SAFE public projects git trees. - safe/jmp/linux-2.6/blob - net/mac80211/wpa.c

   1 /*
   2  * Copyright 2002-2004, Instant802 Networks, Inc.
   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 version 2 as
   6  * published by the Free Software Foundation.
   7  */
   8
   9 #include <linux/netdevice.h>
  10 #include <linux/types.h>
  11 #include <linux/slab.h>
  12 #include <linux/skbuff.h>
  13 #include <linux/compiler.h>
  14 #include <linux/ieee80211.h>
  15 #include <asm/unaligned.h>
  16 #include <net/mac80211.h>
  17
  18 #include "ieee80211_i.h"
  19 #include "michael.h"
  20 #include "tkip.h"
  21 #include "aes_ccm.h"
  22 #include "wpa.h"
  23
  24 ieee80211_tx_result
  25 ieee80211_tx_h_michael_mic_add(struct ieee80211_tx_data *tx)
  26 {
  27         u8 *data, *key, *mic, key_offset;
  28         size_t data_len;
  29         unsigned int hdrlen;
  30         struct ieee80211_hdr *hdr;
  31         struct sk_buff *skb = tx->skb;
  32         int authenticator;
  33         int wpa_test = 0;
  34         int tail;
  35
  36         hdr = (struct ieee80211_hdr *)skb->data;
  37         if (!tx->key || tx->key->conf.alg != ALG_TKIP || skb->len < 24 ||
  38             !ieee80211_is_data_present(hdr->frame_control))
  39                 return TX_CONTINUE;
  40
  41         hdrlen = ieee80211_hdrlen(hdr->frame_control);
  42         if (skb->len < hdrlen)
  43                 return TX_DROP;
  44
  45         data = skb->data + hdrlen;
  46         data_len = skb->len - hdrlen;
  47
  48         if ((tx->key->flags & KEY_FLAG_UPLOADED_TO_HARDWARE) &&
  49             !(tx->flags & IEEE80211_TX_FRAGMENTED) &&
  50             !(tx->key->conf.flags & IEEE80211_KEY_FLAG_GENERATE_MMIC) &&
  51             !wpa_test) {
  52                 /* hwaccel - with no need for preallocated room for MMIC */
  53                 return TX_CONTINUE;
  54         }
  55
  56         tail = MICHAEL_MIC_LEN;
  57         if (!(tx->key->flags & KEY_FLAG_UPLOADED_TO_HARDWARE))
  58                 tail += TKIP_ICV_LEN;
  59
  60         if (WARN_ON(skb_tailroom(skb) < tail ||
  61                     skb_headroom(skb) < TKIP_IV_LEN))
  62                 return TX_DROP;
  63
  64 #if 0
  65         authenticator = fc & IEEE80211_FCTL_FROMDS; /* FIX */
  66 #else
  67         authenticator = 1;
  68 #endif
  69         key_offset = authenticator ?
  70                 NL80211_TKIP_DATA_OFFSET_TX_MIC_KEY :
  71                 NL80211_TKIP_DATA_OFFSET_RX_MIC_KEY;
  72         key = &tx->key->conf.key[key_offset];
  73         mic = skb_put(skb, MICHAEL_MIC_LEN);
  74         michael_mic(key, hdr, data, data_len, mic);
  75
  76         return TX_CONTINUE;
  77 }
  78
  79
  80 ieee80211_rx_result
  81 ieee80211_rx_h_michael_mic_verify(struct ieee80211_rx_data *rx)
  82 {
  83         u8 *data, *key = NULL, key_offset;
  84         size_t data_len;
  85         unsigned int hdrlen;
  86         struct ieee80211_hdr *hdr;
  87         u8 mic[MICHAEL_MIC_LEN];
  88         struct sk_buff *skb = rx->skb;
  89         int authenticator = 1, wpa_test = 0;
  90
  91         /* No way to verify the MIC if the hardware stripped it */
  92         if (rx->status->flag & RX_FLAG_MMIC_STRIPPED)
  93                 return RX_CONTINUE;
  94
  95         hdr = (struct ieee80211_hdr *)skb->data;
  96         if (!rx->key || rx->key->conf.alg != ALG_TKIP ||
  97             !ieee80211_has_protected(hdr->frame_control) ||
  98             !ieee80211_is_data_present(hdr->frame_control))
  99                 return RX_CONTINUE;
 100
 101         hdrlen = ieee80211_hdrlen(hdr->frame_control);
 102         if (skb->len < hdrlen + MICHAEL_MIC_LEN)
 103                 return RX_DROP_UNUSABLE;
 104
 105         data = skb->data + hdrlen;
 106         data_len = skb->len - hdrlen - MICHAEL_MIC_LEN;
 107
 108 #if 0
 109         authenticator = fc & IEEE80211_FCTL_TODS; /* FIX */
 110 #else
 111         authenticator = 1;
 112 #endif
 113         key_offset = authenticator ?
