 padlen = nexthdr[0];
 227                 if (padlen+2 >= elen) {
 228                         LIMIT_NETDEBUG(KERN_WARNING "ipsec esp packet is garbage padlen=%d, elen=%d\n", padlen+2, elen);
 229                         ret = -EINVAL;
 230                         goto out;
 231                 }
 232                 /* ... check padding bits here. Silly. :-) */
 233
 234                 pskb_trim(skb, skb->len - alen - padlen - 2);
 235                 ret = nexthdr[1];
 236         }
 237
 238         __skb_pull(skb, sizeof(*esph) + esp->conf.ivlen);
 239         skb_set_transport_header(skb, -hdr_len);
 240 out:
 241         return ret;
 242 }
 243
 244 static u32 esp6_get_mtu(struct xfrm_state *x, int mtu)
 245 {
 246         struct esp_data *esp = x->data;
 247         u32 blksize = ALIGN(crypto_blkcipher_blocksize(esp->conf.tfm), 4);
 248         u32 align = max_t(u32, blksize, esp->conf.padlen);
 249         u32 rem;
 250
 251         mtu -= x->props.header_len + esp->auth.icv_trunc_len;
 252         rem = mtu & (align - 1);
 253         mtu &= ~(align - 1);
 254
 255         if (x->props.mode != XFRM_MODE_TUNNEL) {
 256                 u32 padsize = ((blksize - 1) & 7) + 1;
 257                 mtu -= blksize - padsize;
 258                 mtu += min_t(u32, blksize - padsize, rem);
 259         }
 260
 261         return mtu - 2;
 262 }
 263
 264 static void esp6_err(struct sk_buff *skb, struct inet6_skb_parm *opt,
 265                      int type, int code, int offset, __be32 info)
 266 {
 267         struct ipv6hdr *iph = (struct ipv6hdr*)skb->data;
 268         struct ipv6_esp_hdr *esph = (struct ipv6_esp_hdr*)(skb->data+offset);
 269         struct xfrm_state *x;
 270
 271         if (type != ICMPV6_DEST_UNREACH &&
 272             type != ICMPV6_PKT_TOOBIG)
 273                 return;
 274
 275         x = xfrm_state_lookup((xfrm_address_t *)&iph->daddr, esph->spi, IPPROTO_ESP, AF_INET6);
 276         if (!x)
 277                 return;
 278         printk(KERN_DEBUG "pmtu discovery on SA ESP/%08x/" NIP6_FMT "\n",
 279                         ntohl(esph->spi), NIP6(iph->daddr));
 280         xfrm_state_put(x);
 281 }
 282
 283 static void esp6_destroy(struct xfrm_state *x)
 284 {
 285         struct esp_data *esp = x->data;
 286
 287         if (!esp)
 288                 return;
 289
 290         crypto_free_blkcipher(esp->conf.tfm);
 291         esp->conf.tfm = NULL;
 292         kfree(esp->conf.ivec);
 293         esp->conf.ivec = NULL;
 294         crypto_free_hash(esp->auth.tfm);
 295         esp->auth.tfm = NULL;
 296         kfree(esp->auth.work_icv);
 297         esp->auth.work_icv = NULL;
 298         kfree(esp);
 299 }
 300
 301 static int esp6_init_state(struct xfrm_state *x)
 302 {
 303         struct esp_data *esp = NULL;
 304         struct crypto_blkcipher *tfm;
 305
 306         if (x->ealg == NULL)
 307                 goto error;
 308
 309         if (x->encap)
 310                 goto error;
 311
 312         esp = kzalloc(sizeof(*esp), GFP_KERNEL);
 313         if (esp == NULL)
 314                 return -ENOMEM;
 315
 316         if (x->aalg) {
 317                 struct xfrm_algo_desc *aalg_desc;
 318                 struct crypto_hash *hash;
 319
 320                 hash = crypto_alloc_hash(x->aalg->alg_name, 0,
 321                                          CRYPTO_ALG_ASYNC);
 322                 if (IS_ERR(hash))
 323                         goto error;
 324
 325                 esp->auth.tfm = hash;
 326                 if (crypto_hash_setkey(hash, x->aalg->alg_key,
 327                                        (x->aalg->alg_key_len + 7) / 8))
 328                         goto error;
 329
 330                 aalg_desc = xfrm_aalg_get_byname(x->aalg->alg_name, 0);