 114                 NL80211_TKIP_DATA_OFFSET_RX_MIC_KEY :
 115                 NL80211_TKIP_DATA_OFFSET_TX_MIC_KEY;
 116         key = &rx->key->conf.key[key_offset];
 117         michael_mic(key, hdr, data, data_len, mic);
 118         if (memcmp(mic, data + data_len, MICHAEL_MIC_LEN) != 0 || wpa_test) {
 119                 if (!(rx->flags & IEEE80211_RX_RA_MATCH))
 120                         return RX_DROP_UNUSABLE;
 121
 122                 mac80211_ev_michael_mic_failure(rx->sdata, rx->key->conf.keyidx,
 123                                                 (void *) skb->data);
 124                 return RX_DROP_UNUSABLE;
 125         }
 126
 127         /* remove Michael MIC from payload */
 128         skb_trim(skb, skb->len - MICHAEL_MIC_LEN);
 129
 130         /* update IV in key information to be able to detect replays */
 131         rx->key->u.tkip.rx[rx->queue].iv32 = rx->tkip_iv32;
 132         rx->key->u.tkip.rx[rx->queue].iv16 = rx->tkip_iv16;
 133
 134         return RX_CONTINUE;
 135 }
 136
 137
 138 static int tkip_encrypt_skb(struct ieee80211_tx_data *tx, struct sk_buff *skb)
 139 {
 140         struct ieee80211_hdr *hdr = (struct ieee80211_hdr *) skb->data;
 141         struct ieee80211_key *key = tx->key;
 142         struct ieee80211_tx_info *info = IEEE80211_SKB_CB(skb);
 143         unsigned int hdrlen;
 144         int len, tail;
 145         u8 *pos;
 146
 147         if ((tx->key->flags & KEY_FLAG_UPLOADED_TO_HARDWARE) &&
 148             !(tx->key->conf.flags & IEEE80211_KEY_FLAG_GENERATE_IV)) {
 149                 /* hwaccel - with no need for preallocated room for IV/ICV */
 150                 info->control.hw_key = &tx->key->conf;
 151                 return 0;
 152         }
 153
 154         hdrlen = ieee80211_hdrlen(hdr->frame_control);
 155         len = skb->len - hdrlen;
 156
 157         if (tx->key->flags & KEY_FLAG_UPLOADED_TO_HARDWARE)
 158                 tail = 0;
 159         else
 160                 tail = TKIP_ICV_LEN;
 161
 162         if (WARN_ON(skb_tailroom(skb) < tail ||
 163                     skb_headroom(skb) < TKIP_IV_LEN))
 164                 return -1;
 165
 166         pos = skb_push(skb, TKIP_IV_LEN);
 167         memmove(pos, pos + TKIP_IV_LEN, hdrlen);
 168         pos += hdrlen;
 169
 170         /* Increase IV for the frame */
 171         key->u.tkip.tx.iv16++;
 172         if (key->u.tkip.tx.iv16 == 0)
 173                 key->u.tkip.tx.iv32++;
 174
 175         if (tx->key->flags & KEY_FLAG_UPLOADED_TO_HARDWARE) {
 176                 /* hwaccel - with preallocated room for IV */
 177                 ieee80211_tkip_add_iv(pos, key, key->u.tkip.tx.iv16);
 178
 179                 info->control.hw_key = &tx->key->conf;
 180                 return 0;
 181         }
 182
 183         /* Add room for ICV */
 184         skb_put(skb, TKIP_ICV_LEN);
 185
 186         hdr = (struct ieee80211_hdr *) skb->data;
 187         ieee80211_tkip_encrypt_data(tx->local->wep_tx_tfm,
 188                                     key, pos, len, hdr->addr2);
 189         return 0;
 190 }
 191
 192
 193 ieee80211_tx_result
 194 ieee80211_crypto_tkip_encrypt(struct ieee80211_tx_data *tx)
 195 {
 196         struct sk_buff *skb = tx->skb;
 197         int i;
 198
 199         ieee80211_tx_set_protected(tx);
 200
 201         if (tkip_encrypt_skb(tx, skb) < 0)
 202                 return TX_DROP;
 203
 204         if (tx->extra_frag) {
 205                 for (i = 0; i < tx->num_extra_frag; i++) {
 206                         if (tkip_encrypt_skb(tx, tx->extra_frag[i]))
 207                                 return TX_DROP;
 208                 }
 209         }
 210
 211         return TX_CONTINUE;
 212 }
 213
 214
 215 ieee80211_rx_result
 216 ieee80211_crypto_tkip_decrypt(struct ieee80211_rx_data *rx)
 217 {
 218         struct ieee80211_hdr *hdr = (struct ieee80211_hdr *) rx->skb->data;
 219         int hdrlen, res, hwaccel = 0, wpa_test = 0;
 220         struct ieee80211_key *key = rx->key;
 221         struct sk_buff *skb = rx->skb;
 222
 223         hdrlen = ieee80211_hdrlen(hdr->frame_control);
 224
 225         if (!ieee80211_is_data(hdr->frame_control))
 226                 return RX_CONTINUE;
 227
 228         if (!rx->sta || skb->len - hdrlen < 12)
 229                 return RX_DROP_UNUSABLE;
 230
 231         if (rx->status->flag & RX_FLAG_DECRYPTED) {
 232                 if (rx->status->flag & RX_FLAG_IV_STRIPPED) {
 233                         /*
 234                          * Hardware took care of all processing, including
 235                          * replay protection, and stripped the ICV/IV so
 236                          * we cannot do any checks here.
 237                          */
 238                         return RX_CONTINUE;
 239                 }
 240
 241                 /* let TKIP code verify IV, but skip decryption */
 242                 hwaccel = 1;
 243         }
 244
 245         res = ieee80211_tkip_decrypt_data(rx->local->wep_rx_tfm,
 246                                           key, skb->data + hdrlen,
 247                                           skb->len - hdrlen, rx->sta->sta.addr,
 248                                           hdr->addr1, hwaccel, rx->queue,
 249                                           &rx->tkip_iv32,
 250                                           &rx->tkip_iv16);
 251         if (res != TKIP_DECRYPT_OK || wpa_test)
 252                 return RX_DROP_UNUSABLE;
 253
 254         /* Trim ICV */
 255         skb_trim(skb, skb->len - TKIP_ICV_LEN);
 256
 257         /* Remove IV */
 258         memmove(skb->data + TKIP_IV_LEN, skb->data, hdrlen);
 259         skb_pull(skb, TKIP_IV_LEN);
 260
 261         return RX_CONTINUE;
 262 }
 263
 264
 265 static void ccmp_special_blocks(struct sk_buff *skb, u8 *pn, u8 *scratch,
 266                                 int encrypted)
 267 {
 268         __le16 mask_fc;
 269         int a4_included, mgmt;
 270         u8 qos_tid;
 271         u8 *b_0, *aad;
 272         u16 data_len, len_a;
 273         unsigned int hdrlen;
 274         struct ieee80211_hdr *hdr = (struct ieee80211_hdr *)skb->data;
 275
 276         b_0 = scratch + 3 * AES_BLOCK_LEN;
 277         aad = scratch + 4 * AES_BLOCK_LEN;
 278
 279         /*
 280          * Mask FC: zero subtype b4 b5 b6 (if not mgmt)
 281          * Retry, PwrMgt, MoreData; set Protected
 282          */
 283         mgmt = ieee80211_is_mgmt(hdr->frame_control);
 284         mask_fc = hdr->frame_control;
 285         mask_fc &= ~cpu_to_le16(IEEE80211_FCTL_RETRY |
 286                                 IEEE80211_FCTL_PM | IEEE80211_FCTL_MOREDATA);
 287         if (!mgmt)
 288                 mask_fc &= ~cpu_to_le16(0x0070);
 289         mask_fc |= cpu_to_le16(IEEE80211_FCTL_PROTECTED);
 290
 291         hdrlen = ieee80211_hdrlen(hdr->frame_control);
 292         len_a = hdrlen - 2;
 293         a4_included = ieee80211_has_a4(hdr->frame_control);
 294
 295         if (ieee80211_is_data_qos(hdr->frame_control))