 331                 BUG_ON(!aalg_desc);
 332
 333                 if (aalg_desc->uinfo.auth.icv_fullbits/8 !=
 334                     crypto_hash_digestsize(hash)) {
 335                         NETDEBUG(KERN_INFO "ESP: %s digestsize %u != %hu\n",
 336                                  x->aalg->alg_name,
 337                                  crypto_hash_digestsize(hash),
 338                                  aalg_desc->uinfo.auth.icv_fullbits/8);
 339                         goto error;
 340                 }
 341
 342                 esp->auth.icv_full_len = aalg_desc->uinfo.auth.icv_fullbits/8;
 343                 esp->auth.icv_trunc_len = aalg_desc->uinfo.auth.icv_truncbits/8;
 344
 345                 esp->auth.work_icv = kmalloc(esp->auth.icv_full_len, GFP_KERNEL);
 346                 if (!esp->auth.work_icv)
 347                         goto error;
 348         }
 349         tfm = crypto_alloc_blkcipher(x->ealg->alg_name, 0, CRYPTO_ALG_ASYNC);
 350         if (IS_ERR(tfm))
 351                 goto error;
 352         esp->conf.tfm = tfm;
 353         esp->conf.ivlen = crypto_blkcipher_ivsize(tfm);
 354         esp->conf.padlen = 0;
 355         if (esp->conf.ivlen) {
 356                 esp->conf.ivec = kmalloc(esp->conf.ivlen, GFP_KERNEL);
 357                 if (unlikely(esp->conf.ivec == NULL))
 358                         goto error;
 359                 esp->conf.ivinitted = 0;
 360         }
 361         if (crypto_blkcipher_setkey(tfm, x->ealg->alg_key,
 362                                     (x->ealg->alg_key_len + 7) / 8))
 363                 goto error;
 364         x->props.header_len = sizeof(struct ipv6_esp_hdr) + esp->conf.ivlen;
 365         if (x->props.mode == XFRM_MODE_TUNNEL)
 366                 x->props.header_len += sizeof(struct ipv6hdr);
 367         x->data = esp;
 368         return 0;
 369
 370 error:
 371         x->data = esp;
 372         esp6_destroy(x);
 373         x->data = NULL;
 374         return -EINVAL;
 375 }
 376
 377 static struct xfrm_type esp6_type =
 378 {
 379         .description    = "ESP6",
 380         .owner          = THIS_MODULE,
 381         .proto          = IPPROTO_ESP,
 382         .flags          = XFRM_TYPE_REPLAY_PROT,
 383         .init_state     = esp6_init_state,
 384         .destructor     = esp6_destroy,
 385         .get_mtu        = esp6_get_mtu,
 386         .input          = esp6_input,
 387         .output         = esp6_output,
 388         .hdr_offset     = xfrm6_find_1stfragopt,
 389 };
 390
 391 static struct inet6_protocol esp6_protocol = {
 392         .handler        =       xfrm6_rcv,
 393         .err_handler    =       esp6_err,
 394         .flags          =       INET6_PROTO_NOPOLICY,
 395 };
 396
 397 static int __init esp6_init(void)
 398 {
 399         if (xfrm_register_type(&esp6_type, AF_INET6) < 0) {
 400                 printk(KERN_INFO "ipv6 esp init: can't add xfrm type\n");
 401                 return -EAGAIN;
 402         }
 403         if (inet6_add_protocol(&esp6_protocol, IPPROTO_ESP) < 0) {
 404                 printk(KERN_INFO "ipv6 esp init: can't add protocol\n");
 405                 xfrm_unregister_type(&esp6_type, AF_INET6);
 406                 return -EAGAIN;
 407         }
 408
 409         return 0;
 410 }
 411
 412 static void __exit esp6_fini(void)
 413 {
 414         if (inet6_del_protocol(&esp6_protocol, IPPROTO_ESP) < 0)
 415                 printk(KERN_INFO "ipv6 esp close: can't remove protocol\n");
 416         if (xfrm_unregister_type(&esp6_type, AF_INET6) < 0)
 417                 printk(KERN_INFO "ipv6 esp close: can't remove xfrm type\n");
 418 }
 419
 420 module_init(esp6_init);
 421 module_exit(esp6_fini);
 422
 423 MODULE_LICENSE("GPL");
 424 MODULE_ALIAS_XFRM_TYPE(AF_INET6, XFRM_PROTO_ESP);