 296                 qos_tid = *ieee80211_get_qos_ctl(hdr) & IEEE80211_QOS_CTL_TID_MASK;
 297         else
 298                 qos_tid = 0;
 299
 300         data_len = skb->len - hdrlen - CCMP_HDR_LEN;
 301         if (encrypted)
 302                 data_len -= CCMP_MIC_LEN;
 303
 304         /* First block, b_0 */
 305         b_0[0] = 0x59; /* flags: Adata: 1, M: 011, L: 001 */
 306         /* Nonce: Nonce Flags | A2 | PN
 307          * Nonce Flags: Priority (b0..b3) | Management (b4) | Reserved (b5..b7)
 308          */
 309         b_0[1] = qos_tid | (mgmt << 4);
 310         memcpy(&b_0[2], hdr->addr2, ETH_ALEN);
 311         memcpy(&b_0[8], pn, CCMP_PN_LEN);
 312         /* l(m) */
 313         put_unaligned_be16(data_len, &b_0[14]);
 314
 315         /* AAD (extra authenticate-only data) / masked 802.11 header
 316          * FC | A1 | A2 | A3 | SC | [A4] | [QC] */
 317         put_unaligned_be16(len_a, &aad[0]);
 318         put_unaligned(mask_fc, (__le16 *)&aad[2]);
 319         memcpy(&aad[4], &hdr->addr1, 3 * ETH_ALEN);
 320
 321         /* Mask Seq#, leave Frag# */
 322         aad[22] = *((u8 *) &hdr->seq_ctrl) & 0x0f;
 323         aad[23] = 0;
 324
 325         if (a4_included) {
 326                 memcpy(&aad[24], hdr->addr4, ETH_ALEN);
 327                 aad[30] = qos_tid;
 328                 aad[31] = 0;
 329         } else {
 330                 memset(&aad[24], 0, ETH_ALEN + IEEE80211_QOS_CTL_LEN);
 331                 aad[24] = qos_tid;
 332         }
 333 }
 334
 335
 336 static inline void ccmp_pn2hdr(u8 *hdr, u8 *pn, int key_id)
 337 {
 338         hdr[0] = pn[5];
 339         hdr[1] = pn[4];
 340         hdr[2] = 0;
 341         hdr[3] = 0x20 | (key_id << 6);
 342         hdr[4] = pn[3];
 343         hdr[5] = pn[2];
 344         hdr[6] = pn[1];
 345         hdr[7] = pn[0];
 346 }
 347
 348
 349 static inline void ccmp_hdr2pn(u8 *pn, u8 *hdr)
 350 {
 351         pn[0] = hdr[7];
 352         pn[1] = hdr[6];
 353         pn[2] = hdr[5];
 354         pn[3] = hdr[4];
 355         pn[4] = hdr[1];
 356         pn[5] = hdr[0];
 357 }
 358
 359
 360 static int ccmp_encrypt_skb(struct ieee80211_tx_data *tx, struct sk_buff *skb)
 361 {
 362         struct ieee80211_hdr *hdr = (struct ieee80211_hdr *) skb->data;
 363         struct ieee80211_key *key = tx->key;
 364         struct ieee80211_tx_info *info = IEEE80211_SKB_CB(skb);
 365         int hdrlen, len, tail;
 366         u8 *pos, *pn;
 367         int i;
 368
 369         if ((tx->key->flags & KEY_FLAG_UPLOADED_TO_HARDWARE) &&
 370             !(tx->key->conf.flags & IEEE80211_KEY_FLAG_GENERATE_IV)) {
 371                 /* hwaccel - with no need for preallocated room for CCMP
 372                  * header or MIC fields */
 373                 info->control.hw_key = &tx->key->conf;
 374                 return 0;
 375         }
 376
 377         hdrlen = ieee80211_hdrlen(hdr->frame_control);
 378         len = skb->len - hdrlen;
 379
 380         if (key->flags & KEY_FLAG_UPLOADED_TO_HARDWARE)
 381                 tail = 0;
 382         else
 383                 tail = CCMP_MIC_LEN;
 384
 385         if (WARN_ON(skb_tailroom(skb) < tail ||
 386                     skb_headroom(skb) < CCMP_HDR_LEN))
 387                 return -1;
 388
 389         pos = skb_push(skb, CCMP_HDR_LEN);
 390         memmove(pos, pos + CCMP_HDR_LEN, hdrlen);
 391         hdr = (struct ieee80211_hdr *) pos;
 392         pos += hdrlen;
 393
 394         /* PN = PN + 1 */
 395         pn = key->u.ccmp.tx_pn;
 396
 397         for (i = CCMP_PN_LEN - 1; i >= 0; i--) {
 398                 pn[i]++;
 399                 if (pn[i])
 400                         break;
 401         }
 402
 403         ccmp_pn2hdr(pos, pn, key->conf.keyidx);
 404
 405         if (key->flags & KEY_FLAG_UPLOADED_TO_HARDWARE) {
 406                 /* hwaccel - with preallocated room for CCMP header */
 407                 info->control.hw_key = &tx->key->conf;
 408                 return 0;
 409         }
 410
 411         pos += CCMP_HDR_LEN;
 412         ccmp_special_blocks(skb, pn, key->u.ccmp.tx_crypto_buf, 0);
 413         ieee80211_aes_ccm_encrypt(key->u.ccmp.tfm, key->u.ccmp.tx_crypto_buf, pos, len,
 414                                   pos, skb_put(skb, CCMP_MIC_LEN));
 415
 416         return 0;
 417 }
 418
 419
 420 ieee80211_tx_result
 421 ieee80211_crypto_ccmp_encrypt(struct ieee80211_tx_data *tx)
 422 {
 423         struct sk_buff *skb = tx->skb;
 424         int i;
 425
 426         ieee80211_tx_set_protected(tx);
 427
 428         if (ccmp_encrypt_skb(tx, skb) < 0)
 429                 return TX_DROP;
 430
 431         if (tx->extra_frag) {
 432                 for (i = 0; i < tx->num_extra_frag; i++) {
 433                         if (ccmp_encrypt_skb(tx, tx->extra_frag[i]))
 434                                 return TX_DROP;
 435                 }
 436         }
 437
 438         return TX_CONTINUE;
 439 }
 440
 441
 442 ieee80211_rx_result
 443 ieee80211_crypto_ccmp_decrypt(struct ieee80211_rx_data *rx)
 444 {
 445         struct ieee80211_hdr *hdr = (struct ieee80211_hdr *)rx->skb->data;
 446         int hdrlen;
 447         struct ieee80211_key *key = rx->key;
 448         struct sk_buff *skb = rx->skb;
 449         u8 pn[CCMP_PN_LEN];
 450         int data_len;
 451
 452         hdrlen = ieee80211_hdrlen(hdr->frame_control);
 453
 454         if (!ieee80211_is_data(hdr->frame_control) &&
 455             !ieee80211_is_robust_mgmt_frame(hdr))
 456                 return RX_CONTINUE;
 457
 458         data_len = skb->len - hdrlen - CCMP_HDR_LEN - CCMP_MIC_LEN;
 459         if (!rx->sta || data_len < 0)
 460                 return RX_DROP_UNUSABLE;
 461
 462         if ((rx->status->flag & RX_FLAG_DECRYPTED) &&
 463             (rx->status->flag & RX_FLAG_IV_STRIPPED))
 464                 return RX_CONTINUE;
 465
 466         ccmp_hdr2pn(pn, skb->data + hdrlen);
 467
 468         if (memcmp(pn, key->u.ccmp.rx_pn[rx->queue], CCMP_PN_LEN) <= 0) {
 469                 key->u.ccmp.replays++;
 470                 return RX_DROP_UNUSABLE;
 471         }
 472
 473         if (!(rx->status->flag & RX_FLAG_DECRYPTED)) {
 474                 /* hardware didn't decrypt/verify MIC */
 475                 ccmp_special_blocks(skb, pn, key->u.ccmp.rx_crypto_buf, 1);
 476
 477                 if (ieee80211_aes_ccm_decrypt(
 478                             key->u.ccmp.tfm, key->u.ccmp.rx_crypto_buf,
 479                             skb->data + hdrlen + CCMP_HDR_LEN, data_len,
 480                             skb->data + skb->len - CCMP_MIC_LEN,
 481                             skb->data + hdrlen + CCMP_HDR_LEN))
 482                         return RX_DROP_UNUSABLE;
 483         }
 484
 485         memcpy(key->u.ccmp.rx_pn[rx->queue], pn, CCMP_PN_LEN);
 486
 487         /* Remove CCMP header and MIC */
 488         skb_trim(skb, skb->len - CCMP_MIC_LEN);
 489         memmove(skb->data + CCMP_HDR_LEN, skb->data, hdrlen);
 490         skb_pull(skb, CCMP_HDR_LEN);
 491
 492         return RX_CONTINUE;
 493 }